JP7005366B2 - 現像剤受入れ装置及び現像剤補給システム - Google Patents
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Description
本実施形態の現像剤受入れ装置を用いて好適な画像形成装置の概略構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1において、画像形成装置100は、装置本体100aの上部に原稿読取装置103を有する。原稿101は、原稿台ガラス102の上に置かれる。そして、原稿101の画像情報に応じた光像を原稿読取装置103の複数のミラーMとレンズLnにより、像担持体としての円筒状の感光体である感光ドラム104上に結像させることにより静電潜像を形成する。この静電潜像は乾式の現像器(1成分現像器)201により現像剤(乾式粉体)としてのトナー(1成分磁性トナー)を用いて可視化される。なお、本実施形態では、現像剤補給容器1(トナーカートリッジとも呼ぶ)から補給すべき現像剤として1成分磁性トナーを用いた例について説明するが、このような例だけではなく、後述するような構成としても構わない。
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤受入れ装置8について、図3(a)乃至図4(c)を用いて説明する。現像剤受入れ装置8には、図3(a)に示すように、現像剤補給容器1が着脱自在に装着される装着部(装着スペース)8fが設けられている。装着部8fには、現像剤補給容器1を着脱方向に案内するための挿入ガイド8eが設けられている。本実施形態の場合、挿入ガイド8eにより現像剤補給容器1の装着方向が矢印A方向となるように、現像剤補給容器1の離脱方向が矢印A方向と逆方向(矢印B方向)となるように構成されている。
本実施形態では、図4(a)に示すように、現像剤受入れ部11を被係合部11bが設けられた側面で遊嵌可能に、現像剤補給容器1の装着方向(矢印A方向)に関し、上流側に第1規制ガイド8h、下流側に第2規制ガイド8iが設けられている。つまり、現像剤受入れ部11は、第1部材としての第1規制ガイド8hと、第2部材としての第2規制ガイド8iとの間に僅かな隙間を空けて挟まれている。これら第1規制ガイド8h及び第2規制ガイド8iは、現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8への着脱動作に伴って現像剤受入れ部11に当接し、着脱方向(矢印A、矢印B方向)における現像剤受入れ部11の動きを規制する。
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤補給容器1について、図5(a)乃至図12(b)を用いて説明する。まず、図5(a)~図5(c)を用いて現像剤補給容器1の全体構成について説明する。現像剤補給容器1は、主に容器本体2、フランジ部3、シャッタ4、ポンプ部5、往復部材6、カバー7を有する。現像剤補給容器1は、現像剤受入れ装置8内で図5(a)に示す回転軸線Pを中心に矢印R方向へ回転することにより、現像剤を現像剤受入れ装置8へ補給する。以下に、現像剤補給容器1を構成する各要素について、詳細に説明する。
容器本体2は、主に、図6に示すように内部に現像剤を収容する現像剤収容部2cを有する。また、容器本体2には、容器本体2が回転軸線Pに対して矢印R方向へ回転することによって現像剤収容部2c内の現像剤を搬送する螺旋状に形成された搬送溝2a(搬送部)が形成されている。また、図6に示すように、容器本体2の一端面側の外周面の全周に渡って、カム溝2bと、本体側から駆動を受ける駆動受け部2dとが、一体的に形成されている。なお、本実施形態では、カム溝2bと駆動受け部(ギア)2dが容器本体2に対して一体的に形成されているが、カム溝2bあるいは駆動受け部2dを別体として形成し、容器本体2に一体的に取り付けた構成であってもよい。また、本実施形態では現像剤として、例えば体積平均粒径が5μm~6μmのトナーが現像剤収容部2c内に収容されている。また、本実施形態では、現像剤収容部2cは容器本体2だけでなく、容器本体2と後述するフランジ部3及びポンプ部5の内部スペースを合わせたものである。
続いて、フランジ部3について図5(a)及び図5(b)を参照しながら、図7(a)乃至図8(d)を用いて説明する。フランジ部3は、容器本体2と回転軸線Pに対して相対回転可能に取り付けられる。そして、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部3は装着部8f(図3(a)参照)に対し矢印R方向の回転が不可となるように保持される。また、フランジ部3の一部には、図7(b)に示すように、容器排出口3a4が設けられており、その周囲には開口シール3a5が貼着されている。フランジ部3には、図5(a)及び図5(b)に示すように、ポンプ部5、往復部材6、シャッタ4、カバー7が組み付けられている。
フランジ部3は、図7(a)に示すように、現像剤受入れ部11の被係合部11b(図4(c)参照)と係合可能な係合部30を有している。係合部30は、現像剤補給容器1から現像剤受入れ部11への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となるように、現像剤補給容器1の装着動作に伴い、現像剤受入れ部11を現像剤補給容器1に向けて変位させる。また、係合部30は、現像剤補給容器1の離脱動作に伴い、現像剤補給容器1と現像剤受入れ部11との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1から離間する方向へ変位するようにガイドする。
次に、シャッタ4について、図9(a)、(b)を用いて説明する。シャッタ4はフランジ部3のシャッタ挿入部3d上(図7(a)参照)を摺動するようにして、現像剤補給容器1の一部(フランジ部3)に対して移動可能に設けられている。シャッタ4は、排出口としてのシャッタ開口4jを有し、現像剤補給容器1の着脱動作に伴い、現像剤補給容器1の容器排出口3a4(図7(b)参照)を開閉する。即ち、現像剤補給容器1の装着動作に伴ってシャッタ4が現像剤補給容器1に対して移動することで、現像剤受入れ部11の受入れ口11aとシャッタ開口4jが連通し、さらに容器排出口3a4が連通する。これにより、現像剤補給容器1内部の現像剤を受入れ口11aへ排出可能となる。即ち、フランジ部3とシャッタ4とで、現像剤を排出する排出部300(図5(b)参照)を構成し、排出部300のシャッタ4には、現像剤を排出する排出口としてのシャッタ開口4jが形成されている。
ポンプ部5について、図10(a)及び図10(b)を用いて説明する。ポンプ部5は、容器本体2(図6参照)の駆動受け部2dが受けた駆動力により、現像剤収容部2cの内圧が大気圧よりも低い状態と高い状態とに交互に繰り返し切り替わるように動作する。本実施形態では前述したように小さな容器排出口3a4から現像剤を安定的に排出させるために、現像剤補給容器1の一部にポンプ部5を設けている。ポンプ部5はその容積が可変な容積可変型ポンプである。具体的には、ポンプ部として、伸縮可能な蛇腹状の伸縮部材で構成されているものを採用している。
往復部材6について、図11(a)及び図11(b)を用いて説明する。図11(a)及び図11(b)に示すように、往復部材6は上述したポンプ部5の容積を可変するために、ポンプ部5に設けられた往復部材係合部5c(図10(b)参照)に係合するポンプ係合部6aを有する。また、往復部材6は、組み立ての際に上述したカム溝2b(図6参照)に嵌め込まれる係合突起6bを有する。係合突起6bは、ポンプ係合部6a近傍より着脱方向(図中矢印A、矢印B方向)に延在するアーム6cの先端部に設けられている。また、往復部材6は、後述するカバー7の往復部材保持部7b(図12(b)参照)によってアーム6cの軸線P(図5(a)参照)中心の回転変位が規制されている。したがって、容器本体2が駆動ギア9によって駆動受け部2dより駆動を受け、カム溝2bが一体となって回転する際に、カム溝2bに嵌め込まれた係合突起6bとカバー7の往復部材保持部7bの作用により、往復部材6は矢印A、B方向へ往復運動する。それに伴い、さらに、往復部材6のポンプ係合部6aと往復部材係合部5cを介して係合したポンプ部5が矢印A、B方向へ伸縮運動する。
カバー7について、図12(a)及び図12(b)を用いて説明する。上述したが、カバー7は、現像剤補給容器1の外観の見た目向上と、往復部材6やポンプ部5の保護を目的として、図5(b)に示すように設けられている。詳しくは、カバー7は、フランジ部3、ポンプ部5、往復部材6の全体を覆うように設けられている。図12(a)に示すように、カバー7には、現像剤受入れ装置8の挿入ガイド8e(図3(a)参照)にガイドされるガイド溝7aが設けられている。また、図12(b)に示すように、カバー7には、上述した往復部材6の軸線P(図5(a)参照)を中心とする回転変位を規制する往復部材保持部7bが設けられている。
第1規制ガイド8h及び第2規制ガイド8iの構成について、図13(a)及び図13(b)を用いて説明する。図13(a)及び図13(b)に示すように、第1規制ガイド8hと第2規制ガイド8iとは現像剤受入れ部11を遊嵌可能に、着脱方向(矢印A、矢印B方向)に間隔を空けて配置されている。
次に、現像剤補給容器1の着脱動作に伴い現像剤受入れ部11を変位させるのに必要な力について、図13(a)及び図13(b)を参照しながら図14(a)及び図14(b)を用いて説明する。図14(a)は現像剤補給容器1の装着動作時、図14(b)は現像剤補給容器1の離脱動作時に、それぞれ現像剤受入れ部11を変位させるのに必要な力F1、F2について力学モデルにより説明するための図である。図14(a)及び図14(b)には、現像剤受入れ部11に作用する力を示す。
Claims (4)
- 現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤収容部と一体的に変位可能な、装着方向上流に向かって鉛直方向上方に傾斜した係合部と、を有する現像剤補給容器を着脱可能な現像剤受入れ装置において、
前記現像剤補給容器を装着する装着部と、
前記装着部に変位自在に設けられた、現像剤を受入れる受入れ口を有する現像剤受入れ部と、
前記現像剤補給容器の装着動作時に前記係合部に係合されて、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる被係合部と、
前記装着部に設けられた第1部材と、
前記第1部材と前記現像剤受入れ部を挟んで前記装着方向下流側に設けられ、前記第1部材とで前記現像剤受入れ部を遊嵌可能な第2部材と、を備え、
前記第1部材は、前記現像剤補給容器の離脱動作時に前記現像剤受入れ部に対し鉛直方向の第1位置で当接し、
前記第2部材は、前記現像剤補給容器の装着動作時に前記現像剤受入れ部に対し前記第1位置よりも低い第2位置で当接する、
ことを特徴とする現像剤受入れ装置。 - 前記第1部材は、前記第1位置が前記第1部材の鉛直方向最上端となる高さに形成され、
前記第2部材は、前記第2位置が前記第2部材の鉛直方向最上端となる高さに形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤受入れ装置。 - 現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が形成された排出部と、前記現像剤収容部と一体的に変位可能な、装着方向上流に向かって鉛直方向上方に傾斜した係合部と、を有する現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器を着脱可能な現像剤受入れ装置と、を備え、
前記現像剤受入れ装置は、
前記現像剤補給容器を装着する装着部と、
前記装着部に変位自在に設けられた、現像剤を受入れる受入れ口を有する現像剤受入れ部と、
前記現像剤補給容器の装着動作時に前記係合部に係合されて、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位させる被係合部と、
前記装着部に設けられた第1部材と、
前記第1部材と前記現像剤受入れ部を挟んで前記装着方向下流側に設けられ、前記第1部材とで前記現像剤受入れ部を遊嵌可能な第2部材と、を備え、
前記第1部材は、前記現像剤補給容器の離脱動作時に前記現像剤受入れ部に対し鉛直方向の第1位置で当接し、
前記第2部材は、前記現像剤補給容器の装着動作時に前記現像剤受入れ部に対し前記第1位置よりも低い第2位置で当接する、
ことを特徴とする現像剤補給システム。 - 前記第1部材は、前記第1位置が前記第1部材の鉛直方向最上端となる高さに形成され、
前記第2部材は、前記第2位置が前記第2部材の鉛直方向最上端となる高さに形成されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の現像剤補給システム。
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