JP7360637B2 - 粉体収納容器、トナー容器及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、粉体収納部(円筒状収容器)の開口部を通って開口被覆部(キャップ部)の内側に排出された粉体物(トナー)を開口被覆部の排出口から外部へと排出する構成が記載されている。この粉体収納容器は、粉体収納部の開口部から開口被覆部の内側に排出されて排出口に向かう粉体物は、後から開口部を通過した粉体物に押されることで排出口に向かって移動し、排出口から排出される。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ100の概略構成を示す模式図である。
プリンタ100のトナー容器収容部70には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した四つの粉体収納容器としてのトナー容器32(Y,M,C,K)が着脱自在(交換自在)に設置されている。トナー容器収容部70の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色に対応した作像部6(Y,M,C,K)が並設されている。また、トナー容器32(Y,M,C,K)の下方には、それぞれ、トナー補給装置60(Y,M,C,K)が配設されている。そして、トナー容器32(Y,M,C,K)に収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置60(Y,M,C,K)によって、作像部6(Y,M,C,K)の現像装置(粉体使用部)内に供給(補給)される。
作像部6は、感光体1と、感光体1の周囲に配設された帯電部4、現像装置5(現像部)、クリーニング部2、除電部等で構成されている。そして、感光体1上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われて、感光体1上に各色の画像が形成されることになる。
現像装置5は、図3に示すように、ドラム状の感光体1に対向する現像ローラ51、現像ローラ51に対向するドクターブレード52、第一現像剤収容部53及び第二現像剤収容部54内に配設された二つの搬送スクリュー55を備える。さらに、第一現像剤収容部53の現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56を備える。現像ローラ51は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部(53,54)内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Gが収容されている。第二現像剤収容部54は、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送経路64に連通している。
図4は、四つのトナー補給装置60のうちの一つであって、トナー容器32が設置された状態のトナー補給装置60を示す模式図である。また、図5は、トナー容器収容部70にトナー容器32(Y,M,C,K)が設置された状態を示す概略斜視図である。図6は、トナー容器収容部70に一つのトナー容器32が設置された状態を示す概略斜視図である。図7は、トナー容器32を斜め上方から示す斜視図である。
プリンタ100の手前側(図2の紙面垂直方向手前側)に設置された本体カバーを開放すると、トナー容器収容部70の挿入口部71が露出する。そして、トナー容器32の長手方向を水平方向とした状態で、プリンタ100の手前側からトナー容器32の着脱操作(トナー容器32の長手方向を着脱方向とする着脱操作)を行う。
容器本体33におけるキャップ34とは反対側端部(装着方向の後方の端部)には、トナー容器32の着脱作業を行う際にユーザーが把持するための把持部33dが設けられている。
図8は、トナー容器32の容器本体33とキャップ34とを分解した斜視説明図であり、図8(a)は、キャップ34の斜視説明図であり、図8(b)は、容器本体33の斜視説明図である。図9は、トナー容器32の側面図であり、図10は、図9に示すトナー容器32からキャップ34を取り外した状態の容器本体33の側面図である。図11は、キャップ34を、トナー容器32の先端を挿入する側(後端側)から見たキャップ34の背面図であり、図12は、図11に示すキャップ34を少し右側から見たキャップ34の説明図である。
本実施形態のトナー容器32は、図1に示すように、容器本体33と、容器本体33の先端開口部11を保持するキャップ34とで構成されている。プリンタ100本体のトナー容器収容部70にトナー容器32を装着した状態では、キャップ34は、プリンタ100本体対して回転しないように固定された状態となる。
また、図11~図13に示すように、キャップ34の先端側の内壁面であるキャップ先端内壁面34fには、先端側から後端側に向かう方向(キャップ先端内壁面34fの法線方向)に延在する片持ち梁の四角棒状の非回転攪拌保持部材41を備える。非回転攪拌保持部材41における延在方向の辺と上下方向の辺とによって形成される二つの平面のうちの一つ平面には、非回転攪拌保持部材41から上下方向に延在し、切り込みの入った櫛歯状の非回転攪拌部材42が固定されている。
容器本体33に固定され、容器本体33とともに回転する回転攪拌棒45は、キャップ34内の先端開口部11よりも先端側の空洞内へ延設された棒状部材であり、このキャップ34の空洞内におけるトナーを攪拌する機能を有する。
容器本体33が回転駆動することにより、胴部螺旋状突起331aが容器本体胴部に収容されているトナーを、容器本体頭部へと搬送する。このように、胴部螺旋状突起331aは、容器本体胴部におけるトナー搬送手段として機能している。
また、キャップ34の内部空間のトナーがトナー容器32の輸送時の振動や熱の影響によって流動性が低下し、架橋する等の凝集体を形成すると、トナー容器32からトナーを排出できなくなる問題が生じる。
また、トナー容器32の輸送時の振動または熱の影響によってトナーが架橋してしまった場合であっても、非回転攪拌部材42の振動によってトナーを攪拌、流動化させ安定的にトナーを排出し、現像装置5に安定的に補給することが可能となる。
容器本体33とともに回転駆動する回転攪拌棒45が、非回転攪拌保持部材41に保持された非回転攪拌部材42を弾性変形させながら回転する。トナー排出孔Wの上方に位置する非回転攪拌部材42が、回転攪拌棒45による弾性変形から解放されると、その復元力でトナー排出孔Wの直上で振動する。
図16は、キャップ34に対して非回転攪拌部材42を着脱可能とした構成の説明図である。図16(a)は、非回転攪拌部材42及び非回転攪拌保持部材41を取り外した状態のキャップ34の断面図であり、図16(b)は、キャップ34に対して取り外し可能な非回転攪拌部材42及び非回転攪拌保持部材41の側面図である。
この構成の場合、回転攪拌棒45は、アジテーターとともに回転する構成としてもよいし、単独で回転する構成としてもよい。
容器本体33が回転しない構成の搬送手段としては、スクリュやパドルを用いることができる。
また、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得る。
先端開口部11等の開口部が形成され、内部にトナー等の粉体物を収納する容器本体33等の粉体収納部と、粉体収納部の内部の粉体物を開口部に向けて搬送する螺旋状突起331等の搬送手段と、開口部を覆うように粉体収納部に取り付けたキャップ34等の開口被覆部とを備え、開口部から開口被覆部の内側に排出された粉体物を外部に排出するトナー排出孔W等の排出口を有するトナー容器32等の粉体収納容器において、開口被覆部に固定され、開口部から排出口までの間に位置する粉体物に接触する非回転攪拌部材42等の変形可能部材を備え、変形可能部材に接触して弾性変形させる動作と、離間する動作とを行う回転攪拌棒45等の接離部材を有することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性変形した変形可能部材から接離部材が離間することで、変形可能部材が復元力によって振動する。この振動によって変形可能部材に接触する粉体物を解し、流動性が低下した粉体物が開口被覆部の内側で滞留することを抑制でき、粉体物の排出不良を抑制できる。
態様1において、接離部材は、開口被覆部に対する回転動作に伴って、変形可能部材に接触して弾性変形させる動作と、離間する動作とを行うことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、簡易な駆動伝達機構によって接離部材に駆動を伝達する構成を実現できる。また、容器本体33やアジテーター等の回転する部材に固定して回転させることが可能となり、接離部材に駆動を伝達する構成の簡素化を図ることが可能となる。
態様1または2において、開口被覆部は粉体収納部に対して回転可能に取り付けられ、搬送手段は、粉体収納部が回転することで、粉体収納部の内部の粉体物を前記開口部に向けて搬送することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体収納部を回転させることで、粉体収納部の内部の粉体物を開口被覆部の内側に排出させることが可能となる。
態様3において、接離部材は、開口被覆部に対する粉体収納部の回転動作に伴って、変形可能部材に接触して弾性変形させる動作と、離間する動作とを行うことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体収納部を回転させる駆動力によって接離部材を駆動することができ、接離部材に駆動を伝達する構成の簡素化を図ることができる。
態様4において、接離部材は、開口部から突き出し、粉体収納部とともに回転することで、排出口と対向する位置を通過する構成であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、開口被覆部の内側の排出口と対向する領域の粉体物を攪拌することができる。特に、変形可能部材を排出口に対向する位置に配置する構成であれば、排出口の近傍や排出口の内部の粉体物に対して変形可能部材の振動を付与して、流動性の向上を図ることができ、排出口の近傍や内部で粉体物が滞留することを抑制できる。
態様1乃至5の何れかの態様において、開口被覆部の開口部と対向する面から粉体収納部の内側まで延在し、変形可能部材を保持する非回転攪拌保持部材41等の保持部材を備え、変形可能部材は、保持部材に保持される部分を固定端とし、容器本体33の回転軸方向等の搬送手段の搬送方向に直交する方向に自由端を持つように配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、開口被覆部に固定され、開口部から排出口までの間に位置する粉体物に接触する変形可能部材を有する構成を実現できる。
態様6において、変形可能部材の自由端の少なくとも一部が、排出口と対向するように配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、排出口の近傍や排出口内で流動性が低下した粉体物を変形可能部材の振動によって解すことができる。
態様6または7において、変形可能部材は、粉体収納部の内側にも位置するように配置され、粉体収納部の内壁面に接触することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体収納部の内壁面に付着した粉体物を変形可能部材で掻き取ることができる。
態様8において、開口被覆部は粉体収納部に対して回転可能に取り付けられ、粉体収納部の内壁面の変形可能部材が接触する範囲に、螺旋状の凸部が内側に向けて突出した螺旋凸部を備え、開口被覆部に対する粉体収納部の回転方向の位置がどのような位置であっても、前記変形可能部材と前記螺旋凸部とが接触する構成であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変形可能部材と螺旋凸部との接触箇所を断続的に設け、粉体物を解す効果を向上させることができる。
態様6乃至9の何れかの態様において、変形可能部材は、搬送手段の搬送方向に分割され、複数の短冊形状を形成することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体収納部の内壁面を細かく掻き取り、粉体収納部の内部に残る粉体物の量を低減することができる。
態様6乃至10の何れかの態様において、開口被覆部は粉体収納部に対して回転可能に取り付けられ、粉体収納部の内壁面に頭部螺旋状突起331b等の凸形状を有し、粉体収納部の回転動作によって変形可能部材が、凸形状に対して非連続的に接触と離間とを繰り返すことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、変形可能部材が粉体収納部の内壁面を擦り続けるのではなく、内壁面で弾かれることで粉体物を解す効果を向上させることができる。
態様6乃至11の何れかの態様において、保持部材は、開口被覆部に対して着脱可能であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、組み立ての自由度の向上を図ることができる。
態様6乃至12の何れかの態様において、粉体収納部は粉体物の搬送方向の下流側ほど内径が狭くなる形状であり、変形可能部材は、粉体収納部の内径が狭くなる部分に対して、搬送手段の搬送方向における位置が重なる配置となっていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体収納部における内径が小さい部分で、粉体物が詰まることを防止できる。
トナー等の粉体物を収納するトナー容器32等の粉体収納手段と、粉体収納手段から排出された粉体物を現像装置5等の補給対象に向けて搬送するトナー搬送スクリュー62等の補給搬送手段とを備えるトナー補給装置60等の粉体補給装置において、粉体収納手段として、態様1乃至13の何れか一の態様に係る粉体収納容器を備えることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体収納容器からの粉体物の排出不良を抑制できるため、補給対象に向けて粉体物を安定的に補給することができる。
先端開口部11等の開口部が形成され、内部にトナー等の粉体物を収納する容器本体33等の粉体収納部と、粉体収納部の内部の粉体物を開口部に向けて搬送する螺旋状突起331等の搬送手段と、開口部を覆うように粉体収納部に取り付けたキャップ34等の開口被覆部とを備え、開口被覆部は、開口部から開口被覆部の内側に排出された粉体物を外部に排出するトナー排出孔W等の排出口を有し、排出口から排出された粉体物を現像装置5等の補給対象に向けて搬送するトナー搬送スクリュー62等の補給搬送手段を備えるトナー補給装置60等の粉体補給装置において、開口被覆部に固定され、開口部から排出口までの間に位置する粉体物に接触する非回転攪拌部材42等の変形可能部材を備え、変形可能部材に接触して弾性変形させる動作と、離間する動作とを行う回転攪拌棒45等の接離部材を有することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、弾性変形した変形可能部材から接離部材が離間することで、弾性変形していた変形可能部材が復元力によって振動する。この振動によって変形可能部材に接触する粉体物を解し、流動性が低下した粉体物が開口被覆部の内側で滞留することを抑制でき、粉体物の排出不良を抑制できる。粉体収納容器からの粉体物の排出不良を抑制できるため、補給対象に向けて粉体物を安定的に補給することができる。
現像装置5等の現像手段と、トナー容器32等の現像剤収納容器内のトナー等の現像剤を現像手段に補給する現像剤補給手段とを備えたプリンタ100等の画像形成装置において、現像剤補給手段として、態様14または15のトナー補給装置60等の粉体補給装置を備えることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤収納容器からの現像剤の排出不良を抑制でき、現像手段に向けて現像剤を安定的に補給することができるため、安定した画像形成を行うことが可能となる。
2 クリーニング部
2a クリーニングブレード
4 帯電部
5 現像装置
6 作像部
7 露光装置
8 中間転写ベルト
9 一次転写ローラ
11 先端開口部
12 二次転写バックアップローラ
15 中間転写ユニット
19 二次転写ローラ
20 定着部
26 給紙部
27 給紙ローラ
28 レジストローラ対
29 排紙ローラ対
30 スタック部
32 トナー容器
33 容器本体
33c ギヤ
33d 把持部
34 キャップ
34f キャップ先端内壁面
38 シャッター
41 非回転攪拌保持部材
42 非回転攪拌部材
42a 非回転攪拌部材後部
42b 非回転攪拌部材前部
45 回転攪拌棒
46 回転攪拌部材
47 リング部
48 係止腕
51 現像ローラ
52 ドクターブレード
53 第一現像剤収容部
54 第二現像剤収容部
55 搬送スクリュー
56 濃度検知センサ
57 支持部
58 嵌合部
60 トナー補給装置
61 トナータンク部
62 トナー搬送スクリュー
64 トナー落下搬送経路
65 タンク内攪拌部材
66 トナーエンドセンサ
70 トナー容器収容部
71 挿入口部
72 ボトル受部
73 キャップ受部
73w トナー補給口
81 駆動出力ギヤ
90 制御部
91 駆動部
100 プリンタ
331 螺旋状突起
331a 胴部螺旋状突起
331b 頭部螺旋状突起
G 現像剤
L レーザ光
P 記録媒体
W トナー排出孔
Claims (13)
- 長手方向の一端側に開口を有し内部に粉体を収納する粉体収納部と、
前記粉体収納部の前記一端側に設けられ、前記粉体収納部に対して相対的に回転可能に設置されたキャップ部と、
前記キャップ部に形成された粉体排出口と、
前記粉体排出口を封止可能なシャッタ部材と、を有し、
前記粉体収納部は前記粉体収納部が所定方向に回転することにより前記粉体を前記一端側に向けて搬送可能な凸形状を内周面に有し、
前記キャップ部には前記粉体収納部が前記キャップ部に対して相対的に回転することで前記凸形状と摺擦可能な変形可能部材が取りつけられ、
前記凸形状は前記粉体収納部に螺旋状に設けられていること、を特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1の粉体収納容器において、
前記凸形状は、前記粉体収納部が前記キャップ部に対して相対的に回転することで、前記変形可能部材に接触して弾性変形させることを特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1または2の粉体収納容器において、
前記凸形状は、前記粉体収納部が前記キャップ部に対して相対的に回転することで、前記変形可能部材に接触して弾性変形させる動作と、離間する動作とを行うことを特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の粉体収納容器において、
前記キャップ部は前記キャップ部の前記一端側から前記粉体収納部内に向かって伸びる保持部材を有し、
前記保持部材に前記変形可能部材が取りつけられたこと、を特徴とする粉体収納容器。 - 前記保持部材は前記キャップ部に片持ち支持されたことを特徴とする請求項4に記載の粉体収納容器。
- 前記保持部材は前記長手方向における前記粉体収納部の前記凸形状を有する位置まで延存することを特徴とする請求項4または5に記載の粉体収納容器。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の粉体収納容器において、
前記変形可能部材は可撓性を有する樹脂であること、を特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の粉体収納容器において、
前記変形可能部材は前記長手方向に複数の短冊形状を形成するように分けられたことを特徴とする粉体収納容器。 - 請求項4に記載の粉体収納容器において、
前記保持部材は前記粉体収納部の回転軸上に配置され、
前記変形可能部材は前記保持部材から前記粉体収納部の内周に向けて1方向に延在する第一変形可能部と、前記1方向とは反対方向に延在する第二変形可能部とを有し、
前記第一変形可能部の先端から前記第二変形可能部の先端までの距離は前記開口の径よりも長いこと、を特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の粉体収納容器において、
前記粉体収納部は、前記一端側とは反対側である他端側に把持部と、前記把持部を除いた胴体部よりも直径の小さい小径部を前記一端側に有し、前記変形可能部材は前記長手方向における前記小径部に対応する位置に設けられていること、を特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の粉体収納容器において、
前記粉体収納部は前記一端側に設けられた第一の螺旋形状と、前記一端側よりも他端側に設けられた第二の螺旋形状とを有し、
前記凸形状は前記第一の螺旋形状であること、を特徴とする粉体収納容器。 - 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の粉体収納容器は粉体としてトナーを収納していることを特徴とするトナー容器。
- 請求項12のトナー容器を有する画像形成装置。
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