JP2004161373A

JP2004161373A - Powder storage container, powder supplying apparatus, and image formation device

Info

Publication number: JP2004161373A
Application number: JP2003028718A
Authority: JP
Inventors: Goro Katsuyama; 悟朗勝山; Nobuo Iwata; 信夫岩田; Nobuo Kasahara; 伸夫笠原; Satoshi Muramatsu; 智村松; Junichi Matsumoto; 純一松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2023-02-05
Also published as: JP4280511B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder storage container, a powder supplying device and an image formation device with which leakage of a powder from a discharging port in attaching/detaching a powder housing can be reduced when the housing is located above a powder discharging port member. <P>SOLUTION: When a toner storage container 20 is mounted on an image formation device body, a toner discharging opening 41a is opened in a direction different from the gravity direction. In particular, the toner discharging opening is opened in the horizontal direction in this embodiment. By thus setting the orientation of the toner discharging opening, even if a toner in the toner storage container drops by the gravity, the toner does not easily leak out of the toner discharging opening through the opening. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー等の粉体を収納した粉体収納容器、並びにその粉体収納容器が装着される粉体補給装置及び複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置によって繰り返し画像の形成が行われるに連れ、現像剤が消費されていく。このため、消費された量の現像剤を補給する必要がある。例えば、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置がトナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いている場合、画像形成に伴ってトナーが消費されていくため、消費された量のトナーを順次補給する必要がある。そこで、従来の画像形成装置では、トナーを収納したトナー収納容器を設け、トナー収納容器から現像装置へ消費分のトナーを補給するようにしたものがある。
トナー収納容器からトナー補給を行う構成においては、トナー収納容器内のトナーがなくなる度に空になったトナー収納容器を交換する必要がある。トナー収納容器の交換作業は従来、一般にユーザーによって行われていた。
【０００３】
特許文献１には、ユーザーによるトナー収納容器交換作業を容易にするため、装着の際にはトナー収納容器を上方から落とし込むようにセットし、取り出しの際にはトナー収納容器を上方へ持ち上げることによって外すようにしたトナー補給装置が開示されている。この装置においては、トナー収納容器のトナーの通路であるトナー排出部には、トナー収納容器を上方から落とし込むだけで自動的に開き、そしてトナー収納容器を持ち上げるだけで自動的に閉じる自閉弁が設けられている。しかも、画像形成装置のセット部にはノズルを設け、トナー収納容器に設けた自閉弁はそのノズルの挿脱で開閉するという簡単な構成である。
図２１は、上記特許文献１に開示されている自閉弁２０１を有するトナー収納容器２０の説明図である。このトナー収納容器の自閉弁２０１としては、非通気性材料で作られた圧縮発泡スポンジ製シールにノズル挿脱のための十字状のスリット２０１ａを形成したものを用いている。スポンジシールからなる自閉弁２０１は、その十字状スリット２０１ａの中心にノズル先端が当てられ押されると変形してノズル挿入を可能とし、ノズルが抜かれるとスポンジの復元力によりスリットが閉じ、トナーがこぼれて生じるトナー飛散等を防止するというものである。
このようにトナー収納容器のトナー排出部に自閉弁を設けることによって、ユーザーによるトナー収納容器交換作業が容易となるのに加え、交換作業時のトナー飛散を防止することがある程度可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１３−３１５８５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した自閉弁は低温時の硬化や経時使用によるクリープ変形等によりスポンジの復元力が低下することがあり、復元力が低下するとトナー収納容器を取り出したとき、自閉弁のスリットに多少の隙間が生じることがあった。この隙間が生じると、トナー排出部がトナー収納容器の重力方向に向いている従来の構成ではトナーが隙間から漏れて落下するおそれがあるという問題点があった。
また、トナー収納容器にノズルを挿入したり抜き取ったりする際には、自閉弁の材質における復元力低下が生じていなくても、自閉弁とノズルとの間にある程度の隙間が生じる。この隙間からもトナー収納容器内のトナーが漏れて落下するおそれがあった。
なお、上記問題点はトナー以外の粉体を収納する粉体収納容器の場合にも同様に発生し得るものである。
【０００６】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものである。その目的は、粉体収納容器の着脱時等における粉体収納容器からの粉体の漏れを低減することができる粉体収納容器、粉体補給装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、一端部に開口部を有する袋状の粉体収納体と、該粉体収納体内の粉体を外部に排出するための排出口を有し且つ該粉体収納体の開口部に取り付けられた粉体排出用部材とを備えた粉体収納容器であって、該粉体排出用部材における該粉体収納体から該排出口に至る粉体通路が少なくとも１カ所で屈曲していることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の粉体収納容器において、上記粉体排出用部材は、上記粉体収納体の開口部近傍に粉体が通過する粉体通路を有し、上記排出通路の上記排出口近傍の部分における粉体通過方向が、該粉体通路における粉体通過方向に対して傾いていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の粉体収納容器において、上記粉体収納体を可撓性材料で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、粉体収納容器が装着される容器装着部と、該粉体収納容器内の粉体を粉体供給対象装置へ補給する粉体補給手段とを備えた粉体補給装置であって、該容器装着部に装着される粉体収納容器が、請求項１乃至３のいずれかの粉体収納容器であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の粉体補給装置において、上記粉体補給手段は、上記粉体収納容器から上記粉体供給対象装置までの粉体搬送路を形成する粉体搬送路形成部材と、該粉体収納容器の排出口が形成されている部分に対して、該粉体搬送路形成部材の粉体取込用のノズルを着脱するノズル着脱手段とを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の粉体補給装置において、上記粉体収納容器は、上記粉体収納体内からの粉体を排出口に導く排出通路が形成され且つ該排出通路の該粉体収納体側の入口を開く位置と該入口を塞ぐ位置との間で移動可能なシャッター部材を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の粉体補給装置において、上記排出通路を、該粉体収納容器の外部に開口した貫通孔で形成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６又は７の粉体補給装置において、上記ノズルの離脱動作に連動して上記シャッター部材を上記排出通路の入口を塞ぐ位置へ移動させ且つ該ノズルの離脱動作に連動して該シャッター部材を該排出通路の入口を開く位置へ移動させるように、上記ノズル着脱手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の粉体補給装置において、上記排出通路の入口を塞ぐ位置への上記シャッター部材の移動を弾性部材の付勢力で行うように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項６乃至９のいずれかの粉体補給装置において、上記容器装着部は、上記粉体収納容器の排出口に対して上記ノズルが装着された装着位置と、該排出口に対して該ノズルが離脱した離脱位置との間で該粉体収納容器を移動可能に支持する粉体収納容器支持部材を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の粉体補給装置において、上記粉体収納容器が上方からの落とし込みによって上記粉体収納容器支持部材に支持されるように、上記容器装着部を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の粉体補給装置において、上記粉体収納容器支持部材に落とし込まれた粉体収納容器を、該粉体収納容器の排出口に対して上記ノズルが装着可能となる位置へ導くガイド手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、粉体である現像剤を用いて像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置へ現像剤を補給する現像剤補給装置とを備えた画像形成装置であって、該現像剤補給装置として、請求項４乃至１２のいずれかの粉体補給装置を用いたことを特徴とするものである。
請求項１乃至１３の発明においては、粉体排出用部材における粉体収納体から排出口に至る粉体通路が少なくとも１カ所で屈曲しているので、粉体排出用部材の上方に粉体収納体が位置する場合に、粉体収納体内のトナーが重力によって排出口へ直線的に移動することがない。しかも、粉体通路の屈曲箇所から排出口に至る部分の少なくとも一部が鉛直方向に対して傾くため、その傾いた部分の内壁面で重力方向へ移動しようとするトナーを受けることができる。したがって、粉体排出用部材の上方に粉体収納体が位置する場合に、粉体収納体の着脱時における排出口からの粉体の漏れを低減することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用できる画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタを示す概略図である。このカラーレーザプリンタは、装置本体１のほぼ中央に作像部３が配置され、その下部に給紙部２を配置した構成となっている。作像部３には、複数のローラ４、５、６に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された像担持体としての中間転写ベルト７が設けられている。この中間転写ベルト７のローラ４とローラ５間の上部側ベルト走行辺には、４個の作像手段としての作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫが対向配置されている。
【０００９】
４個の作像ユニット８は、中間転写ベルト７に接する潜像担持体としての感光体ドラム、帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する装置を備えている。また、４個の作像ユニット８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８ＢＫは同一構造に構成されているが、現像するトナーの色がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色に分けられている。そして、作像ユニット８の上方には、光変調されたレーザ光を各感光体ドラム表面に照射する光書き込み手段としての光書き込みユニット９が配置され、この光書き込みユニット９は、各作像ユニット８毎、個別に設けてもよいが、共通の光書き込みユニット９を用いればコストの点で有利である。
【００１０】
画像形成動作が開始されると、上記各作像ユニット８の感光体ドラム１０に電子写真プロセスに基づいてトナー像が形成され、トナー像は中間転写ベルト７に図示していない転写手段によって順次重ね転写され、かくして中間転写ベルト７の表面にフルカラーのトナー像が担持される。一方、給紙部２から紙または樹脂シート等からなる転写材が給送され、これがレジストローラ１０を介してローラ６と対向する２次転写装置１１との間へトナー像に同期して給送される。そして、このとき２次転写装置１１には中間転写ベルト表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト表面のフルカラートナー像が転写材上に一括して転写される。トナー像を転写された転写材は、定着装置１２を通るとき、その熱及び圧によってトナー像が転写材に熔融して定着される。かくして画像が定着された転写材は、画像形成装置本体１の外部の排紙部１３に排出される。なお、作像ユニット８のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。
【００１１】
図２は、本発明の一実施形態を示す粉体補給装置としてのトナー補給装置９０とそのトナー補給機構を示す説明図である。トナー補給装置９０は、現像装置にトナーを補給するための装置である。
図２中の符号２０は、後述する現像装置に補給するための粉体であるニュートナーを収納した粉体収納容器としてのトナー収納容器を示している。トナー収納容器２０は図２及び図３に示すように、トナーを収納する粉体収納体としての袋容器２１と、袋容器２１内のトナーを外部に排出するための唯一の排出口を有し且つ袋容器２１の開口部に取り付けられた粉体排出用部材としての口金部材３０とで構成されている。このトナー収納容器２０の具体的な構成については後に詳述する。
【００１２】
プリンタ本体１にセットされたトナー収納容器２０は、トナーが搬送される粉体搬送路としてのトナー補給経路を介して現像装置１４と連通されている。このトナー補給経路には、口金部材３０に連結される連結部材としてのノズル１１０、容器内のトナーを吸引力により現像装置１４へ移送させる粉体補給手段としての紛体ポンプ６０、およびノズル１１０と粉体ポンプ６０を接続するトナー移送用チューブ６５が設けられている。このうち、ノズル１１０及びトナー移送用チューブ６５から粉体搬送路形成部材が構成されている。
【００１３】
現像装置１４は、そのケーシング内部に搬送オーガと呼ばれる螺旋状のフィンをもったスクリュー１５，１６が矢印Ｃ、Ｄ方向に回転しておりこの部分にはトナーとキャリアを混合した現像剤が入っている。搬送オーガは、例えばスクリュー１５が現像剤を図中手前から奥側へ搬送し、スクリュー１６が現像剤を奥側から手前に搬送するように形成されていて、奥側と手前側には中央の仕切り１７の無い部分が設けられていることにより、現像剤が循環しながら攪拌される構成となっている。この循環する現像剤の一部が、現像ローラ１９によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクターブレード１８で均一が厚さに規制されてから、感光体に接することで感光体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。ここで、感光体に付着するのはトナーのみであり、現像器内の循環する現像剤中のトナーの量を一定に保つ為に、粉体補給部としてのトナー補給口６８より、少量ずつトナーを補給しながら現像が行われる。
【００１４】
上記紛体ポンプ６０は、一軸スクリューポンプといわれているものであって、ロータ６１とステータ６２の２つの主要部品を備えている。ロータ６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、モータ６６とユニバーサルジョイント６４を介して連結されている。他方、ステータ６２はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、また、ステータ６２の螺旋のピッチはロータ６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。このような２つの部品を嵌合し、ロータ６１を回転することでロータ６１とステータ６２の間にできるスペースに入ったトナーを移送することができる。
【００１５】
このように構成された紛体ポンプ６０は、ロータ６１が回転駆動されると、トナー収納容器２０のトナーがトナー吸引口６３から紛体ポンプ６０に入り、図２の左から右に吸引搬送されてトナー排出口６７からトナー補給口６８を介して下方に落下し、落下したトナーが現像装置１４に補給される。
【００１６】
トナー収納容器２０の袋容器２１は可撓性材料としてのシート材で形成され、柔軟性を有している。この袋容器２１は、図３に示すように、前後面を構成する２枚のシート２１ａ，２１ｂ、左右側面を構成する２枚のシート２１ｃ、２１ｄ及び上面シート２１ｅからなり、これらを融着して形成されている。左右側面のシート２１ｃ，２１ｄには、容器の内側に折れ込む折り目２２が形成されており、トナーが充填されているときには折り目２２が伸びて容器形状となり、トナーが空のときには折り目２２に沿って折り畳まれて前後面シート２１ａ，２１ｂが密着または近接した状態にすることができる。
【００１７】
袋容器２１のトナーが空になったときの折り畳みは、人手でなくトナー補給により自動的に減容されれば、折り畳みの手間が省け、折り畳み時のトナー飛散等もなく有利である。上記したトナー補給機構では、トナー収納容器２０から紛体ポンプ６０までのトナー補給経路において気密性が保たれれば、自動減容は容易に実現することができる。しかし、かかる自動減容には気密性が保つこと以外にも課題がある。その課題の１つに、減容後のトナー収納容器２０の形態を概ね同一形状にすることであり、減容後の形態が不揃いでは揃える手間がかかり自動減容を行う効果がなくなる。
【００１８】
減容後のトナー収納容器２０の形態を揃えるのに最も効果的な方法は、上記した折り目２２を設けることであるが、折り目２２を付けると、前後面シート２１ａ，２１ｂと折り畳まれた左右側面シート２１ｃ、２１ｄの間にトナーが挟まれて最下部の排出口まで落下せずに途中でとまってしまい、排出できないで残ってしまう問題がある。
【００１９】
かかる問題を解消するためには、トナー収納容器２０に下方の排出口に向かう程、断面積が少なくなるように、前後面及び左右側面に傾斜面を設けることが有効で、さらにその傾斜面の傾きの大きさ重要であることが判明した。そして、その傾きの大きさはトナーの流動性が大きく関連していることを見出した。すなわち、流動性が良いトナーであれば傾斜角は小さくても排出部まで移動するが、流動性の悪いトナーであれば傾斜角を大きく取らねばならない。
【００２０】
そこで、本発明者らはトナーの流動性を安息角（粉体を少量ずつ自由落下させ、落下した粉体によって形成される山の斜面の角度である。）から上記傾斜角を調べた。その結果、トナー収納容器２０が膨らんだときの側面傾斜部の角度がトナーの安息角以上にすることで、減容によるトナー残を大幅に減らすことができることを見出した。すなわち、図３で示す角度Ｓをトナーの安息角以上にすることであり、この角度Ｓは図４に示すトナー収納容器２０が折り畳まれた状態で側面の溶着部の角度Ｓ’とすると、次式の関係がある。式中のφはトナーの安息角である。
【数１】
Ｓ’＝ｔａｎ^−１（１／ｃｏｓφ）
φ：トナーの安息角
【００２１】
例えば、トナーの安息角が４０°の場合は、次式のようになるため、溶着部を５２．５５°以上で形成すれば、膨らんだ状態の角度Ｓは４０°以上になる。
【数２】
Ｓ’＝ｔａｎ^−１（１／ｃｏｓ４０）＝５２．５５°
【００２２】
なお、リコー製トナー"ｉｍａｇｉｏトナータイプ１５"の安息角は３０．５°であり、上述の式によりＳ’は４９．３°になる。ただし、トナーは周囲の環境（温度、湿度など）によって流動性が悪くなる傾向があるため、好ましくは２〜５°程、角度Ｓ’を大きくしておくのがよい。なお、角度Ｓ’はトナー残だけを考慮すれば例えば６０°以上のように大きく取れば良いが、角度Ｓ’が大きくすると、その分容器が占有する単位面積当りのトナー収納量が減少するため、トナー収納容器２０が膨らんだときの側面傾斜部の角度がトナーの安息角を僅かに越える程度が好ましい。
【００２３】
図５乃至図７はそれぞれ、第１の実施形態に係る口金部材３０の分解斜視図、横断面図及び縦断面図である。この口金部材３０は、上本体部３１と、貫通孔であるシャッター孔４１が形成されている下本体部４０とで構成され、上本体部３１には上から見て舟形状に形成された袋容器２１が溶着される袋容器固着部３２が設けられている。また、下本体部４０はほぼ長方体に形成されており、図５に示す面を前面とすると、口金部材３０の下本体部４０は前後面の幅Ｗａが両側面の幅Ｗｂより広く形成されている。
【００２４】
この口金部材３０には、袋容器２１側の内孔３３と、内孔３３に連通し後述するシャッター部材５０が抜き差し可能なシャッター孔４１が形成されている。内孔３３は、口金部材３０を下に向けた状態において、上下方向に延びる縦方向の孔であるのに対し、シャッター孔４１は軸線が内孔３３の軸線とほぼ直角に交わる横方向の孔であり、本例のシャッター孔４１は下本体部４０の前面から後面に抜ける断面円形の貫通孔である。また、内孔３３は舟形である袋容器固着部３２の内側において短方向の長さを直径とする断面円形の孔であり、この内孔３３は途中で漏斗状の絞り込み３３ａが形成されている。すなわち、内孔３３には途中からシャッター孔４１に近づくほど開口面積が小さくなるような絞り込み３３ａによって小径になり、シャッター孔４１の上部で該孔に連通している。したがって、内孔３３とシャッター孔４１の連通部において、内孔３３の開口径がシャッター孔４１の開口径より小さくなり、シャッター孔４１にシャッター部材５０が挿入されていると、内孔３３は確実に閉じられた状態となる。
【００２５】
なお、シャッター孔４１のうち、後述するノズルの着脱側には、トナー収納容器２０内のトナーを現像装置へ向けて排出するための排出口４１ａがある。この排出口４１ａは、トナー収納容器２０の一端に位置し、その開口の向きがトナー収納容器２０内部の他端からこの一端へ向かう方向とは異なる方向となっている。特に本実施形態では、その開口の向きがトナー収納容器２０内部の他端からこの一端へ向かう方向に対して直角方向となっている。
そして、シャッター孔４１にシャッター部材５０が挿入されることによって、シャッター孔４１のうち、トナー排出口４１ａをシャッター部材５０によって閉鎖することができる。
【００２６】
本実施形態のシャッター部材５０は、断面が円形の軸状に形成され、シャッター孔４１の径より僅かに小径に形成されており、よってシャッター部材５０のシャッター孔４１への挿入が確実に行うことができる。しかし、シャッター部材５０がシャッター孔４１より小径であると、シャッター部材５０とシャッター孔４１の間からトナー漏れやエアー漏れが発生する。そして、トナー漏れは、トナー汚染をもたらし、エアー漏れはトナー収納容器２０の減容を阻害してしまう。
【００２７】
そこで、口金部材３０にはシャッター部材５０との間をシールするシール手段として、図５に示すように、断面が五角形のＯリング４２が設けられている。このＯリング４２は、シャッター孔４１が貫通孔であるので、シャッター孔４１の両側に設けている。また、Ｏリング４２の取り付けは、シャッター孔４１の両側にＯリング４２が収まる溝を形成し、接着等で固定することもできるが、Ｏリング４２の固定に手間が掛かり、組み付けコストが嵩むという問題が発生してしまう。
【００２８】
そこで、図５乃至図７に示す実施形態の口金部材３０は中部品４３と外部品３４に分割し、両部品の係合でＯリング４２を保持するように構成している。具体的には、中部品４３にＯリング４２が係合される係合溝４４が設けられ、外部品３４には中部品４３が装着される装着部３５、袋容器固着部３２、係合溝４４に係合されたＯリング４２を保持する保持部３６が設けられている。Ｏリング４２は、係合溝４４に係合された状態で中部品４３を外部品３４に装着すると、保持部３６で押さえられるので、その抜けが確実に防止される。
【００２９】
また、シャッター孔４１は中部品４３と外部品３４とに跨って形成されており、外部品３４の装着部３５に中部品４３を装着し、シャッター孔４１にシャッター部材５０を差し込むことによって外部品３４に中部品４３が組み付けられる。また、シャッター部材５０を抜き取るという簡単な作業で口金部材３０は外部品３４と中部品４３に分解することができる。したがって、トナー収納容器２０にトナー充填されている状態でシャッター部材５０が抜かれるとトナーがこぼれるため、最大でも直径が８ｍｍ程度に抑えており、直径が６ｍｍならば指でシャッター部材５０が動かしてしまうことが殆どなく好ましい。すなわち、シャッター部材５０の直径が１０ｍｍあると、大人の指を想定すると、指でシャッター部材５０を移動させてトナーが漏れ出す危険が大きくなるため、シャッター部材５０の径を８ｍｍ程度までに設定している。
【００３０】
図８乃至図１０はそれぞれ、第２の実施形態に係る口金部材３０の分解斜視図、横断面図及び縦断面図である。この口金部材３０はベース部材としての上部品３７並びに排出口部材としての内部品４５及び下部品４６の３つの部品から構成されている。上部品３７には、上記袋容器２１が固着される袋容器固着部３２と、下部品４６と結合するための結合手段としての固定ガイド３８とが設けられている。内部品４５には、上記Ｏリング４２が係合される係合溝４４が設けられている。下部品４６には、内部品４５の装着部３５と、Ｏリング４２の保持部３６と、上部品３７の固定ガイド３８が挿入されるガイド受け４７とが設けられている。
【００３１】
この口金部材３０は、シャッター孔４１が内部品４５と下部品４６とに跨って形成され、下部品４６の装着部３５に係合溝４４にＯリング４２に係合させた内部品４５を装着し、シャッター孔４１にシャッター部材５０を差し込むことによって下部品４６に内部品４５が組み付けられる。そして、上部品３７の固定ガイド３８をガイド受け４７に合わせて回すことで、上部品３７と下部品４６が結合され、口金部材３０の組み付けが完了する。このとき、上部品３７と下部品４６とが正規の位置で結合したとき係止される係止手段を設けており、本例の係止手段は上部品３７に設けられた係止爪（図示せず）と、下部品４６に設けられた係止溝４６ａで構成され、両部品が正しい位置で結合されるとき係止爪が係止溝４６ａに嵌る。また、内孔３３が上部品３７と内部品４５とに跨って形成されているが、上部品３７と下部品４６は内孔３３の軸線を中心とした回転操作によって結合されるので、内孔３３がずれることはない。
また、口金部材３０を分解するときは、上部品３７を下部品４６から取り外した後、下部品４６の下壁部分に形成されている分解用の貫通孔４８から棒状の取り外し用具を差し込んで内部品４５を押し上げる。これにより、内部品４５を下部品４６から容易に取り外すことができる。
【００３２】
また、前述の第１の実施形態のように口金部材３０が２部品で構成されている場合は、内孔３３が外部品３４と中部品４３とに跨るように形成される。一方、第２の実施形態のように口金部材３０が３部品で構成されている場合は、内孔３３が上部品３７と内部品４５とに跨っている。そして、この内孔３３には漏斗状の絞り込み３３ａが形成されているが、この絞り込み３３ａは両実施形態とも中側の部品である中部品４３と内部品４５に形成されている。
また、第２の実施形態では、下部品４６内に回路基板７０が装着されている。この回路基板７０は、トナー収納容器２０の装着有無やトナー収納容器２０内のトナー残量を装置本体側から確認できるようにするための電気回路やメモリなどを有している。トナー収納容器２０が装置本体に装着させると、回路基板７０上の接続端子と装置本体側の接続端子とが接触し、回路基板７０と装置本体との間で情報の送受信を行い、トナー収納容器２０の装着有無やトナー収納容器２０内のトナー残量を確認することができるようになっている。
【００３３】
ところで、トナー収納容器２０へのトナーの充填は工場で行われるが、上記したトナー収納容器２０において、シャッター孔４１からトナーを充填するのは方向が異なる内孔３３を介するので困難である。また、袋容器２１自体に充填用の開口を形成し、そこからの充填はその後の容器の密閉がトナーによって容器が膨らんでいるので困難である。そこで、上記した２つの実施形態のトナー収納容器２０は中部品４３または内部品４５を装着する前は内孔３３に絞り込み３３ａがないので、内孔３３が比較的大きな開口になっている。よって、この中部品４３または内部品４５を装着する前の状態でトナーを充填すれば、充填が容易で、その後中部品４３または内部品４５を装着することで容器が密閉状態になる。このように、口金部材３０は上記した２部品または３部品で構成すれば、トナー収納容器２０と排出口を有する粉体排出部材としての部品とが分離可能であるので、トナー充填が容易である。ここで、粉体排出部材は、上記した２部品の口金部材３０の例においては中部品４３であり、３部品の口金部材３０の例においては内部品４５及び下部品４６である。なお、２部品の口金部材３０を用いたトナー収納容器２０は、充填後、中部品４３を外部品３４に装着後、シャッター部材５０を差し込むという２アクション必要であるが、３部品の口金部材３０を用いたトナー収納容器２０の場合、予め内部品４５と下部品４６を装着し、かつ、シャッター部材５０を差し込んでおくことで、充填後は下部品４６を上部品３７へ結合するという１アクションで済むのでより好ましいといえる。
【００３４】
次に、上記構成のトナー収納容器２０の画像形成装置本体１への装着部の構成について説明する。
本実施形態の画像形成装置には、図１１に示すように、４色のトナー収納容器２０が装着されるセット部１００が設けられている。なお、４つのセット部１００は黒だけ幅広サイズに形成されているが、内部構造は実質上同一である。セット部１００は、図１２及び図１３に示すように、本体機枠１０１に回転軸１０２を介して装着された粉体収納容器支持部材としての開閉フォルダ１０３が設けられ、開閉フォルダ１０３は図１３に示す閉じ位置と図１４に示す開放位置との間で回動可能に本体機枠１０１に支持されている。開閉フォルダ１０３の下部には、図１５に示すように、ノズル１１０をスライド可能に支持する一対のガイド部材１０４と、挿入されたノズル１１０を戻す用をなすスライダ１０６がスライド可能に嵌合されるガイド筒１０５とが形成され、その外面には固定カバー１１５が取り付けられている。また、開閉フォルダ１０３の上部には開閉フォルダ１０３を閉じ位置へ移動したとき、該閉じ位置に保持する係止部１２１が設けられた開閉取っ手１２０が上下方向に移動可能に装着されている。この開閉取っ手１２０は、樹脂製でありその下部に弾性腕１２２が一体的に形成され、この弾性腕１２２によって開閉取っ手１２０が常に最上位置に保持されている。なお、ノズル１１０はシャッター部材５０と同径に形成されている。
【００３５】
ノズル１１０には、その両側に一体に形成されたスライド腕１１１が設けられ、このスライド腕１１１が上記ガイド部材１０４に移動可能に装着されている。スライド腕１１１の先端には、係止爪１１２が設けられ、係止爪１１２がガイド部材１０４の端部に係止されることでノズル１１０が開閉フォルダ１０３からの抜けが防止される。また、ノズル１１０と開閉フォルダ１０３の間には圧縮バネ１１３がノズル１１０に巻き付けるようにして遊嵌されており、このバネ１１３によってノズル１１０は常時係止爪１１２がガイド部材１０４の端部に係止される位置に弾性を持って保持されている。
【００３６】
上記ガイド筒１０５は、ノズル１１０の軸線上に延びる筒状で、ノズル１１０と対向する端部には上記シャッター部材５０が挿入可能な孔１０５ａが形成され、その反対側端部は固定カバー１１５によって閉塞されている。ガイド筒１０５内には、上記したスライダ１０６と、該スライダ１０６をノズル１１０側へ押している圧縮バネ１０７とが封入されている。このスライダ１０６は、断面凸状に形成され、ガイド筒１０５のノズル側端部に形成された抜け止め１０８によって圧縮バネ１０７に押されてもガイド筒１０５内に保持されている。また、開閉フォルダ１０３には挿入されたトナー収納容器２０をセット位置に導くガイド手段としてのガイド枠１０９が設けられており、ガイド枠１０９の最下部が、上記ノズル１１０が配置され、トナー収納容器２０の口金部材３０の下本体部４０が嵌り込む受け部となっている。この受け部には、ノズル１１０及びシャッター部材５０が通り抜け可能な不図示の開口が形成されている。
【００３７】
このように構成されたセット部１００は、開閉取っ手１２０を下げつつ前へ引き出すと、係止部１２１が本体機枠１０１に形成された係止溝１２３から抜ける。そして、図１４に示すように、開閉フォルダ１０３の底部が本体機枠１０１に当る位置までそのフォルダを回転軸１０２に中心として回転でき、開閉フォルダ１０３が開放位置に移動される。開放位置の開閉フォルダ１０３は、ノズル１１０が図１４の左側に引っ込んだ状態であり、ここで、トナー収納容器２０を、口金部材３０側を下へ向けて上方から落とし込むと、ノズル１１０は係止爪１１２が圧縮バネ１１３によってガイド部材１０４に当接する位置に保持されているので、口金部材３０のシャッター部材５０がノズル１１０に対向する位置まで落ちる。この位置はノズル１１０がシャッター孔４１から離脱したトナー収納容器２０の非装着位置である。
【００３８】
かくして、トナー収納容器２０が所定位置に落とし込まれた後、開閉フォルダ１０３を元の図１３に示す閉じ位置に戻す。この戻し操作により、ノズル１１０がシャッター孔４１に嵌り込み、トナー収納容器２０が装着位置へ位置する。また、これに連動してシャッター部材５０が孔１０５ａからガイド筒１０５側へ移動させられる。そして、ノズル１１０には先端近くの周面上部にトナー受け入れ口１１４が設けられ、このトナー受け入れ口１１４が口金部材３０に設けられた内孔３３の下部に連通し、これにてトナー収納容器２０から現像装置１４へのトナー補給路が通ずる。なお、ノズル１１０の挿入によってガイド筒１０５側へ押し出されたシャッター部材５０は、完全にシャッター孔４１から抜けきることなくシャッター孔４１とガイド筒１０５に跨った位置に保持される。
【００３９】
また、ノズル１１０がシャッター孔４１に差し込まれるとき、圧縮バネ１１３が開閉フォルダ１０３に押されて圧縮され、さらにガイド筒１０５に設けられた圧縮バネ１０７もシャッター部材５０の挿入でスライダ１０６を介して圧縮される。このため、開閉フォルダ１０３を閉じ位置から開放位置へ移動させられると、ノズル１１０は圧縮バネ１１３の弾性力によって、そしてシャッター部材５０は弾性部材としての圧縮バネ１０７の弾性付勢力によってそれぞれ元の位置へ戻される。したがって、ノズル１１０はトナー収納容器２０のシャッター孔４１から抜け、シャッター孔４１には再びシャッター部材５０が挿入される。以上のようにして、ノズル１１０とトナー排出口４１ａとを着脱するノズル着脱手段が構成されている。
【００４０】
上記のように、トナー収納容器２０は装置本体１にセットするだけで、トナー補給路に連通し、しかも開閉フォルダ１０３を開放すると、ノズル１１０がシャッター孔４１から抜けるが、このとき直ちにシャッター部材５０が戻るので、トナー収納容器２０からトナーが漏れ出すことがない。なお、上記実施形態ではノズル１１０とスライダ１０６は、トナー収納容器２０のセット時に同一方向へ同一量だけ移動するので、図１６に示すようにノズル１１０とスライダ１０６を一体化させても良く、このように構成すると、ノズル１１０が抜けてもスライダ１０６が動かずにシャッター部材５０がシャッター孔４１を塞がないという問題が起ることがなくなる。
【００４１】
また、本実施形態のように袋容器２１が柔軟性を有するフレキシブルなシートからなる場合、トナー収納容器装着に際してトナー排出口４１ａにノズル１１０が挿入されるまでトナー収納容器２０を下方に押し込む必要があった従来の構成の場合、トナー収納容器２０に予期せぬ力がかかる。そしてトナー収納容器２０の袋容器２１に予期せぬ変形が生じて内部のトナーに予期せぬ圧力がかかったり袋容器２１自体に歪みが生じたりすることもあった。袋容器２１に歪みが生じると内部のトナーが容器内壁に引っ掛かり容器内部に残留して現像に利用されずに内部に残留する恐れもある。
本実施形態では、トナー収納容器２０を上方から落とし込むだけで特に上方から押圧する必要がなく、ノズル１１０の挿脱は水平方向からのスライド移動によって行うことができるので、袋容器２１に歪みが生じたり、内部のトナーが残留したりすることを回避できる。
【００４２】
図１７及び図１８は、変形例に係るセット部を示している。このセット部では、開閉フォルダ１０３がリニアガイド手段によって矢印Ｅ方向にスライド移動可能で、スライドによって装置本体１に対し開閉される。
【００４３】
開閉フォルダ１０３は、リニアガイド１３０を介して装置本体１に取り付けられており、図１８のように開閉フォルダ１０３を引き出すと同時に、ノズル１１０は口金部材３０と離れ、トナー収納容器２０の着脱が可能となる。この状態でトナー収納容器２０を新しいものと交換して開閉フォルダ１０３を落し込むとノズル１１０が口金部材３０にセットされ、トナーを現像装置へ補給可能となる。
【００４４】
図１９は他の変形例に係るセット部を示している。このセット部では、開閉フォルダ１０３は装置本体１に固定されて動かない。一方、トナー収納容器２０の着脱のため、扉１４０が上部に設けられている。ノズル１１０を支持するノズル支持部材１１６は図示しないリニアガイド手段によって矢印Ｆの方向に直動可能に支持されている。ノズル支持部材１１６は、支点１４２を中心に回転するカム１４１によって矢印方向に移動させられる。一方、扉１４０は支点１４３を中心に回転する。
【００４５】
このように構成すると、カム１４１と扉１４０をアーム１４４によって図示のごとく接続することによって、扉１４０の開閉でカム１４１の回転が連動して、ノズル１１０の着脱を行うことができる。したがって、扉１４０を開ければ、ノズル１１０は口金部材３０から離れ、トナー収納容器２０の交換、着脱が可能となる。また、扉１４０を閉めれば、アーム１４４、カム１４１、ノズル支持部材１１６を介してノズル１１０が口金部材３０にセットされ、トナーの吸引、補給が可能な状態となる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、トナー収納容器２０が画像形成装置本体に装着されたとき、トナー排出口４１ａが重力方向とは異なる方向に開口させている。特に、本実施形態では、トナー排出口４１ａの向きを水平方向に向けて開口させている。このようにトナー排出口４１ａの向きを設定することによって、トナー収納容器２０内のトナーが重力で落下してもトナーはトナー排出口４１ａからトナー排出口４１ａの外へは容易に漏れ出さない。これに加え、現像装置へのトナーの補給に際して排トナー排出口４１ａが水平方向より上方に向いている場合のように重力に逆らってトナーをトナー収納容器２０から取り出す必要もない。よって、トナー収納容器２０外へのトナーの漏れ出しの防止効果をより高めることができると共に、トナー収納容器２０からトナーを取り出す場合に余分な力も必要としない。
【００４７】
また、上記実施形態では、口金部材３０を２部品または３部品に分割可能に構成したが、これに替えて袋容器２１と口金部材３０とからなるトナー収納容器２０全体を一体に構成することも可能である。一体に構成すれば、それだけ部品点数を減らすことが可能となる。また、この場合、袋容器２１へのニュートナーの充填のために、袋容器２１自体に充填用の開口を形成することが考えられる。
【００４８】
図２０（ａ）は、変形例に係る口金部材の正面図を示している。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）を矢印ｌ方向から見た側面図である。この図は、図１７，１８に示す開閉フォルダを用いて画像形成装置本体に装着するため、トナー排出口４１ａを図中向かって左側に設けている。そして、口金部材には水平方向に向いたトナー排出口４１ａを設け、トナー排出口４１ａへのノズル挿脱のために自閉弁１５０を設けている。自閉弁１５０には十字状のスリット１５０ａを形成し、十字状スリット２０１ａの中心にノズル１１０が挿入されると変形してこれを可能とし、ノズル１１０が抜けるとスポンジの復元力によりスリットが閉じる。
【００４９】
ここで、従来トナー収納容器２０に自閉弁を設けた構成では、自閉弁が重力方向を向いていた。このため、低温時の硬化や経時使用によるクリープ変形等によりスポンジの復元力が低下するとノズル挿脱の際に自閉弁のスリットに多少の隙間が生じることがあった。隙間が生じると、従来の構成ではトナーが落下してきて隙間から漏れ、飛散することがあった。
これに対して、図２０に示す口金部材では、トナー排出口４１ａの向きを水平方向に向けて開口させている。このようにトナー排出口４１ａの向きを設定することによって、自閉弁のスリット１５０ａに多少の隙間が生じても、トナー収納容器２０内のトナーがトナー排出口４１ａからその外へは容易に漏れ出さない。
【００５０】
更に、上述した実施形態においては、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤のうち、画像形成に伴ってトナーが消費されていくものである。このため、消費された量のトナーを順次補給するために用いるトナー収納容器、トナー補給装置、及び画像形成装置について本発明を適用した例について説明した。しかし、トナーのみを補給する装置に限らず、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を補給するもの、トナーのみからなる一成分現像剤を補給するもの等、現像剤を補給するものに本発明を適用できる。
【００５１】
以上、本実施形態によれば、袋容器２１から排出口に至るトナー通路が少なくとも１ヶ所で屈曲しているので、口金部材３０の上方に袋容器２１が位置する場合に、袋容器２１内のトナーが重力によって排出口へ直線的に移動することがない。しかも、口金部材３０の上方に袋容器２１が位置する場合に、トナー通路の屈曲箇所から排出口に至る部分の少なくとも一部が鉛直方向に対して傾くため、その傾いた部分の内壁面で重力方向へ移動しようとするトナーを受けることができる。したがって、口金部材３０の上方に袋容器２１が位置する場合に、トナー収納容器２０の着脱時における排出口からのトナー漏れを抑制することができる。
特に、上記実施形態では、上記シャッター孔４１の排出口近傍の部分におけるトナー通過方向が、上記ベース部材としての外部品３４（上部品３７）の粉体通路としての内孔３３におけるトナー通過方向に対して傾いている。そのため、袋容器２１が排出口部材の上方に位置した状態でトナー収納容器２０を着脱する場合、シャッター孔４１の排出口近傍の内壁面は鉛直方向から傾くことになる。したがって、シャッター孔４１の排出口近傍で重力方向へ移動しようとするトナーを、上記シャッター孔４１の排出口近傍の内壁面で受けることができ、トナー収納容器２０の着脱時における排出口からのトナー漏れを更に抑制することができる。
また、上記実施形態によれば、袋容器２１が可撓性材料で形成されているので、トナー収納容器２０の使用が終了した後、袋容器２１の体積を減少させるように袋容器２１を変形させることができるため、使用済のトナー収納容器２０の減容が可能になる。
また、上記実施形態によれば、上記排出口部材としての中部品４３（内部品４５）に設けたシャッター部材５０が、排出通路としてのシャッター孔４１の袋容器２１側の入口を開く位置とその入口を塞ぐ位置との間で移動することにより、シャッター孔４１を開閉することができる。したがって、従来の弾性体からなるシール材を用いた場合に発生していた弾性体の復元力の低下によるトナー漏れを防止できる。
また、上記実施形態によれば、排出通路としてのシャッター孔４１がトナー収納容器２０の外部に開口した貫通孔であるので、トナー排出のためのノズルの挿入によってシャッター部材５０を移動させて排出通路を自動的に開くことができるようになる。また、ノズル１１０の挿入によってシャッター孔４１を移動するシャッター部材５０が袋容器２１側に入り込むことがないので、トナー収納容器２０内に多量のトナーが残ってしまうことを防止することができる。
また、上記実施形態によれば、開閉フォルダ１０３の開閉によってノズル１１０がシャッター孔４１に対して着脱される。これによって、トナー収納容器２０の着脱が容易となる。
また、上記実施形態によれば、ノズル１１０がシャッター孔４１から離脱する動作に連動して、シャッター孔４１を閉じる位置にシャッター部材５０を移動させている。したがって、トナー収納容器着脱等に際してシャッター孔４１からノズル１１０を離脱させるときでもシャッター部材５０でシャッター孔４１を閉じ、トナー漏れ及びトナー飛散をより効果的に防止することができる。
更に、ノズル１１０のシャッター孔４１に対する装着動作に連動してシャッター部材５０によるシャッター孔４１の閉鎖が解除される。したがって、ノズル１１０の着脱に連動して自動的にシャッター部材５０によるシャッター孔４１の開口又は閉鎖を自動的に行うことができ、シャッター部材移動のためのタイミング制御を行う必要がなく、容易にトナー飛散防止ができる。
また、ノズル１１０とシャッター部材５０とは一体化して形成してもよい。この場合は、ノズル１１０の移動に連動してシャッター部材５０がシャッター孔４１を塞ぐことができる
また、上記実施形態によれば、トナー収納容器２０のシャッター孔４１に対してノズル１１０が装着された装着位置と、ノズル１１０が離脱した非装着位置との間でトナー収納容器２０を移動可能に支持する粉体収納容器支持部材としての開閉フォルダ１０３を設けている。これによって、開閉フォルダ１０３を、トナー収納容器２０の装着及び装着位置からの解除のための移動に利用することができる。
また、上記実施形態によれば、トナー収納容器２０を、口金部材３０側を下へ向けて上方から落とし込むことによって、トナー収納容器２０を開閉フォルダ１０３の所定の位置へ支持させることができる。よって、トナー収納容器２０の開閉フォルダ１０３へのセットを、トナー収納容器２０の落とし込みという容易な操作で行うことができる。
また、上記実施形態によれば、開閉フォルダ１０３には挿入されたトナー収納容器２０をセット位置に導くガイド枠１０９が設けられている。このガイド枠１０９によって、落とし込まれたトナー収納容器２０をそのトナー排出口４１ａに対してノズル１１０の装着が可能な位置へ導くことができ、トナー収納容器２０の装着ミスを発生しにくくすることができる。
また、上記実施形態によれば、開閉フォルダ１０３の開閉動作によって行われるシャッター孔４１に対するノズル１１０の着脱が、シャッター孔４１に対するノズル１１０の挿入、抜き出しという容易な操作で行うことができる。よって、ノズル１１０の着脱がスムーズである。
また、上記実施形態によれば、開閉フォルダ１０３の開閉動作によって行われるシャッター孔４１に対するノズル１１０の着脱動作に連動してシャッター部材５０によるシャッター孔４１の開閉が行われる。よって、開閉フォルダ１０３の開閉動作によって、ノズル１１０の着脱とシャッター部材５０によるシャッター孔４１の開閉とを自動的に行うことができる。従って、容易な操作でトナー飛散防止ができる。
また、図１３及び１４に示した実施形態によれば、シャッター部材５０をトナー排出口４１ａへ向けて付勢するために圧縮バネ１０７を用いている。よって、圧縮バネ１０７の弾性付勢力によってシャッター部材５０をトナー排出口４１ａの閉鎖位置へ移動することができ、シャッター部材５０移動のための駆動装置を設ける必要がない。
【００５２】
なお、上記実施形態では粉体としてトナーを収納するトナー収納容器について説明したが、本発明は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収納する粉体収納容器や、その他の種類の粉体を収納する粉体収納容器の場合にも同様に適用できるものである。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１乃至１３の発明によれば、粉体排出用部材の上方に粉体収納体が位置する場合に、粉体収納体内のトナーが重力によって排出口へ直線的に移動することがない。しかも、粉体通路の屈曲箇所から排出口に至る部分の少なくとも一部が鉛直方向に対して傾くため、その傾いた部分の内壁面で重力方向へ移動しようとするトナーを受けることができる。したがって、粉体排出用部材の上方に粉体収納体が位置する場合に、粉体収納体の着脱時における排出口からの粉体の漏れを低減することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用できる画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタを示す概略図。
【図２】同画像形成装置のトナー補給装置を示す断面説明図。
【図３】本発明に係るトナー収納容器のトナーを充填した状態の斜視図。
【図４】同トナー収納容器の折り畳んだ状態の正面説明図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るトナー収納容器の口金部材の分解斜視図。
【図６】図５の口金部材の横断面図。
【図７】図５の口金部材の縦断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るトナー収納容器の口金部材の分解斜視図。
【図９】図８の口金部材の横断面図。
【図１０】図８の口金部材の縦断面図。
【図１１】図１に示す画像形成装置の外観図。
【図１２】トナー収納容器のセット部の分解斜視図。
【図１３】図１２に示すセット部の開閉フォルダを閉じた状態を示す断面図。
【図１４】図１２に示すセット部の開閉フォルダを開いた状態を示す断面図。
【図１５】図１２に示すセット部の横断面図。
【図１６】ノズルとスライダを一体にした実施例を示す斜視図。
【図１７】変形例に係るトナー収納容器のセット部の閉じ状態の説明図。
【図１８】図１７の開状態の説明図。
【図１９】他の変形例に係るトナー収納容器のセット部の説明図。
【図２０】（ａ）は、更に他の変形例に係る口金部材の正面図。
（ｂ）は、図２０（ａ）を矢印ｌ方向から見た部分側面図。
【図２１】従来例に係る自閉弁を有するトナー収納容器の説明図。
【符号の説明】
１装置本体
１４現像装置
２０トナー収納容器
２１袋容器
３０口金部材
３３内孔
４１シャッター孔
５０シャッター部材
６８トナー補給口
９０トナー補給装置
１００セット部
１０３開閉フォルダ
１０６スライダ
１０７圧縮バネ
１０９ガイド枠
１１０ノズル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a powder container containing powder such as toner, and a powder supply device to which the powder container is attached, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
As the image is repeatedly formed by the image forming apparatus, the developer is consumed. For this reason, it is necessary to replenish the consumed amount of the developer. For example, when a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on a latent image carrier uses a two-component developer including a toner and a carrier, the toner is consumed as the image is formed. It is necessary to sequentially replenish the consumed amount of toner. In view of this, some conventional image forming apparatuses are provided with a toner storage container that stores toner, and replenish the consumed toner from the toner storage container to the developing device.
In a configuration in which toner is supplied from the toner storage container, it is necessary to replace the empty toner storage container each time the toner in the toner storage container runs out. Conventionally, the operation of replacing the toner storage container has been generally performed by a user.
[0003]
In Patent Document 1, in order to facilitate a user's replacement operation of the toner storage container, the toner storage container is set so as to be dropped from above at the time of mounting, and the toner storage container is lifted upward at the time of removal. Disclosed is a toner supply device that is detached. In this device, a self-closing valve is provided at a toner discharge portion, which is a passage of toner in the toner storage container, so that the toner storage container is automatically opened only by dropping the toner storage container from above, and is automatically closed only by lifting the toner storage container. Is provided. In addition, a nozzle is provided in the set portion of the image forming apparatus, and the self-closing valve provided in the toner storage container has a simple configuration in which the nozzle is opened and closed by inserting and removing the nozzle.
FIG. 21 is an explanatory diagram of the toner storage container 20 having the self-closing valve 201 disclosed in Patent Document 1. As the self-closing valve 201 of the toner storage container, a self-closing valve made of a compression foamed sponge made of a non-permeable material and having a cross-shaped slit 201a for inserting and removing a nozzle is used. The self-closing valve 201 made of a sponge seal deforms when the tip of the nozzle hits the center of the cross-shaped slit 201a and is pressed to enable the nozzle to be inserted. This prevents the toner from being scattered and scattered.
By providing the self-closing valve at the toner discharge portion of the toner storage container in this way, the user can easily replace the toner storage container and also can prevent toner scattering at the time of the replacement operation to some extent. I have.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-13-315851
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the self-closing valve described above may reduce the restoring force of the sponge due to hardening at a low temperature or creep deformation due to use over time. Some gaps sometimes occurred. If such a gap occurs, the conventional configuration in which the toner discharge portion is oriented in the direction of gravity of the toner container has a problem that toner may leak from the gap and fall.
Further, when the nozzle is inserted into or removed from the toner storage container, a certain gap is generated between the self-closing valve and the nozzle, even if the restoring force of the material of the self-closing valve does not decrease. There is a possibility that the toner in the toner container leaks from the gap and falls.
The above problem can also occur in the case of a powder container for storing powder other than toner.
[0006]
The present invention has been made in view of the above background. An object of the present invention is to provide a powder container, a powder replenishing device, and an image forming apparatus capable of reducing leakage of powder from the powder container when the powder container is attached or detached.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a bag-shaped powder container having an opening at one end and an outlet for discharging the powder in the powder container to the outside. And a powder discharging member attached to an opening of the powder storing body, wherein the powder from the powder storing body to the discharge port in the powder discharging member is provided. The body passage is bent at least at one place.
According to a second aspect of the present invention, in the powder container according to the first aspect, the powder discharging member has a powder passage through which the powder passes near an opening of the powder container. The powder passage direction in the portion near the discharge port of the discharge passage is inclined with respect to the powder passage direction in the powder passage.
According to a third aspect of the present invention, in the powder container of the first or second aspect, the powder container is formed of a flexible material.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a powder container comprising: a container mounting portion in which a powder container is mounted; and a powder replenishing means for replenishing powder in the powder container to a powder supply target device. In a replenishing device, the powder storage container mounted on the container mounting portion is the powder storage container according to any one of claims 1 to 3.
According to a fifth aspect of the present invention, in the powder replenishing apparatus of the fourth aspect, the powder replenishing means forms a powder transport path from the powder storage container to the powder supply target device. A path forming member, and nozzle attaching / detaching means for attaching / detaching a powder intake nozzle of the powder conveying path forming member to / from a portion of the powder storage container where the discharge port is formed. It is characterized by the following.
According to a sixth aspect of the present invention, in the powder supply device of the fifth aspect, the powder storage container has a discharge passage for guiding powder from the powder storage body to a discharge port. A shutter member is provided which is movable between a position for opening the entrance on the powder container side and a position for closing the entrance.
According to a seventh aspect of the present invention, in the powder supply device of the sixth aspect, the discharge passage is formed by a through hole opened to the outside of the powder container.
According to an eighth aspect of the present invention, in the powder replenishing apparatus of the sixth or seventh aspect, the shutter member is moved to a position for closing the entrance of the discharge passage in conjunction with the detachment operation of the nozzle, and the detachment of the nozzle is performed. The nozzle attaching / detaching means is configured to move the shutter member to a position where the entrance of the discharge passage is opened in conjunction with the operation.
According to a ninth aspect of the present invention, in the powder supply device of the eighth aspect, the shutter member is moved to a position that closes the entrance of the discharge passage by an urging force of an elastic member. Is what you do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the powder supply device according to any one of the sixth to ninth aspects, the container mounting portion is provided with a mounting position where the nozzle is mounted to an outlet of the powder storage container. And a powder container supporting member that movably supports the powder container between the discharge port and a detached position where the nozzle is detached.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the powder supply device of the tenth aspect, the container mounting portion is configured such that the powder storage container is supported by the powder storage container support member by being dropped from above. It is characterized by having done.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the powder supply device of the eleventh aspect, the powder storage container dropped into the powder storage container support member is provided with the nozzle with respect to an outlet of the powder storage container. Is provided with a guide means for guiding to a position where it can be mounted.
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a developing device for developing a latent image on an image carrier using a powdery developer; and a developer replenishing device for replenishing the developing device with the developer. In a forming apparatus, the powder replenishing device according to any one of claims 4 to 12 is used as the developer replenishing device.
In the invention of claims 1 to 13, since the powder passage from the powder container to the discharge port in the powder discharging member is bent at at least one place, the powder storing member is located above the powder discharging member. When the body is positioned, the toner in the powder container does not linearly move to the discharge port due to gravity. Moreover, since at least a part of the portion from the bent portion of the powder passage to the discharge port is inclined with respect to the vertical direction, the inner wall surface of the inclined portion can receive the toner moving in the direction of gravity. Therefore, when the powder container is located above the powder discharging member, it is possible to reduce leakage of the powder from the discharge port when the powder container is attached or detached.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a color laser printer as an example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied. This color laser printer has a configuration in which an image forming unit 3 is disposed substantially at the center of an apparatus main body 1 and a sheet feeding unit 2 is disposed below the image forming unit 3. The image forming section 3 is provided with an intermediate transfer belt 7 as an image carrier constituted by a flexible endless belt wound around a plurality of rollers 4, 5, 6. Four image forming units 8Y, 8C, 8M, and 8BK as image forming means are arranged to face each other on an upper belt running side between the rollers 4 and 5 of the intermediate transfer belt 7.
[0009]
The four image forming units 8 include a photosensitive drum as a latent image carrier that is in contact with the intermediate transfer belt 7 and a device that executes an electrophotographic process such as charging, developing, and cleaning. The four image forming units 8Y, 8C, 8M, 8BK have the same structure, but the colors of the toner to be developed are divided into four colors of yellow, cyan, magenta, and black. Above the image forming unit 8, there is disposed an optical writing unit 9 as an optical writing unit for irradiating the surface of each photosensitive drum with a laser beam that has been subjected to light modulation. 8 may be provided individually, but using a common optical writing unit 9 is advantageous in terms of cost.
[0010]
When the image forming operation is started, a toner image is formed on the photosensitive drum 10 of each of the image forming units 8 based on an electrophotographic process, and the toner images are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 7 by a transfer unit (not shown). The image is transferred, and a full-color toner image is thus carried on the surface of the intermediate transfer belt 7. On the other hand, a transfer material composed of paper or a resin sheet is fed from the paper feed unit 2, and is fed via a registration roller 10 to a secondary transfer device 11 facing the roller 6 in synchronization with the toner image. Is done. At this time, a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the surface of the intermediate transfer belt is applied to the secondary transfer device 11, whereby the full-color toner image on the surface of the intermediate transfer belt is collectively transferred onto the transfer material. Transcribed. When the transfer material to which the toner image has been transferred passes through the fixing device 12, the toner image is melted and fixed on the transfer material by the heat and pressure. The transfer material on which the image has been fixed in this way is discharged to the paper discharge unit 13 outside the image forming apparatus main body 1. A single-color image can be formed using any one of the image forming units 8, or a two-color or three-color image can be formed.
[0011]
FIG. 2 is an explanatory view showing a toner replenishing device 90 as a powder replenishing device and a toner replenishing mechanism thereof according to an embodiment of the present invention. The toner replenishing device 90 is a device for replenishing the developing device with toner.
Reference numeral 20 in FIG. 2 denotes a toner storage container as a powder storage container that stores a new toner that is a powder to be supplied to a developing device described later. As shown in FIGS. 2 and 3, the toner container 20 has a bag container 21 as a powder container for storing toner, and a single outlet for discharging the toner in the bag container 21 to the outside. And a base member 30 as a powder discharging member attached to the opening of the bag container 21. The specific configuration of the toner container 20 will be described later in detail.
[0012]
The toner container 20 set in the printer main body 1 is communicated with the developing device 14 via a toner supply path as a powder conveying path through which toner is conveyed. The toner supply path includes a nozzle 110 as a connection member connected to the base member 30, a powder pump 60 as a powder supply means for transferring the toner in the container to the developing device 14 by suction, and a nozzle 110 and a powder. A toner transfer tube 65 for connecting the body pump 60 is provided. Of these, the nozzle 110 and the toner transfer tube 65 constitute a powder transfer path forming member.
[0013]
In the developing device 14, screws 15, 16 having spiral fins called a transport auger inside the casing are rotated in the directions of arrows C and D. In this portion, a developer in which a toner and a carrier are mixed is contained. I have. The transport auger is formed such that, for example, the screw 15 transports the developer from the near side to the far side in the figure, and the screw 16 transports the developer from the far side to the near side. By providing the portion without the partition 17, the developer is stirred while being circulated. A part of the circulating developer is sucked up and attracted by a magnetic force by the developing roller 19, and the uniformity is regulated to a thickness by the doctor blade 18, and then the electrostatic latent image on the photosensitive member is brought into contact with the photosensitive member. Is developed with toner to form a toner image. Here, only the toner adheres to the photoreceptor. In order to keep the amount of toner in the developer circulating in the developing device constant, a small amount of toner is supplied from a toner supply port 68 as a powder supply unit. Is developed while supplying the toner.
[0014]
The powder pump 60 is a so-called single screw pump, and includes two main parts, a rotor 61 and a stator 62. The rotor 61 is formed by forming a rigid shaft-shaped member having a circular cross section into a spiral shape, and is connected to a motor 66 via a universal joint 64. On the other hand, the stator 62 is made of a rubber-like flexible material and has a hole whose oblong cross section is spirally twisted, and the spiral pitch of the stator 62 is smaller than the spiral pitch of the rotor 61. It is formed to be twice as long. By fitting such two parts and rotating the rotor 61, the toner in the space formed between the rotor 61 and the stator 62 can be transferred.
[0015]
When the rotor 61 is driven to rotate, the toner in the toner container 20 enters the powder pump 60 through the toner suction port 63 and is sucked and conveyed from left to right in FIG. The toner drops downward from the discharge port 67 via the toner supply port 68, and the dropped toner is supplied to the developing device 14.
[0016]
The bag container 21 of the toner container 20 is formed of a sheet material as a flexible material, and has flexibility. As shown in FIG. 3, the bag container 21 includes two sheets 21a and 21b forming front and rear surfaces, two sheets 21c and 21d forming left and right side surfaces, and an upper sheet 21e. It is formed. Folds 22 are formed on the left and right side sheets 21c and 21d so as to be folded inside the container. When the toner is filled, the folds 22 extend to form a container, and when the toner is empty, the folds 22 are formed along the folds 22. The front and rear sheets 21a and 21b can be folded and brought into close or close proximity.
[0017]
When the toner in the bag container 21 is emptied when the toner is emptied, if the volume is automatically reduced by the toner supply instead of the manual operation, the labor of the fold is saved, and the toner is not scattered at the time of the fold. In the above-described toner replenishing mechanism, if the airtightness is maintained in the toner replenishment path from the toner storage container 20 to the powder pump 60, automatic volume reduction can be easily realized. However, such automatic volume reduction has other problems besides maintaining airtightness. One of the problems is that the shape of the toner storage container 20 after the volume reduction is made substantially the same shape. If the shapes after the volume reduction are not uniform, it takes time and effort to perform the alignment, and the effect of performing the automatic volume reduction is lost.
[0018]
The most effective method for aligning the shape of the toner storage container 20 after volume reduction is to provide the above-described folds 22. When the folds 22 are formed, the left and right side surfaces folded with the front and rear sheets 21a and 21b are provided. There is a problem that the toner is caught between the sheets 21c and 21d and does not drop to the lowermost discharge port but stops halfway and cannot be discharged and remains.
[0019]
In order to solve such a problem, it is effective to provide inclined surfaces on the front and rear surfaces and the left and right side surfaces so that the cross-sectional area decreases toward the lower discharge port of the toner storage container 20. The magnitude of the tilt was found to be important. The inventors have found that the magnitude of the inclination is greatly related to the fluidity of the toner. That is, if the toner has good fluidity, the toner moves to the discharge portion even if the inclination angle is small, but if the toner has poor fluidity, the inclination angle must be large.
[0020]
Then, the present inventors examined the fluidity of the toner from the angle of repose (which is the angle of the slope of the mountain formed by falling the powder little by little and then falling the powder). As a result, it has been found that by setting the angle of the side inclined portion when the toner container 20 is expanded to be equal to or larger than the angle of repose of the toner, it is possible to greatly reduce the residual toner due to volume reduction. That is, the angle S shown in FIG. 3 is equal to or greater than the angle of repose of the toner. If the angle S is the angle S ′ of the welded portion on the side surface in the state where the toner storage container 20 shown in FIG. There is an expression relationship. Φ in the equation is the angle of repose of the toner.
(Equation 1)
S '= tan ^-1 (1 / cosφ)
φ: Angle of repose of toner
[0021]
For example, when the angle of repose of the toner is 40 °, the following equation is obtained. Therefore, if the welded portion is formed at 52.55 ° or more, the angle S of the expanded state becomes 40 ° or more.
(Equation 2)
S '= tan ^-1 (1 / cos40) = 52.55 °
[0022]
The repose angle of the Ricoh toner “imagio toner type 15” is 30.5 °, and S ′ is 49.3 ° according to the above equation. However, since the fluidity of the toner tends to deteriorate depending on the surrounding environment (temperature, humidity, and the like), the angle S ′ is preferably set to be larger by about 2 to 5 °. The angle S ′ may be set to be as large as, for example, 60 ° or more if only the residual toner is considered. However, if the angle S ′ is increased, the amount of toner stored per unit area occupied by the container decreases. It is preferable that the angle of the side inclined portion when the toner container 20 expands slightly exceeds the angle of repose of the toner.
[0023]
5 to 7 are an exploded perspective view, a cross-sectional view, and a vertical cross-sectional view of the mouthpiece member 30 according to the first embodiment, respectively. The base member 30 includes an upper main body 31 and a lower main body 40 in which a shutter hole 41 which is a through hole is formed. The upper main body 31 has a bag-like shape when viewed from above. A bag container fixing portion 32 to which the container 21 is welded is provided. The lower main body 40 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and when the surface shown in FIG. 5 is the front surface, the width Wa of the front and rear surfaces of the base member 40 is larger than the width Wb of both side surfaces. Have been.
[0024]
The base member 30 has an inner hole 33 on the bag container 21 side, and a shutter hole 41 which communicates with the inner hole 33 and through which a shutter member 50 described later can be inserted and removed. The inner hole 33 is a vertical hole extending vertically when the base member 30 is directed downward, whereas the shutter hole 41 is a horizontal hole whose axis intersects the axis of the inner hole 33 at substantially right angles. In this example, the shutter hole 41 is a through-hole having a circular cross section that passes from the front surface to the rear surface of the lower main body 40. The inner hole 33 is a hole having a circular cross section having a diameter in the short direction inside the boat container fixing portion 32 having a boat shape, and the inner hole 33 has a funnel-shaped narrowing 33a formed in the middle. . That is, the diameter of the inner hole 33 is reduced by narrowing down the opening 33a such that the opening area becomes smaller as approaching the shutter hole 41 from the middle, and the inner hole 33 communicates with the upper portion of the shutter hole 41. Therefore, in the communicating portion between the inner hole 33 and the shutter hole 41, the opening diameter of the inner hole 33 becomes smaller than the opening diameter of the shutter hole 41, and when the shutter member 50 is inserted into the shutter hole 41, the inner hole 33 is reliably formed. Is closed.
[0025]
In the shutter hole 41, a discharge port 41a for discharging the toner in the toner container 20 toward the developing device is provided on the side where a nozzle described later is attached and detached. The outlet 41 a is located at one end of the toner container 20, and the direction of the opening is different from the direction from the other end inside the toner container 20 to this one end. In particular, in the present embodiment, the direction of the opening is perpendicular to the direction from the other end inside the toner container 20 to this one end.
Then, by inserting the shutter member 50 into the shutter hole 41, the toner discharge port 41 a of the shutter hole 41 can be closed by the shutter member 50.
[0026]
The shutter member 50 of the present embodiment has a circular cross section and is formed to have a slightly smaller diameter than the diameter of the shutter hole 41, so that the shutter member 50 can be reliably inserted into the shutter hole 41. Can be. However, if the diameter of the shutter member 50 is smaller than that of the shutter hole 41, toner leakage or air leakage occurs between the shutter member 50 and the shutter hole 41. The toner leakage causes toner contamination, and the air leakage hinders the volume reduction of the toner storage container 20.
[0027]
Therefore, as shown in FIG. 5, an O-ring 42 having a pentagonal cross section is provided on the base member 30 as a sealing means for sealing between the base member 30 and the shutter member 50. The O-ring 42 is provided on both sides of the shutter hole 41 because the shutter hole 41 is a through hole. The O-ring 42 can be attached by forming grooves on both sides of the shutter hole 41 in which the O-ring 42 fits, and can be fixed by bonding or the like. However, the fixing of the O-ring 42 takes time and increases the assembly cost. Problems arise.
[0028]
In view of this, the base member 30 of the embodiment shown in FIGS. 5 to 7 is divided into a middle part 43 and an outer part 34, and the O-ring 42 is held by engagement of both parts. More specifically, the middle part 43 is provided with an engagement groove 44 in which the O-ring 42 is engaged, and the outer part 34 is provided with a mounting part 35 in which the middle part 43 is mounted, the bag container fixing part 32, A holding section 36 for holding the O-ring 42 engaged with the 44 is provided. When the O-ring 42 is engaged with the engagement groove 44 and the middle component 43 is mounted on the outer component 34, the O-ring 42 is pressed by the holding portion 36, so that the O-ring 42 is reliably prevented from coming off.
[0029]
The shutter hole 41 is formed so as to straddle the middle component 43 and the outer component 34. The outer component 34 is mounted by mounting the middle component 43 on the mounting portion 35 of the outer component 34 and inserting the shutter member 50 into the shutter hole 41. The middle part 43 is assembled to 34. Further, the base member 30 can be disassembled into the outer part 34 and the middle part 43 by a simple operation of extracting the shutter member 50. Therefore, when the shutter member 50 is pulled out while the toner container 20 is filled with the toner, the toner spills out. Therefore, the diameter is suppressed to about 8 mm at the maximum. If the diameter is 6 mm, the shutter member 50 is moved with a finger. This is preferable because it hardly occurs. That is, if the diameter of the shutter member 50 is 10 mm, assuming an adult finger, the risk of moving the shutter member 50 with the finger and leaking toner increases, so the diameter of the shutter member 50 is set to about 8 mm. ing.
[0030]
8 to 10 are an exploded perspective view, a transverse sectional view, and a longitudinal sectional view, respectively, of the mouthpiece member 30 according to the second embodiment. The base member 30 is composed of an upper part 37 as a base member, and three parts including an inner part 45 and a lower part 46 as a discharge port member. The upper part 37 is provided with a bag container fixing portion 32 to which the bag container 21 is fixed, and a fixing guide 38 as coupling means for coupling with the lower part 46. The inner part 45 is provided with an engagement groove 44 with which the O-ring 42 is engaged. The lower part 46 is provided with a mounting part 35 of the inner part 45, a holding part 36 of the O-ring 42, and a guide receiver 47 into which the fixed guide 38 of the upper part 37 is inserted.
[0031]
The base member 30 has a shutter hole 41 formed across the inner component 45 and the lower component 46, and mounts the inner component 45 engaged with the O-ring 42 in the engagement groove 44 in the mounting portion 35 of the lower component 46. By inserting the shutter member 50 into the shutter hole 41, the inner component 45 is assembled to the lower component 46. Then, the upper part 37 and the lower part 46 are joined by turning the fixing guide 38 of the upper part 37 in accordance with the guide receiver 47, and the assembling of the base member 30 is completed. At this time, there is provided a locking means which is locked when the upper part 37 and the lower part 46 are coupled at a regular position, and the locking means of this example is a locking claw provided on the upper part 37 (see FIG. (Not shown) and a locking groove 46a provided in the lower part 46, and the locking claw fits into the locking groove 46a when both parts are coupled at a correct position. Further, although the inner hole 33 is formed so as to straddle the upper part 37 and the inner part 45, the upper part 37 and the lower part 46 are connected by a rotation operation about the axis of the inner hole 33. 33 does not shift.
When disassembling the base member 30, the upper part 37 is removed from the lower part 46, and then a rod-like removal tool is inserted through a through-hole 48 for disassembly formed in a lower wall portion of the lower part 46 to insert the inner part. The product 45 is pushed up. Thus, the inner component 45 can be easily removed from the lower component 46.
[0032]
When the base member 30 is composed of two parts as in the first embodiment, the inner hole 33 is formed so as to straddle the outer part 34 and the middle part 43. On the other hand, when the base member 30 is composed of three parts as in the second embodiment, the inner hole 33 straddles the upper part 37 and the inner part 45. A funnel-shaped narrowing 33a is formed in the inner hole 33. The narrowing 33a is formed in the middle part 43 and the inner part 45 which are the middle parts in both embodiments.
In the second embodiment, the circuit board 70 is mounted in the lower component 46. The circuit board 70 has an electric circuit, a memory, and the like so that the presence or absence of the toner container 20 and the remaining amount of toner in the toner container 20 can be checked from the apparatus main body side. When the toner container 20 is attached to the apparatus main body, the connection terminals on the circuit board 70 and the connection terminals on the apparatus main body come into contact with each other to transmit and receive information between the circuit board 70 and the apparatus main body. It is possible to check whether or not the toner container 20 is attached and the amount of toner remaining in the toner container 20.
[0033]
By the way, the filling of the toner container 20 with the toner is performed at the factory, but it is difficult to fill the toner from the shutter hole 41 in the toner container 20 through the inner hole 33 having a different direction. Further, an opening for filling is formed in the bag container 21 itself, and filling from the opening is difficult because the container is swelled by toner after that. Therefore, in the toner storage container 20 of the above-described two embodiments, since the inner hole 33 does not have the narrowing 33a before the middle component 43 or the inner component 45 is mounted, the inner hole 33 is a relatively large opening. Therefore, if the toner is filled before mounting the middle component 43 or the inner component 45, the filling is easy, and the container is sealed by mounting the middle component 43 or the inner component 45 thereafter. As described above, if the base member 30 is constituted by the above two or three parts, the toner container 20 and the part as the powder discharge member having the discharge port can be separated, so that the toner can be easily filled. . Here, the powder discharging member is the middle component 43 in the above-described example of the two-piece base member 30, and the inner component 45 and the lower part 46 in the example of the three-part base member 30. Note that the toner container 20 using the two-piece base member 30 requires two actions of inserting the shutter component 50 after filling the middle component 43 into the outer component 34 after filling, but the three-component base member 30 is required. In the case of the toner storage container 20 using, the internal component 45 and the lower component 46 are mounted in advance, and the shutter member 50 is inserted, so that the lower component 46 is connected to the upper component 37 after filling. Therefore, it can be said that it is more preferable.
[0034]
Next, a configuration of a mounting portion of the toner storage container 20 configured as described above to the image forming apparatus body 1 will be described.
As shown in FIG. 11, the image forming apparatus according to the present embodiment is provided with a set unit 100 in which four color toner storage containers 20 are mounted. Although the four set portions 100 are formed to be wide only in black, the internal structure is substantially the same. As shown in FIGS. 12 and 13, the setting unit 100 is provided with an opening / closing folder 103 as a powder container supporting member mounted on a main body frame 101 via a rotating shaft 102. 14 and the open position shown in FIG. As shown in FIG. 15, a pair of guide members 104 for slidably supporting the nozzle 110 and a slider 106 for returning the inserted nozzle 110 are slidably fitted to the lower portion of the open / close folder 103 as shown in FIG. A guide cylinder 105 is formed, and a fixed cover 115 is attached to an outer surface thereof. An opening / closing handle 120 provided with an engaging portion 121 for holding the opening / closing folder 103 at the closed position is mounted on the upper portion of the opening / closing folder 103 so as to be movable in the vertical direction. The opening / closing handle 120 is made of resin, and an elastic arm 122 is integrally formed at a lower portion thereof. The opening / closing handle 120 is always held at the uppermost position by the elastic arm 122. The nozzle 110 has the same diameter as the shutter member 50.
[0035]
The nozzle 110 is provided with a slide arm 111 integrally formed on both sides thereof, and the slide arm 111 is movably mounted on the guide member 104. A locking claw 112 is provided at the tip of the slide arm 111, and the locking claw 112 is locked to the end of the guide member 104, thereby preventing the nozzle 110 from falling out of the opening / closing folder 103. A compression spring 113 is loosely fitted between the nozzle 110 and the opening / closing folder 103 so as to be wound around the nozzle 110, and the locking claw 112 is always engaged with the end of the guide member 104 by the spring 113. It is held elastically at the position where it is stopped.
[0036]
The guide cylinder 105 has a cylindrical shape extending on the axis of the nozzle 110, and a hole 105 a into which the shutter member 50 can be inserted is formed at an end facing the nozzle 110, and the opposite end is fixed by a fixed cover 115. It is closed. In the guide cylinder 105, the slider 106 described above and a compression spring 107 for pushing the slider 106 toward the nozzle 110 are sealed. The slider 106 is formed to have a convex cross section, and is held in the guide cylinder 105 even when pressed by a compression spring 107 by a stopper 108 formed at an end of the guide cylinder 105 on the nozzle side. The opening / closing folder 103 is provided with a guide frame 109 as guide means for guiding the inserted toner storage container 20 to the set position, and the lowermost portion of the guide frame 109 is provided with the nozzle 110. 20 is a receiving portion into which the lower main body 40 of the base member 30 is fitted. The receiving portion has an opening (not shown) through which the nozzle 110 and the shutter member 50 can pass.
[0037]
When the set portion 100 thus configured is pulled forward while lowering the opening / closing handle 120, the locking portion 121 comes out of the locking groove 123 formed in the main body frame 101. Then, as shown in FIG. 14, the open / close folder 103 can be rotated around the rotation shaft 102 until the bottom of the open / close folder 103 hits the main body frame 101, and the open / close folder 103 is moved to the open position. The opening / closing folder 103 in the open position is in a state where the nozzle 110 is retracted to the left side in FIG. 14. Here, when the toner storage container 20 is dropped from above with the base member 30 side downward, the nozzle 110 is locked. Since the claw 112 is held at a position where it comes into contact with the guide member 104 by the compression spring 113, the shutter member 50 of the base member 30 falls to a position facing the nozzle 110. This position is the non-mounting position of the toner storage container 20 where the nozzle 110 has separated from the shutter hole 41.
[0038]
Thus, after the toner storage container 20 has been dropped to the predetermined position, the openable folder 103 is returned to the original closed position shown in FIG. By this return operation, the nozzle 110 fits into the shutter hole 41, and the toner storage container 20 is positioned at the mounting position. In conjunction with this, the shutter member 50 is moved from the hole 105a to the guide cylinder 105 side. The nozzle 110 is provided with a toner receiving port 114 in the upper part of the peripheral surface near the tip, and this toner receiving port 114 communicates with the lower part of the inner hole 33 provided in the base member 30, and thereby the toner container 20 And a toner supply path from the developing device 14 to the developing device 14. The shutter member 50 pushed to the guide cylinder 105 side by the insertion of the nozzle 110 is held at a position straddling the shutter hole 41 and the guide cylinder 105 without completely falling out of the shutter hole 41.
[0039]
When the nozzle 110 is inserted into the shutter hole 41, the compression spring 113 is pressed by the opening / closing folder 103 to be compressed, and the compression spring 107 provided on the guide cylinder 105 is also inserted through the slider 106 by inserting the shutter member 50. Compressed. Therefore, when the opening / closing folder 103 is moved from the closed position to the open position, the nozzle 110 is moved to its original position by the elastic force of the compression spring 113, and the shutter member 50 is moved to its original position by the elastic urging force of the compression spring 107 as an elastic member. Returned to Therefore, the nozzle 110 comes out of the shutter hole 41 of the toner container 20, and the shutter member 50 is inserted into the shutter hole 41 again. As described above, the nozzle attaching / detaching means for attaching / detaching the nozzle 110 and the toner discharge port 41a is configured.
[0040]
As described above, the toner container 20 is communicated with the toner supply path only by being set in the apparatus main body 1, and when the opening / closing folder 103 is opened, the nozzle 110 comes out of the shutter hole 41. Is returned, so that the toner does not leak from the toner storage container 20. In the above embodiment, since the nozzle 110 and the slider 106 move by the same amount in the same direction when the toner container 20 is set, the nozzle 110 and the slider 106 may be integrated as shown in FIG. With such a configuration, the problem that the shutter 106 does not move and the shutter member 50 does not block the shutter hole 41 even when the nozzle 110 comes off does not occur.
[0041]
Further, when the bag container 21 is made of a flexible sheet having flexibility as in the present embodiment, it is necessary to push the toner storage container 20 downward until the nozzle 110 is inserted into the toner discharge port 41a when the toner storage container is mounted. In the case of the conventional configuration, an unexpected force is applied to the toner storage container 20. Then, the bag container 21 of the toner storage container 20 may be unexpectedly deformed, and an unexpected pressure may be applied to the toner inside, or the bag container 21 itself may be distorted. If the bag container 21 is distorted, the toner inside may be caught on the inner wall of the container and remain inside the container, and may remain inside without being used for development.
In the present embodiment, it is not necessary to press the toner storage container 20 from above only by dropping the toner storage container 20 from above, and the insertion and removal of the nozzle 110 can be performed by sliding movement in the horizontal direction. And remaining toner inside can be avoided.
[0042]
17 and 18 show a setting section according to a modification. In this setting section, the opening / closing folder 103 is slidable in the direction of arrow E by linear guide means, and is opened / closed with respect to the apparatus main body 1 by the sliding.
[0043]
The opening / closing folder 103 is attached to the apparatus main body 1 via the linear guide 130. At the same time as the opening / closing folder 103 is pulled out as shown in FIG. 18, the nozzle 110 is separated from the base member 30 and the toner storage container 20 can be attached and detached. It becomes. In this state, when the toner storage container 20 is replaced with a new one, and the opening / closing folder 103 is dropped, the nozzle 110 is set on the base member 30, and toner can be supplied to the developing device.
[0044]
FIG. 19 shows a setting section according to another modification. In this setting section, the open / close folder 103 is fixed to the apparatus main body 1 and does not move. On the other hand, a door 140 is provided at an upper portion for attaching and detaching the toner storage container 20. The nozzle support member 116 supporting the nozzle 110 is supported by linear guide means (not shown) so as to be able to move directly in the direction of arrow F. The nozzle support member 116 is moved in the direction of the arrow by a cam 141 that rotates about a fulcrum 142. On the other hand, the door 140 rotates around the fulcrum 143.
[0045]
With such a configuration, the cam 141 and the door 140 are connected by the arm 144 as shown in the drawing, so that the rotation of the cam 141 is linked with the opening and closing of the door 140, so that the nozzle 110 can be attached and detached. Therefore, when the door 140 is opened, the nozzle 110 is separated from the base member 30 and the toner storage container 20 can be replaced and detached. Further, when the door 140 is closed, the nozzle 110 is set on the base member 30 via the arm 144, the cam 141, and the nozzle support member 116, so that the toner can be sucked and supplied.
[0046]
In the above-described embodiment, when the toner container 20 is attached to the image forming apparatus main body, the toner discharge port 41a is opened in a direction different from the direction of gravity. In particular, in the present embodiment, the toner discharge port 41a is opened in the horizontal direction. By setting the direction of the toner outlet 41a in this manner, even if the toner in the toner storage container 20 falls due to gravity, the toner does not easily leak out of the toner outlet 41a from the toner outlet 41a. In addition, it is not necessary to take out the toner from the toner storage container 20 against the gravity as in the case where the discharged toner outlet 41a is directed upward from the horizontal direction when replenishing the toner to the developing device. Therefore, the effect of preventing leakage of the toner to the outside of the toner storage container 20 can be further enhanced, and no extra force is required when removing the toner from the toner storage container 20.
[0047]
In the above embodiment, the base member 30 is configured to be dividable into two parts or three parts. Alternatively, the entire toner storage container 20 including the bag container 21 and the base member 30 may be integrally configured. It is possible. If integrated, the number of parts can be reduced accordingly. In this case, in order to fill the bag container 21 with the new toner, a filling opening may be formed in the bag container 21 itself.
[0048]
FIG. 20A shows a front view of a base member according to a modification. FIG. 20B is a side view of FIG. 20A viewed from the direction of arrow l. In this figure, a toner discharge port 41a is provided on the left side in the figure to be mounted on the image forming apparatus main body using the openable folder shown in FIGS. The base member is provided with a toner discharge port 41a oriented in the horizontal direction, and a self-closing valve 150 is provided for inserting and removing a nozzle from the toner discharge port 41a. A cross-shaped slit 150a is formed in the self-closing valve 150, and when the nozzle 110 is inserted into the center of the cross-shaped slit 201a, it is deformed to enable this. .
[0049]
Here, in the conventional configuration in which the toner storage container 20 is provided with a self-closing valve, the self-closing valve is directed in the direction of gravity. For this reason, when the restoring force of the sponge is reduced due to hardening at low temperature or creep deformation due to use over time, a slight gap may be formed in the slit of the self-closing valve when the nozzle is inserted or removed. If a gap is formed, in the conventional configuration, the toner may fall, leak from the gap, and scatter.
On the other hand, in the base member shown in FIG. 20, the toner discharge port 41a is opened in the horizontal direction. By setting the direction of the toner outlet 41a in this way, even if a slight gap is formed in the slit 150a of the self-closing valve, the toner in the toner container 20 easily leaks out of the toner outlet 41a. Not issued.
[0050]
Further, in the above-described embodiment, of the two-component developer including the toner and the carrier, the toner is consumed with the image formation. Therefore, an example in which the present invention is applied to the toner storage container, the toner replenishing device, and the image forming apparatus used for sequentially replenishing the consumed amount of toner has been described. However, the present invention is not limited to a device for replenishing only toner, but also a device for replenishing developer such as a device for replenishing a two-component developer containing toner and carrier, a device for replenishing a one-component developer consisting of toner only, and the like. Can be applied.
[0051]
As described above, according to the present embodiment, since the toner passage from the bag container 21 to the discharge port is bent at at least one place, when the bag container 21 is located above the mouthpiece member 30, the inside of the bag container 21 The toner does not move linearly to the discharge port due to gravity. In addition, when the bag container 21 is located above the base member 30, at least a part of the portion from the bent portion of the toner passage to the discharge port is inclined with respect to the vertical direction. In the direction. Therefore, when the bag container 21 is located above the base member 30, it is possible to suppress toner leakage from the discharge port when the toner storage container 20 is attached or detached.
In particular, in the above-described embodiment, the toner passage direction in the portion near the discharge opening of the shutter hole 41 is set to the toner passage direction in the inner hole 33 as the powder passage of the outer component 34 (upper component 37) as the base member. Leaning against. Therefore, when the toner container 20 is attached or detached in a state where the bag container 21 is located above the outlet member, the inner wall surface near the outlet of the shutter hole 41 is inclined from the vertical direction. Therefore, the toner that moves in the direction of gravity near the outlet of the shutter hole 41 can be received on the inner wall surface near the outlet of the shutter hole 41, and the toner from the outlet when the toner container 20 is attached or detached can be received. Leakage can be further suppressed.
Further, according to the above embodiment, since the bag container 21 is formed of a flexible material, the bag container 21 is deformed so as to reduce the volume of the bag container 21 after the use of the toner storage container 20 is completed. Therefore, the volume of the used toner storage container 20 can be reduced.
Further, according to the embodiment, the shutter member 50 provided in the middle part 43 (inner part 45) as the discharge port member opens the entrance of the shutter hole 41 as the discharge passage on the bag container 21 side and the position where the shutter member opens. The shutter hole 41 can be opened and closed by moving to and from a position that closes the entrance. Therefore, it is possible to prevent toner leakage due to a decrease in the restoring force of the elastic body, which has occurred when the conventional sealing material made of the elastic body is used.
Further, according to the above-described embodiment, since the shutter hole 41 as the discharge passage is a through hole opened to the outside of the toner container 20, the shutter member 50 is moved by inserting the nozzle for discharging the toner, and the discharge passage is formed. Will be able to open automatically. Further, since the shutter member 50 that moves through the shutter hole 41 due to the insertion of the nozzle 110 does not enter the bag container 21 side, it is possible to prevent a large amount of toner from remaining in the toner storage container 20.
Further, according to the above embodiment, the nozzle 110 is attached to and detached from the shutter hole 41 by opening and closing the opening / closing folder 103. This facilitates attachment and detachment of the toner storage container 20.
Further, according to the above embodiment, the shutter member 50 is moved to a position where the shutter hole 41 is closed in conjunction with the operation of the nozzle 110 separating from the shutter hole 41. Therefore, the shutter member 41 closes the shutter hole 41 even when the nozzle 110 is detached from the shutter hole 41 when attaching or detaching the toner storage container, so that toner leakage and toner scattering can be more effectively prevented.
Further, the closing of the shutter hole 41 by the shutter member 50 is released in conjunction with the mounting operation of the nozzle 110 to the shutter hole 41. Therefore, the shutter member 50 can automatically open or close the shutter hole 41 in conjunction with the attachment / detachment of the nozzle 110, and there is no need to perform timing control for moving the shutter member, and the toner can be easily formed. Can prevent scattering.
Further, the nozzle 110 and the shutter member 50 may be formed integrally. In this case, the shutter member 50 can close the shutter hole 41 in conjunction with the movement of the nozzle 110.
Further, according to the above embodiment, the toner storage container 20 can be moved between the mounting position where the nozzle 110 is mounted on the shutter hole 41 of the toner storage container 20 and the non-mounting position where the nozzle 110 is detached. An opening / closing folder 103 as a supporting member for supporting the powder container is provided. Thus, the open / close folder 103 can be used for mounting the toner storage container 20 and moving the toner storage container 20 from the mounting position.
Further, according to the above embodiment, the toner storage container 20 can be supported at a predetermined position of the open / close folder 103 by dropping the toner storage container 20 from above with the base member 30 side facing downward. Therefore, the toner storage container 20 can be set in the opening / closing folder 103 by an easy operation of dropping the toner storage container 20.
Further, according to the embodiment, the opening / closing folder 103 is provided with the guide frame 109 for guiding the inserted toner storage container 20 to the set position. The guide frame 109 guides the dropped toner storage container 20 to a position where the nozzle 110 can be mounted to the toner discharge port 41a, thereby preventing the mounting error of the toner storage container 20 from occurring. Can be.
Further, according to the above-described embodiment, the attachment / detachment of the nozzle 110 to / from the shutter hole 41 performed by the opening / closing operation of the opening / closing folder 103 can be performed by an easy operation of inserting and extracting the nozzle 110 from / to the shutter hole 41. Therefore, attachment and detachment of the nozzle 110 are smooth.
Further, according to the above embodiment, the shutter member 50 opens and closes the shutter hole 41 in conjunction with the attaching and detaching operation of the nozzle 110 to and from the shutter hole 41 performed by the opening and closing operation of the opening and closing folder 103. Therefore, the opening / closing operation of the opening / closing folder 103 allows the nozzle 110 to be attached / detached and the shutter member 50 to automatically open / close the shutter hole 41. Therefore, toner scattering can be prevented by an easy operation.
According to the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, the compression spring 107 is used to bias the shutter member 50 toward the toner outlet 41a. Therefore, the shutter member 50 can be moved to the closed position of the toner discharge port 41a by the elastic urging force of the compression spring 107, and there is no need to provide a driving device for moving the shutter member 50.
[0052]
In the above embodiment, a toner container for storing toner as a powder is described. However, the present invention relates to a powder container for storing a two-component developer including a toner and a carrier, and other types of powder. The present invention can be similarly applied to the case of storing powder.
[0053]
【The invention's effect】
According to the first to thirteenth aspects, when the powder container is located above the powder discharging member, the toner in the powder container does not linearly move to the discharge port due to gravity. Moreover, since at least a part of the portion from the bent portion of the powder passage to the discharge port is inclined with respect to the vertical direction, the inner wall surface of the inclined portion can receive the toner moving in the direction of gravity. Therefore, when the powder container is located above the powder discharging member, there is an excellent effect that leakage of the powder from the discharge port when the powder container is attached or detached can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a color laser printer as an example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a toner replenishing device of the image forming apparatus.
FIG. 3 is a perspective view of the toner storage container according to the present invention in a state where toner is filled.
FIG. 4 is an explanatory front view of the toner storage container in a folded state.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a base member of the toner storage container according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a transverse sectional view of the base member of FIG. 5;
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the base member of FIG. 5;
FIG. 8 is an exploded perspective view of a base member of a toner storage container according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a transverse sectional view of the base member of FIG. 8;
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the base member of FIG. 8;
11 is an external view of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 12 is an exploded perspective view of a set portion of the toner storage container.
FIG. 13 is a sectional view showing a state in which the opening / closing folder of the setting unit shown in FIG. 12 is closed.
FIG. 14 is a sectional view showing a state in which an opening / closing folder of the setting unit shown in FIG. 12 is opened.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the setting unit shown in FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing an embodiment in which a nozzle and a slider are integrated.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a closed state of a set portion of a toner storage container according to a modification.
FIG. 18 is an explanatory diagram of the open state of FIG. 17;
FIG. 19 is an explanatory diagram of a set portion of a toner container according to another modification.
FIG. 20A is a front view of a base member according to still another modification.
FIG. 20B is a partial side view of FIG.
FIG. 21 is an explanatory view of a toner container having a self-closing valve according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Device body
14 Developing device
20 Toner storage container
21 bag containers
30 Base material
33 inner hole
41 Shutter hole
50 Shutter member
68 Toner supply port
90 Toner supply device
100 sets
103 Openable folder
106 slider
107 Compression spring
109 Guide frame
110 nozzle

Claims

A bag-shaped powder container having an opening at one end, and a powder having an outlet for discharging the powder in the powder container to the outside and attached to the opening of the powder container. A powder container having a body discharging member,
A powder container, wherein a powder passage from the powder container to the discharge port in the powder discharging member is bent at at least one place.

The powder container according to claim 1,
The powder discharging member has a powder passage through which powder passes near the opening of the powder container,
A powder container, wherein a powder passage direction in a portion of the discharge passage near the discharge port is inclined with respect to a powder passage direction in the powder passage.

The powder container according to claim 1 or 2,
A powder container, wherein the powder container is formed of a flexible material.

A powder supply device comprising: a container mounting portion in which a powder storage container is mounted; and a powder supply unit configured to supply powder in the powder storage container to a powder supply target device,
A powder replenishing device, wherein the powder storage container mounted on the container mounting portion is the powder storage container according to any one of claims 1 to 3.

The powder supply device according to claim 4,
The powder replenishing means includes a powder conveyance path forming member that forms a powder conveyance path from the powder storage container to the powder supply target device, and a portion where an outlet of the powder storage container is formed. And a nozzle attaching / detaching means for attaching / detaching a nozzle for taking in powder of the powder conveying path forming member.

The powder supply device according to claim 5,
In the powder storage container, a discharge passage for guiding powder from the powder storage body to a discharge port is formed, and a position between a position where the entrance of the discharge passage on the powder storage body side is opened and a position where the entrance is closed. A powder replenishing apparatus, comprising: a shutter member that can be moved by a shutter.

The powder supply device according to claim 6,
A powder replenishing device, wherein the discharge passage is formed by a through hole opened to the outside of the powder container.

The powder supply device according to claim 6 or 7,
The shutter member is moved to a position for closing the entrance of the discharge passage in conjunction with the detachment operation of the nozzle, and the shutter member is moved to a position in which the entrance of the discharge passage is opened in conjunction with the detachment operation of the nozzle. A powder replenishing device, characterized by comprising the nozzle attaching / detaching means.

The powder supply device according to claim 8,
A powder replenishing device, wherein the shutter member is moved to a position for closing an entrance of the discharge passage by a biasing force of an elastic member.

The powder supply device according to any one of claims 6 to 9,
The container mounting portion is configured to hold the powder storage container between a mounting position where the nozzle is mounted with respect to an outlet of the powder storage container and a detached position where the nozzle is separated from the outlet. A powder replenishing device comprising a powder container supporting member movably supported.

The powder supply device according to claim 10,
A powder replenishing device, wherein the container mounting portion is configured so that the powder storage container is supported by the powder storage container support member by being dropped from above.

The powder supply device according to claim 11,
Powder provided with a guide means for guiding the powder container dropped into the powder container support member to a position where the nozzle can be attached to an outlet of the powder container. Body supply device.

An image forming apparatus comprising: a developing device that develops a latent image on an image carrier using a developer that is a powder; and a developer replenishing device that replenishes the developing device with the developer.
13. An image forming apparatus using the powder supply device according to claim 4 as the developer supply device.