JP2006163365A - トナー容器、トナー補給装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー漏れを起こすことのないトナー容器、トナー補給装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー収納体８１の下端部に装着される取付部材１０１は円筒状の弁室１０２を有する。弁室１０２とトナー収納体８１内部は連通口１０４により連絡され、弁室１０２の軸方向の両側にはトナー排出用開口１０３，１０３が設けられている。開口１０３の直内側にはトナー漏れを防ぐＯリング１０６が配置される。弁室１０２に嵌合された弁体１０５（図示せず）を弁室軸方向に移動させることにより、連通口１０４から開口１０３へのトナー供給路を開放または閉鎖する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置および該装置に用いるトナー収納容器に関するものである。

特開２００１−３２４８６３号公報

一般に、複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置においては、トナーを収容したトナーボトルやトナーカートリッジ等のトナー収容容器を備え、このトナー収容容器から現像装置へトナーを補給するようにしている。そのトナー収容容器としては、トナー収納体の開口部にシール部材からなる自閉弁を有するものが従来より知られている（特許文献１）。

しかしながら、従来のシール部材で形成した自閉弁は、中心部に十字状等のスリットが形成されたスポンジ等の弾性体からなるもので、低温時の硬化や経時使用によるクリープ変形等により復元力が低下することがあり、トナー収容容器を装着部から取り外した時にトナーが漏れて飛散する場合があるという問題があった。

本発明は、上述の問題を解決し、トナー漏れを起こすことのないトナー容器、トナー補給装置および画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、トナー収容体と、該トナー収容体に装着され収容体内部のトナーを外部に排出するための排出用部材とを有するトナー容器において、前記排出用部材は、少なくとも一端部にトナー排出用開口を有する弁室と、該弁室及び前記トナー収容体内部に通じる連通口と、前記弁室内を移動可能な弁体を備え、前記弁体を前記弁室の軸方向に移動させることにより、前記連通口から前記トナー排出用開口へのトナー供給路が開放または閉鎖されることにより解決される。

また、前記弁室の端部に配置される第１の弾性リングを備え、前記弁体が前記第１の弾性リングに嵌合する位置で前記連通口から前記トナー排出用開口へのトナー供給路が閉鎖されると好ましい。

また、前記トナー排出用開口と反対側の弁室端部に第２のトナー排出用開口を有し、該第２のトナー排出用開口側の弁室端部に配置される第２の弾性リングを備え、前記弁体が前記両側の第１の弾性リングと第２の弾性リングとの両方に嵌合する位置で前記連通口から前記弁室両側のトナー排出用開口へのトナー供給路が閉鎖され、該閉鎖状態から前記弁体を一方側の前記トナー排出用開口から他方側のトナー排出用開口へ向けて前記連通口を越える位置に移動させることにより前記連通口から前記一方側のトナー排出用開口へのトナー供給路が開放されると好ましい。

また、前記第１の弾性リングは、外周側から内周側に向かって前記弁室の軸に平行な方向の幅が細くなるテーパー部を内周の開口に対面させて有すると好ましい。

また、前記第１の弾性リングは、前記テーパー部の先端部が前記弁室の内部に位置し、前記テーパー部に続く外周側基端部は前記弁室の外部に位置すると好ましい。

また、前記弁体が弾性部材により形成されると好ましい。
また、前記弁体が中空形状且つ弁体の両端が連通しない形状であると好ましい。
また、情報記憶手段を搭載すると好ましい。

また、画像形成装置本体に備えられ、容器内のトナーを外部に排出させる排出ノズルが前記弁室に前記トナー排出用開口の側から挿入され、前記弁室は前記排出ノズルに対して嵌め合う関係にあり、前記排出ノズルに前記弁体が密着して該弁体が前記弁室内を移動すると好ましい。

また、画像形成装置本体に備えられ、容器内のトナーを外部に排出させる排出ノズルが前記弁室に前記トナー排出用開口の側から挿入され、前記排出ノズルに前記弁体が密着して該弁体が前記弁室内を移動し、前記排出ノズルの外周面が前記第1の弾性リングの孔内径よりも大きいと好ましい。

また、前記の課題は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のトナー容器を装着可能なトナー容器装着部と、該装着部に装着したトナー容器からトナーを移送するトナー移送手段とを備えることを特徴とするトナー補給装置により解決される。

また、前記の課題は、請求項１１に記載のトナー補給装置を備えることを特徴とする画像形成装置により解決される。
また、前記の課題は、本発明により、トナー容器が装着されるトナー容器装着部と、該トナー容器装着部に装着したトナー容器からトナーを移送するトナー移送手段とを備える画像形成装置において、前記トナー容器装着部に装着されたトナー容器内に挿入され容器内のトナーを外部に排出させるためのノズルを有するノズル部材を、前記トナー容器装着部のハウジングに可動状態で保持させたことを特徴とする画像形成装置により解決される。

また、前記ノズル部材のノズルのみが前記ハウジングに可動状態で保持されると好ましい。
また、前記ノズル部材と前記ハウジングの間、又は、前記ノズルと前記ハウジングの間に弾性部材を介在させると好ましい。

本発明のトナー容器、トナー補給装置および画像形成装置によれば、少なくとも一端部にトナー排出用開口を有する弁室の軸方向に弁体を移動させることにより、連通口からトナー排出用開口へのトナー供給路が開放または閉鎖されるので、トナー容器を装着部から取り外した場合でもトナー漏れを起こすことがない。

請求項１３の画像形成装置によれば、ノズル部材がハウジングに可動状態で保持されるので、トナー容器をセットする際にノズル部材がトナー容器に追随して動けるため、ノズルの片当たりによる隙間の発生を防止することができる。よって、トナー漏れ及びトナー搬送性の悪化を未然に防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す断面構成図である。このカラー複写機は、中央に複写機本体１００、その下部にテーブル状に構成された給紙部２００が配置され、複写機本体１００の上方にスキャナ３００、スキャナ３００の上方に自動原稿搬送装置４００を配置した構成となっている。

複写機本体１００には、複数のローラ１４、１５、１６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１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、複数のローラ１４，１５，１６のうち１つのローラが図示していない駆動装置によって回転駆動され、これにより中間転写ベルト１０が矢印で示す図中時計回りに走行駆動され、他のローラが従動回転する。このように走行する中間転写ベルト１０の上部走行辺には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各作像ユニット１８が横に並んで配置されている。すなわち、ローラ１４とローラ１５間のベルト走行辺上に、４つの画像形成手段１８を配置してタンデム作像部２０を構成している。

４個の作像ユニット１８は、中間転写ベルト１０に接する潜像担持体としての感光体ドラム４０を具備している。この感光体ドラム４０の周りには、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電装置等が配置され、さらに感光体ドラム４０が中間転写ベルト１０に接する位置における中間転写ベルト１０の内側には転写装置６２が設けられている。本実施形態の場合、４個の作像ユニット１８は同一構造に構成されているが、現像装置のトナーの色がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色に異なっている。また、各作像ユニット１８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露光装置２１が配置され、このレーザ光は帯電装置と現像装置の間で感光体ドラムに照射する。露光装置２１は、各作像ユニット１８毎に設けてもよいが、共通の露光装置２１を用いればコストの点で有利である。

中間転写ベルト１０を挟んでタンデム作像部２０と反対の側には、２次転写装置２２が設けられている。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を巻き掛け、該ベルトが中間転写ベルト１０を介してローラ１６に押し当てられるように配置されている。

図１において、２次転写装置２２の左横には、シート上に担持された転写画像を定着するための定着装置２５が設けられている。本実施形態の定着装置２５は、加圧ローラ２７と、該加圧ローラ２７に押し当てた無端ベルトである定着ベルト２６とを具備している。

上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、転写後のシートを定着装置２５まで搬送するシート搬送装置を、別途設ける必要が生ずる。

なお、図示例では、このような２次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備えている。

さて、上記のように構成されたカラー複写機を用いてコピーをとる場合について説明する。まず、自動原稿搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。

そして、図示していないスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、図示していないスタートスイッチを押すと、中間転写ベルト１０が回転走行し、同時に、個々の作像ユニット１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。

さらに、スタートスイッチを押すことで、給紙部２００の給紙ローラ４２の１つを選択的に回転駆動し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。

または、手差し給紙を選択した場合には給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。

そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上に一括してフルカラー画像を記録する。

画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像部２０による再度の画像形成に備える。

図２は、作像ユニット１８の現像装置にトナーを補給するトナー補給機構を示す斜視図である。この図において、符号６０は各色作像ユニット１８毎に設けられる現像装置であり、その各現像装置６０へ補給するトナーを収納したトナー収納手段としてのトナー容器８０は、本例では図２の左下から右上に向かって、ブラック・マゼンタ・シアン・イエローの４つが複写機本体１００に設けられたセット部（図示せず）にセットされて配置されている。各色トナー容器８０から各現像装置６０へトナーを補給する機構は同一であるので、図２で一番手前に位置するブラック用の機器に符号を付して代表して説明する。

トナー容器８０をセットするセット部には、容器８０内に挿入されるノズル９０が図示していない機枠に設けられており、ノズル９０と粉体ポンプ７０とがトナー補給チューブ９１で接続されている。トナー容器８０をセット部へセットすることにより、ノズル先端がトナー容器８０の下部に装着されている取付部材１０１の弁室内に挿入され、トナー容器８０内と粉体ポンプ７０が連通する。

上記粉体ポンプ７０は、駆動モータ７１により回転駆動される駆動シャフト７２に装着された駆動シャフトギヤ７３から連絡ギヤ７４を介して駆動される。粉体ポンプ７０としては周知の構成のモーノポンプを採用することが可能である。粉体ポンプ７０により移送されたトナーは、一旦サブホッパ７５に収納され、サブホッパ下部のトナー補給口７６より現像装置６０へトナーが供給される。

図３は、トナー容器８０の斜視図である。トナー容器８０は、袋状のトナー収容体８１と取付部材１０１（排出用部材）とで構成されている。トナー収納体８１は軟包材と呼ばれる厚さ５０〜３００μｍ程度のフィルム状の樹脂を溶着して袋状に形成したもの、又は成形樹脂で形成されている。トナー収納体８１の下部に装着された取付部材１０１は、図４に詳しく示すように、その内部に円筒形状の空間で構成される弁室１０２があり、中心軸方向における端部に開口１０３を形成している。本例では、弁室１０２の両側に開口１０３，１０３が設けられている。また、弁室１０２の上側にはトナー収納体８１と連通する連通口１０４があり、トナー収納体８１内に収納されたトナーＴは連通口１０４を通ってトナー容器外に排出される。なお、連通口１０４は、弁室両端の開口１０３，１０３とは別に設けられ、弁室１０２の内壁に開口するものである。

図５に示すように、弁室１０２内には円筒形状の弁体１０５が配置され、この弁体１０５を軸方向（図４，５において左右方向）に動かすことでトナー供給路を開閉できるようになっている。図５（ａ）は弁体１０５により両側の１０３，１０３が閉鎖され、トナー供給路を閉塞した状態である。図５（ｂ）は弁体１０５が移動され、一方の（図では右側の）開口１０３が開いてトナー供給路が開放された状態である。先に説明したようにトナー容器８０を画像形成装置本体のセット部にセットすると弁室１０２内にノズル９０の先端が挿入され（図６参照）、トナー容器８０内と粉体ポンプ７０が連通する。この状態で粉体ポンプが回転すると、トナー容器内のトナーは連通口１０４を通って現像装置６０内に供給される。

弁体１０５は弁室１０２の内周と一定の隙間となるように形成されていて、上記セット部にトナー容器８０がセットされていないときは、図５（ａ）に示すように弁体１０５が弁室１０２の両端の開口１０３を塞いでいる。そして、トナー容器８０をセット部にセットすることにより弁体１０５が弁室１０２内を移動して、前記連通口１０４から一方の開口１０３へのトナー供給路が開く。ノズル９０を弁室１０２内に挿入する構成については、図６を参照して後述する。

弁体１０５は、連通口１０４の延設方向と垂直方向に移動するため、連通口１０４に面するトナーの自重により弁体１０５が開く（移動する）恐れが少ない。また、外気温の上昇や外気圧の低下などによってトナーボトルの内圧が上昇しても、弁体１０５は弁室１０２の内壁に押しつけられる力を受けるため、弁室内壁との摩擦力により弁体１０５は弁室１０２内を動きにくくなり、トナー容器８０の内圧で弁体１０５が抜けてしまう恐れがない。

ところで、図４，５に示すように、弁室１０２の端部には、開口１０３の直ぐ内側にＯリング１０６が配置されている。本例では、弁室１０２の両側に開口１０３を有する構成であるので、両開口１０３，１０３の内側にそれぞれＯリング１０６，１０６が配置されている。このＯリング１０６は、本例ではゴム等の体積弾性体で構成されたものである。Ｏリング１０６が弁体１０５の外周に密着することでトナー容器８０は確実に密閉される。Ｏリングを使用することで、弁体１０５と弁室１０２内壁との隙間の精度を厳しく管理する必要がなくなり、部品の成型が容易になるとともに、温度変化による部材の膨張や振動・衝撃等をＯリングの弾性で吸収することで、保管時や運搬時等におけるトナー漏れを防止できる。

図６は、トナー容器８０を複写機１００のトナー容器セット部１１０にセットした様子を示す断面図である。トナー容器セット部１１０は、複写機１００の本体に設けられた図示しない開閉フォルダの底部に設けられている。セット部１１０の下部にはガイド筒１１１が設けられている。ガイド筒１１１の内部には、トナー容器８０をセット部１１０にセットしたときに取付部材１０１の弁室１０２に対向し、弁体１０５が進入可能な管路１１１ａが形成されている。その管路１１１ａには、スライダ１１２がスライド可能に嵌合されている。スライダ１１２は図示しない圧縮バネにより図６の右方向に押圧されている。ただし、図示しない抜け止めによって、上記圧縮バネに押されてもスライダ１１２がガイド筒１１１内に保持されるよう構成されている。

トナー容器８０をセット部１１０にセットすると弁体１０５がノズル９０に対向し、上記開閉フォルダを閉める動作により、ノズル９０が取付部材１０１の弁室１０２内に進入し、弁体１０５が図５（ａ）に示すトナー供給路閉塞位置から図５（ｂ）及び図６に示すトナー供給路開放位置へ移動される。これにより、図６に矢印で示すように、トナー収容体８１内に収納されたトナーがノズル９０の内部を通り、トナー補給チューブ９１を介して現像装置６０に供給される（図２も参照）。

ノズル９０の弁室１０２内への進入によりスライダ１１２を付勢している図示しない圧縮バネが圧縮されるため、上記開閉フォルダを開放することにより、弁体１０５及びノズル９０は、圧縮バネの弾性力によってそれぞれ元の位置へと戻される。これにより、図５（ａ）に示すように弁体１０５がトナー供給路を閉塞し、トナー容器８０からトナーが漏れ出すことがない。

本例のトナー容器８０においては、取付部材１０１の弁室１０２の両側に開口１０３，１０３を設けた（弁室１０２が取付部材１０１を貫通している）ことにより、弁体１０５をトナー供給路閉塞位置に戻すための機構を画像形成装置本体側に設けることができ（弁体１０５をトナー供給路閉塞位置に戻すための機構をトナー容器８０に設ける必要がなく）、トナー容器のコストを低減させることができる。また、弁室１０２の両側に開口１０３，１０３を設けたことにより、どちらの開口をノズル９０に向けてセットしてもよいため、トナー容器セット時に方向性がなくなり、ユーザー操作性が向上する。

後述のＯリングを配置しない場合、上記ノズル９０及び弁体１０５の外径は、弁室１０２の内径とのすきまが直径同士の比較で０．００５ｍｍから０．０９８ｍｍ、好ましくは０．０１ｍｍから０．０７ｍｍ程度の嵌め合い関係になる程度の大きさとし、かつノズル先端と弁体１０５が密着して弁体１０５が移動するような構成にするのが良い。このような構成を採用するとノズル９０の挿入・抜取り時に弁室の連通口１０４開口面をノズル外周面及び弁体１０５外周面が常に擦り切る作用が発生する。これにより、弁体１０５及びノズル９０が可動するために必要な程度の隙間（嵌め合い公差程度の隙間）を維持するとともに、トナー漏れに対しては弁体１０５及びノズル９０外周面に薄層程度に付着するトナー量に抑制することができる。

また、本例では弁室１０２の両側開口部にゴム等の体積弾性体からなるＯリング１０６を配置している。そのＯリング１０６の孔内径（ノズル９０及び弁体１０５の非嵌合時の孔内径）に対してノズル９０及び弁体１０５の外径が直径同士の比較で０．０５〜０．６ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．４ｍｍ程度大きくしてある。このような構成によりＯリング１０６自体が有する弾性によってＯリング１０６が弁体１０５及びノズル９０の外周面に常に圧接されるようにして弁体１０５及びノズル９０が摺動するため、上記外周面に付着したトナーをせき止めて除去する作用が生じる。そのため、トナー漏れに対してさらなる抑制効果を発揮することができ、トナーの漏れが確実に防止される。

なお、Ｏリング１０６を備えない場合とは異なり、本例のＯリングを備えた場合には弁体１０５の外径よりも弁室１０２の内径のすきまはある程度大きくした方が良い。弁体１０５の外周面と弁室の内壁面とが上述の嵌め合い関係程度の隙間であると、弁体が弁室にすこしこじって引っかかった場合、Ｏリング１０６を一部変形や破壊を生じさせかねず、結果、弁体１０５とＯリング１０６との間に隙間を生じてエアやトナーの漏れを生じさせる可能性があるからである。具体的には上述のこじりを防止すべく弁室１０２の内径は弁体１０５の外径よりも直径同士の比較で０．１ｍｍ以上大きくするのが良く、実施例では０．２ｍｍほど大きくしてある。その際、ノズルも弁体とほぼ同じ外径にしてある。また、上述のＯリング１０６のせき止めて除去する作用に過度の負荷を与えない為に弁体１０５と弁室の連通口１０４開口面とである程度トナーを摺り切れるのが好ましい。その為には弁室１０２の内径は弁体１０５の外径よりも直径同士の比較で１ｍｍ程度までにしか大きくしない方が良い。

なお、図４に示すように、本例のトナー容器８０では、取付部材１０１を、弁室１０２を有する下側部材１０１ａと、連通口１０４を有する上側部材１０１ｂの別部材で構成して互いに嵌合する構成としているが、これらを一体化した１部材で構成しても良い。あるいは、下側部材１０１ａをさらに、弁室とその保持部材の別部材で構成しても良い。

また、本例では、取付部材１０１の上部に、トナー収容体８１を装着するための装着部材１０７を取り付けた構成であるが、取付部材１０１と装着部材１０７を一体に構成しても良い。

図７は、Ｏリング１０６の断面図である。この図に示すように、Ｏリングの環状部１０６ａは５角形断面（野球のホームベース形）で、基端部の内周側にテーパー部を有し、テーパー部の先端鋭角部１０６ｂを内側の孔部１０６ｃに向けた形状となっている。このように、環状部１０６ａの断面（軸を通る断面）形状を、外周側から内周側に向かって幅（軸に平行な方向の幅）が細くなるテーパー部を有する形状とすることにより、Ｏリング１０６と弁体１０５の密閉性を損なうことなく弁体に当接する面積を少なくして、Ｏリングによる摺動抵抗を低減することができる。このため、弁体１０５を容易に移動させることができ、ユーザの操作力を軽減して操作性を向上させることができる。

上記Ｏリング１０６の上記テーパ部は、軸方向の両側にテーパーが設けられているため、弁体１０５の開放方向および閉鎖方向のいずれの方向への移動に際しても先端鋭角部１０６ｂに対する摺動負荷を低減することができ、かつ、弁体１０５及びノズル９０に対してくさび状空間を形成し、上述した弁体１０５及びノズル９０に付着したトナーに対するせき止め除去作用を、弁体１０５及びノズル９０の両方向の移動時に生じさせることができる。さらに、本例のトナー容器８０は前面と後面が対称となる形状を採用し、どちらの面の弁室開口にも５角形断面のＯリング１０６，１０６を配置したことにより、どちら側の開口でもトナー排出用開口とすることができる。これにより、ユーザーはトナー容器の向きに注意を払う必要なくトナー容器をセットすることができ、セット性が向上し、かつ前後いずれの面からノズルが挿入され、また、引き出されてもトナー漏れを大幅に抑制することができる。

また、本例では、図４からも判るように、Ｏリングの環状部１０６ａの基端部が弁室１０２の直径の外側に位置する（弁室１０２の径内にはテーパー部のみがある）ように構成することによって、Ｏリングの基端部は弁体１０５に当接しないため、Ｏリング１０６の弁体１０５に当接する面積を低減してＯリングによる摺動抵抗を低減するようにしている。よって、弁体１０５の移動が容易であり、ユーザの操作力を軽減して操作性を向上させることができる。

図８は、弁体１０５の構成例として３例を示すものである。
図８（ａ）に示す弁体１０５Ａは、金属やゴム等の材質により形成した中実タイプの弁体である。中実形状の弁体１０５Ａをゴム等の弾性体で形成する場合は、その弁体の外径を弁室１０２の直径よりも大きくする、あるいは、弁室１０２の一部に弁体の外径よりも小径となる突起（絞り部）を設けることにより、Ｏリング１０６を設けずとも密閉性を保持できるため、Ｏリング１０６を省略して部品点数及びコストを低減することができる。

図８（ｂ）に示す弁体１０５Ｂは、樹脂等の材質により形成した中空のパイプ状弁体の中間に軸線に垂直な仕切り（隔壁）を設けたものである。また、図８（ｃ）に示す弁体１０５Ｃは、樹脂等の材質により形成した中空のパイプ状弁体の内部に軸線方向に延設した水平壁とその水平壁によって仕切られた両側部分のそれぞれの一端部に軸線に垂直な仕切り（隔壁）を設けたものである。図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す中空タイプの弁体１０５Ｂ，Ｃによれば、弁体の重量を軽減することができ、弁体の移動がより容易になる。なお、中空タイプと表現しても、弁体の両側は隔壁により仕切られているため、内部を通ってトナーが漏れることはない。

ところで、図３に示すように、トナー容器８０の取付部材１０１に情報記録部材（例えばメモリチップ）１０８を装着することにより、トナー容器及び容器内のトナーに関わる各種情報を保持させることができる。例えば、トナー容器８０と容器内に収納されたトナーに適合する画像形成装置の機種、トナーの色、トナーの製造日、あるいは容器内のトナー残量等の情報を記録することができる。もちろん、画像形成装置本体側には、情報記録部材１０８から情報を読み出し可能な構成、あるいは情報記録部材１０８に対して情報の読み出し及び書き込みが可能な構成を設けておく。これにより、トナーに関わる管理等を容易に行なうことが可能となる。

次に、トナー収納手段として円筒形状のトナーボトルを用いる第２実施例について説明する。
図９は、本第２実施例で用いるトナーボトル及び画像形成装置本体側のノズル部材を示す斜視図である。また、図１０は、トナーボトルのトナー供給口付近の断面図である。これらの図に示すように、トナーボトル１８０は、円筒状のボトル本体１８１と、そのボトル本体と相対的に回転可能なキャップ１８３及びホルダ１８４を有している。ボトル本体１８１には、その周面にボトルが回転することによって収納したトナーをキャップ１８３側へ搬送する螺旋１８２が形成されている。

上記キャップ１８３は、ホルダ１８４を介してボトル本体１８１に装着される。図１０に示すように、ホルダ１８４のボトル本体側端部には爪部１８４ａが設けられ、この爪部１８４ａがボトル本体１８１に形成された円周溝１８７に係止されることにより、キャップ１８３及びホルダ１８４がボトル本体１８１に相対的に回転可能に構成されている。なお、ボトル本体１８１とキャップ１８３の接合部にはシール１８８を介在させて当該部からのトナー漏れを防いでいる。また、ボトル本体１８１のキャップ１８３を取り付ける近傍には、ボトル本体を回転させるための入力部として用いるボトルギヤ１８９がボトル本体１８１と一体に設けられている。

キャップ１８３の下部に位置して、排出用部材としての出口部材２０１が設けられている。その出口部材２０１には、図９に示すように、ノズル部材１９０の位置決めピン１９２，１９２が挿入される位置決め孔１８６，１８６が設けられ、ボトル先端側端面に開口している。また、位置決め孔１８６，１８６の間には、ノズル部材１９０のノズル１９１が挿入されるノズル孔２０２（図１０）の開口２０３が開口している。

図１０に示すように、出口部材２０１の内部には円筒形状の空間として構成されるノズル孔２０２が形成されている。ノズル孔２０２の上側には連通口２０４が形成され、キャップ１８３に設けられた開口１８５に対向している。これにより、ボトル本体１８１内に収納されたトナーは開口１８５及び連通口２０４を通ってノズル孔２０２に導かれる。ノズル孔２０２は内部に円筒形状の弁体２０５が配置される弁室であり、この弁体２０５を軸方向（図１０において左右方向）に動かすことでトナー供給路を開閉できるようになっている。

図１０では弁体２０５が右側に移動して連通口２０４から開口２０３に至るトナー供給路が開かれた状態で図示しているが、弁体２０５は図示しない圧縮バネにより図１０の左方向に付勢されており、トナーボトル１８０が装置本体にセットされていないとき、すなわち、ノズル部材１９０のノズル１９１がノズル孔２０２に挿入されていないときには、弁体２０５が連通口２０４を塞いでトナー供給路を閉鎖する位置に移動する。なお、弁体２０５がノズル孔２０２から抜けてしまわないように、図示しない抜け止めが設けられている。また、弁室であるノズル孔２０２には、連通口２０４の両側にＯリング２０６，２０６が配置されている。このＯリング２０６は前記第１実施例におけるＯリング１０６と同等なものである。弁体２０５が両側のＯリング２０６，２０６にまたがるように位置したときに、各Ｏリング２０６が弁体２０５の外周に密着することでトナー供給路が確実に閉鎖される。

図１１は、ノズル部材１９０の断面図である。
この図に示すように、ノズル部材１９０のノズル１９１の内部には円筒状空間であるトナー通路（水平路）１９２が形成されており、ノズル１９１の先端には受口１９３が開口している。また、ノズル部材１９０には垂直部１９４が設けられている。その垂直部１９４の内部には円筒状空間であるトナー通路（垂直路）１９５が形成され、水平路１９２と接続されている。垂直部１９４には、前記第１実施例と同様に粉体ポンプ７０につながるトナー補給チューブ９１が接続される（図２参照）。

図１２は、トナーボトルにノズル部材のノズルが挿入された様子を示す部分断面図である。
トナーボトル１８０を装置本体のセット部にセットすると、ノズル部材１９０のノズル１９１が出口部材２０１のノズル孔２０２に挿入される。これにより、トナー供給路を閉鎖する位置にあった弁体２０５がノズル孔２０２の奥に押し込まれ、トナー供給路が開かれる。そして、ノズル１９１の受口１９３が連通口２０４に対向し、トナーボトル１８０内に収納されたトナーがノズル部材のトナー通路１９２，１９５（図１１）を通り、トナー補給チューブ９１を介して現像装置６０（図２）に供給される。

本第２実施例においても、Ｏリングを配置しない場合、ノズル１９１及び弁体１０５の外径は、弁室２０２の内径とのすきまが直径同士の比較で０．００５ｍｍから０．０９８ｍｍ、好ましくは０．０１ｍｍから０．０７ｍｍ程度の嵌め合い関係になる程度の大きさとし、かつノズル先端と弁体２０５が密着して弁体２０５が移動するような構成にするのが良い。このような構成を採用するとノズル１９１の挿入・抜取り時に弁室の連通口２０４開口面をノズル外周面及び弁体２０５外周面が常に擦り切る作用が発生する。これにより、弁体２０５及びノズル１９１が可動するために必要な程度の隙間（嵌め合い公差程度の隙間）を維持するとともに、トナー漏れに対しては弁体２０５及びノズル１９１外周面に薄層程度に付着するトナー量に抑制することができる。

また、弁室２０２の両側開口部にゴム等の体積弾性体からなるＯリング２０６を配置している。そのＯリング２０６の孔内径（ノズル１９１及び弁体２０５の非嵌合時の孔内径）に対してノズル１９１及び弁体２０５の外径が直径同士の比較で０．０５〜０．６ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．４ｍｍ程度大きくしてある。このような構成によりＯリング２０６自体が有する弾性によってＯリング２０６が弁体２０５及びノズル１９１の外周面に常に圧接されるようにして弁体２０５及びノズル１９１が摺動するため、上記外周面に付着したトナーをせき止めて除去する作用が生じる。そのため、トナー漏れに対してさらなる抑制効果を発揮することができ、トナーの漏れが確実に防止される。

なお、Ｏリング２０６を備えない場合とは異なり、本例のＯリングを備えた場合には弁体２０５の外径よりも弁室２０２の内径のすきまはある程度大きくした方が良い。弁体２０５の外周面と弁室の内壁面とが上述の嵌め合い関係程度の隙間であると、弁体が弁室にすこしこじって引っかかった場合、Ｏリング２０６を一部変形や破壊を生じさせかねず、結果、弁体２０５とＯリング２０６との間に隙間を生じてエアやトナーの漏れを生じさせる可能性があるからである。具体的には上述のこじりを防止すべく弁室１０２の内径は弁体１０５の外径よりも直径同士の比較で０．１ｍｍ以上大きくするのが良く、実施例では０．２ｍｍほど大きくしてある。その際、ノズルも弁体とほぼ同じ外径にしてある。また、上述のＯリング２０６のせき止めて除去する作用に過度の負荷を与えない為に弁体２０５と弁室の連通口２０４開口面とである程度トナーを摺り切れるのが好ましい。その為には弁室２０２の内径は弁体２０５の外径よりも直径同士の比較で１ｍｍ程度までにしか大きくしない方が良い。

図１３は、ノズル部材１９０が画像形成装置本体のハウジングに保持される様子を示す部分正面図である。また、図１４は、ノズル部材１９０をハウジングにネジ止めした様子を示す断面図である。

これらの図に示すように、ノズル部材１９０は水平部１９６を有しており、その水平部１９６の両側にネジ挿入部１９７が形成されている。ネジ挿入部１９７の穴の底部には、内部側に突出するリブ１９８が円周状に形成されている。一方、ノズル部材１９０が装着される画像形成装置本体のハウジング１５０には、上記リブ１９８の円周孔内に進入する凸部１５１が同じく円周状に突設されている。その凸部１５１にはネジ孔１５２が設けられている。

ここで、本例では、上記凸部１５１の外径は図１４に示すように直径６ｍｍであり、上記リブ１９８の円周孔の内径は６．６ｍｍである。したがって、凸部１５１の外径よりもリブ１９８の円周孔内径の方が０．６ｍｍ大きくなっており、両者は遊びを持ってはめ込まれている。また、上記凸部１５１の高さ（図１４で左右方向の大きさ）は、上記リブ１９８の高さよりも０．５ｍｍだけ大きくなっている。なお、ネジ１５５（図１４にのみ示す）はネジ頭にフランジ部を有しており、そのフランジ部によりリブ１９８の（ノズル部材１９０の）抜け止めが行なわれる。

このような構成により、ネジ１５５でノズル部材１９０をハウジング１５０に装着したとき、凸部１５１とリブ１９８はラジアル方向及び高さ方向（図１４における左右方向）において遊びを持ってはめ込まれている。したがって、ネジ１５５を締めても、ノズル部材１９０はハウジング１５０に完全には固定されず、ノズル部材１９０はハウジング１５０に対して可動状態で保持される。

そのため、トナーボトル１８０を画像形成装置本体にセットする際に、本体側のノズル部材１９０が可動状態である（固定されていない）ので、ボトル側に設けられた５角形断面のＯリング２０６（図１０）に追従してノズル１９１の中心がＯリング２０６の中心に自然と習うようになり、ノズルの片当たりによる隙間の発生を防止することができる。よって、トナー漏れ、負圧低下によるトナー搬送性の悪化を未然に防ぐことができる。

ところで本例においては、上記凸部１５１とリブ１９８の間の隙間に、図１５に示す弾性体リング１６０がはめ込まれている。弾性体リング１６０の硬度は、Ｏリング２０６（図１０）の硬度と同等かより低いものにする。このように弾性体リング１６０を介してノズル部材１９０をハウジング１５０に保持させることにより、リブ１９８と凸部１５１とのガタ、すなわちノズル部材１９０とハウジング１５０とのガタを弾性体リング１６０により吸収することができる。

そのため、トナーボトル１８０がセットされていない状態でもノズル１９１の姿勢を保てるので、トナーボトルセット時の位置ズレによる勘合不良（セット不良）を防止することができる。もちろん、弾性体リング１６０をセットしていてもノズル部材１９０は可動状態で保持されるため、ノズルの片当たりによる隙間の発生を防止して、トナー漏れ、負圧低下によるトナー搬送性の悪化を未然に防ぐことができる。

なお、ノズル部材１９０全体を可動に保持するのではなく、ノズル１９１のみを本体側ハウジングに可動に保持するようにしても良い。その構成においては、ノズルの根元に弾性体リングを設置すればよい。該構成により、可動部の質量を小さくすることができ、ノズルの追従性が向上する。

上記のような、ノズル部材１９０又はノズル１９１のみを画像形成装置本体側のハウジングに可動状態で保持する構成は、前記第１実施例におけるノズル９０又はノズル部材全体にも適用可能であり、トナー容器８０をセット部にセットしたときに、トナー容器８０の取付部材１０１に設けられた５角形断面のＯリング１０６に追従してノズル９０の中心がＯリング１０６の中心に自然と習うようになり、ノズルの片当たりによる隙間の発生を防止することができる。もちろん、可動部の隙間部に弾性体リングを配置すると好適である。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、弁室・弁体の断面形状は円形に限らず、四角形や八角形といった多角形であっても良い。その場合にはシール部材としてのＯリングは円形である必要はなく、弁体やノズルの形状に合わせて上述のような多角形形状の内孔を有するものであってもよい。トナー収容体の形状や材質等は任意なものとすることができる。また、画像形成装置本体側における、弁体を移動させる構成も任意である。もちろんトナーの色数や現像装置の構成も適宜なものを採用可能である。また、図示例の中間転写方式に限らず直接転写方式も採用し得る。画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリ、あるいは複数の機能を有する複合機でも構わない。

本発明に係るトナー容器を装着可能な画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す断面構成図である。 その画像形成装置の現像装置にトナーを補給するトナー補給機構を示す斜視図である。 トナー容器の斜視図である。 そのトナー容器のトナー排出用部材である取付部材の断面図である。 弁体の移動による作用を示す断面図で、（ａ）はトナー排出用開口の閉鎖状態を、（ｂ）は開放状態を示す。 トナー容器をセット部にセットした様子を示す断面図である。 トナー容器の取付部材に設けられるＯリングを示す断面図である。 弁体の構成例を示す断面図である。 第２実施例で用いるトナーボトル及び画像形成装置本体側のノズル部材を示す斜視図である。 そのトナーボトルのトナー供給口付近の断面図である。 ノズル部材の断面図である。 トナーボトルにノズル部材のノズルが挿入された様子を示す部分断面図である。 ノズル部材が装置本体のハウジングに保持される様子を示す部分正面図である。 ノズル部材をハウジングにネジ止めした様子を示す断面図である。 ノズル部材とハウジング間に介在される弾性体リングの斜視図である。

符号の説明

１８ 作像ユニット
６０ 現像装置
７０ 粉体ポンプ
８０ トナー容器
８１ トナー収納体
９０ ノズル
１００ 複写機本体
１０１ 取付部材（排出用部材）
１０２ 弁室
１０３ 開口
１０４，２０４ 連通口
１０５，２０５ 弁体
１０６，２０６ Ｏリング（弾性リング）
１１０ トナー容器セット部
１１２ スライダ
１０８ 情報記録部材
１５０ 本体側ハウジング
１６０ 弾性体リング（弾性部材）
１８０ トナーボトル（トナー容器）
１８１ ボトル本体（トナー収納体）
１９０ ノズル部材
１９１ ノズル
２０１ 出口部材（排出用部材）
２０２ ノズル孔（弁室）

Claims (15)

1. トナー収容体と、該トナー収容体に装着され収容体内部のトナーを外部に排出するための排出用部材とを有するトナー容器において、
   前記排出用部材は、少なくとも一端部にトナー排出用開口を有する弁室と、該弁室及び前記トナー収容体内部に通じる連通口と、前記弁室内を移動可能な弁体を備え、
   前記弁体を前記弁室の軸方向に移動させることにより、前記連通口から前記トナー排出用開口へのトナー供給路が開放または閉鎖されることを特徴とするトナー容器。
2. 前記弁室の端部に配置される第１の弾性リングを備え、
   前記弁体が前記第１の弾性リングに嵌合する位置で前記連通口から前記トナー排出用開口へのトナー供給路が閉鎖されることを特徴とする、請求項１に記載のトナー容器。
3. 前記トナー排出用開口と反対側の弁室端部に第２のトナー排出用開口を有し、該第２のトナー排出用開口側の弁室端部に配置される第２の弾性リングを備え、
   前記弁体が前記両側の第１の弾性リングと第２の弾性リングとの両方に嵌合する位置で前記連通口から前記弁室両側のトナー排出用開口へのトナー供給路が閉鎖され、該閉鎖状態から前記弁体を一方側の前記トナー排出用開口から他方側のトナー排出用開口へ向けて前記連通口を越える位置に移動させることにより前記連通口から前記一方側のトナー排出用開口へのトナー供給路が開放されることを特徴とする、請求項２に記載のトナー容器。
4. 前記第１の弾性リングは、外周側から内周側に向かって前記弁室の軸に平行な方向の幅が細くなるテーパー部を内周の開口に対面させて有することを特徴とする、請求項２または３に記載のトナー容器。
5. 前記第１の弾性リングは、前記テーパー部の先端部が前記弁室の内部に位置し、前記テーパー部に続く外周側基端部は前記弁室の外部に位置することを特徴とする、請求項４に記載のトナー容器。
6. 前記弁体が弾性部材により形成されることを特徴とする、請求項１に記載のトナー容器。
7. 前記弁体が中空形状且つ弁体の両端が連通しない形状であることを特徴とする、請求項１または６に記載のトナー容器。
8. 情報記憶手段を搭載することを特徴とする、請求項１に記載のトナー容器。
9. 画像形成装置本体に備えられ、容器内のトナーを外部に排出させる排出ノズルが前記弁室に前記トナー排出用開口の側から挿入され、前記弁室は前記排出ノズルに対して嵌め合う関係にあり、前記排出ノズルに前記弁体が密着して該弁体が前記弁室内を移動することを特徴とする、請求項１、６乃至８のいずれかに記載のトナー容器。
10. 画像形成装置本体に備えられ、容器内のトナーを外部に排出させる排出ノズルが前記弁室に前記トナー排出用開口の側から挿入され、前記排出ノズルに前記弁体が密着して該弁体が前記弁室内を移動し、前記排出ノズルの外周面が前記第1の弾性リングの孔内径よりも大きいことを特徴とする、請求項２〜８のいずれかに記載のトナー容器。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のトナー容器を装着可能なトナー容器装着部と、該装着部に装着したトナー容器からトナーを移送するトナー移送手段とを備えることを特徴とするトナー補給装置。
12. 請求項１１に記載のトナー補給装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
13. トナー容器が装着されるトナー容器装着部と、該トナー容器装着部に装着したトナー容器からトナーを移送するトナー移送手段とを備える画像形成装置において、
    前記トナー容器装着部に装着されたトナー容器内に挿入され容器内のトナーを外部に排出させるためのノズルを有するノズル部材を、前記トナー容器装着部のハウジングに可動状態で保持させたことを特徴とする画像形成装置。
14. 前記ノズル部材のノズルのみが前記ハウジングに可動状態で保持されることを特徴とする、請求項１１に記載の画像形成装置。
15. 前記ノズル部材と前記ハウジングの間、又は、前記ノズルと前記ハウジングの間に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
    

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