JP2009008698A - トナー容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器32Yであって、内部にトナーを収容する容器本体33Yと、トナー容器収容部に保持される被保持部34Yと、を備える。被保持部34Yは、容器本体33Yに収容されたトナーを排出するトナー排出口Bと、画像形成装置本体に対して非接触で情報の通信をおこなう電子部品35と、電子部品35を覆う保護部材38と、を具備する。
【選択図】図6
Description
詳しくは、トナー収納容器を装置本体に装着する場合は、まず、ヒンジを中心にして開閉ホルダ(開閉フォルダ)を回転させて開閉ホルダの上方を露出させる。その後、トナー収納容器を開閉ホルダ内にセットする。その後、トナー収納容器がセットされた開閉ホルダがヒンジを中心に回転操作(回転動作)される。これにより、最終的に、装置本体におけるトナー収納容器の位置が定まることになる。さらに、開閉ホルダの回転動作にともない、スプリングの付勢力に抗するように口栓部材(シャッタ部材)がノズルに押動されてパッキン(Gシール)で密封されたトナー排出口を開放する。
図1〜図7にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1〜図4にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図であり、図3はそのトナー補給経路を示す概略図であり、図4はトナー補給装置の一部を示す斜視図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが着脱自在(交換自在)に設置されている(図7の斜視図をも参照できる。)。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7(図1を参照できる。)から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の被転写材Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
その後、被転写材Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Y、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Y、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Y、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Y、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送パイプ43Yに連通している。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
なお、図3は、理解を容易にするために、トナー容器32Y、トナー補給経路43Y、60、70、71、現像装置5Yの配置方向を変えて図示している。実際には、図3において、トナー容器32Yとトナー補給経路の一部との長手方向が紙面垂直方向になるように配設されている(図1を参照できる。)。
図4及び図7を参照して、装置本体100のトナー容器収容部31に設置された各トナー容器32Y、32M、32C、32K内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給経路を経て適宜に各現像装置内に補給される。4つのトナー補給経路は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
搬送管としてのチューブ71は、その内径が4〜10mmになるように形成されている。チューブ71の材料としては、ポリウレタン、ニトリル、EPDM、シリコン等のゴム材料や、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料を用いることができる。このようなフレキシブルなチューブ71を用いることで、トナー補給経路のレイアウトの自由度が増して、画像形成装置が小型化される。
先に図1及び図4で説明したように、トナー容器収容部31には、4つの略円筒状のトナー容器32Y、32M、32C、32K(トナーボトル)が、着脱自在に設置されている(図7をも参照できる。)。トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換される。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32K内に収容された各色のトナーは、それぞれ、図3で説明したトナー補給経路を経て、各作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置に適宜補給される。
なお、他の3つのトナー容器32M、32C、32Kも、収容されたトナーの色が異なることと凹部34m及び凸部34nの位置以外は、イエロートナーを収容したトナー容器32Yとほぼ同様の構成となっている。以下、他の3つのトナー容器32M、32C、32Kの説明を適宜に省略して、イエロートナーを収容したトナー容器32Yのみの説明をおこなうことにする。
容器本体33Yの頭部には、容器本体33Yと一体的に回転するギア33cと、開口部Aとが設けられている(図6を参照できる。)。開口部Aは、容器本体33Yの頭部(装着動作において先方となる位置である。)に設けられていて、容器本体33Y内に収容されたトナーを被保持部34Y内のスペース(空洞)に向けて排出するためのものである。
また、容器本体33Yの内周面には、螺旋状の突起33bが設けられている(外周面側から見ると螺旋状の溝となっている。)。この螺旋状の突起33bは、容器本体33Yを所定方向に回転駆動して開口部Aからトナーを排出するためのものである。このように構成された容器本体33Yは、その周面上に配設されるギア33cとともにブロー成形にて製造することができる。
なお、本実施の形態1におけるトナー容器32Yは、容器本体33Yとともに回転する撹拌部材33fが開口部Aに設置されている。撹拌部材33fは、被保持部34Y内のスペースから容器本体33Y内に向けて延設されるとともに、回転軸(図6中の一点鎖線である。)に対して斜めに配設された棒状部材である。容器本体33Yとともに撹拌部材33が回転することで、開口部Aからのトナー排出性が向上する。
ここで、本実施の形態1では、被保持部34Yの内部に形成された空洞(スペース)が、略円柱状に形成されている。さらに、被保持部34Yの内部に形成された略円柱状の空洞からトナー排出口Bに至るトナー排出経路(垂直経路)がすり鉢状に形成されている。これによって、容器本体33Yの回転によって容器本体33Y内に形成された渦気流が消失されることなく維持されて、トナー排出口Bに向けて効率よく受け渡されることになる。そのため、トナー排出口Bから排出されてチューブ71内を移動するトナーのトナー搬送性が向上する。
被保持部34Yのキャップカバー34bは、キャップ34aの周面に接着されている。キャップカバー34bの先端には爪34b1が設けられていて、この爪34b1が容器本体33Yの頭部に形成された係合部材に係合することで、容器本体33Yが被保持部34Yに対して相対的に回転可能に保持される。ここで、容器本体33Yの回転駆動をスムーズにおこなうために、被保持部34Yの爪34b1と容器本体33Yの係合部材とは適度なクリアランスを設けて係合されている。
なお、トナー容器32Yをトナー容器収容部31にセットすると、口栓部材34dの右端に、トナー排出口Bを閉鎖する方向に口栓部材34dを付勢する付勢部材としての爪部材76(図5を参照できる。)が係合する。この爪部材76は、板バネ77(第2付勢部材)による付勢力を受けて付勢部材として機能することになる。
このような構成により、ICチップ35の通信機能を維持しつつ、トナー容器32Yの交換作業をおこなうユーザーが不注意によりトナー容器32Yを装置本体100等にぶつけてしまってもICチップ35が破損してしまう不具合を抑止することができる。
詳しくは、第1の滑動部34c1は、トナー容器収容部31の滑合面に対して平行になるように形成された平面部であって、着脱動作がおこなわれる被保持部34Yの底部に配設されている。また、第2の滑動部34c2は、トナー容器収容部31の滑合面(側面である。)に対して平行になるように形成された平面部であって、着脱動作がおこなわれる被保持部34Yの側部に配設されている。
このような構成によって、所定の色のトナー容器収容部(例えば、シアンのトナー容器収容部である。)に、異なる色のトナー容器(例えば、イエローのトナー容器である。)がセットされて、所望のカラー画像が形成できなくなる不具合が抑止される。
このような構成によって、上述した凹部34mと同様に、トナー容器収容部へのトナー容器の誤セットが抑止される。
3≦Dv≦8 …(1)
1.00≦Dv/Dn≦1.40 …(2)
なる関係が成立するように形成されたものを用いている。これによって、現像工程時に画像パターンに応じたトナー粒子の選択がおこなわれて良好な画質が維持されるとともに、現像装置で長時間撹拌されても良好な現像性が維持される。さらには、チューブ71等のトナー補給経路が閉塞することなく、トナーが効率的かつ確実に搬送されることになる。
なお、トナーの体積平均粒径及び個数平均粒径の測定は、代表的には、コールカウンター式粒度分布測定器「コールターカウンターTA−2」(コールター社製)又は「コールターマルチサイザー2」(コールター社製)を用いて測定することができる。
ここで、形状係数SF−1は、トナー粒子の球形度を示すものであり、次式で求まる。
SF−1=(M2/S)×(100π/4)
上式において、Mはトナー粒子の投影面における最大粒径(まばらな粒径の中で最も大きな粒径である。)であり、Sはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数SF−1が100であるトナー粒子は真球であって、100から大きくなるほど球形度が低くなる。
SF−2=(N2/S)×(100/4π)
上式において、Nはトナー粒子の投影面における周長であり、Sはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数SF−2が100であるトナー粒子は凹凸がなくて、100から大きくなるほど凹凸が大きくなる。
なお、形状係数SF−1及び形状係数SF−2は、走査型電子顕微鏡「S−800」(日立製作所社製)にて撮影したトナー粒子の写真を、画像解析装置「LUSEX3」(ニレコ社製)にて解析して求める。
図7を参照して、トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、画像形成装置本体100の前面に設けられた本体カバー110を開放してトナー容器収容部31を前方に露出させる。
その後、トナー容器32Yをトナー容器収容部31内に向けて押し込む。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先方になるように、容器本体33Y(又は、トナー容器32Y)の長手方向に沿って、トナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される。
さらに、このとき、トナー容器収容部31の保持部73に設置された爪部材76は、被保持部34Yの装着を妨げない位置に退避する(回転支軸76aを中心にした矢印方向の回転である。)。すなわち、爪部材76は、滑動部34c1によって、板バネ77の付勢力に抗する方向に押し下げられる。
このとき、爪部材76は、上述した退避位置から口栓部材34dに係合する位置に突出する(回転支軸76aを中心にした回転である。)。すなわち、爪部材76は、滑動部34c1による押動から開放されて、板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに押し上げられる。
まず、トナー容器32Yが保持部73から離れる動作(離脱動作)に連動して、保持部73における口栓部材34dの位置がノズル70及び爪部材76によって固定された状態で、口栓部材34dが爪部材76に付勢されてトナー排出口Bの閉鎖がおこなわれる。このとき、口栓部材34dの端面が、被保持部34Yに形成された嵌合部に嵌合して、口栓部材34dによるトナー排出口Bの閉鎖が完了する。その後、トナー容器32Yがさらに離脱方向に移動すると、被保持部34Yの離脱を妨げない位置に爪部材76が移動する。そして、被保持部34Yが完全に離脱された後に、爪部材76は、滑動部34c1による押動から開放されて、板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに戻ることになる。
なお、本実施の形態1のトナー容器32Yは、トナー排出口Bが鉛直方向下方に向けて配設された被保持部34Yを備え、そのトナー排出口Bが開口部Aより鉛直方向下方に配設されるとともに、装着動作に連動して口栓部材34dが確実に位置決めされた後にノズル70に押動されてパッキン34eで密封されたトナー排出口Bを開放するために、トナー排出口Bのトナー汚れが少なく、ユーザーがトナー排出口Bに触れてトナーで汚される不具合が抑止される。
さらに、トナー容器32Yの装着動作は、ユーザーが把持部33dを直接的に把持した状態で滑動部34c1の滑動が開始されて、その後にアーム対の付勢とともに被保持部34Yの位置決めが開始されて、その後にノズル70の挿入が開始されて、滑動の終了とともに被保持部34Yの位置決めとノズル70の挿入と駆動部の連結とが終了するものである。これにより、ユーザーは被保持部34Yの滑動(1アクションの装着動作)が進むのと同時に、被保持部34Yの位置決めによるクリック感を体感して、装着動作に誤操作が生じていないことを確信することになる。
また、トナー容器32Yは、その長手方向を水平方向として装置本体100に設置されるために、画像形成装置100全体の高さ方向のレイアウトに影響を及ぼすことなく、トナー容器32Yのトナー容量を多くしてその交換頻度を少なくすることができる。
さらに、トナー容器32Yをトナー容器収容部31に対して着脱するときに、その1アクションの着脱動作に連動して被保持部34Yの口栓部材34dによるトナー排出口Bの開閉がおこなわれるので、トナー排出口Bの開閉が確実かつスムーズにおこなわれる。したがって、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が高まり、トナー汚れの発生が確実に軽減される。
図8〜図17にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図8は、実施の形態2におけるトナー容器を示す斜視図である。本実施の形態2におけるトナー容器は、口栓部材34dを付勢する付勢部材がトナー容器32Yに設置されている点が、口栓部材34dを付勢する付勢部材が装置本体100に設置されている前記実施の形態1のものと異なる。
したがって、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、長手方向の長さが短いものに比べて、交換作業をおこなうユーザーが不注意によりトナー容器を装置本体等にぶつけてしまう可能性が大きい。これに対して、本実施の形態2においても、前記実施の形態1と同様に、ICチップ35(電子部材)を覆う保護キャップ38(保護部材)を設置しているために、ICチップ35の破損を未然に防止することができる。
図11及び図12を参照して、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、前記実施の形態1のものとは異なり、開閉部材としての口栓部材34d(シャッタ)を閉鎖方向(トナー排出口を閉鎖する方向である。)に付勢する付勢部材340が、装置本体100(トナー容器収容部31)側ではなくて、トナー容器32Y側に設置されている。
以上述べたように、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、口栓部材34dを閉鎖方向に付勢する圧縮スプリング340がトナー容器32Y側に設置されているために、装置本体100に設置されていないトナー容器32Y単体でもトナー排出口が口栓部材34dによって確実に閉鎖されるため、トナー飛散の発生を確実に抑止することができる。
さらに、本実施の形態2では、複数のパッキン370のリップ部の先端がすべて同方向に傾斜するように配設されている。これにより、容器本体33Yに対して被保持部34Yを装着するときに、リップ部のめくれ等の不具合が生じにくくなる。
詳しくは、図13を参照して、ギア33cの内周面には、容器本体33Yの開口部の外周面に形成されたネジ部33Y10に螺合するネジ部33c10が形成されている。そして、撹拌部材33fをギア33cの内周面に嵌合させて、ギア33cのネジ部33c10を容器本体33Yのネジ部33Y10に螺合させる。このとき、ギア33cの内周面に形成した凸部33c11が容器本体33Yに形成した凸部33Y11を乗り越えた後に、容器本体33Yにおけるギア33cの位置が定まることになる。このように凸部33c11、33Y11を設けることで、ギア33cの組み付け後に容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
なお、ネジ部33c10、33Y10の螺合方向は容器本体33Yの回転方向と一致させることが好ましい。これにより、ギア33cから容器本体33Yに確実に駆動伝達されるとともに、容器本体33Yが回転駆動されたときにネジ部33c10、33Y10が緩んで容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
以上述べたように、本実施の形態2ではギア33cを容器本体33Yに対して別体に形成することができるので、容器本体33Yの精度に対してギア33cを高精度に製造したい場合や、機械的消耗度の高いギア33cのみを交換して容器本体33Yをリサイクルしたい場合や、機械的消耗度の高いギア33cの材質を容器本体33Yの材質よりも機械的強度の高いものにしたい場合等であっても、それらの要求を満足することができる。
これに対して、図14に示すように、画像形成装置本体(通信回路74)に対向するICチップ35の対向面の一部を覆うように、保護キャップ38を構成することもできる。具体的には、保護キャップ38の対向面の一部に小さなスリット38aが形成されている。これにより、保護キャップ38によるICチップ35と通信回路74との通信障害が確実に抑止される。
さらに、保護部材としての保護キャップ38の形状は、本実施の形態2のものに限定されることなく、図15(A)〜(E)に示すように、任意に設定することができる。
また、把持部33dは、透明な樹脂材料で容器本体33Yとともに一体的に形成されている。これにより、トナー容器32Yを低コスト化できるとともに、容器本体33Y内のトナーの色を容易に視認することができる。
図16に示すように、本実施の形態2における画像形成装置100は、前記実施の形態1のものとは異なり、トナー容器収容部31が画像形成装置本体の最上部に配設されている。そして、トナー容器収容部31の収容部カバー31Aを開閉して、トナー容器の着脱動作がおこなわれる。
図17(A)及び図17(B)を参照して、トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、トナー容器収容部31の前方に設けられた収容部カバー31Aを開放してトナー容器収容部31の滑合面31aを露出させる。
そして、露出した滑合面31a上に、トナー容器32Y(被保持部34Y)を載置する(図17(B)の白矢印方向の移動である。)。このように、本実施の形態2では、収容部カバー31Aを開放することで、滑合面31aの一部が完全に露呈するために、滑合面31a上へのトナー容器32Yのセットが容易になる。すなわち、滑合面31aの位置を覗き込んで確認するような動作をすることなく、トナー容器収容部31へのトナー容器32Yの装着をおこなうことができる。
その後、図17(D)を参照して、前記実施の形態1と同様の手順を経て、トナー容器収容部31の保持部73へのトナー容器32Yの装着動作が完了した後に、収容部カバー31Aが閉鎖される。
特に、本実施の形態2のような大容量のトナー容器32Yを画像形成装置100に装着する場合には、トナー容器収容部31が画像形成装置100の最上部に配設されていてもトナー容器32Yを両手で抱えながらの装着動作になり、ICチップ35をぶつけて破損してしまう可能性があるために、保護キャップ38を設置する効果が高い。
図18及び図19にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図18は、実施の形態3におけるトナー容器の頭部側を示す斜視図である。また、図19(A)は保護キャップ38を示す側面図であって、図19(B)は保護キャップ38を示す上面図であって、図19(C)は図19(B)の保護キャップ38をX視方向からみた図である。
本実施の形態3におけるトナー容器は、保護部材38がトナー容器32Yに対して着脱自在に設置されている点が、前記実施の形態2のものと異なる。
詳しくは、図19(A)〜(C)を参照して、保護キャップ38の底部両端には、人の指の大きさにフィットするように形成されるとともに人力によって矢印方向にたわむように形成された引掛け部38bが設けられている。引掛け部38bの根元には、被保持部34Yに形成された凹部に係合する係合部38cが設けられている。このような構成により、引掛け部38bを把持してたわませることで保護キャップ38を被保持部34Yから自在に着脱することができる。したがって、ICチップ35の交換が容易になる。
図20及び図21にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図20は、実施の形態4におけるトナー容器の頭部側を示す斜視図である。また、図21(A)は保護キャップ38を示す側面図であって、図21(B)は保護キャップ38を示す上面図であって、図21(C)は図21(B)の保護キャップ38をX視方向からみた図である。
本実施の形態4におけるトナー容器は、電子部品35が保護部材38に対して一体的に設置されている点が、前記実施の形態3のものと異なる。
詳しくは、図20及び図21(A)〜(C)を参照して、保護キャップ38の内面には、ICチップ35が両面テープ等によって固設されている。これにより、ICチップ35の交換作業が容易になるとともに、トナー容器32Yのリサイクルをおこなう場合であってICチップ35のバージョン・アップがされたときであってもICチップ35の変更を容易におこなうことができる。
図22〜図31にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
図22〜図31は、実施の形態5におけるトナー容器32Yがトナー容器収容部31(保持部73)に搭載される状態を示す斜視図及び断面図である。本実施の形態5におけるトナー容器32Yは、ICチップ35を覆う保護キャップ38が設置されていない点以外は、前記実施の形態2のものとほぼ同じ構成である。
なお、本実施の形態5におけるトナー容器32Yも、本実施の形態2のものと同様に、長手方向の長さが621mm程度に設定され、外径が115mm程度に設定されている(開口Aの径は53.5mm程度に設定されている。)。
ここで、Gシール等のパッキン370は、被保持部34Yに対して容器本体33Yが偏心して組み付けられたり偏心して回転駆動した場合であっても、リップ部(ゴム部)が容器本体33Yの動きに追従するとともに経時のヘタリも少ないため、双方の部材33Y、34Y間のシール性が安定的に向上することになる。特に、本実施の形態5では、パッキン370が複数設置されているために、上述した効果がさらに向上することになる。
さらに、本実施の形態5では、複数のパッキン370のリップ部の先端がすべて同方向に傾斜するように配設されている。これにより、容器本体33Yに対して被保持部34Yを装着するときに、リップ部のめくれ等の不具合が生じにくくなる。
シール材を容器本体33Y(被保持部34Y)の周面に設けてしまうと、経時において、容器本体33Yの上方でシール材との間に隙間が生じて、そこからトナー飛散が生じてしまう。これは、トナーの重量によって容器本体33Yの回転中心が下方に偏心した状態(容器本体33Yの上方でシール材とのシール性が低下した状態)で、容器本体33Yが回転駆動されてしまうためである。
これに対して、本実施の形態5では、容器本体33Yの開口部Aの周囲の先端面33a(端面)に対向する被保持部34Yの端面にシール材37を設けているため、トナーの重量によって容器本体33Yの回転中心が下方に偏心しても、シール材37と容器本体33Y(被保持部34Y)との間に隙間が生じにくくなる。
図23(B)中の符号H2は、被保持部34Yとギア33cの端面とのクリアランスである。新品時は、クリアランスH2は1mm以下で非接触に設定されている(0<H2≦1mmである。)。このように設定することで、経時において、仮にシール材37やパッキン370がへたってしまい、容器本体33Yが偏心回転を開始しても、被保持部34Yの爪34b1(スナップフィット)に形成された倒れ防止部34b10がギア33cの端面に当たってそれ以上の倒れを防止する。その結果、シール材37やパッキン370のリップ部にもそれ以上の喰い込みが生じず、決定的なへたりによるトナー飛散を防止することができる。
詳しくは、図13を参照して、ギア33cの内周面には、容器本体33Yの開口部の外周面に形成されたネジ部33Y10に螺合するネジ部33c10が形成されている。そして、撹拌部材33fをギア33cの内周面に嵌合させて、ギア33cのネジ部33c10を容器本体33Yのネジ部33Y10に螺合させる。このとき、ギア33cの内周面に形成した凸部33c11が容器本体33Yに形成した凸部33Y11を乗り越えた後に、容器本体33Yにおけるギア33cの位置が定まることになる。このように凸部33c11、33Y11を設けることで、ギア33cの組み付け後に容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
なお、ネジ部33c10、33Y10の螺合方向は容器本体33Yの回転方向と一致させることが好ましい。これにより、ギア33cから容器本体33Yに確実に駆動伝達されるとともに、容器本体33Yが回転駆動されたときにネジ部33c10、33Y10が緩んで容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
以上述べたように、本実施の形態5ではギア33cを容器本体33Yに対して別体に形成することができるので、容器本体33Yの精度に対してギア33cを高精度に製造したい場合や、機械的消耗度の高いギア33cのみを交換して容器本体33Yをリサイクルしたい場合や、機械的消耗度の高いギア33cの材質を容器本体33Yの材質よりも機械的強度の高いものにしたい場合等であっても、それらの要求を満足することができる。
図22及び図23(A)を参照して、本実施の形態5におけるトナー容器収容部31(保持部73)にも、前記各実施の形態のものと同様に、ノズル70、爪部材76、第2付勢部材としての板バネ77、位置決め部材31c等が設置されている。
また、トナー容器32Yの被保持部34Yは、その底部に、溝部34c100と起立部34c110とが設けられている。溝部34c100は、爪部材76の2つの突起(爪)に対応する位置であって、トナー容器32Yの着脱操作をおこなっても爪部材76に干渉しないように形成されている(又は、極めて弱い力で干渉するように形成されている。)。起立部34c110は、トナー容器32Yの装着動作にともない、溝部34c100を通過した爪部材76が干渉(当接)する位置に形成されている。
ここで、トナー容器収容部31へのトナー容器32Yの装着動作において、位置決め部材31cへの被保持部34Yの係合が開始された後に、爪部材76が起立部34c110に押動されて被保持部34Yの装着を妨げない位置に退避するように構成されている。
トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、収容部カバー31A(又は、本体カバー110)を開放してトナー容器収容部31を前方に露出させる。
その後、図22及び図23(A)を参照して、トナー容器32Yをトナー容器収容部31内に向けて押し込む。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先方になるように、容器本体33Y(又は、トナー容器32Y)の長手方向に沿って、トナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される。
これにより、爪部材76によって付勢されることなく、被保持部34Yの係合部34gと、トナー容器収容部31の位置決め部材31cと、の係合が確実に開始されることになる。すなわち、爪部材76による付勢力が作用して係合部34gが押し上げられ位置決め部材31cとの係合がおこなわれなくなる不具合を防止することができる。
ここで、図28及び図29の状態は、口栓部材34dが、ノズル70と爪部材76とによって挟持されて、トナー容器収容部31における位置が固定された状態である。
そして、図28及び図29の状態から、トナー容器32Yがさらに装着方向(図の左方向である。)に移動すると、トナー容器収容部31における口栓部材34dの位置が固定された状態で、トナー排出口Bの開放がおこなわれる(相対的に口栓部材34dが移動する。)。詳しくは、係合部34gと位置決め部材31cとが係合した状態で、ノズル70の先端がホルダ34cの穴部に挿入されるのにともない、口栓部材34dがノズル70によって付勢部材としての圧縮スプリング340の付勢力に抗する方向に押動される。
まず、トナー容器32Yがトナー容器収容部31から離れる動作(離脱動作)に連動して、保持部73における口栓部材34dの位置がノズル70及び爪部材76によって固定された状態で、口栓部材34dが爪部材76及び圧縮スプリング340に付勢されてトナー排出口Bの閉鎖がおこなわれる。このとき、口栓部材34dの端面(図29の右側端面である。)が、被保持部34Yに形成された嵌合部に嵌合して、口栓部材34dによるトナー排出口Bの閉鎖が完了する。その後、トナー容器32Yがさらに離脱方向に移動すると、被保持部34Yの離脱を妨げない位置に爪部材76が移動する(図26及び図27の状態である。)。そして、爪部材76は、起立部34c110による押動から開放されて、板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに戻り、溝部34c100を相対的に通過する。
なお、上述した本実施の形態5におけるトナー容器32Yの着脱動作は、前記各実施の形態においても当然に適用することができる。
また、本実施の形態5におけるトナー容器32Yは、前記実施の形態2のものと同様に、容器本体33Yの開口部Aの周囲であって容器本体33Yと被保持部34Yとの間に、複数のパッキン370を並設している。これにより、被保持部34Yに対して容器本体33Yが偏心して組み付けられたり偏心して回転駆動した場合であっても、双方の部材33Y、34Y間のシール性を安定的に向上させることができる。
31 トナー容器収容部、
32Y、32M、32C、32K トナー容器、
33Y 容器本体、 33b 突起、 33c ギア、
34Y 被保持部、 34a キャップ、 34a1 突出部、
34b キャップカバー、 34c ホルダ、
34d 口栓部材(開閉部材)、 34e パッキン、
35 ICチップ(電子部品)、
38 保護キャップ(保護部材)、
59 トナー補給装置、
60 スクリューポンプ、 61 ロータ、 62 ステータ、
70 ノズル、 70a トナー補給口、
71 チューブ(搬送管)、
73 保持部、 74 通信回路、
76 爪部材(付勢部材)、
100 画像形成装置本体(装置本体)、
A 開口部、 B トナー排出口。
Claims (33)
- 画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
内部にトナーを収容する容器本体と、
前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、
前記被保持部は、
前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口と、
前記画像形成装置本体に対して非接触で情報の通信をおこなう電子部品と、
前記電子部品を覆う保護部材と、
を具備したことを特徴とするトナー容器。 - 前記保護部材は、前記被保持部に対して着脱自在に設置されたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 前記電子部品は、前記保護部材に対して一体的に設置されたことを特徴とする請求項2に記載のトナー容器。
- 前記電子部品は、前記容器本体に収容されるトナー又は/及びトナー容器に関する情報を格納可能に構成されたICチップであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記保護部材は、前記画像形成装置本体に対向する前記電子部品の対向面の全部又は一部を覆うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記被保持部は、前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して前記トナー排出口を開閉する開閉部材を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記トナー容器収容部は、前記トナー排出口に連通するノズルを備え、
前記開閉部材は、前記トナー容器収容部への装着動作に連動して前記ノズルに押動されて前記トナー排出口を開放するとともに前記トナー容器収容部からの離脱動作に連動して付勢部材に付勢されて前記トナー排出口を閉鎖する口栓部材であることを特徴とする請求項6に記載のトナー容器。 - 前記付勢部材は、前記口栓部材を付勢した状態で当該口栓部材とともに前記被保持部に保持されたことを特徴とする請求項7に記載のトナー容器。
- 前記付勢部材は、圧縮スプリングであって、
前記口栓部材は、前記圧縮スプリングをガイドするように構成されたことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のトナー容器。 - 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部の底部を相対的に移動して当該底部に形成された起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避した後に前記口栓部材に係合する位置に突出するとともにトナー容器の離脱動作に連動して前記口栓部材を付勢した後に前記起立部に押動されて前記被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材を備えたことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記爪部材は、前記口栓部材に係合することによって前記ノズルとともに当該口栓部材の前記トナー容器収容部における位置を定め、
前記被保持部は、前記口栓部材の前記位置が定まった状態で、着脱方向にさらに移動して前記トナー排出口の開閉をおこなうことを特徴とする請求項10に記載のトナー容器。 - 前記爪部材は、第2付勢部材によって前記退避する位置から前記係合する位置に付勢されることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のトナー容器。
- 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部に係合して当該被保持部の位置決めをおこなう位置決め部材を備え、
前記トナー容器収容部への装着動作において、前記位置決め部材への前記被保持部の係合が開始された後に、前記爪部材が前記起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避することを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれかに記載のトナー容器。 - 前記容器本体の開口部の周囲であって前記容器本体と前記被保持部との間に複数のパッキンを並設したことを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記複数のパッキンのうち少なくとも1つは、そのリップ部の先端が前記容器本体における前記開口部側に進むにつれて前記リップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項14に記載のトナー容器。
- 前記複数のパッキンは、それらのすべてのリップ部の先端が同方向に傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項14又は請求項15に記載のトナー容器。
- 画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
内部にトナーを収容する容器本体と、
前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、
前記被保持部は、
前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口と、
前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、
を具備したことを特徴とするトナー容器。 - 前記トナー容器収容部は、前記トナー排出口に連通するノズルを備え、
前記開閉部材は、前記トナー容器収容部への装着動作に連動して前記ノズルに押動されて前記トナー排出口を開放するとともに前記トナー容器収容部からの離脱動作に連動して付勢部材に付勢されて前記トナー排出口を閉鎖する口栓部材であることを特徴とする請求項17に記載のトナー容器。 - 前記付勢部材は、前記口栓部材を付勢した状態で当該口栓部材とともに前記被保持部に保持されたことを特徴とする請求項18に記載のトナー容器。
- 前記付勢部材は、圧縮スプリングであって、
前記口栓部材は、前記圧縮スプリングをガイドするように構成されたことを特徴とする請求項18又は請求項19に記載のトナー容器。 - 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部の底部を相対的に移動して当該底部に形成された起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避した後に前記口栓部材に係合する位置に突出するとともにトナー容器の離脱動作に連動して前記口栓部材を付勢した後に前記起立部に押動されて前記被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材を備えたことを特徴とする請求項18〜請求項20のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記爪部材は、前記口栓部材に係合することによって前記ノズルとともに当該口栓部材の前記トナー容器収容部における位置を定め、
前記被保持部は、前記口栓部材の前記位置が定まった状態で、着脱方向にさらに移動して前記トナー排出口の開閉をおこなうことを特徴とする請求項21に記載のトナー容器。 - 前記爪部材は、第2付勢部材によって前記退避する位置から前記係合する位置に付勢されることを特徴とする請求項21又は請求項22に記載のトナー容器。
- 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部に係合して当該被保持部の位置決めをおこなう位置決め部材を備え、
前記トナー容器収容部への装着動作において、前記位置決め部材への前記被保持部の係合が開始された後に、前記爪部材が前記起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避することを特徴とする請求項21〜請求項23のいずれかに記載のトナー容器。 - 画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
内部にトナーを収容する容器本体と、
前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、
前記被保持部は、前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口を具備し、
前記容器本体の開口部の周囲であって前記容器本体と前記被保持部との間に複数のパッキンを並設したことを特徴とするトナー容器。 - 前記複数のパッキンのうち少なくとも1つは、そのリップ部の先端が前記容器本体における前記開口部側に進むにつれて前記リップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項25に記載のトナー容器。
- 前記複数のパッキンは、それらのすべてのリップ部の先端が同方向に傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項25又は請求項26に記載のトナー容器。
- 前記被保持部は、前記容器本体の開口部から排出されたトナーを前記トナー排出口から排出するとともに、前記トナー容器収容部に非回転で保持されることを特徴とする請求項1〜請求項27のいずれかに記載のトナー容器。
- 長手方向の長さが500mm以上であることを特徴とする請求項1〜請求項28のいずれかに記載のトナー容器。
- トナーを収容したことを特徴とする請求項1〜請求項29のいずれかに記載のトナー容器。
- キャリアをさらに収容したことを特徴とする請求項30に記載のトナー容器。
- 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項1〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器が一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器が前記画像形成装置本体の前記トナー容器収容部に着脱自在に設置されたことを特徴とする画像形成装置。
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