JP2009204873A - トナー容器及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】袋状のトナー容器本体を備え、溶着性、防湿性、剛性のすべての特性を合わせもつ、トナー容器及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー容器20には、トナーを収容するとともに変形可能な袋状のトナー容器本体21が設けられている。トナー容器20のトナー容器本体21は、溶着可能な材料からなる溶着層と、防湿性を有する材料からなる防湿層と、溶着層及び防湿層に比べて剛性の高い材料からなる剛性層と、を具備する。
【選択図】図4
【解決手段】トナー容器20には、トナーを収容するとともに変形可能な袋状のトナー容器本体21が設けられている。トナー容器20のトナー容器本体21は、溶着可能な材料からなる溶着層と、防湿性を有する材料からなる防湿層と、溶着層及び防湿層に比べて剛性の高い材料からなる剛性層と、を具備する。
【選択図】図4
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置された現像部に向けてトナーを補給するためのトナー容器と、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、現像工程で消費されるトナーを補給するために、変形可能なフレキシブルな袋状のトナー容器(トナー収納容器)を交換自在に設置する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このような袋状のトナー容器は、後述する特許文献2〜4等のトナー容器と比較して、内部に収容するトナーの容量を効率的に確保でき、交換時の作業性が高いものとして知られている。
一方、特許文献1には、袋状のトナー容器であって、袋部(袋部材)に溶着層、気密層、剛性層を設ける技術が開示されている。
このような袋状のトナー容器は、後述する特許文献2〜4等のトナー容器と比較して、内部に収容するトナーの容量を効率的に確保でき、交換時の作業性が高いものとして知られている。
一方、特許文献1には、袋状のトナー容器であって、袋部(袋部材)に溶着層、気密層、剛性層を設ける技術が開示されている。
特許文献2等には、略円筒状のトナー容器(現像剤カートリッジ)であって、その内部に現像剤を撹拌するために、撹拌部材を設置する技術が開示されている。このようなトナー容器は、内部に撹拌部材を設けているために、その分トナー容量を増やすことができない。
また、特許文献3等には、箱状のトナー容器(トナーホッパ)であって、その内部に収容されたトナーが凝固するのを防止するために、トナー容器を加振する振動装置を設置する技術が開示されている。このようなトナー容器は、振動装置を設けているために、振動によりトナー容器の排出口の近傍のシール性が不充分になりトナー飛散が生じてしまったり、振動による異常音が生じてしまったりする。
また、特許文献4等には、内周面に螺旋状の突起が形成されたボトル状のトナー容器(螺旋容器)であって、その内部に収容された現像剤を撹拌・排出するために、トナー容器を回転駆動する技術が開示されている。このようなトナー容器は、容器を回転駆動するための駆動部を設けているために、装置が複雑化・大型化してしまったり、駆動による異常音が生じてしまったりする。また、容器の内周面に螺旋状の突起を設けているために、その分トナー容量を増やすことができない。
さらに、特許文献2〜4等のトナー容器は、変形不可であるために使用後(交換後)のトナー容器を運搬する際にかさばってしまったり、水平方向を長手方向とする形状であるために画像形成装置本体におけるレイアウトが限定されてしまったりする。
また、特許文献3等には、箱状のトナー容器(トナーホッパ)であって、その内部に収容されたトナーが凝固するのを防止するために、トナー容器を加振する振動装置を設置する技術が開示されている。このようなトナー容器は、振動装置を設けているために、振動によりトナー容器の排出口の近傍のシール性が不充分になりトナー飛散が生じてしまったり、振動による異常音が生じてしまったりする。
また、特許文献4等には、内周面に螺旋状の突起が形成されたボトル状のトナー容器(螺旋容器)であって、その内部に収容された現像剤を撹拌・排出するために、トナー容器を回転駆動する技術が開示されている。このようなトナー容器は、容器を回転駆動するための駆動部を設けているために、装置が複雑化・大型化してしまったり、駆動による異常音が生じてしまったりする。また、容器の内周面に螺旋状の突起を設けているために、その分トナー容量を増やすことができない。
さらに、特許文献2〜4等のトナー容器は、変形不可であるために使用後(交換後)のトナー容器を運搬する際にかさばってしまったり、水平方向を長手方向とする形状であるために画像形成装置本体におけるレイアウトが限定されてしまったりする。
従来の袋状のトナー容器は、溶着性、防湿性、剛性のすべての特性を合わせもっていなかった。
すなわち、袋状のトナー容器には、第1に、複数のシート材を溶着して袋状のトナー容器本体を形成したり、袋状のトナー容器本体の開口部にアダプタを溶着したりする必要があるために、溶着性が求められている。第2に、保管状況等によりトナー容器の内部に収容したトナーが吸湿されて凝集してしまうことがあるために、防湿性が求められている。第3に、トナー容器はユーザーによって直接的に把持されるものであるため、持ちやすさが実現される程度の剛性が求められる。
すなわち、袋状のトナー容器には、第1に、複数のシート材を溶着して袋状のトナー容器本体を形成したり、袋状のトナー容器本体の開口部にアダプタを溶着したりする必要があるために、溶着性が求められている。第2に、保管状況等によりトナー容器の内部に収容したトナーが吸湿されて凝集してしまうことがあるために、防湿性が求められている。第3に、トナー容器はユーザーによって直接的に把持されるものであるため、持ちやすさが実現される程度の剛性が求められる。
一方、上述した特許文献1の袋状トナー容器は、ナイロンを含む気密層を設けているが、ナイロンは防湿性がよくないために、トナー容器の内部に収容したトナーが吸湿されて凝集してしまうことがあった。このように内部に収容したトナーが凝集した状態のトナー容器が画像形成装置に設置されてしまうと、トナー容器からトナーが排出されにくくなり、現像部内のトナーが不足してしまうために、出力画像上の画像濃度が低下してしまうことになる。さらには、トナーの凝集体が現像部に供給されて現像工程がおこなわれてしまうと、出力画像上にトナー凝集体が斑点状にあらわれることになる。
特に、トナー容器に収容するトナーとして、トナー母体がポリエステルを含むものを用いた場合には、上述した問題が無視できないものになっていた。すなわち、ポリエステルは空気中の水分を吸収しやすい材料であるために、トナー母体にポリエステルを含むトナーが収容されるトナー容器には、高い吸湿性が求められることになる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、袋状のトナー容器本体を備え、溶着性、防湿性、剛性のすべての特性を合わせもつ、トナー容器及び画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかるトナー容器は、トナーを収容するとともに変形可能な袋状のトナー容器本体を備えたトナー容器であって、前記トナー容器本体は、溶着可能な材料からなる溶着層と、防湿性を有する材料からなる防湿層と、前記溶着層及び前記防湿層に比べて剛性の高い材料からなる剛性層と、を具備したものである。
また、請求項2記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1に記載の発明において、前記トナー容器本体は、内側から前記溶着層、前記防湿層、前記剛性層の順に積層されたものである。
また、請求項3記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記溶着層は、ポリエチレン又はそれを含む合成材料からなるものである。
また、請求項4記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記防湿層は、アルミニウム、ポリプロピレン、又は、それらのうち少なくとも1つを含む合成材料からなるものである。
また、請求項5記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記剛性層は、ポリエチレンテレフタレート又はそれを含む合成材料からなるものである。
また、請求項6記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、そのトナー母体がポリエステルを含むように形成されたものである。
また、請求項7記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記トナーとともにキャリアをも収容するものである。
また、この発明の請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のトナー容器が設置されたものである。
本発明は、袋状のトナー容器本体に溶着層、吸湿層、剛性層を設けているために、溶着性、防湿性、剛性のすべての特性を合わせもつ、トナー容器及び画像形成装置を提供することができる。
実施の形態.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1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において、1は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、2は転写紙等の被転写材が収納される給紙部、3は作像プロセスがおこなわれる作像部、7は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、8Y、8M、8C、8BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、9は画像情報に基づいたレーザ光を発する露光部(書込み部)、10は被転写材を中間転写ベルト7の位置まで搬送するレジストローラ、11は中間転写ベルト7上に形成されたトナー像を被転写材に転写する第2転写バイアスローラ、12は被転写材上の未定着画像を定着する定着部、13は定着工程後の被転写材が載置される排紙トレイ、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)用のトナーが収容されたトナー容器、を示す。
図1において、1は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、2は転写紙等の被転写材が収納される給紙部、3は作像プロセスがおこなわれる作像部、7は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、8Y、8M、8C、8BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、9は画像情報に基づいたレーザ光を発する露光部(書込み部)、10は被転写材を中間転写ベルト7の位置まで搬送するレジストローラ、11は中間転写ベルト7上に形成されたトナー像を被転写材に転写する第2転写バイアスローラ、12は被転写材上の未定着画像を定着する定着部、13は定着工程後の被転写材が載置される排紙トレイ、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)用のトナーが収容されたトナー容器、を示す。
ここで、各トナー容器20Y、20M、20C、20BKには、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか1色のトナーが収容されている。そして、各トナー容器20Y、20M、20C、20BKは、収容したトナーが後述する現像工程にて消費されてその残量がほぼゼロになったときに、新品のものに交換される。
詳しくは、図2に示すように、画像形成装置本体1には、トナー容器20を着脱自在(交換自在)に設置するための設置部100が設けられている。設置部100には、4色のトナー容器20をそれぞれ設置するための4つの開閉ドア103が設けられている。そして、トナー容器20を着脱する際に、対応する開閉ドア103を開閉することになる。
なお、トナー容器の構成・動作については、後で詳しく説明する。
詳しくは、図2に示すように、画像形成装置本体1には、トナー容器20を着脱自在(交換自在)に設置するための設置部100が設けられている。設置部100には、4色のトナー容器20をそれぞれ設置するための4つの開閉ドア103が設けられている。そして、トナー容器20を着脱する際に、対応する開閉ドア103を開閉することになる。
なお、トナー容器の構成・動作については、後で詳しく説明する。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
図1を参照して、作像部3の4つの感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKは、それぞれ、反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKの表面は、帯電部との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
図1を参照して、作像部3の4つの感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKは、それぞれ、反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKの表面は、帯電部との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
一方、露光部9からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光が、それぞれ、対応する感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に向けて発せられる。そして、各感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に各色に対応した静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、現像部14(図3を参照できる。)との対向位置に達する。そして、各現像部から感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上の潜像が現像される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、現像部14(図3を参照できる。)との対向位置に達する。そして、各現像部から感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上の潜像が現像される。
その後、現像工程後の感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト7との対向位置に達する。ここで、中間転写ベルト7は、3つのローラ4〜6によって張架・支持されている。中間転写ベルト7の内周面には、各感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKに対向する位置に、転写バイアスローラ(不図示である。)が設置されている。そして、転写バイアスローラの位置で、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に形成された各色の画像が、中間転写ベルト7上に順次転写される。
そして、転写工程後の感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、それぞれ、クリーニング部との対向位置に達する。そして、クリーニング部の位置で、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に残存する未転写トナーが回収される。
その後、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、除電部を通過して、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
その後、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、除電部を通過して、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
他方、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト7表面は、図中の時計方向に走行して、第2転写バイアスローラ11の位置に達する。そして、第2転写バイアスローラ11の位置で、被転写材上に中間転写ベルト7上のフルカラーの画像が2次転写される。
その後、中間転写ベルト7表面は、中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト7上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト7上の一連の転写プロセスが完了する。
その後、中間転写ベルト7表面は、中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト7上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト7上の一連の転写プロセスが完了する。
ここで、第2転写バイアスローラ11位置の被転写材は、給紙部2からレジストローラ10等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、被転写材を収納する給紙部2から、給紙ローラにより給送された被転写材が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ10に導かれる。レジストローラ10に達した被転写材は、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ11の位置に向けて搬送される。
詳しくは、被転写材を収納する給紙部2から、給紙ローラにより給送された被転写材が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ10に導かれる。レジストローラ10に達した被転写材は、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ11の位置に向けて搬送される。
その後、フルカラー画像が転写された被転写材は、定着部12に導かれる。定着部12では、加熱ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が被転写材上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材は、排紙ローラによって、排紙トレイ13上に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
そして、定着工程後の被転写材は、排紙ローラによって、排紙トレイ13上に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図3にて、画像形成装置におけるトナー補給装置59について詳述する。図3はトナー補給装置59(トナー補給経路)を示す構成図であり、図1の装置本体1の背面側からみた概略図である。
なお、トナー補給装置59は、トナー色ごとに装置本体1に設置されている。4つのトナー補給装置は、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ので、トナー容器及び感光体ドラムにおける符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。また、図3は、簡単のため、トナー補給装置59の一部の向きを90度回転させて図示している。
なお、トナー補給装置59は、トナー色ごとに装置本体1に設置されている。4つのトナー補給装置は、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ので、トナー容器及び感光体ドラムにおける符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。また、図3は、簡単のため、トナー補給装置59の一部の向きを90度回転させて図示している。
図3を参照して、トナー補給装置59は、装置本体1の設置部100に設置されたトナー容器20内のトナーTを、現像部14内のトナー消費に応じて適宜に現像部14内に補給するものである。
詳しくは、トナー容器20が装置本体1の設置部100にセットされると、トナー容器20と設置部100の搬送管110(ノズル)とが接続される。このとき、トナー容器20の口金部材30に挿設された口栓部材50は、口金部材30のトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器20のトナー容器本体21内に収容されたトナーTが、口金部材30を介して、搬送管110内に搬送されることになる。
詳しくは、トナー容器20が装置本体1の設置部100にセットされると、トナー容器20と設置部100の搬送管110(ノズル)とが接続される。このとき、トナー容器20の口金部材30に挿設された口栓部材50は、口金部材30のトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器20のトナー容器本体21内に収容されたトナーTが、口金部材30を介して、搬送管110内に搬送されることになる。
一方、搬送管110の他端は、チューブ65の一端に接続されている。チューブ65は、親トナー性の低いフレキシブルなゴム材料からなり、その他端がスクリューポンプ60(粉体ポンプ)に接続されている。
スクリューポンプ60は、ロータ61、ステータ62、吸引口63、ユニバーサルジョイント64、モータ66等で構成される。ロータ61は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじれたように形成されている。ロータ61の一端は、ユニバーサルジョイント64を介して、モータ66に回転自在に連結されている。ステータ62は、ゴム材料からなり、その穴部が長円形の断面が螺旋状にねじれたように形成されている。ステータ62の穴部には、ロータ61が挿着されている。
スクリューポンプ60は、ロータ61、ステータ62、吸引口63、ユニバーサルジョイント64、モータ66等で構成される。ロータ61は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじれたように形成されている。ロータ61の一端は、ユニバーサルジョイント64を介して、モータ66に回転自在に連結されている。ステータ62は、ゴム材料からなり、その穴部が長円形の断面が螺旋状にねじれたように形成されている。ステータ62の穴部には、ロータ61が挿着されている。
このように構成されたスクリューポンプ60は、モータ66によってステータ62内のロータ61を所定方向に回転駆動させることで、トナー容器20内のトナーTをチューブ65を介して空気(気体)とともに吸引口63に吸引する(負圧を生じさせる。)。吸引口63まで吸引されたトナーTは、ステータ62とロータ61との隙間に送入されて、ロータ61の回転に沿って他端側に送出される。送出されたトナーTは、スクリューポンプ60の送出口67から排出されて、補給口68から現像部14内に補給される(図3中の矢印方向の移動である。)。
このように、本実施の形態では、スクリューポンプ60を用いてトナー容器20からのトナー搬送経路をフレキシブルなチューブ65で形成しているために、トナー容器20の設置部100を現像部14から離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。
このように、本実施の形態では、スクリューポンプ60を用いてトナー容器20からのトナー搬送経路をフレキシブルなチューブ65で形成しているために、トナー容器20の設置部100を現像部14から離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。
一方、現像部14は、主として、感光体ドラム8に対向する現像ローラ19と、現像ローラ19に対向する第1搬送スクリュ15と、仕切部材17を介して第1搬送スクリュ15に対向する第2搬送スクリュ16と、現像ローラ19に対向するドクターブレード18と、で構成される。現像部14内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ19は、図3中の矢印方向に回転している。現像部14内の現像剤は、間に仕切部材17を介在するように配設された第1搬送スクリュ15及び第2搬送スクリュ16の矢印方向の回転によって、トナー補給装置59から補給口68を介して補給されたトナーTとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図3の紙面垂直方向の循環である。)。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ19上に担持される。
現像ローラ19は、図3中の矢印方向に回転している。現像部14内の現像剤は、間に仕切部材17を介在するように配設された第1搬送スクリュ15及び第2搬送スクリュ16の矢印方向の回転によって、トナー補給装置59から補給口68を介して補給されたトナーTとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図3の紙面垂直方向の循環である。)。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ19上に担持される。
現像ローラ19上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード18の位置に達する。そして、現像ローラ19上の現像剤は、ドクターブレード18の位置で適量に調整された後に、感光体ドラム8との対向位置(現像領域である。)に達する。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム8表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ19に印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーが潜像に付着する。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム8表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ19に印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーが潜像に付着する。
なお、トナー容器20内のトナーTは、現像部14内のトナーの消費にともない、トナー補給装置59から現像部14内に適宜に補給されるものである。これにより、現像部14内の現像剤のトナー濃度(現像剤中のトナーの割合である。)が、常に最適範囲になるように調整される。現像部14内のトナーの消費は、現像部14に設置された磁気センサで直接的に検知されたり、感光体ドラム8に対向する反射型フォトセンサ(不図示である。)によって間接的に検知される。
次に、図4〜図6にて、本実施の形態において特徴的な、トナー容器20について詳述する。
図4は、トナー容器20を示す斜視図である。図5は、トナー容器本体21にアダプタ25が溶着される状態を示す図である。図6は、トナー容器本体21(袋部22)の拡大断面図である。
図4は、トナー容器20を示す斜視図である。図5は、トナー容器本体21にアダプタ25が溶着される状態を示す図である。図6は、トナー容器本体21(袋部22)の拡大断面図である。
図4を参照して、トナー容器20は、変形可能な袋状のトナー容器本体21と、口金部材30と、で構成される。
トナー容器20のトナー容器本体21は、袋部22とアダプタ25とからなる(図5をも参照できる。)。トナー容器本体21の袋部22は、3層構造からなり50〜200μm程度の厚みをもつ複数のフレキシブルなシート材22a〜22eを熱溶着して形成したものである。袋部22は、側方のシート材22c、22dと上方のシート材22eとに、それぞれ、折り目23が設けられている。これにより、トナー容器本体21内に収容された現像剤が排出されるのにともない、袋部22は折り目23にならってコンパクトに折り畳まれることになる。
このように、本実施の形態では、トナー容器20の一部(袋部22)が変形可能に構成された袋状容器であるために、内部に収容する現像剤の容量を効率的に確保できるとともに、交換時の作業性を高めることができる。
トナー容器20のトナー容器本体21は、袋部22とアダプタ25とからなる(図5をも参照できる。)。トナー容器本体21の袋部22は、3層構造からなり50〜200μm程度の厚みをもつ複数のフレキシブルなシート材22a〜22eを熱溶着して形成したものである。袋部22は、側方のシート材22c、22dと上方のシート材22eとに、それぞれ、折り目23が設けられている。これにより、トナー容器本体21内に収容された現像剤が排出されるのにともない、袋部22は折り目23にならってコンパクトに折り畳まれることになる。
このように、本実施の形態では、トナー容器20の一部(袋部22)が変形可能に構成された袋状容器であるために、内部に収容する現像剤の容量を効率的に確保できるとともに、交換時の作業性を高めることができる。
図4及び図5を参照して、袋部22の開口部には、ポリエチレンからなるアダプタ25が熱溶着にて固設されている。これにより、袋部22とアダプタ25の外周面との気密性が確保される。なお、アダプタ25には、吐出口(内部を貫通する穴である。)が設けられている。
このように構成されたトナー容器本体21は、内部に収容された現像剤がアダプタ25の吐出口から吐出されることになる。
このように構成されたトナー容器本体21は、内部に収容された現像剤がアダプタ25の吐出口から吐出されることになる。
口金部材30は、トナー容器本体21のアダプタ25に対して、着脱自在に設置される。口金部材30がトナー容器本体21に装着されると、トナー容器本体21の吐出口と口金部材30の上面30eに設けられた送入口とが連通する。口金部材30の前面30aから後面30bにかけて貫通する排出口41は、その断面が円形に形成されていて、図3で説明した画像形成装置本体1の搬送管110がスムーズに係合されるように構成されている。そして、トナー容器20の排出口41と装置本体1の搬送管110とが接続された状態で、トナー容器20内のトナーが現像部14内に補給されることになる。また、口金部材30の両側面30c、30dには、それぞれ、装置本体1への着脱方向に沿って溝部36が延設されている。
このように構成されたトナー容器20は、図2に示す開閉ドア103を開放した状態で設置部100内に載置される。そして、トナー容器20が載置された開閉ドア103を閉鎖する動作に連動して、トナー容器20の口金部材30の溝部36が設置部100に設置された係合部に係合するとともに、トナー容器20の排出口41に挿設された口栓部材50(図3を参照できる。)が設置部100に設置された搬送管110に押動される。こうして、設置部100へのトナー容器20の装着動作が完了して、トナー容器20内のトナーTがトナー補給装置59によって現像部14に補給可能な状態になる(図3の状態である。)。
これに対して、トナー容器20を設置部100から脱離するときには、上述の装着時の手順と逆の手順をおこなう。すなわち、開閉ドア103を開放すると、搬送管110は口金部材30から退避する。さらに、不図示のスプリングの付勢力によって口栓部材50が排出口41を閉鎖する位置に移動する。その後、開閉ドア103が開放された状態で、トナー容器20が設置部100から取出される。
なお、口金部材30は、上述したように、搬送管110の挿脱等がおこなわれるために比較的高い機械的強度が求められる。口金部材30の材料としては、ABS樹脂やポリアセタール樹脂等を用いることができる。
これに対して、トナー容器20を設置部100から脱離するときには、上述の装着時の手順と逆の手順をおこなう。すなわち、開閉ドア103を開放すると、搬送管110は口金部材30から退避する。さらに、不図示のスプリングの付勢力によって口栓部材50が排出口41を閉鎖する位置に移動する。その後、開閉ドア103が開放された状態で、トナー容器20が設置部100から取出される。
なお、口金部材30は、上述したように、搬送管110の挿脱等がおこなわれるために比較的高い機械的強度が求められる。口金部材30の材料としては、ABS樹脂やポリアセタール樹脂等を用いることができる。
ここで、トナー容器本体21の袋部22(シート材22a〜22e)は、溶着層21a、防湿層21b、剛性層21cの3層構造からなる。詳しくは、図6を参照して、トナー容器本体21の袋部22は、内側(トナーが収容される側である。)から溶着層21a、防湿層21b、剛性層21cの順に積層されている。なお、各層21a〜21c同士は接着剤によって接着されている。
溶着層21aは、比較的低い温度で溶着(熱溶着)可能な材料からなる。具体的に、溶着層21cの材料としては、ポリエチレン又はそれを含む合成材料を用いることができる。そして、各シート材22a〜22eの溶着層21a同士を合わせて、のり代となる部分を溶着コテで加圧しながら加熱することで袋部22を形成する(図5(A)を参照できる。)。さらに、図5(B)に示すように、袋部22の開口部に、アダプタ25を挿入して、のり代となる部分を溶着コテで加圧しながら加熱することでトナー容器本体21を形成する。ここで、アダプタ25も熱溶着性のよいポリエチレンで形成されているために、袋部22(溶着層21a)との間に隙間が生じることなく良好な溶着がおこなわれる。
防湿層21bは、内部に収容されたトナーが吸湿されるのを防ぐためのものであって、防湿性を有する材料からなる。具体的に、防湿層21bの材料としては、アルミニウム、ポリプロピレン、又は、それらのうち少なくとも1つを含む合成材料を用いることができる。防湿層21bは、例えば、アルミニウムやポリプロピレンからなるシート状部材とすることもできるし、樹脂材料にアルミニウムをラミネートしたものとすることもできるし、溶着層21aや剛性層21cの表面に厚さが0.05μm程度のアルミニウムを蒸着させたアルミ蒸着フィルムとすることもできるし、ポリプロピレンの表面に厚さが0.05μm程度のアルミニウムを蒸着させたものとすることもできる。
また、防湿層21bを、溶着層21aと剛性層21cとの間に挟むことにより、外力を受けても防湿層21bが破損しにくくなってトナー容器20の防湿性が安定的に維持される。
また、防湿層21bを、溶着層21aと剛性層21cとの間に挟むことにより、外力を受けても防湿層21bが破損しにくくなってトナー容器20の防湿性が安定的に維持される。
剛性層21cは、溶着層21aや前記防湿層21bに比べて剛性の高い材料からなる。具体的に、剛性層21cの材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はそれを含む合成材料を用いることができる。剛性層21cの厚みを調整することで、ユーザーにとって適度に持ちやすい剛性を有するトナー容器20を提供することができる。
なお、本実施の形態では、トナー容器本体21(袋部22)を溶着層21a、防湿層21b、剛性層21cの3層構造としたが、それ以外の層(例えば、気密層等である。)を設けることもできる。
なお、本実施の形態では、トナー容器本体21(袋部22)を溶着層21a、防湿層21b、剛性層21cの3層構造としたが、それ以外の層(例えば、気密層等である。)を設けることもできる。
ここで、本実施の形態では、トナー容器20の内部に収容されるトナーTとして、トナー母体がポリエステルを含むように形成されたものを用いている。詳しくは、トナーTは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋又は/及び伸長させ反応させたものである。
このように形成されたトナーTは、空気中の水分を吸収しやすいために、トナー容器本体21に防湿層21bを設ける効果が大きい。
このように形成されたトナーTは、空気中の水分を吸収しやすいために、トナー容器本体21に防湿層21bを設ける効果が大きい。
以上説明したように、本実施の形態では、袋状のトナー容器本体21に溶着層21a、吸湿層21b、剛性層21cを設けているために、溶着性、防湿性、剛性のすべての特性を合わせもつことができて、トナー容器20内のトナーTが凝集する不具合等が生じるのを抑止することができる。
なお、本実施の形態では、トナーのみが収容されたトナー容器20に本発明を適用したが、2成分現像剤(トナーとキャリアとである。)が収容されたトナー容器(現像剤容器)に対しても本発明を適用することができる。その場合にも、トナー容器(現像剤容器)の容器本体に溶着層、防湿層、剛性層を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置本体(装置本体)、
8Y、8M、8C、8BK 感光体ドラム、
14 現像部、
20、20Y、20M、20C、20BK トナー容器、
21 トナー容器本体、
21a 溶着層、 21b 防湿層、 21c 剛性層、
22 袋部、
22a〜22e シート材、
25 アダプタ、
30 口金部材、
59 トナー補給装置、 T トナー。
8Y、8M、8C、8BK 感光体ドラム、
14 現像部、
20、20Y、20M、20C、20BK トナー容器、
21 トナー容器本体、
21a 溶着層、 21b 防湿層、 21c 剛性層、
22 袋部、
22a〜22e シート材、
25 アダプタ、
30 口金部材、
59 トナー補給装置、 T トナー。
Claims (8)
- トナーを収容するとともに変形可能な袋状のトナー容器本体を備えたトナー容器であって、
前記トナー容器本体は、
溶着可能な材料からなる溶着層と、
防湿性を有する材料からなる防湿層と、
前記溶着層及び前記防湿層に比べて剛性の高い材料からなる剛性層と、
を具備したことを特徴とするトナー容器。 - 前記トナー容器本体は、内側から前記溶着層、前記防湿層、前記剛性層の順に積層されたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 前記溶着層は、ポリエチレン又はそれを含む合成材料からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトナー容器。
- 前記防湿層は、アルミニウム、ポリプロピレン、又は、それらのうち少なくとも1つを含む合成材料からな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。
- 前記剛性層は、ポリエチレンテレフタレート又はそれを含む合成材料からなる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。
- 前記トナーは、そのトナー母体がポリエステルを含むように形成され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。
- 前記トナーとともにキャリアをも収容することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のトナー容器。
- 請求項1〜請求項7のいずれかに記載のトナー容器が設置されたことを特徴とする画像形成装置。
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-
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- 2008-02-28 JP JP2008046988A patent/JP2009204873A/ja active Pending
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