JP2010020343A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部に収容したトナーを開口部から排出する容器本体33Yと、容器本体33Yの開口部から排出されたトナーをトナー排出口から排出するとともにトナー容器収容部31c、31d、31g、70、74、76に非回転で保持される被保持部34Yと、を備える。そして、被保持部34Yは、トナー容器収容部31c、31d、31g、70、74、76に対する着脱動作に連動してトナー排出口を開閉する開閉部材34dを備える。
【選択図】図5
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12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。
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。
なお、本実施の形態1では、ロータ61の螺旋方向(巻き方向)及び回転方向が、トナー容器32Yの容器本体33Yに形成された突起33bの螺旋方向(巻き方向)及び回転方向に一致するように設定されている。
なお、本実施の形態1では、スクリューポンプ60のロータ61を、トナー搬送方向上流側からみて反時計方向に回転させている。また、ロータ61の螺旋方向(巻き方向)を右方向に設定している。これにより、ロータ61の回転によって、スクリューポンプ60内には、右回りの渦気流が形成されることになる。
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。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。
具体的には、図7を参照して、ギア33cと駆動ギア31gとの噛合位置Dが、ギア33cの最上部から1/4回転下流側までの範囲X(最上部と1/4回転位置を含まない。)に設けられている。
このような構成によって、駆動ギア31gがギア33cの歯面に対して垂直に作用する力に鉛直方向下方に作用する分力が生じて、被保持部34Yが上下に大きく揺動することなく、トナー排出口Bに連通するノズル70に対するシール性が維持されて、トナー排出口B近傍からのトナー飛散が抑止される。
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、図12等を参照できる。)が係合する。この爪部材76については、後で詳しく説明する。
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31a(上面であって、図8を参照できる。)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8を参照して、トナー容器収容部31には、4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kの被保持部の滑動部が滑動する滑合面31a、被保持部のホルダ34cの位置を定める保持部73、ノズル70、容器本体33Yに回転駆動力を伝達するための駆動部(駆動ギア31gが設置されている。)、通信回路74、トナー容器32Yの装着動作に連動して被保持部34Yを保持部73に向けて付勢するアーム対90(付勢手段)、トナー容器32Yのトナー排出口Bを閉鎖する方向に口栓部材34dを付勢する爪部材(付勢部材)76、等が設置されている。
保持部73内には、図9に示すノズル70がトナー色ごとに設置されている。ノズル70には、トナー容器32Yの被保持部34Yに形成されたトナー排出口Bに連通するトナー補給口70aが設けられている。
図10はイエローのトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される状態(矢印Q方向の移動である。)を長手方向にみた概略図である。図11はトナー容器32Yの装着が進んだ状態(トナー排出口Bの開放が開始された状態である。)を長手方向にみた概略図である。図12はトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着された状態(トナー排出口Bの開放が完了した状態である。)を長手方向にみた概略図である。
その後、図10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(矢印Q方向の移動である。)。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R1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、第2付勢部材としての板ばね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、図10の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を中心にした矢印R2方向の回転である。)。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、第2付勢部材としての板ばね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(図12の状態から図11の状態への移動である。)。このとき、口栓部材34dの端面(図11の左側端面である。)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、図11の状態から、トナー容器32Yがさらに離脱方向(矢印Qとは反対の方向である。)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10の状態である。)。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、第2付勢部材としての板ばね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90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。
図13〜図15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13は、実施の形態2におけるトナー容器の頭部側を示す断面図であって、前記実施の形態1の図6に相当する図である。
図14(A)はイエローのトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される状態(矢印方向の移動である。)を長手方向にみた概略図であって、図14(B)はそのときの被保持部34Yのホルダ34c近傍を上方からみた断面図である。図15(A)はトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着された状態(設置完了した状態である。)を長手方向にみた概略図であって、図15(B)はそのときのホルダ34c近傍を上方からみた断面図である。
その後、図14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(矢印方向の移動である。)。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先頭になるように、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。
そして、トナー容器33Yのホルダ34cがトナー容器収容部31の保持部73に達すると、第1の滑動部34c1の滑合面31aの滑動に加えて、第2の滑動部34c2が滑合面31bを滑りながら被保持部34Yの位置決めが開始される。
なお、ノズル70のホルダ34c内外への移動と、口栓部材34dのホルダ34c内外への移動と、は、双方の部材がホルダ34cのパッキン34eのリップに摺接した状態でおこなわれるために、ノズル70の挿脱によってホルダ34cからトナーが漏出する不具合が抑止される。
このように、トナー容器32Yの滑動部34c1が滑合面31a上を滑動する1つのアクション(本体ドアーの開閉動作を除く。)でトナー容器32Yの離脱動作が完了することになる。
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、その後に滑動とともに被保持部34Yの位置決めが開始されて、さらにノズル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。
図16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16は、実施の形態3におけるトナー容器を示す斜視図であって、前記実施の形態1の図5に相当する図である。本実施の形態3は、被保持部34Yに形成された滑動部34c1の形状が前記各実施の形態のものと相違する。
なお、トナー容器32Yにおける滑動部34c1の形状は、本実施の形態3のものや前記各実施の形態のものに限定されることなく、被保持部34Yの姿勢を維持しながら滑合面31a上を滑動するものであれば各実施の形態と同様の効果を奏することになる。
図17〜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17は、実施の形態4におけるトナー容器収容部31に設置されたアーム対90を示す斜視図である。図18は、アーム対90を示す分解斜視図である。なお、以下の説明において、前記各実施の形態における説明で用いた図面を適宜に用いる。
保持部73内には、図9に示すノズル70がトナー色ごとに設置されている。ノズル70には、トナー容器32Yの被保持部34Yに形成されたトナー排出口Bに連通するトナー補給口70aが設けられている。
アーム対90は、図18を参照して、第1アーム91、第2アーム92、支軸93、トーションスプリング94、等で構成される。アーム対90は、支軸93を介して一体的に設置されるとともにトーションスプリング94によって支軸93を中心にした回転方向の双方向に力を作用させるものである。具体的には、第1アーム91と第2アーム92とによって、支軸93を中心にした回転方向の双方向に力を作用させる。その力は、第1アーム91と第2アーム92とのなす角度が大きくなれば大きくなることになる。
図10はイエローのトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される状態(矢印Q方向の移動である。)を長手方向にみた概略図であって、図19はそのときのアーム対90と被保持部34Y(ホルダ34c)との位置関係を上方から示した概略図である。図11はトナー容器32Yの装着が進んだ状態(トナー排出口Bの開放が開始された状態である。)を長手方向にみた概略図であって、図20はそのときのアーム対90と被保持部34Y(ホルダ34c)との位置関係を上方から示した概略図である。図12はトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着された状態(トナー排出口Bの開放が完了した状態である。)を長手方向にみた概略図であって、図21はそのときのアーム対90と被保持部34Y(ホルダ34c)との位置関係を上方から示した概略図である。
その後、図10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(矢印Q方向の移動である。)。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先頭になるように、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。
このとき、第2の滑動部34c2の第1アーム91上の滑動に加えて、第2アーム92によって、被保持部34Yは保持部73に向けて付勢される(矢印Q方向への付勢である。)。
このとき、図21を参照して、第1アーム91は第2の滑動部34c2に当接した状態であり、第2アーム92は被付勢部としての平面部34k(ホルダ34c後端)に当接した状態になっている。これにより、第2アーム92による矢印R2方向の力のみが被保持部34Yに作用することになる。この力は、トナー容器32Yの被保持部34Yを保持部73に保持する力(位置決め力)となる。なお、本実施の形態4では、2つのアーム対90が平面部34kの2箇所(両端)に当接することで、被保持部34Yをバランスよく装着方向に付勢している。
さらに、本実施の形態4においては、2つのアーム対90に挟まれて2つの滑動部34c2がスムーズに滑動しながらトナー容器32Yが保持部73にセットされて、そのアーム対90の付勢力によって被保持部34Yが保持部73に保持される。これによって、トナー容器34Yの交換時の操作性・作業性がさらに高められるとともに、交換作業にともなうトナー汚れの発生が確実に軽減される。
図22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に搭載されたときのアーム対90の状態を示す概略図であって、前記実施の形態4における図21に相当する図である。本実施の形態5は、トナー容器32Yにおける被保持部34Yの被付勢部として角部34mが用いられている点が、被保持部34Yの被付勢部として平面部34kが用いられている前記実施の形態4のものとは相違する。
さらに、本実施の形態5においては、前記実施の形態4と同様に、2つのアーム対90に挟まれて2つの滑動部34c2がスムーズに滑動しながらトナー容器32Yが保持部73にセットされて、そのアーム対90の付勢力によって被保持部34Yが保持部73に保持される。これによって、トナー容器34Yの交換時の操作性・作業性がさらに高められるとともに、交換作業にともなうトナー汚れの発生が確実に軽減される。
図23〜図25にて、この発明の実施の形態6について詳細に説明する。
本実施の形態6におけるトナー容器32Yも、被保持部34Yのホルダ34cに、トナー容器収容部31に対する着脱動作に連動してトナー容器収容部31を滑動する滑動部34c1、34c2が設けられている。
図23(A)はイエローのトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される状態(矢印方向の移動である。)を長手方向にみた概略図であって、図23(B)はそのときの被保持部34Yのホルダ34c近傍を上方からみた概略図である。図24(A)はトナー容器32Yの装着が進んだ状態(被保持部34Yの位置決めが開始された状態である。)を長手方向にみた概略図であって、図24(B)はそのときの被保持部34Yのホルダ34c近傍を上方からみた概略図である。図25(A)はトナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着された状態(設置完了した状態である。)を長手方向にみた概略図であって、図25(B)はそのときのホルダ34c近傍を上方からみた概略図である。
その後、図23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(矢印方向の移動である。)。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先頭になるように、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。
また、ノズル70のホルダ34c内外への移動と、口栓部材34dのホルダ34c内外への移動と、は、双方の部材がホルダ34cのパッキン34eのリップに摺接した状態でおこなわれるために、ノズル70の挿脱によってホルダ34cからトナーが漏出する不具合が抑止される。
このように、トナー容器32Yの滑動部34c1が滑合面31a上を滑動する1つのアクション(本体ドアーの開閉動作を除く。)でトナー容器32Yの離脱動作が完了することになる。
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、その後に滑動とともに被保持部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。
図26にて、この発明の実施の形態7について詳細に説明する。
図26は、実施の形態7におけるトナー容器32Yがトナー容器収容部31に搭載される状態を示す概略図であって、前記実施の形態6の図23に相当する図である。本実施の形態7は、主として、トナー容器32Yの被保持部34Yの形状が前記実施の形態6のものと相違する。
図27にて、この発明の実施の形態8について詳細に説明する。
図27は、実施の形態8におけるトナー容器を示す斜視図であって、前記実施の形態1の図5に相当する図である。本実施の形態8は、トナー容器収容部に設けられた位置決め部材31cの形状が前記実施の形態1のものと相違する。
図28にて、この発明の実施の形態9について詳細に説明する。
図28は、実施の形態9におけるトナー容器を示す断面図である。本実施の形態9のトナー容器は、主として、容器本体33Yが被保持部34Yとともに非回転でトナー容器収容部31に保持される点と、搬送部材としてコイル81Yが設けられている点と、が容器本体33Yが回転することで内部に収容したトナーを開口部Aに搬送する前記各実施の形態のものとは相違する。
容器本体33Yの頭部には開口部Aが設けられていて、その開口部Aの外周部にはギア33cが回転自在に設置されている。ギア33cは、装置本体100の駆動ギアと噛合してコイル81Yを回転駆動するためのものである。
ここで、コイル81Yの外径は、容器本体33Yの内径よりも小さいために、容器本体33Yの内周面から遠い回転中心軸近傍のトナーに対してもトナー搬送力を及ぼすことができる。さらに、コイル81Yは、その形状が比較的フレキシブルであるとともに、一端側のみの支持になっているために、回転時にその姿勢が揺動することになる。これにより、容器本体33Yの内周面から回転中心軸にかけて、全体的にトナー搬送力を及ぼすことができる。したがって、容器本体33Yに多量にトナーが収容されている状態で、環境変動や長期間放置等でトナー凝集が生じた場合であっても、コイル81Yによるトナー搬送力によってその凝集状態を弱めて、排出トナー量の低下を抑止することができる。
なお、本実施の形態9では、搬送部材としてコイル81Yを用いたが、搬送部材としてスクリュを用いることもできる。そして、その場合にも、本実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
図29及び図30にて、この発明の実施の形態10について詳細に説明する。
図29は、実施の形態10におけるトナー容器を示す断面図であって、前記実施の形態9の図28に相当する図である。本実施の形態10のトナー容器は、搬送部材として板状部材84Yが用いられている点が、前記実施の形態9のものとは相違する。
容器本体33Yの頭部には開口部Aが設けられていて、その開口部Aの外周部にはギア33cが回転自在に設置されている。ギア33cは、前記実施の形態9と同様に、装置本体100の駆動ギアと噛合して回転駆動される。
ここで、板状部材84Yの外径は、容器本体33Yの内径よりもやや小さくなるように形成されていて、容器本体33Yの内周面から遠い回転中心軸A近傍にかけてトナーに対してトナー搬送力を及ぼすことができる。したがって、容器本体33Yに多量にトナーが収容されている状態で、環境変動や長期間放置等でトナー凝集が生じた場合であっても、板状部材84Yによるトナー搬送力によってその凝集状態を弱めて、排出トナー量の低下を抑止することができる。
31 トナー容器収容部、
31a 滑合面、 31c 位置決め部材、 31d 嵌合部材、
31g 駆動ギア、
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、
34c1、34c2 滑動部、
34d 口栓部材(開閉部材)、 34e パッキン、
34g 係合部、 34h 切欠部、 34m 凹部、 34n 凸部、
35 IDチップ、 37 シール材、
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)、
80Y 回転軸、 81Y コイル(搬送部材)、
83Y ネジ棒、 83Ya 雄ネジ部、
84Y 板状部材(搬送部材)、 84Ya 雌ネジ部、 85Y 案内部、
90 アーム対(付勢手段)、
91 第1アーム、 92 第2アーム、
93 支軸、 94 トーションスプリング、
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 (47)
- 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、
内部に収容したトナーを開口部から排出する容器本体と、
前記容器本体の前記開口部から排出されたトナーを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被保持部と、を備え、
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1に記載のトナー容器。 - 前記付勢部材は、前記トナー容器収容部に設置され、トナー容器の装着動作に連動して前記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被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材であることを特徴とする請求項2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3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、
前記第2付勢部材は、前記爪部材が前記口栓部材を付勢する力が前記口栓部材の摺動抵抗よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のトナー容器。 - 前記口栓部材は、前記トナー排出口の開閉をおこなうときのストロークが人動によって移動可能なストロークよりも長くなるように構成されたことを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記ノズルは、前記トナー排出口から排出されたトナーが気体とともに搬送される搬送管に接続され、
前記搬送管は、その内部に対して気体を送出又は送入するポンプに接続されたことを特徴とする請求項2〜請求項6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当該トナー容器収容部を滑動する滑動部を備え、
前記開閉部材は、前記滑動部に囲まれた位置に配設されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のトナー容器。 - 前記トナー容器収容部への装着動作において位置決めが開始された後に前記開閉部材による前記トナー排出口の開放が開始されることを特徴とする請求項1〜請求項8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の開放を開始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の閉鎖を開始する口栓部材であることを特徴とする請求項9に記載のトナー容器。 - 前記トナー容器収容部は、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ノズルによる前記口栓部材の押動が開始されることを特徴とする請求項10に記載のトナー容器。 - 装着方向に移動する前記被保持部に対して、前記位置決め部材の先端が前記ノズルの先端よりも前記被保持部側になるように形成されたことを特徴とする請求項11に記載のトナー容器。
- 前記トナー容器収容部に対して装着方向に移動するときに、前記位置決め部材と係合する前記被保持部の先端が前記ノズルに押動される前記口栓部材の先端よりも前記トナー容器収容部側になるように形成されたことを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のトナー容器。
- 前記位置決め部材は、前記被保持部が装着される側の先端にテーパ又は面取りが形成されたことを特徴とする請求項11〜請求項13のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記被保持部は、前記位置決め部材が係合される側の先端にテーパ又は面取りが形成されたことを特徴とする請求項11〜請求項14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、
内部に収容したトナーを開口部から排出する容器本体と、
前記容器本体の前記開口部から排出されたトナーを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被保持部と、を備え、
前記被保持部は、前記トナー容器収容部に当接して滑動する滑動部を備えたことを特徴とするトナー容器。 - 前記滑動部は、前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して当該トナー容器収容部を滑動することを特徴とする請求項16に記載のトナー容器。
- 前記滑動部は、平面部であることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載のトナー容器。
- 前記平面部は、前記トナー容器収容部の滑合面に対して平行になるように形成されたことを特徴とする請求項18に記載のトナー容器。
- 前記滑動部は、所定の平面に対して当接可能な高さとなるように形成された複数の凸部であることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載のトナー容器。
- 前記所定の平面は、前記トナー容器収容部の滑合面であることを特徴とする請求項20に記載のトナー容器。
- 前記滑動部は、前記被保持部の底部に配設されたことを特徴とする請求項16〜請求項21のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記底部は、前記トナー容器収容部に対する着脱動作をおこなうときに当該トナー容器収容部の滑合面を上面として当該滑合面を滑動することを特徴とする請求項22に記載のトナー容器。
- 前記滑動部は、前記被保持部の側部に配設されたことを特徴とする請求項16〜請求項23のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記側部は、前記トナー容器収容部に対する着脱動作をおこなうときに当該トナー容器収容部の滑合面を側面として当該滑合面を滑動することを特徴とする請求項24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設置された状態で当該トナー容器収容部の付勢手段によって装着方向に付勢される被付勢部を備え、
前記滑動部は、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付勢手段に当接して滑動することを特徴とする請求項16〜請求項25のいずれかに記載のトナー容器。 - 前記付勢手段は、支軸を介して一体的に設置されるとともにトーションスプリングによって当該支軸を中心にした回転方向の双方向に力を作用させるアーム対であることを特徴とする請求項26に記載のトナー容器。
- 前記滑動部は、前記被保持部の離間する2つの側部にそれぞれ配設され、
前記被付勢部は、前記2つの側部の終端におけるそれぞれの角部であることを特徴とする請求項26又は請求項27に記載のトナー容器。 - 前記角部は、そのアールが当該角部に当接する前記付勢手段の当接部のアールよりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項27に記載のトナー容器。
- 前記滑動部は、前記被保持部の離間する2つの側部にそれぞれ配設され、
前記被付勢部は、前記2つの側部の終端にて当該側部に交会する平面であることを特徴とする請求項26又は請求項27に記載のトナー容器。 - 前記滑動部は、その高さが前記トナー排出口の高さと同等になるように形成されたことを特徴とする請求項26〜請求項30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、
前記被保持部は、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、前記滑動部の前記付勢手段に対する滑動が開始された後に前記トナー搬送管による前記口栓部材の押動が開始されて、前記滑動部の前記付勢手段に対する滑動が終了するのにともない当該付勢手段による前記被付勢部の付勢がおこなわれることを特徴とする請求項26〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器。 - 前記トナー容器収容部に対する着脱動作にともなう前記口栓部材の着脱方向の移動距離が、前記トナー排出口から前記被付勢部までの着脱方向の距離よりも短くなるように構成されたことを特徴とする請求項32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への装着動作に連動して当該トナー容器収容部の位置決め部材に係合する係合部を備え、
前記係合部は、前記滑動部及び前記トナー排出口の鉛直方向上方に配設されたことを特徴とする請求項26〜請求項33のいずれかに記載のトナー容器。 - 前記容器本体の長手方向に沿って着脱されることを特徴とする請求項1〜請求項34のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記容器本体の長手方向を水平方向として前記トナー容器収容部に装着されることを特徴とする請求項35に記載のトナー容器。
- 前記被保持部が前記容器本体に対して先方になるように前記トナー容器収容部に装着されることを特徴とする請求項35又は請求項36に記載のトナー容器。
- 前記容器本体は、回転可能に構成されるとともに、回転に連動して内部に収容したトナーを前記開口部に向けて搬送することを特徴とする請求項1〜請求項37のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記容器本体は、その周面上であって前記開口部側に当該容器本体に回転駆動力を伝達するギアを備えたことを特徴とする請求項38に記載のトナー容器。
- 前記容器本体は、その内周面に螺旋状の突起を備えたことを特徴とする請求項38又は請求項39に記載のトナー容器。
- 前記容器本体は、内部に収容されたトナーを前記開口部に向けて搬送する搬送部材を備えたことを特徴とする請求項38に記載のトナー容器。
- 前記搬送部材は、回転可能に構成されたコイル又はスクリュであることを特徴とする請求項41に記載のトナー容器。
- 前記搬送部材は、前記容器本体の長手方向に移動可能に構成された板状部材であることを特徴とする請求項41に記載のトナー容器。
- 前記被保持部は、前記開口部を介して前記容器本体に連通することを特徴とする請求項1〜請求項43のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記容器本体内にトナーを収容したことを特徴とする請求項1〜請求項44のいずれかに記載のトナー容器。
- 前記容器本体内にキャリアをさらに収容したことを特徴とする請求項45に記載のトナー容器。
- 請求項1〜請求項46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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