JP2010176033A - トナー供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低トルクで攪拌動作が開始され、かつ、動作中はトナーを効率良く攪拌することが可能なトナー供給装置を提供する。
【解決手段】コンテナ体40内でトナーを攪拌するために使用される第1および第2攪拌部材60,70が設けられ、これら第1および第2攪拌部材60,70は、筒心回りに回転する、周壁に開口部を備えたそれぞれ筒状部材としての第1および第2骨格体61,71と、この第1および第2骨格体61,71に取り付けられた、トナーの通過孔(第1フィルム部材62では門字状孔623および逃がし孔625、第2フィルム部材72では傾斜長孔723)を有する第1および第2フィルム部材62,72とを備えており、しかもこの第1および第2フィルム部材62,72は、それぞれ対応した第1および第2骨格体61,71を少なくとも一周し得る長さ寸法を有している。
【選択図】図3

Description

本発明は、トナーを収容した状態で画像形成装置に着脱可能に装着されるトナー供給装置に関するものである。
従来、プリンタや複写機等の画像形成装置内に具備された現像装置にトナーを供給するトナーコンテナ(トナー供給装置)が知られている。このトナーコンテナは、画像形成装置に対して着脱可能であり、内部のトナー量が不足すると、ユーザは当該トナーコンテナを画像形成装置から取り外し、十分な量のトナーが収容された新しいトナーコンテナと交換する。
ところで、トナーを収容した出荷前のトナーコンテナを長期間放置すると、トナーコンテナ内のトナーが当該トナー自身の重みにより圧縮されて締め固まる(固化する)ことがある。特に、トナーコンテナが縦置きされると、トナーコンテナ内のトナーが細長い容器内の片側に偏ってしまう。この状態で運搬等によりトナーコンテナに振動が与えられたりすると、トナーが非常に強固に締まってしまう。そこで、固化したトナーを解するべく、軸回りに駆動回転する攪拌部材をトナーコンテナ内に設けるのが一般的である。攪拌部材は、トナーを攪拌する攪拌部が回転軸の外周面から径方向に外方へ向かって突設された形態を有する。この攪拌部が回転軸回りに回転することで、固化したトナーは解され、攪拌される。
しかしながら、攪拌部材の始動時には、攪拌部が、固化したトナーを突き崩しながら回転軸回りに回転するため、攪拌部や回転軸に大きな負荷が加わる。これにより、攪拌動作を開始させるために必要なトルクが大きくなるという問題点が存在する。
かかる問題点を解消するべく改良されたトナーコンテナとして特許文献1に記載のものが知られている。このトナーコンテナには、攪拌部材の始動時に、攪拌部材に過剰な負荷が加わった場合、一部の攪拌部材への駆動力の伝達を遮断することで攪拌部材を保護するように構成した保護機構が設けられている。
特開平9−265229号公報
しかしながら、特許文献1に記載のトナーコンテナにあっては、当該トナーコンテナが画像形成装置に装着された直後の初期状態では、一部の攪拌部材だけしか攪拌動作を行わない。このため、トナーコンテナ内で固まっているトナーが完全に解されるまでトナーコンテナから充分なトナーが現像装置に供給されず、結果として画像形成装置が適正な画像形成処理を行い得なくなり、画像不良になるという問題点を有している。
本発明の目的は、トナーコンテナ内のトナーが固化した状態になっていても、これを直ちに解してトナーを常に正常な状態で画像形成装置へ補給することができるトナー供給装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係るトナー供給装置は、画像形成装置に着脱可能に装着されるトナー供給装置であって、トナーを収容するコンテナ体と、前記コンテナ体の内部に配設され、前記トナーを攪拌するべく駆動回転する攪拌部材と、を備え、前記攪拌部材は、回転駆動される駆動部材と、該駆動部材に取り付けられるフィルム部材とを含み、前記フィルム部材は、前記駆動部材の周囲を筒状に覆っていることを特徴とする(請求項1)。
かかる構成によれば、コンテナ体内に充填されたトナーは、前記駆動部材の周囲を筒状に覆うフィルム部材によって、その内側と外側とに仕切られた状態になる。このため、コンテナ体の内部でトナーが固化している場合であっても、駆動部材が回転開始時に解きほぐすべきトナーは、実質的に筒状のフィルム部材の内側だけとなる。従って、駆動部材の初期回転トルクは小さいもので済む。また、固化しているトナーが部分的に解されると、残部の固化部分も比較的容易に崩壊するので、速やかに固化したトナー全体を解すことができる。
上記構成において、前記駆動部材が、筒状の周壁を有し筒心回りに回転可能な筒状部材からなり、前記筒状の周壁には前記トナーを通過させる開口部が備えられ、前記フィルム部材は、前記筒状の周壁の外周面に取り付けられている構成とすることができる(請求項2)。
この構成によれば、フィルム部材は、筒状部材の回転時に前記筒状の周壁の外周面に倣って筒状を呈するようになる。従って、筒状部材の回転負荷が軽減され、筒状部材の回転トルクを小さくすることができる。
この場合、前記筒状部材は、所定間隔を置いて前記筒心方向と平行に配置される一対の直板部と、前記一対の直板部間に架け渡される複数の半円状アーチ片とを含み、隣り合う前記アーチ片間の間隙が前記開口部とされ、前記フィルム部材は、矩形状の部材からなり、その第1側辺の側が前記直板部の一方に取り付けられ、前記第1側辺と対向する第2側辺までの長さが、前記筒状部材の周囲を少なくとも略1周する長さを有していることが望ましい(請求項3)。
この構成によれば、フィルム部材は、筒状部材の回転時に半円状アーチ片に倣うことで円筒型を呈するようになり、筒状部材の回転負荷が一層軽減される。また、筒状部材がフィルム部材で完全に覆われるようになり、筒状部材の回転開始時におけるトナーの解きほぐしを一層容易にする。
上記構成において、前記フィルム部材は、該フィルム部材が前記筒状部材の周囲を筒状に覆った状態で前記筒状部材の開口部と対向する部分に、通過孔を備えることが望ましい(請求項4)。
この構成によれば、筒状部材の開口部及びフィルム部材の通過孔を通してトナーを移動させることができ、トナーの流動化を促進することができる。
この場合、前記フィルム部材は、前記通過孔内に突出し、該フィルム部材が前記筒状部材の周囲を筒状に覆った状態で外方に突出する突片を備えることが望ましい(請求項5)。
この構成によれば、コンテナ体の内部で突片がトナーを掻き取る役目を果たすので、トナーの攪拌性を高めることができる。
上記構成において、前記駆動部材が、その軸心回りに回転可能な棒状の軸部材からなり、前記フィルム部材は、筒状に成形された状態で、前記軸部材に取り付けられている構成とすることができる(請求項6)。
この構成によれば、軸部材がフィルム部材で包まれた状態となるので、該軸部材が固化したトナーに食い込むような形状部分を有していても、回転開始時の初期回転トルクを小さくすることができる。
この場合、前記フィルム部材は、矩形状の部材からなり、その第3側辺が前記軸部材に取り付けられると共に、該フィルム部材が前記軸部材の周囲を筒状に覆った状態で、前記第3側辺と対向する第4側辺が前記軸部材に取り付けられていることが望ましい(請求項7)。
この構成によれば、フィルム部材と軸部材との取り付け部分が、当該軸部材の回転時に回転負荷となり難い形態とすることができ、回転トルクを小さくすることができる。
上記構成において、前記コンテナ体は、第1側壁と、これと対向する第2側壁とを有し、前記駆動部材は前記第1側壁と前記第2側壁との間で回転可能に軸支され、前記第1側壁には、前記コンテナ体の内部にトナーを装填するためのトナー充填孔が備えられ、前記駆動部材の周囲を筒状に覆う前記フィルム部材は、前記駆動部材の軸方向長さよりも短い部材であって、前記駆動部材の前記第2側壁の側に取り付けられていることが望ましい(請求項8)。
この構成によれば、トナー充填孔が存在する第1側壁には、筒状の前記フィルム部材が存在しない構成とすることができる。従って、トナーの装填時においてコンテナ体内へのトナーの流入をフィルム部材が阻害することはなく、トナーの充填作業性を良好なものとすることができる。
この場合、前記駆動部材の前記第1側壁の側には、短尺のフィルム部材が取り付けられていることが望ましい(請求項9)。
この構成によれば、コンテナ体における第1側壁の側のトナー攪拌性を向上させることができる。
本発明に係るトナー供給装置によれば、たとえコンテナ体の内部でトナーが固化していても、駆動部材によるトナー攪拌動作を低トルクで速やかに開始させることができ、かつ、その後はトナーを効率良く攪拌することができる。従って、トナーを常に正常な状態で画像形成装置へ補給することができる。
本発明の実施形態に係るトナーコンテナが装着される画像形成装置の全体構成を示した正面視の断面図である。 トナーコンテナの分解斜視図である。 図2に示すトナーコンテナの組み立て斜視図である。 図3に示すトナーコンテナの断面図であり、(A)は、IVA−IVA線断面図、(B)は、IVB−IVB線断面図である。 第1骨格体に第1フィルム部材が装着される前の状態を示す斜視図である。 第1骨格体に第1フィルム部材が装着された状態を示す斜視図である。 第1骨格体に第1フィルム部材が巻き付けられた状態を示す斜視図である。 第2骨格体に第2フィルム部材が装着される前の状態を示す斜視図である。 第2骨格体に第2フィルム部材が装着された状態を示す斜視図である。 第2骨格体に第2フィルム部材が巻き付けられた状態を示す斜視図である。
図1は、本発明の実施形態に係るトナーコンテナが装着される画像形成装置10の全体構成を示した正面視の断面図である。まず、図1を基に画像形成装置10の全体構成について説明する。なお、図1においては、画像形成装置10として複写機を例に挙げて示している。
画像形成装置10は、装置本体19と、原稿画像を読み取る原稿読取部12とを含む。装置本体19内には、画像形成部11、露光装置13、用紙搬送路14、定着装置16および用紙給送部17が収容されている。また、画像形成部11は、帯電ユニット111、その周面に静電潜像およびトナー像が形成される感光体ドラム112、現像装置113、クリーニング装置115および除電装置116を含む。
帯電ユニット111は、コピー動作が行われるに際し、図中の矢印方向(時計方向)に回転する感光体ドラム112の周面を一様に帯電する。感光体ドラム112の周面には、原稿読取部12で読み取られた原稿画像データに基づく露光装置13からのレーザビームの照射により、静電潜像が形成される。現像装置113は、かかる静電潜像の現像のため現像剤(以下、トナーという)を感光体ドラム112に供給し、トナー像を形成させる。この現像装置113へのトナーの供給は、本実施形態によるトナーコンテナ(トナー供給装置)30から行われる。
用紙給送部17は、多数枚の用紙Pを貯留する。用紙Pは、トナー像が形成された感光体ドラム112に向けて、用紙給送部17から複数の搬送ローラ対141を備えた用紙搬送路14を経由して画像形成部11に搬送される。感光体ドラム112の周面に担持されたトナー像は、画像形成部11において転写ベルト15により用紙Pに転写される。トナー像が転写された用紙Pは、感光体ドラム112から分離され、定着装置16に搬送される。定着装置16は、内部にハロゲンランプ等の加熱源が設けられた定着ローラ161と、周面が当該定着ローラ161の周面に押圧当接される加圧ローラ162とを備え、ここで用紙Pに加熱によるトナー像の定着処理が施される。
クリーニング装置115は、転写処理後の感光体ドラム112の周面に残留しているトナーを掻き落し、清浄化する。除電装置116は、クリーニング装置115の下流側に設けられ、感光体ドラム112周面の残留電荷を除電する。
定着装置16を通過した用紙Pは、複数方向に分岐した用紙搬送路に送られて、排紙側の用紙搬送路の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構によって搬送方向が振り分けられる。用紙Pは、片面コピーの場合は、そのまま排紙トレイ18へ排出される。両面コピーの場合は、両面コピー用搬送部20へ送られて表裏が反転され、再度画像形成部11に戻されて裏面側に転写処理が施され、定着装置16で定着処理が施された後に排紙トレイ18へ排出される。
用紙給送部17は、少量の用紙Pを貯留する複数の用紙カートリッジ171と、大量の用紙Pをストックするストッカー172と、用紙カートリッジ171およびストッカー172に貯留された用紙束から最上位の用紙Pを繰り出し、用紙搬送路14を介して画像形成部11へ送り込むためのピックアップローラ173とを備えている。用紙カートリッジ171およびストッカー172は、装置本体19に対して着脱自在とされ、用紙Pが消費されて空になると装置本体19から引き出されて新たに用紙Pが補給され、装置本体19内へ押し込まれる。
図2は、トナーコンテナ30の分解斜視図であり、図3は、その組み立て斜視図である。また、図4は、図3の断面図であり、図4(A)はIVA−IVA線断面図、図4(B)はIVB−IVB線断面図である。なお図2〜図4においてX方向を左右方向、Y方向を前後方向といい、特に−Xを左方、+Xを右方、−Yを前方、+Yを後方という。
トナーコンテナ30は、トナーを収容した状態で画像形成装置10に装着されて、当該画像形成装置10内の現像装置113にトナーを供給するものである。かかるトナーコンテナ30は、画像形成装置10に対して着脱可能に構成されている。ユーザは、トナーコンテナ30内のトナーが消費されてしまったとき、当該トナーコンテナ30を画像形成装置10から取り外し、十分な量のトナーを収容した新しいトナーコンテナ30と新旧交換する。これにより、現像装置113に新たなトナーコンテナ30からのトナーが供給されることになる。
トナーコンテナ30は、トナーを収容するコンテナ体40と、このコンテナ体40の内部に装着されるスクリューフィーダ50、第1攪拌部材60及び第2攪拌部材70とを含む。スクリューフィーダ50は、現像装置113へ供給するべくトナーを搬送する。第1攪拌部材60及び第2攪拌部材70は、コンテナ体40内のトナーを攪拌しながらスクリューフィーダ50へ向けて送り込む。
コンテナ体40は、トナーを収容するための箱形の容器である上面が開口したコンテナ本体41と、このコンテナ本体41の上面開口を閉止する蓋体42とを備えている。前記スクリューフィーダ50および第1および第2攪拌部材60,70は、このコンテナ本体41側に内装される。かかるコンテナ本体41は、平面視で矩形状を呈する底面部415と、この底面部415から立設された前面部411(第1側壁)と、後面部412(第2側壁)と、左面部413と、右面部414とを有している。
コンテナ本体41の底面部415には、それぞれが−Y方向から見た正面視で円弧状を呈した前後方向に延びる3条の円弧溝を有している。このうちの中央の円弧溝によってスクリューフィーダ50を装着するためのフィーダ装着空間43が形成され、右側の円弧溝によって第1攪拌部材60を装着するための第1攪拌部材装着空間44が形成され、左側の円弧溝によって第2攪拌部材70を装着するための第2攪拌部材装着空間45が形成されている。
前面部411には、スクリューフィーダ50並びに第1および第2攪拌部材60,70を軸支するための軸受部46が設けられている。この軸受部46は、フィーダ装着空間43および第2攪拌部材装着空間45に対応した位置に設けられた左方軸受部461と、第1攪拌部材60に対応した右方軸受部462とを備えている。
後面部412のフィーダ装着空間43に対応した位置には、スクリューフィーダ50に係合して駆動力を伝達する駆動伝達ピン431が設けられ、同第1攪拌部材装着空間44に対応した位置には、第1攪拌部材60に係合して駆動力を伝達する駆動力伝達ピン441が設けられ、同第2攪拌部材装着空間45に対応した位置には、第2攪拌部材70に係合して駆動力を伝達する駆動力伝達ピン451が設けられている。これらの駆動伝達ピン431,441,451には、図略の駆動モータの駆動力が所定の減速ギヤ機構を介して伝達され、これによってスクリューフィーダ50並びに第1および第2攪拌部材60,70がコンテナ本体41内で駆動回転する。
底面部415におけるフィーダ装着空間43の前端位置には、トナーを現像装置113へ補給するためのトナー補給口432が設けられている。トナー補給口432の下方位置には、底面部415から下方へ向かって膨設されたシャッタ部433が設けられている。シャッタ部433は、トナーコンテナ30を現像装置113に装着することによって図略のシャッタ板がトナー補給口432を開放する。一方、トナーコンテナ30を現像装置113から取り外すことによって、シャッタ板が自動的にトナー補給口432を閉止する。
蓋体42は、トナーコンテナ30の容量を大きくするべく、下面が開放状態の容器によって形成されている。かかる蓋体42の天板421には、持ち運びするときに便利なように把手422が設けられている。この把手422は、横倒しになって天板421に設けられたU字凹部に収納される収納姿勢と、天板421上に起立した起立姿勢との間で姿勢変形可能とされている。トナーコンテナ30を持ち運びするとき把手422は、起立姿勢に姿勢設定される一方、トナーコンテナ30を現像装置113に装着するとき把手422は収納姿勢に姿勢設定される。
蓋体42の下縁部周縁には、全周に亘り外方へ向かって突設されることによって形成された蓋体側フランジ429が設けられている。また、コンテナ本体41の上縁部周縁には、全周に亘り外方へ向かって突設されることによって形成された、前記蓋体側フランジ429に対応する本体側フランジ419が設けられている。
コンテナ本体41内にスクリューフィーダ50並びに第1および第2攪拌部材60,70を装着した状態で、本体側フランジ419に蓋体側フランジ429を積層して両者間に溶着処理を施すことにより、図3に示すようなトナーコンテナ30を得ることができる。
なお、図示を省略しているが、前面部411には、トナーを装填するためのトナー充填孔が備えられている。該トナー充填孔は、常時キャップで閉栓されるが、コンテナ体40内へのトナーの充填時には、キャップが外された状態のトナー装填口からトナーが装填される。該トナー充填孔を前面部411の側に設けることで、後述する幅広フィルム621にてトナーの装填時におけるコンテナ体内へのトナーの流入を阻害されないようにすることができる。
スクリューフィーダ50は、コンテナ体40内部の左右方向の中央部に形成されたフィーダ装着空間43に、前後方向へ延びた状態で配設され、コンテナ体40内部のトナーをトナー補給口432に向けて搬送する。スクリューフィーダ50は、軸部51と、この軸部51の外周面に形成されたスクリュー部52と、軸部51の後端に同心で連設されたピン係合部53とを有している。
軸部51は、その前端が前面部411に形成された前述の軸受部461に軸支されている。また、ピン係合部53は、前記駆動伝達ピン431と係合して当該駆動伝達ピン431からの駆動力が伝達され、これによって軸部51が回転する。この軸部51の回転によるスクリュー部52の回転でフィーダ装着空間43内のトナーは、トナー補給口432へ向けて搬送される。
以下、図5〜図7を基に、必要に応じて他の図面も参照しながら第1攪拌部材60について説明する。図5は、第1骨格体61に第1フィルム部材62が装着される前の状態を示す斜視図であり、図6は、第1骨格体61に第1フィルム部材62が装着された状態を示す斜視図であり、図7は、第1骨格体61に第1フィルム部材62が巻き付けられた状態の斜視図である。なお、図5〜図7におけるXおよびYによる方向表示は、図1の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
第1攪拌部材60は、コンテナ本体41内の略右半分の位置に形成された前後方向に延びる第1攪拌部材装着空間44(図2)に装着されるものであり、第1骨格体(筒状部材)61、第1フィルム部材62及び第1中心軸63を含む。
第1骨格体61は、総体的に見て筒状を呈し、外径寸法が第1攪拌部材装着空間44の前方から見た断面視の曲率内径寸法より若干小さめに径設定されている。第1フィルム部材62は、第1骨格体61に取り付けられている。第1中心軸63は、第1骨格体61の前端面から同心で前方に向かって突設されている。
第1骨格体61は、当該第1骨格体61の前端部に配設され筒心を通って径方向に長尺に設定された前端板体611と、同後端部に配設された直径寸法が前端板体611の長尺側の寸法と同一の後端円盤612と、前端板体611の各端部と後端円盤612との間に架設された一対の長尺架設板(直板部)613と、これら一対の長尺架設板613間に架設された複数の円弧状アーチ片64とを備えている。円弧状アーチ片64の外面によって第1骨格体61の筒状の周壁が形成されている。隣設された円弧状アーチ片64間には、結果的にトナーを第1骨格体61の内外で流通させるための開口部が形成されている。
後端円盤612の後面側の中心位置には、駆動力伝達ピン441(図2)が嵌入される駆動力伝達孔612aが同心で設けられている。駆動力伝達ピン441が駆動力伝達孔612aに嵌入されることにより、図略の駆動モータの駆動力が、駆動力伝達ピン441および駆動力伝達孔612aを介して第1骨格体61へ伝達される。
一対の長尺架設板613の一方側の外面には、後方側から見て反時計方向の縁部から時計方向に向けて延設された複数(本実施形態では7つ)の挟持片614が設けられている。また、隣設する挟持片614間には、固定片615がそれぞれ設けられている。挟持片614は、第1フィルム部材62の一方の縁部を挟むためのものであり、固定片615は、挟持片614と長尺架設板613との間に挟持された第1フィルム部材62の縁部(第1側辺)を固定するためのものである。本実施形態においては、固定片615は、挟持片614と一体とされている。
各固定片615の裏面側にはピン状突起615bがそれぞれ所定長だけ突出している。そして第1フィルム部材62は、第1骨格体61を1周した状態で前後方向に延びる各縁部が前記各ピン状突起615bに外嵌係止されることにより、第1フィルム部材62が、図6に示すように、第1骨格体61に装着される。
第1中心軸63は、前端板体611の前面の中央位置から前方に向かって突設されている。第1中心軸63は、コンテナ本体41の前面部411に設けられた右方軸受部462(図2)に軸支される。かかる第1中心軸63の周面には、矩形状を呈するフィルム製のアジテータ631が軸心と平行に取り付けられている。このアジテータ631には、トナーを通過させて攪拌効果を向上させるべく対角線に沿うように長孔631aが設けられている。アジテータ631は、トナー補給口432付近におけるトナーの堆積を防止するよう、トナーを攪拌する。
円弧状アーチ片64は、第1骨格体61の筒心回りの回転によって第1攪拌部材装着空間44内のトナーを、攪拌しながら前後方向の中央部へ向けて搬送するためのものである。円弧状アーチ片64は、第1骨格体61の前半分の位置に形成された左ネジ状アーチ片641と、第1骨格体61の後半分の位置に形成された右ネジ状アーチ片642と、これら左右のネジ状アーチ片641,642間に形成された中立アーチ片643とを備える。
左ネジ状アーチ片641は、第1骨格体61の端面から見て左ネジの螺旋に沿うように一対の長尺架設板613間に架設されている。これによって左ネジ状アーチ片641の長尺架設板613より右方のものは、+X方向から見た右面視で上部が後方へ傾いた傾斜縁面を有しているとともに、同左方のものは、−X方向から見た左面視で上部が前方へ傾いた傾斜縁面を有している。
これに対し右ネジ状アーチ片642の長尺架設板613より右方のものは、第1骨格体61の端面から見て右ネジの螺旋に沿うように一対の長尺架設板613間に架設されている。これによって右ネジ状アーチ片642は、+X方向から見た右面視で上部が前方へ傾いた傾斜縁面を有しているとともに、同左方のものは、−X方向から見た左面視で上部が後方へ傾いた傾斜縁面を有している。
これらに対し、中立アーチ片643は、第1骨格体61の筒心に対して傾斜していない状態(すなわち螺旋を形成しない状態)で形成されている。従って、中立アーチ片643には、傾斜縁面は形成されていない。
因みに、左ネジの螺旋は、ネジの基端面視で螺旋が反時計方向へ向かうに従い先端へ向かうように形成された螺旋であり、右ネジの螺旋は、ネジの基端面視で螺旋が時計方向へ向かうに従い先端へ向かうように形成された螺旋である。
このように構成された円弧状アーチ片64について、第1骨格体61が、前端から見て時計方向(後端からみて反時計方向)に向けて筒心回りに回転される場合を想定する。この場合、第1攪拌部材装着空間44内で前側に位置したトナーは、左ネジ状アーチ片641の螺旋作用で後方へ向かって搬送される。同後側に位置したトナーは、右ネジ状アーチ片642の螺旋作用で前方へ向かって搬送される。そして、中立アーチ片643が設けられている位置で両方向から搬送されたトナーが衝突する。
この衝突によってトナーは盛り上がり、第1攪拌部材装着空間44とフィーダ装着空間43との間の仕切りを横溢してフィーダ装着空間43へ導入される。そして、フィーダ装着空間43に導入されたトナーは、スクリューフィーダ50の駆動で前方へ向けて搬送され、トナー補給口432およびシャッタ部433を介して現像装置113へ補給される。
第1フィルム部材62は、第1骨格体61の始動の回転を迅速、かつ、滑らかに行わせるために、当該第1骨格体61を筒状に覆う部分(幅広フィルム621)を含む。
かかる第1フィルム部材62が採用されるのは以下の理由による。すなわち、トナーコンテナ30は、製造された後に工場内あるいは倉庫内さらには搬送途中において、平面視での保管容量を大きくするべく、後面部412を底にして縦置きされることが多い。トナーコンテナ30が長期間に亘って縦置きされたままで放置されると、トナーコンテナ30内の下部に位置したトナーは、重力によって押し固められて固化した状態になる。
もし、第1骨格体61単体、又は短尺のフィルム部材が設けられていない第1骨格体61を、固化したトナーの中で回転させようとすると、固化したトナーの抵抗は極めて大きくなる。従って、第1骨格体61の回転を開始させるためには、非常に大きなトルクが必要となる。結果として、第1骨格体61の強度を向上させたり、第1骨格体61の駆動モータ等を大型化させたりする必要が生じ、コストアップを招来する。
このような不都合を解消するために、第1骨格体61の外周を筒状に覆うように、第1フィルム部材62が第1骨格体61に取り付けられている。第1フィルム部材62は、図5に示すように、第1骨格体61の後半部分に巻き付けられる幅広フィルム621(フィルム部材)と、第1骨格体61の前半部分に装着される幅狭フィルム622(短尺フィルム部材)とからなっている。これら幅広フィルム621および幅狭フィルム622は、それらの基端部分(第1側辺;図5に示す例では右端縁部)で互いに接続されている。
幅広フィルム621は、幅寸法(第1骨格体61への巻き付け方向の寸法)が第1骨格体61の一周よりも若干長めに設定されている。幅広フィルム621には、当該幅広フィルム621を第1骨格体61に巻き付けた状態で、右ネジ状アーチ片642間の隙間(開口部)と対向する位置に、通過孔623が複数穿設されている。この通過孔623、及びアーチ片642間の隙間を通して、トナーが第1骨格体61の内外に流通する。
幅広フィルム621は、通過孔623内に突出し、幅広フィルム621が第1骨格体61の周囲を筒状に覆った状態で外方に突出する切り起こし片623aをそれぞれ備える。これらの切り起こし片623aは、第1骨格体61の回転方向と反対方向に向けて突設されている。図5に示す例では、第1骨格体61が後方から見て筒心回りに反時計方向に回転されることから、切り起こし片623aは、時計方向に延びるように形成されている。第1骨格体61が筒心回りに回転したとき、切り起こし片623aが周りのトナーと干渉してはためくため、トナーに対する攪拌効果や解し効果が向上する。
幅広フィルム621の先端側(第2側辺;図5における左方側)の縁部には、ネジ孔613a(図2)に対応するT字状のT字孔624が穿設されている。
幅広フィルム621の先端側(図5における左方側)の縁部には、前記ピン状突起615b(図5)に対応するT字状のT字孔624が穿設されている。第1フィルム部材62の基端縁部には、ピン状突起615bに対応した位置に、複数の取り付け孔626が穿設されている。この取り付け孔626とT字孔624との間の第1フィルム部材62の長さが、第1骨格体61の外周囲長よりも長い。
このように構成された第1フィルム部材62を第1骨格体61に装着するに際しては、まず、図5に黒塗り矢印で示すように、第1フィルム部材62の基端縁部(+X方向の右端縁部)を長尺架設板613の挟持片614に向けて移動させ、挟持片614および固定片615と長尺架設板613との間に当該基端縁部を差し込んで各取り付け孔626を対応したピン状突起615bに嵌め込む。
ついで、幅広フィルム621を第1骨格体61の後半部分に巻き付け、引き続き各T字孔624を対応したピン状突起615bに外嵌する。これにより、第1フィルム部材62は、図7に示すように、第1骨格体61に装着される。
なお、本実施形態においては、最初に第1フィルム部材62の一方の端縁に設けられた取り付け孔626をピン状突起615bに嵌め込み、幅広フィルム621を第1骨格体61に巻き付けた後に他方の端縁に設けられたT字孔624をピン状突起615bに外嵌するようにしているが、こうする代わりにまずT字孔624をピン状突起615bに嵌め込み、幅広フィルム621を第1骨格体61へ巻き付けた後に取り付け孔626をピン状突起615bに嵌め込むようにしてもよい。
また、前記のような第1フィルム部材62を有することで、トナーコンテナ30内に充填されたトナーは、第1フィルム部材62の幅広フィルム621によって、その内側と外側とに仕切られた状態になる。このため、トナーコンテナ30の内部でトナーが固化している場合であっても、第1骨格体61が回転開始時に解きほぐすべきトナーは、実質的に幅広フィルム621の内側だけとなる。従って、第1骨格体61の初期回転トルクは小さいもので済む。また、固化しているトナーが部分的に解されると、通過孔623の縁部が固化したトナーを切削することも相俟って、残部の固化部分も比較的容易に崩壊するので、速やかに固化したトナー全体を解すことができる。
幅狭フィルム622は、トナーコンテナ30の前半分におけるトナーの攪拌性能を高めるために設けられている。幅狭フィルム622は、第1骨格体61を筒状に覆うものではない。しかし、幅狭フィルム622が取り付けられる位置は、コンテナ体40の前方位置であるため、当該コンテナ体40が後面部412を下にして縦置きされても、幅狭フィルム622が位置した部分のトナーが固化する度合いは極めて低い。従って、幅狭フィルム622の存在が、第1骨格体61の回転初期時に大きな負荷を与えることはない。
第1フィルム部材62の全体を幅広フィルム621のサイズとしない理由の一つは、第1骨格体61の通常回転時の負荷軽減にある。長尺のフィルムが第1骨格体61に付設されることは、回転開始時におけるトナーの解きほぐしには有利であるが、通常回転時の負荷をある程度は増加させる。一部を幅狭フィルム622とすることで、回転負荷は軽減される。もう一つの理由は、トナーコンテナ30内へトナーを装填する時におけるトナーの流入性である。上述の通り、トナー充填孔(図略)は前面部411の側に設けられることが多いが、このトナー充填孔の近傍に第1骨格体61を筒状に覆うフィルムが存在していると、トナーの流入がスムースに進行しない懸念がある。幅狭フィルム622の形成は、この点も改善する。
続いて、図8〜図10を基に、必要に応じて他の図面も参照しながら第2攪拌部材70について説明する。図8は、第2骨格体71に第2フィルム部材72が装着される前の状態を示す斜視図であり、図9は、第2骨格体71に第2フィルム部材72が装着された状態を示す斜視図であり、図10は、第2骨格体71に第2フィルム部材72が巻き付けられた状態を示す斜視図である。なお、図8〜図10におけるXおよびYによる方向表示は、図1の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
第2攪拌部材70は、コンテナ本体41の左端に形成された前後方向に延びる第2攪拌部材装着空間45(図2)に装着されるものであり、第2骨格体(棒状の軸部材)71、第2フィルム部材72及び第2中心軸73を含む。第2骨格体71は、軸方向と直交する断面形状が角筒状の部材であり、第2フィルム部材72はこの第2骨格体71に取り付けられている。第2中心軸73は、第2骨格体71を前後方向に貫通する軸部材である。
第2骨格体71は、その前端部に配設され略正方形状の前端板片711と、同後端部に配設された直径寸法が前端板片711の対角線の寸法より若干大きめに設定された後端円盤712と、前端板片711と後端円盤712との間に架設された断面視でL字形状を呈するアングル材713と、このアングル材713の内角側の一方の側縁部から第2骨格体71の内方に向けてそれぞれ所定の間隔で突設された複数枚の短冊状の短冊板714と、アングル材713の内角部分に形成された前記短冊板714とで第2フィルム部材72を挟持する複数の挟持リブ715と、隣設された短冊板714間の隙間部分にアングル材713から突設されることによって形成された、第2フィルム部材72を固定するための固定片716とを備えている。
第2中心軸73は、前端板片711と後端円盤712との間で各挟持リブ715に一体的に貫通されている。かかる第2中心軸73の前端は、前端板片711から外方へ突出され、コンテナ本体41の軸受部461(図2)に支持される。また、第2中心軸73の後端部には、後端円盤712と同心で一体のピン係合部74が設けられている。このピン係合部74には、第2攪拌部材70がコンテナ本体41に装着されることによりコンテナ本体41の駆動力伝達ピン441(図2)が嵌入される。この嵌入で図略の駆動モータの駆動力が第2攪拌部材70に伝達される。
第2フィルム部材72は、固定片716に形成されたピン状突起716bによって、外れ止め状態で第2骨格体71に装着される。第2フィルム部材72が装着される目的は、第1骨格体61に装着される第1フィルム部材62の場合と同様であり、第2骨格体71の始動の回転を迅速、かつ、滑らかに行わせるために第2骨格体71に筒状に成形された状態で取り付けられる。従って、トナーコンテナ30のトナーが固化している場合であっても、第2攪拌部材70を迅速、かつ、滑らかに始動させることができる。
第2フィルム部材72は、第2骨格体71に巻き付けられている。第2フィルム部材72は、図8に示すように、第2骨格体71の後半部分に巻き付けられる幅広フィルム721と、第2骨格体71の前半部分に装着される幅狭フィルム722とからなる。これら幅広フィルム721および幅狭フィルム722は、それらの基端部分(図8に示す例では左端縁部)で互いに接続されている。
幅広フィルム721は、幅寸法(第2骨格体71への巻き付け方向の寸法)が第2骨格体71の2周よりも若干長めに設定されている。かかる幅広フィルム721には、当該幅広フィルム721を巻き付けた状態で各固定片716のピン状突起716bを外部に露出させ得るように設定された複数条の傾斜長孔723が穿設されている。また、幅広フィルム721の先端側(図8における右方(+X)側)の縁部には、前記固定片716に対応するT字状のT字孔724が脚の部分を先端側(図8における右方側)へ向けた状態で穿設されている。
幅狭フィルム722は、幅寸法が第2骨格体71の前後方向から見た一辺の長さより若干長めに設定されている。かかる幅狭フィルム722には、先端側縁から基端側縁に向けて所定寸法だけ切り込まれることによって形成した複数の切り込み線725が設けられている。
かかる第2フィルム部材72の基端(図8における左端)縁部には、固定片716に対応した位置に、取り付け孔726が穿設されている。また、幅狭フィルム722の前端側には、幅寸法が幅狭フィルム722のそれより広いアジテータ727が形成されている。このアジテータ727は、第1攪拌部材60のアジテータ727と同様の役割、すなわち、第2攪拌部材装着空間45の前端の壁面にトナーを堆積させないようにするという役割を果たすものである。
第2フィルム部材72を第2骨格体71に装着するに際しては、まず、図8に黒塗り矢印で示すように、第2フィルム部材72の基端縁部(−X方向の左端縁部)を各挟持リブ715とこれに対応した短冊板714との間の隙間に差し込みつつ、各取り付け孔726を、ピン状突起716bの先端に外嵌する。こうすることで第2フィルム部材72の基端縁部が、図9に示すように、第2骨格体71に取り付けられた状態になる。
この状態で、幅広フィルム721を第2骨格体71の後半部分に巻き付け、引き続き各T字孔724を対応したピン状突起716bの外部に突出している部分に外嵌することにより、第2フィルム部材72は、図10に示すように、第2骨格体71に装着される。
かかる第2攪拌部材70によれば、トナーコンテナ30の後半部でトナーが固化しても、筒状に成形された幅広フィルム721を境にしてトナーが仕切られた状態になっているため、第2骨格体71は低トルクで容易に始動回転することができる。そして、第2骨格体71の回転が継続されると、幅広フィルム721に穿設された傾斜長孔723の縁部が固化したトナーを切削するため、トナーは順次解されていき、これが契機となって固化したトナーを速やかに解砕することができる。
また、トナーコンテナ30の前半部では、幅狭フィルム722によってトナーが攪拌される。第2フィルム部材72の全体を幅広フィルム721のサイズとせず、幅狭フィルム722とする理由は、先の第1フィルム部材62の場合と同様に、第2骨格体71の通常回転時のトルク軽減と、トナー充填作業性の考慮にある。
以上詳述したように、本実施形態に係るトナーコンテナ30は、トナーを収容した状態で画像形成装置10に着脱可能に装着され、現像装置113にトナーを補給するためのものであり、トナーを収容するコンテナ体40と、このコンテナ体40の内部に配設され、トナーを攪拌する第1および第2攪拌部材60,70とを備える。
これら第1および第2攪拌部材60,70は、駆動部材としての第1および第2骨格体61,71と、これらの周壁に各々取り付けられる第1および第2フィルム部材62,72とを備えている。第1フィルム部材62は、第1骨格体61の周囲を筒状に覆う幅広フィルム621を有し、第2フィルム部材72もまた、第2骨格体71の周囲を筒状に覆う幅広フィルム721を有している。
これら幅広フィルム621、721の存在により、コンテナ体40内に充填されたトナーは、フィルムの内側と外側とに仕切られた状態になる。このため、コンテナ体40の内部でトナーが固化している場合であっても、第1および第2骨格体61,71が回転開始時に解きほぐすべきトナーは、実質的に幅広フィルム621、721の内側だけとなる。従って、第1および第2骨格体61,71の初期回転トルクは小さいもので済む。また、固化しているトナーが部分的に解されると、残部の固化部分も比較的容易に崩壊するので、速やかに固化したトナー全体を解すことができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
(1)上記の実施形態においては、本発明に係るトナーコンテナ30が適用された画像形成装置10として複写機を例に挙げて説明したが、複写機に代えてプリンタやファクシミリ装置であってもよい。
(2)上記の実施形態において、第1骨格体61に取り付けられる第1フィルム部材62として、幅狭フィルム622の部分を設けず、幅広フィルム621の部分のみからなるものを用いてもよい。同様に、第2骨格体71に取り付けられる第2フィルム部材72として、幅狭フィルム722の部分を設けず、幅広フィルム721の部分のみからなるものを用いてもよい。
(3)上記の実施形態においては、コンテナ本体41内にスクリューフィーダ50を挟んで第1攪拌部材60および第2攪拌部材70の双方を設ける例を示した。これに代えて、第1攪拌部材60および第2攪拌部材70の内のいずれか一方の設置を省略してもよい。
(4)上記の実施形態においては、第1攪拌部材60に、トナーをコンテナ本体41内の中央部へ向けて搬送する機能を付加した例を示した。こうする代わりに、トナーをトナー補給口432が設けられている側の端部へ搬送する機能を付加してもよい。
(5)上記の実施形態においては、トナー供給装置としてトナーコンテナ30を例に挙げた。トナー供給装置は、現像装置とトナーコンテナとが一体化された、いわゆる現像ユニットであってもよい。この場合、トナー切れが生じた場合、現像ユニット単位で新品と交換される。この場合、この現像ユニットは、感光体ドラム112へトナーを供給するための本発明に係るトナー供給装置ということになる。
(6)上記の実施形態においては、第1骨格体61の周方向における幅広フィルム621の基端縁部および先端縁部の双方がピン状突起615bによって係止されているが、先端縁部のみをピン状突起615bによって係止しないで自由端縁にしてもよい。こうすることで第1攪拌部材60が回転すると、幅広フィルム621の先端縁部は、コンテナ本体41の第1攪拌部材装着空間44の底面部415を擦って壁面に付着しているトナーを掻き取るため、より効果的にトナーコンテナ30内にトナーが残留しないようにすることができる。
(7)上記の実施形態において、筒状部材としての第1骨格体61の筒心位置に、当該第1骨格体61と一体回転するトナー搬送手段としてのスパイラルフィーダを設けてもよい。このスパイラルフィーダは、前記筒心と一体の駆動軸と、この駆動軸に同心で一体的に付設されたスパイラルフィンとを備えて構成される。かかるスパイラルフィーダを第1骨格体61内に設けることにより、円弧状アーチ片64の回転のみでトナーを搬送する上記の実施形態の搬送機構に比べてトナーの搬送能力を向上させることができる。
(8)上記の実施形態においては、駆動部材の例として円筒状の第1骨格体61と、角筒の棒状を呈する第2骨格体71を例示した。この他駆動部材は、三角筒状であってもよいし、5角筒や6角筒状のいわゆる多角筒状であってもよい。
10 画像形成装置 11 画像形成部
111 帯電ユニット 112 感光体ドラム
113 現像装置 115 クリーニング装置
116 除電装置 12 原稿読取部
13 露光装置 14 用紙搬送路
141 搬送ローラ対 15 転写ベルト
16 定着装置 161 定着ローラ
162 加圧ローラ 17 用紙給送部
171 用紙カートリッジ 172 ストッカー
173 ピックアップローラ 18 排紙トレイ
19 装置本体 20 両面コピー用搬送部
30 トナーコンテナ(トナー供給装置)
40 コンテナ体 41 コンテナ本体
411 前面部 412 後面部
413 左面部 414 右面部
415 底面部 419 本体側フランジ
42 蓋体 421 天板
422 把手 429 蓋体側フランジ
43 フィーダ装着空間 431,441,451 駆動力伝達ピン
432 トナー補給口 433 シャッタ部
44 攪拌部材装着空間 45 攪拌部材装着空間
46 軸受部 461 左方軸受部
462 右方軸受部 50 スクリューフィーダ
51 軸部 52 スクリュー部
53 ピン係合部 60 第1攪拌部材
61 第1骨格体(駆動部材;筒状部材) 611 前端板体
612 後端円盤 612a 駆動力伝達孔
613 長尺架設板(直板部) 613a ネジ孔
614 挟持片 615 固定片
615b ピン状突起 62 第1フィルム部材
621 幅広フィルム 622 幅狭フィルム
623 通過孔 624 T字孔
625 逃がし孔 626 取り付け孔
63 第1中心軸 631 アジテータ
631a 長孔 64 円弧状アーチ片(アーチ片)
641 左ネジ状アーチ片
642 右ネジ状アーチ片 643 中立アーチ片
70 第2攪拌部材 71 第2骨格体(駆動部材;棒状の軸部材)
711 前端板片 712 後端円盤
713 アングル材 714 短冊板
715 挟持リブ 716 固定片
716b ピン状突起 72 第2フィルム部材
721 幅広フィルム 722 幅狭フィルム
723 傾斜長孔(通過孔) 724 T字孔
725 切り込み線 726 取り付け孔
727 アジテータ 73 第2中心軸
74 ピン係合部 N ネジピン
P 用紙

Claims (9)

  1. 画像形成装置に着脱可能に装着されるトナー供給装置であって、
    トナーを収容するコンテナ体と、
    前記コンテナ体の内部に配設され、前記トナーを攪拌するべく駆動回転する攪拌部材と、を備え、
    前記攪拌部材は、回転駆動される駆動部材と、該駆動部材に取り付けられるフィルム部材とを含み、
    前記フィルム部材は、前記駆動部材の周囲を筒状に覆っていることを特徴とするトナー供給装置。
  2. 前記駆動部材が、筒状の周壁を有し筒心回りに回転可能な筒状部材からなり、前記筒状の周壁には前記トナーを通過させる開口部が備えられ、
    前記フィルム部材は、前記筒状の周壁の外周面に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のトナー供給装置。
  3. 前記筒状部材は、所定間隔を置いて前記筒心方向と平行に配置される一対の直板部と、前記一対の直板部間に架け渡される複数の半円状アーチ片とを含み、隣り合う前記アーチ片間の間隙が前記開口部とされ、
    前記フィルム部材は、矩形状の部材からなり、その第1側辺の側が前記直板部の一方に取り付けられ、前記第1側辺と対向する第2側辺までの長さが、前記筒状部材の周囲を少なくとも略1周する長さを有していることを特徴とする請求項2記載のトナー供給装置。
  4. 前記フィルム部材は、該フィルム部材が前記筒状部材の周囲を筒状に覆った状態で前記筒状部材の開口部と対向する部分に、通過孔を備えることを特徴とする請求項2又は3に記載のトナー供給装置。
  5. 前記フィルム部材は、前記通過孔内に突出し、該フィルム部材が前記筒状部材の周囲を筒状に覆った状態で外方に突出する突片を備えることを特徴とする請求項4に記載のトナー供給装置。
  6. 前記駆動部材が、その軸心回りに回転可能な棒状の軸部材からなり、
    前記フィルム部材は、筒状に成形された状態で、前記軸部材に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のトナー供給装置。
  7. 前記フィルム部材は、矩形状の部材からなり、
    その第3側辺が前記軸部材に取り付けられると共に、
    該フィルム部材が前記軸部材の周囲を筒状に覆った状態で、前記第3側辺と対向する第4側辺が前記軸部材に取り付けられていることを特徴とする請求項6に記載のトナー供給装置。
  8. 前記コンテナ体は、第1側壁と、これと対向する第2側壁とを有し、
    前記駆動部材は前記第1側壁と前記第2側壁との間で回転可能に軸支され、
    前記第1側壁には、前記コンテナ体の内部にトナーを装填するためのトナー充填孔が備えられ、
    前記駆動部材の周囲を筒状に覆う前記フィルム部材は、前記駆動部材の軸方向長さよりも短い部材であって、前記駆動部材の前記第2側壁の側に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のトナー供給装置。
  9. 前記駆動部材の前記第1側壁の側には、短尺のフィルム部材が取り付けられていることを特徴とする請求項8に記載のトナー供給装置。
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JP2015138189A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像剤収容容器、およびこれを備えた画像形成装置

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