JP2012212072A - 粉体物収納容器及びこれを備えた画像形成装置、並びに、粉体物補充方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】粉体物収納容器の排出孔内部で粉体物が凝集することにより生じる排出不良を抑制することを課題とする。
【解決手段】内部に収容したトナーが開口部に向けて搬送されるように構成された長尺な筒状の容器本体33Yと、容器本体の開口部から搬送されてくるトナーを一時的に収容する空洞Bが内部に形成され、空洞内のトナーを外部へ排出するトナー排出孔が容器本体長手方向に対する側面(図中下面)に形成されたキャップ部34Yとを備えたトナー容器であって、空洞内のトナーが空洞に面するトナー排出孔の入口面Caを通過するのを阻害する図示の阻害状態と、空洞内のトナーがトナー排出孔の入口面を通過するのを阻害しない非阻害状態とに切り替え可能な阻害部材38b,38cを備えている。
【選択図】図8
【解決手段】内部に収容したトナーが開口部に向けて搬送されるように構成された長尺な筒状の容器本体33Yと、容器本体の開口部から搬送されてくるトナーを一時的に収容する空洞Bが内部に形成され、空洞内のトナーを外部へ排出するトナー排出孔が容器本体長手方向に対する側面(図中下面)に形成されたキャップ部34Yとを備えたトナー容器であって、空洞内のトナーが空洞に面するトナー排出孔の入口面Caを通過するのを阻害する図示の阻害状態と、空洞内のトナーがトナー排出孔の入口面を通過するのを阻害しない非阻害状態とに切り替え可能な阻害部材38b,38cを備えている。
【選択図】図8
Description
本発明は、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に装着して用いられる粉体物収納容器及びこれを備えた画像形成装置、並びに、その粉体物収納容器を用いて画像形成装置へ粉体物を補充する粉体物補充方法に関するものである。
この種の画像形成装置としては、例えば補給用トナー(粉体物)を収容する筒状の粉体物収納容器であるトナー容器(トナーボトル)が画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられたものが知られている。このような筒状のトナーボトルの多くは、主として、長尺な筒状の容器本体とキャップ部とで構成されている。容器本体は、長手方向一端側に開口部が形成され、内部に収容したトナーが当該開口部に向けて搬送されるように構成されている。キャップ部は、容器本体の開口部を覆うように設けられていて、その開口部を介して容器本体内部から送り込まれてくるトナーを一時的に収容する内部空間(一時収容空間)が形成されている。また、キャップ部には、その内部空間内のトナーを外部へ排出する排出孔が容器本体長手方向に対する側面に形成されている。また、キャップ部の排出孔にはシャッタ部材が設けられている。このシャッタ部材は、画像形成装置本体に対して装着されていない状態においてキャップ部の排出孔をキャップ部の外部から閉塞状態にするものである。これにより、画像形成装置本体に対して装着されていない状態で排出孔からトナーが漏れ出すのを防止することができる。一方、画像形成装置本体に対して装着されている状態では、シャッタ部材がキャップ部の排出孔を開放状態にし、トナーボトル内のトナーを排出孔から排出して画像形成装置本体の現像装置(粉体物使用部)へトナーを補充できるようになる。
容器本体内部のトナーを容器本体の開口部からキャップ部へと搬送する構成は、例えば、容器本体の内壁面に螺旋状の搬送突起を形成し、長手方向を回転軸として容器本体を回転駆動させてトナーを搬送する構成、容器本体の内部に搬送スクリュー等の搬送部材を設けて搬送部材の駆動によりトナーを搬送する構成、あるいは、その他の公知の構成など、様々な構成が広く採用されている。
このような粉体物収納容器においては、トナー等の粉体物を内部に収納したままトナー等の粉体物収納容器が、例えば比較的高温環境(倉庫等)においてある程度の期間放置されると、その内部に収納されている粉体物が凝集し、その粉体物の流動性が悪化した状態になる。特に、容器本体が長尺で、かつ、その長手方向一端側の開口部に設けられたキャップ部に排出孔が形成されている上述した粉体物収納容器においては、そのキャップ部が下を向くように粉体物収納容器を起立した姿勢で保管すると、容器本体内に高く積み上がった粉体物の重さがキャップ部内の粉体物に働くので、キャップ部内の粉体物が強固に凝集される。その結果、強固に凝集した粉体物によってキャップ部に設けられた排出孔が塞がれ、当該粉体物収納容器を画像形成装置に装着して使用する際に、その排出孔から画像形成装置本体への粉体物の補充が妨げられる事態すなわち排出不良が発生する。
上記特許文献1に記載のトナー容器は、このような排出不良を改善できる構成を採用している。具体的に説明すると、このトナー容器は、画像形成装置に装着された状態において、キャップ部を固定したまま容器本体がその長手方向を回転軸として回転駆動して容器本体内のトナーをキャップ部へと搬送する。その容器本体の開口部には、容器本体長手方向に沿ってキャップ部の内部へ延びる攪拌部材が固定されている。この攪拌部材の先端は、キャップ部の側面内壁に面する排出孔の入口面にかかる形状となっている。このような構成により、排出孔の入口面を塞いでいる強固に凝集したトナーは、容器本体の回転駆動により駆動する攪拌部材の先端でほぐされ、排出口からのトナー排出を妨げるトナーの凝集を緩和し、凝集したトナーに起因した排出不良を改善できる。
ところが、本発明者らの研究の結果、上記特許文献1に記載のトナー容器であっても、以下に説明するように、トナーの凝集に起因した排出不良を十分に抑制できない場合があるという問題を見出した。
キャップ部の側面に形成される排出孔の内部、すなわち、キャップ部側面の内壁面に面する入口面とキャップ部側面の外壁面に面する出口面との間には、キャップ部の側面壁厚分に相当する空間が存在する。上記特許文献1に記載のトナー容器における攪拌部材の先端は、排出孔の入口面を塞いでいるトナーをほぐすことはできるが、排出孔の内部で凝集しているトナーをほぐすことはできない。キャップ部の側面壁厚が十分に薄ければ、排出孔からのトナー排出を妨げる排出孔内部のトナーの壁は薄いので、排出不良を発生させるほどの影響が出ない場合もある。しかしながら、キャップ部の強度確保等の関係で、キャップ部の側面にはある程度の壁厚が必要であり、この場合、排出孔内部で凝集するトナーの壁は厚くなり、排出不良が発生する。
なお、この問題は、粉体物がトナーである場合に限定されるものではない。
キャップ部の側面に形成される排出孔の内部、すなわち、キャップ部側面の内壁面に面する入口面とキャップ部側面の外壁面に面する出口面との間には、キャップ部の側面壁厚分に相当する空間が存在する。上記特許文献1に記載のトナー容器における攪拌部材の先端は、排出孔の入口面を塞いでいるトナーをほぐすことはできるが、排出孔の内部で凝集しているトナーをほぐすことはできない。キャップ部の側面壁厚が十分に薄ければ、排出孔からのトナー排出を妨げる排出孔内部のトナーの壁は薄いので、排出不良を発生させるほどの影響が出ない場合もある。しかしながら、キャップ部の強度確保等の関係で、キャップ部の側面にはある程度の壁厚が必要であり、この場合、排出孔内部で凝集するトナーの壁は厚くなり、排出不良が発生する。
なお、この問題は、粉体物がトナーである場合に限定されるものではない。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、粉体物収納容器の排出孔内部で粉体物が凝集することにより生じる排出不良を抑制できる粉体物収納容器及びこれを備えた画像形成装置、並びに、その粉体物収納容器を用いて画像形成装置へ粉体物を補充する粉体物補充方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、長手方向一端側に開口部が形成され、内部に収容した粉体物が該開口部に向けて搬送されるように構成された長尺な筒状の容器本体と、該容器本体の開口部に対して容器本体長手方向に連通していて該開口部から搬送されてくる粉体物を一時的に収容する一時収容空間が内部に形成され、該一時収容空間内の粉体物を外部へ排出する排出孔が容器本体長手方向に対する側面に形成されたキャップ部とを備えた粉体物収納容器において、上記一時収容空間内の粉体物が該一時収容空間に面する上記排出孔の入口面を通過するのを阻害する阻害状態と、該一時収容空間内の粉体物が該排出孔の入口面を通過するのを阻害しない非阻害状態とに切り替え可能な阻害部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の粉体物収納容器において、上記キャップ部の外壁面に面する上記排出孔の出口面を開放状態にする開位置と該排出孔の出口面を閉塞状態にする閉位置とに移動可能なシャッタ部材を有し、該シャッタ部材が上記開位置に位置するときには上記阻害部材が上記非阻害状態となり、該シャッタ部材が上記閉位置に位置するときには上記阻害部材が上記阻害状態となるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の粉体物収納容器において、上記開位置から上記閉位置への上記シャッタ部材の移動に連動して上記阻害部材が上記非阻害状態から上記阻害状態へ切り替わり、該閉位置から該開位置への該シャッタ部材の移動に連動して該阻害部材が該阻害状態から該非阻害状態へ切り替わるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の粉体物収納容器において、上記阻害部材は、上記シャッタ部材の内壁面から上記排出孔の入口面へと延びる起立部と、該起立部の先端に固定されていて該排出孔の入口面を閉塞可能な閉塞部とから構成されており、上記開位置から上記閉位置への上記シャッタ部材の移動に連動して上記阻害部材の閉塞部が上記排出孔の入口面を閉塞する閉塞位置へ移動し、該閉位置から該開位置への該シャッタ部材の移動に連動して該阻害部材の閉塞部が該排出孔の入口面を閉塞しない非閉塞位置へ移動するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粉体物収納容器において、上記キャップ部における上記一時収容空間内の粉体物を攪拌する攪拌部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の粉体物収納容器において、外部からの駆動力を受けて回転駆動する回転駆動部を有し、該回転駆動部の回転駆動によって上記攪拌部材を駆動して上記一時収容空間内の粉体物を攪拌することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、画像形成動作時に使用される粉体物を収容する粉体物収納容器が着脱自在に装着された画像形成装置において、上記粉体物収納容器として、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉体物収納容器を用いることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉体物収納容器から、該粉体物収納容器が着脱自在に装着される画像形成装置本体の粉体物使用部へ、該粉体物を補充する粉体物補充方法であって、上記阻害部材が上記阻害状態となっている上記粉体物収納容器を画像形成装置本体に装着した後に、該阻害部材を上記非阻害状態へ切り替えることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の粉体物収納容器において、上記キャップ部の外壁面に面する上記排出孔の出口面を開放状態にする開位置と該排出孔の出口面を閉塞状態にする閉位置とに移動可能なシャッタ部材を有し、該シャッタ部材が上記開位置に位置するときには上記阻害部材が上記非阻害状態となり、該シャッタ部材が上記閉位置に位置するときには上記阻害部材が上記阻害状態となるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の粉体物収納容器において、上記開位置から上記閉位置への上記シャッタ部材の移動に連動して上記阻害部材が上記非阻害状態から上記阻害状態へ切り替わり、該閉位置から該開位置への該シャッタ部材の移動に連動して該阻害部材が該阻害状態から該非阻害状態へ切り替わるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の粉体物収納容器において、上記阻害部材は、上記シャッタ部材の内壁面から上記排出孔の入口面へと延びる起立部と、該起立部の先端に固定されていて該排出孔の入口面を閉塞可能な閉塞部とから構成されており、上記開位置から上記閉位置への上記シャッタ部材の移動に連動して上記阻害部材の閉塞部が上記排出孔の入口面を閉塞する閉塞位置へ移動し、該閉位置から該開位置への該シャッタ部材の移動に連動して該阻害部材の閉塞部が該排出孔の入口面を閉塞しない非閉塞位置へ移動するように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粉体物収納容器において、上記キャップ部における上記一時収容空間内の粉体物を攪拌する攪拌部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の粉体物収納容器において、外部からの駆動力を受けて回転駆動する回転駆動部を有し、該回転駆動部の回転駆動によって上記攪拌部材を駆動して上記一時収容空間内の粉体物を攪拌することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、画像形成動作時に使用される粉体物を収容する粉体物収納容器が着脱自在に装着された画像形成装置において、上記粉体物収納容器として、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉体物収納容器を用いることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉体物収納容器から、該粉体物収納容器が着脱自在に装着される画像形成装置本体の粉体物使用部へ、該粉体物を補充する粉体物補充方法であって、上記阻害部材が上記阻害状態となっている上記粉体物収納容器を画像形成装置本体に装着した後に、該阻害部材を上記非阻害状態へ切り替えることを特徴とするものである。
本発明においては、阻害部材を阻害状態とすることで、キャップ部の一時収容空間内の粉体物が排出孔の入口面を通過するのを阻害し、粉体物が排出孔内部へ入り込むのを抑制できる。よって、阻害部材を阻害状態としておくことにより、粉体物が排出孔内部で凝集してしまうことを抑制できる。
本発明によれば、粉体物が排出孔内部で凝集するのを抑制できるので、排出孔内部で粉体物が凝集することにより生じる排出不良を抑制できるという優れた効果が得られる。
以下、本発明の一実施形態について、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。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
画像形成装置100のトナー容器収容部70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つの粉体物収納容器としてのトナー容器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70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、各色に対応した作像部6Y,6M,6C,6Kが並設されている。また、トナー容器32Y,32M,32C,32Kの下方には、それぞれ、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kが配設されている。そして、トナー容器32Y,32M,32C,32Kに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kによって、作像部6Y,6M,6C,6Kの現像装置(粉体物使用部)内に供給(補給)される。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
画像形成装置100のトナー容器収容部70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つの粉体物収納容器としてのトナー容器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70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、各色に対応した作像部6Y,6M,6C,6Kが並設されている。また、トナー容器32Y,32M,32C,32Kの下方には、それぞれ、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kが配設されている。そして、トナー容器32Y,32M,32C,32Kに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kによって、作像部6Y,6M,6C,6Kの現像装置(粉体物使用部)内に供給(補給)される。
図2は、イエローに対応した作像部6Yの概略構成を示す模式図である。
作像部6Yは、感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示)、等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
作像部6Yは、感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示)、等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
なお、他の3つの作像部6M,6C,6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M,6C,6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明を行うことにする。
感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の時計方向に回転駆動する。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7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)。その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程)。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)。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。その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって機械的に回収される(クリーニング工程)。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上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M,6C,6Kでも、イエロー作像部6Yと同様に行われる。すなわち、作像部の下方に配設された露光装置7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M,6C,6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光装置7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。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。
中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9K、2次転写バックアップローラ12、複数のテンションローラ、中間転写クリーニング部、等で構成される。中間転写ベルト8は、複数のローラ部材によって張架、支持されるとともに、1つのローラ部材12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動する。4つの1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。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。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部(不図示)の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト8上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部26には記録媒体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、一番上の記録媒体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。レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。その後、記録媒体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。
次に、作像部における現像装置の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置5Yは、図2に示すように、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つの搬送スクリュー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落下搬送経路64Yに連通している。
現像装置5Yは、図2に示すように、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つの搬送スクリュー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落下搬送経路64Yに連通している。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転駆動する。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。現像装置5Y内の現像剤Gは、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、トナー補給装置60Yを介して現像剤収容部54Y内に補給される。なお、トナー補給装置の構成、動作については、後で詳しく説明する。
現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュー55Yによって、現像剤Gとともに混合、攪拌されながら、2つの現像剤収容部53Y,54Yを循環する。そして、現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤Gは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域)まで搬送され、現像領域に形成された電界によって感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤Gはスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
次に、図3及び図4を参照して、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kについて詳述する。
本画像形成装置100のトナー容器収容部70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装置60Y,60M,60C,60Kによって適宜に各現像装置内に補給される。なお、4つのトナー補給装置60Y,60M,60C,60Kやトナー容器32Y,32M,32C,32K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、イエローに対応したトナー補給装置60Yやトナー容器32Yのみの説明を行い、他の3つの色に対応したトナー補給装置60M,60C,60Kやトナー容器32M,32C,32Kの説明を適宜に省略する。
本画像形成装置100のトナー容器収容部70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装置60Y,60M,60C,60Kによって適宜に各現像装置内に補給される。なお、4つのトナー補給装置60Y,60M,60C,60Kやトナー容器32Y,32M,32C,32K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、イエローに対応したトナー補給装置60Yやトナー容器32Yのみの説明を行い、他の3つの色に対応したトナー補給装置60M,60C,60Kやトナー容器32M,32C,32Kの説明を適宜に省略する。
トナー容器32Y,32M,32C,32Kが図4中矢印Qの方向へ移動して本画像形成装置100のトナー容器収容部70に装着されると、その装着動作に連動して、トナー容器32Y,32M,32C,32Kのシャッタ38が移動してトナー排出孔Wが開放されるとともに、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kのトナー補給口73wとトナー排出孔Wとが連通する。これにより、トナー容器32Y,32M,32C,32K内に収容されたトナーが、トナー排出孔Wから排出されて、トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kのトナー補給口73wからトナータンク部61Y内に貯溜されることになる。
本実施形態のトナー容器32Yは、略円筒状のトナーボトルであって、主として、トナー容器収容部70に非回転で保持されるキャップ部34Yと、ギア33cが一体的に形成された容器本体33Yと、で構成される。容器本体33Yは、キャップ部34Yに対して相対的に回転可能に保持されていて、駆動部91(駆動モータ、駆動ギア等で構成されている。)によって図3の矢印方向に回転駆動される。そして、容器本体33Y自体が回転することで、容器本体33Yの内周面に螺旋状に形成された突起33bによって、容器本体33Yの内部に収容されたトナーが容器本体長手方向に沿って図3中の左側から右側へ搬送されて、キャップ部34Yのトナー排出孔Wからトナーが排出される。すなわち、駆動部91によってトナー容器32Yの容器本体33Yが適宜に回転駆動されることで、トナータンク部61Yにトナーが適宜に供給される。なお、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)に新品のものに交換される。
トナー補給装置60Y,60M,60C,60Kは、トナー容器収容部70、トナータンク部61Y、トナー搬送スクリュー62Y、攪拌部材65Y、トナーエンドセンサ66Y、駆動部91、等で構成されている。
トナータンク部61Yは、トナー容器32Yのトナー排出孔Wの下方に配設されていて、トナー容器32Yのトナー排出孔Wから排出されたトナーが貯留される。トナータンク部61Yの底部は、トナー搬送スクリュー62Yの上流部に接続されている。また、トナータンク部61Yの壁面には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知するトナーエンドセンサ66Yが設置されている。トナーエンドセンサ66Yとしては、圧電センサ等を用いることができる。そして、トナーエンドセンサ66Yによってトナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことが制御部90にて検知(トナーエンド検知)されると、制御部90の制御により駆動部91(駆動ギア)によってトナー容器32Yの容器本体33Yを所定時間回転駆動してトナータンク部61Yへのトナー補給を行う。さらに、このような制御を繰り返してもトナーエンドセンサ66Yによるトナーエンド検知が解除されない場合には、トナー容器32Y内にトナーがないものとして、本画像形成装置100の表示部(不図示)にトナー容器32Yの交換を促す旨の表示を行う。
トナータンク部61Yは、トナー容器32Yのトナー排出孔Wの下方に配設されていて、トナー容器32Yのトナー排出孔Wから排出されたトナーが貯留される。トナータンク部61Yの底部は、トナー搬送スクリュー62Yの上流部に接続されている。また、トナータンク部61Yの壁面には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知するトナーエンドセンサ66Yが設置されている。トナーエンドセンサ66Yとしては、圧電センサ等を用いることができる。そして、トナーエンドセンサ66Yによってトナータンク部61Yに貯留されたトナーが所定量以下になったことが制御部90にて検知(トナーエンド検知)されると、制御部90の制御により駆動部91(駆動ギア)によってトナー容器32Yの容器本体33Yを所定時間回転駆動してトナータンク部61Yへのトナー補給を行う。さらに、このような制御を繰り返してもトナーエンドセンサ66Yによるトナーエンド検知が解除されない場合には、トナー容器32Y内にトナーがないものとして、本画像形成装置100の表示部(不図示)にトナー容器32Yの交換を促す旨の表示を行う。
また、トナータンク部61Yにおけるトナーエンドセンサ66Yの近傍には、トナータンク部61Yに貯留されたトナーの凝集を防ぐ攪拌部材65Yが設置されている。攪拌部材65Yは、軸部に可撓性部材が設置されたものであって、図3の時計回り方向に回転することによりトナータンク部61Y内のトナーを攪拌する。さらに、攪拌部材65Yの可撓性部材の先端が、その回転周期でトナーエンドセンサ66Yの検知面を摺接することで、トナーエンドセンサ66Yの検知面にトナーが固着して検知精度が低下する不具合を抑止している。
図示は省略するが、トナー搬送スクリュー62Yは、トナータンク部61Yに貯留されたトナーを斜め上方に搬送するものである。詳しくは、トナー搬送スクリュー62Yは、トナータンク部61Yの底部(最下点)から現像装置5Yの上方に向けてトナーを直線的に搬送する。そして、トナー搬送スクリュー62Yによって搬送されたトナーは、トナー落下搬送経路64Yを自重落下して現像装置5Y(現像剤収容部54Y)内に補給される。
また、トナー容器収容部70は、主として、トナー容器32Yのキャップ部34Yを保持するためのキャップ受部73と、トナー容器32Yの容器本体33Yを保持するためのボトル受部72(容器本体受部)と、トナー容器32Yの装着動作時における挿入口となる挿入口部71と、で構成されている。本画像形成装置100の手前側(図1の紙面垂直方向手前側)に設置された本体カバー(不図示)を開放すると、トナー容器収容部70の挿入口部71が露呈される。そして、各トナー容器32Y,32M,32C,32Kの長手方向を水平方向とした状態で、本画像形成装置100の手前側から各トナー容器32Y,32M,32C,32Kの着脱操作(トナー容器の長手方向を着脱方向とする着脱操作)を行う。ボトル受部72は、その長手方向の長さが、容器本体33Yの長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。また、キャップ受部73はボトル受部72における長手方向(装着方向)の一端側に設けられ、挿入口部71はボトル受部72における長手方向(装着方向)の他端側に設けられている。そのため、トナー容器32Yの装着動作にともない、キャップ部34Yは、挿入口部71を通過した後に、しばらくボトル受部72上を滑動して、その後にキャップ受部73にセットされることになる。
また、本実施形態では、トナー容器32Y,32M,32C,32Kが着脱自在に並設されるトナー容器収容部70のキャップ受部73に、RFID用アンテナが設置されている。このアンテナは、図5に示すように、トナー容器32Yのキャップ部34Yの端面に設置された電子情報格納部材としてのRFID用チップ35と通信を行うためのものである。そして、トナー容器32Y,32M,32C,32KのRFID用チップ35(電子情報格納部材)と本画像形成装置100のRFID用アンテナとの間で必要な情報の授受が行われる。双方の間で通信される情報としては、トナー容器の製造番号、リサイクル回数等の情報や、トナーの容量、ロット番号、色等の情報や、本画像形成装置100の使用履歴等の情報がある。RFID用チップ35には、これらの電子情報が本画像形成装置100に設置される前に予め格納されている。または、設置された後に本画像形成装置100から受け取った情報が格納される。
次に、図5〜図7を参照して、トナー容器32Y,32M,32C,32Kについて詳述する。
本実施形態のトナー容器32Yは、主として、容器本体33Yと、その頭部に設けられたキャップ部34Yと、で構成される。このトナー容器32Yには、更に、図7に示すように、攪拌部材33f、キャップシール37、シャッタ38、シャッタシール36、RFID用チップ35等が設けられている。
本実施形態のトナー容器32Yは、主として、容器本体33Yと、その頭部に設けられたキャップ部34Yと、で構成される。このトナー容器32Yには、更に、図7に示すように、攪拌部材33f、キャップシール37、シャッタ38、シャッタシール36、RFID用チップ35等が設けられている。
容器本体33Yには、その容器本体長手方向の一端側に開口部Aが設けられている。また、容器本体33Yの開口部Aが設けられている側の端部(頭部)には、容器本体33Yとともに一体的に回転するギア33cが設けられている。容器本体33Yの頭部は、トナー容器を画像形成装置本体に装着する際の装着動作において先頭側となる。容器本体33Y内に収容されたトナーは、開口部Aからキャップ部34Y内のスペース(一時収容空間)へ排出される。容器本体33Yからキャップ部34Yへのトナー搬送(容器本体33Yの回転駆動)は、キャップ部34Y内のトナーが所定の喫水線を下回らない程度に適宜に行われる。
ギア33cは、本画像形成装置100のトナー容器収容部70に設けられた駆動ギアと噛合して、容器本体33Yの長手方向を回転軸として容器本体33Yを回転駆動させるためのものである。詳しくは、ギア33cは、開口部Aの周りを一周するように形成されていて、容器本体33Yの回転軸に対して放射状に複数の歯が形成されている。そして、ギア33cは、その一部が、図6に示すようにキャップ部34Yに形成された切欠部から露呈して、本画像形成装置100の駆動ギアと噛合する。そして、駆動ギアからギア33cに駆動力が伝達されて、容器本体33Yが回転することになる。なお、本実施形態において、駆動ギア及びギア33cは平歯車である。
図5及び図6に示すように、容器本体33Yの開口部Aの反対側端部(装着方向の後方の端部)には、トナー容器32Yの着脱作業を行う際にユーザーが把持するための把持部33dが設けられている。ユーザーは把持部33dを把持しながら、本画像形成装置100に対してトナー容器32Yの装着を行うことになる(図5の矢印方向へのトナー容器32Yの移動)。
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や把持部33dとともにブロー成形にて製造することができる。
また、本実施形態のトナー容器32Yにおいて、図7に示すように、容器本体33Yとともに回転する攪拌部材33fが、ボトル口部33a(開口部A)に嵌合される。攪拌部材33fは、キャップ部34Y内の空洞内へ延設された棒状部材であり、キャップ部34Yの空洞内におけるトナーを攪拌する機能を有する。
また、容器本体33Yのボトル口部33aは、キャップ部34Yに対して相対的に回転可能に嵌合する。したがって、ギア33cは、キャップ部34Yに対して相対的に回転することになる。また、容器本体33Yの頭部(ギア33cが形成された位置近傍)の内径は、トナーが収容された収容部(螺旋状の突起33bが形成された位置)の内径よりも小さくなるように形成されている。そして、容器本体33Yの頭部には、その内周面が内部に向かってせり出すように形成された汲み上げ部(図7中破線で囲んだ部分)が設けられている。そして、容器本体33Yの回転にともない螺旋状の突起33bによって開口部Aに向けて搬送されたトナーは、その汲み上げ部によって頭部の小径部に汲み上げられる。その後、頭部の小径部に汲み上げられたトナーは、攪拌部材33fに攪拌されながら、開口部Aからキャップ部34Yの空洞に向けて排出される。
キャップ部34Yは、空洞よりも大きな内径を有するように形成された内挿部を有し、その内挿部に容器本体33Yの開口部Aが内挿される。キャップ部34Yの底部(画像形成装置本体に装着された状態において下部に位置する箇所)には、容器本体33Yの開口部Aから排出されたトナーを、容器外であって鉛直方向下方に排出(自重落下)させるためのトナー排出孔Wが形成されている。そして、キャップ部34Yの底部には、トナー排出孔Wの開閉を行うためのシャッタ38が、容器本体33Yの長手方向(容器本体33Yの回転軸方向)に沿ってスライド移動可能に保持されている。このシャッタ38は、容器本体33Yの頭部側から容器本体33Yの把持部33d側に向かう向きにスライド移動することでトナー排出孔Wを開放し、逆に、容器本体33Yの把持部33d側から容器本体33Yの頭部側に向かう向きにスライド移動することでトナー排出孔Wを閉塞する。シャッタ38の開閉動作(トナー排出孔Wの開閉動作)は、本画像形成装置100のトナー容器収容部70へのトナー容器32Yの長手方向の着脱動作に連動して行われる。
図8は、画像形成装置本体に装着されていない状態のトナー容器32Yのキャップ部34Yを、容器本体長手方向に沿って部分的に切断したときの部分断面図である。
図9は、画像形成装置本体に装着されている状態のトナー容器32Yのキャップ部34Yを、容器本体長手方向に沿って部分的に切断したときの部分断面図である。
キャップ部34Yの上部(天井部)には、RFID用チップ35が設けられたキャップ部34Yの端面から長手方向に延設された第1の穴部34aが形成されている。この第1の穴部34aは、本画像形成装置100におけるキャップ部34Yの位置決め主基準となる。詳しくは、トナー容器収容部70へのトナー容器32Yの長手方向の装着動作に連動して、キャップ部34Yの第1の穴部34aにキャップ受部73の主基準ピン73aが挿入されて係合する。
また、キャップ部34Yの下部(底部)には、RFID用チップ35が設けられたキャップ部34Yの端面から長手方向に延設された第2の穴部34bが、トナー排出孔Wの位置に達しないように形成されている。この第2の穴部34bは、本画像形成装置100におけるキャップ部34Yの位置決め従基準となる。詳しくは、トナー容器収容部70へのトナー容器32Yの長手方向の装着動作に連動して、キャップ部34Yの第2の穴部34bにキャップ受部73の従基準ピン73bが挿入されて係合する。
このように構成された2つの穴部34a,34bによって、トナー容器収容部70におけるキャップ部34Yの位置決めが行われる。
図9は、画像形成装置本体に装着されている状態のトナー容器32Yのキャップ部34Yを、容器本体長手方向に沿って部分的に切断したときの部分断面図である。
キャップ部34Yの上部(天井部)には、RFID用チップ35が設けられたキャップ部34Yの端面から長手方向に延設された第1の穴部34aが形成されている。この第1の穴部34aは、本画像形成装置100におけるキャップ部34Yの位置決め主基準となる。詳しくは、トナー容器収容部70へのトナー容器32Yの長手方向の装着動作に連動して、キャップ部34Yの第1の穴部34aにキャップ受部73の主基準ピン73aが挿入されて係合する。
また、キャップ部34Yの下部(底部)には、RFID用チップ35が設けられたキャップ部34Yの端面から長手方向に延設された第2の穴部34bが、トナー排出孔Wの位置に達しないように形成されている。この第2の穴部34bは、本画像形成装置100におけるキャップ部34Yの位置決め従基準となる。詳しくは、トナー容器収容部70へのトナー容器32Yの長手方向の装着動作に連動して、キャップ部34Yの第2の穴部34bにキャップ受部73の従基準ピン73bが挿入されて係合する。
このように構成された2つの穴部34a,34bによって、トナー容器収容部70におけるキャップ部34Yの位置決めが行われる。
ここで、第1の穴部34aの穴の深さ(又は、主基準ピン73aの長手方向の長さ)は、第2の穴部34bの穴の深さ(又は、従基準ピン73bの長手方向の長さ)よりも長く設定されている。これにより、トナー容器収容部70へのトナー容器32Yの長手方向の装着動作において、位置決め主基準となる第1の穴部34aへの主基準ピン73aの係合が開始された後に、位置決め従基準となる第2の穴部34bへの従基準ピン73bの係合が開始されることになり、トナー容器収容部70へのトナー容器32Yのスムーズな装着が可能になる。また、このように長手方向に長い第1の穴部34aは、キャップ部34Yの天井部(トナーに埋没することがない部分)に設けられているために、キャップ部34Y内におけるトナーの搬送性(流動性)に与える影響が生じないことになる。また、長手方向に短い第2の穴部34bは、キャップ部34Yの底部に設けられているものの、キャップ部34Yの端面からトナー排出孔Wの位置までの短いスペースを利用して設置できるものであって、位置決め従基準としての機能を充分に発揮する。
キャップ部34Yの端面上には、第1の穴部34aと第2の穴部34bとの間に、種々の電子情報が格納されたRFID用チップ35が設置されている。RFID用チップ35は、トナー容器収容部70にキャップ部34Yが装着された状態で、キャップ受部73のアンテナ73eに対して所定距離離間して対向するように構成されている。そして、RFID用チップ35は、キャップ部34Yがキャップ受部73に保持された状態で、アンテナ73eとの間で非接触通信(無線通信)を行う。
ここで、本実施形態では、RFID用チップ35が第1の穴部34a(主基準)と第2の穴部34b(従基準)との間に固設されているために、キャップ受部73のアンテナ73eに対してRFID用チップ35の位置が高精度に定められることになる。したがって、アンテナ73e(RFID用アンテナ)に対するRFID用チップ35の位置ずれによる通信不良を抑止することができる。
ここで、本実施形態では、RFID用チップ35が第1の穴部34a(主基準)と第2の穴部34b(従基準)との間に固設されているために、キャップ受部73のアンテナ73eに対してRFID用チップ35の位置が高精度に定められることになる。したがって、アンテナ73e(RFID用アンテナ)に対するRFID用チップ35の位置ずれによる通信不良を抑止することができる。
ところで、本実施形態のトナー容器32Yが、トナーを内部に収納したまま、そのキャップ部34Yが下を向いた姿勢で、比較的高温環境(倉庫等)においてある程度の期間放置された場合、キャップ部34内のトナーは、容器本体33Y内のトナーの重さによって圧縮されて凝集する。この場合、このトナー容器32Yを画像形成装置本体に装着して使用する際に、そのキャップ部34Yに設けられたトナー排出孔Wから画像形成装置本体へのトナー排出不良が発生する。本実施形態においては、トナー容器32Yを画像形成装置本体に装着した後に容器本体33Yを回転駆動させることで攪拌部材33fが回転駆動し、これによりキャップ部34Yの空洞(一時収容空間)B内におけるトナーが攪拌されてほぐされる。よって、キャップ部34Yの空洞内のトナーの凝集は解消できる。しかしながら、その空洞Bから底部に向かって延設されたトナー排出孔Wの内部空間C、すなわち、キャップ部34Yの内壁面に面するトナー排出孔Wの入口面Caとキャップ部34Yの外壁面に面するトナー排出孔Wの出口面Cbとの間の空間Cには、攪拌部材33fが届かない。そのため、トナー排出孔Wの内部空間C内で凝集しているトナーについては、トナー容器32Yを画像形成装置本体に装着して容器本体33Yを回転駆動させた後も、凝集したままとなる。このような凝集トナーがトナー排出孔Wを塞いだままだと、トナー排出孔Wから画像形成装置本体へのトナー排出不良が発生するので、これを改善する必要がある。
図10は、本実施形態におけるシャッタ38の六面図のうち背面図を省略したものである。
図11は、本実施形態におけるシャッタ38の分解斜視図である。
本実施形態において、シャッタ38には、キャップ部24Yの空洞B内のトナーが空洞Bに面するトナー排出孔Wの入口面Caを通過するのを阻害するための阻害部材が設けられている。本実施形態の阻害部材は、キャップ部34Yの外壁面に面するトナー排出孔Wの出口面Cbを閉塞するためのシャッタ部材としてのシャッタ基板38aの内壁面からトナー排出孔Wの入口面Caへと延びる起立部38bと、その起立部38bの先端に固定されていてトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞可能な閉塞部としての庇部38cとから構成されている。シャッタ38は、図11に示すように、起立部38b及び庇部38cを構成するコの字状部材38Aの底面部(庇部38cと対向する部分)に設けられた位置決め孔38fに、シャッタ基板38aを構成する基板部38B上に形成された突起部38eを嵌合させることによって、形成される。
図11は、本実施形態におけるシャッタ38の分解斜視図である。
本実施形態において、シャッタ38には、キャップ部24Yの空洞B内のトナーが空洞Bに面するトナー排出孔Wの入口面Caを通過するのを阻害するための阻害部材が設けられている。本実施形態の阻害部材は、キャップ部34Yの外壁面に面するトナー排出孔Wの出口面Cbを閉塞するためのシャッタ部材としてのシャッタ基板38aの内壁面からトナー排出孔Wの入口面Caへと延びる起立部38bと、その起立部38bの先端に固定されていてトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞可能な閉塞部としての庇部38cとから構成されている。シャッタ38は、図11に示すように、起立部38b及び庇部38cを構成するコの字状部材38Aの底面部(庇部38cと対向する部分)に設けられた位置決め孔38fに、シャッタ基板38aを構成する基板部38B上に形成された突起部38eを嵌合させることによって、形成される。
図12は、シャッタ38が開位置にあるときのキャップ部34Yを下方から見たときの斜視図である。
キャップ部34Yの底部には、その両側に、シャッタ38がトナー排出孔Wを開閉するようにシャッタ38を案内して長手方向に移動させるためのスライド溝34tが形成されている。このスライド溝34tは、シャッタ38のシャッタ基板38aのスライド移動方向両側に形成される一対のレール部38dと摺動可能に係合する溝である。そして、シャッタ38における一対のレール部38dの間でキャップ部34Yのスライド溝34tを挟み込むようにして一対のレール部38dとスライド溝34tとが係合することにより、シャッタ38がスライド溝34tに沿って長手方向に沿ってスライド移動可能となる。
キャップ部34Yの底部には、その両側に、シャッタ38がトナー排出孔Wを開閉するようにシャッタ38を案内して長手方向に移動させるためのスライド溝34tが形成されている。このスライド溝34tは、シャッタ38のシャッタ基板38aのスライド移動方向両側に形成される一対のレール部38dと摺動可能に係合する溝である。そして、シャッタ38における一対のレール部38dの間でキャップ部34Yのスライド溝34tを挟み込むようにして一対のレール部38dとスライド溝34tとが係合することにより、シャッタ38がスライド溝34tに沿って長手方向に沿ってスライド移動可能となる。
キャップ部34Yの底部には、トナー排出孔Wの出口面Cbの縁にシャッタシール36が貼着されている。このシャッタシール36は、シャッタ38のシャッタ基板38aがトナー排出孔Wの出口面Cbを閉塞状態にする閉位置に位置した場合に、シャッタ基板38aとトナー排出孔Wの出口面Cbとの間からトナーが漏出するのを防止するためのものであって、発泡樹脂材料等で形成することができる。
図13〜図15は、シャッタ38の開閉動作にともなうシャッタ閉機構73dの動作を示す図である。
シャッタ38の開放動作時には、まず、図13に示すように、白抜き矢印方向のトナー容器32Yの装着動作にともない、画像形成装置本体のトナー容器収容部70におけるキャップ受部73に設けられた第1挟持部材73d1がキャップ部34Yの突起部34mに当接する。その後、白矢印方向のトナー容器32Yの装着動作が進むと、図14に示すように、第1挟持部材73d1がキャップ部34Yの突起部34mに押されて、シャッタ閉機構73dが支軸部73d3を中心に回転し、第2挟持部材73d2がシャッタ38のシャッタ基板38aを挟持する。その後、シャッタ38は、キャップ受部73のトナー補給口73wの周囲に形成された壁部に当接して、その壁部と第2挟持部材73d2とによって挟み込まれるようにしてシャッタ38の移動が規制され、シャッタ38は長手方向に絶対的に移動しないようになる。一方、トナー容器32Yの装着方向への移動は進められるために、キャップ部34Yに対するシャッタ38の開放方向への相対移動が行われる。すなわち、図15に示すように、シャッタ38は、容器本体33Yの側に相対的に移動して、トナー排出孔Wを開放状態にする。
シャッタ38の開放動作時には、まず、図13に示すように、白抜き矢印方向のトナー容器32Yの装着動作にともない、画像形成装置本体のトナー容器収容部70におけるキャップ受部73に設けられた第1挟持部材73d1がキャップ部34Yの突起部34mに当接する。その後、白矢印方向のトナー容器32Yの装着動作が進むと、図14に示すように、第1挟持部材73d1がキャップ部34Yの突起部34mに押されて、シャッタ閉機構73dが支軸部73d3を中心に回転し、第2挟持部材73d2がシャッタ38のシャッタ基板38aを挟持する。その後、シャッタ38は、キャップ受部73のトナー補給口73wの周囲に形成された壁部に当接して、その壁部と第2挟持部材73d2とによって挟み込まれるようにしてシャッタ38の移動が規制され、シャッタ38は長手方向に絶対的に移動しないようになる。一方、トナー容器32Yの装着方向への移動は進められるために、キャップ部34Yに対するシャッタ38の開放方向への相対移動が行われる。すなわち、図15に示すように、シャッタ38は、容器本体33Yの側に相対的に移動して、トナー排出孔Wを開放状態にする。
他方、トナー容器32Yをトナー容器収容部70から取り外す場合には、上述の装着時の手順と逆の手順で操作が行われる。具体的には、シャッタ38の閉塞動作時には、まず、白抜き矢印方向とは逆方向にトナー容器32Yの取り外し動作を行うと、図15に示すように、シャッタ38のシャッタ基板38aを挟持しているキャップ受部73の第2挟持部材73d2がシャッタ38のシャッタ基板38aの側部に形成された突起部38gに引っ掛かる。このとき、キャップ受部73の第1挟持部材73d1は、キャップ部34Yの突起部34mの側面に当接して、シャッタ閉機構73dが支軸部73d3を中心に回転することはない。よって、シャッタ38は取り外し方向への移動を規制されたまま、トナー容器32Yの取り外し方向への移動が進められる。これにより、キャップ部34Yに対するシャッタ38の閉塞方向への相対移動が行われ、図14に示すように、トナー排出孔Wを閉塞状態にする。そして、トナー排出孔Wが閉塞状態になると、キャップ受部73の第1挟持部材73d1とキャップ部34Yの突起部34mの側面との当接が解除されるので、シャッタ閉機構73dが支軸部73d3を中心に回転可能となる。よって、更にトナー容器32Yの取り外し動作を行うことで、シャッタ38の突起部38gに第2挟持部材73d2が押されてシャッタ閉機構73dが支軸部73d3を中心に回転し、図13に示す状態になる。その結果、シャッタ38の突起部38gが第2挟持部材73d2に引っ掛かることがなくなり、トナー容器32Yを取り外すことができる。
以上、本実施形態に係る画像形成装置100は、画像形成動作時に使用される粉体物であるトナーを収容する粉体物収納容器としてのトナー容器32Y,32M,32C,32K(以下、色分け符号であるY、M、C、Kを省略する。)が着脱自在に装着されたものである。このトナー容器32は、長手方向一端側に開口部Aが形成され、内部に収容したトナーが開口部Aに向けて搬送されるように構成された長尺な筒状の容器本体33と、容器本体33の開口部Aに対して容器本体長手方向に連通していて開口部Aから搬送されてくるトナーを一時的に収容する一時収容空間としての空洞Bが内部に形成され、空洞B内のトナーを外部へ排出する排出孔としてのトナー排出孔Wが容器本体長手方向に対する側面(画像形成装置本体装着時には底面となる面)に形成されたキャップ部34とを備えている。そして、空洞B内のトナーが空洞Bに面するトナー排出孔Wの入口面Caを通過するのを阻害する図8に示す阻害状態と、空洞B内のトナーがトナー排出孔Wの入口面Caを通過するのを阻害しない図9に示す非阻害状態とに切り替え可能な阻害部材38b,38cを有している。これにより、本トナー容器32が、トナーを内部に収納したまま、そのキャップ部34が下を向いた姿勢で、比較的高温環境(倉庫等)においてある程度の期間放置された場合でも、阻害部材38b,38cによってトナー排出孔Wの内部空間Cにはトナーが入り込まないので、攪拌部材33fを用いてもほぐすことができないトナー排出孔Wの内部空間C内のトナー凝集を防止できる。よって、トナー排出孔Wの内部空間C内のトナー凝集に起因したトナー排出不良を防止できる。
また、本実施形態においては、キャップ部34の外壁面に面するトナー排出孔Wの出口面Cbを開放状態にする開位置とトナー排出孔Wの出口面Cbを閉塞状態にする閉位置とに移動可能なシャッタ部材としてのシャッタ基板38aを設け、シャッタ基板38aが開位置に位置するときには阻害部材38b,38cが非阻害状態となり、シャッタ基板38aが閉位置に位置するときには阻害部材38b,38cが阻害状態となるように構成されている。このような構成により、従来の一般的なシャッタ基板38aの開閉動作機構を利用して、阻害部材38b,38cの阻害状態と非阻害状態との切り替えを行うことができる。
特に、本実施形態においては、開位置から閉位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材38b,38cが非阻害状態から阻害状態へ切り替わり、閉位置から開位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材38b,38cが阻害状態から非阻害状態へ切り替わるように構成されている。このように阻害部材38b,38cとシャッタ基板38aとが連動する構成とすることで、従来の一般的なシャッタ基板38aの開閉動作機構を用いて阻害部材38b,38cの阻害状態と非阻害状態との切り替えを行うことができる。
また、本実施形態における阻害部材は、シャッタ基板38aの内壁面からトナー排出孔Wの入口面Caへと延びる起立部38bと、その起立部38bの先端に固定されていてトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞可能な閉塞部としての庇部38cとから構成されており、開位置から閉位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材の庇部38cがトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞する閉塞位置へ移動し、閉位置から開位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材の庇部38cがトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞しない非閉塞位置へ移動するように構成されている。これにより、阻害部材38b,38cとシャッタ基板38aとが連動する構成を簡易に実現できる。
また、本実施形態においては、キャップ部34における空洞B内のトナーを攪拌する攪拌部材33fを有している。これにより、キャップ部34における空洞B内のトナー凝集を攪拌部材33fで崩すことができ、スムーズなトナー排出が実現可能となる。
特に、本実施形態では、外部からの駆動力を受けて回転駆動する回転駆動部としてのギア33cを有し、ギア33cの回転駆動によって攪拌部材33fを駆動して空洞B内のトナーを攪拌するように構成されているので、トナーが強固に凝集していても、強い攪拌力でこれを崩すことができる。
また、本実施形態においては、キャップ部34の外壁面に面するトナー排出孔Wの出口面Cbを開放状態にする開位置とトナー排出孔Wの出口面Cbを閉塞状態にする閉位置とに移動可能なシャッタ部材としてのシャッタ基板38aを設け、シャッタ基板38aが開位置に位置するときには阻害部材38b,38cが非阻害状態となり、シャッタ基板38aが閉位置に位置するときには阻害部材38b,38cが阻害状態となるように構成されている。このような構成により、従来の一般的なシャッタ基板38aの開閉動作機構を利用して、阻害部材38b,38cの阻害状態と非阻害状態との切り替えを行うことができる。
特に、本実施形態においては、開位置から閉位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材38b,38cが非阻害状態から阻害状態へ切り替わり、閉位置から開位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材38b,38cが阻害状態から非阻害状態へ切り替わるように構成されている。このように阻害部材38b,38cとシャッタ基板38aとが連動する構成とすることで、従来の一般的なシャッタ基板38aの開閉動作機構を用いて阻害部材38b,38cの阻害状態と非阻害状態との切り替えを行うことができる。
また、本実施形態における阻害部材は、シャッタ基板38aの内壁面からトナー排出孔Wの入口面Caへと延びる起立部38bと、その起立部38bの先端に固定されていてトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞可能な閉塞部としての庇部38cとから構成されており、開位置から閉位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材の庇部38cがトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞する閉塞位置へ移動し、閉位置から開位置へのシャッタ基板38aの移動に連動して阻害部材の庇部38cがトナー排出孔Wの入口面Caを閉塞しない非閉塞位置へ移動するように構成されている。これにより、阻害部材38b,38cとシャッタ基板38aとが連動する構成を簡易に実現できる。
また、本実施形態においては、キャップ部34における空洞B内のトナーを攪拌する攪拌部材33fを有している。これにより、キャップ部34における空洞B内のトナー凝集を攪拌部材33fで崩すことができ、スムーズなトナー排出が実現可能となる。
特に、本実施形態では、外部からの駆動力を受けて回転駆動する回転駆動部としてのギア33cを有し、ギア33cの回転駆動によって攪拌部材33fを駆動して空洞B内のトナーを攪拌するように構成されているので、トナーが強固に凝集していても、強い攪拌力でこれを崩すことができる。
なお、本発明が上記各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、上記各実施の形態の中で示唆した以外にも、上記各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、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各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。
32 トナー容器
33 容器本体
33a ボトル口部
33b 突起33b
33c ギア
33d 把持部
33f 攪拌部材
34 キャップ部
34m 突起部
34t スライド溝
36 シャッタシール
37 キャップシール
38 シャッタ
38a シャッタ基板
38b 起立部
38c 庇部
38d レール部
60 トナー補給装置
70 トナー容器収容部
72 ボトル受部
73 キャップ受部
73d シャッタ閉機構
73w トナー補給口
100 画像形成装置
A 開口部
B 空洞
C トナー排出孔の内部空間
Ca 入口面
Cb 出口面
W トナー排出孔
33 容器本体
33a ボトル口部
33b 突起33b
33c ギア
33d 把持部
33f 攪拌部材
34 キャップ部
34m 突起部
34t スライド溝
36 シャッタシール
37 キャップシール
38 シャッタ
38a シャッタ基板
38b 起立部
38c 庇部
38d レール部
60 トナー補給装置
70 トナー容器収容部
72 ボトル受部
73 キャップ受部
73d シャッタ閉機構
73w トナー補給口
100 画像形成装置
A 開口部
B 空洞
C トナー排出孔の内部空間
Ca 入口面
Cb 出口面
W トナー排出孔
Claims (8)
- 長手方向一端側に開口部が形成され、内部に収容した粉体物が該開口部に向けて搬送されるように構成された長尺な筒状の容器本体と、
該容器本体の開口部に対して容器本体長手方向に連通していて該開口部から搬送されてくる粉体物を一時的に収容する一時収容空間が内部に形成され、該一時収容空間内の粉体物を外部へ排出する排出孔が容器本体長手方向に対する側面に形成されたキャップ部とを備えた粉体物収納容器において、
上記一時収容空間内の粉体物が該一時収容空間に面する上記排出孔の入口面を通過するのを阻害する阻害状態と、該一時収容空間内の粉体物が該排出孔の入口面を通過するのを阻害しない非阻害状態とに切り替え可能な阻害部材を有することを特徴とする粉体物収納容器。 - 請求項1の粉体物収納容器において、
上記キャップ部の外壁面に面する上記排出孔の出口面を開放状態にする開位置と該排出孔の出口面を閉塞状態にする閉位置とに移動可能なシャッタ部材を有し、
該シャッタ部材が上記開位置に位置するときには上記阻害部材が上記非阻害状態となり、該シャッタ部材が上記閉位置に位置するときには上記阻害部材が上記阻害状態となるように構成されていることを特徴とする粉体物収納容器。 - 請求項2の粉体物収納容器において、
上記開位置から上記閉位置への上記シャッタ部材の移動に連動して上記阻害部材が上記非阻害状態から上記阻害状態へ切り替わり、該閉位置から該開位置への該シャッタ部材の移動に連動して該阻害部材が該阻害状態から該非阻害状態へ切り替わるように構成されていることを特徴とする粉体物収納容器。 - 請求項3の粉体物収納容器において、
上記阻害部材は、上記シャッタ部材の内壁面から上記排出孔の入口面へと延びる起立部と、該起立部の先端に固定されていて該排出孔の入口面を閉塞可能な閉塞部とから構成されており、
上記開位置から上記閉位置への上記シャッタ部材の移動に連動して上記阻害部材の閉塞部が上記排出孔の入口面を閉塞する閉塞位置へ移動し、該閉位置から該開位置への該シャッタ部材の移動に連動して該阻害部材の閉塞部が該排出孔の入口面を閉塞しない非閉塞位置へ移動するように構成されていることを特徴とする粉体物収納容器。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粉体物収納容器において、
上記キャップ部における上記一時収容空間内の粉体物を攪拌する攪拌部材を有することを特徴とする粉体物収納容器。 - 請求項5の粉体物収納容器において、
外部からの駆動力を受けて回転駆動する回転駆動部を有し、
該回転駆動部の回転駆動によって上記攪拌部材を駆動して上記一時収容空間内の粉体物を攪拌することを特徴とする粉体物収納容器。 - 画像形成動作時に使用される粉体物を収容する粉体物収納容器が着脱自在に装着された画像形成装置において、
上記粉体物収納容器として、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉体物収納容器を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粉体物収納容器から、該粉体物収納容器が着脱自在に装着される画像形成装置本体の粉体物使用部へ、該粉体物を補充する粉体物補充方法であって、
上記阻害部材が上記阻害状態となっている上記粉体物収納容器を画像形成装置本体に装着した後に、該阻害部材を上記非阻害状態へ切り替えることを特徴とする粉体物補充方法。
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