JP2013195651A - 粉体詰まり抑制手段、粉体収容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで、粉体の詰まりを効果的に抑制することが可能な粉体詰まり抑制手段を提供する。
【解決手段】内部に画像形成用の粉体を収容した粉体収容器内での粉体の詰まりを抑制する粉体詰まり抑制手段である。粉体詰まり抑制手段は、挿通穴７１０が形成された複数のピース材７１と、複数のピース材７１の各挿通穴７１０に挿通されてピース材７１を一列に並べて保持する柔軟性長尺部材７２と、長尺部材７２の一端側からのピース材７１の脱落を防止するために長尺部材７２に設けられた抜止部７３と、長尺部材７２の他端側を引っ張ったり緩めたりする引張弛緩手段７５と、引張弛緩手段７５で長尺部材７２を引っ張ったときに抜止部７３とは反対側でピース材７１の引っ張り方向の移動を規制する規制部材７４とを備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、トナー等の画像形成用の粉体を収容する粉体収容器内の粉体の詰まりを抑制する粉体詰まり抑制手段、及び粉体詰まり抑制手段を備えた粉体収容器及び画像形成装置に関する。

一般に、感光体上に形成された潜像を現像剤としてのトナーを用いて可視画像化する電子写真方式の画像形成装置においては、画像形成に伴って消費されるトナーを補充するために、トナーを収容したトナー容器が設けられている。また、このトナー容器を画像形成装置本体に対して着脱可能に構成し、トナー容器内のトナーが無くなったら新しいトナー容器と交換する方式が多く採用されている。

トナー容器としては、例えば、筒状の容器の内面に螺旋状の突起が設けられ、軸回りに回転可能に構成されたスクリューボトルと称されるものが知られている。スクリューボトルを画像形成装置に装着した状態で軸回りに回転させると、内部に収容されているトナーが螺旋状の突起に倣って軸方向の一端部側へ移動し、その一端部側に設けられた排出口よりトナーが排出され、現像装置へトナーが補給される。

しかし、上記のようなトナー容器を、ユーザー等が、排出口側を下方にして立て掛けた状態で保管しておくと、トナーの自重により排出口の近傍でトナーが凝集したり固着したりする場合がある。特に、夏の屋外などの高温高湿の環境下でトナー容器が保管されていた場合はなおさらである。このように、トナーの凝集や固着が排出口の近傍で生じた場合は、これらのトナーによって排出口へのトナー排出経路が塞がれてしまう。その結果、トナー容器をセットして使用する際に、排出口からのトナー排出量が低下したり不安定になったりするといった問題が生じる。また、最悪の場合は、排出口からトナーを全く排出できないこともある。

従来、トナー容器内でのトナーの凝集や固着を抑制する方法として、下記のような方法が提案されている。
例えば、特許文献１では、複数の段差部を設けた容器本体の外周面に板ばねを圧接させた構成が提案されている。この場合、容器本体の回転に伴って板ばねが段差部を乗り越える際に、当該板ばねが弾性変形して外周面に打ち付けられ、容器本体に振動が付与される。この振動が容器本体内のトナーに伝播されることで、トナーの凝集や固着が抑制されるようになっている。

また、特許文献２では、螺旋状の凹凸を設けた容器本体の外周面に弾性的に当接する弾性部材を設けた構成が提案されている。この場合も、上記特許文献１の方法と同様に、容器本体の回転に伴い、弾性部材が容器本体の外周面に打ち付けられることで振動を与え、トナーの凝集等を抑制するようにしている。

また、特許文献３では、容器内のトナーを掻き取るための掻き取り部材を設けたトナー収容器が提案されている。掻き取り部材は、トナー収容器の回転に伴って容器の内周面に摺擦するようになっており、これにより、容器の内周面に付着したトナーを掻き取るようにしている。

しかし、上記特許文献１、２に記載の方法は、容器本体の外周面で発生させた振動を凝集トナーに伝播することによって、間接的にトナーがほぐされることを狙ったものであり、トナーに対し直接的な外力を与えることができるものではなかった。このため、特に、トナーの凝集や固着が強固に生じている場合は、凝集トナーや固着トナーを十分にほぐしたり除去したりすることが困難となる。また、この方法では、排出口近傍や排出口にトナーを導く排出経路でのトナーの凝集や固着を、効果的に抑制することも困難であった。

一方、上記特許文献３に記載の方法は、掻き取り部材がトナーに直接接触するため、トナーの凝集や固着を抑制する効果は向上するが、掻き取り部材が届かない箇所では十分な効果を発揮し得ない。このため、掻き取り部材が届かない排出経路や排出口近傍などにおいては、トナーの凝集や固着を効果的に抑制することができなかった。

そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、コンパクトで容器の排出口近傍などに設置でき、粉体の詰まりを効果的に抑制することが可能な粉体詰まり抑制手段、その粉体詰まり抑制手段を備えた粉体収容器及び画像形成装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、内部に画像形成用の粉体を収容した粉体収容器内での粉体の詰まりを抑制する粉体詰まり抑制手段であって、挿通穴が形成された複数のピース材と、前記複数のピース材の各挿通穴に挿通されてピース材を一列に並べて保持する柔軟性長尺部材と、前記長尺部材の一端側からの前記ピース材の脱落を防止するために長尺部材に設けられた抜止部と、前記長尺部材の他端側を引っ張ったり緩めたりする引張弛緩手段と、前記引張弛緩手段で前記長尺部材を引っ張ったときに前記抜止部とは反対側でピース材の引っ張り方向の移動を規制する規制部材とを備えることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、長尺部材を引っ張ったり緩めたりすることにより、長尺部材を起立状態とその起立状態から倒れた弛緩状態との間で駆動させ、この駆動によって粉体を撹拌することができる。このとき、粉体詰まり抑制手段は粉体に直接接触するので、従来の振動を粉体に与える構成に比べて、粉体の詰まりをより効果的に抑制することが可能となる。また、本発明の場合、粉体詰まり抑制手段をコンパクトかつ簡易な構成とすることができるので、比較的狭い箇所にも粉体詰まり抑制手段を設置することができる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザープリンタの概略構成図である。 トナー容器の装置本体に対する着脱方法を示す図である。 トナー容器の側面の部分断面図である。 トナー容器の回転駆動手段及びトナー搬送装置の構成を示す断面図である。 トナー容器の外観斜視図である。 トナー容器の装着途中の様子を示す図である。 トナー容器の装着が完了した状態を示す図である。 キャップ部の正面断面図である。 トナー詰まり抑制手段が起立状態となった状態を示す図である。 トナー詰まり抑制手段が弛緩状態となった状態を示す図である。 トナー詰まり抑制手段の他の実施形態の構成を示す図である。 トナー詰まり抑制手段が起立状態となった状態を示す図である。 トナー詰まり抑制手段が弛緩状態となった状態を示す図である。 内部回転部材の変形例を示す図である。 装着時における回転体の回転開始位置から回転停止位置までの距離を示す図である。 回転体を静止させるストッパを設けた実施形態を示す図である。 前記ストッパの解除機構の構成を示す図である。 前記ストッパの解除動作を説明するための図である。 前記ストッパの解除動作を説明するための図である。 回転体をギアとした実施形態を示す図である。 トナー詰まり抑制手段を複数設けた実施形態を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザープリンタの概略構成図である。まず、図１を参照して、カラーレーザープリンタの全体構成及び動作について説明する。

図１に示すように、カラーレーザープリンタの装置本体（画像形成装置本体）１の中央には、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の画像を形成する４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面にトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８などを備える。なお、感光体５は、ドラム状のものの他に、ベルト状のものを採用することも可能である。また、図１では、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃにおいては符号を省略している。

図１において、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射するようになっている。

一方、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、転写体としての無端状のベルト部材から構成される中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０は、４つの一次転写ローラ３１と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４によって張架されている。これらのローラ３１〜３４のうち、二次転写バックアップローラ３２が回転することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。

４つの一次転写ローラ３１は、中間転写ベルト３０を介して各感光体５に対向した位置に配設されている。各一次転写ローラ３１はそれぞれの位置で中間転写ベルト３０の内周面を押圧しており、中間転写ベルト３０の押圧された部分と各感光体５とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、各一次転写ローラ３１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。

中間転写ベルト３０を介して二次転写バックアップローラ３２に対向した位置には、二次転写ローラ３６が配設されている。この二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３０の外周面を押圧しており、二次転写ローラ３６と中間転写ベルト３０とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。また、二次転写ローラ３６は、一次転写ローラ３１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。

また、中間転写ベルト３０を介してクリーニングバックアップローラ３３に対向した位置には、ベルトクリーニング装置３５が配設されている。ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に当接するクリーニングブレード等を有しており、中間転写ベルト３０が周回走行する際にクリーニングブレード等によってベルト表面上の残留トナーや異物を除去するように構成されている。

装置本体１の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から用紙Ｐを給送する給紙ローラ１１等が設けてある。ここで、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。また、記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。また、図示しないが、手差し給紙機構を設けてもよい。

また、装置本体１内には、用紙Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向上流側には、タイミングローラとしての一対のレジストローラ１２が配設されている。

一方、二次転写ローラ３６の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置１５が配設されている。また、搬送路Ｒの用紙搬送方向下流端には、用紙を装置外へ排出するための一対の排紙ローラ１３が設けられている。さらに、装置本体１の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１４が設けてある。

また、装置本体１の上部には、画像形成用の粉体としてのトナーを収容した４つのトナー容器（粉体収容器）２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが装着されている。各トナー容器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色のトナーを収容している以外は、ほぼ同様に構成されている。

上記画像形成装置は以下のように動作する。
作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの感光体５が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置９から各感光体５の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視画像化（顕像化）される。

また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト３０を張架する二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動することにより、中間転写ベルト３０が図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上のトナー画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト３０の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。次いで、各感光体５の表面が図示しない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。

画像形成装置の下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０に収容されている用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１２によってタイミングを計られて、二次転写ローラ３６と二次転写バックアップローラ３２との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

その後、中間転写ベルト３０の周回走行に伴って、中間転写ベルト３０上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、上記二次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト３０上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。あるいは、二次転写バックアップローラ３２に対しトナーの帯電極性と同極性の転写電圧を印加することにより、中間転写ベルト３０上のトナー画像を用紙Ｐに転写するようにしてもよい。また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１５へと搬送され、定着装置１５によってトナー画像が用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ１３によって装置外へ排出され、排紙トレイ１４上にストックされる。

以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２は、上記トナー容器の装置本体に対する着脱方法を示す図である。
図２に示すように、トナー容器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、略円筒状のトナーボトルであり、装置本体１の上部には、各トナー容器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを収容する容器収容部２が設けられている。容器収容部２には、４つの凹部が形成されており、各凹部に沿ってトナー容器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを水平方向（図の矢印の方向）に案内することで着脱できるようになっている。

以下、トナー容器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの構成について説明する。
なお、上記４つのトナー容器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、異なる色のトナーを収容している以外はほぼ同様の構成となっているので、説明を簡略化するため、色の識別を示す符号（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を省略し、１つのトナー容器の構成について説明する。

図３は、トナー容器の側面の部分断面図である。
図３に示すように、トナー容器２０は、主として、内部にトナーを収容する容器本体（ボトル本体）２１と、その容器本体２１の開口する一端部に取り付けられたキャップ部２２とで構成される。容器本体２１は、その内周面に螺旋状の突起が設けられており、キャップ部２２に対して回転可能に取り付けられている。

キャップ部２２には、容器本体２１内のトナーを排出するための排出口２３と、容器本体２１内のトナーを排出口２３へと導くための排出経路２４と、排出口２３を開閉するシャッター２５等が設けられている。図３に示す状態では、排出口２３は、シャッター２５によって閉じられた状態となっている。この状態から、シャッター２５が図の左側にスライドすることで、排出口２３を開放された状態にすることができる。

トナー容器２０を装置本体１に装着する際及び装着が完了した状態の姿勢では、図３に示すように、排出口２３が下方を臨むように配設される。また、排出経路２４は、その姿勢で、容器本体２１内のトナーを水平方向（図の矢印Ａ１の方向）に搬送する水平搬送経路２４ａと、その水平搬送経路２４ａ内を通って搬送されたトナーを鉛直下方（図の矢印Ａ２の方向）へ搬送して排出口２３へと導く鉛直搬送経路２４ｂとで構成されている。

また、容器本体２１の開口する一端部内からキャップ部２２の水平搬送経路２４ａ内に渡って、一対の板状部材等から成る撹拌部材２６が設けられている。この撹拌部材２６は容器本体２１の一端部に取り付けられており、容器本体２１が回転すると、これと一緒に撹拌部材２６も回転するようになっている。

図４は、トナー容器の回転駆動手段及びトナー容器から現像装置までトナーを搬送するトナー搬送装置の構成を示す断面図である。
なお、この回転駆動手段及びトナー搬送装置も、各トナー容器に対して同様に構成されているので、以下、図４を参照しつつ、１組の回転駆動手段とトナー搬送装置の構成について説明する。

図４に示すように、回転駆動手段４０は、駆動源としての駆動モータ４１と、駆動モータ４１の軸に設けられたウォームギア４２と、ウォームギア４２と噛み合うアイドラギア４３とを有する。また、アイドラギア４３は、トナー容器２０の容器本体２１の外周面に形成された図示しないギアと噛み合っており、駆動モータ４１が駆動されると、その駆動力が、ウォームギア４２、アイドラギア４３を介して容器本体２１に回転力として伝達されるようになっている。

トナー搬送装置４５は、容器収容部２の下方に設けられたトナーホッパー４６と、トナーホッパー４６と現像装置７とを接続するトナー搬送管４７と、トナー搬送管４７内に収容された搬送コイル４８とを有する。トナーホッパー４６内には、トナーをトナー搬送管４７へ送り出すための回転可能な搬送部材４９が設けられている。

続いて、図４を参照しつつ、トナーの補給動作について説明する。
トナー補給指令を受けて、駆動モータ４１が駆動を開始すると、その駆動力が容器本体２１に伝達され、容器本体２１は図の矢印Ｂ１で示す方向に回転させられる。このとき、容器本体２１内に設けられた螺旋状の突起によってトナーが容器本体２１の開口部側へと搬送される。そして、トナーはキャップ部２２に設けられた排出口２３から図の矢印Ｂ２で示す方向に排出されトナーホッパー４６内に一旦貯留される。

このように、本実施形態では、排出口２３をキャップ部２２の周側面（下方）に設けることで、コンパクトで、かつ、トナーの排出に自重を利用できるようになっている。また、容器本体２１が回転するのに伴って図３に示す撹拌部材２６が回転するので、撹拌部材２６によって容器本体２１の開口部付近でトナーが撹拌され、トナー排出性が向上する。

トナーホッパー４６内に一旦貯留されたトナーは、トナーホッパー４６内の搬送部材４９が図の矢印Ｂ３で示す方向に回転することによって、トナー搬送管４７へと搬送される。トナー搬送管４７に搬送されたトナーは、回転する搬送コイル４８によって図の矢印Ｂ４で示す方向に搬送された後、現像装置７内へ補給される。

以下、トナー容器の構成についてさらに詳しく説明する。
図５は、トナー容器の外観斜視図である。
図５に示すように、トナー容器２０のキャップ部２２の先端面には、情報記憶媒体としての非接触ＲＦＩＤ用チップ５１が設けられている。このＦＲＩＤ用チップ５１には、トナー容器２０内に収容されているトナーの色やトナー量などの情報が記憶されている。トナー容器２０を装置本体１に装着した状態では、ＦＲＩＤ用チップ５１が装置本体１に設けられた図示しない情報読み取り装置に電気的に接続されることで、ＦＲＩＤ用チップ５１が記憶している情報を読み取り又は更新することができるようになる。

また、キャップ部２２の先端には、２つの位置決め穴５２，５３が設けられている。トナー容器２０を装置本体１に装着した際、これらの位置決め穴５２，５３に、容器収容部２に設けられている位置決め凸部が挿入されることで、トナー容器２０が装置本体１に対して位置決めされるようになっている。なお、本実施形態では、図の上側の位置決め穴５２が位置決めの主基準となり、下側の位置決め穴５３が従基準となっている。

また、キャップ部２２の先端側の図の上部には、トナー容器２０の非互換性を担保するための非互換形状部５４が設けられている。この非互換形状部５４は、収容するトナーの色に応じて形状あるいは位置が異なっており、トナー容器２０が容器収容部２の正規位置へ装着された場合に、装置本体１に設けられた図示しない嵌合部と嵌め合うことができるようになっている。

また、キャップ部２２の先端側の図の下部には、一対の回転体５０が回転可能に設けられている。図６に示すように、両回転体５０は、トナー容器２０を装置本体１に装着する際、装置本体１（容器収容部２）の壁面１ａに接触しつつ車輪の如く回転するようになっている。

図７は、トナー容器２０の装着が完了した状態を示す図である。
図７に示すように、装着完了状態では、キャップ部２２の先端に設けられた２つの位置決め穴５２，５３に、容器収容部２に設けてある位置決め凸部６２，６３が挿入されて位置決めされる。また、この状態では、シャッター２５が図の左側に移動することにより、排出口２３が開放され、排出口２３は容器収容部２に設けられた連通穴５９と連通連結される。これにより、排出口２３から排出されるトナーを、連通穴５９を介して、上記トナーホッパー４６へ補給できるようになる。

シャッター２５を開閉するシャッター開閉手段は、シャッター２５の先端が当接するように設けられた連通穴５９の縁５９ａと、装置本体１の窪みに設けられたシャッター閉鎖部材６０と、シャッター閉鎖部材６０を上方へ付勢する付勢手段としてのばね部材６１とを備える。シャッター閉鎖部材６０は、シャッター２５のスライド方向（図７の横方向）に対して傾斜した先端側の傾斜部６０ａと、その傾斜部６０ａよりも後方でシャッター２５のスライド方向に対し略直交方向に配設された引っ掛け部６０ｂとを有している。また、シャッター閉鎖部材６０の後端は、支軸６０ｃを介して回転可能に取り付けられている。これにより、シャッター閉鎖部材６０の先端は支軸６０ｃを中心に図の上下方向に揺動するようになっている。

トナー容器２０を装置本体１に装着する際は、シャッター２５の先端がシャッター閉鎖部材６０の傾斜部６０ａに接触し、シャッター閉鎖部材６０を一旦下方へ押し下げる。その後、シャッター２５は、図７に示すように、装置本体１に設けられた連通穴５９の縁５９ａに当接し、この当接により、シャッター２５はトナー容器２０の後方へスライド移動せしめられ、排出口２３が開放される。そして、シャッター閉鎖部材６０は、シャッター２５の後端が傾斜部６０ａを通過した時点で上方へ復帰する。

次に、トナー容器２０を装置本体１から取り外す場合、トナー容器２０を離脱する方向へ移動させると、最初は、引っ掛け部６０ｂにシャッター２５の端部が引っ掛かっているため、シャッター２５の離脱方向への移動が規制される。これにより、シャッター２５は、シャッター閉鎖部材６０に押されて排出口２３を閉鎖する方向へスライド移動せしめられ、排出口２３が閉鎖される。そして、シャッター２５の閉鎖方向への移動が完了した状態で、トナー容器２０をさらに勢いよく離脱する方向へ移動させると、シャッター閉鎖部材６０はその離脱方向の移動力に抗しきれずに押し下げられ、引っ掛け部６０ｂによるシャッター２５の拘束が解放される。その後、シャッター閉鎖部材６０は、シャッター２５がシャッター閉鎖部材６０の先端を通過した時点で上方へ復帰し元の状態に戻る。

図８は、キャップ部２２の正面断面図である。
図８に示すように、キャップ部２２内には、トナー（粉体）の詰まりを抑制するトナー詰まり抑制手段（粉体詰まり抑制手段）７０が設けられている。本実施形態の場合、トナー詰まり抑制手段７０は、排出口２３の近傍である鉛直搬送経路２４ｂ内に設けられている。

トナー詰まり抑制手段７０は、複数のピース材７１と、それらを一列に並べて保持する紐状体７２と、紐状体７２からのピース材７１の脱落を防止する抜止部７３と、抜止部７３とは反対側でピース材７１の移動を規制する規制部材７４と、紐状体７２を引っ張ったり緩めたりする引張弛緩手段７５とを備えている。また、引張弛緩手段７５は、上記一対の回転体５０と、両回転体５０を支持するクランク状の回転軸５５とで構成されている。

以下、図９及び図１０に基づき、トナー詰まり抑制手段７０の構成をさらに詳しく説明する。
複数のピース材７１には、それぞれ挿通穴７１０が形成されている。本実施形態では、ピース材７１を楕円体としているが、筒状体やその他の形状であってもよい。各ピース材７１の挿通穴７１０には紐状体７２が挿通され、これにより複数のピース材７１が一列に並んだ状態で保持されている。なお、紐状体７２の他に、帯状体、ワイヤ、あるいはこれらに類するものを用いてもよい。すなわち、ピース材７１を保持する部材は、柔軟性を有する所定長さの長尺部材であればよい。

紐状体７２の一端（以下、「先端」という）には抜止部７３が設けられている。抜止部７３は、ピース材７１の挿通穴７１０よりも大きく形成されており、抜止部７３と先端側のピース材７１ａとの干渉により、各ピース材７１が紐状体７２の先端側から抜け出ないようになっている。また、紐状体７２の先端とは反対側の他端（以下、「基端」という）は、回転体５０の回転中心から偏芯した位置にある回転軸５５の偏芯部（クランク部）５５０に取り付けられている。

回転軸５５の偏芯部５５０と基端側のピース材７１ｂとの間には、規制部材７４が設けられている。規制部材７４は、中間位置に穴部７４０が形成された長手状の部材であり、その両端はキャップ部２２の内面に固定されている（図８参照）。規制部材７４の穴部７４０は、紐状体７２を挿通できるが、ピース材７１は通過できない大きさに形成されている。

次に、図９及び図１０を参照して、トナー詰まり抑制手段７０の動作について説明する。
図９及び図１０に示すように、回転体５０が回転すると、回転軸５５の偏芯部５５０は、規制部材７４に対して近づいたり遠ざかったりする。特に、図９に示すように、偏芯部５５０が規制部材７４から遠ざかった場合は、紐状体７２の基端側が引っ張られる。このとき、複数のピース材７１も紐状体７２と一緒に引っ張られるが、紐状体７２の基端側にあるピース材７１ｂが規制部材７４と干渉することによって、ピース材７１の移動が規制される。その結果、図９に示すように、ピース材７１同士が密着し、ピース材７１が略鉛直方向に並んだ起立状態となる。

一方、図１０に示すように、偏芯部５５０が規制部材７４に近づいた場合は、上記とは反対に紐状体７２が緩められる。その結果、ピース材７１間の密着力が低減もしくは解除され、ピース材７１の自重によって紐状体７２が上記起立状態から倒れた弛緩状態となる。

このように、回転体５０が回転すると、紐状体７２は上記起立状態と弛緩状態との間で繰り返えし駆動し、この紐状体７２の駆動によって鉛直搬送経路２４ｂ内のトナーを撹拌することができる。これにより、トナーの凝集や固着が鉛直搬送経路２４ｂ内や排出口２３の近傍で生じていたとしても、その凝集トナーをほぐしたり、固着トナーを除去したりすることができる。その結果、鉛直搬送経路２４ｂや排出口２３におけるトナー詰まりを抑制することでき、排出口２３からのトナーの排出を円滑かつ安定的に行うことができるようになる。また、本実施形態の場合は、紐状体７２の駆動を、装置本体１へのトナー容器２０の装着動作に伴う回転体５０の回転によって行うことができるので、駆動源を別途設ける必要がなく、コスト増大や大型化を抑えることができる。

なお、本実施形態の場合、装置本体１からトナー容器２０を取り外す際も、回転体５０が装置本体１の壁面１ａに接触しつつ回転するので、このときも装着時と同様に、紐状体７２が起立状態と弛緩状態との間で駆動し、鉛直搬送経路２４ｂ内のトナーを撹拌することが可能である。

図１１〜図１３に、トナー詰まり抑制手段７０の他の実施形態の構成を示す。
この実施形態に係るトナー詰まり抑制手段７０は、上記実施形態と比べ、引張弛緩手段７５の構成が異なっている。具体的には、図１１に示すように、一対の回転体５０の回転軸５５がそれぞれ別体で構成されており、一方（図の左側）の回転軸５５に円盤状の内部回転部材７６が取り付けられている。内部回転部材７６は、鉛直搬送経路２４ｂ内に設けられており、内部回転部材７６に紐状体７２の基端が取り付けられている。詳しくは、図１２又は図１３に示すように、紐状体７２の他端は、内部回転部材７６の回転中心から偏芯した位置（偏芯部）７６０に取り付けられている。その他の構成は、基本的に上述の実施形態と同様となっている。

図１２及び図１３に示すように、内部回転部材７６が回転体５０と一体的に回転すると、その回転に伴って内部回転部材７６に取り付けられた紐状体７２の他端が規制部材７４に対して近づいたり遠ざかったりする。これにより、紐状体７２の基端側が、図１２に示すように引っ張られたり、図１３に示すように緩められたりする。その結果、上述の実施形態と同様に、紐状体７２が引っ張られたときは、紐状体７２が起立状態となり、反対に、紐状体７２が緩められたときは、紐状体７２が起立状態から倒れた弛緩状態となる。

このように、図１１〜図１３に示す実施形態においても、トナー容器２０の着脱時における回転体５０の回転によって、紐状体７２を起立状態と弛緩状態との間で駆動させることができるので、トナーを撹拌することができ、鉛直搬送経路２４ｂや排出口２３のトナー詰まりを抑制することできる。また、この場合も、紐状体７２を駆動させる駆動源を設ける必要がないので、コスト増大や大型化を抑えることができる。

また、この実施形態では、内部回転部材７６が、鉛直搬送経路２４ｂの内面近傍に配設されており、鉛直搬送経路２４ｂの中央には配設されていないので、内部回転部材７６によって鉛直搬送経路２４ｂのトナー搬送が妨げられにくい構成となっている。さらに、この実施形態の場合は、上述の実施形態とは異なり、一対の回転体５０の回転軸５５が左右に離れて配設されており、回転軸５５が鉛直搬送経路２４ｂ内を横切るように配設されていないので、回転軸５５の存在もトナー搬送の妨げになりにくくなっている。このように、図１１〜図１３に示す実施形態では、鉛直搬送経路２４ｂ内のトナー搬送が妨げられにくい構成となっているので、排出口２３からのトナーの排出をより円滑に行えるようになる。

なお、内部回転部材７６は円盤状でなくてもよい。例えば、図１４（ａ）に示すように、内部回転部材７６を棒状部材で形成し、その棒状部材の先端の偏芯部７６０に紐状体７２を取り付けてもよい。あるいは、図１４（ｂ）に示すように、内部回転部材７６を設けずに、回転軸５５の端部を径方向に曲げ、その曲げた部分の先端に紐状体７２を直接取り付けてもよい。このように、回転体５０と一体的に設けられた偏芯部を有する構成であれば、上記と同様の作用・効果を得ることが可能である。

また、図１１〜図１３に示す実施形態では、トナー容器２０の着脱を滑らかに行えるように、回転体５０をトナー容器２０の左右両側に設けているが、凝集トナーのほぐし作用及び固着トナーの除去作用に関係するのは一方の回転体５０（図１１に示す左側の回転体５０）だけであるので、他方の回転体５０を省略することも可能である。その場合、トナー容器２０の回転体５０を設けない側は、従来のトナー容器と同様に滑動接触部を構成し、装置本体側のレール上を滑らすようにすればよい。

上記本発明の各実施形態では、紐状体７２が起立状態となったとき、紐状体７２の先端は上方を向くようになっているが、例えば、紐状体７２の先端が横方向を向く場合であっても、トナーを撹拌することは可能である。ただし、起立状態で、紐状体７２の先端が上方、特に鉛直方向上方を向く方が、起立状態と弛緩状態との間の紐状体７２の駆動範囲を大きくすることができるので、撹拌機能が向上する。

また、ピース材７１を重い部材で形成した方が、紐状体７２を緩めたときのピース材７１の自重による紐状体７２の倒れや垂れ下がりが生じやすくなる。すなわち、起立状態と非起立状態との間の紐状体７２の駆動範囲を大きくすることができるので、撹拌機能が向上する。特に、効果的に撹拌機能を向上するには、複数のピース材７１のうち、紐状体７２の最も先端側のピース材７１ａを最も重くすることが好ましい。

また、トナー容器２０を装置本体１に対して装着していない非装着状態においては、紐状体７２を緩めた弛緩状態で保持しておくのがよい。仮に、容器装着前の非装着状態で、紐状体７２が引っ張られた起立状態で保持されていると、万が一、ピース材７１の重さが足りなかった場合に、紐状体７２が起立状態から弛緩状態へと変化することができず、撹拌が行われない可能性もある。これに対し、非装着状態で、紐状体７２を緩めた状態で保持している場合は、容器装着時に紐状体７２が引っ張られることで、紐状体７２を弛緩状態から起立状態へ確実に変化させることができるので、その後の撹拌が行われやすくなる。すなわち、容器装着時に撹拌が行われない可能性を低減することができる。

一方、トナー容器２０の装置本体１への装着が完了した状態では、紐状体７２を引っ張った起立状態で保持しておくのがよい。上記各実施形態の場合、起立状態では、ピース材７１がトナー搬送方向に並ぶようになっているので、トナー容器２０の装着完了状態で紐状体７２を起立状態としておくことにより、紐状体７２及びピース材７１がトナー搬送（排出）の妨げとなりにくくなり、排出口２３からのトナーの排出をより円滑に行えるようになる。

また、トナー容器２０の装着が完了した時点で、紐状体７２が起立状態となるようにするには、装着前の紐状体７２の状態と、図１５に示す装着時における回転体５０の回転開始位置から回転停止位置までの距離Ｄと、回転体５０の外周長を調整すればよい。例えば、装着前に紐状体７２が弛緩状態となっているとして、回転体５０の外周長をＧとすると、上記回転開始位置から回転停止位置までの距離Ｄが下記式（１）の関係を満たすように設定することで、装着完了時に紐状体７２を起立状態とすることができる。

Ｄ＝Ｇ／２×ｎ・・・・・式（１）
ここで、式（１）中のｎは、正の奇数である。

ところで、上述のように、非装着状態で紐状体７２を弛緩状態で保持しておいたとしても、その後、ユーザー等が回転体５０を不用意に回転させてしまった場合は、紐状体７２が弛緩状態で保持されなくなることも考えられる。

そのため、図１６に示す実施形態のように、非装着状態において、回転体５０を回転させないように静止させるストッパ８０を設けてもよい。この実施形態のストッパ８０は棒状に形成されており、その一端がキャップ部２２に設けられ、他端が回転体５０に形成された係止穴５０ａに挿入されている。回転体５０が回転しようとすると、係止穴５０ａに挿入されたストッパ８０の他端（以下、先端という）と回転体５０とが干渉することで、回転体５０の回転が規制されるようになっている。

図１７は、上記ストッパ８０の解除機構の構成を示す図である。
図１７に示すように、回転体５０に形成された係止穴５０ａは、長方形に形成されている。この係止穴５０ａにストッパ８０の先端が挿入された状態では、係止穴５０ａはトナー容器２０の装着方向Ｊへ延びるように配設される。ストッパ８０の基端は、キャップ部２２に対し支軸８１を介して回転可能に取り付けられている。これにより、ストッパ８０の先端は、トナー容器２０の装着方向Ｊの前後方向へ揺動可能となっている。

図１７において、符号８２で示す部材は、装置本体１に設けられたガイド部材である。このガイド部材８２は、トナー容器２０の左右両側に設けられており、トナー容器２０の着脱時に各ガイド部材８２によって各回転体５０がガイドされる。また、ストッパ８０を設けた側のガイド部材８２は、トナー容器２０の装着時に先端がストッパ８０と当接するように配設されている。すなわち、ストッパ８０側のガイド部材８２は、その先端にストッパ８０と当接する当接部８２ａを有する。また、そのストッパ８０の先端側には、トナー容器２０の装着方向Ｊに対して傾斜する傾斜面８２ｂが形成されている。また、キャップ部２２には、ストッパ８０を係止するための突起状の係止部８３が２つ設けられている。

以下、ストッパ８０の解除動作について説明する。
まず、図１７に示すように、トナー容器２０の装置本体１への装着開始直後では、ストッパ８０の先端が回転体５０の係止穴５０ａに挿入され、回転体５０の回転が規制された状態となっている。この状態で、トナー容器２０を装着方向Ｊへと動かすと、図１８に示すように、ガイド部材８２の先端（当接部８２ａ）がストッパ８０に当接する。この当接によって、ストッパ８０の先端が装着方向Ｊの後方へ揺動しつつ係止穴５０ａ内を移動し、係止穴５０ａ内から離脱する。これにより、ストッパ８０による回転体５０の規制が解除され、回転体５０が回転可能な状態となる。

その後、図１９に示すように、続けてトナー容器２０を装着方向Ｊへ移動させると、ストッパ８０がさらに後方へ揺動する。そして、ストッパ８０は、ガイド部材８２の傾斜面８２ｂに摺接しつつ突起状の係止部８３を乗り越えて係止される。

以上のように、図１７〜図１９に示す実施形態では、トナー容器２０の装着前の非装着状態では、ストッパ８０によって回転体５０を静止させておくことができるので、紐状体７２を確実に弛緩状態で保持しておくことができる。また、この実施形態では、トナー容器２０の装着動作に伴って、ガイド部材８２をストッパ８０に当接させ、ストッパ８０による回転規制を解除することができるので、操作性に優れる。さらに、回転規制を解除した後は、ストッパ８０を係止部８３によって係止しておくことができるので、ストッパ８０が装着動作中にガイド部材８２等に接触することによる異音の発生や、部材の損傷、装着性の低下などの不具合の発生を防止できる。また、ストッパ８０に、警告タグ（図示省略）を取り付けておき、ユーザーなどの操作者に対し、装着直前までにストッパ８０に触れないように注意を促すようにしてもよい。

また、上記各実施形態において、図２０に示すように、回転体５０を、外周面に歯列を有するギア５８とし、装置本体１の壁面１ａに、そのギア５８と噛み合うラック６９を設けてもよい。この場合、トナー容器２０を装置本体１に装着する際、ギア５８がトナー容器２０の着脱方向に伸びるラック６９と噛み合って回転することで、上記と同様に、紐状体７２を駆動させ、トナーを撹拌することができる。

また、この構成の場合は、ギア５８とラック６９との噛み合いによって回転抵抗が増すので、装着途中でトナー容器２０から手を離しても、トナー容器２０がその自重によって逆戻りしにくくなる。これにより、トナー容器２０が勝手に逆戻りすることによる落下などの虞を低減することができる。また、ギア５８とラック６９とが噛み合うことで、回転体５０がスリップすることなく回転することができるので、トナー詰まり抑制手段７０に駆動力をより確実に伝達することが可能となる。

なお、回転体５０をギアとしない実施形態の場合は、回転体５０の外周にゴムなどの摩擦係数の高い部材を設けることで、装置本体１の壁面１ａに対する回転体５０のグリップ力を向上させ、トナー詰まり抑制手段７０への駆動力の伝達性を高めることができる。

また、図２１に示すように、紐状体７２及びピース材７１を２組以上（複数）設けてもよい。このように構成することで、トナーを撹拌できる範囲が広がり、トナー詰まり抑制効果が向上する。なお、図２１に示す例は、図８に示す実施形態において紐状体７２及びピース材７１を２組設けた構成であるが、その他の本発明の実施形態においても同様に、紐状体７２及びピース材７１を２組以上設けることは可能である。

以上のように、本発明によれば、紐状体７２を引っ張ったり緩めたりすることにより、長尺部材を起立状態とその起立状態から倒れた弛緩状態との間で駆動させ、この駆動によってトナーを撹拌することができる。このとき、トナー詰まり抑制手段は内部のトナーに直接接触するので、従来の振動をトナーに与える構成に比べて、トナーの詰まりをより効果的に抑制することが可能となる。また、本発明の場合、トナー詰まり抑制手段をコンパクトかつ簡易な構成とすることができるので、排出口近傍の排出経路などの比較的狭い箇所にもトナー詰まり抑制手段を設置することができ、このような箇所におけるトナーの詰まりを効果的に抑制することが可能となる。

特に、上述の実施形態のように、キャップ部２２内に設けられた撹拌部材２６（図３参照）によっては鉛直搬送経路２４ｂ内のトナーの凝集や固着を効果的に抑制することができない構成においては、本発明のトナー詰まり抑制手段を鉛直搬送経路２４ｂ内に設置することにより大きな効果が期待できる。なお、排出口近傍以外の他の箇所に、本発明のトナー詰まり抑制手段を設置することも可能である。

また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、トナー容器にトナーのみを収容しているが、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を収容するトナー容器や、その他の画像形成用の粉体を収容する粉体収容器にも、同様に本発明を適用することは可能である。また、本発明の粉体収容器を備える画像形成装置は、上述の実施形態のようなカラーレーザープリンタに限らず、モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

１ 装置本体（画像形成装置本体）
２０ トナー容器（粉体収容器）
２３ 排出口
５０ 回転体
５５ 回転軸
５８ ギア
６９ ラック
７０ トナー詰まり抑制手段（粉体詰まり抑制手段）
７１ ピース部材
７２ 紐状体（長尺部材）
７３ 抜止部
７４ 規制部材
７５ 引張弛緩手段
８０ ストッパ
５５０ 偏芯部
７１０ 挿通穴
７６０ 偏芯部

特開２００６−２５８９９７号公報 特開平８−３１４２５８号公報 特開平８−１７９６１２号公報

Claims (14)

1. 内部に画像形成用の粉体を収容した粉体収容器内での粉体の詰まりを抑制する粉体詰まり抑制手段であって、
   挿通穴が形成された複数のピース材と、前記複数のピース材の各挿通穴に挿通されてピース材を一列に並べて保持する柔軟性長尺部材と、前記長尺部材の一端側からの前記ピース材の脱落を防止するために長尺部材に設けられた抜止部と、前記長尺部材の他端側を引っ張ったり緩めたりする引張弛緩手段と、前記引張弛緩手段で前記長尺部材を引っ張ったときに前記抜止部とは反対側でピース材の引っ張り方向の移動を規制する規制部材とを備えることを特徴とする粉体詰まり抑制手段。
2. 前記粉体収容器内の粉体を排出するための排出口の近傍に設けられた請求項１に記載の粉体詰まり抑制手段。
3. 前記引張弛緩手段は、前記粉体収容器の画像形成装置本体への装着動作に伴って画像形成装置本体に接触しつつ回転する回転体と、前記回転体の回転に伴って偏芯回転する偏芯部とを有し、
   前記長尺部材の前記他端側を前記偏芯部に取り付けて、前記回転体の回転により長尺部材が引っ張られたり緩められたりするように構成した請求項１又は２に記載の粉体詰まり抑制手段。
4. 前記回転体の回転軸をクランク状に形成し、そのクランク部を前記偏芯部とした請求項３に記載の粉体詰まり抑制手段。
5. 前記偏芯部を、前記粉体収容器の内面近傍に設けた請求項３又は４に記載の粉体詰まり抑制手段。
6. 前記複数のピース材のうち、前記長尺部材の前記一端側のピース材を最も重くした請求項１から５のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
7. 前記粉体収容器の画像形成装置本体への非装着状態では、前記長尺部材を緩めた状態で保持するようにした請求項１から６のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
8. 前記非装着状態において、前記回転体を回転させないように静止させるストッパを設けた請求項７に記載の粉体詰まり抑制手段。
9. 前記ストッパを、前記粉体収容器の画像形成装置本体への装着時に画像形成装置側の当接部に当接させることにより、前記回転体から離脱させるように構成した請求項８に記載の粉体詰まり抑制手段。
10. 前記粉体収容器の画像形成装置本体への装着完了状態では、前記長尺部材を引っ張った状態で保持することにより、前記ピース材が粉体搬送方向に並ぶようにした請求項１から９のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
11. 前記長尺部材を引っ張った際に、長尺部材の前記一端が上方へ向くようにした請求項１から１０のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
12. 前記回転体を、前記粉体収容器の画像形成装置本体への装着方向に伸びるように設けられたラックに噛み合うギアとした請求項１から１１のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段を備えたことを特徴とする粉体収容器。
14. 請求項１３に記載の粉体収容器を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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