JP2013218060A - 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】排出経路内の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７０である。粉体詰まり抑制手段７０は、粉体収容器の粉体排出経路２４内に配設される弾性部材６５と、弾性部材６５が取り付けられた回転軸５５と、回転軸５５を介して弾性部材６５を回転させる回転手段５０と、弾性部材６５が回転中に当接することで弾性部材６５を弾性変形させその回転軌道を規制する規制部７３とを備える。弾性部材６５の回転に伴い、弾性部材６５が規制部７３に当接し弾性変形した後、弾性部材６５が規制部７３を通過した際に規制部７３による規制が解除され弾性復帰するように構成した。
【選択図】図８

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、排出経路内の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、前記粉体収容器の粉体排出経路内に配設される弾性部材と、前記弾性部材が取り付けられた回転軸と、前記回転軸を介して前記弾性部材を回転させる回転手段と、前記弾性部材が回転中に当接することで弾性部材を弾性変形させその回転軌道を規制する規制部とを備え、前記弾性部材の回転に伴い、弾性部材が前記規制部に当接し弾性変形した後、弾性部材が規制部を通過した際に規制部による規制が解除され弾性復帰するように構成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、弾性部材を回転させることにより、弾性部材が弾性変形と弾性復帰とを繰り返すことで、この駆動によって粉体排出経路内の粉体を撹拌することができる。これにより、粉体排出経路内の粉体詰まりを抑制することできるようになる。 また、本発明の場合、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、本発明によれば、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、比較的狭い粉体排出経路においても粉体詰まり抑制手段を容易に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。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第１実施形態の構成を示す側面断面図である。 前記第１実施形態の構成を示す正面断面図である。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第２実施形態の構成を示す正面図である。 前記第２実施形態の構成を示す側面断面図である。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第３実施形態の構成を示す正面図である。 前記第３実施形態の構成を示す側面断面図である。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第４実施形態の構成を示す正面図である。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第５実施形態の構成を示す正面図である。 前記第５実施形態の構成を示す側面断面図である。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第６実施形態の構成を示す正面図である。 前記第６実施形態の構成を示す側面断面図である。 本発明のトナー詰まり抑制手段の第７実施形態の構成を示す側面断面図である。 コイルばねを下向きに保持した状態を示す側面断面図である。 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正面断面図である。 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側面断面図である。

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（粉体搬出経路）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の排出経路２４付近の側面断面図、図９は、キャップ部２２の正面断面図である。
図８又は図９に示すように、キャップ部２２には内部のトナー（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。以下、図８及び図９を参照しつつ、トナー詰まり抑制手段７０の第１実施形態の構成について説明する。

図８に示すように、トナー詰まり抑制手段７０は、鉛直搬送経路２４ｂ内に配設された弾性部材としてのコイルばね６５と、コイルばね６５が取り付けられた回転軸５５と、回転軸５５を介してコイルばね６５を回転させる回転手段としての上記回転体５０と、コイルばね６５が回転中に当接することでコイルばね６５を弾性変形させその回転軌道を規制する規制部７３とを備える。

コイルばね６５は、回転軸５５の径方向に延びるように巻かれ、その一端が回転軸５５に取り付けられている。一方、コイルばね６５の他端は、自由端となっており、回転軸５５の径方向及びそれと交差する方向に動けるようになっている。図９に示すように、コイルばね６５は、鉛直搬送経路２４ｂ内を横切るように配設された回転軸５５の中央部に取り付けられ、一対の回転体５０は、回転軸５５の両端に一体的に取り付けられている。また、規制部７３は、鉛直搬送経路２４ｂを形成するキャップ部２２の内面の一部で構成されている。

トナー容器２０の装置本体１への装着動作に伴って、回転体５０が図８の矢印の方向へ回転すると、回転軸５５と一体的にコイルばね６５が回転する。コイルばね６５は、規制部７３（内面）に当接していない状態では自然長となっているが、回転に伴いコイルばね６５が規制部７３に当接すると、コイルばね６５の回転軌道が規制され、コイルばね６５が撓むように弾性変形する。そして、コイルばね６５の先端が規制部７３に摺接しつつそれを通過すると、規制部７３による規制が解除され弾性復帰する。

このように、回転体５０の回転に伴って、コイルばね６５が弾性変形と弾性復帰とを繰り返すことで、コイルばね６５が鉛直搬送経路２４ｂ内で暴れ周囲のトナーを撹拌する。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。

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、コイルばね６５が回転し、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１０に、トナー詰まり抑制手段７０の第２実施形態の構成を示す。
図１０に示すように、第２実施形態に係るトナー詰まり抑制手段７０では、コイルばね６５の先端（回転軸５５に取り付けられた側とは反対側）に、ブロック体７４を設けている。それ以外は、上記第１実施形態の構成と同様である。

この場合、図１１に示すように、回転体５０の回転に伴い、コイルばね６５とブロック体７４が一体的に回転すると、ブロック体７４が規制部７３に当接し、コイルばね６５の回転軌道が規制され、コイルばね６５が撓むように弾性変形する。そして、ブロック体７４が規制部７３に摺接しつつそれを通過すると、規制部７３による規制が解除されコイルばね６５が弾性復帰する。

このように、第２実施形態では、コイルばね６５が弾性変形と弾性復帰とを繰り返すことで、コイルばね６５とブロック体７４とが鉛直搬送経路２４ｂ内で暴れ周囲のトナーを撹拌する。特に、この場合は、コイルばね６５と一緒にブロック体７４も回転し暴れるので、上記第１実施形態のようにコイルばね６５のみで撹拌する場合に比べて撹拌機能が向上することとなる。

図１２に、トナー詰まり抑制手段７０の第３実施形態の構成を示す。
図１２に示すように、第３実施形態に係るトナー詰まり抑制手段７０では、回転軸５５がクランク状に形成され、そのクランク部（偏芯部）５５０にコイルばね６５が取り付けられている。また、この実施形態では、図９に示す上記第１実施形態と比べて、コイルばね６５を短く形成し、コイルばね６５の回転軌道の外周が第１実施形態と同程度となるように構成している。それ以外は、第１実施形態の構成と同様である。

この第３実施形態において、図１３に示すように、回転体５０が回転すると、コイルばね６５が規制部７３に接触することにより、上記第１実施形態と同様に、コイルばね６５が弾性変形と弾性復帰とを繰り返しトナーを撹拌する。しかし、この場合は、特に、コイルばね６５が短く形成されているので、コイルばね６５が長い第１実施形態の場合に比べて、コイルばね６５の挙動が安定する。このため、撹拌機能の安定化を図れる。一方、第１実施形態は、回転軸５５がストレート状に形成されているため、簡単かつ低コストで本発明を実現できる利点がある。なお、第３実施形態において、コイルばね６５の長さを、第１実施形態のコイルばね６５と同じ長さにしたり、さらに長くしたりしてもよい。その場合、コイルばね６５で撹拌することができる範囲が広がる。

図１４に、トナー詰まり抑制手段７０の第４実施形態の構成を示す。
図１４に示すように、第４実施形態では、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、各回転軸５５にコイルばね６５が取り付けられている。それ以外は、上記第１実施形態の構成と同様である。

この場合、回転時の各コイルばね６５の動作は、基本的に図８に示す第１実施形態の動作と同様となる。ただし、コイルばね６５が２本ある分、撹拌機能は向上する。また、第４実施形態では、上述の各実施形態とは異なり、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。従って、この実施形態の場合、排出口２３からのトナーの排出がより円滑に行えるようになる。

図１５に、トナー詰まり抑制手段７０の第５実施形態の構成を示す。
図１５に示すように、第５実施形態に係るトナー詰まり抑制手段７０では、コイルばね６５の先端（回転軸５５に取り付けられた側とは反対側）に、柔軟性を有する楕円体の保護部材７５を設けている。それ以外は、上記第１実施形態の構成と同様である。

この場合、図１６に示すように、回転体５０の回転に伴い、コイルばね６５と保護部材７５が一体的に回転すると、保護部材７５が規制部７３に当接し、コイルばね６５の回転軌道が規制され、コイルばね６５が撓むように弾性変形する。すなわち、この場合の回転動作は、基本的に図１１に示す上記第２実施形態の回転動作と同様である。しかし、この場合、保護部材７５が柔軟性を有する部材で形成されているので、保護部材７５が規制部７３に当接することによる規制部７３の摩耗や傷付き、異音の発生等を抑制することができる。

図１７に、トナー詰まり抑制手段７０の第６実施形態の構成を示す。
図１７に示すように、第６実施形態に係るトナー詰まり抑制手段７０では、コイルばね６５の先端にブロック体７４が設けられ、さらに、コイルばね６５を回転軸５５の径方向に伸縮させるようにガイドする筒状のガイド部材７６を設けている。それ以外は、上記第１実施形態の構成と同様である。また、ブロック体７４は、コイルばね６５の伸縮に伴いガイド部材７６の先端から出没可能となっている。

この場合、図１８に示すように、回転体５０の回転に伴いブロック体７４が規制部７３に当接すると、ブロック体７４がガイド部材７６内に押し込まれ、コイルばね６５が収縮する。そして、ブロック体７４が規制部７３に摺接しつつそれを通過すると、規制部７３によるブロック体７４の規制が解除され、コイルばね６５が伸長する。

このように、第６実施形態では、回転体５０の回転に伴って、コイルばね６５が繰り返し伸縮する。このとき、トナーの撹拌を行うのは、トナーに直接接触するブロック体７４とガイド部材７６である。これにより、より安定した撹拌を行うことが可能となる。

図１９に、トナー詰まり抑制手段７０の第７実施形態の構成を示す。
上述の各実施形態では、キャップ部２２の内面を規制部７３として利用し、低コスト化を図っているが、これと異なり、特別な規制部７３を別途設けてもよい。第７実施形態では、規制部７３をキャップ部２２の内面とは別個に設け、撹拌機能が向上するように規制部７３を形成している。具体的には、図１９に示すように、コイルばね６５が規制部７３を通過するのに伴い急激に規制が解除され弾性復帰するように、規制部７３を構成している。これにより、急激に弾性復帰するコイルばね６５によって、周囲のトナーをより効果的に撹拌することができるようになる。

図２０は、トナー容器２０の装置本体１への装着が完了した状態を示す。
図２０に示すように、この状態では、コイルばね６５を下向きに保持しておくのがよい。これにより、コイルばね６５の長手方向がトナー搬送方向を向くので、コイルばね６５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、コイルばね６５が下向きとなるようにするには、装着前のコイルばね６５の状態と、図２１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、装着前にコイルばね６５が上方を向いている場合、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、装着完了時にコイルばね６５が下方を向くようにすることができる。

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、非装着状態でコイルばね６５を上向きに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、コイルばね６５が上向きに保持されなくなることも考えられる。

そのため、図２２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２３は、上記ストッパ８０の解除機構の構成を示す図である。
図２３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２３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である。このガイド部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２３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２４に示すように、ガイド部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２５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。

このように、ストッパ８０を設けた構成では、トナー容器２０の装着前の非装着状態で、回転体５０を静止させておくことができるので、コイルばね６５を確実に所定の方向へ向けて保持しておくことができる。また、この構成では、トナー容器２０の装着動作に伴って、ガイド部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２６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、コイルばね６５を回転させ、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。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述の第１実施形態〜第７実施形態におけるそれぞれの特徴部分を、２つ又は３つ以上組み合わせてもよい。

以上のように、本発明によれば、コイルばね６５を回転させることにより、コイルばね６５が弾性変形と弾性復帰とを繰り返すことで、この駆動によって排出経路２４（上記実施形態では特に鉛直搬送経路２４ｂ）内のトナーを撹拌することができる。これにより、排出経路２４内の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、本発明の場合、トナー詰まり抑制手段７０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、本発明によれば、トナー詰まり抑制手段７０をコンパクトかつ簡易な構成とすることができるので、比較的狭い排出経路においてもトナー詰まり抑制手段７０を容易に設置することができる。

また、上述の実施形態のように、コイルばね６５の回転を、装置本体１へのトナー容器２０の装着動作に伴って行うようにすることで、駆動源を別途設ける必要がなくなり、装置の小型化や低コスト化を図れるようにもなる。

なお、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
６５ コイルばね（弾性部材）
７０ トナー詰まり抑制手段（粉体詰まり抑制手段）
７３ 規制部
７４ ブロック体
７５ 保護部材
７６ ガイド部材
５５０ クランク部

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

Claims (12)

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、
   前記粉体収容器の粉体排出経路内に配設される弾性部材と、
   前記弾性部材が取り付けられた回転軸と、
   前記回転軸を介して前記弾性部材を回転させる回転手段と、
   前記弾性部材が回転中に当接することで弾性部材を弾性変形させその回転軌道を規制する規制部とを備え、
   前記弾性部材の回転に伴い、弾性部材が前記規制部に当接し弾性変形した後、弾性部材が規制部を通過した際に規制部による規制が解除され弾性復帰するように構成したことを特徴とする粉体詰まり抑制手段。
2. 前記弾性部材は、前記回転軸の径方向に延びるように巻かれたコイルばねである請求項１に記載の粉体詰まり抑制手段。
3. 前記回転手段は、前記回転軸に一体的に取り付けられると共に、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を有する請求項１又は２に記載の粉体詰まり抑制手段。
4. 前記弾性部材の前記回転軸に取り付けられた側とは反対側に、ブロック体を設けた請求項１から３のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
5. 前記弾性部材の前記回転軸に取り付けられた側とは反対側の端部に、柔軟性を有する保護部材を設けた請求項１から３のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
6. 前記弾性部材を前記回転軸の径方向に伸縮させるようにガイドするガイド部材を設けた請求項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. 前記回転軸をクランク状に形成し、そのクランク部に前記弾性部材を取り付けた請求項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. 前記規制部を、前記粉体収容器の内面とした請求項１から７のいずれか１項に記載の粉体詰まり抑制手段。
9. 前記弾性部材が前記規制部を通過するのに伴い急激に規制が解除され弾性復帰するように規制部を構成した請求項１から８のいずれか１項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、前記弾性部材の長手方向が粉体搬送方向を向くようにした請求項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. 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を備えたことを特徴とする粉体収容器。
12. 請求項１１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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