JP2014032377A - 現像剤補給装置、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像装置に安定した量の現像剤を補給できる現像剤補給装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る現像剤補給装置6は、回転することで容器内部の現像剤Tを開口部38gから排出可能な現像剤収納容器38と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部40と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口48へ搬送する搬送部材51と、搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材50を有する。
【選択図】図12
【解決手段】本発明に係る現像剤補給装置6は、回転することで容器内部の現像剤Tを開口部38gから排出可能な現像剤収納容器38と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部40と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口48へ搬送する搬送部材51と、搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材50を有する。
【選択図】図12
Description
本発明は、現像剤補給装置と現像装置及びこれらを備えた画像形成装置に関する。
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、現像装置に現像剤となるトナーを補給するための円筒状の現像剤収納容器としてトナーボトルが用いられている。トナーボトルの形状としては、ボトルの内周面に螺旋状の突起が設けられていて、一端側となる頭部にはトナーを排出するための開口部が設けられている。この開口部は、輸送時や装置装着前の状態では、栓によって閉塞されている。画像形成装置には、トナーボトルを装着する現像剤補給装置が設けられている。現像剤補給装置は、装着されるトナーボトルの栓を開くとともにトナーボトルを回転駆動する。回転駆動されたトナーボトルは、ボトル内に収容されているトナーを螺旋状の突起によって開口部側へと搬送して開口部から排出する。排出されたトナーは、現像剤補給装置から現像装置へと延びるトナー搬送路を介して現像装置に補給される。
このような構成において、トナーボトルは、その頭部に開口部が設けられているため、ボトルの周面に開口部を設けたものに比べて、トナーボトルから排出されたトナーを現像装置まで搬送するトナー搬送路の構造を比較的簡易にできるとともに、装置全体のレイアウトの自由度が高くなる。また、袋状のトナー容器等に比べて、機械的な強度が大きくリサイクル性にも優れるということが既に知られている。
特許文献1には、補給量を安定化させる目的で、ボトルと栓の間にできる排出口の隙間を狭く調整した構成が開示されている。特許文献2には、トナーボトルの開口部から排出されたトナーを貯留部に貯留し、この貯留されたトナーを搬送部材で掻き上げることで現像装置への補給口に搬送する現像剤補給装置が開示されている。
このような構成において、トナーボトルは、その頭部に開口部が設けられているため、ボトルの周面に開口部を設けたものに比べて、トナーボトルから排出されたトナーを現像装置まで搬送するトナー搬送路の構造を比較的簡易にできるとともに、装置全体のレイアウトの自由度が高くなる。また、袋状のトナー容器等に比べて、機械的な強度が大きくリサイクル性にも優れるということが既に知られている。
特許文献1には、補給量を安定化させる目的で、ボトルと栓の間にできる排出口の隙間を狭く調整した構成が開示されている。特許文献2には、トナーボトルの開口部から排出されたトナーを貯留部に貯留し、この貯留されたトナーを搬送部材で掻き上げることで現像装置への補給口に搬送する現像剤補給装置が開示されている。
従来構成のように単純にトナーボトルから直接現像装置にトナーを補給するような構成では、トナーボトルからの排出量が初期と経時で大きく変動してしまう。特にトナーボトルの性質上、補給初期に大量のトナーが流入するため、現像装置に安定した量のトナーを補給することが難しい。
特許文献1のように、トナーボトルと栓の間にできる排出口の隙間を狭く調整する構成の場合、補給量を安定させるという点においては利点があるものの、詰まりや補給量不足といった問題や制御および装置の複雑化、部品点数の増加という点については解消するには至らない。特許文献2の構成のように、貯留部に排出されたトナーを搬送部材で掻き上げて搬送する場合においても、搬送部材で単に掻き挙げて搬送しているだけなので、貯留部のトナー量によって搬送量にバラツキが生じてしまい易い。このため、現像装置へのトナー補給という観点では、改善の余地が残されている。
本発明は、現像装置に安定した量の現像剤を補給できる現像剤補給装置と、それを備えた現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
特許文献1のように、トナーボトルと栓の間にできる排出口の隙間を狭く調整する構成の場合、補給量を安定させるという点においては利点があるものの、詰まりや補給量不足といった問題や制御および装置の複雑化、部品点数の増加という点については解消するには至らない。特許文献2の構成のように、貯留部に排出されたトナーを搬送部材で掻き上げて搬送する場合においても、搬送部材で単に掻き挙げて搬送しているだけなので、貯留部のトナー量によって搬送量にバラツキが生じてしまい易い。このため、現像装置へのトナー補給という観点では、改善の余地が残されている。
本発明は、現像装置に安定した量の現像剤を補給できる現像剤補給装置と、それを備えた現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、回転することで容器内部の現像剤を開口部から排出可能な現像剤収納容器と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて現像装置への排出口へ搬送する搬送部材とを備えた現像剤補給装置において、搬送部材よりも同搬送部材の回転方向上流側に搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有することを特徴としている。
本発明によれば、搬送部材よりも同搬送部材の回転方向上流側に搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有するので、搬送部材で掻き上げて排出口へ搬送される現像剤が均一化されるため、現像装置に対する補給量を安定化させることができる。このため、現像装置内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。画質が安定・向上することで、補給制御の簡略化や余分な準備動作を省くことができる。
本発明は、回転することで容器内部の現像剤を開口部から排出可能な現像剤収納容器と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口へ搬送する搬送部材とを備えた現像剤補給装置において、搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向に、搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有することで、搬送部材で掻き上げて補給部へ搬送する現像剤量の安定化させることを特徴としている。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に解説する。
図1は、本発明に係る現像装置を用いた画像形成装置における、画像形成部の要部を示す概略構成図である。像担持体であるドラム状の感光体10のまわりには、図中左横に設けるローラ状の帯電装置11から感光体10の矢印Aで示す回転方向に向かって順に、下に現像装置12、右横に転写装置13と用紙分離装置14、上にクリーニング装置15を配置されている。
図1は、本発明に係る現像装置を用いた画像形成装置における、画像形成部の要部を示す概略構成図である。像担持体であるドラム状の感光体10のまわりには、図中左横に設けるローラ状の帯電装置11から感光体10の矢印Aで示す回転方向に向かって順に、下に現像装置12、右横に転写装置13と用紙分離装置14、上にクリーニング装置15を配置されている。
図2は、本発明に係る現像装置12を備えた画像形成装置100の概略図である。画像形成装置100は、原稿を複写するときには、公知のとおり、コンタクトガラス101上に原稿をセットしてから、不図示のスタートボタンを押し、光学読取装置102で原稿上の画像を読み取ると同時に、感光体10と転写装置13間に、下から矢示するごとく記録媒体となる用紙Pを送り込む。
一方、感光体10は、図示しない駆動手段で回転駆動され、その回転にともない帯電装置11で表面を一様に帯電され、帯電された表面に光書込み装置103からレーザ光Lを照射して書き込みが行われることで、読み取った原稿画像に対応する静電潜像が形成される。感光体10は、現像装置12との対向位置を通るときに現像装置12から現像剤となるトナーの供給を受けることで、静電潜像にトナーを付着させて逐次可視像化する。この可視像化して形成したトナー像は、上述したとおり感光体10と転写装置13間に送り込んだ用紙P上に転写装置13で転写される。
転写後、用紙Pは、用紙分離装置14で放電して、静電的に付着する感光体10から分離し、定着装置104へ搬送してそこで転写画像を定着し、排紙部105へと排出する。用紙分離装置14に代えて分離爪を設け、感光体10から機械的に用紙Pを分離するようにしてもよい。画像転写後の感光体10は、表面に残った残留トナーを、クリーニング装置15に備える図1に示すクリーニングブレード17で掻き落として表面を清掃して後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化する。
画像形成装置100では、上述した感光体10と帯電装置11と現像装置12とクリーニング装置15などを、図3、図4に示すように1つのカートリッジケース19で一体化してプロセスカートリッジ20を構成してもよい。図3は、図1に示す画像形成装置100が備えるプロセスカートリッジ20を感光体10の配置側と反対側から見た図であり、図4には感光体10側から見た図である。
プロセスカートリッジ20は、画像形成装置100の本体内で前後に対向して設けられている図示しない側板間に取り付けて着脱自在にセットされる。このプロセスカートリッジ20には、開閉自在な感光体シャッター18が設けられている。プロセスカートリッジ20は、画像形成装置100の本体にセットされた状態では、図3に示すように感光体シャッター18を開いて感光体10の、転写装置13および用紙分離装置14側を開放し、セットされていない状態では、図4に示すように感光体シャッター18を閉じて感光体10を覆うように構成されている。
このような画像形成装置100において、上述した現像装置12では、図1に示すように、装置下部側に現像剤攪拌部21を設け、上部側に現像剤担持部22を設けている。現像剤攪拌部21には、トナーとキャリアからなる2成分現像剤を撹拌しながら搬送する第1撹拌部材23と第2撹拌部材24が設けられている。図示を省略するが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比をたとえば透磁率等から検知するトナー濃度センサも設けられている。現像剤攪拌部21には、図5に示すように、その片側に、新規のトナーが供給されるトナー補給口25とリサイクルトナーが供給されるトナー補給口26がそれぞれ上向きに開いて設けられている。現像装置12では、これらトナー補給口25、26から入るトナーを、第1撹拌部材23および第2撹拌部材24で循環するように搬送している。なお、第1攪拌部材23を収納する空間は、その上部を、図5では一部を破断して示す頂壁21aで被っている。また、第2攪拌部材24を収納する空間は、開口50を設けて上方を開放している。
図1に示すように、現像剤担持部22には、現像窓27を通して感光体10と対向する位置に現像剤担持体となる現像ローラ28と、感光体10への現像剤の供給量を制御する現像ドクタ29とが配置されている。現像剤担持部22では、開口50を通して現像剤攪拌部24から送り込まれた現像剤を現像ローラ28で担持して後、現像ドクタ29で均一化して、その均一化した現像剤中のトナーを感光体10に付着させる。
感光体10の周囲に配置したクリーニング装置15には、カートリッジケース19のクリーニングケース部15a内に、クリーニングブレード17で掻き落した残留トナーを搬送するスクリュ状のトナー搬送部材30が、感光体10の軸方向に配置されている。トナー搬送部材30は、図3に示すように、その軸部31の一端部31aが、カートリッジケース19の前板部19aの上側に設けられた落下路入口33から落下路35内に進入するように配置されている。落下路35は、そのまわりを囲うように周壁36を前板部19aの外面に設け、その手前側を、図3では取り外して省略する前カバーで気密に被ってその中に形成されている。落下路35には、周壁36の底面36aに、上述した現像装置12のリサイクルトナー補給口26へ通ずる落下路出口37が設けられている。さらに、落下路出口37と落下路入口33との間には、周壁36を一部傾斜して、その傾斜部内面に残留トナーの落下面36bが形成されている。
この現像装置12では、現像時、図示しない駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して図1に示す現像ローラ28を回転するとともに、第1撹拌部材23および第2攪拌部材24を回転して現像剤を撹拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しながら現像ローラ28へ搬送する。一方、現像ローラ28に所定の現像バイアスを印加して現像剤中のトナーを感光体10の表面に静電的に付着しその表面上の潜像を可視像化する。
クリーニング装置15では、トナー搬送部材30と同軸上に配置されたスクリュギヤ400が、図6に示すように2つのアイドラギヤ401、402を介して、感光体10と同軸上に配置された感光体ギヤ403と噛み合う。そして、図6中に矢示するとおり、感光体ギヤ403の回転とともにスクリュギヤ400を逆方向に回転駆動し、トナー搬送部材30を感光体10と逆回転し、感光体10から除去した残留トナーをトナー搬送部材30で搬送してクリーニングケース部15a内の手前側に集め、図3中矢印で示すように落下路入口33から落下面36b上に落とし、さらに矢印で示すように落下面36b上を滑落し、落下路出口37からリサイクルトナー補給口26を通して現像剤攪拌部21内に回収する。
上述した画像形成装置では、カラー画像形成装置の場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーに対応するようにプロセスカートリッジ20を4つ備え、モノクロの画像形成装置の場合、ブラックのトナーに対応するようにプロセスカートリッジ20を1つ備えている。
現像装置12は、図7、図8に示すように、トナー補給口25へ補給用の現像剤となるトナーを補給する現像剤補給装置としてトナー補給装置6を備えている。本形態において、トナー補給装置6は、プロセスカートリッジ20に装着されている。トナー補給装置6は、容器内部に補給用の現像剤となるトナーが収納された現像剤収納容器としてトナーボトル38が着脱自在とされている。
図9、図10に示すように、トナー補給装置6は、現像装置12への排出口48と連通し、トナーボトル38の一端に形成され容器内部のトナーが排出される開口部となるトナー吐出口38gを、排出口48に向けて保持する容器保持手段となるボトル保持部材44と、トナー貯留部40とを備えている。
トナーボトル38は、装置本体後側板58に固定された駆動部60によって回転駆動される。この駆動部60は、ジョイント62、スプリング64、モータ及び軸を内蔵したケース部66から構成されている。そして、ジョイント62の先端がトナーボトル38の底部(後端)に係合し、ジョイント62が矢印E方向に回転すると、トナーボトル38も同一方向に回転するように構成されている。
トナーボトル38の内壁面には、螺旋状の突起38dが形成されている。トナーボトル38は自身が回転することで螺旋状の突起38dにより内部のトナーをトナー吐出口38g側へと搬送し、図10に示すようにトナー吐出口38gからトナーTを吐出する。このトナー吐出口38gには不使用時にトナーが吐出するのを防止するキャップ68がはめ込まれている。
キャップ68は、トナー補給装置6のトナー受台42にトナーボトル38をセットして、ハンドル84を開閉操作することによって移動し、キャップ68を摘んだり離したりするコレットチャックにより開閉される。このキャップの開閉構成は、本出願人が特開平10−3208号公報において既に公開している周知技術であるので、詳細については省略する。
筒状のトナー貯留部40には、排出口48を開閉する周知のシャッター部材52が設けられている。シャッター部材52は、トナー受台42にトナーボトル38をセットして、トナーボトル38が回転すると開方向に移動して排出口48を開くように構成されている。このシャッター部材が開かれることで、現像装置12とトナー補給装置6間は連通状態となる。シャッター部材52の構成については、本出願人が特開平10−3208号公報において既に公開している周知技術であるので、詳細については省略する。
図10に示すように、筒状のトナー貯留部40の内側には、筒状のボトル保持部材44が回転可能に挿入される。ボトル保持部材44の内壁面には、リブ44dが形成されている。ボトル保持部材44は、リブ44dがトナーボトル38に引っかかることによりトナーボトル38と一体的に回転するように構成されている。
次に本発明の特徴的構成部分について説明する。
図10、図11に示すように、ボトル保持部材44の端部44aには、トナー貯留部40の内側下部40bに溜まっているトナーTを掻き上げて、現像装置12への排出口48へ搬送する搬送部材51が取り付けられている。搬送部材51は、マイラーやゴム等のシート状の弾性材料からなる。搬送部材51は、端部44aからトナー排出方向に延びているとともに、図12(a)、図12(b)に示すように、その先端51aが筒状のトナー貯留部40の内周面40aに接触するように配置されている。
図10、図11に示すように、ボトル保持部材44の端部44aには、トナー貯留部40の内側下部40bに溜まっているトナーTを掻き上げて、現像装置12への排出口48へ搬送する搬送部材51が取り付けられている。搬送部材51は、マイラーやゴム等のシート状の弾性材料からなる。搬送部材51は、端部44aからトナー排出方向に延びているとともに、図12(a)、図12(b)に示すように、その先端51aが筒状のトナー貯留部40の内周面40aに接触するように配置されている。
搬送部材51よりも、搬送部材51の回転方向上流側(トナーボトル38の回転方向上流側ともいう)には、搬送部材51で搬送されるトナー量を規制する規制部材50が設けられている。規制部材50も、搬送部材51同様に、ボトル保持部材44の端部44aからトナー排出方向に延びているとともに、トナー貯留部40の内周面40aに対してはその端部50aが接触しないように、搬送部材51よりも短く形成されている。本形態において、トナー排出方向から見た規制部材50の形状は長方形とされている。
本形態では、図12(a)に示すように、規制部材50のトナーTとの接触面50bの半径方向の長さL1は、規制部材50の端部50aから先端51aまでの間に位置する搬送部材の掻き上げ面51bの長さL2と同等かそれ以上の長さとしている。これは、規制部材50によるトナーTを掻きとる面積を搬送部材51より大とするためである。
搬送部材51としてはボトル保持部材44の端部44aに取り付けるのではなく、規制部材50を支持部材として規制部材50に貼り付ける形態であってもよい。この場合、規制部材50と搬送部材51の接触面に隙間があると、剥がれの原因、隙間にトナーが入り込むことによる掻き上げ量の誤差の要因となるので、両者は隙間無く密着させるのが好ましい。本形態では、規制部材50と搬送部材51を搬送部材51の回転方向にそれぞれ4つ設けているが、少なくとも規制部材50と搬送部材51とを1つずつ配置することで、掻き上げ機能と規制機能を確保することができる。規制部材50と搬送部材51の配置個数は、要求される単位時間当たりのトナーの掻き上げ量に応じて適宜設定すればよい。
このように、トナー貯留部40の内側下部40bに溜まっているトナーTを排出口48へ搬送する搬送部材51よりも、搬送部材51の回転方向上流側(トナーボトル38の回転方向上流側)に搬送部材51で搬送されるトナー量を規制する規制部材50を設けると次のような作用と効果を得られる。
すなわち、ボトル保持部材44がトナーボトル38と一体回転すると、図12(a)に示すように、トナー貯留部40の内周面40aに接触している搬送部材51が、先端51a側を撓ませながら回転方向に移動する。そして、トナー貯留部40の内側下部40bを通過する際に、図12(b)に示すように、内側下部40bに溜まっているトナーTを掻き挙げて接触面となる掻き上げ面51bに乗せた状態となる。そしてボトル保持部材44の回転移動が進み、ボトル保持部材44に形成された排出口48上を搬送部材51の先端51a側が通過することで、掻き上げ面51bに掻き上げたトナーTが排出口48内から外部へと排出される。
このとき、従来は規制部材50が無いので、搬送部材51によるトナーTの掻き上げ量は、貯留しているトナー量に左右されてしまい、排出口48への搬送量にばらつきが生じていた。しかし、本形態のように、搬送部材51よりも搬送部材51の回転方向上流側に規制部材50を配置すると、搬送部材51における、トナー貯留部40でトナーを掻き上げる面積が一定になる。つまり、規制部材50の端部50aとトナー貯留部40の内周面40aと搬送部材51によって形成される空間容積が規定される。このため、搬送部材51で掻き上げて排出口48へ搬送されるトナーTが均一化されることになり、現像装置12に対する補給量を安定化させることができる。よって、現像装置12内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。また画質が安定・向上することで、補給制御の簡略化や余分な準備動作を省くことができる。また規制部材50でトナーTを規制することによって余分なトナーを巻き上げることがないため、トナーの飛散防止という効果も得られる。また、本形態では支持部材ともなる規制部材50を、搬送部材51よりもその剛性を高くしているため、より確実にトナー面を均し、トナーが撒きあがるのを防ぐことができる。
規制部材50の形状としては、トナー排出方向から見た形状を長方形に限定するものではなく、図13に示す規制部材150のような円弧形状、図14に示す規制部材250のような三角形状、あるいは図15に示す規制部材350のような、その一部がトナー貯留部40の内周面40aに向かって突出した凸形状であってもよい。
図12、図14、図15に示すように、規制部材50、250、350の端部50a、250a、350aが搬送部材51の掻き上げ面51bに対して垂直あるいは、回転方向に対して掻き上げ面51bと鈍角を形成する面としてもよい。このような構成とすると、掻き上げ面51bで掻き上げたトナーTが規制部材50,250、350を乗り越えることが少なくなり、より搬送部材51で掻き上げて排出口48へ搬送されるトナーTの均一化を図ることができる。このため、現像装置12に対する補給量を安定化させることができ、現像装置12内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。
図16は、規制部材の形状を説明する図である。図16に示すように、規制部材が進行方向(回転方向)に対して、その断面形状が図12に示すような水平・垂直な長方形の形状であると、規制により掻き上げ面から排除されたトナーは再び同じ位置に戻ってしまう可能性がある。そこで図16に示すように、規制部材のトナーとの接触面に角度をつけた傾斜面もしくはR形状とした曲面とすることで、ボトル保持部材44が回転移動して貯留しているトナー内を通過する際に、規制と同時に余分なトナーが掻き上げ面と異なる方向に排除される。
すなわち、規制部材の回転方向に位置し、貯留しているトナーと接触する規制部材の接触面の形状は、貯留しているトナーを掻き上げる規制部材の掻き上げ面と異なる方向に、接触面上のトナーを案内する形状とされている。このため、トナーが搬送部材の掻き上げ面側へ流れることを防止することができる。また規制部材のトナーと接触する領域(幅)を搬送部材の幅より各規制部材を大きくすることによっても、規制と同時に余分なトナーが掻き上げ面と異なる方向に排除することができる。
図17はトナーボトル38内のトナー残量に対する補給量を表した図である。図中、破線は従来構成、実線は規制部材を備えた本形態の構成を示す。従来の構成ではボトル内充填量が多い補給初期では補給量が著しく大きくなってしまう傾向がある。しかし本形態のように規制部材を備えた構成とすることにより、一定量以上のトナーが補給されることがなくなる。このため、規制部材を搬送部材よりも搬送部材の回転方向上流側に配置することで、現像装置12に対するトナー補給量が安定し、現像装置12内のトナー濃度が安定させることができる。
次に本発明の第2の実施形態について説明する。
図18に示す第2の実施形態は、回転することでトナー貯留部40に溜まっているトナーTを掻き上げて、排出口48へ搬送する搬送部材151と、搬送部材151よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、搬送部材151で搬送されるトナー量を規制する規制部材450とを、ボトル保持部材44の端部44aに設けるとともに、規制部材450をトナーボトル38の回転中心線(ボトル保持部材44の回転中心線ともいう)Oに向って、先端450a側が傾斜するように配置したものである。本形態では、搬送部材151と規制部材450とをボトル保持部材44(トナーボトル38の回転方向)にそれぞれ180度の間隔で2つ配置している。
図18に示す第2の実施形態は、回転することでトナー貯留部40に溜まっているトナーTを掻き上げて、排出口48へ搬送する搬送部材151と、搬送部材151よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、搬送部材151で搬送されるトナー量を規制する規制部材450とを、ボトル保持部材44の端部44aに設けるとともに、規制部材450をトナーボトル38の回転中心線(ボトル保持部材44の回転中心線ともいう)Oに向って、先端450a側が傾斜するように配置したものである。本形態では、搬送部材151と規制部材450とをボトル保持部材44(トナーボトル38の回転方向)にそれぞれ180度の間隔で2つ配置している。
トナーボトル38内から吐出されたトナーTは、筒状のボトル保持部材44内に一旦堆積し、堆積したものが崩れたり、押し出されることで、トナー貯留部40の内部に流入して貯留されるため、ボトル保持部材44からトナー貯留部40内へ供給される量にはばらつきがある。
しかし、本形態では、規制部材450をトナーボトル38の回転中心線Oに向って傾斜して配置したので、ボトル保持部材44が回転すると、規制部材450上に堆積したトナーTがトナー貯留部40の内部に流入して貯留されることになる。
そして、ボトル保持部材44が回転すると、搬送部材151によってトナー貯留部40の内部に流入して貯留されたトナーが搬送部材151の掻き上げ面151aによって掻き上げるので、排出口48へ搬送されるトナーTが均一化されることになり、現像装置12に対する補給量を安定化させることができる。よって、現像装置12内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。また画質が安定・向上することで、補給制御の簡略化や余分な準備動作を省くことができる。また規制部材450でトナーTを規制することによって余分なトナーを巻き上げることがないため、トナーの飛散防止という効果も得られる。
図19は、規制部材450を傾斜させたときのトナーボトル内残量に対する補給量を表した図である。図中、破線は従来構成、実線は本形態の構成を示す。破線で示す従来の構成ではボトル内に残るトナー量が減ってくると補給量の低下が顕著になってしまう傾向がある。しかし実線で示す本形態の構成とすることにより、トナー補給装置内のトナーがある程度残っていれば安定したトナー補給をすることができ、現像装置12に対するトナー補給量が安定し、現像装置12内のトナー濃度が安定する。
次に本発明の第3の実施形態について説明する。
図20に示す第3の実施形態は、従来、現像装置12側に設けられていた減圧部をトナー補給装置側に設けたものである。すなわち、貯留部側となるトナー貯留部40は、排出口48を介して現像装置12と連通可能であって、装置外部と貯留部内部とを連通するフィルタ201を備えた減圧部200が形成されている。
減圧部200は、トナー貯留部40に貫通して形成されたフィルタ取付穴202に空気だけを通過するフィルタ201を装着固定したものである。フィルタ201はトナー貯留部40の厚さ内に収まるように形成されている。
図20に示す第3の実施形態は、従来、現像装置12側に設けられていた減圧部をトナー補給装置側に設けたものである。すなわち、貯留部側となるトナー貯留部40は、排出口48を介して現像装置12と連通可能であって、装置外部と貯留部内部とを連通するフィルタ201を備えた減圧部200が形成されている。
減圧部200は、トナー貯留部40に貫通して形成されたフィルタ取付穴202に空気だけを通過するフィルタ201を装着固定したものである。フィルタ201はトナー貯留部40の厚さ内に収まるように形成されている。
一般に、現像装置12が作動して現像ローラ28や第1、第2撹拌部材23、24の回転が速くなると、現像装置12の内部圧力が高くなりトナー飛散などの悪影響を及ぼすことがある。このため、圧力上昇を抑えるとともに、トナーの装置外への飛散を防止するためにフィルタを備えた減圧部を現像装置12に備えるものがある。しかし、単にフィルタを設けた構成では、時間の経過とともに目詰まりしていき減圧効果が低減してしまう。また、圧力を検知してフィルタの清掃などをする機構を設ける構成や、定期的にフィルタを交換する構成においては、装置の複雑化や大型化、コストアップを招いてしまう。
本形態では、従来のように、現像装置12ではなく、現像装置12に連通していて離れた箇所となるトナー貯留部40に、装置外部と連通するフィルタ201を備えた減圧部200を設けたので、現像装置12とフィルタ201との距離(空間)を充分に確保できる。このため、現像装置12の駆動により生じるトナー浮遊の影響が受け難く、現像装置12内の内部圧力の上昇を抑えながらもフィルタ201の目詰まりを軽減することができる。また、圧力上昇が抑えられることにより、トナー飛散が軽減されるため、画像不良が軽減される。さらに、圧力上昇が抑えられることにより、トナー補給装置6から現像装置12へのトナー補給時の搬送抵抗が軽減するので、供給するトナー量が安定し、現像装置12内の現像剤中のトナー濃度の安定化を図り易くなる。
排出口48を介して現像装置12から浮遊トナーがトナー貯留部40にも進入することが想定されるが、浮遊トナーは安定すると落下してトナー貯留部40内に堆積する。このため、減圧部200は、トナー貯留部40において、排出口48よりも上方に配設する方が、飛散トナーによる目詰まりを低減することができるので好ましい。
このように減圧部200の設置場所を変更することで、飛散トナーによるフィルタ201の目詰まりを低減すことができるため、フィルタの交換頻度の低減、フィルタ清掃用の機構も不要となり、装置構成の複雑化や大型化、コストアップを抑制することができる。
このように減圧部200の設置場所を変更することで、飛散トナーによるフィルタ201の目詰まりを低減すことができるため、フィルタの交換頻度の低減、フィルタ清掃用の機構も不要となり、装置構成の複雑化や大型化、コストアップを抑制することができる。
次に本発明の第4の実施形態について説明する。
図21に示す第4の実施形態は、第3の実施形態の構成に、減圧部200を開閉する開閉部材203を追加したものである。
この開閉部材203は、搬送部材51同様、マイラーやゴム等のシート状の弾性材料で形成されている。開閉部材203は、図21(a)に示すように、減圧部200を開状態とする開位置と、図21(b)に示すように、減圧部200を閉状態とする閉位置とへ変位可能であって、開位置が搬送部材51の回転軌道上に位置するように配置されている。
シート状の弾性部材で形成された開閉部材203は、その一端側203aが、搬送部材51の回転方向上流側で、トナー貯留部40の内周面40bに装着されて、開閉自在とされている。
図21に示す第4の実施形態は、第3の実施形態の構成に、減圧部200を開閉する開閉部材203を追加したものである。
この開閉部材203は、搬送部材51同様、マイラーやゴム等のシート状の弾性材料で形成されている。開閉部材203は、図21(a)に示すように、減圧部200を開状態とする開位置と、図21(b)に示すように、減圧部200を閉状態とする閉位置とへ変位可能であって、開位置が搬送部材51の回転軌道上に位置するように配置されている。
シート状の弾性部材で形成された開閉部材203は、その一端側203aが、搬送部材51の回転方向上流側で、トナー貯留部40の内周面40bに装着されて、開閉自在とされている。
このため、現像装置12の補給時期となり、ボトル保持部材44がトナーボトル38と一体回転すると、図21(a)に示すように、トナー貯留部40の内周面40aに接触している搬送部材51が、先端51a側を撓ませながら回転方向に移動する。そして、トナー貯留部40の内側下部40bを通過する際に、図21(b)に示すように、内側下部40bに溜まっているトナーTを掻き挙げて掻き上げ面51bに乗せた状態となる。ボトル保持部材44の回転移動が進み、ボトル保持部材44に形成された排出口48上を搬送部材51の先端51a側が通過すると、掻き上げ面51bに掻き上げたトナーTが排出口48内から外部へと排出される。
ボトル保持部材44の回転移動がさらに進むと、搬送部材51の回転軌道上に開閉部材203が位置しているので、搬送部材51の回転移動力と弾性力によって開閉部材203が図21(c)に示すように、開位置から閉位置へと変形されて減圧部200が閉じられて密閉される。
ボトル保持部材44の回転移動がさらに進むと、搬送部材51の回転軌道上に開閉部材203が位置しているので、搬送部材51の回転移動力と弾性力によって開閉部材203が図21(c)に示すように、開位置から閉位置へと変形されて減圧部200が閉じられて密閉される。
このため、トナー補給動作時は、弾性部材同士、すなわち、開閉部材203と搬送部材51との接触移動によりフィルタ面を塞ぐことでフィルタ201に直接接触する飛散トナーを減らすことができる。つまり、現像装置12のみが駆動しているときにフィルタ201を備えた減圧部を開放状態とすることができるので、減圧機能を維持したまま、フィルタ201の目詰まりをより低減することができる。また、開閉部材203を開閉させるのに、搬送部材51の回転移動を利用するので、個別な駆動源を設置する必要がなく、装置の大型化を招くことをより抑制することにつながる。
搬送部材51が、開閉部材203を閉位置へと移動した状態で停止した場合、すなわち、図21(c)の状態で停止した場合、減圧部200が閉じられた状態のままとなり、現像装置12の駆動に伴う内部圧力の上昇を抑えることが困難になることが想定される。
このため、開閉部材203は搬送部材51と弾性が異なる材質で形成するのが好ましい。具体的には、搬送部材51が回転移動して開閉部材203上を通過する場合には搬送部材51の弾性と回転移動力によって開閉部材203は閉位置へと弾性変形して開閉部材203を閉じる。また、搬送部材51が回転移動しないで静止状態で開閉部材203上に停止した場合には、搬送部材51を撓ませて減圧部200を開状態とするように開閉部材203と搬送部材51の弾性力を設定する。つまり、開閉部材203と搬送部材51は、共にシート状の弾性部材で形成されているので、静止状態での撓み係数を、搬送部材51よりも開閉部材203の方が大きくなるように設定する。
このため、開閉部材203は搬送部材51と弾性が異なる材質で形成するのが好ましい。具体的には、搬送部材51が回転移動して開閉部材203上を通過する場合には搬送部材51の弾性と回転移動力によって開閉部材203は閉位置へと弾性変形して開閉部材203を閉じる。また、搬送部材51が回転移動しないで静止状態で開閉部材203上に停止した場合には、搬送部材51を撓ませて減圧部200を開状態とするように開閉部材203と搬送部材51の弾性力を設定する。つまり、開閉部材203と搬送部材51は、共にシート状の弾性部材で形成されているので、静止状態での撓み係数を、搬送部材51よりも開閉部材203の方が大きくなるように設定する。
このように両者の関係を設定すると、搬送部材51が開閉部材203を閉位置へと移動した状態で停止した場合でも、開閉部材203の撓み係数が搬送部材51よりも高いため、開閉部材203が開位置へと移動することができる。このため、減圧部200が閉じられた状態でのトナー補給装置6の停止を防止でき、開閉部材203を設置した場合でも現像装置12内の内部圧力の上昇を確実に防止することができる。
減圧部200は、現像装置12と連通する貯留部側に設けられていれば、現像装置12の駆動に伴う圧力上昇を低減することができる。このため、減圧部200を設ける場所はトナー貯留部40に限定されるものではなく、例えば、図10に示す、トナー貯留部40の内側に位置する容器保持手段としてのボトル保持部材44(貯留部側)に設けるようにしてもよい。
6 現像剤補給装置
12 現像装置
38 現像剤収納容器
38g 開口部
40 貯留部
44 容器保持手段
48 排出口
50 規制部材
50b 規制部材の接触面
51 搬送部材
200 減圧部
201 フィルタ
203 開閉部材
203a 一端側
L1 接触面の長さ
L2 掻き上げ面の長さ
O 回転中心線
T 現像剤
12 現像装置
38 現像剤収納容器
38g 開口部
40 貯留部
44 容器保持手段
48 排出口
50 規制部材
50b 規制部材の接触面
51 搬送部材
200 減圧部
201 フィルタ
203 開閉部材
203a 一端側
L1 接触面の長さ
L2 掻き上げ面の長さ
O 回転中心線
T 現像剤
Claims (15)
- 回転することで容器内部の現像剤を開口部から排出可能な現像剤収納容器と、前記現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部と、前記貯留部において前記現像剤収納容器の回転方向に回転し、前記貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口へ搬送する搬送部材とを備えた現像剤補給装置において、
前記搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、前記搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有することを特徴とする現像剤補給装置。 - 前記規制部材の現像剤との接触面の長さは、前記搬送部材における現像剤の掻き上げ面と同等以上の長さであることを特徴とする請求項1記載の現像剤補給装置。
- 前記規制部材の回転方向に位置し、貯留している現像剤と接触する規制部材の接触面の形状は、前記貯留している現像剤を掻き上げる前記規制部材の掻き上げ面と異なる方向に、前記接触面上の現像剤を案内する形状とされていることを特徴とする請求項1または2記載の現像剤補給装置。
- 前記規制部材は、前記搬送部材よりも剛性が高いことを特徴とする請求項1、2または3記載の現像剤補給装置。
- 前記規制部材および前記搬送部材を前記現像剤収納容器の回転方向に複数個備えていることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記規制部材は、前記現像剤収納容器の回転中心線に向って傾斜して配置されていることを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記搬送部材と前記規制部材は、前記現像剤収納容器が回転する際に、前記現像剤収納容器と一体回転するともとに、前記貯留部をその内部に有する容器保持手段に設けられていることを特徴とする請求項1ないし6の何れか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記搬送部材は、弾性部材であることを特徴とする請求項1ないし7の何れか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記貯留部側は、前記排出口を介して現像装置と連通可能であって、装置外部と前記貯留部内部とを連通するフィルタを備えた減圧部を有することを特徴とする請求項1記載の現像剤補給装置。
- 前記減圧部は、前記排出口よりも上方に配設されていることを特徴とする請求項9記載の現像剤補給装置。
- 前記減圧部を開閉する開閉部材を有し、
前記開閉部材は、前記減圧部を開状態とする開位置と、前記減圧部を閉状態とする閉位置とへ変位可能であって、前記開位置が前記搬送部材の回転軌道上に位置するように配置されていることを特徴とする請求項9又は10記載の現像剤補給装置。 - 前記開閉部材は、シート状の弾性部材で形成されていて、その一端側が、前記搬送部材の回転方向上流側で、前記貯留部の内周面に装着されて、開閉自在とされていることを特徴とする請求項11記載の現像剤補給装置。
- 前記開閉部材と前記搬送部材は、シート状の弾性部材で形成されていて、
静止状態での撓み係数が、前記搬送部材よりも前記開閉部材の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項11記載の現像剤補給装置。 - 請求項1ないし13の何れか1項に記載の現像剤補給装置を有することを特徴とする現像装置。
- 請求項14に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018054952A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像剤の収容容器および画像形成装置 |
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JP2011013366A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Brother Industries Ltd | 現像剤カートリッジ |
-
2013
- 2013-02-13 JP JP2013025355A patent/JP2014032377A/ja active Pending
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