JP2018200331A - 粉体収容容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体供給を受ける装置の大型化を招くこと、同装置側の排出手段に頼ることなく、粉体収容容器の回転数を抑えつつも粉体収容容器の回転により十分な搬送力を発揮しさらに回転位相による排出量の偏りを緩和して粉体を容器外へ安定搬送する。【解決手段】排出部材３には、筒中心軸Ｐ方向の変位に対して径方向に変位する第一の構造体１０の斜面１２及び第二の構造体２０の第一の斜面２１（２１Ａ，２１Ｂ）により筒中心軸を通る搬出傾斜路が構成され、筒中心軸方向の変位に対して周方向に変位する第二の斜面２２が構成される。略水平にした筒中心軸回りの方向Ｑの回転による排出時回転により、内部の粉体を容器本体２の螺旋状突起２ａにより取込口２４まで搬送し、該粉体を貯留空間２５さらに第二の斜面２２に進入させつつ汲み上げて第一の斜面２１に至らしめ、上記搬出傾斜路を降下させて排出口１ａに至らしめ排出口から容器外部に排出する構造を有する。【選択図】図２６

Description

本発明は、粉体収容容器及び画像形成装置に関する。

従来、粉体を収容してかつ回転して収容する粉体を搬送・排出する機能を有する円筒形の粉体収容容器において、容器排出口は多様な構成を持つ。
特許文献１にあっては、容器本体内の排出口近傍に汲み上げ壁面を有した汲み上げ部（同文献中符号３０４）を形成し、容器本体の回転に伴い汲み上げ壁面によりトナーを持ち上げ、容器本体に挿入されている排出管（搬送ノズル：同文献中符号６１１）に落とし、搬送管によりトナーを容器本体の外部に移動させる。
特許文献２にあっては、トナー容器（同文献中符号５１）のトナー排出筒口（同７１）に設けられたキャップ（同６６）は、前端部分がトナー容器駆動部（同６５）のホルダ（同６７と）連結し、他端部がトナー排出筒口に係合する。この構成により、キャップの先端を回転することでトナー容器の全体が回転する。これに伴って、トナー容器に設けられたらせん形状の突起（同６８）とバッフル（同６９）により容器内のトナーがトナー排出筒口側に逐次に搬送されてトナー貯留部（同５２）のバッファ部（同５４）に対して排出される。

特開２０１４−２２８６４７号公報 特開２０１６−１７７２６１号公報

筒状の粉体収容容器を回転させて内部に貯蔵する粉体を外部に搬送するとき、筒状を成す表面に穴を開けると外部に搬送する排出口となるが、外部に吐き出すタイミングは、穴が一つなら１周に１回、２個なら１周に２回、と限られたものになり、周径が大きいと排出間隔が空いてしまう。
時間的に安定して排出するなら、筒状の端面を解放面とし、その内側上流に螺旋状に連続した突起形状を複数設けて押し出す効果を与えれば、連続的に外部に搬送、排出する。
しかし、こちらも容器本体が大径になると、受ける側の面積も拡大し、それに応じて装置側も大きくなってしまうという欠点が生じる。仮に、筒状端部に粉体を集約して外部に排出する手段を用いれば、受け側の面積は小さくなるが、特許文献１に記載されるように受け側から搬送管を筒状の内部に差し入れて、筒状の天面から落ちてくる粉体を捕集して搬送するなど、搬送するための手段が別に必要になり、これも装置側の拡大を招く。

そこで、粉体を回転中心部に集約して外部に排出する手段が選ばれるが、回転中心に寄るほど回転が発生する粉体の搬送力は小さくなるため、流動性の劣る粉体を外部に排出するなら、押し出すためのエネルギーとして回転速度を上げる必要に迫られる（例えば、特許文献２の構成）。
また、特許文献２の構成にあっては、バッフルの下流のトナー排出筒口においては搬送力はなく、上流の押し出す力で移動することになるが、流動性の劣るトナーはここで滞るおそれがあり、後続の流動トナーの抵抗にもなって全排出量の低下を招くおそれがある。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、筒状の粉体収容容器を回転させて内部に貯蔵する粉体を外部に搬送する粉体搬送において、粉体収容容器から粉体の供給を受ける装置の大型化を招くことなく、同装置側の排出手段に頼ることなく、粉体収容容器の回転数を抑えつつも粉体収容容器の回転により十分な搬送力を発揮して、さらに回転位相による排出量の偏りを緩和して、粉体を容器外へ安定搬送することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、筒状で一端部の端面が開口し、内周面に筒中心軸回りの螺旋状突起が連続形成された容器本体と、前記一端部に取り付いて排出口を形成するとともに粉体を搬送する斜面が形成された排出部材とを備え、略水平にした筒中心軸回りの一方向に回転させられる排出時回転により、内部の粉体を、前記螺旋状突起により前記排出部材まで搬送し、前記斜面上で該粉体の自重により該粉体を滑動させて前記排出口から容器外部に該粉体を排出する構造を有する粉体収容容器において、
前記排出部材は、第一の構造体と、第二の構造体と、円筒状で蛇腹状の構造体とを有し、
前記第二の構造体は、前記第一の構造体よりも上流側に配置され、
前記蛇腹状の構造体の上流開口端は、前記第一の構造体の外周部に連接され、下流開口端は筒中心軸を内包するように前記排出口を形成し、
前記第一の構造体は、前記斜面として、上流端が前記排出口より内部に配され、筒中心軸方向の変位に対して径方向に変位する斜面を有し、
前記第二の構造体は、前記斜面として、下流端が前記第一の構造体の斜面の上流端に連接され、前記第一の構造体の斜面と略同方向の勾配により、筒中心軸方向の変位に対して径方向に変位する第一の斜面を備え、
前記第一の斜面と、前記第一の構造体の斜面とで、筒中心軸を通る搬出傾斜路が構成され、
さらに前記第二の構造体は、前記斜面として、下流端が前記第一の斜面の上流端に連接され、前記螺旋状突起の連続方向と略同方向の勾配により、筒中心軸方向の変位に対して周方向に変位する第二の斜面を備えるとともに、下流端が前記第二の斜面の上流端に連接され周方向に延在し上流端が粉体の取込口に至る筒中心軸に略垂直な壁面により仕切られた貯留空間を形成し、
前記排出時回転により、内部の粉体を前記螺旋状突起により前記取込口まで搬送し、該粉体を前記貯留空間さらに前記第二の斜面に進入させつつ汲み上げて前記第一の斜面に至らしめ、前記搬出傾斜路を降下させて前記排出口に至らしめ前記排出口から容器外部に排出する構造を有することを特徴とする粉体収容容器である。

請求項２記載の発明は、前記取込口は、前記第二の斜面の上流端に対し、筒中心軸回りの４５度以上２７０度以下で排出時回転方向前方に位置することを特徴とする請求項１に記載の粉体収容容器である。

請求項３記載の発明は、前記第一の構造体には、前記蛇腹状の構造体の上流開口端と、前記容器本体の開口とを繋ぎ、前記第二の構造体を包囲する外周部が形成されており、
筒中心軸を含む平面で切った前記取込口の断面の外形は、前記外周部と、前記容器本体の開口に近い周壁と、前記第二の構造体とにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉体収容容器である。

請求項４記載の発明は、前記第二の構造体によって形成されている前記取込口の内周壁は、周方向の端面を当該取込口に配置しており、当該内周壁の内側の筒中心軸を含む空間は、前記取込口の排出時回転方向前方の空間と連通していることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の粉体収容容器である。

請求項５記載の発明は、筒中心軸を含む平面で切った前記取込口の断面積は、前記第一の構造体と前記蛇腹状の構造体とで形成する前記排出口の断面積に対して同等以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一つに記載の粉体収容容器である。

請求項６記載の発明は、前記第二の構造体の上流側に、前記螺旋状突起によって搬送される粉体の下流側への流量を制限する規制部材を有し、
前記規制部材は、筒中心軸と略垂直な規制壁を形成し、粉体が当該規制壁を上流側から下流側に抜ける通過口が、当該規制壁の外周縁を切り欠くように形成された凹形状部と前記容器本体の内周面とにより、前記螺旋状突起の終端部相当位置から排出時回転方向前方に向けて前記容器本体の内周面に沿って周方向に延在して形成されており、
前記通過口の断面積が、前記取込口の断面積に対して同等以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一つに記載の粉体収容容器である。

請求項７記載の発明は、前記取込口と前記通過口との間に、前記螺旋状突起の連続方向と略同方向の勾配を持つ斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の粉体収容容器である。

請求項８記載の発明は、前記取込口と前記通過口との間の前記斜面は、その下流端が前記取込口に対し、筒中心軸回りの０度以上３０度以下で排出時回転方向前方に位置することを特徴とする請求項７に記載の粉体収容容器である。

請求項９記載の発明は、前記第一の斜面と、前記第一の構造体の斜面とで構成される前記搬出傾斜路の斜面は、峰を介して周方向に隣接し、筒中心軸回りの角度が異なる複数の面からなることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１０記載の発明は、前記排出時回転において前記排出口から出た粉体が自由落下可能となるように、前記排出口の排出方向前方の空間が径方向外方に開放される構造を有することを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１１記載の発明は、前記排出時回転の１回転で前記排出口から粉体を１回排出する構造を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１２記載の発明は、前記第一の構造体は、前記蛇腹状の構造体の伸長時に前記蛇腹状の構造体の下流開口端を閉塞する蓋体と、当該蓋体を支持する１又は複数の支柱とを有し、
前記支柱のうち少なくとも１本は、前記搬出傾斜路の斜面の下流端から筒中心軸と略平行に突出しており、前記蛇腹状の構造体の圧縮時に前記蛇腹状の構造体の下流開口端において筒中心軸を含む空間が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１３記載の発明は、前記第一の構造体は、前記蛇腹状の構造体の伸長時に前記蛇腹状の構造体の下流開口端を閉塞する蓋体と、当該蓋体を支持する１又は複数の支柱とを有し、
前記支柱のうち少なくとも１本は、圧縮時の前記蛇腹状の構造体内における筒中心軸を介して前記搬出傾斜路の斜面の反対側の空間を通して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１２のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１４記載の発明は、前記第一の構造体の外周部に、前記排出時回転を行うための回転駆動機構の回転連結部に係止し当該回転連結部からの回転力を受け止める突起と、収容する粉体の種類を識別するための突起とが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１５記載の発明は、前記第一の構造体の前記斜面の裏面側の空間と、前記取込口に連続する筒中心軸を含む空間とが連通していることを特徴とする請求項１から請求項１４のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１６記載の発明は、前記粉体は電子写真方式の現像に使用されるトナーであることを特徴とする請求項１から請求項１５のうちいずれか一に記載の粉体収容容器である。

請求項１７記載の発明は、請求項１６に記載の粉体収容容器をトナー供給源として備えたことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置である。

本発明によれば、筒状の粉体収容容器を回転させて内部に貯蔵する粉体を外部に搬送する粉体搬送において、粉体収容容器の回転に伴った螺旋状突起及び粉体の自重の作用による搬送によるので、粉体収容容器から粉体の供給を受ける装置の大型化を招くことなく、同装置側の排出手段に頼ることない。また、容器本体の開口端部に取り付けられる排出部材には筒中心軸を通る搬出傾斜路を含んだ独自の粉体搬出路が形成されているので、粉体収容容器の回転数を抑えつつも粉体収容容器の回転により十分な搬送力を発揮して、さらに回転位相による排出量の偏りを緩和して、粉体を容器外へ安定搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る粉体収容容器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る排出部材の斜視図である。但し、図(a)では蛇腹状の構造体の図示を省略する。 本発明の一実施形態に係る第一の構造体斜視図である。但し、蓋体を含む先端部を切断したものである。 本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の斜視図である。 本発明の他の一実施形態に係る第一の構造体及び第二の構造体の斜視図(a)、第一の構造体を透視した斜視図(b)及び第二の構造体の斜視図(c)である。 本発明の一実施形態に係る第一の構造体及び第二の構造体の斜視図(a)、第一の構造体を透視した斜視図(b)及び第二の構造体の斜視図(c)である。 本発明の一実施形態に係る排出部材の斜視図である。但し、蓋体を含む先端部を切断したものである。 本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の筒中心軸方向に見た図である。 本発明の一実施形態に係る排出部材の筒中心軸を含む断面図である。 図９の補助線Ａ１，Ａ２，Ａ３で示す位置の筒中心軸に垂直な各断面図である。 本発明の一実施形態に係る規制部材の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る粉体収容容器の排出側端部の斜視図である。一部透視して描く。 本発明の一実施形態に係る粉体収容容器の排出側端部の斜視図である。一部切開して描く。 本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の筒中心軸方向に見た図(a)及びその部分拡大図(b)である。 比較例に係る排出部材の斜視図であり、先端側を見た斜視図(a)及び裏面側を見た斜視図(b)である。但し、蛇腹状の構造体を図示しない。 図１５に示した排出部材の側面図である。蛇腹状の構造体を透視して描く。 本発明の一実施形態に係る排出部材の側面図であり、図(a)は蛇腹状の構造体の伸長時を示し、図(b)は蛇腹状の構造体の圧縮時を示す。 本発明の一実施形態に係る排出部材の側面図であり、図(a)は蛇腹状の構造体の伸長時を示し、図(b)は蛇腹状の構造体の圧縮時を示す。蛇腹状の構造体を透視して描く。 本発明の一実施形態に係る粉体収容容器の排出側端部の斜視図である。容器本体を透視して描く。 本発明の一実施形態に係る粉体収容容器の排出側端部の斜視図であり、図(a)では蛇腹状の構造体を図示し、図(b)では蛇腹状の構造体を不図示とする。但し、蓋体を含む先端部を切断したものである。 図(a)は、本発明の一実施形態に係る粉体収容容器の排出側端部の斜視図である。容器本体を透視して描く。蛇腹状の構造体を不図示とする。図(b)は図(a)の部分拡大図である。 画像形成装置における粉体収容容器からの受給部を示す回転軸を含む断面図である。 本発明の一実施形態に係る第一の構造体及び第二の構造体の斜視図であり、図(a)は裏面側から見た図、図(b)は、先端側から見た図で蛇腹状の構造体を不図示とし、蓋体を含む先端部を切断したものである。 本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の筒中心軸方向に見た図であり、図(a)は粉体を第二の構造体で汲み取る直前段階の回転位相を、図(b)は図(a)からさらに回転した位相を示す。 本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の筒中心軸方向に見た図であり、図(a)は図２４(b)からさらに回転した位相を、図(b)は図(a)からさらに回転した位相を示す。 図(a)は、本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の筒中心軸方向に見た図であり、図２５(b)からさらに回転した位相を示す。図(b)は、本発明の一実施形態に係る第一の構造体及び第二の構造体の筒中心軸方向に見た図であり、図(a)と同じ回転位相を示し、蓋体を含む先端部を切断したものである。 図(a)は、本発明の一実施形態に係る第二の構造体及び規制部材の筒中心軸方向に見た図であり、図２６からさらに回転した位相を示す。図(b)は、本発明の一実施形態に係る第一の構造体及び第二の構造体の筒中心軸方向に見た図であり、図(a)と同じ回転位相を示し、蓋体を含む先端部を切断したものである。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

（１）図１に示すように本実施形態の粉体収容容器１は、容器本体２と、排出部材３とを備える。
容器本体２は、筒状であり、その筒中心軸をＰとする。筒中心軸Ｐは、排出回転時の回転軸に一致する。
容器本体２の一端部は開口し、そこに排出部材３が取り付けられている。すなわち、容器本体２は、筒中心軸Ｐの一方側の端にある端面が開口し、そこに排出部材３が取り付けられている。同方向を排出方向Ｐ１と呼び、その逆方向をＰ２とする。
容器本体２の内周面に筒中心軸Ｐ回りの螺旋状突起２ａが連続形成されている。
この粉体収容容器１の粉体を排出する排出口１ａは、排出部材３により形成されている。排出部材３には、粉体を搬送する斜面が形成されており、筒中心軸Ｐを略水平にして筒中心軸Ｐ回りの一方向Ｑに回転させられる排出時回転により、内部の粉体を、螺旋状突起２ａにより排出部材３まで搬送し、排出部材３の斜面上で該粉体の自重により該粉体を滑動させて排出口１ａから容器１の外部に該粉体を排出する構造である。

図２に示すように排出部材３は、第一の構造体１０と、第二の構造体２０と、円筒状で蛇腹状の構造体３０とを有する。さらに排出部材３は、図４に示すように規制部材４０を有する。図２(a)では蛇腹状の構造体３０の図示を省略する。 第二の構造体２０は、第一の構造体１０よりも上流側に配置される。
図２、図３に示すように第一の構造体１０は、筒状の外周部１１と、粉体搬送用の斜面１２を構成する部材と、蓋体１３と、蓋体１３を支持する第一の支柱１４と、第二の支柱１５とを備えて構成されている。外周部１１のＰ２側の内面の雌螺子部が容器本体２の開口付近外周に設けられた雄螺子に螺合することで、排出部材３が容器本体２に取り付けられている。
蛇腹状の構造体３０の上流開口端（Ｐ２側）は、第一の構造体１０の外周部１１のＰ１側に連接され、下流開口端３１（Ｐ１側）は筒中心軸Ｐを内包するように排出口１ａを形成している。

第一の構造体１０によって構成される粉体搬送用の斜面１２は、下流端１２ａ（Ｐ１側）が排出口１ａに近接し、上流端１２ｂ（Ｐ２側）が排出口１ａよりさらに内部に配されている。すなわち、下流端１２ａは、圧縮時の蛇腹状の構造体３０の下流開口端の縁部に近接している。
斜面１２は、筒中心軸Ｐ方向の変位に対して径方向に変位する。例えば、上流端１２ｂから下流端１２ａに向かって観察すると、筒中心軸Ｐから離れるように外周部へ変位する。

図４に示すように第二の構造体２０によって構成される粉体搬送用の斜面は、第一の斜面２１と、第二の斜面２２である。
第一の斜面２１は、下流端（Ｐ１側）が第一の構造体１０の斜面１２の上流端１２ｂに連接され、第一の構造体１０の斜面１２と略同方向の勾配により、筒中心軸Ｐ方向の変位に対して径方向に変位する。
第一の斜面２１と、第一の構造体１０の斜面１２とで、筒中心軸Ｐを通る搬出傾斜路（１２，２１）が構成される。すなわち、第一の斜面２１の上流端は、斜面１２の下流端１２ａに対し筒中心軸Ｐを介して反対側にあり、搬出傾斜路（１２，２１）は、筒中心軸Ｐを横断する形となっている。これにより、搬出傾斜路（１２，２１）を、幅を広く、かつ、大きな傾斜で形成することができ、排出性を良好にする。

第二の斜面２２は、下流端が第一の斜面２１の上流端に連接され、螺旋状突起２ａの連続方向と略同方向の勾配により、筒中心軸Ｐ方向の変位に対して周方向に変位する。
また第二の構造体２０は、下流端が第二の斜面２２の上流端に連接され周方向に延在し上流端が粉体の取込口２４に至る筒中心軸Ｐに略垂直な壁面２３を形成している。壁面２３により仕切られた貯留空間２５が形成されている。

排出時回転により、内部の粉体を螺旋状突起２ａにより取込口２４まで搬送し、図４に矢印で示すように、該粉体を貯留空間２５さらに第二の斜面２２に進入させつつ汲み上げて第一の斜面２１に至らしめ、搬出傾斜路（１２，２１）を降下させて排出口１ａに至らしめ排出口１ａから容器外部に排出する構造を有する。排出動作についてはさらに後述する。

（２）図５は、第一の斜面２１と、第一の構造体１０の斜面１２とで構成される搬出傾斜路の斜面（１２，２１）が単数である構造を示す。
これに対し図６は、搬出傾斜路の斜面（１２，２１）が複数である構造を示す。特に図６に示す構造の搬出傾斜路の斜面（１２，２１）は、峰１２ｃ，２１ａを介して周方向に隣接し、筒中心軸Ｐ回りの角度が異なる複数の面１２，１２，２１，２１からなる。峰１２ｃと峰２１ａとが一直線状に連続した構造であり、峰１２ｃ，２１ａの片側の斜面１２と斜面２１とが粉体の搬出方向に連続するとともに、逆側の斜面１２と斜面２１とが粉体の搬出方向に連続する。
このような周方向に隣接した複数の面１２，１２，２１，２１からなる搬出傾斜路により、排出時回転の１回転において排出期間を大きくすることができ、粉体供給の安定化が図られる。

（３）図７に示すように圧縮時の蛇腹状の構造体３０の下流開口端３１のうち斜面１２上の部分が排出口１ａとなる。斜面１２の下流端１２ａは、筒中心軸Ｐから離れて外周寄りに配置されているので、大きな面積の排出口１ａが形成されており、粉体の排出性を良好にする。

（４）図８に示すように取込口２４は、第二の斜面２２の上流端２２ａに対し、筒中心軸Ｐ回りの４５度以上２７０度以下の角度θ１で排出時回転方向Ｑ前方に位置する。θ１が４５度に満たない場合、貯留空間２５が確保できない。θ１が２７０度を超える場合、第一の構造体１０の斜面１２を通過する粉体の流れが分断され、流れが合流するとき抵抗が生じて全体の流量が落ちるからである。

（５）図９は、筒中心軸Ｐを含む断面図であり、補助線Ａ１，Ａ２，Ａ３で示す位置の筒中心軸Ｐに垂直な断面をそれぞれ図１０(a)(b)(c)に示す。
図９に示すように第一の構造体１０の筒状の外周部１１は、蛇腹状の構造体３０の上流開口端（Ｐ２側）と、容器本体２の開口端２ｂ（Ｐ１側）とを繋ぎ、第二の構造体２０を包囲する。筒中心軸Ｐを含む平面で切った取込口２４の断面の外形は、外周部１１と、容器本体２の開口端２ｂに近い周壁２ｃと、第二の構造体２０の周壁２６とにより形成されている。取込口２４は、第二の構造体２０の貯留空間２５に紛体を周方向に取り込む取込口である。かかる構造により定量の紛体の取り込みを確保する。
図９、図１０に示すように紛体搬送路の各断面及び断面積をＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とする。紛体の流れは、Ｄ４→Ｄ３→Ｄ２→Ｄ１の順となる。各断面の断面積は、Ｄ４≦Ｄ３≦Ｄ２≦Ｄ１とされている。紛体の詰まりを防ぎ、排出性を良好にするためである。取込口２４の断面積Ｄ３は、第一の構造体１０と蛇腹状の構造体３０とで形成する排出口１ａの断面積Ｄ１（図１０(a)）に対して同等以下とされている。特に、Ｄ４＜Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１とすることが好ましい。

図１１から図１３等に示すように規制部材４０は、第二の構造体２０の上流側に配置され、螺旋状突起２ａによって搬送される粉体の下流側への流量を制限する。
規制部材４０は、筒中心軸Ｐと略垂直な規制壁４１を形成し、規制壁４１を一部切り欠いて通過口４２を形成している。通過口４２は、粉体が規制壁４１を上流側から下流側に抜けるためのものである。通過口４２は、規制壁４１の外周縁を切り欠くように形成された凹形状部４３と容器本体２の内周面とにより形成されている。通過口４２は、螺旋状突起２ａの終端部２ｅ相当位置から排出時回転方向Ｑ前方に向けて容器本体２の内周面に沿って周方向に延在して形成されている。
通過口４２の断面積Ｄ４が、取込口２４の断面積Ｄ３に対して同等以下とされている。好ましくは上述したようにＤ４＜Ｄ３である。

また、取込口２４と通過口４２との間に、螺旋状突起２ａの連続方向と略同方向の勾配を持つ斜面４４を有する。
図１４に示すように取込口２４と通過口４２との間の斜面４４は、その下流端４４ａが取込口２４に対し、筒中心軸Ｐ回りの０度以上３０度以下の角度θ２で排出時回転方向Ｑ前方に位置する。斜面４４から取込口２４への粉体の移動は排出時回転中の自重滑落に因る。角度θ２が０°未満（マイナスの位置）だと、斜面４４の下流端４４ａが取込口２４の下側（排出時回転方向Ｑ後方）に配置されてしまい、この場合、斜面４４が有効に使えず粉体の移動が不安定になる。角度θ２が３０°を超える場合でも斜面４４から取込口２４への接続が不安定になり斜面４４が有効に使えず不安定になる。

第二の構造体２０によって形成されている取込口２４の内周壁２６は、図１３等に示すように周方向の端面を取込口２４に配置しており、内周壁２６の内側の筒中心軸Ｐを含む空間２８は、取込口２４の排出時回転方向Ｑ前方の空間２９と連通している。
第一の斜面２１から空間２８にこぼれた粉体が空間２９に回り、取込口２４に再取込される。これにより排出部材３内における粉体の流動性が確保され、粉体の凝集による流路の詰まりを防止できる。

（６）本実施形態の粉体収容容器１にあっては、排出部材３によって構成される通過口４２から排出口１ａまでの粉体排出経路が１経路であり、排出時回転の１回転で排出口１ａから粉体を１回排出する構造を有する。
これに対し図１５及び図１６に示す構造は、粉体排出経路を２経路（１８０度ごとに１経路）としたものである。図１５(b)に示すように第二の構造体２０Ｂへの取込口が回転対称の位置に一対あり、図１５(a)に第一の構造体１０Ｂによる粉体排出斜面が回転対称の位置に一対ある。この場合、２経路であるため各経路は狭く、図１６に示すように流動性の悪い粉体Ｔ１は排出が終わる前に容器本体２が回転するため、排出口に残留して流路をさらに狭めてしまい、全体の排出量を下げる。
本実施形態の粉体収容容器１によれば、粉体排出経路が１経路であり、上述したように筒中心軸Ｐを通過するように大きく形成されているので、粉体の残留を抑制できる。

（７）粉体収容容器１から粉体の供給を受ける画像形成装置等の装置に装着する際には、装置側に設けられた部材により蛇腹状の構造体３０を圧縮し、図１７(b)に示すように蓋体１３から下流開口端３１が離れて排出口１ａが開口される。下流開口端３１と蓋体１３の間において周壁が無く開放されている。すなわち、排出時回転において排出口１ａから出た粉体が自由落下可能となるように、排出口１ａの排出方向Ｐ１前方の空間３３が径方向外方に開放される構造である。
粉体収容容器１を同装置から離脱させると、蛇腹状の構造体３０が自己伸長力により伸長し、図１７(a)に示すように下流開口端３１が蓋体１３に密着して封止される。
このように第一の構造体１０は、蛇腹状の構造体３０の伸長時に蛇腹状の構造体３０の下流開口端３１を閉塞する蓋体１３を有する。さらに第一の構造体１０は、図１８から図２１等に示すように蓋体１３を支持する２本の支柱１４，１５を有する。支柱は１本でも可能であるが、蓋体１３による封止性を確保するために複数とすることが好ましい。
なお、図１７(a)に示すように、第一の構造体１０の外周部１１の小径側の部分（Ｐ１側）にネジ１７が形成されており、これに螺合するキャップ５０を付けることができ、保管や輸送時の気密性を高めることができる。

支柱１４は、搬出傾斜路（１２，２１）の斜面１２の下流端１２ａから筒中心軸Ｐと略平行に突出しており、蛇腹状の構造体３０の圧縮時に蛇腹状の構造体３０の下流開口端３１において筒中心軸Ｐを含む空間３２が設けられる（図１８(b)、図１９、図２０）。支柱１５も、この筒中心軸Ｐを含む空間３２を通らず、同空間が確保されている。これにより、排出口１ａからの粉体の排出性を良好にする。
支柱１４は、斜面１２の下流端１２ａから筒中心軸Ｐと略平行に突出し、さらに筒中心軸Ｐ寄りに斜めに延び蓋体１３に結合する。
支柱１５は、圧縮時の蛇腹状の構造体３０内における筒中心軸Ｐを介して搬出傾斜路（１２，２１）の斜面の反対側の空間を通して設けられている（図１８(b) 、図１９、図２０）。

（８）図２１に示すように第一の構造体１０の外周部１１に、排出時回転を行うための回転駆動機構１０１の回転連結部１０２に係止し当該回転連結部１０２からの回転力を受け止める突起１１ａと、収容する粉体の種類を識別するための突起１１ｂとが形成されている。図２２に、画像形成装置１００における粉体収容容器１からトナーを受給するための回転駆動機構１０１が示される。突起１１ｂは、その数等によって、トナーの種類（イエロー、マゼンダなどの色種等）を識別できるように設けられている。
画像形成装置１００は、粉体収容容器１をトナー供給源として備えた電子写真方式の画像形成装置であり、この場合、粉体収容容器１に収容される粉体が電子写真方式の現像に使用されるトナーである。

（９）図２３に示すように第一の構造体１０の斜面１２の裏面側の空間１６と、取込口２４に連続する筒中心軸Ｐを含む空間２７とが連通している。空間１６は蛇腹状の構造体３０内の空間である。空間２７は取込口２４に対し周方向に隣接し、排出時回転方向Ｑ前方に位置する（上述の空間２８，２９に相当）。
かかる構造により、斜面１２を降る粉体のうち、蛇腹状の構造体３０内にこぼれた粉体が空間２７に回り、取込口２４に再取込される。これにより排出部材３内における粉体の流動性が確保され、粉体の凝集による流路の詰まりを防止できる。

（１０）次に排出動作につき図２４から図２７を参照して説明する。
図２４から図２７は、筒中心軸Ｐに垂直な排出部材３の断面図であり、下方向を重力方向として各回転位相を示すとともに、矢印Ｓ１〜Ｓ９により粉体の流れを示す。
粉体収容容器１が筒中心軸Ｐ回りに方向Ｑに回転する。
規制部材４０の斜面４４が最下点に差し掛かるころ、螺旋状突起２ａによって粉体が取込口２４前方まで搬送されてくる（図２４(a)，Ｓ１）。
規制部材４０の斜面４４が最下点を過ぎると、粉体が斜面４４を進んで取込口２４から貯留空間２５へ入る（図２４(b)，Ｓ２）。
さらに粉体は、貯留空間２５を周方向に進む（図２５(a)，Ｓ３）。
第二の斜面２２が最下点を過ぎ、粉体は第二の斜面２２上で周方向に進みつつ排出方向Ｐ１へ進む（図２５(b)，図２６（ａ），Ｓ４）。このころ、第一の斜面２１の先の方２１Ａが上がってくる。
粉体が第一の斜面２１の先の方２１Ａさらに斜面１２を下って容器外への粉体の排出が始まる（図２６，Ｓ５，Ｓ６）。
さらに粉体が第一の斜面２１の後の方２１Ｂさらに斜面１２を下って容器外への粉体の排出が継続する（図２７，Ｓ７，Ｓ８）。これにより回転位相による排出量の偏りを緩和する。
ここで、排出しきらない粉体は、矢印Ｓ９で示すように第一の斜面２１から空間２８にこぼれた粉体が空間２９に回り、図２４(a)に戻ってさらに粉体収容容器１が回転することで取込口２４に再取込される。斜面１２から蛇腹状の構造体３０内にこぼれた粉体も空間２７に回り、図２４(a)に戻ってさらに粉体収容容器１が回転することで取込口２４に再取込される。

（１１）以上説明したように、本実施形態の粉体収容容器１によれば、流動性の悪い粉体でも、簡易な構成で容器本体から排出することができる。
また、粉体の排出をガイドする斜面１２，２１，２２を構成しながら、一部分に集中しないように流れが逃げる空間２８を備えることで、粉体が凝集して大きさや形状が規格外となる障害を排除することができる。
粉体収容容器１の回転に伴った螺旋状突起２ａ及び粉体の自重の作用による搬送によるので、粉体収容容器１から粉体の供給を受ける装置１００の大型化を招くことなく、同装置１００側の排出手段に頼ることない。
また、容器本体２の開口端部に取り付けられる排出部材３には筒中心軸Ｐを通る搬出傾斜路（１２，２１）を含んだ独自の粉体搬出路が形成されているので、粉体収容容器１の回転数を抑えつつも粉体収容容器１の回転により十分な搬送力を発揮して、さらに回転位相による排出量の偏りを緩和して、粉体を容器外へ安定搬送することができる。

以上の実施形態の第一の構造体１０、第二の構造体２０、蛇腹状の構造体３０、規制部材４０を別部品で成型し、組み立てることで容易に排出部材３を構成することができるが、例えば、３Ｄプリントの技術を用いれば、第一の構造体１０、第二の構造体２０、規制部材４０を一体部品で造形することができる。本発明は、第一の構造体１０と、第二の構造体２０とを別部品とする等の部品分けを要件とするものではない。

１ 粉体収容容器
１ａ 排出口
２ 容器本体
２ａ 螺旋状突起
２ｂ 開口端
３ 排出部材
１０ 第一の構造体
１１ 筒状の外周部
１１ａ 突起（回転係止用）
１１ｂ 突起（識別用）
１２ 斜面
１３ 蓋体
１４ 支柱
１５ 支柱
１６ 空間
２０ 第二の構造体
２１ 第一の斜面
２２ 第二の斜面
２３ 周方向の壁面
２４ 取込口
２５ 貯留空間
２６ 取込口の内側の周壁
２７ 空間
２８ 空間
２９ 空間
３０ 蛇腹状の構造体
３１ 下流開口端
３２ 空間
３３ 空間
４０ 規制部材
４１ 規制壁
４２ 通過口
４３ 凹形状部
４４ 斜面
４４ａ 下流端
１００ 画像形成装置
１０１ 回転駆動機構
１０２ 回転連結部
Ｐ 筒中心軸（回転軸）
Ｐ１ 排出方向
Ｑ 排出時回転方向

Claims (17)

1. 筒状で一端部の端面が開口し、内周面に筒中心軸回りの螺旋状突起が連続形成された容器本体と、前記一端部に取り付いて排出口を形成するとともに粉体を搬送する斜面が形成された排出部材とを備え、略水平にした筒中心軸回りの一方向に回転させられる排出時回転により、内部の粉体を、前記螺旋状突起により前記排出部材まで搬送し、前記斜面上で該粉体の自重により該粉体を滑動させて前記排出口から容器外部に該粉体を排出する構造を有する粉体収容容器において、
   前記排出部材は、第一の構造体と、第二の構造体と、円筒状で蛇腹状の構造体とを有し、
   前記第二の構造体は、前記第一の構造体よりも上流側に配置され、
   前記蛇腹状の構造体の上流開口端は、前記第一の構造体の外周部に連接され、下流開口端は筒中心軸を内包するように前記排出口を形成し、
   前記第一の構造体は、前記斜面として、上流端が前記排出口より内部に配され、筒中心軸方向の変位に対して径方向に変位する斜面を有し、
   前記第二の構造体は、前記斜面として、下流端が前記第一の構造体の斜面の上流端に連接され、前記第一の構造体の斜面と略同方向の勾配により、筒中心軸方向の変位に対して径方向に変位する第一の斜面を備え、
   前記第一の斜面と、前記第一の構造体の斜面とで、筒中心軸を通る搬出傾斜路が構成され、
   さらに前記第二の構造体は、前記斜面として、下流端が前記第一の斜面の上流端に連接され、前記螺旋状突起の連続方向と略同方向の勾配により、筒中心軸方向の変位に対して周方向に変位する第二の斜面を備えるとともに、下流端が前記第二の斜面の上流端に連接され周方向に延在し上流端が粉体の取込口に至る筒中心軸に略垂直な壁面により仕切られた貯留空間を形成し、
   前記排出時回転により、内部の粉体を前記螺旋状突起により前記取込口まで搬送し、該粉体を前記貯留空間さらに前記第二の斜面に進入させつつ汲み上げて前記第一の斜面に至らしめ、前記搬出傾斜路を降下させて前記排出口に至らしめ前記排出口から容器外部に排出する構造を有することを特徴とする粉体収容容器。
2. 前記取込口は、前記第二の斜面の上流端に対し、筒中心軸回りの４５度以上２７０度以下で排出時回転方向前方に位置することを特徴とする請求項１に記載の粉体収容容器。
3. 前記第一の構造体には、前記蛇腹状の構造体の上流開口端と、前記容器本体の開口とを繋ぎ、前記第二の構造体を包囲する外周部が形成されており、
   筒中心軸を含む平面で切った前記取込口の断面の外形は、前記外周部と、前記容器本体の開口に近い周壁と、前記第二の構造体とにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉体収容容器。
4. 前記第二の構造体によって形成されている前記取込口の内周壁は、周方向の端面を当該取込口に配置しており、当該内周壁の内側の筒中心軸を含む空間は、前記取込口の排出時回転方向前方の空間と連通していることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の粉体収容容器。
5. 筒中心軸を含む平面で切った前記取込口の断面積は、前記第一の構造体と前記蛇腹状の構造体とで形成する前記排出口の断面積に対して同等以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一つに記載の粉体収容容器。
6. 前記第二の構造体の上流側に、前記螺旋状突起によって搬送される粉体の下流側への流量を制限する規制部材を有し、
   前記規制部材は、筒中心軸と略垂直な規制壁を形成し、粉体が当該規制壁を上流側から下流側に抜ける通過口が、当該規制壁の外周縁を切り欠くように形成された凹形状部と前記容器本体の内周面とにより、前記螺旋状突起の終端部相当位置から排出時回転方向前方に向けて前記容器本体の内周面に沿って周方向に延在して形成されており、
   前記通過口の断面積が、前記取込口の断面積に対して同等以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一つに記載の粉体収容容器。
7. 前記取込口と前記通過口との間に、前記螺旋状突起の連続方向と略同方向の勾配を持つ斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の粉体収容容器。
8. 前記取込口と前記通過口との間の前記斜面は、その下流端が前記取込口に対し、筒中心軸回りの０度以上３０度以下で排出時回転方向前方に位置することを特徴とする請求項７に記載の粉体収容容器。
9. 前記第一の斜面と、前記第一の構造体の斜面とで構成される前記搬出傾斜路の斜面は、峰を介して周方向に隣接し、筒中心軸回りの角度が異なる複数の面からなることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一に記載の粉体収容容。
10. 前記排出時回転において前記排出口から出た粉体が自由落下可能となるように、前記排出口の排出方向前方の空間が径方向外方に開放される構造を有することを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
11. 前記排出時回転の１回転で前記排出口から粉体を１回排出する構造を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
12. 前記第一の構造体は、前記蛇腹状の構造体の伸長時に前記蛇腹状の構造体の下流開口端を閉塞する蓋体と、当該蓋体を支持する１又は複数の支柱とを有し、
    前記支柱のうち少なくとも１本は、前記搬出傾斜路の斜面の下流端から筒中心軸と略平行に突出しており、前記蛇腹状の構造体の圧縮時に前記蛇腹状の構造体の下流開口端において筒中心軸を含む空間が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
13. 前記第一の構造体は、前記蛇腹状の構造体の伸長時に前記蛇腹状の構造体の下流開口端を閉塞する蓋体と、当該蓋体を支持する１又は複数の支柱とを有し、
    前記支柱のうち少なくとも１本は、圧縮時の前記蛇腹状の構造体内における筒中心軸を介して前記搬出傾斜路の斜面の反対側の空間を通して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１２のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
14. 前記第一の構造体の外周部に、前記排出時回転を行うための回転駆動機構の回転連結部に係止し当該回転連結部からの回転力を受け止める突起と、収容する粉体の種類を識別するための突起とが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
15. 前記第一の構造体の前記斜面の裏面側の空間と、前記取込口に連続する筒中心軸を含む空間とが連通していることを特徴とする請求項１から請求項１４のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
16. 前記粉体は電子写真方式の現像に使用されるトナーであることを特徴とする請求項１から請求項１５のうちいずれか一に記載の粉体収容容器。
17. 請求項１６に記載の粉体収容容器をトナー供給源として備えたことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。

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