JP2021047225A - 現像剤補給装置及び画像形成装置 - Google Patents
現像剤補給装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021047225A JP2021047225A JP2019168102A JP2019168102A JP2021047225A JP 2021047225 A JP2021047225 A JP 2021047225A JP 2019168102 A JP2019168102 A JP 2019168102A JP 2019168102 A JP2019168102 A JP 2019168102A JP 2021047225 A JP2021047225 A JP 2021047225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transport path
- toner
- developer
- pump
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 本発明は、現像剤収容部から搬送経路部に向かう現像剤の搬送経路部での詰まりを防止できる現像剤補給装置を提供する。【解決手段】 容積可変なポンプ部21と、一端にポンプ部21に接続する接続口を有し、他端に排出口23を有する、搬送経路部24と、連通開口部25を備え、連通開口部25を介して搬送経路部24の前記一端と前記他端の途中に接続されると共に、トナーを収容するトナー収容部22と、を有し、トナー収容部22には、トナー収容部22の内部空間のうち、連通開口部25に対向して該連通開口部25を囲む対向領域R1を、他の領域から区画して形成する対向領域形成部40d1が設けられ、対向領域R1と他の領域は、連通口39を介して連通されると共に、対向領域R1の容積は、他の領域の容積よりも小さい、ことを特徴とする。【選択図】 図8
Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される現像剤補給装置に関するものである。複写機やプリンタ等の画像形成装置は、例えば電子写真画像形成プロセスを用いて紙等の記録材に画像を形成するものである。例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。
また、このような画像形成装置に使用される現像剤補給装置(以下、「トナーカートリッジ」ともいう)は、少なくとも現像剤(以下、「トナー」ともいう)を収容した収容容器を有する。更に、収容したトナーをトナーカートリッジから排出する排出手段を有し、これらを一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱可能としたものをいう。
特許文献1には、図18に示す第1比較例のように、トナーカートリッジB100にトナーを収容するトナー収容部117と、トナーを排出するポンプ部121が設けられている。そして、ポンプ部121で発生させた空気の流れを利用してトナー収容部117内のトナーを排出口123から下方に排出することができる。
図18に示されたトナーカートリッジB100では、ポンプ部121の伸縮動作によりトナー収容部117から排出口123に向かってトナーが搬送される。しかしながら、搬送されるトナー量が過剰である場合には、その搬送経路内でトナー詰まりが発生するおそれがあった。
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、現像剤収容部から搬送経路部に向かう現像剤の搬送経路部での詰まりを防止できる現像剤補給装置を提供するものである。
前記目的を達成するための本発明に係る現像剤補給装置の代表的な構成は、容積可変なポンプ部と、一端に前記ポンプ部に接続する接続口を有し、他端に排出口を有する、搬送経路部と、第1の連通口を備え、前記第1の連通口を介して前記搬送経路部の前記一端と前記他端の途中に接続されると共に、現像剤を収容する現像剤収容部と、を有し、前記現像剤収容部には、前記現像剤収容部の内部空間のうち、前記第1の連通口に対向して該第1の連通口を囲む対向領域を、他の領域から区画して形成する対向領域形成部が設けられ、前記対向領域と前記他の領域は、第2の連通口を介して連通されると共に、前記対向領域の容積は、前記他の領域の容積よりも小さい、ことを特徴とする。
本発明によれば、現像剤収容部から搬送経路部に向かう現像剤の搬送経路部での詰まりを防止できる。
図により本発明に係る現像剤補給装置及び画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
〔第1実施形態〕
先ず、図1〜図15を用いて本発明に係る現像剤補給装置及び画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。
先ず、図1〜図15を用いて本発明に係る現像剤補給装置及び画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。
<画像形成装置>
図1を用いて画像形成装置CとプロセスカートリッジAの構成について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置Cの構成を示す断面図である。尚、以下の説明において、図1の上下方向(鉛直方向)をY軸方向、図1の水平方向をX軸方向、図1の奥行き方向をZ軸方向とした座標系を用いて説明する場合もある。図1に示す画像形成装置Cは、電子写真形成プロセスを用いて紙等の記録材Sに画像を形成する画像形成装置である。図1に示す画像形成装置Cの中央部には、画像形成装置Cの装置本体C1に対して着脱可能なプロセスカートリッジAが設けられている。
図1を用いて画像形成装置CとプロセスカートリッジAの構成について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置Cの構成を示す断面図である。尚、以下の説明において、図1の上下方向(鉛直方向)をY軸方向、図1の水平方向をX軸方向、図1の奥行き方向をZ軸方向とした座標系を用いて説明する場合もある。図1に示す画像形成装置Cは、電子写真形成プロセスを用いて紙等の記録材Sに画像を形成する画像形成装置である。図1に示す画像形成装置Cの中央部には、画像形成装置Cの装置本体C1に対して着脱可能なプロセスカートリッジAが設けられている。
<プロセスカートリッジ>
図1を用いてプロセスカートリッジAの構成について説明する。ここで、プロセスカートリッジAとは、像担持体としての感光ドラム11と、感光ドラム11に作用する各種のプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば、感光ドラム11の表面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ12がある。更に、プロセス手段としては、感光ドラム11の表面に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給してトナー像として現像する現像装置3がある。更に、プロセス手段としては、転写後に感光ドラム11の表面に残留した残トナーを除去するためのクリーニング手段としてのクリーニングブレード14がある。
図1を用いてプロセスカートリッジAの構成について説明する。ここで、プロセスカートリッジAとは、像担持体としての感光ドラム11と、感光ドラム11に作用する各種のプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば、感光ドラム11の表面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ12がある。更に、プロセス手段としては、感光ドラム11の表面に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給してトナー像として現像する現像装置3がある。更に、プロセス手段としては、転写後に感光ドラム11の表面に残留した残トナーを除去するためのクリーニング手段としてのクリーニングブレード14がある。
本実施形態のプロセスカートリッジAは、図1の時計回り方向に回転する感光ドラム11の周囲に帯電ローラ12が設けられ、クリーニング手段として弾性を有するクリーニングブレード14を備えている。また、現像手段である現像装置3は、感光ドラム11の表面に対向して設けられた現像ローラ13と、現像ブレード15と、トナーを収容するトナー収容部17を備えている。トナー収容部17には、プロセスカートリッジAの下方に設けられたトナーカートリッジBから本体経路部1を経由して供給されるトナーを受け入れる受け入れ部18が設けられている。
<トナーカートリッジ>
図1及び図2を用いて画像形成装置Cに使用される現像剤補給装置としてのトナーカートリッジBの構成について説明する。図2は、本実施形態のトナーカートリッジBに設けられるポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図1及び図2に示すトナーカートリッジBは、画像形成装置Cの装置本体C1に対して着脱可能に設けられている。
図1及び図2を用いて画像形成装置Cに使用される現像剤補給装置としてのトナーカートリッジBの構成について説明する。図2は、本実施形態のトナーカートリッジBに設けられるポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図1及び図2に示すトナーカートリッジBは、画像形成装置Cの装置本体C1に対して着脱可能に設けられている。
図1に示すように、トナーカートリッジBは、トナー(現像剤)を内部に収容する現像剤収容部としてのトナー収容部22を有する。更に、トナーカートリッジBは、容積変化により空気の流れをつくる容積可変なポンプ部21を有する。更に、トナーカートリッジBは、トナーカートリッジBのトナー収容部22から外部にトナーを排出する排出口23を有する。更に、トナーカートリッジBは、一端にポンプ部21に接続する接続口(境界G1)を有し、他端に排出口23を有する搬送経路部24(図2のハッチング部)を有している。トナーカートリッジBは、画像形成装置Cの装置本体C1内に設けられた本体経路部1を経由してプロセスカートリッジAのトナー収容部17内にトナーを供給する。
図2に示すように、トナー収容部22は、第1の連通口としての連通開口部25を備えている。トナー収容部22は、連通開口部25を介して搬送経路部24の一端(境界G1)と他端(排出口23)の途中に接続される。搬送経路部24の境界G1(接続口)から排出口23までの総容積よりも、ポンプ部21の容積変化量が大きく設定されている。
図1に示すプロセスカートリッジAと、トナーカートリッジBとは、画像形成装置Cの装置本体C1に装着されて画像形成に用いられる。画像形成装置Cの下部には、紙等の記録材Sを収容した給送カセット6が設けられている。給送カセット6内に収容された記録材Sは、給送ローラ5により繰り出され、図示しない分離手段により1枚ずつ分離されて給送される。その後、停止したレジストレーションローラ7のニップ部に記録材Sの先端部が突き当てられて記録材Sの斜行が補正される。
給送カセット6からの記録材Sの搬送動作と同期して、帯電ローラ12により一様に帯電された感光ドラム11の表面に対して露光装置8から画像情報に応じて選択的に露光をして静電潜像を形成する。一方、トナー収容部17内に収容されたトナーは、現像ローラ13に供給され、現像ブレード15により現像ローラ13の表面にトナーが薄層状態で担持される。現像ローラ13に現像バイアスを印加することによって、感光ドラム11の表面に形成された静電潜像に対してトナーを供給してトナー像として現像する。
感光ドラム11の表面に形成されたトナー像が感光ドラム11と転写ローラ9とにより形成される転写ニップ部Nに到達するタイミングに合わせてレジストレーションローラ7により記録材Sが転写ニップ部Nに搬送される。転写ローラ9に転写バイアス電圧を印加することによって転写ニップ部Nにおいて、感光ドラム11の表面に形成されたトナー像が記録材Sに転写される。
トナー像が転写された記録材Sは、定着装置10へ搬送され、定着装置10に設けられた加熱ユニット10aと加圧ローラ10bとにより加熱及び加圧されてトナー像が記録材Sに定着される。トナー像が定着された記録材Sは、排出ローラ16により搬送されて画像形成装置Cの上部に設けられた排出部4に排出される。
図3は、本実施形態のトナーカートリッジBを水平方向に切断したときに上から見た断面図である。図2は、本実施形態のトナーカートリッジBを図3のL2−L2で鉛直方向に切断したときの断面を図3の右方向に見た断面図である。一方、図3は、本実施形態のトナーカートリッジBを図2のL1−L1で水平方向に切断したときの断面を上から見た断面図である。
図3に示すように、トナー収容部22は、内部にトナー(現像剤)を収容している。搬送部31は、トナー収容部22の内部でトナーを搬送する。搬送部31は、トナーの下側に配置され矢印D1a,D1b方向に往復移動する板状部材からなる搬送部材42を有している。トナー収容部22の内部の底面40a2に沿って搬送部材42を図3の矢印D1a,D1b方向に往復運動させて搬送部材42上のトナーを搬送する。
搬送部材42が連通開口部25に近づくトナーの搬送方向である矢印D1a方向に最大加速度a1で移動する。また、搬送部材42が連通開口部25から離れるトナーの搬送方向と反対方向である矢印D1b方向に最大加速度a2で移動する。ここで、最大加速度a1を最大加速度a2よりも小さくなるように設定する。これにより搬送部材42上のトナーを連通開口部25に近づく矢印D1a方向に搬送することができる。これにより搬送部材42上のトナーは、矢印D1a方向に搬送されて連通開口部25から自重により搬送経路部24内に供給される。
図3に示すトナー収容部22の長手方向の一端側(図3の矢印D1a方向側)の底面40a2には、下方に開いた開口であって搬送経路部24と繋がる連通開口部25が設けられている。図3に示すように、連通開口部25は、長方形で構成されている。
<ポンプ部>
次に、図4及び図5を用いて、ポンプ部21の構成について説明する。図4(a)は、本実施形態のポンプ部21の駆動部20の構成を示す分解斜視図である。図4(b)は、本実施形態のポンプ部21が拡張したときの様子を示す側面図である。図4(c)は、本実施形態のポンプ部21が収縮したときの様子を示す側面図である。図5(a)は、本実施形態のポンプ部21を組み立てる前の断面図である。図5(b)は、本実施形態のポンプ部21を組み立てた後の断面図である。
次に、図4及び図5を用いて、ポンプ部21の構成について説明する。図4(a)は、本実施形態のポンプ部21の駆動部20の構成を示す分解斜視図である。図4(b)は、本実施形態のポンプ部21が拡張したときの様子を示す側面図である。図4(c)は、本実施形態のポンプ部21が収縮したときの様子を示す側面図である。図5(a)は、本実施形態のポンプ部21を組み立てる前の断面図である。図5(b)は、本実施形態のポンプ部21を組み立てた後の断面図である。
<駆動部>
図4(a)〜(c)に示すように、ポンプ部21は、駆動部20により駆動されて容積が変化する。駆動部20は、ポンプ駆動ギヤ27と、往復部材28とを有して構成されている。ポンプ部21は、駆動部20により、搬送経路部24の境界G1(接続口)から排出口23までの総容積よりも、ポンプ部21の容積変化量が大きくなるように駆動される。ポンプ部21は、ポンプ駆動ギヤ27と、往復部材28とを介して、図4(b)に示すように、上方向に拡張し、図4(c)に示すように、下方向に圧縮する。ポンプ駆動ギヤ27は、ギヤ部27aとカム部27bを有し、画像形成装置Cから入力された駆動力をギヤ部27aで受けて図4(b),(c)の矢印D3方向に回転する。
図4(a)〜(c)に示すように、ポンプ部21は、駆動部20により駆動されて容積が変化する。駆動部20は、ポンプ駆動ギヤ27と、往復部材28とを有して構成されている。ポンプ部21は、駆動部20により、搬送経路部24の境界G1(接続口)から排出口23までの総容積よりも、ポンプ部21の容積変化量が大きくなるように駆動される。ポンプ部21は、ポンプ駆動ギヤ27と、往復部材28とを介して、図4(b)に示すように、上方向に拡張し、図4(c)に示すように、下方向に圧縮する。ポンプ駆動ギヤ27は、ギヤ部27aとカム部27bを有し、画像形成装置Cから入力された駆動力をギヤ部27aで受けて図4(b),(c)の矢印D3方向に回転する。
ポンプ駆動ギヤ27は、円筒状で構成されており、外周面が円周面で構成された支持部材29により回転可能に支持される。ギヤ部27aは、ポンプ駆動ギヤ27の下端部の外周面の周方向の全長に亘って形成されている。ポンプ駆動ギヤ27の外周面でギヤ部27aの上部には、ポンプ駆動ギヤ27の軸線方向(図4(a)〜(c)の上下方向)に連続して往復変位する溝部からなるカム部27bがポンプ駆動ギヤ27の外周面の周方向の全長に亘って形成されている。
ポンプ駆動ギヤ27の図4(b),(c)の矢印D3方向の回転によりカム部27bに係合した往復部材28を図4(b),(c)の上下方向に往復移動させる。往復部材28は、ポンプ部21の一部を構成するジャバラ状部材26の上端部に設けられた係合部26bと係合する。往復部材28は、一対のアーム部28aと、一対のアーム部28aのそれぞれの一端部に接続される固定部28bとを有して構成されており、各アーム部28aの他端部には、各アーム部28aの内側に突出した突起部28cが設けられている。往復部材28の突起部28cは、ポンプ駆動ギヤ27のカム部27bの溝部内に摺動可能に挿入されている。
図4(a)に示すように、ポンプ部21は、水平方向に切断したときの断面が丸く、下方が開放したジャバラ状部材26の一部により構成される。また、図5に示すように、ジャバラ状部材26は、ジャバラ部26aと、ジャバラ部26aの上端部に設けられた係合部26bとを有する。更に、ジャバラ状部材26は、ジャバラ部26aの下端部が開放された筒状の雌ネジ部からなる固定部26cを有して構成される。固定部26cは、支持部材29の上端部が開放された筒状の雄ネジ部29aに螺合締結される。係合部26bは、往復部材28の固定部28bに取り付けられている。
図5(a)に示すように、固定部26cは、ネジ状の形状を有しており、筒状部の内周面に雌ネジ部が形成されている。そして、固定部26cを図5(a)の矢印D4方向に回転させ、支持部材29の雄ネジ部29aに螺合締結して固定される。
画像形成装置Cの図示しない駆動部からギヤ部27aに入力された駆動力によりポンプ駆動ギヤ27が図4(b),(c)の矢印D3方向に回転する。すると、ポンプ駆動ギヤ27と一体的にカム部27bが回転し、カム部27bの溝部に係合する突起部28cを介して往復部材28が図4(b),(c)の上下方向に往復移動する。これにより往復部材28の固定部28bに係合部26bを介して上端部が係止されたポンプ部21が図4(b),(c)に示すように拡張と伸縮を繰り返す。ポンプ部21の伸張動作による負圧を用いてトナー収容部22から搬送経路部24にトナーを供給する。
図5(a),(b)に示すように、支持部材29の内部には、搬送経路部24の一部である第一の搬送経路領域24aが設けられている。ここで、ポンプ部21は、容積変化をするジャバラ部26aの部分である。一方、容積変化をしない固定部26cは、ポンプ部21ではなく搬送経路部24に含まれる。よって、ポンプ部21と搬送経路部24との境界となるところは、ジャバラ状部材26のジャバラ部26aと固定部26cとの境界G1である。
図2に示すように、ポンプ部21と搬送経路部24との接続口としての境界G1は、搬送経路部24のトナー収容部22と連通する部分よりも上方に配置される。また、ポンプ部21の搬送経路部24に接続する向きは下向きで、トナー収容部22の下方に搬送経路部24のトナー収容部22と連通する部分が配置される。
ここで、図2に示すように境界G1を挟んで、ポンプ部21の容積は、搬送経路部24(図2のハッチング部)の容積よりも大きくなるように設定されている。また、図1及び図2に示すように、ポンプ部21の容積は、搬送経路部24の容積と、本体経路部1の容積とを合わせた容積よりも大きくなるように設定されている。本実施形態では、ポンプ部21の容積は10ccで、搬送経路部24と本体経路部1とを合わせた容積は3ccとしている。
また、ポンプ部21の容積変化量よりも搬送経路部24と本体経路部1とを合わせた容積が小さい。これにより長い搬送経路部24と本体経路部1や屈曲した搬送経路部24と本体経路部1であってもポンプ部21の伸縮動作によりトナーの搬送が容易にできる。これによりトナーの補給先までの距離や方向の自由度を向上することができる。
また、ポンプ部21の搬送経路部24との境界G1は、トナー収容部22と搬送経路部24との境界に設けられた連通開口部25よりも鉛直方向において高い位置に設けられている。更に、図2に示されたポンプ部21とトナー収容部22とを水平方向(X軸方向)に見たときの図2の鉛直方向(Y軸方向)におけるポンプ部21の範囲を範囲21aとし、同じく図2の鉛直方向(Y軸方向)におけるトナー収容部22の範囲を範囲22aとする。このとき、範囲21aと範囲22aとは、鉛直方向において重なる範囲に設定されている。つまり、ポンプ部21は、水平方向に見たときに鉛直方向においてトナー収容部22と重なる位置に配置されている。
ポンプ部21は伸縮動作を繰り返す。搬送経路部24内に供給されたトナーは、ポンプ部21の圧縮時に発生する矢印D2方向の空気の流れによって搬送経路部24を搬送されて排出口23から画像形成装置Cの装置本体C1に設けられた本体経路部1内に供給される。更に、本体経路部1の他端部が連通された、プロセスカートリッジAのトナー収容部17に設けられた受け入れ部18を通じてトナーがトナー収容部17内に供給される。図1に示す本体経路部1は、中空の管状(チューブ状)で構成される。
<ポンプ部の効果>
ポンプ部21の容積を、搬送経路部24の容積と本体経路部1の容積とを合わせた容積よりも大きく設定する。これによりポンプ部21の伸縮動作によりトナー収容部22の連通開口部25から搬送経路部24に運ばれたトナーを、搬送経路部24から排出口23の外まで搬送することができる。更に、本体経路部1を介してトナー収容部17に設けられた受け入れ部18まで搬送し、トナー収容部17内にトナーを補給することができる。本実施形態では、ポンプ部21の容積を約10ccとし、搬送経路部24の容積と本体経路部1の容積とを合わせた容積を約3ccとしている。これによりポンプ部21の容積を搬送経路部24の容積の2倍以上に設定している。
ポンプ部21の容積を、搬送経路部24の容積と本体経路部1の容積とを合わせた容積よりも大きく設定する。これによりポンプ部21の伸縮動作によりトナー収容部22の連通開口部25から搬送経路部24に運ばれたトナーを、搬送経路部24から排出口23の外まで搬送することができる。更に、本体経路部1を介してトナー収容部17に設けられた受け入れ部18まで搬送し、トナー収容部17内にトナーを補給することができる。本実施形態では、ポンプ部21の容積を約10ccとし、搬送経路部24の容積と本体経路部1の容積とを合わせた容積を約3ccとしている。これによりポンプ部21の容積を搬送経路部24の容積の2倍以上に設定している。
尚、ポンプ部21の容積と、搬送経路部24の容積に本体経路部1の容積を合算した容積との大きさの関係は、これに限定されるものではなく、搬送するトナーの種類や、トナーを搬送する高さや距離に応じて適宜設定すれば良い。ポンプ部21の容積を搬送経路部24の容積の2倍以上とすることでポンプ部21の伸縮動作により搬送経路部24内にトナーが残ることなく安定して排出することができる。
また、図2に示すように、ポンプ部21の排気方向を下向きに配置することでポンプ部21の吸気時にポンプ部21内へトナーが入り難くできる。また、図2に示す鉛直方向において、ポンプ部21と搬送経路部24との境界G1を、トナー収容部22の連通開口部25よりも高い位置に設ける。これによりトナーカートリッジBの物流時等にトナー収容部22内に収容されたトナーが搬送経路部24を経由してポンプ部21へ侵入することを抑制することができる。また、図2の水平方向に見たときに、ポンプ部21は、図2の鉛直方向においてトナー収容部22と重なる位置に配置される。これによりトナーカートリッジBを鉛直方向に小型化できる。
<搬送経路部>
次に、図2及び図6を用いて、搬送経路部24の構成について説明する。図6(a)は、本実施形態のポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図6(b)は、図6(a)のH部の拡大図である。
次に、図2及び図6を用いて、搬送経路部24の構成について説明する。図6(a)は、本実施形態のポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図6(b)は、図6(a)のH部の拡大図である。
図2のハッチング部で示す搬送経路部24の範囲は、ポンプ部21の圧縮時に発生する空気の流れる方向である矢印D2方向において、ポンプ部21と搬送経路部24との境界G1から排出口23までの範囲である。搬送経路部24の途中でトナー収容部22の連通開口部25と繋がっている。
図6(a)に示すように、搬送経路部24は、ポンプ部21に接続される第一の搬送経路領域24aと、排出口23に接続される第二の搬送経路領域24bとを有する。更に、搬送経路部24は、第一の搬送経路領域24aと第二の搬送経路領域24bとトナー収容部22の連通開口部25とに接続される第三の搬送経路領域24cを有する。図6(b)に示すように、第一の搬送経路領域24aと第三の搬送経路領域24cとは、境界G2で区分され、第二の搬送経路領域24bと第三の搬送経路領域24cとは、境界G3で区分される。
境界G2は、搬送経路部24に接するトナー収容部22の連通開口部25のポンプ部21側の端部25aを含む搬送経路部24の断面である。境界G3は、搬送経路部24に接するトナー収容部22の連通開口部25の排出口23側の端部25bを含む搬送経路部24の断面である。
第一の搬送経路領域24aは、図6(a)に示す境界G1から境界G2までの搬送経路部24のポンプ部21側の領域である。第二の搬送経路領域24bは、図6(a)に示す境界G3から排出口23までの搬送経路部24の排出口23側の領域である。第二の搬送経路領域24bは、搬送経路部24のトナー収容部22と連通する部分である境界G3よりも排出口23側(排出口側)の部分である。
第二の搬送経路領域24bにおいて、搬送経路部24のトナー収容部22が連通する側の一端である境界G3は、他端である排出口23よりも鉛直方向で低い位置に配置される。第三の搬送経路領域24cは、図6(a),(b)に示す搬送経路部24において、第一の搬送経路領域24aと第二の搬送経路領域24b以外で、境界G2から境界G3までの領域である。
<第一の搬送経路領域>
図6を用いて、第一の搬送経路領域24aの構成について説明する。図6(a)に示す第一の搬送経路領域24aは、ポンプ部21に接続される漏斗形状部24a1と、漏斗形状部24a1に接続される管状の屈曲部24a2と、屈曲部24a2に接続される管状の直線部24a3とを有して構成されている。これらの各部は滑らかにつながっている。第一の搬送経路領域24aの両端部の断面積を考慮すると、境界G1の断面積をG1a、境界G2の断面積をG2aとすると、以下の数1式で示される関係としている。
図6を用いて、第一の搬送経路領域24aの構成について説明する。図6(a)に示す第一の搬送経路領域24aは、ポンプ部21に接続される漏斗形状部24a1と、漏斗形状部24a1に接続される管状の屈曲部24a2と、屈曲部24a2に接続される管状の直線部24a3とを有して構成されている。これらの各部は滑らかにつながっている。第一の搬送経路領域24aの両端部の断面積を考慮すると、境界G1の断面積をG1a、境界G2の断面積をG2aとすると、以下の数1式で示される関係としている。
[数1]
G1a>G2a
G1a>G2a
図6(a)に示す第一の搬送経路領域24aは、搬送経路部24のトナー収容部22と連通する部分よりもポンプ部21側(ポンプ部側)の部分である。第一の搬送経路領域24aにおいて、境界G1(接続口)の断面積G1aは、搬送経路部24のトナー収容部22と連通する部分である境界G2の断面積G2aよりも大きい。また、第一の搬送経路領域24aにおいて、搬送経路部24のトナー収容部22が連通する側の一端としての境界G2は、鉛直方向で最も低い位置に配置される。
<第一の搬送経路領域の効果>
前述したように、第一の搬送経路領域24aは、屈曲部24a2を有することでポンプ部21の位置を自在に配置することができる。また、屈曲部24a2を有することでポンプ部21の接続口となる境界G1を鉛直方向下向きにすることができる。これによりトナーがポンプ部21内に入り難くできる。
前述したように、第一の搬送経路領域24aは、屈曲部24a2を有することでポンプ部21の位置を自在に配置することができる。また、屈曲部24a2を有することでポンプ部21の接続口となる境界G1を鉛直方向下向きにすることができる。これによりトナーがポンプ部21内に入り難くできる。
また、第一の搬送経路領域24aの両端部の断面積の関係は、G1a>G2aとしていることで、第一の搬送経路領域24aにおいてポンプ部21で発生した気流の流速を速くすることができる。これによりポンプ部21の伸縮動作によりトナーをより高いところや、より遠くに送ることができる。
また、第一の搬送経路領域24aにおいて、境界G2側が鉛直方向において最も低い位置に設けられている。これによりトナー収容部22内に収容されたトナーが第一の搬送経路領域24aの屈曲部24a2から漏斗形状部24a1までの領域に侵入し難くなるためトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
<第二の搬送経路領域>
次に、図6を用いて第二の搬送経路領域24bの構成について説明する。図6(a)に示す第二の搬送経路領域24bは、第三の搬送経路領域24cに接続される管状の直線部24b1と、直線部24b1に接続される管状の屈曲部24b2と、屈曲部24b2に接続される管状の直線部24b3とを有して構成されている。各部は滑らかにつながっている。
次に、図6を用いて第二の搬送経路領域24bの構成について説明する。図6(a)に示す第二の搬送経路領域24bは、第三の搬送経路領域24cに接続される管状の直線部24b1と、直線部24b1に接続される管状の屈曲部24b2と、屈曲部24b2に接続される管状の直線部24b3とを有して構成されている。各部は滑らかにつながっている。
尚、本実施形態の直線部24b1,24b3及び屈曲部24b2の内径は、何れも4mmである。また、第二の搬送経路領域24bは、屈曲部24b2から直線部24b3に亘って鉛直方向において上方向に延びており、直線部24b3の端部に設けられた排出口23は、鉛直方向において第三の搬送経路領域24cよりも高い位置に配置されている。
また、図6(a)に示すように、第二の搬送経路領域24bは、搬送経路部24のトナー収容部22と連通する部分よりも排出口23側(排出口側)の部分である。そして、第二の搬送経路領域24bにおいて、境界G3は、鉛直方向で最も低い位置に配置される。また、第二の搬送経路領域24bは、ポンプ部21から送られた空気と、トナー収容部22から供給されたトナーとを搬送する。このため空気の流れる方向において、段差などの急激な断面積の変化が少ないことが望ましい。
<第二の搬送経路領域の効果>
前述したように、第二の搬送経路領域24bは、屈曲部24b2を有することで排出口23の位置を自在に配置することができる。また、第二の搬送経路領域24bにおいて境界G3側が鉛直方向において最も低い位置に設けられている。これによりトナー収容部22内のトナーが第二の搬送経路領域24bの屈曲部24b2から直線部24b3までの領域に侵入し難くなるためトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
前述したように、第二の搬送経路領域24bは、屈曲部24b2を有することで排出口23の位置を自在に配置することができる。また、第二の搬送経路領域24bにおいて境界G3側が鉛直方向において最も低い位置に設けられている。これによりトナー収容部22内のトナーが第二の搬送経路領域24bの屈曲部24b2から直線部24b3までの領域に侵入し難くなるためトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
<第三の搬送経路領域>
次に、図2、図6及び図7を用いて第三の搬送経路領域24cの構成について説明する。図7(a)は、本実施形態のポンプ部21と搬送経路部24をZ軸方向から見た断面図である。図7(b)は、図7(a)のH部の拡大図である。図7(c)は、ポンプ部21を圧縮したときの空気の流れる方向に連通開口部25の搬送経路部24側の断面25cを投影したときの外形25c1と、境界G3を投影したときの外形G31とを示す図である。
次に、図2、図6及び図7を用いて第三の搬送経路領域24cの構成について説明する。図7(a)は、本実施形態のポンプ部21と搬送経路部24をZ軸方向から見た断面図である。図7(b)は、図7(a)のH部の拡大図である。図7(c)は、ポンプ部21を圧縮したときの空気の流れる方向に連通開口部25の搬送経路部24側の断面25cを投影したときの外形25c1と、境界G3を投影したときの外形G31とを示す図である。
図7(d)は、外形25c1と、ポンプ部21を圧縮したときの空気の流れる方向に境界G2を投影したときの外形G21とを示す図である。矢印D2方向は、ポンプ部21を圧縮したときの空気の流れる方向である。外形25c1と、外形G31と、外形G21との3つを重ね合わせた図を図7(e)で示す。
第三の搬送経路領域24cは、連通開口部25を通じてトナー収容部22内のトナーを搬送経路部24内に受け入れる部分である。第三の搬送経路領域24cは、トナー収容部22の下方で、搬送経路部24においては鉛直方向において最下部に配置されている。第三の搬送経路領域24cの容積は、搬送したいトナー量に合わせた容積とすれば良いが、図6(b)に示す境界G2と境界G3の付近は、段差などの急激な断面積の変化が少ないことが望ましい。
図7に示す本実施形態では、第一の搬送経路領域24aと第三の搬送経路領域24cとの境界G2の断面積G2aと、第二の搬送経路領域24bと第三の搬送経路領域24cとの境界G3の断面積G3aとが等しい場合の一例である。
図7(e)に示すように、連通開口部25の搬送経路部24側の断面25cを矢印D2方向に投影したときの外形25c1の面積は略0となる。一方、境界G2を矢印D2方向に投影したときの外形G21の面積と、境界G3を矢印D2方向に投影したときの外形G31の面積とは、ほぼ等しい。
このため外形G21が、外形25c1と重なる領域の面積K1(=0)よりも、外形G21が外形G31に重なる図7(e)の斜線で示す領域の面積K2の方が大きい(K1<K2)。
即ち、ポンプ部21を圧縮した時の空気の流れる方向において、図7(e)に示す外形G21と、外形25c1とを比較する。ここで、外形G21は、搬送経路部24の、トナー収容部22が連通する部分のポンプ部21側の部分である境界G2の断面を矢印D2方向に投影した外形である。また、外形25c1は、搬送経路部24の、トナー収容部22が連通する部分のトナー収容部22側(現像剤収容部側)の部分の断面25cを矢印D2方向に投影した外形である。このとき、外形G21は、外形25c1よりも、搬送経路部24の、トナー収容部22が連通する部分の排出口23側の部分としての境界G3の断面を矢印D2方向に投影した外形G31の方に重なる面積K2が大きい。
これによりポンプ部21を圧縮したときに第一の搬送経路領域24aから流れてきた空気は、連通開口部25には略流れず、第二の搬送経路領域24bの方へ一方的に流れ易い。これにより搬送経路部24内を搬送されるトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
本実施形態によれば、ポンプ部21から排出口23までを搬送経路部24により連通させる。そして、ポンプ部21の容量変化量よりも搬送経路部24の容積を小さく設定する。これにより長い搬送経路部24や屈曲した搬送経路部24であってもトナーの搬送が容易にでき、トナーの補給先までの距離や方向の自由度が向上する。
<対向領域形成部>
次に、図8を用いてトナー収容部22に設けられた対向領域形成部40d1の構成について説明する。図8は、本実施形態のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部40d1の構成を示す断面図である。図8に示すように、トナー収容部22は、枠体40aと、蓋部材40dと、搬送部材42と、搬送軸43とを有して構成されている。
次に、図8を用いてトナー収容部22に設けられた対向領域形成部40d1の構成について説明する。図8は、本実施形態のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部40d1の構成を示す断面図である。図8に示すように、トナー収容部22は、枠体40aと、蓋部材40dと、搬送部材42と、搬送軸43とを有して構成されている。
図8に示すように、蓋部材40dの下面から連通開口部25に向けて下方に延長された突出部により対向領域形成部40d1が形成されている。対向領域形成部40d1は、トナー収容部22の内壁面から内側へ突出する突出部である。また、対向領域形成部40d1は、トナー収容部22の内壁面の一部から構成されている。
本実施形態の対向領域形成部40d1は、矢印D1a方向において、連通開口部25を境にして枠体40aの側板40a1とは反対側の位置に設けられている。対向領域形成部40d1は、連通開口部25に対向する対向面40d2を備えている。対向領域形成部40d1は、トナー収容部22の内部空間のうち、連通開口部25に対向して連通開口部25を囲む対向領域R1を、他の領域から区画して形成する。対向領域R1の容積は、他の領域の容積よりも小さい。
対向領域形成部40d1は、矢印D1a方向で示すトナー搬送方向において、連通開口部25よりも上流側に配置している。対向領域形成部40d1は、トナー収容部22から搬送経路部24に向かうトナー量(現像剤量)を規制する。
連通開口部25に対向する対向領域R1を(区画)形成することにより、ポンプ部21の伸張動作の際に、連通開口部25から搬送経路部24へ供給されるトナー量をより安定的、且つ、過剰になり難くすることができきる。これにより搬送経路部24内でトナー詰まりの発生を抑制できる。
対向領域R1と他の領域は、第2の連通口39を介して連通される。連通口39は、対向領域形成部40d1の対向面40d2とトナー収容部22の底面40a2(或いは、搬送部材42の上面)との間に形成される。トナー収容部22の底面40a2は、枠体40aの一部により構成される。本実施形態では、対向領域形成部40d1の対向面40d2とトナー収容部22の底面40a2との隙間Mを10mmで構成しているが、この構成に限定されるものではない。
連通開口部25が形成される第1の平面E1と、第2の連通口39が形成される第2の平面E2とは、略直角に交差している。これによりトナーの流れを屈折させることにより、過剰なトナーが連通開口部25に流れ込むのを抑制して、より安定的にトナーを搬送経路部24へ供給できる。
また、第2の連通口39は、連通開口部25よりも小さい。これによりポンプ部21の伸張動作(吸気)時に、搬送経路部24に引き込むトナー量を効果的に抑制するには有利である。
<搬送部材>
次に、図8を用いて、搬送部材42の構成について説明する。図8に示すように、搬送部材42は、トナーを搬送するための板状部材である。
次に、図8を用いて、搬送部材42の構成について説明する。図8に示すように、搬送部材42は、トナーを搬送するための板状部材である。
また、本実施形態では、搬送部材42を厚みtが1mmの板状部材で構成している。そして、不図示の駆動源に連結された搬送軸43から搬送軸43の軸線方向に直交する方向に突出したアーム部43aの先端部に設けられたV字形状の凹部43a1と、搬送部材42の上面の一部が突出したV字形状の凸部42aとが揺動可能に連結している。尚、搬送部材42の駆動は、この構成に限定されるものではない。
そして、搬送部材42の下面42bがトナー収容部22の底面40a2に沿うように、搬送軸43とトナー収容部22の底面40a2との間を搬送部材42が通る配置としている。搬送部材42は、矢印D1a方向において、搬送部材42の先端部42cが対向領域形成部40d1の対向面40d2と、トナー収容部22の底面40a2との間に形成された連通口39内に侵入可能に構成している。
<搬送経路部>
図9は、ポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図9に示すように、トナーカートリッジBは、トナーを内部に収容するトナー収容部22と、容積変化により空気の流れをつくるポンプ部21と、トナーを排出する排出口23を有する。トナーカートリッジBは、更に、ポンプ部21と排出口23とを繋ぐ図9のハッチングで示す搬送経路部24を有し、搬送経路部24の途中には、トナー収容部22と繋がる連通開口部25を有している。
図9は、ポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図9に示すように、トナーカートリッジBは、トナーを内部に収容するトナー収容部22と、容積変化により空気の流れをつくるポンプ部21と、トナーを排出する排出口23を有する。トナーカートリッジBは、更に、ポンプ部21と排出口23とを繋ぐ図9のハッチングで示す搬送経路部24を有し、搬送経路部24の途中には、トナー収容部22と繋がる連通開口部25を有している。
<対向領域形成部によるトナー供給量の規制>
次に、図8及び図9を用いて、対向領域形成部40d1によるトナー供給量の規制作用について説明する。図8に示すように、搬送部材42により矢印D1a方向に向けて搬送されたトナーは、蓋部材40dに設けた対向領域形成部40d1により搬送部材42上のトナーの一部が掻き取られる。このため、搬送部材42上のトナーは、対向領域形成部40d1と搬送部材42との間に形成された連通口39を通過して連通開口部25に向かう。このように対向領域形成部40d1により連通開口部25に向かうトナー量が規制され、連通開口部25を通じて搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cにトナーが重力により供給される。
次に、図8及び図9を用いて、対向領域形成部40d1によるトナー供給量の規制作用について説明する。図8に示すように、搬送部材42により矢印D1a方向に向けて搬送されたトナーは、蓋部材40dに設けた対向領域形成部40d1により搬送部材42上のトナーの一部が掻き取られる。このため、搬送部材42上のトナーは、対向領域形成部40d1と搬送部材42との間に形成された連通口39を通過して連通開口部25に向かう。このように対向領域形成部40d1により連通開口部25に向かうトナー量が規制され、連通開口部25を通じて搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cにトナーが重力により供給される。
また、図9に示すように、ポンプ部21の矢印D6方向の伸張動作によりポンプ部21の伸張時に発生する空気の流れる矢印D22方向に向かって空気が流れる。このとき発生する負圧によって搬送経路部24の第二の搬送経路領域24bを通して排出口23と、搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cを通して連通開口部25から空気を吸引する。
このとき、連通開口部25を通じてトナー収容部22から空気と共にトナーが搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cに供給される。ここで、対向領域形成部40d1によりトナー収容部22の連通開口部25近傍の空間を狭く構成している。このため、ポンプ部21の伸張動作により矢印D22方向に向かって流れる空気と共に搬送経路部24の第一の搬送経路領域24aに供給されるトナー量を規制している。
<対向領域形成部の効果>
対向領域形成部40d1により連通開口部25を通じて搬送経路部24に供給されるトナー量を規制する。これによりトナー収容部22からのトナー供給量過多により搬送経路部24の第一の搬送経路領域24a、第二の搬送経路領域24b、第三の搬送経路領域24cでトナーが詰まるのを防止することができる。
対向領域形成部40d1により連通開口部25を通じて搬送経路部24に供給されるトナー量を規制する。これによりトナー収容部22からのトナー供給量過多により搬送経路部24の第一の搬送経路領域24a、第二の搬送経路領域24b、第三の搬送経路領域24cでトナーが詰まるのを防止することができる。
トナー収容部22から連通開口部25を介して搬送経路部24にトナーを供給するのは搬送部材42とトナーの自重により行うことを意図するものである。したがって、ポンプ部21の伸張動作によって搬送経路部24に引き込まれるトナーは本来意図しないものである。ポンプ部21の伸張動作により引き込まれるトナー量が多いと、ポンプ部21の収縮動作により搬送するトナー量が過剰となり搬送経路部24内でトナー詰りが発生する。このためポンプ部21の伸張動作(吸気)において、連通開口部25を介してトナー収容部22から搬送経路部24に引き込まれるトナー量を対向領域形成部40d1により抑制することができる。
<第1変形例>
次に、図10を用いて本実施形態の第1変形例のポンプ部21と搬送経路部24の構成について説明する。図10は、第1実施形態の第1変形例のポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図10に示すトナーカートリッジBの第二の搬送経路領域24bは、第三の搬送経路領域24cに接続される管状の直線部24b1の端部に排出口23が設けられている。このように、第三の搬送経路領域24cから排出口23に至る第二の搬送経路領域24bを水平方向に配置しても良い。
次に、図10を用いて本実施形態の第1変形例のポンプ部21と搬送経路部24の構成について説明する。図10は、第1実施形態の第1変形例のポンプ部21と搬送経路部24の構成を示す断面図である。図10に示すトナーカートリッジBの第二の搬送経路領域24bは、第三の搬送経路領域24cに接続される管状の直線部24b1の端部に排出口23が設けられている。このように、第三の搬送経路領域24cから排出口23に至る第二の搬送経路領域24bを水平方向に配置しても良い。
本変形例では、図10に示すように、境界G3よりも排出口23側の部分である第二の搬送経路領域24bにおいて、一端である境界G3は、他端である排出口23と鉛直方向で同じ高さに配置される。ここで、境界G3は、搬送経路部24のトナー収容部22が連通する側の一端である。
このとき、排出口23には、トナーカートリッジBの外側に図示しないシャッタ部材を設けており、シャッタ部材によりトナーカートリッジB内に収容したトナーが外部に漏れないようにしている。
<第2変形例>
次に、図11を用いて本実施形態の第2変形例のポンプ部21と搬送経路部24の構成について説明する。図11(a)は、本実施形態の第2変形例のポンプ部21と搬送経路部24をZ軸方向から見た断面図である。図11(b)は、図11(a)のH部の拡大図である。図11(c)は、外形25c1と、外形G31とを示す図である。図11(d)は、外形25c1と、外形G21とを示す図である。図11(e)は、外形25c1と、外形G31と、外形G21との3つを重ね合わせた図である。
次に、図11を用いて本実施形態の第2変形例のポンプ部21と搬送経路部24の構成について説明する。図11(a)は、本実施形態の第2変形例のポンプ部21と搬送経路部24をZ軸方向から見た断面図である。図11(b)は、図11(a)のH部の拡大図である。図11(c)は、外形25c1と、外形G31とを示す図である。図11(d)は、外形25c1と、外形G21とを示す図である。図11(e)は、外形25c1と、外形G31と、外形G21との3つを重ね合わせた図である。
図6に示して前述した実施形態では、境界G2の断面積G2aと、境界G3の断面積G3aとが等しい場合の一例について説明した。本変形例では、図11(a),(b)に示すように、境界G2の断面積G2aと、境界G3の断面積G3aとが異なる場合の一例である。図11(e)に示すように、外形G21が、外形25c1と重なる図11(e)の斜線で示す領域の面積K1よりも、外形G21が外形G31に重なる図11(e)の斜線で示す領域の面積K2の方が大きい(K1<K2)。
境界G2は、搬送経路部24の、連通開口部25の連通する部分のポンプ部21側の部分である。境界G3は、搬送経路部24の、連通開口部25の連通する部分の排出口23側の部分である。境界G2の断面をポンプ部21を圧縮した時の空気の流れる方向に投影した外形G21は、外形25c1よりも、境界G3の断面をポンプ部21を圧縮した時の空気の流れる方向に投影した外形G31の方に重なる面積K2が大きい。これによりポンプ部21を圧縮したときに第一の搬送経路領域24aから流れてきた空気が、連通開口部25よりも第二の搬送経路領域24bの方へ多く流れ易い。
<第2比較例>
次に、図12を用いて第2比較例のポンプ部21と搬送経路部24の構成について説明する。図12(a)は、本比較例のポンプ部21と搬送経路部24をZ軸方向から見た断面図である。図12(b)は、図12(a)のH部の拡大図である。図12(c)は、外形25c1と、外形G31とを示す図である。図12(d)は、外形25c1と、外形G21とを示す図である。図12(e)は、外形25c1と、外形G31と、外形G21との3つを重ね合わせた図である。
次に、図12を用いて第2比較例のポンプ部21と搬送経路部24の構成について説明する。図12(a)は、本比較例のポンプ部21と搬送経路部24をZ軸方向から見た断面図である。図12(b)は、図12(a)のH部の拡大図である。図12(c)は、外形25c1と、外形G31とを示す図である。図12(d)は、外形25c1と、外形G21とを示す図である。図12(e)は、外形25c1と、外形G31と、外形G21との3つを重ね合わせた図である。
本比較例では、図12(b)に示すように、図11(b)に示して前述した第2変形例よりも更に境界G2の断面積G2aと、境界G3の断面積G3aとの差が大きい場合の一例について説明する。
図12(e)に示すように、外形G21が、外形25c1と重なる図12(e)の斜線で示す領域の面積K1よりも、外形G21が外形G31に重なる図12(e)の斜線で示す領域の面積K2の方が小さい(K1>K2)。これによりポンプ部21を圧縮したときに第一の搬送経路領域24aから流れてきた空気が第二の搬送経路領域24bよりも連通開口部25の方へ多く流れるようになる。
これを防止するためには、外形G21が外形G31に重なる領域の面積K2の方が、外形G21が外形25c1に重なる領域の面積K1よりも大きくなるように設定する。これによりポンプ部21を圧縮したときに第一の搬送経路領域24aから流れてきた空気が連通開口部25よりも第二の搬送経路領域24bの方へ多く流れ易く、搬送経路部24内を搬送されるトナーの搬送量の安定性を図ることができる。このため図7に示すように、外形G31と、外形G21とが重なる面積K2を増やすことが望ましい。
<第三の搬送経路領域の効果>
前述したように、第三の搬送経路領域24cは、トナー収容部22の下方に設けられている。このためトナーの重力を利用してトナー収容部22内のトナーを第三の搬送経路領域24c内に搬送できる。また、第三の搬送経路領域24cは、搬送経路部24の中で鉛直方向において最下部に配置される。このため前述したように、トナー収容部22内から重力により第三の搬送経路領域24c内に供給されたトナーが必要以上に第一の搬送経路領域24aや第二の搬送経路領域24bに侵入することを防ぐことができる。これにより搬送経路部24内を搬送されるトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
前述したように、第三の搬送経路領域24cは、トナー収容部22の下方に設けられている。このためトナーの重力を利用してトナー収容部22内のトナーを第三の搬送経路領域24c内に搬送できる。また、第三の搬送経路領域24cは、搬送経路部24の中で鉛直方向において最下部に配置される。このため前述したように、トナー収容部22内から重力により第三の搬送経路領域24c内に供給されたトナーが必要以上に第一の搬送経路領域24aや第二の搬送経路領域24bに侵入することを防ぐことができる。これにより搬送経路部24内を搬送されるトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
また、図7(e)及び図11(e)に示すように、外形G21が、外形25c1と重なる領域の面積K1よりも、前記外形G21が、外形G31と重なる領域の面積K2の方が大きくなるように設定する(K1<K2)。
これによりポンプ部21の伸縮動作により第三の搬送経路領域24c内に存在するトナーを、連通開口部25へ吹き戻すよりも第二の搬送経路領域24bへ送ることができる。これにより搬送経路部24内を搬送されるトナーの搬送量の安定性を図ることができる。
<トナーカートリッジからプロセスカートリッジへのトナー搬送>
次に、図1〜図3を用いてトナーカートリッジBからプロセスカートリッジAへのトナー搬送動作について説明する。先ず、図2及び図3を用いて、トナーカートリッジBの中でのトナー搬送動作について説明する。図3に示すように、トナーカートリッジBには、搬送部31が設けられている。
次に、図1〜図3を用いてトナーカートリッジBからプロセスカートリッジAへのトナー搬送動作について説明する。先ず、図2及び図3を用いて、トナーカートリッジBの中でのトナー搬送動作について説明する。図3に示すように、トナーカートリッジBには、搬送部31が設けられている。
搬送部31は、トナー収容部22の底部に図3の矢印D1a,D1b方向に往復移動可能に設けられた搬送部材42を有する。トナー収容部22内に収容されたトナーは、搬送部材42上に載置されている。搬送部材42が図3の矢印D1a,D1b方向に往復移動する。このとき、搬送部材42を図3の矢印D1a方向に移動する最大加速度a1よりも、図3の矢印D1b方向に移動する最大加速度a2を大きくする。これにより搬送部材42上のトナーは、図3の矢印D1a方向に搬送される。
図3の矢印D1a方向に搬送されたトナーは、トナー収容部22の内面に設けられた斜面22eにより案内されて連通開口部25へ集められる。連通開口部25まで送られたトナーは、図2に示すように、連通開口部25がトナー収容部22の下方に向いているため重力により連通開口部25を通って搬送経路部24内に送られる。搬送経路部24内に運ばれたトナーは、ポンプ部21が圧縮するときに発生する空気の流れにより排出口23へ送られる。
図1に示すように、トナーカートリッジBとプロセスカートリッジAとを画像形成装置Cに装着した状態で、搬送経路部24の排出口23と、画像形成装置Cの装置本体C1側に設けられた本体経路部1の一端部とは連通している。更に、本体経路部1の他端部と、プロセスカートリッジAのトナー収容部17の受け入れ部18とが連通している。
トナーカートリッジBの排出口23から送り出されたトナーは、画像形成装置Cに設けられた本体経路部1を通り、プロセスカートリッジAの受け入れ部18を通じてトナー収容部17内へ搬送される。以上のようにトナーカートリッジBからプロセスカートリッジAへとトナーが搬送される。本実施形態では、プロセスカートリッジAよりも下方に配置されたトナーカートリッジBからトナーを上方に排出できる。また、トナーカートリッジBからトナーを遠方に排出できる。
<第3変形例乃至第5変形例>
本実施形態では、図8に示すように、蓋部材40dの下面から連通開口部25に向かって垂下した対向領域形成部40d1の一例について説明したがこの形状に限るものではない。
本実施形態では、図8に示すように、蓋部材40dの下面から連通開口部25に向かって垂下した対向領域形成部40d1の一例について説明したがこの形状に限るものではない。
図13乃至図15は、対向領域形成部141d1,142d1,143d1の形状が異なる第3変形例乃至第5変形例を示す。図13は、本実施形態の第3変形例のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部141d1の構成を示す断面図である。図14は、本実施形態の第4変形例のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部142d1の構成を示す断面図である。図15は、本実施形態の第5変形例のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部143d1の構成を示す断面図である。
図13に示す第3変形例では、枠体40aの側板40a1に沿って蓋部材142dの下面からトナー収容部22の底面40a2まで垂下した縦部材からなる対向領域形成部141d1が設けられている。対向領域形成部141d1は、連通開口部25の上部空間を略覆う幅を有して構成され、連通開口部25を境にトナー収容部22とは反対側の下端部141d1aがトナー収容部22の底面40a2に当接している。
図14に示す第4変形例では、枠体40aの側板40a1に沿って蓋部材142dの下面からトナー収容部22の底面40a2まで垂下した縦部材142d3が設けられている。そして、縦部材142d3の途中には、縦部材142d3と直交しトナー収容部22に向かって延長され連通開口部25の上部空間を略覆う横部材の下面が対向面142d2となる対向領域形成部142d1が設けられている。
図15に示す第5変形例では、枠体40aの側板40a1に沿って蓋部材143dの下面からトナー収容部22の底面40a2まで垂下した縦部材143d3が設けられている。そして、縦部材143d3の途中には、トナー収容部22に向かって延長され連通開口部25の上部空間を略覆う三角形状部分の底面が対向面143d2となる対向領域形成部143d1が設けられている。
第3変形例乃至第5変形例のような形状で対向領域形成部141d1,142d1,143d1が構成された場合であっても、それぞれ好適に適用可能である。
本実施形態において、各蓋部材40d,141d〜143dと搬送部材42の材質は、一般的なプラスチック材料を用いて適宜構成可能である。このようなプラスチック材料としては、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)などが適用可能である。他のプラスチック材料としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などが適用可能である。更に他のプラスチック材料としては、ABS樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリアセタール(POM)などが適用可能である。
また、本実施形態において、各対向領域形成部40d1,141d1〜143d1が各蓋部材40d,141d〜143dとそれぞれ一体で構成した場合を例示したが、この構成に限るものではない。例えば、各対向領域形成部40d1,141d1〜143d1を各蓋部材40d,141d〜143dと別部材で構成した場合でも好適に適用可能である。また、連通開口部25の上部空間を略覆ってトナー搬送量を規制する対向領域形成部を枠体40a側に設けることもできる。
また、本実施形態において、トナーカートリッジBのトナー収容部22の搬送部材42がトナー収容部22内で、矢印D1a,D1b方向に往復運動することでトナー搬送を行う構成を例示したが、この構成に限るものでない。例えば、回転する軸にシート部材を取り付けた公知の回転撹拌部材を用いてトナー搬送を行う構成であっても好適に適用可能である。
〔第2実施形態〕
次に、図16及び図17を用いて本発明に係る現像剤補給装置及び画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図16は、本実施形態のポンプ部221と搬送経路部24とトナー収容部22に設けられた対向領域形成部140d1の構成を示す断面図である。図17は、本実施形態のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部140d1と撹拌部材110の構成を示す断面図である。
次に、図16及び図17を用いて本発明に係る現像剤補給装置及び画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図16は、本実施形態のポンプ部221と搬送経路部24とトナー収容部22に設けられた対向領域形成部140d1の構成を示す断面図である。図17は、本実施形態のトナー収容部22に設けられた対向領域形成部140d1と撹拌部材110の構成を示す断面図である。
本実施形態では、図16に示すように、ポンプ部221に空気流入弁221kを設けている。空気流入弁221kは、ポンプ部221の伸張動作時に外部からポンプ部221内(ポンプ部内)に空気を流入させる。また、搬送経路部24の、ポンプ部21と搬送経路部24との境界G1(接続口)と、連通開口部25との間に抑止部材としてのトナー流入抑止部材221gが設けられている。
トナー流入抑止部材221gは、ポンプ部221の伸張動作時に空気が通過しトナーの通過を抑止する。これによりポンプ部221及びトナー収容部22の搬送経路部24のトナー詰りを防止している。尚、画像形成装置Cの画像形成プロセスや、プロセスカートリッジA、トナーカートリッジBの構成は、前述した第1実施形態と同様であるため重複する説明は省略する。
<ポンプ部と搬送経路部>
図16を用いて、本実施形態の特徴的な構成であるポンプ部221と搬送経路部24の構成について説明する。図16に示すように、ポンプ部221には空気流入弁221kが設けられている。また、搬送経路部24の第一の搬送経路領域24aの直線部24a3には、トナー流入抑止部材221gが設けられている。
図16を用いて、本実施形態の特徴的な構成であるポンプ部221と搬送経路部24の構成について説明する。図16に示すように、ポンプ部221には空気流入弁221kが設けられている。また、搬送経路部24の第一の搬送経路領域24aの直線部24a3には、トナー流入抑止部材221gが設けられている。
空気流入弁221kは、図16に示すように、ポンプ部221が矢印D6方向へ伸張動作を行う際には、空気流入弁221kから矢印D5方向に空気が流入可能である。また、ポンプ部221が矢印D7方向へ圧縮動作を行う際には、空気流入弁221kから矢印D5方向とは反対方向に空気が流出しないような空気弁を用いている。
また、搬送経路部24の第一の搬送経路領域24aの直線部24a3に設けたトナー流入抑止部材221gは、空気が通過しトナーを封止可能なフィルター部材を用いている。
<トナー収容部>
次に、図17を用いて、本実施形態のトナー収容部22の構成について説明する。図17に示すように、蓋部材140dと一体で構成した対向領域形成部140d1を、連通開口部25の上部空間で搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cと略対向する位置に設けた。さらに、対向領域形成部140d1は、矢印D1a方向において連通開口部25よりも上流側に配置している。
次に、図17を用いて、本実施形態のトナー収容部22の構成について説明する。図17に示すように、蓋部材140dと一体で構成した対向領域形成部140d1を、連通開口部25の上部空間で搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cと略対向する位置に設けた。さらに、対向領域形成部140d1は、矢印D1a方向において連通開口部25よりも上流側に配置している。
また、本実施形態では、対向領域形成部140d1とトナー収容部22の底面40a2との隙間M1を15mmで構成しているが、この構成に限定されるものではない。
また、トナー収容部22の連通開口部25の上方に回転中心Pを中心に回転する撹拌部材110を設けている。撹拌部材110は、トナー収容部22から搬送経路部24に向けて搬送されたトナーを解す。
<空気流入弁とトナー流入抑止部材によるポンプ部へのトナー流入防止>
次に、図16を用いて、空気流入弁221kとトナー流入抑止部材221gによるポンプ部221へのトナー流入防止作用について説明する。
次に、図16を用いて、空気流入弁221kとトナー流入抑止部材221gによるポンプ部221へのトナー流入防止作用について説明する。
図16に示すように、ポンプ部221の矢印D6方向の伸張動作により、空気流入弁221kから矢印D5方向に外部からポンプ部221内に空気が流入される。このため搬送経路部24の第二の搬送経路領域24bまたは第三の搬送経路領域24cから第一の搬送経路領域24aに向かって空気が流れることはない。
一方、ポンプ部221の矢印D7方向の圧縮動作によりポンプ部221から発生した空気は、矢印D2方向に向かって流れる。そして、前記空気は、搬送経路部24の第一の搬送経路領域24a、第三の搬送経路領域24c、第二の搬送経路領域24bを通過してトナー収容部22から供給されたトナーと共に排出口23から排出される。
このとき、第一の搬送経路領域24aの直線部24a3に設けたトナー流入抑止部材221gは、第一の搬送経路領域24aから第三の搬送経路領域24c、第二の搬送経路領域24bに向かう矢印D2方向に空気が流れるのを可能としている。一方、トナー流入抑止部材221gは、第一の搬送経路領域24aへトナーが流入するのを防止する。
<対向領域形成部と撹拌部材によるトナー供給>
次に、図17を用いて、対向領域形成部140d1と撹拌部材110の回転によるトナー供給作用について説明する。図17に示すように、搬送部材42により矢印D1a方向に搬送されたトナーは、蓋部材140dに設けた対向領域形成部140d1により搬送部材42上のトナーの一部が掻き取られる。
次に、図17を用いて、対向領域形成部140d1と撹拌部材110の回転によるトナー供給作用について説明する。図17に示すように、搬送部材42により矢印D1a方向に搬送されたトナーは、蓋部材140dに設けた対向領域形成部140d1により搬送部材42上のトナーの一部が掻き取られる。
このため搬送部材42上のトナーは、対向領域形成部140d1により連通開口部25に向かうトナー量が規制され、連通開口部25を通じて搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cにトナーが重力により供給される。
本実施形態では、図16に示すように、ポンプ部221の矢印D6方向の伸張動作時に空気流入弁221kの作用により第三の搬送経路領域24cからポンプ部221に向かう方向に空気が流れない。このため連通開口部25から搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cに向かってトナーが引き込まれる力は発生しない。
このため図17に示すように、搬送部材42により連通開口部25に向けて搬送したトナーを撹拌部材110の回転により解すことで、トナーが重力により連通開口部25から搬送経路部24の第三の搬送経路領域24cに落下し易いようにしている。
<トナー逆流防止の効果>
上述した空気流入弁221kと、トナー流入抑止部材221gと、対向領域形成部140d1とにより連通開口部25を通じて搬送経路部24に供給されるトナー量を規制することができる。これによりポンプ部221へトナーが流入するのを防止することができる。これによりポンプ部221及び搬送経路部24がトナーにより詰まるのを防止することができる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
上述した空気流入弁221kと、トナー流入抑止部材221gと、対向領域形成部140d1とにより連通開口部25を通じて搬送経路部24に供給されるトナー量を規制することができる。これによりポンプ部221へトナーが流入するのを防止することができる。これによりポンプ部221及び搬送経路部24がトナーにより詰まるのを防止することができる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
R1…連通開口部25を囲む対向領域
21…ポンプ部
22…トナー収容部(現像剤収容部)
23…排出口
24…搬送経路部
25…連通開口部(第1の連通口)
39…連通口(第2の連通口)
40d1…対向領域形成部
21…ポンプ部
22…トナー収容部(現像剤収容部)
23…排出口
24…搬送経路部
25…連通開口部(第1の連通口)
39…連通口(第2の連通口)
40d1…対向領域形成部
Claims (12)
- 容積可変なポンプ部と、
一端に前記ポンプ部に接続する接続口を有し、他端に排出口を有する、搬送経路部と、
第1の連通口を備え、前記第1の連通口を介して前記搬送経路部の前記一端と前記他端の途中に接続されると共に、現像剤を収容する現像剤収容部と、
を有し、
前記現像剤収容部には、前記現像剤収容部の内部空間のうち、前記第1の連通口に対向して該第1の連通口を囲む対向領域を、他の領域から区画して形成する対向領域形成部が設けられ、
前記対向領域と前記他の領域は、第2の連通口を介して連通されると共に、前記対向領域の容積は、前記他の領域の容積よりも小さい、
ことを特徴とする現像剤補給装置。 - 前記対向領域形成部は、前記現像剤収容部の内壁面から内側へ突出する突出部を有することを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給装置。
- 前記対向領域形成部は、前記現像剤収容部の内壁面の一部から構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像剤補給装置。
- 前記対向領域形成部は、前記第1の連通口に対向する対向面を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記第1の連通口が形成される第1の平面と、前記第2の連通口が形成される第2の平面とは、交差していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記第2の連通口は、前記第1の連通口よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記対向領域形成部は、前記現像剤収容部から前記搬送経路部に向かう現像剤量を規制することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記現像剤収容部は、枠体と、蓋部材とを有し、
前記対向領域形成部は、前記蓋部材から前記第1の連通口に向けて延長されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。 - 前記現像剤収容部の内部で現像剤を搬送する搬送部を有し、
前記搬送部は、現像剤の下側に配置され往復運動する板状部材を有し、
前記板状部材の現像剤の搬送方向の最大加速度が、前記搬送方向と反対方向の最大加速度よりも小さくなるよう設定されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。 - 前記ポンプ部の伸張動作による負圧を用いて前記現像剤収容部から前記搬送経路部に現像剤を供給することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。
- 前記ポンプ部の伸張動作時に外部から前記ポンプ部内に空気を流入させる、前記ポンプ部に設けられた空気流入弁と、
前記搬送経路部の、前記接続口と、前記第1の連通口との間に設けられ、前記ポンプ部の伸張動作時に空気が通過し現像剤の通過を抑止する抑止部材と、
前記現像剤収容部から前記搬送経路部に向けて搬送された現像剤を解す撹拌部材と、
を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の現像剤補給装置が着脱可能に設けられることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019168102A JP2021047225A (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 現像剤補給装置及び画像形成装置 |
EP20864737.0A EP4033304A4 (en) | 2019-09-17 | 2020-09-15 | DEVELOPER SUPPLY APPARATUS AND IMAGE PRODUCING APPARATUS |
CN202080064862.4A CN114730148A (zh) | 2019-09-17 | 2020-09-15 | 显影剂供应装置和成像设备 |
PCT/JP2020/035884 WO2021054482A1 (ja) | 2019-09-17 | 2020-09-15 | 現像剤補給装置及び画像形成装置 |
US17/695,918 US11815830B2 (en) | 2019-09-17 | 2022-03-16 | Toner cartridge having a variable volume pump and a feeding path from the pump portion to a discharge opening |
US18/378,209 US20240036495A1 (en) | 2019-09-17 | 2023-10-10 | Developer supplying device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019168102A JP2021047225A (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 現像剤補給装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021047225A true JP2021047225A (ja) | 2021-03-25 |
Family
ID=74878300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019168102A Pending JP2021047225A (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 現像剤補給装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021047225A (ja) |
-
2019
- 2019-09-17 JP JP2019168102A patent/JP2021047225A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9471009B2 (en) | Developer container, developer replenisher, and image forming apparatus | |
JP6025631B2 (ja) | 現像剤補給容器 | |
JP6566787B2 (ja) | 現像剤補給容器 | |
JP6731183B2 (ja) | 現像剤補給装置、及び、画像形成装置 | |
JP2015092226A (ja) | 粉体搬送機構、紛体搬送方法、現像剤収納容器、カートリッジ及び画像形成装置 | |
JP7005249B2 (ja) | 現像剤補給容器及び現像剤補給システム | |
JPH11143195A (ja) | 現像剤補給容器および現像剤補給方法及び電子写真画像形成装置 | |
US20240036495A1 (en) | Developer supplying device and image forming apparatus | |
JP2007178905A (ja) | 現像装置及び画像形成装置 | |
CN108021000B (zh) | 显影剂容器、处理盒以及成像装置 | |
JP6584228B2 (ja) | 現像剤補給容器 | |
JP2021047225A (ja) | 現像剤補給装置及び画像形成装置 | |
JP2015152769A (ja) | 現像剤の補給容器 | |
JP6808331B2 (ja) | 現像剤補給容器 | |
JP7328097B2 (ja) | カートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2006201362A (ja) | トナー収納容器および画像形成装置 | |
JP2021047224A (ja) | 現像剤補給装置及び画像形成装置 | |
JP2015092223A (ja) | 粉体搬送機構、現像剤収納容器及び粉体搬送方法 | |
JP7375400B2 (ja) | 保持部材、現像剤補給装置、及び、画像形成装置 | |
JP6186942B2 (ja) | 粉体補給装置、及び、画像形成装置 | |
JP6862388B2 (ja) | 現像剤補給容器 | |
JP2014134610A (ja) | トナー容器及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP6479146B2 (ja) | 現像剤収容容器 | |
JP6257727B2 (ja) | 現像剤収容容器 | |
JP2022034053A (ja) | 現像剤補給容器及び現像剤補給システム |