JP2022120548A - トナー収容装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 トナーカートリッジからトナーを受け入れるための受入口と、受入口と連通する連通孔が設けられたシール部と、を有するトナー収容装置において、トナーカートリッジとの摺擦によってシール部が弾性変形する。【解決手段】 受入口及びシール取り付け面が設けられたトナー収容枠体と、前記トナー収容枠体の前記シール取り付け面に取り付けられたシール部であって前記トナーカートリッジと摺擦する摺擦面を有するように構成され且つ前記トナー収容枠体の前記受入口と連通する連通孔が設けられたシール部と、を備え、前記トナー収容枠体は、前記シール取り付け面から突出した突出部を有し、前記突出部は、少なくとも一部が前記シール部の前記連通孔の内側であって前記移動方向において前記受入口よりも上流側に配置されている。【選択図】 図1

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナー収容装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置において、画像形成に伴って消費されるトナーを補給するために、トナーを収容したトナーカートリッジを画像形成装置の装置本体に着脱可能にしたものが知られている。
画像形成装置の装置本体に設けられた受入口であって、トナーカートリッジから供給されるトナーを受け入れるための受入口には、受入口と連通する連通孔が設けられたシール部材が取り付けられている(特許文献1)。
特開2009-69231
しかしながら、装置本体の受入口近傍に取り付けられたシール部材は、トナー容器を装着する際にトナー容器と摺擦して受入口に近づく方向に弾性変形する場合がある。このシール部材の弾性変形によって受入口が塞がれてしまい、トナーカートリッジから装置本体へのトナー供給が妨げられるという課題がある。
また、シール部材によって受入口が塞がれてしまうことを防止するために、シール部材の弾性変形を考慮してシール部材の連通孔を受入口に対して余分に大きくすることが考えられる。しかしながら、シール部材の連通孔と受入口の間に余分な隙間ができてしまい、トナーカートリッジの着脱によってこの隙間にトナーが溜まり、トナー汚れが発生しやすくなるという課題がある。
本発明は、着脱可能に設けられたトナーカートリッジからトナーを受け入れるための受入口と、受入口と連通する連通孔が設けられたシール部と、を有するトナー収容装置において、トナーカートリッジとの摺擦によるシール部の弾性変形を抑制することを目的とする。
本発明の第1の側面は、トナーが収容されトナーを供給するための供給口が設けられたトナーカートリッジが移動方向に移動させられることで装着可能なトナー収容装置において、受入口及びシール取り付け面が設けられ、前記受入口を介して前記トナーカートリッジの前記供給口から供給されたトナーを収容するトナー収容枠体と前記トナー収容枠体の前記シール取り付け面に取り付けられたシール部であって、前記トナーカートリッジが前記移動方向に移動する時に前記トナーカートリッジと摺擦する摺擦面を有するように構成され且つ前記トナー収容枠体の前記受入口と連通する連通孔が設けられたシール部と、を備え、前記トナー収容枠体は、前記シール取り付け面から突出した突出部を有し、前記突出部は、少なくとも一部が前記シール部の前記連通孔の内側であって前記移動方向において前記受入口よりも上流側に配置されていることを特徴とする。
本発明によると、着脱可能に設けられたトナーカートリッジからトナーを受け入れるための受入口と、受入口と連通する連通孔が設けられたシール部と、を有するトナー収容装置において、トナーカートリッジとの摺擦によるシール部の弾性変形を抑制することができる。
実施例1に係るトナー搬送装置の斜視図及び部分拡大図 実施例1に係るトナー搬送装置の上流側搬送部の断面図 容器シャッタが閉位置にある状態のトナー容器の底面図及び側面図 容器シャッタが開位置にある状態のトナー容器の底面図及び側面図 実施例1に係るトナー搬送装置のシール部材を除いた斜視図 実施例1に係る画像形成装置の概略断面図 実施例2に係るトナー搬送装置の斜視図及び部分拡大図 実施例2に係るトナー搬送装置の上流側搬送部の断面図 実施例3に係るトナー搬送装置の斜視図及び部分拡大図 実施例3に係るトナー搬送装置の上流側搬送部の断面図 実施例3に係るトナー搬送装置のシール部材を除いた斜視図
〔実施例1〕
本発明に係る実施例1について図面を参照しながら説明する。
(画像形成装置)
図6に本実施例に係る画像形成装置1の概略断面図を示す。6Y、6M、6C、6Bkは、画像形成部としてのイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジである。このプロセスカートリッジ6は、感光ドラム7、帯電ローラ8、現像装置9、クリーニングブレード10を含む。
現像装置9は、感光ドラム7に対して当接離間できるように構成されている現像ローラ11を有する。現像ローラ11は、画像情報に基づいてレーザースキャナユニット12から照射されるレーザーによって感光ドラム7上に形成される潜像を、感光ドラム7にトナーを供給することでトナー像として現像する。
現像されたトナー像は、一次転写部20で感光ドラム7から中間転写ベルト18へ転写され、各色を連続的に転写していくことで、中間転写ベルト18の表面に4色からなるトナー画像が形成され、二次転写部17に搬送させる。
プロセスカートリッジ6の下方には、トナー容器13(トナーカートリッジ)が設けられている。トナー容器13は、4色の各プロセスカートリッジ6に対して1つずつ配置されている。
画像形成装置1からプロセスカートリッジ6とトナー容器13を除いた部分を装置本体1000とすると、装置本体1000は、トナー搬送装置14を有する。トナー搬送装置14は、トナー容器13からプロセスカートリッジ6へトナーを搬送する装置である。トナー搬送装置14は、トナー搬送装置14の下方に配置されたトナー搬送駆動装置15によって駆動される。
一方、画像形成装置1の下部には、カセット2内に記録材4が収納されている。記録材4の先端部付近に配置されたカセット給紙ローラ対3が回転することによって記録材4は一枚ずつ分離されてレジストレーションローラ5に向けて搬送される。その後、レジストレーションローラ5によって記録材の搬送方向の下流側へ搬送される。
現像装置9の上部には中間転写ユニット16が設けられている。各感光ドラム7に対向する中間転写ベルト18を有する。ベルト18は、回転可能な無端状のベルトであり、複数の張架ローラに張架されている。ベルト18の内面には、一次転写部材として一次転写ローラ19がベルト18を介して各感光ドラム7と一次転写部20を形成するように配置されている。各一次転写部20で、電圧が印加される一次転写ローラ19によって、各感光ドラム7から中間転写ベルト18にトナー像が転写される。本実施例では、中間転写ベルト18、中間転写ベルト18を張架する複数の張架ローラ、各一次転写ローラ19を備えるユニットを中間転写ユニット16として装置本体1000の枠体に対して着脱可能な構成にしている。中間転写ユニット16は、一次転写部20が下方を向くように略水平に配置されている。
二次転写部材としての二次転写ローラ21は、ベルト18に接触し、ベルト18を介して二次転写ローラ21に対向する対向ローラ210と二次転写部17を形成している。二次転写部17で、ベルト18上に転写されたトナー像は記録材4に二次転写される。二次転写によって記録材4に転写しきれず、ベルト18上に残留したトナーがクリーニングユニット22により除去される。クリーニングユニット22で除去されたトナーは、トナー搬送部23を経由しトナー回収容器24へ搬送され、蓄積される。
未定着のトナー画像が転写された記録材4は、定着装置25の加熱ユニット25aと加圧ローラ25bで構成される定着ニップ部Nによって加圧・加熱され、トナー画像が記録材4に定着される。その後、記録材4は排出ローラ対26へ搬送され、排紙トレイ27に排出される。これら一連の動作により、記録材4表面に対する画像形成が行われる。
(トナー搬送装置)
本実施例に係るトナー搬送装置14(トナー収容装置)について説明する。図1は、トナー搬送装置14の全体斜視図及び部分拡大図である。図1においてトナー搬送装置14は、内部構成を示すために外壁の一部を切り欠いて示されている。また、図2はトナー搬送装置14の上流側搬送部100の断面図である。
図1に示すように、トナー搬送装置14は、上流側搬送部100と下流側搬送部110を備える。上流側搬送部100には、図2に示すように壁部104で囲われた第1トナー搬送路1040(トナー収容枠体)が設けられている。壁部104の上面には、トナー容器13が装着方向M(移動方向)に移動させられて装置本体1000に装着された時に、トナー容器13から供給されたトナーを受け入れるための受入口101が設けられている。
上流側搬送部100には、トナー容器13が装置本体1000に装着された時に、受入口101近傍とトナー容器13の隙間を埋めてトナー漏れを抑制するためのシール部材106(シール部)が設けられている。本実施例のシール部材106は、連泡タイプのポリウレタンフォーム系シール材である。シール部材106には、受入口101と連通する連通孔106aが設けられ、壁部104のシール取り付け面101aに両面テープ等で取り付けられている。シール部材106は、図1に示すように、トナー容器13の容器シャッタ202と接触(摺擦)する接触面106b(摺擦面)を有する。
トナー容器13から供給されるトナーは、シール部材106の連通孔106a及び受入口101を通って、第1トナー搬送路1040に収容される。第1トナー搬送路1040は、トナー容器13の装着方向Mに延びている。第1トナー搬送路1040に収容されたトナーは、第1トナー搬送路1040内に設けられた上流側スクリュー105(搬送部材)によって下流側搬送部110に向けて搬送される。上流側スクリュー105は、上流側駆動ギア103によって、回転駆動され、上流側スクリュー105は下流側搬送部110の方向へトナーを搬送する。壁部104の上面には、トナー容器13と係合する係合部109が設けられている。係合部109は、壁部104の上面から上方に突出している。
下流側搬送部110は、壁部113で囲われた第2トナー搬送路1130を有する。第2トナー搬送路1130の内部には、下流側スクリュー114が設けられている。第2トナー搬送路1130のトナー搬送方向における最上流部は、第1トナー搬送路1040の最下流部に接続されている。上流側搬送部100において上流側スクリュー105によって搬送されたトナーが下流側搬送部110に至り、下流側スクリュー114によってプロセスカートリッジ6の現像装置9に向けて搬送される。下流側スクリュー114は、下流側駆動ギア112によって回転駆動され、鉛直方向上向きにトナーを搬送する。下流側スクリュー114によって搬送されたトナーは、図1に示すように排出口111を通って現像装置9(図6参照)に補給される。
(トナー容器)
図3(a)は、画像形成装置1の装置本体1000に装着されていない状態のトナー容器13を下方から見た図(底面図)である。図3(b)は、図3(a)のA―A断面である。図4(a)は、装置本体1000に装着された状態のトナー容器13を下方から見た図(底面図)である。図4(b)は、図4(a)のB―B断面である。
トナー容器13は、トナーが収容され且つ供給口201aが設けられた枠体201と、供給口201aを閉鎖する閉位置X(図3参照)と、供給口201aの少なくとも一部を開放する開位置Y(図4参照)と、の間を枠体201に対して移動可能に構成された容器シャッタ202と、を有する。図3に示す容器シャッタ202の位置が閉位置Xであり、図4に示す容器シャッタ202の位置が開位置Yである。トナー容器13は更に、供給口201aと連通する容器シール孔203aが設けられ且つ枠体201に取り付けられた容器シール203を有する。
図3(b)に示すように、閉位置Xにおいては、容器シャッタ202のシャッタ開口202aは、枠体201の供給口201a及び容器シール孔203aと位置がずれている。つまり、容器シャッタ202は、枠体201の供給口201a及び容器シール孔203aを塞いでいて、枠体201に収容されたトナーはトナー容器13の外部に排出されない。
容器シャッタ202は、図3(a)及び図4(a)に示すように、トナー容器13が装置本体1000に装着される際に、トナー搬送装置14の係合部109(図1参照)と係合するように構成された被係合部209を有する。被係合部209は、装着方向Mと反対方向に凹んだ凹部である。トナー容器13は、図3に示す容器シャッタ202が位置Xにある状態から装着方向Mに移動させられると、容器シャッタ202はトナー搬送装置14の係合部109に係合して停止する。停止している容器シャッタ202に対してトナー容器13の枠体201は装着方向Mに移動させられるので、容器シャッタ202は枠体201に対し閉位置Xから開位置Yへ移動し、図4の状態に至る。容器シャッタ202が開位置Yにある時、容器シャッタ202のシャッタ開口202aは、枠体201の供給口201a及び容器シール孔203aと連通する位置にある(図4(b)参照)。従って、トナー容器13の枠体201内のトナーは、供給口201a、容器シール孔203a、シャッタ開口202aを介してトナー搬送装置14へ供給可能になる。
(シール規制部)
図2に示すように、トナー搬送路1040の壁部104には、シール取り付け面101aから上方に突出する突出部101b(シール規制部)が設けられている。突出部101bは、シール部材106の連通孔106aの内側にある。
図5は、突出部101bが見易くなるようにシール部材106を取り除いた状態のトナー搬送装置14の斜視図である。本実施例の突出部101bは、壁部104と一体的に構成された円筒状のリブである。
トナー容器13が装置本体1000に装着されていない状態(図1参照)において、シール取付け面101aに垂直な方向に関し、突出部101bの先端面101cの方がシール部材106の接触面106bよりもシール取り付け面101aに近い位置にある。これは、トナー容器13が装置本体1000に装着された時に、シール部材106が容器シャッタ202の外面202bに押されてシール取付け面101aに垂直な方向に圧縮可能にするためである。更に、突出部101bの先端部にテーパ面101eを設けることで先端面101cにトナーが蓄積され難いようにしている。
装置本体1000に装着するためにトナー容器13が装着方向Mに移動させられた時に、図2に示す容器シャッタ202の外面202bがシール部材106の接触面106bを押して圧縮しながら摺擦する。その際に、シール部材106の接触面106bが容器シャッタ202から受ける装着方向Mの摩擦力によって、装着方向Mにおいて受入口101よりも上流側にあるシール部材106の部分が装着方向M(受入口101に近づく方向)に弾性変形(せん断変形)しようとする。
突出部101bは、シール部材106の連通孔106aの内側にあり装着方向Mにおいて受入口101よりも上流側にある部分を含む。従って、上述したシール部材106の受入口に近づく方向の弾性変形を抑制(規制)する。
更に、本実施例の突出部101bは、受入口101を囲うように設けられた円筒状のリブであり、突出部101の外周面に対してシール部材106の連通孔106aの内周面が微小な隙間で対向するもしくは接触している。これによって、突出部101bは、シール取り付け面101aが延びる方向に関し、シール取り付け面101aに対するシール部材106の位置決めとしても機能する。
以上述べたように、本実施例においては、突出部101bによって受入口101に近づく方向のシール部材106の弾性変形を抑制できるので、シール部材106の連通孔106aの大きさを決める際に、シール部材106の弾性変形を考慮した大きさにする必要性が小さくなる。つまり、シール部材106の連通孔106aを従来よりも小さくすることで、トナー汚れを抑制することができる。
更に、本実施例の突出部101bは、シール部材106の位置決め部を兼ねているので、シール部材106の受入口101に対する位置精度を向上させることができる。
本実施例においては、トナー搬送路1040の壁部104の受入口101はそれぞれ直径3.0mmの円孔であり、突出部101は内径及び外径が3.0mm及び5.0mmの円筒リブであり、シール部材106の連通孔106aの直径は5.3mmの円孔である。
尚、突出部の形状は、シール部材の連通孔の内側にあって且つ装着方向において受入口よりも上流側の領域に設けられていれば、円筒状である必要はない。
また、本実施例におけるトナー容器の装置本体に対する装着方向は水平方向であったが、これに限定されない。例えば、トナー容器の装置本体への装着が回転移動であり、装着方向が所定の回転方向であっても良い。
〔実施例2〕
本発明に係る実施例2の構成について説明する。図7は、実施例2に係るトナー搬送装置140の斜視図及び部分拡大図である。図8は、本実施例に係るトナー搬送装置140の上流搬送部100の断面図である。本実施例のトナー搬送装置140は、実施例1のトナー搬送装置14に対して第1トナー搬送路1040の壁部104に設けられたシール部の構成が異なる。その他の構成については同じであるので実施例1と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施例に係るシール部は、第1シール部材107と第2シール部材108を含む複層シールで構成されている。第2シール部材108はシール取り付け面101aに両面テープ等で取り付けられ、第1シール部材107は第2シール部材108の上に取り付けられている。つまり、第1シール部材107は、シール取り付け面101aに垂直な方向において、第2シール部材108の上方に設けられている。従って、トナー容器13が装着方向Mに移動させられた時に、容器シャッタ202の外面202bと摺擦するのは、第1シール部材107の接触面107bである。第2シール部材108の面108bはシール取り付け面と接触している。
第1シール部材107と第2シール部材108は、それぞれ第1連通孔107a及び第2連通孔108aを有する。本実施例の突出部101bは、実施例1と同じく円筒状のリブである。第1連通孔107a及び第2連通孔108aはいずれも受入口101と連通し、これらの内周面はいずれも突出部101bの外周面に対して微小な隙間をあけて対向するもしくは接触している。これによって、実施例1と同じように、突出部101bは、装着方向Mにおいて受入口101よりも上流側にある第1シール部材107の部分が受入口101に近づく方向に弾性変形することを抑制する。更に、第1シール部材107と第2シール部材108のシール取り付け面101aが延びる方向におけるシール取り付け面101aに対する位置が決まる。更に、第1シール部材107と第2シール部材108の相対的な位置もずれにくい。
トナー容器13が装置本体1000に装着されていない状態(図7参照)において、シール取付け面101aに垂直な方向に関し、突出部101bの先端面101cの方が第1シール部材107の接触面107bよりもシール取り付け面101aに近い位置にある。これは、トナー容器13が装置本体1000に装着されたときに、第1シール部材107及び第2シール部材108が容器シャッタ202の外面202bに押されてシール取付け面101aに垂直な方向に圧縮可能にするためである。
次に、第1シール部材107と第2シール部材108の構成の違いについて説明する。第1シール部材107は、第2シール部材108よりも所定量圧縮した時の圧縮圧力(反発力)が大きくなるように構成されている。本実施例においては、第2シール部材の圧縮率が25%の時の圧縮圧力が2~4kPaであるのに対して、第1シール部材のそれは29~59kPaである。第1シール部材107は、クロロプレンゴムを主成分とした独泡タイプの発泡体である。第2シール部材は、実施例1のシール部材106と同じ連泡タイプのポリウレタンフォーム系シール材である。
容器シャッタ202の外面202bと摺擦する第1シール部材107を相対的に反発力の大きい材質にすることで受入口101に近づく方向の弾性変形を抑制する。一方、第2シール部材108を相対的に反発力の小さい材質にして、複層構造のシール部全体としてシール取り付け面101aに垂直な方向に圧縮されやすくすることでシール性を確保する。
また、第1シール部材107の接触面107bの面積の方が第2シール部材108のシール取り付け面101aに接触する面108bの面積よりも狭い。これは、第2シール部材108のシール取り付け面101aに対する密着性を高めつつ、第1シール部材107の接触面107bが容器シャッタ202の外面202bから受ける摩擦力を減らすためである。これによって、第1シール部材107の弾性変形は更に抑制される。
また、シール取り付け面101aに垂直な方向において、第1シール部材107の厚みの方が第2シール部材108の厚みよりも厚い。
以上述べたように、本実施例においては、シール部を第1シール部材107と第2シール部材108の複層シール構成にすることで更にシール部の弾性変形を抑制することができる。
〔実施例3〕
本発明に係る実施例3について説明する。図9は、本実施例に係るトナー搬送装置141の斜視図及び部分拡大図である。図10は、本実施例に係るトナー搬送装置141の断面図である。図11は、突出部が見易くなるようにシール部材1060を取り除いた状態のトナー搬送装置141の斜視図である。本実施例のトナー搬送装置141は、実施例1のトナー搬送装置14に対して第1トナー搬送路1040の壁部104に設けられた突出部の形状が異なる。その他の構成については同じであるので実施例1と同じ符号を付して説明を省略する。
本実施例のシール部材1060は、図9に示すように、シール取り付け面101aに垂直な方向から見ると四角い形状である。シール部材1060は、トナー搬送路1040の壁部104に設けられた受入口101と連通する連通孔1060aを有する。連通孔1060aは、シール取り付け面101aに垂直な方向から見ると四角い孔である。
本実施例の突出部1010bは、図11に示すように、シール取り付け面101aに垂直な方向から見るとU字形状のリブである。U字形状の開口が装着方向Mの下流側を向いている。突出部1010bは、シール部材1060の連通孔1060aの内側であって装着方向Mにおいて受入口101の上流側の領域に規制面1010dを有するので、シール部材1060の受入口101に近づく方向の弾性変形を抑制できる。規制面1010dは、装着方向Mに交差する方向(直交する方向)に延びる平面にして、シール部材1060のバックアップをしやすくしている。
以上述べたように、本実施例によると、突出部1010bによって受入口に近づく方向のシール部材1060の弾性変形を抑えやすい構成を提供できる。
尚、実施例1乃至3の構成は、第1の装置が第2の装置に対して着脱可能もしくは移動可能であり、第1の装置から供給されたトナーを第2の装置で受け入れる構成であれば適用できる。例えば、トナー容器からプロセスカートリッジに直接トナーを供給する構成にも適用できる。この構成の場合は、突出部はプロセスカートリッジの受入口の近傍に設けられることになる。
1 画像形成装置
13 トナー容器
14 トナー搬送装置
101 受入口
101a シール取り付け面
101b 突出部
101c 突出部の先端面
104 壁部
106 シール部材
106a シール部材の接触面
107 第1シール部材
108 第2シール部材
201 枠体
202 容器シャッタ
203 供給シール
1000 装置本体
1040 トナー搬送路
M 装着方法
X 容器シャッタの閉位置
Y 容器シャッタの開位置

Claims (7)

  1. トナーが収容され且つトナーを供給するための供給口が設けられたトナーカートリッジが移動方向に移動させられることで装着可能なトナー収容装置において、
    受入口及びシール取り付け面が設けられ、前記受入口を介して前記トナーカートリッジの前記供給口から供給されたトナーを収容するトナー収容枠体と
    前記トナー収容枠体の前記シール取り付け面に取り付けられたシール部であって、前記トナーカートリッジが前記移動方向に移動する時に前記トナーカートリッジと摺擦する摺擦面を有するように構成され且つ前記トナー収容枠体の前記受入口と連通する連通孔が設けられたシール部と、
    を備え、
    前記トナー収容枠体は、前記シール取り付け面から突出した突出部を有し、
    前記突出部は、少なくとも一部が前記シール部の前記連通孔の内側であって前記移動方向において前記受入口よりも上流側に配置されていることを特徴とするトナー収容装置。
  2. 前記シール取り付け面に垂直な方向において、前記突出部の先端の方が前記摺擦面よりも前記シール取り付け面に近い位置にあることを特徴とする請求項1に記載のトナー収容装置。
  3. 前記突出部は前記受入口を囲むように構成された筒状の形状を有し、
    前記シール部の連通孔は、前記突出部の外周面に接触していることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー収容装置。
  4. 前記受入口は円孔であり、
    前記突出部は、前記受入口と連続する円孔を有することを特徴とする請求項3に記載のトナー収容装置。
  5. 前記シール部は、摺擦面を有する第1シール部材と、前記シール取り付け面に垂直な方向において前記第1シール部材と前記シール取り付け面の間に設けられ、前記シール取り付け面に接触する第2シール部材と、を含み、
    前記第1シール部材の方が前記第2シール部材よりも所定量圧縮したときの圧縮圧力が大きいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のトナー収容装置。
  6. 第1シール部材の摺擦面の方が前記第2シール部材の前記シール取り付け面に接触する面よりも面積が小さいことを特徴とする請求項5に記載のトナー収容装置。
  7. 前記トナー収容枠体に収容されたトナーを搬送する搬送部材を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のトナー収容装置。
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