JP3990997B2 - 現像剤補給容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に現像剤を補給するための現像剤補給容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置には現像剤として微粉末の現像剤が使用されている。そして、画像形成装置本体の現像剤が消費された場合には、現像剤補給容器を用いて画像形成装置へ現像剤を補給することが行われる。
【０００３】
フルカラー複写機やフルカラープリンタ等の画像形成装置においては、複数色の現像剤が必要になるが、これを回転体に支持して感光体に対設し、回転体が回転されて各色の現像器を現像位置に順次回転移動させることで、感光体上の潜像を各色の現像剤にて現像するようにした回転式現像装置が開発されている。
【０００４】
このような回転式現像装置に現像剤補給容器をも搭載し、現像器とともに公転させつつ現像剤を現像剤補給容器から現像器へと送り込む構成が提案・実施されている。
【０００５】
従来の構成では、例えば特開平８−４４１８３号公報のように、容器内に現像剤を現像剤排出口へとガイドする複数の突起を回転方向に沿って複数設け、その容器の周面に現像剤排出口を設けている。そして現像剤補給容器は回転型現像装置に自転不可に装着され、回転型現像装置が回転することで現像剤補給容器は公転し、内部に設けた突起によって現像剤は排出口へと搬送され容器外へ排出される。
【０００６】
また、例えば特開２００２−１２２１３１公報のように、容器内壁に分割して突設され、回転方向に対して前記開口が遅れるように傾斜した複数の平板状突起により容器内の現像剤を搬送排出する構成がある。
【０００７】
また、例えば特開平８−３２８３４６公報のように、現像剤補給容器の回転に伴って、その現像剤排出口上方を通過するように移動しようとする収容現像剤が排出口上を通過するのを防止すべく、現像剤通過阻止部としての仕切り部を現像剤収容器の現像剤排出口の回転方向下流側付近に設けて、収容現像剤量が少なくなったときにも、現像剤排出口上に収容現像剤を集約させる構成がある。
【０００８】
また、例えば特開平６−１０２７５８公報のように、一定量の現像剤を補給し、安定した現像剤補給を行うこと目的とし、現像剤補給ボトルの内周部または外周部に排出口を囲む計量部を設けた構成がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−４４１８３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２２１３１公報
【特許文献３】
特開平８−３２８３４６公報
【特許文献４】
特開平６−１０２７５８公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、以下に述べるような問題があった。
【００１１】
まず、上記特開平８−４４１８３号公報の構成では、回転軸線方向に長い現像剤補給容器に対応しづらく、これに対応しようとすると、突起の傾斜角度が鈍化してしまい、現像剤搬送力が低下してしまうおそれがあった。
【００１２】
また、上記特開２００２−１２２１３１公報の構成では、回転軸線方向に長い現像剤補給容器であっても、効果的に排出口に現像剤を搬送できるが、容器内の現像剤量が少なくなると、一旦排出した現像剤が容器の回転に伴い、現像器から逆流してしまい、該逆流した現像剤が容器内において拡散してしまうおそれがあった。
【００１３】
また、上記特開平８−３２８３４６公報、及び特開平６−１０２７５８公報の構成では、排出口付近の現像剤がある程度圧密された状態で現像剤が排出されるため、排出口が小さいと排出口付近で閉塞してしまい、現像剤の排出を阻害するおそれがあった。
【００１４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、現像剤補給容器内の現像剤残量が少なくなったときでも、安定した現像剤排出量を維持し、最初から最後まで、一貫して安定した現像剤の排出量を維持することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置に設けられた回転体に着脱可能にセットされ、前記回転体の回転に伴って前記回転体に搭載された現像装置へ現像剤を補給する現像剤補給容器であって、現像剤を収容する容器本体と、前記回転体の回転に伴って前記容器本体内の現像剤を回転軸線方向に搬送する搬送部と、前記容器本体の周面に設けられ前記搬送部により搬送された現像剤を下方へ排出する排出口と、を有し、前記回転体の回転に伴って前記排出口が上方を向いた時、一旦排出した現像剤が、前記排出口から前記容器本体内面の前記排出口と対向する位置近傍に向けて直接落下可能に構成された現像剤補給容器において、前記排出口と対向する位置近傍に設けられ、前記回転体の回転に伴って上方を向いた前記排出口から前記容器本体内へ落下した現像剤が前記搬送部による現像剤搬送方向とは逆方向に移動するのを防止する移動防止部と、前記排出口と対向する位置近傍に設けられ、前記回転体の回転に伴って上方を向いた前記排出口から前記容器本体内へ落下した現像剤が前記回転体の回転に伴って前記容器本体内面を回転方向に沿って移動するのを防止する回転移動防止部と、を有し、前記移動防止部と前記回転移動防止部とを繋げて配置することで、前記排出口から前記容器本体内へ落下した現像剤を貯留可能な貯留部が構成されることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、現像剤補給容器内の現像剤残量が少なくなったときも安定した現像剤排出量を維持し、最初から最後まで、一貫して安定した現像剤の排出量を維持することが可能となる。
【００１７】
さらには、現像剤補給容器内に最後まで使用されずに残留する現像剤が非常に少なく、ほぼ完全に現像剤補給容器内の現像剤を排出することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
〔参考例〕
以下、参考例について図面を用いて説明する。最初に、現像剤補給容器が装着される電子写真画像形成装置の構成について図１に基づいて説明する。図１は回動型現像装置を備えた多色画像形成装置（カラー複写機）の一例を示すものである。
【００２０】
図１に示す装置本体２００は回転体としてのロータリ現像器２０１を有する多色画像形成装置である。
【００２１】
装置本体２００には、原稿載置台２０６、光源２０７ａ、ＣＣＤユニット２０７ｂ、レーザースキャナユニット２０８、給送部２０９、画像形成部２０２等を備えている。給送部２０９は、転写材Ｓを収容して装置本体２００に着脱自在なカセット２１０，２１１及び手差しカセット２１２を有し、このカセット２１０，２１１及び手差しカセット２１２から転写材Ｓが供給される。
【００２２】
画像形成部２０２には、単独に構成された黒現像器２０３、円筒状の感光体ドラム２１３、一次帯電器２１４、着脱可能な現像剤補給容器（トナーカートリッジ）と一体となった複数の現像器２１５（図１では２１５Ｙ，２１５Ｍ，２１５Ｃ）を内蔵したロータリ現像器２０１、現像後の画質を調整するポスト帯電器２１６、４色のトナー像を重ねて転写作像した後転写材へ多色画像を転写する無端円環状の転写ベルト２１７、感光体ドラム上の残トナーをクリーニングするドラムクリーナ２１８、転写ベルトから転写材へトナー画像を転写する二次転写ローラ２１９、転写ベルト上の残トナーをクリーニングするベルトクリーナ２２０等がそれぞれ配設されている。
【００２３】
画像形成部２０２の上流側には転写材の姿勢位置精度を高め、転写ベルト２１７上のトナー像に合わせて転写材をタイミングよく送り出すレジストローラ２２１が配設されている。画像形成部２０２の下流側にはトナー像が転写された転写材Ｓを搬送する転写搬送装置２２２、転写材Ｓ上の未定着画像を定着する定着装置２０４、画像が定着された転写材Ｓを画像形成装置外に排出する排出ローラ２０５等が配設されている。
【００２４】
次に、画像形成装置の動作を説明する。
【００２５】
装置本体２００側に設けられている図示しない制御装置から給送信号が出力されると、カセット２１０，２１１または手差しカセット２１２から転写材Ｓが供給される。一方、光源２０７ａから原稿載置台２０６に載置されている原稿Ｄに当てられて反射した光は、一旦ＣＣＤユニット２０７ｂにより読み取られた後、電気信号に変換されレーザースキャナユニット２０８からのレーザー光に置き換えられて感光体ドラム２１３上に照射される。感光体ドラム２１３は、あらかじめ一次帯電器２１４により帯電されており、光が照射されることにより静電潜像が形成され、次いで黒現像器２０３及びロータリ現像器２０１内に配された複数の現像器２１５により、選択された色のトナー像が形成される。
【００２６】
感光体ドラム２１３上に形成されたトナー像はポスト帯電器２１６によって電位が調整され、やがて転写位置で転写ベルト２１７上に転写される。転写されたトナー像はカラーモードの場合には次のトナー像が形成転写されるよう転写ベルト２１７を更に１回転する。この間、ロータリ現像器２０１は次の指定カラーの現像器を感光体ドラム２１３に対向するよう矢印ａ方向に回転し、次の静電潜像を現像する準備をする。こうしてフルカラーモードでは所定画像数のトナー画像が転写され終わるまで、静電潜像形成・現像・転写を繰り返す。
【００２７】
ところで、給送部２０９から給送された転写材Ｓはレジストローラ２２１で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて画像形成部２０２へ送られる。そして、二次転写ローラ２１９によりトナー像が転写され、分離された転写材Ｓは、転写搬送装置２２２により定着装置２０４に搬送されて、定着装置２０４の熱と圧力により転写材Ｓに未定着転写画像が永久定着される。画像が定着された転写材Ｓは排出ローラ２０５により装置本体２００外へ排出される。
【００２８】
このようにして、給送部２０９から給送された転写材Ｓは画像が形成されて排出される。
【００２９】
尚、現像器２１５は、図１に示すように、イエロー（Ｙ）現像器２１５Ｙ、マゼンダ（Ｍ）現像器２１５Ｍ、シアン（Ｃ）現像器２１５Ｃを配し、この順に現像を行うように構成されている。また、このロータリ現像器２０１の回動方向は、ここでは、装置本体２００正面から見て反時計回り方向としたが、これは現像器２１５と感光体ドラム２１３との現像条件などより決定される方向であり、回転方向が限定されるものでないことは明らかである。
【００３０】
また、後述する着脱可能な現像剤補給容器１（図２参照）は、各現像器２１５Ｙ，２１５Ｍ，２１５Ｃに自転不可に装着され、現像器２１５と一体となってロータリ現像器２０１内部に収容され、画像形成動作中には該ロータリ現像器２０１の回転に伴い回転し、現像剤補給容器内の現像剤残量がなくなった場合などには、稼働停止中に容易に交換できる構成である。
【００３１】
また、現像剤補給容器１内部の現像剤搬送は、ロータリ現像器２０１の公転回転により常に排出口側へと搬送されるように構成されている。これにより、現像剤補給容器１から前記排出口との連通部を通り、現像器への現像剤の補給が随時行われる。
【００３２】
（参考例の現像剤補給容器）
図２において、１は中空で筒形状をなす参考例の現像剤補給容器である。参考例に係る現像剤補給容器１は、容器本体２、シャッター３、パッキン材４、ノブ５から構成される。
【００３３】
（容器本体）
容器本体２の構成を図３を用いて説明する。図３（Ａ）は容器本体２の正面図、（Ｂ）は正面断面図、（Ｃ）は斜視図、（Ｄ）は容器本体内部を破線で示した斜視図である。
【００３４】
容器本体２には、現像剤排出口２ａ、シャッターガイド２ｂ、ノブガイド２ｃ、および搬送部としての搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２が設けてある。
【００３５】
容器本体２の断面形状は、回転体内の限られたスペースを有効に利用し、極力多量な現像剤を収納するための形状であるならば、どんな形状でも構わない。ここでは、容器本体２の形状は短手方向の断面形状が円形以外の異形形状の筒状であり、具体的には図３に示すような略三角柱のような形状をしている。またここでは、回転体に搭載する現像剤補給容器１は、全長が画像領域に略等しい筒状である。
【００３６】
このように容器本体２の短手方向（回転方向に直交する方向）の断面形状が円形以外の異形形状とすることにより、現像剤補給容器１を装脱着する回転体内の限られたスペースを有効に利用することができ、その結果、同一形状の回転体内のスペースにおいて、現像剤補給容器１の現像剤充填量を増やすことができる。
【００３７】
ここでは、容器本体２は容器長手方向に上下に分割した二部材を成形し、それぞれを超音波にて溶着して製造した。上部材を２−１とし、下部材を２−２とする（図４及び図５参照）。
【００３８】
（排出口）
排出口２ａは、容器周面の容器端面近傍の位置に設けてある。容器本体２に収納された現像剤は、この排出口２ａから連通部を通って装置本体２００の現像器２１５へ排出される。
【００３９】
排出口２ａを容器本体２の周面部に設けていることにより、現像剤補給容器１内の現像剤は該容器１の回転に伴い、排出口２ａが略重力方向を向く位置にきたときに現像剤が自然落下して排出されるため、容器端面に排出口（開口部）を設けた現像剤補給容器に比べて、排出後に現像剤補給容器内に残留する現像剤残量を少なくすることができる。
【００４０】
また、排出口２ａを前記容器本体２の長手方向の全長よりも短くすることが好ましいが、その構成により現像剤飛散による汚れを低減できる。
【００４１】
（搬送突起）
容器本体２の現像剤を排出口２ａ方向へ搬送する手段は、例えば螺旋状溝、螺旋状突起等形状を問わないが、以下に示す構成が現像剤を効果的に搬送するため好ましい。以下に詳細を説明する。
【００４２】
容器本体２の内部には、収納された現像剤を排出口２ａへ搬送する搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２が、容器内壁に分割して突出して設けられている。すなわち、容器本体２を構成する前記上部材２−１、下部材２−２のそれぞれに搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２が設けられている。なお、現像剤補給容器１の回転方向は図４の矢印方向である。
【００４３】
容器上部材２−１及び容器下部材２−２に設けられたそれぞれの搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２は回転方向に対して排出口が遅れるように傾斜して設けている。
【００４４】
また、搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２の回転軸線方向に対する傾斜角度Ｙは、図５に示すように、２０°〜７０°の範囲が好ましく、より好ましくは４０°〜５０°の範囲である。ここでは搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２の回転軸線方向に対する傾斜角度Ｙは、４５°である。
【００４５】
なお、前記搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２の傾斜角度Ｙが２０°以下であると、現像剤が突起上を滑り落ちずらくなってしまうため、現像剤搬送力が低下してしまい、また７０°以上であると、突起の数が多くなってしまい、容器内容積が減少してしまう。
【００４６】
従って、前記搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２の傾斜角度Ｙを上記範囲にすることにより、良好な現像剤搬送力を得ることができる。
【００４７】
容器上部材２−１及び容器下部材２−２に設けられたそれぞれの搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２は平板形状（平板状凸部）である。この形状は、図５に示してあるように、上部材２−１及び下部材２−２の成形時の金型離型方向から見ると、アンダーカットなしに成型できる形状（直線で表すことができる形状）である。そのため、金型の構造が簡単になり容器のコストが安くなる。
【００４８】
また、容器上部材２−１に配設された搬送突起２ｄ−１と容器下部材２−２に配設された搬送突起２ｄ−２の位置関係は図５に示した位置関係になっており、容器上部材２−１に配設された搬送突起２ｄ−１の間に、容器下部材２−２に配設された搬送突起２ｄ−２が配設されるようになっており、それぞれ端部の一部が重なるように配置されている。この各搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２の重なり量（オーバーラップ量）を図５にＸで示す。そのため、上部材２−１の搬送突起２ｄ−１により搬送された現像剤は、確実に下部材２−２の搬送突起２ｄ−２に運ばれ、また下部材２−２の搬送突起２ｄ−２に運ばれた現像剤は上部材２−１の搬送突起２ｄ−１に運ばれるといったように、交互に繰り返されながら、現像剤は排出口２ａに搬送されるため、搬送能力に優れる。すなわち、突起−突起間の隙間から現像剤がすり抜けることによる現像剤の搬送性能の低下を防止できる。また、オーバーラップしている部分（突起端部の一部が重なっている部分）で、現像剤の流動性が付与されるといった効果もある。
【００４９】
このように、容器本体２内壁に分割して突設した複数の平板状の搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２によって現像剤を撹拌しつつ回転軸線方向排出口側へ搬送し、前記搬送突起２ｄ−１による現像剤搬送領域が、隣接した搬送突起２ｄ−２による現像剤搬送領域と回転軸線方向にて互いに重なるように、前記搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２を配置した構成とすることにより、物流による振動を受けたり、過酷条件下に放置、保管されたりして容器本体内で現像剤が凝集し、圧密された状態でも、現像剤が移動する際に前記突起−突起間を受け渡しして移動することによりほぐされて、スムーズに開口２ａから現像剤を排出することが可能である。
【００５０】
また、排出口２ａが設けられた下部材２−２の搬送突起２ｄ−２のうち、前記排出口２ａに最も近い搬送突起２ｄ−２と排出口２ａの位置関係は、図５に示したように、搬送突起２ｄ−２が排出口２ａの回転方向下流側に現像剤を導くように設けている。そのため、搬送突起２ｄ−２により排出口２ａ近傍に搬送された現像剤は、直接排出口２ａから排出されるのではなく、更に回転方向に移動してから該排出口２ａより排出される。すなわち、搬送された現像剤は排出口２ａから排出されずに更に回転・撹拌され、十分にほぐされ、常に流動性が付与された状態であるため、排出口２ａ付近で現像剤が圧密状態になることがなく、搬送した現像剤による排出口２ａの閉塞が防止できる。また、排出口２ａから一旦離れた現像剤は更に撹拌され、よりスムーズに開口２ａから排出できる。また、排出口２ａから排出され、現像器内に補給されても、現像器内の現像剤と混合されやすい。特に、二成分現像剤の場合、現像器内でキャリアと混合されやすく、即座に均一に帯電付与される。
【００５１】
（仕切り部）
また、容器上部材２−１には、図４及び図５に示すように、該容器本体内面の排出口２ａと対向する位置近傍に設けられ、回転体２０１の回転に伴って上方を向いた前記排出口２ａから前記容器本体２内へ逆流した現像剤が搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２による現像剤搬送方向とは逆方向に移動するのを防止する移動防止部としての仕切り部２ｅが一体に形成された構成となっている。ここでは、仕切り部２ｅは、搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２による現像剤搬送方向と略直交する方向に沿って設けた凸部であり、該凸部である仕切り部２ｅが容器上部材２−１に一体形成された構成となっている。この仕切り部２ｅについては、後で詳述する。
【００５２】
（容器本体の製造方法）
現像剤補給容器は二つの部材、或いはそれ以上の部材に分割したものを射出成形・押し出し成形・ブロー成形等で成形し、それらを溶着・接着することで製造することができる。ここでは図４に示した容器上部材２−１と容器下部材２−２を射出成形にて成形し、それらを超音波溶着機にて溶着することで製造した。なお、ここでは、材質は耐衝撃性ポリスチレンを用いたが、他の材料であっても良い。
【００５３】
（シャッター）
図２に示すように、シャッター３は容器本体２の外周面に沿った平板状をなし、両端縁には断面コの字型のガイド部を有する。そして容器本体２の排出口２ａの近傍に設けられ周方向に平行な二つのシャッターガイド２ｂと係合して、容器本体２の周方向に往復自在に取り付けられる。
【００５４】
シャッター３と容器本体２の間にはパッキン材４が設置されていて、シャッター３でパッキン材４を圧縮することで排出口２ａを密閉する。
【００５５】
（シャッターの製造方法）
シャッター３はプラスチックを射出成形で製造する方法が好ましいが、他の材料及び製造方法であっても良い。シャッターにはある程度以上の剛性を有する材料が好適であり、ここでは高摺動性ＡＢＳを射出成形して製造した。
【００５６】
（パッキン材）
図２に示すように、パッキン材４は容器本体２の排出口２ａを囲むように配設され、容器本体２とシャッター３に圧縮されることで、排出口２ａを密閉するもので、従来公知の種々の発泡体や弾性体を適宜使用できる。ここでは発泡ポリウレタンを用いた。
【００５７】
（ノブ）
図２に示すように、ノブ５は把手部と円筒部から構成される。また円筒部は（不図示）二重円筒部になっており、外側の円筒部外周面にはギアを、内側の円筒部内周面には容器本体２の側端部に設けられたの円形状突起と係合するための爪が設けられている。この爪を用い、容器本体２の手前側端部に周方向に往復自在に取り付けられる。なお、ここではノブ５も耐衝撃性ポリスチレンを射出成形にて製造した。
【００５８】
また、回転体に着脱可能に装着される現像剤補給容器１の形態は、上述した形態（参考例）に限定されるものではなく、例えば、後述するような形態（実施形態）の現像剤補給容器であっても良い。
【００５９】
（画像形成装置への装着）
次に現像剤補給容器１が画像形成装置に装着され、使用されている状況を説明する。
【００６０】
まず始めに、ノブ５（現像剤排出口側）を手前にして現像剤補給容器１を画像形成装置本体の回転体へ挿入する。
【００６１】
次に、容器本体の手前側端部に設けられたノブ５の把手を持って矢印方向に所定角度回転させると、ノブ５に設けられたギアにより、装置本体側のギアを介しシャッター３のギアへ回転力が伝わり、シャッター３が開封される。
【００６２】
画像形成装置への装着位置、方法は上記に限らず、画像形成装置本体の構成に応じて適宜選択することが可能である。
【００６３】
前記現像剤補給容器１は、回転体に自転不可に装着され、回転体の回転を利用して公転運動するので、現像剤補給容器１に回転駆動を受ける構成が不要となり、現像剤補給容器１のコストダウン及び装置本体側のコストダウンが行える。
【００６４】
（動作状況）
上述した現像剤補給容器１を回転体（ロータリ現像器）２０１内で動作させたときの状況について図６を用いて説明する。
【００６５】
図６を参照して回転体２０１の構成と動作を説明する。図６に示した回転体の内部は３つに区画され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃの３色の現像器２１５と、それぞれに対応した略三角形の現像剤補給容器１とを収容している。
【００６６】
この回転体２０１は図面上、反時計回りに１２０度ずつ回転し、感光体ドラムに対向する現像器２１５を交換するようになっている。ここでは７ａの位置で感光体ドラムと対向するが、この位置を現像ステーションと呼ぶ。現像器２１５の現像剤搬送部材９ａや現像スリーブ９ｂは、現像ステーション７ａの位置にあるときのみ、画像形成装置本体と駆動伝達されて回転するようになっている。そして現像ステーション７ａ以外の位置７ｂ、７ｃにある現像器９は作動しない。
【００６７】
現像剤補給容器１の着脱は、これら３つの位置のうちのいずれかで行ってもよいが、現像ステーション７ａ以外の位置が好ましく、特に現像剤排出口２ａが上向きとなる７ｃの位置で行うのが最も好ましい。ここでは７ｃの位置で着脱を行った。
【００６８】
次に現像ステーション７ａにおける現像器２１５内の現像剤の状況を説明する。現像器２１５と現像剤補給容器１との間には、現像剤補給容器１から排出した現像剤を受け入れて貯蔵する現像剤受け入れ部８がある。また、現像剤受け入れ部８内には現像剤搬送部材８ａがあり、該現像剤搬送部材８ａが所定時間回転することで現像剤が現像器９へ補給される。
【００６９】
現像ステーション７ａでは、現像器９が作動することで、現像剤受け入れ部８内の現像剤は減少する。現像剤受け入れ部８内の現像剤が減少すれば、現像剤補給容器１内の現像剤は直ちに自重で落下して排出口２ａを通って現像剤受け入れ部８へと補給される。
【００７０】
このように、現像を行う停止位置７ａにある現像器２１５に対応する現像剤補給容器１は、前記排出口２ａが略重力方向を向いていて現像剤が自然落下して排出されるので、現像剤が消費される現像位置にある現像器に対して効果的に現像剤を補給することができる。
【００７１】
もし、排出口２ａ付近に充分な量の現像剤がない場合には、回転体２０１が一回転する間に搬送突起の作用により、容器本体２内の現像剤が端部（排出口２ａ付近）に搬送されるため、再び現像ステーション７ａに戻ってくる間に現像剤受け入れ部８へ現像剤は補給される。
【００７２】
現像ステーション７ａにおける現像剤補給容器１の排出口２ａの位置はいずれの位置でも良いが、現像剤受け入れ部８の真上に位置するのが好ましい。現像ステーション７ａにおいて現像剤が現像剤補給容器１から現像剤受け入れ部８へと自重落下できない配置であっても、回転体が一回転する間には必ず現像剤補給容器１が現像剤受け入れ部８の上にくる配置になることがあり、現像剤は補給できる。
【００７３】
なお、本回転体はＡ４で２枚またはＡ３で１枚の画像形成がなされると１２０度ずつ回転して現像器を回転して現像器を交換する。その交換のための移動時間は約０．３秒、画像形成のための停止時間は約１．２秒、移動時の周速は約０．７ｍ／秒、回転体の直径はφ１４５ｍｍである。
【００７４】
更に現像剤とは、トナーのみ、トナーとキャリアの混合物のいずれでも良い。
【００７５】
次に、図７を用いて、参考例に係る仕切り部２ｅについて詳細に説明する。
【００７６】
現像剤補給容器１が回転に伴い、図７に示すように、排出口２ａが略上方向を向く位置に来た時、一度排出口２ａから排出された現像剤の一部が現像剤受け入れ部８から容器本体２内に逆流してしまうことがある。そのため、現像剤補給容器１から現像器２１５への現像剤補給量が少なくなり、現像器２１５への必要量の現像剤を安定して供給できなくなるおそれがある。これは現像剤補給容器１内の現像剤残量が少なくなった場合には顕著である。
【００７７】
そこで、上述したように、容器上部材２−１内面の、容器下部材２−２の排出口２ａと対向する位置近傍に、回転体２０１の回転に伴って上方を向いた排出口２ａから容器本体２内へ逆流した現像剤が搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２による現像剤搬送方向とは逆方向に移動するのを防止する移動防止部として、仕切り部２ｅに設けることで、少なくとも前述の如くして逆流した現像剤の一部を、容器本体２内に拡散するのを防止することができ、該現像剤は仕切り部２ｅによって仕切られた容器端部の貯留部２ｆに貯蔵される。この貯留部２ｆに貯蔵した現像剤は、現像剤補給容器１の回転に伴い、搬送突起により排出口２ａ付近に導かれた現像剤とともに、排出口２ａから再度排出される。
【００７８】
また、排出口２ａが設けられた下部材２−２の搬送突起２ｄ−２のうち、図５に示す前記排出口２ａに最も近い搬送突起２ｄ−２と搬送突起２ｄ−２によって、排出口２ａの回転方向下流側に導かれた現像剤が、回転により容器内に拡散するのを防止する効果もある。
【００７９】
以上述べたような構成にすることで、現像剤補給容器１の現像剤残量が少なくなっても、現像器２１５に現像剤を安定して常に供給することが可能となる。すなわち、最初から最後まで、一貫して安定した現像剤の排出量を維持することが可能となる。
【００８０】
また、現像剤補給容器内に最後まで使用されずに残留する現像剤や、容器内壁に付着する現像剤が非常に少なく、ほぼ完全に現像剤補給容器内の現像剤を排出することが可能となる。
【００８１】
更に、様々な環境においても、現像剤補給容器の排出口で現像剤の閉塞の発生が全くない。
【００８２】
また、前記仕切り部２ｅは、容器上部材２−１と一体成形できるため、コストアップをすることなく、現像剤補給容器内の現像剤の安定供給化と現像剤の残量軽減が可能となる。
【００８３】
また、仕切り部２ｅの軸線方向の位置は、現像剤が自重落下する排出口２ａ近傍にあることが望ましい。あまり、軸線方向で排出口２ａから離れた位置にあると、現像器から容器内に逆流する現像剤をせき止めても、その現像剤を次に排出口２ａに導く量が少なくなり効果的でない。また、仕切り部２ｅは容器下部材２−２の搬送突起２ｄ−２による現像剤の長手方向の搬送を邪魔しない位置に設けた構成である。
【００８４】
更に、前記仕切り部２ｅは、容器本体２内に現像剤が排出口２ａへ搬送される方向と略直行する方向に設けた突起であるため、簡易かつコストのかからない構成で、現像剤補給容器１内の現像剤残量が少なくなったときも、現像器から現像剤補給容器へ逆流した現像剤の少なくとも一部が容器内で拡散するのを防止し、再度すみやかに補給することが可能になり、最初から最後まで、一貫して安定した現像剤の排出量を維持することが可能となる。
【００８５】
（実験）
本実験により、参考例に示す現像剤補給容器と、該参考例の現像剤補給容器において仕切り部2eを取り除いた容器と、の現像剤排出性の比較を行った。尚、参考例の現像剤補給容器は、長さ３８０ｍｍ、容器内容積約４７０ｃｃの大きさの物を用いた。
【００８６】
一方、図４に示す現像剤補給容器１の搬送突起２ｄ−１，２ｄ−２は高さ５ｍｍで、容器上部材２−１に７個の搬送突起２ｄ−１、容器下部材２−２に８個の搬送突起２ｄ−２を設けてある。また容器上部材２−１の突起２ｄ−１と、容器下部材２−２の搬送突起２−２のオーバーラップ量（図５に示すＸ）は５ｍｍである。また、排出口２ａの大きさは、容器回転軸線方向の長さが１５ｍｍ、それと直交する方向の長さが１０ｍｍの大きさとした。
【００８７】
これらの現像剤補給容器にそれぞれ１８０ｇの現像剤を充填し、簡易回転式現像剤排出治具（回転式現像装置の現像器を取り除き、現像剤受け入れ部から排出される現像剤量を直接測定できる治具）を用い、現像剤の排出テストを実施した。なお、簡易回転式現像剤排出治具の設定は回転角度各１２０°×３である。
【００８８】
（結果）
現像剤排出終了後（一回転あたり０．１ｇの現像剤も排出されなくなった時点で排出をストップ）に容器内に残留する現像剤残量は、仕切り部２ｅを設けなかった現像剤補給容器の構成では１１ｇであったのに対し、参考例の仕切り部２ｅを設けた現像剤補給容器の構成では４．５ｇであった。
【００８９】
また、図８にそれぞれの現像剤補給容器の現像剤排出性能の比較を示す。本実験では、現像器への現像剤の補給量を一回転あたり約７５０ｍｇになるように、現像剤受け入れ部８の現像剤搬送部材８ａの回転時間を設定した。図８をみてわかるように、仕切り部２ｅを設けることで、現像剤補給容器内の現像剤の残量が少なくなっても、ほぼ安定した量の現像剤を容器から補給することが可能であることが示唆された。
【００９０】
なお、図８において、仕切り部無しの現像剤補給容器を四角印と点線で、前述の如き構成の仕切り部２ｅを有する参考例の現像剤補給容器を丸印と実線で示している。
【００９１】
〔第１実施形態〕
次に本発明の実施の形態に係る現像剤補給容器について図９、図１０を用いて説明する。本実施形態に係る現像剤補給容器（実施形態）は、前述した参考例における現像剤補給容器（参考例）の仕切り部２ｅの改良した形態である。
【００９２】
なお、現像剤補給容器が装着される電子写真画像形成装置の一例である電子写真複写機の概略構成は、図１に基づいて前述した参考例とほぼ同様であるため、同一機能を有する部材には同一符号を付し、以下異なる部分について説明する。また、容器形状、外観構成も参考例とほぼ同等である。
【００９３】
（Ｌ字状仕切り部）
実施形態の現像剤補給容器１の容器上部材２−１には、図９に示すように、参考例の現像剤補給容器の仕切り部（移動防止部）において、該仕切り部の容器回転方向上流側端部に、仕切り部に略直交する位置に仕切り壁を追加した、Ｌ字状仕切り部２ｇが一体に形成された構成となっている。
【００９４】
図７に示すような参考例の構成では、仕切り部２ｅにより、容器内に拡散しないようにせき止めて貯留部２ｆに貯蔵された現像剤が、現像剤補給容器の回転に伴い、容器内を回転方向に現像剤が移動するときに、再度容器内で拡散されてしまう可能性が考えられる。
【００９５】
そこで、これを改善する構成として、実施形態では、前述したようにＬ字状仕切り部２ｇとしている。すなわち、実施形態における移動防止部としての仕切り部２ｇとは、図１０に示すように、回転体２０１の回転に伴って上方を向いた排出口２ａから前記容器本体２内へ逆流した現像剤が前記回転体２０１の回転に伴って前記容器本体２内面を回転方向に沿って移動するのを防止する回転移動防止部としての邪魔板２ｇ−２を有し、この邪魔板２ｇ−２を、参考例の現像剤補給容器における仕切り部２ｅと同様に設けた仕切り部２ｇ−１と一体に設けたものである。
【００９６】
次に、図１０を用いて、Ｌ字状仕切り部２ｇの効果について説明する。
【００９７】
まず、図１０に示すように、現像剤補給容器１が回転に伴い、排出口２ａが略上方向を向く位置にきたときに（図１０（Ａ））、容器回転軸方向に略直交する仕切り部２ｇ−１により容器本体に逆流した現像剤の少なくとも一部を容器内に拡散しないようにせき止め、該現像剤はＬ字状仕切り部２ｇによって仕切られた容器端部の貯留部２ｈに貯蔵される。この貯留部２ｈに貯蔵された現像剤は、現像剤補給容器１の回転に伴って回転方向に移動するが、その際に再度拡散されるのを防止するために、仕切り部２ｇ−１の容器回転方向上流端部に、略直交する位置に邪魔板２ｇ−２を設けた。
【００９８】
このような構成にすることで、容器の回転に伴う現像剤の移動を塞き止め、現像器から逆流した現像剤、および、前記排出口２ａに最も近い搬送突起２ｄ−２と搬送突起２ｄ−２によって、排出口２ａの回転方向下流側に導かれた現像剤をより効果的に貯留部２ｈに集約させることが可能になる。
【００９９】
次に、回転に伴い、現像剤補給容器１が前記排出口２ａが略重力方向を向いて排出する位置に来た時（図１０（Ｃ））、貯留部２ｈに貯蔵された現像剤は、図１０（Ｃ）に示すように、邪魔板２ｇ−２上をすべり、排出口２ａにめがけて直接落下することで現像器に排出される。
【０１００】
このような構成にすることで、現像剤は直接排出口２ａから排出されるのではなく、容器内で前記邪魔板２ｇ−２により集約し堰き止められてから排出口２ａに向かって重力落下するため、該現像剤は空気を含み流動化が促進された状態である。このため、排出された現像剤の嵩密度は常に低く、現像剤補給容器と現像器との連通部での閉塞を防止でき、よりスムーズに排出口２ａから現像剤が排出される。更に、前記現像剤は、排出口２ａから排出され、現像器内に補給されても、現像器内の現像剤と混合されやすい。特に、二成分現像剤の場合、現像器内でキャリアと混合されやすく、即座に均一に帯電付与されるといった効果も有する。
【０１０１】
以上のように構成にすることで、現像剤補給容器１の現像剤残量が少なくなっても、現像器２１５に現像剤を安定して常に供給することが可能となる。すなわち、最初から最後まで、一貫して安定した現像剤の排出量を維持することが可能となる。
【０１０２】
また、現像剤補給容器内に最後まで使用されずに残留する現像剤や、容器内壁に付着する現像剤が非常に少なく、ほぼ完全に現像剤補給容器内の現像剤を排出することが可能となる。
【０１０３】
更に、様々な環境においても、現像剤補給容器の排出口で現像剤の閉塞の発生が全くない。
【０１０４】
また、Ｌ字状の仕切り部２ｇは、容器上部材２−１と一体成形できるため、コストアップをすることなく、現像剤補給容器内の現像剤の安定供給化と現像剤の残量軽減が可能となる。
【０１０５】
また、本実施形態では、仕切り部２ｇは容器回転軸線方向に一箇所のみ配置した構成であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、排出口２ａが容器周面の端部から離れた位置にあり、容器回転軸線方向２方向から現像剤を搬送する構成である場合は、二箇所配置してもかまわない。その場合、仕切り部２ｇはコの字形状となる。
【０１０６】
（実験及び結果）
参考例と同様の実験を行ったところ、実施形態の現像剤補給容器では現像剤の残量が２．８ｇと良好な結果となった。また、容器内の残量が少なくなったときも、ほぼ実験終了まで安定した排出量を維持した。図８をみてわかるように、Ｌ字状仕切り部２ｇを設けることで、現像剤補給容器内の現像剤の残量が少なくなっても、ほぼ安定した量の現像剤を容器から補給することが可能であることが示唆された。
【０１０７】
なお、図８において、前述の如きＬ字状仕切り部２ｇを有する実施形態の現像剤補給容器を三角印と二点鎖線で示している。また、前述した参考例で説明したように、仕切り部無しの現像剤補給容器を四角印と点線で、前述の如き構成の仕切り部２ｅを有する参考例の現像剤補給容器を丸印と実線で示している。
【０１０８】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、回転体が３つの現像器を有する場合を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【０１０９】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、中間転写体としての転写ベルトではなく転写ドラムを使用し、該転写ドラムに各色のトナー像を順次重ねて転写し、該転写トナー像を転写媒体に一括して転写する画像形成装置、或いは、転写搬送ベルト、転写ドラム等の転写材担持体を使用し、該転写材担持体に担持された転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に用いられる現像剤補給容器に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
なお、本発明の様々な実施形態を示し説明したが、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるものではない。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤補給容器内の現像剤残量が少なくなったときも安定した現像剤排出量を維持し、最初から最後まで、一貫して安定した現像剤の排出量を維持することができる。
【０１１２】
また、現像剤補給容器内に最後まで使用されずに残留する現像剤や、容器内壁に付着する現像剤が非常に少なく、ほぼ完全に現像剤補給容器内の現像剤を排出することができる。
【０１１３】
更に、様々な環境においても、現像剤補給容器の排出口で現像剤の閉塞の発生が全くない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 現像剤補給容器を装着した回転体を備えた画像形成装置の断面図
【図２】 参考例に係る現像剤補給容器の斜視図
【図３】 （Ａ）容器本体の正面図、（Ｂ）容器本体の正面断面図、（Ｃ）容器本体の斜視図、（Ｄ）容器本体の斜視内部透明図
【図４】 参考例に係る現像剤補給容器の金型離型方向から見た容器上部材と容器下部材の説明図
【図５】 参考例に係る現像剤補給容器の容器本体の容器上部材と容器下部材の構成図
【図６】 内部を３つに区画した回転体の正面図
【図７】 参考例に係る現像剤補給容器の排出口及び仕切り部周辺の説明図
【図８】 仕切り部無し、参考例、及び実施形態の現像剤補給容器において、回転式現像装置の回転数と現像器への現像剤補給量の関係を示す説明図
【図９】 実施形態に係る現像剤補給容器の金型離型方向から見た容器上部材と容器下部材の説明図
【図１０】 実施形態に係る現像剤補給容器の排出口及び仕切り部周辺の説明図
【符号の説明】
Ｄ …原稿
Ｓ …転写材
１ …現像剤補給容器
２ …容器本体
２−１ …容器上部材
２−２ …容器下部材
２ａ …現像剤排出口
２ｂ …シャッターガイド
２ｃ …ノブガイド
２ｄ−１，２ｄ−２ …搬送突起
２ｅ …仕切り部
２ｆ …貯留部
２ｇ …Ｌ字状仕切り部
２ｇ−１ …仕切り部
２ｇ−２ …邪魔板（仕切り壁）
２ｈ …貯留部
３ …シャッター
４ …パッキン材
５ …ノブ
７ａ，７ｂ，７ｃ …現像ステーション（位置）
８ …現像剤受け入れ部
８ａ …現像剤搬送部材
９ａ …現像剤搬送部材
９ｂ …現像スリーブ
２００ …装置本体
２０１ …ロータリ現像器
２０２ …画像形成部
２０３ …黒現像器
２０４ …定着装置
２０５ …排出ローラ
２０６ …原稿載置台
２０７ａ …光源
２０７ｂ …ＣＣＤユニット
２０８ …レーザースキャナユニット
２０９ …給送部
２１０，２１１ …カセット
２１２ …手差しカセット
２１３ …感光体ドラム
２１４ …一次帯電器
２１５（２１５Ｙ，２１５Ｍ，２１５Ｃ） …現像器
２１６ …ポスト帯電器
２１７ …転写ベルト
２１８ …ドラムクリーナ
２１９ …二次転写ローラ
２２０ …ベルトクリーナ
２２１ …レジストローラ
２２２ …転写搬送装置

Claims (5)

1. 画像形成装置に設けられた回転体に着脱可能にセットされ、前記回転体の回転に伴って前記回転体に搭載された現像装置へ現像剤を補給する現像剤補給容器であって、
   現像剤を収容する容器本体と、
   前記回転体の回転に伴って前記容器本体内の現像剤を回転軸線方向に搬送する搬送部と、
   前記容器本体の周面に設けられ前記搬送部により搬送された現像剤を下方へ排出する排出口と、
   を有し、
   前記回転体の回転に伴って前記排出口が上方を向いた時、一旦排出した現像剤が、前記排出口から前記容器本体内面の前記排出口と対向する位置近傍に向けて直接落下可能に構成された現像剤補給容器において、
   前記排出口と対向する位置近傍に設けられ、前記回転体の回転に伴って上方を向いた前記排出口から前記容器本体内へ落下した現像剤が前記搬送部による現像剤搬送方向とは逆方向に移動するのを防止する移動防止部と、
   前記排出口と対向する位置近傍に設けられ、前記回転体の回転に伴って上方を向いた前記排出口から前記容器本体内へ落下した現像剤が前記回転体の回転に伴って前記容器本体内面を回転方向に沿って移動するのを防止する回転移動防止部と、
   を有し、
   前記移動防止部と前記回転移動防止部とを繋げて配置することで、前記排出口から前記容器本体内へ落下した現像剤を貯留可能な貯留部が構成されることを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記移動防止部は、前記搬送部による現像剤搬送方向と直交する方向に沿った凸部であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
3. 前記回転移動防止部は、前記現像剤搬送方向に沿った凸部であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤補給容器。
4. 前記回転移動防止部は、前記移動防止部における前記回転体の回転方向上流側端部にて繋がるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像剤補給容器。
5. 前記移動防止部と前記回転移動防止部は、前記容器本体と一体に成形されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の現像剤補給容器。

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