JP4048051B2 - 剤収納容器及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー等の剤を補給する剤補給装置及び該剤補給装置用いる電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記形式の画像形成装置において、一般にトナー収納容器を交換する作業はユーザによって行われるが、かかる作業はトナー飛散を伴うことがあり、ユーザにとっても敬遠される作業となっていた。このため、従来からトナー収納容器の着脱を簡単な作業で、しかもトナー飛散が生じないように工夫した方式が種々提案されている。
【0003】
従来、行われているトナー収納容器の交換は、容器の移動により自動的に栓を開閉するものなど、ユーザの使い勝手が良いものが出現しているが、その構造が複雑で高価になってしまう問題を生じていた。
【0004】
そこで、本願出願人は、このような問題を軽減できる画像形成装置やトナー収納容器を提案している。この提案している装置では、トナー収納容器を上方から落とし込むようにセットするだけで自動的にトナー排出部が開き、そしてトナー収納容器を取り出すだけでトナー排出部を閉じることができるものである。しかも、画像形成装置のセット部にはノズルを設け、トナー収納容器にはそのノズルの挿脱で開閉する自閉弁を設けるという簡単な構成である。このトナー収納容器の自閉弁としては、非通気性材料で作られた圧縮発泡スポンジ製シールにノズルが挿脱される十字状のスリットを形成したものを用いており、スポンジシールはその十字状スリットの中心にノズルが挿入されると変形してこれを可能とし、ノズルが抜けるとスポンジの復元力によりスリットが閉じトナーのこぼれ等を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記スポンジシールは低温時の硬化や経時使用によるクリープ変形等により復元力が低下することがあり、そして復元力が低下すると、トナー収納容器を取り出したときのトナー漏れを発生させることがあった。特にトナー排出部がトナー収納容器の底部にあり、該容器上方から操作で抜き差しする場合、スポンジシールの閉じ動作が遅れると、収納されているトナーが自重によってセット部近辺に飛散してしまうという問題があった。
【0006】
さらに、スポンジシールはトナー収納容器の着脱時にノズルによって一部が千切られ足り、削られたりすることがあり、この千切られたスポンジ小片が現像装置に送られると、画像品質に悪影響を与える等の不具合を発生させた。
【0007】
本発明は、上記した事情に鑑み、きわめて簡単な構成であって、剤収納容器の脱着操作性も簡便であり、しかも脱着時のトナー漏れ等を防止することができる剤収納容器及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、粉体よりなる剤が現像装置に補給されるように該現像装置に連通するノズルが立設された画像形成装置のセット部に対して、上方から着脱自在にセットされる剤収納容器であって、収納する該剤を排出部より前記ノズルに排出する剤収納容器において、収納容器本体の排出部に、該排出部を開閉するシャッター手段が設けられ、該シャッター手段は、前記ノズルと同径の直径のピストンを有するピストン部材と、該ピストン部材を収納容器本体の内側から外側に向かって押圧する弾性部材と、該弾性部材及び前記ピストン部材を支持する梁部材を備えた支持部材とを具備し、前記排出部は、前記ピストン及び前記ノズルの周面と内壁面で摺接する貫通孔を有する弾性体のシール部材を具備し、前記ピストン部材は、前記ノズルの挿脱の際に前記ノズルと隙間なく密着がされ、前記排出部を閉じる閉位置と開く開位置との間をスライド移動し、前記ピストン部材が開位置にあるとき、前記梁部材の間から前記剤が前記ノズルに排出が可能になり、前記ピストン部材が閉位置にあるとき、前記ピストンとその周面に接する前記シール部材とによって前記貫通孔が閉じられることを特徴とする剤収納容器を提案する。
【0010】
なお、本発明の剤収納容器において、前記ピストン部材の閉位置が前記収納容器本体の端部側で、前記開位置が前記収納容器本体の内部であると、効果的である。
【0011】
さらに、本発明の剤収納容器において、前記シャッター手段には前記ピストン部材を前記閉位置に保持するストッパ手段が設けられていると、効果的である。
【0013】
さらにまた、本発明の剤収納容器において、前記支持部材は、収納容器本体の内外を連通する連通孔を有し、該連通孔には大径孔部と小径孔部とが形成され、前記シール部材が該大径孔部の内壁面に貼着されていると、効果的である。
【0014】
さらにまた、本発明の剤収納容器において、前記ピストンの外径と前記小径孔部の内径との間に0.2mm以上の隙間が設けられていると、効果的である。
【0015】
さらにまた、本発明の剤収納容器において、前記ピストン部材は前記ピストンに連結されたピストンロッドを有し、前記ストッパ手段が、前記ピストンロッドのロッド部先端に形成された外周側に張り出した爪部と、前記梁部材の先端のリング部とで構成されていると、効果的である。
【0016】
さらにまた、本発明の剤収納容器において、前記弾性部材が、前記ピストンと前記リング部との間で、前記ロッド部に巻き付けるように嵌装された圧縮スプリングであると、効果的である。
【0017】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、粉体トナーを収納したトナー収納容器が上方側から脱着可能にセットされるセット部を有し、該セット部には現像装置に連通するノズルが立設されてあり、セットされたトナー収納容器の排出部から該ノズルを介して前記現像装置へトナーを補給する画像形成装置において、前記トナー収納容器は前記トナー収納容器のセットにより前記排出部に挿入される前記ノズルによって開閉するシャッター手段を有し、該シャッター手段は、前記ノズルと同径の直径のピストンを有するピストン部材と、該ピストン部材を収納容器本体の内側から外側に向かって押圧する弾性部材と、該弾性部材及び前記ピストン部材を支持する梁部材を備えた支持部材とを具備し、前記排出部は、記ピストン及び前記ノズルの周面と内壁面で摺接する貫通孔を有する弾性体のシール部材を具備し、前記ピストン部材は、前記ノズルの挿脱の際に前記ノズルと隙間なく密着がされ、前記排出部を閉じる閉位置と開く開位置との間をスライド移動し、前記ピストン部材が開位置にあるとき、前記梁部材の間から前記剤が前記ノズルに排出が可能になり、記ピストン部材が閉位置にあるとき、前記ピストンとその周面に接する前記シール部材とによって前記貫通孔が閉じられることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【0019】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記シャッター手段は、前記トナー収納容器が完全にセットされた状態で、前記ノズルの先端側が前記貫通孔よりも収納容器本体内部側に突出した位置まで挿入されると、効果的である。
【0022】
さらにまた、本発明の画像形成装置において、前記ノズルの先端が凸状に形成されており、前記ピストンの前記ノズルの先端と対向する部分がノズルの先端に密着するように凹状に形成されていると、効果的である。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図1は、本発明に係る剤補給装置としてのトナー補給装置を具備した画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタを示す概略図である。
【0027】
このカラーレーザプリンタは、装置本体1の下部に給紙部2が配置され、その上方に作像部3を配置した構成となっている。作像部3には、給紙側を下で、排紙側を上となるように傾斜して配置された転写ベルト装置が設けられている。転写ベルト装置は、複数のローラ11、本例では4個のローラ11に巻き掛けられたエンドレスの転写ベルト12を有し、その1つのローラ11が図示していない駆動源に駆動されることにより、転写ベルト12は矢印に示す反時計方向に回転される。この転写ベルト12の上部走行辺には、下から順にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、黒(Bk)用の4つの作像ユニット4M,4C,4Y,4Bkが並列配置されている。
【0028】
各作像ユニット4M,4C,4Y,4Bkは、像担持体としての感光体ドラム5が設けられ、該感光体ドラム5は図示していない駆動手段によって時計方向へ回転駆動される。感光体ドラム5の回りには、帯電手段としての帯電ロール6、光書込み装置8によってレーザ光による書込みが行われる光書込み部、現像手段として現像装置10、クリーニング手段としてクリーニング装置9が設けられている。現像装置10は、トナーとキャリアからなる2成分現像装置であって、消費されたトナー量に応じた後述するトナー補給装置によりトナーが補給される。
【0029】
次に、図1に示すカラープリンタのフルカラープリントを行う作像動作について説明する。
各作像ユニットは、帯電ロール6によって帯電された感光体ドラム5には、図示していないLD(レーザダイオード)を駆動してレーザ光をポリゴンミラー8aに照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体ドラム5上に導く光書込み装置8により、各色のトナーで現像する光像の光書込みが行われる。この書込みにより感光体ドラム5上にはパソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいた静電潜像が形成され、該潜像は現像装置10によってトナーの可視像となる。
【0030】
一方、給紙部2からは転写材として指定された用紙が給紙され、給紙された用紙は転写ベルト12の搬送方向上流側に設けられたレジストローラ13に一旦突き当てられた後、上記可視像に同期するようにして転写ベルト12上に給送され、該ベルトの走行により感光体ドラム5に対向する転写位置に到る。この転写位置では、転写ベルト12の裏面側に配置された転写ロール14の作用により最初にマゼンタトナーの可視像が用紙に転写される。
【0031】
上記と同様にして、他の作像ユニット4C,4Y,4Bkにおいてもそれぞれの感光体ドラム5の表面に各トナーによる可視像が形成され、これら可視像は転写ベルト12によって搬送される用紙が各転写位置に到来するごとに重ね転写される。したがって、本カラープリンタはタンデムタイプの利点であるフルカラーの画像がモノクロとほぼ同様な短時間で用紙に重ね転写される。転写後の用紙は、転写ベルト12から分離されて、定着装置15により定着される。定着を終えた用紙は、通常、そのまま機外に排紙されるか、このとき用紙は反転されて装置本体1の上面に設けられた排紙トレイ16に裏面排紙される。プリンタにとって裏面排紙は、プリントをページ順に並べるためのほぼ必須の条件となっている。
【0032】
上記現像装置10は、2成分現像装置であり、装置内のトナーとキャリアの混合比を監視し、トナーが不足するとその不足分を補給する。かかるトナー補給は、現像装置から離れた位置、本例では図1の右上に配置した剤収納手段としてのトナー収納容器20に収納されたトナーを、剤補給装置としてのトナー補給装置により補給するように構成している。
【0033】
次に、トナー補給装置について、図2を用いて詳しく説明する。
現像装置10には、その近傍または一体に吸引手段としての吸い込み型粉体ポンプ40が設けられている。本実施形態の粉体ポンプ40は、一軸偏芯スクリューポンプであり、その構成は金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ41と、2条スクリュー形状の貫通孔が形成され、ゴム等の弾性体で作られるステータ42と、該ステータ42が回転しないように保持し、かつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料などで作られたホルダ43とを有している。上記ロータ41は、図3に示すように、偏芯運動を吸収するピンジョイントにより連結された駆動軸44と連結され、駆動軸44にはギヤ45が固定され、このギヤ45への駆動はクラッチ46のオン・オフによって連断される。
【0034】
また、上記ホルダ43の先端、すなわち、図2の右端にはトナー吸い込み部47が設けられ、トナー吸い込み部47と後述するノズル51に設けられたトナー用接続口54とトナー搬送チューブ17によって接続されている。このトナー搬送チューブ17としては、直径が4mm〜10mmで、耐トナー性に優れたゴム材料(例えば、ポリウレタン、ニトリル、EPDM、シリコン等)から作られたフレキシブルなチューブを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブであれば上下左右の任意方向へ配管が容易に行い得る。
【0035】
一方、上記現像装置10に補給するトナーを収納した剤収納手段としてのトナー収納容器20は、図2及び図3に示すように、セット部の容器ホルダ50にセットされ、容器ホルダ50内にはトナー収納容器20内に挿入される断面が円形のノズル51が立設されている。トナー収納容器20は上方から画像形成装置本体1のセット部である容器ホルダ50へセットすることによりノズル51が容器内に差し込まれる。このノズル51は、上部に断面円錐状の尖端部52が形成され、その内部は単管構造になっており、エア通路とトナー通路を兼ねた通路53が形成されている。ノズル51の下端は、上記したトナー搬送チューブ17が装着され、通路53はその上方にエア流入口55が形成されている。
【0036】
エア流入口55には、エア移送パイプ31を介してエア供給手段としてのエアポンプ30が接続されている。このエアポンプ30は、毎分1〜3L程度の流量を発生するものが用いられ、エアポンプ30が作動すると、該ポンプからエア移送パイプ31および通路53を介してトナー収納容器20内に対し下部側よりエアが噴出される。そして、トナー収納容器20内に噴出されたエアは、収納されたトナーの層を通過することにより流動性の悪いトナーを攪拌しながら液体のごとく流動化させる。なお、エア移送パイプ31にはエアポンプへのトナー浸入を防止するための開閉弁(図示せず)を設けてもよい。
【0037】
本実施形態におけるトナー収納容器20は、保護ケースとしての外箱21と、その外箱21内に着脱可能に収容されたフレキシブルで変形可能な容器本体としてのトナー袋22とを有するバックインボックスタイプに構成されている。この外箱21は、剛性を有する紙、段ボール、樹脂等の材料から作られ、トナー袋22が収まる程度の内部空間を有している。また、トナー袋22の袋部分はポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のフレキシブルなシート材(80〜200μm程度の厚み)を単層または複層構成にして折り紙製作のように作られた空気の流入出が無い密閉された袋状容器形状のものである。また、収納したトナーが排出しやすくするため、上下方向の適宜中間部より底部の排出口に向かって絞り込まれた先細り形状に形成されている。そして、トナー袋22の先細りとなった下部中央がトナー排出部であり、該排出部にポリエチレンやナイロン等に樹脂から作られた口金部材23が設けられている。口金部材23は、上部に設けられたトナー袋22が接着または溶着される袋取り付け部24と、下部に設けられた後述するシャッター手段30が接着等で固定されるシャッター取り付け部25と、袋取り付け部24とシャッター取り付け部25の間に設けられトナー袋22を外箱21に着脱可能に係合する係合板部26とを有している。さらに、口金部材23には、袋取り付け部24からシャッター取り付け部25へ抜ける上下方向に延びる連通孔27が形成されている。なお、連通孔27は袋取り付け部24側が小径でシャッター取り付け部25側が大径の2段形状に形成されている。
【0038】
シャッター手段30は、図3及び図4に示すように、口金部材23と同様に2段状の連通孔が形成され、口金部材23に接着等で固定される支持部材31と、該支持部材31の連通孔内を移動可能な開閉部材としてのピストン部材32とを有し、ピストン部材32はピストン32aと該ピストン32aに一体に設けられたピストンロッド32bとで構成されている。ピストンロッド32の先端にはストッパ爪33が設けられ、支持部材31の小径部31bから上方に延びる梁部材28の先端に設けられたリング部29に係止される。なお、このストッパ爪33とリング部29とによって、本実施形態のストッパ手段を構成している。また、シャッター手段30には、端部がそれぞれピストン部材32とリング部29に圧接する弾性手段としての圧縮コイルスプリング34がピストンロッド32を、隙間をもって巻き付くように設けられている。この圧縮コイルスプリング34の弾性力によりピストン部材32には、下方への押圧力が常時付勢されている。このため、図3におけるピストン部材32は、ノズル51に圧接されるが、図5に示すノズル51が抜けたときのピストン部材32はストッパ爪33がリング部29に係止された位置で保持される。また、支持部材31の貫通孔の大径部31aには、中央に貫通孔36が形成された発泡スポンジ、ゴム等の弾性体からなるシール部材35が設けられている。
【0039】
上記ピストン部材32は、図3に示すノズル51によって圧縮コイルスプリング34の弾性力に抗して押し上げられトナー排出部を開く開位置と、図5に示すトナー排出部を閉じる閉位置との間で移動可能であり、図5の閉位置においてはシール部材35にそのピストン32aの周面が摺接される。
【0040】
また、図6は図5のシャッター手段30の拡大図であり、図6において、ピストン32aの直径をD1、シール部材35の貫通孔36の直径をD2とすると、D1>D2となるように設定され、この設定によって閉位置では常にピストン32aの全周に渡ってシール部材35が接することができる。そして、ノズル51もピストン32aと同径の直径D1に設定されている。さらに、支持部材31の小径部31bにおいて、その内径とピストン32aの外周面の隙間をsとすると、隙間sを0.2mm以上とすることで、小径部31bによってピストン部材32の移動が阻害される恐れを回避することができる。
【0041】
このように構成されたトナー収納容器20は、トナー排出部に圧縮コイルスプリング34の弾性力により閉じるシャッター手段30を設けたので、低温等の環境に影響されることなく、トナー収納容器20が取り出されてノズル51が抜けたときには確実にトナー収納容器20のトナー排出部を閉じる。この閉位置では、ピストン部材32がシール部材35に摺接するが、シール部材35には貫通孔36が形成されているので、シール部材35をスポンジで構成してもその一部が千切れることが防止される。さらに、ピストン部材32のピストン32aは、閉位置においてシール部材35に接するトナー収納容器20の低部面に位置しているが、ノズル51が完全に挿入されると、閉位置からスライドして容器内に深く入り込んだ開位置に移動する。このように本シャッター手段30は、開閉する部材であるピストン部材32閉位置と開位置の位置が大きく離れており、よって開位置のピストン部材32がトナー排出の邪魔になりにくい構造となっている。
【0042】
ピストン部材32のピストン32aの下面32c、すなわち、ノズル51の尖端部52と対向する面はノズル尖端部52と隙間なく密着するように、互いの形状が設定している。この場合、ピストン32aの下面32cとノズル51の尖端部52はともに平面で互いに密着するようにしてもよいが、容器内に挿入されたノズル51がピストン部材32に対して多少ずれても、挿入動作によって互いの軸線が一致するように、ノズル51の尖端部52が球状の凸に形成され、ピストン32aの下面32cがその球と同径の凹みに形成されている。
【0043】
このように構成することにより、ピストン部材32とノズル51が互いに密着して一直線状に揃うので、トナー収納容器20が取り出されたとき、トナー排出部からのトナー漏れを抑えられる。すなわち、トナー収納容器20が取り出されたとき、図7に示すように、ピストン部材32とノズル51がともにシール部材35に摺接された状態からノズル51がピストン部材32から離れるが、このとき両者の軸線が揃っていないとピストン部材32とシール部材35の間に一時的に隙間が生じてトナーが漏れることがあり、両者の軸線が一致させることはかかる問題の発生を抑えられる。さらに、ピストン部材32の下面32cとノズル51の尖端部52は互いに密着するので、その間にトナーが入り込んで、トナー収納容器20の取り出し時に落下することも防止できる。
【0044】
口金部材23と支持部材31は、接着により互いに固定されて1つの部材の如くなしており、口金部材23及び支持部材31にはそれぞれ中央に上方へ延びるスリーブ状の小径部24,31bが設けられている。小径部24,31bは、二重管のように、口金部材23の小径部24内に支持部材31の小径部26があり、口金部材23の小径部24には上記トナー袋22が接着または融着等により固定されている。なお、口金部材23と支持部材31は一体な1つの部材で構成することもできるが、この場合、口金部材23にシャッター手段30が既に付けた状態になるので、トナー排出部からのトナー充填が行いにくくなる。これに対し、上記実施形態では支持部材31を口金部材23に接着する前にトナーを充填し、その後シャッター手段30を支持する支持部材31を固定するようにすれば、トナー充填がシャッター手段30に邪魔されることなく良好に行い得る。
【0045】
このように構成されたトナー収納容器20は、トナーを収納したトナー袋22がフレキブルであっても、外箱21内に収めることでトナー袋22が外部からの衝撃等に対する保護となるだけでなく、ハンドリング性が向上するため容器の取り扱いが行い易く、保管時の整理等も行い易いという利点が得られる。
【0046】
上記構成のトナー補給装置は、紛体ポンプ40のロータ41の回転によりポンプに強い自吸力(吸引圧)が生じ、トナー収納容器20からトナーを吸引することが可能となる。トナー収納容器20内のトナーは、重力によってノズル51付近に随時落下しトナーが粉体ポンプ40の吸引力を利用して容器外へ移送されるが、電子写真のトナーは流動性が悪いため、粉体ポンプ40でノズル付近のトナーを吸引した後、容器内で架橋現象が生じる懸念がある。そこで、エアポンプ30からトナー収納容器20内部へエアを供給することにより、トナーを攪拌・流動化させ、上記したトナーの架橋現象を防止する。したがって、トナー収納容器20内に架橋が発生してもエアにより崩すことができるため、トナー補給量の安定化、容器内トナー残量の低減化が実現できる。
【0047】
ところで、上記フルカラーの画像形成装置ではマゼンタ、シアン、イエローの3色のカラートナーと、黒トナーの計4個のトナー収納容器20を使用される。これらトナー収納容器20を、図7に示すように、横一列に並べて画像形成装置本体1の装着部50にセットすることは好ましい例と言える。勿論、4個のトナー収納容器20を上から見て「田」の字ように並べたりしても何ら差し支えなく、何れにしても4個のトナー収納容器20はある程度規則性を持って近接させ、かつ各容器の上面高さを一致させることが好ましい。
【0048】
しかし、このようにトナー収納容器20をセットしていると、トナーエンド等によりトナー収納容器20を取り出す際、該容器が掴みにくく操作性が悪いという問題がある。この問題は、各々トナー収納容器20間を大きく開けて脱着の際に隣の容器に指が当たらないようにすれば軽減できるが、スペース上現実的でない。
【0049】
そこで、セット部50に装着したトナー収納容器20を装着した位置より上方へ押し上げる押し上げ手段60を設けている。本実施形態における押し上げ手段60は、図3に示すように、上部外周に鍔部62が設けられた断面凹型の可動支持枠61と、該可動支持枠61に常時上方への押し上げ力を付勢する弾性付勢部材としてのスプリング63とを有し、可動支持枠61内にはスポンジ等の弾性体からなるシール64が設けられている。シール64は、可動支持枠61に接着等によって固定されているとともに、その中心にはノズル51が貫通されるスリットが形成されている。
【0050】
上記スプリング63は、セット部50の機枠と可動支持枠61の間に嵌装されたコイルばねであって可動支持枠61の鍔部62を押すように配置されている。そして、スプリング63はトナー収納容器20がセットされていないとき、上記可動支持枠61を図4に示す最上位置に保持するが、このとき可動支持枠61がノズル51から抜け出さないように、スプリング63の長さや強さ等が設定されている。
【0051】
また、各トナー収納容器20のセット50には正しくセットされたトナー収納容器20を保持する手段としてのストッパ爪57が設けられている。本例のストッパ爪57は、図3及び図4に示すように、セット部50と一体に設けており、セット部50をプラスチックまたは板金で作ることによりストッパ爪57が適度の弾性を具備し、トナー収納容器20の外箱21の上部に係止されている。また、トナー収納容器20の外箱21にはストッパ爪53が係止される部分に爪の形に合わせて凹み21aが形成されている。
【0052】
このように構成された画像形成装置は、トナー収納容器20をセット部50に正しくセットすると、スプリング63を弾性圧縮され、そしてストッパ爪57が自らの弾性によって、外箱21の上面に係止される。そして、トナー収納容器20を取り出すときにはストッパ爪57を外箱21から外せば、スプリング63の作用によって図4に示すように上方へ押し下げられる。したがって、例えば、図7に示すように、トナー収納容器20を殆ど隙間なくセットされるものであっても、取り出すトナー収納容器20は他のトナー収納容器20より上方へ押し上げられるので、その取り出しの操作性が大幅に向上される。
【0053】
次に、上記スプリング63の加圧力について説明する。
トナー収納容器20を画像形成装置の本体から取り出す場合、その殆どがトナーエンドによる交換である。したがって、スプリング63はさほど強いものを必要とせず、空になったトナー収納容器20を押し上げられる加圧力があればよい。このとき、スプリング63の加圧力のみでは力不足になる恐れがあるが、トナー収納容器20に設けたシャッター手段30の圧縮コイルスプリング34は上記スプリング63と同様にトナー収納容器20を上方へ押し上げようとする弾性力を付勢するので、かかる問題が生じない。したがって、スプリング63と圧縮コイルスプリング34との弾性力の和が、ノズル40を抜くときのシール弁24に対する摺動抵抗力をF、トナーが空のときのトナー収納容器20の重量をMとしたとき、F+Mより大きければよい。さらに、スプリング51の加圧力はトナーが満杯のトナー収納容器20の重量をNとしたとき、F+Nより小さくてよい。
【0054】
【発明の効果】
請求項1の構成によれば、剤収納容器の排出部を低温等の使用環境に左右されることなく、シャッター手段によって確実に閉じることができ、剤漏れを軽減することができる。
【0056】
請求項2の構成によれば、開位置でのピストン部材が収納容器本体の端部近傍になく、剤排出の邪魔にならないため、良好な剤補給が得られる。
【0057】
請求項3の構成によれば、通常時はピストン部材を閉位置に保持するので、このときに剤が漏れることを確実に防止することができる。
【0059】
請求項4の構成によれば、シール部材を支持部材へ容易に取り付けられる。
【0060】
請求項5の構成によれば、ピストンの移動やノズルの挿入にスムーズさを欠いてしまうことが確実に防止することができる。
【0062】
請求項6の構成によれば、構成が簡単で組み付け易いシャッター手段を提供することができる。
【0063】
請求項7の構成によれば、スプリングの組み付け作業が容易で、また弾性力を付勢する方向を一定方向になり、安定したシャッター手段の閉じ動作が得られる。
【0064】
請求項8の構成によれば、温度等の環境の変化等に左右されない安定した開閉を行う画像形成装置を提供することができる。
【0066】
請求項9の構成によれば、ノズルを介して剤を排出することができる。
【0069】
請求項10の構成によれば、ノズルの先端が凸状に形成されており、ピストンを容易にほぼ一直線上に簡単に揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトナー収納容器を用いた画像形成装置の全体概略図である。
【図2】その画像形成装置のトナー補給機構を示す断面説明図である。
【図3】図2に示すトナー補給機構のセット部の拡大断面図である。
【図4】図2に示すシャッター手段の分解斜視図である。
【図5】図3のセット部におけるトナー収納容器の取り出した状態を示す断面図である。
【図6】図5に示すシャッター手段の拡大断面図である。
【図7】図3のセット部におけるトナー収納容器の取り出し時の一態様を示す断面図である。
【図8】本発明のトナー収納容器セット部の外観斜視図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置本体
10 現像装置
20 トナー収納容器
22 トナー袋
23 口金部材
30 シャッター手段
31 支持部材
32 ピストン部材
34 圧縮コイルスプリング
35 シール部材
50 セット部
51 ノズル
60 押し上げ手段
Claims (10)
- 粉体よりなる剤が現像装置に補給されるように該現像装置に連通するノズルが立設された画像形成装置のセット部に対して、上方から着脱自在にセットされる剤収納容器であって、
収納する該剤を排出部より前記ノズルに排出する剤収納容器において、
収納容器本体の排出部に、該排出部を開閉するシャッター手段が設けられ、
該シャッター手段は、
前記ノズルと同径の直径のピストンを有するピストン部材と、
該ピストン部材を収納容器本体の内側から外側に向かって押圧する弾性部材と、
該弾性部材及び前記ピストン部材を支持する梁部材を備えた支持部材とを具備し、
前記排出部は、
前記ピストン及び前記ノズルの周面と内壁面で摺接する貫通孔を有する弾性体のシール部材を具備し、
前記ピストン部材は、
前記ノズルの挿脱の際に前記ノズルと隙間なく密着がされ、前記排出部を閉じる閉位置と開く開位置との間をスライド移動し、
前記ピストン部材が開位置にあるとき、前記梁部材の間から前記剤が前記ノズルに排出が可能になり、
前記ピストン部材が閉位置にあるとき、前記ピストンとその周面に接する前記シール部材とによって前記貫通孔が閉じられる
ことを特徴とする剤収納容器。 - 前記ピストン部材の閉位置が前記収納容器本体の端部側で、
前記開位置が前記収納容器本体の内部であることを特徴とする請求項1に記載の剤収納容器。 - 前記シャッター手段には前記ピストン部材を前記閉位置に保持するストッパ手段が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の剤収納容器。
- 前記支持部材は、収納容器本体の内外を連通する連通孔を有し、該連通孔には大径孔部と小径孔部とが形成され、前記シール部材が該大径孔部の内壁面に貼着されていることを特徴とする請求項3に記載の剤収納容器。
- 前記ピストンの外径と前記小径孔部の内径との間に0.2mm以上の隙間が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の剤収納容器。
- 前記ピストン部材は前記ピストンに連結されたピストンロッドを有し、前記ストッパ手段が、前記ピストンロッドのロッド部先端に形成された外周側に張り出した爪部と、前記梁部材の先端のリング部とで構成されていることを特徴とする請求項3に記載の剤収納容器。
- 前記弾性部材が、前記ピストンと前記リング部との間で、前記ロッド部に巻き付けるように嵌装された圧縮スプリングであることを特徴とする請求項6に記載の剤収納容器。
- 粉体トナーを収納したトナー収納容器が上方側から脱着可能にセットされるセット部を有し、該セット部には現像装置に連通するノズルが立設されてあり、セットされたトナー収納容器の排出部から該ノズルを介して前記現像装置へトナーを補給する画像形成装置において、
前記トナー収納容器は前記トナー収納容器のセットにより前記排出部に挿入される前記ノズルによって開閉するシャッター手段を有し、
該シャッター手段は、
前記ノズルと同径の直径のピストンを有するピストン部材と、
該ピストン部材を収納容器本体の内側から外側に向かって押圧する弾性部材と、
該弾性部材及び前記ピストン部材を支持する梁部材を備えた支持部材とを具備し、
前記排出部は、
前記ピストン及び前記ノズルの周面と内壁面で摺接する貫通孔を有する弾性体のシール部 材を具備し、
前記ピストン部材は、
前記ノズルの挿脱の際に前記ノズルと隙間なく密着がされ、前記排出部を閉じる閉位置と開く開位置との間をスライド移動し、
前記ピストン部材が開位置にあるとき、前記梁部材の間から前記剤が前記ノズルに排出が可能になり、
前記ピストン部材が閉位置にあるとき、前記ピストンとその周面に接する前記シール部材とによって前記貫通孔が閉じられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記シャッター手段は、前記トナー収納容器が完全にセットされた状態で、前記ノズルの先端側が前記貫通孔よりも収納容器本体内部側に突出した位置まで挿入されることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記ノズルの先端が凸状に形成されており、前記ピストンの前記ノズルの先端と対向する部分がノズルの先端に密着するように凹状に形成されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の画像形成装置。
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