JP5835045B2 - 粉体収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機等の画像形成装置に補給される現像剤を収容する粉体収納容器に関する。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機等の画像形成装置には、現像剤としてのトナーを用いて、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化することにより画像形成を行うものがある。この種の画像形成装置では、画像形成に伴って現像装置内のトナーが消費される。

その現像装置へのトナー補給のため、トナーを収納する粉体収納容器、いわゆるトナーボトルが用いられている。このトナーボトルは、一般的に、筒状の容器本体の一端側にトナーの吐出口が形成されている。

このようなトナーボトルは水平向きに画像形成装置内へ取り付けられる。そして、トナー補給装置により軸線を中心にして回転されることによって内部のトナーを吐出口側へ搬送して吐出口から現像部へ供給している。

しかし、このようなトナーボトルは、トナーが無くなると新品に補充する必要がある。特に近年においては、高速で大量に印刷を行うことが多くトナーの交換が頻繁に行われる。しかし、トナーの交換作業が煩わしいので、トナーボトルに充填するトナーの量を多くして欲しいとの要望が多い。そこで、トナーボトルを大きくすることが考えられるが、そのための設備を大型化にしなければならないのでコスト高になる。

また、ボトルの成形法にはブロー成形が用いられている。このブロー成形は、上方向から熱で軟らかくした材料である熱可塑性樹脂を筒状に下方へ押し出して金型で成形するものである。しかし、ボトルを大きくする場合には、熱可塑性樹脂をより下方へ押し出すことになるので自重で伸びてしまう。そのため、引き伸ばされた上部が薄肉になって成形が上手くいかない。したがって、ブロー成形によってボトルを大きくするには限界があった。

また、トナーボトルを二つに分けて成形し、これらをホットメルト等で接着する方法がある。しかし、この方法は、手間がかかる上に接着強度にバラツキが生じて安定した密封性が得られない。特にトナーボトルは、搬送、運搬などで過酷な扱いをされることが多い。そのため、上記の方法を適用する場合には梱包を厳重に行わなければならず、コストがかかってしまう。

そこで、例えば、トナーボトルを二つに分けて成形した容器を連結部材を用いてねじ構造により連結する粉体収納容器が提案されている（特許文献１参照）。この場合には、容器を大きくする必要がないので設備を大型化する必要もなく、コストを抑えてトナーボトル全体を大きくすることが可能になっている。

特許文献１の粉体収納容器では、双方の容器の内周面に半径方向内方に向かって突出する突起が螺旋状に形成されている。しかし、双方の突起の螺旋方向は同じ方向に設定されていない。また、ねじ構造の螺旋方向については特に記載されていない。したがって、トナーを吐出口へ搬送するときには突起を利用してトナーを上手く搬送することができない。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、コストを抑えて大きくすることができ、且つ、粉体の搬送機能の低下を抑えることができる粉体収納容器を提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のような粉体収納容器を採用した。

本発明は、両端が開口した筒状に形成されて一端側に粉体の吐出口が形成された第１容器と、一端側が開口した有底の筒状に形成された第２容器と、両端が開口した筒状に形成されて前記第１容器の他端部と前記第２容器の一端部とを連結する連結部材とを備える粉体収納容器であって、
前記第１容器は、内周面に螺旋状の第１突起が設けられ、且つ、他端部の外周面には内周面側に第１ねじ山が突出するように形成された第１ねじ溝が設けられ、
前記第２容器は、内周面に螺旋状の第２突起が設けられ、且つ、一端部の外周面には内周面側に第２ねじ山が突出するように形成された第２ねじ溝が設けられ、
前記連結部材の両端側の部分の内周面には、前記第１ねじ溝と前記第２ねじ溝にそれぞれ螺合する第１ねじ突起と第２ねじ突起が設けられ、
前記第１突起と前記第２突起の螺旋方向を同じ方向に設定するとともに、前記第１ねじ山および前記第２ねじ山の螺旋方向を前記第１突起および前記第２突起の螺旋方向と同じ方向に設定したことを特徴としている。

本発明の粉体収納容器では、二つの容器内にある突起の螺旋方向と、二つの容器を連結するねじ構造を構成しているねじ山の螺旋方向を同じ方向に設定した。これにより、粉体収納容器が回転して容器内の粉体を吐出口へ搬送するときには、粉体が突起とねじ山により吐出口まで案内される。よって、本発明の粉体収納容器は、粉体の搬送機能の低下を抑えることができる。また、本発明の粉体収納容器では、従来と同様に、二つの容器を連結部材で連結して粉体収納容器を形成したことから、二つの容器をそれぞれ大きく形成する必要がないので設備を大型化する必要がない。よって、本発明の粉体収納容器は、コストを抑えて大きくすることができる。

工業用アナログ式広幅複写機の構成図である。 本発明の第１の実施の形態のトナーボトルの分解図である。 図２のトナーボトルを組み立てた状態を示す図である。 本発明の第２の実施の形態のトナーボトルの分解図である。 図４のトナーボトルを組み立てた状態を示す図である。 本発明の第３の実施の形態のトナーボトルの側面図である。 本発明の第４の実施の形態のトナーボトルの側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

まず本発明が適用される工業用アナログ式広幅複写機２の構成について説明する。

図１は、工業用アナログ式広幅複写機２の構成図である。この工業用アナログ式広幅複写機２において、原稿４の搬送路には、原稿搬送ローラ６，８が配置され、また原稿の位置等を検出するための原稿レジストセンサー１０が配置されている。

ロール紙１２の搬送路には、用紙搬送ローラ１４，１６，１８が配置され、また用紙の位置等を検出するための用紙レジストセンサー２０，用紙を切断するためのカッター２２，定着装置２４が配置されている。

原稿読取り部には、照射ランプ２６，光学系２８が配置されている。感光ドラム３０には回転方向に沿って、帯電チャージャー３２、現像ローラ３４，転写チャージャー３６，分離チャージャー３８，クリーニングブレード４０，除電ランプ４１が配置されている。

（第１の実施の形態）
次に、本発明にかかるトナーボトル（粉体収納容器）の構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態を示すトナーボトル７の分解図であり、図３は図２のトナーボトル７を組み立てた状態を示す図である。このトナーボトル７は、内部にトナー（粉体）を収容するものであり、工業用アナログ式広幅複写機２内の所定位置に水平向きに取り付けられている。

このトナーボトル７は、第１容器７１と、第２容器７２と、双方の容器７１、７２を着脱可能に連結する連結部材７３とを備えている。

第１容器７１は、両端が開口した筒状に形成されている。第１容器７１の一端側にはトナーの吐出口７１ａが形成されている。吐出口７１ａには、内キャップ７５が容易に抜き差し可能に装着されている。内キャップ７５の外側には、トナーが外に漏れ出ないように吐出口７１ａを完全に密閉する外キャップ７４が一端部７１ｂに着脱可能に装着されている。

第１容器７１の内周面には螺旋状の第１突起７１ｃが設けられている。第１容器７１の他端部７１ｄは連結部材７３に挿入可能に形成されている。他端部７１ｄの外周面には第１ねじ溝７１ｅが設けられている。この第１ねじ溝７１ｅは、他端部７１ｄの内周面側に第１ねじ山７１ｆが突出するように形成されている。

第２容器７２は、一端側が開口した有底の筒状に形成されている。第２容器７２の内周面には螺旋状の第２突起７２ｃが設けられている。第２容器７２の一端部７２ｄの外周面には第２ねじ溝７２ｅが設けられている。この第２ねじ溝７２ｅは、一端部７２ｄの内周面側に第２ねじ山７２ｆが突出するように形成されている。

連結部材７３は両端が開口した筒状に形成されており、第１容器７１の他端部７１ｄと第２容器７２の一端部７２ｄとを連結するものである。連結部材７３の両端側の部分の内周面には、第１ねじ溝７１ｅと第２ねじ溝７２ｅにそれぞれ螺合する第１ねじ突起７３ａと第２ねじ突起７３ｂが設けられている。

本実施の形態では、螺旋状に形成された第１突起７１ｃと第２突起７２ｃの螺旋方向が同じ方向に設定されている。さらに、第１ねじ山７１ｆ（第１ねじ溝７１ｅ）および第２ねじ山７２ｆ（第２ねじ溝７２ｅ）の螺旋方向が第１突起７１ｃおよび第２突起７２ｃの螺旋方向と同じ方向に設定されている。

以上のように構成されているトナーボトル７は、ねじ部分（第１ねじ溝７１ｅと第１ねじ突起７３ａ、第２ねじ溝７２ｅと第２ねじ突起７３ｂ）を締め付けて嵌合させることにより第１容器７１と第２容器７２とを連結して確実な密閉性を確保することができる。そして、軸線を中心にして回転させることで内部のトナーを吐出口７１ａへ搬送させ、吐出口７１ａから吐出されたトナーを現像装置（図示せず）へ供給している。

本実施の形態のトナーボトル７では、上記で説明したように二つの容器７１、７２内にある突起７１ｃ、７２ｃの螺旋方向と、二つの容器７１、７２を連結するねじ構造を構成しているねじ山７１ｆ、７２ｆの螺旋方向を同じ方向に設定している。このため、トナーの搬送時には、トナーが突起７１ｃ、７２ｃとねじ山７１ｆ、７２ｆにより吐出口７１ａまで案内される。よって、本実施の形態のトナーボトル７は、トナーの搬送機能の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態のトナーボトル７は、従来と同様に、二つの容器７１、７２を連結部材７３で連結してトナーボトル７を形成するようにした。したがって、二つの容器７１、７２をそれぞれ大きく形成する必要がないので設備を大型化する必要がない。よって、本実施の形態のトナーボトル７は、コストを抑えて大きくすることができる。また、トナーボトル７の内周面は、連結後に連結部材７３による段差が少なくなる形状が好ましい。

なお、第１容器７１および第２容器７２の原料は、ＰＥＴ材やＰＥ材などの低コストで中身の量がわかる熱可塑性樹脂が主流で、ブロー成形によって成形される。

ブロー成形とは、ボトルやパイプなどの中空状の成形品を容易に得ることができる成形方法である。まず、押出し機で溶融させた樹脂を、ダイスと呼ばれる押し出し機が上方から筒状に押出す。この筒状の溶融樹脂をパリソンという。このパリソンを金型にはさみ、パリソン内に空気を吹き込んで、金型に押し付ける。金型は一定温度にコントロールされ、パリソンを金型に一定時間押し付けて固化させた後に、中空成形品を得ることができる。

ブロー成形は外側の形状を正確に形作るのに適しており、第１容器７１および第２容器７２の開口がある外周（第１容器７１の他端部７１ｄ、第２容器７２の一端部７２ｄ）にブロー成形によってねじ形状をつくる。

連結部材７３は、プラスチック成形で最も一般的な射出成形によって成形される。また、この射出成形によって内周面にねじ形状を忠実に成形する。射出成形とは、軟化する温度に加熱したプラスチックに射出圧を加えて金型に押し込み、型に充填して成形する方法で、ギヤなどの成形も可能である。

この組み合わせにより、連結部材７３をねじ（第１ねじ溝７１ｅと第１ねじ突起７３ａ、第２ねじ溝７２ｅと第２ねじ突起７３ｂ）に沿って締め付けることにより、安価で、軸線方向に長い、且つ、隙間がない密封性の高いトナーボトル７を得ることができる。

また、双方の容器７１、７２を小型にすることで、扱いやすく、容器の製造に必要な金型や保管して置くための場所を小さくすることもでき、費用を削減できる。

また、双方の容器７１、７２に対して連結部材７３を容易に着脱可能とすることで、たとえ容器７１、７２と連結部材７３の原料が異なっていても、これらを分解することによってリサイクルを可能にすることができる。

また、連結部材７３、一般的にＰＥＴ材で作られている飲料用ボトル容器のキャップ部に類似しているので強度が強い。したがって、これまで外部からの衝撃緩和のために必要であった梱包部材をなくすことが可能になり、低コスト化を図ることができる。

また、本実施の形態のトナーボトル７は、着脱可能な外キャップ７４を備えたことによりトナーの流出を防止することが可能になるので、運搬を容易に行うことができる。また、運搬等に際してトナーの流出を防止するための厳重な梱包を行う必要がない。よって、梱包にかかるコストを抑えることもできる。

（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態を示すトナーボトル１０７の分解図であり、図５は図４のトナーボトル１０７を組み立てた状態を示す図である。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。なお、図４と図５では、第１の実施の形態（図２と図３）で説明した内キャップ７５と外キャップ７４を省略している。

本実施の形態のトナーボトル１０７は、第１の実施の形態と同様に、第１容器１７１と、第２容器１７２と、双方の容器１７１、１７２を着脱可能に連結する連結部材１７３とを備えている。

連結部材１７３は両端が開口した筒状に形成され、その両端側の部分の内周面には、第１ねじ溝７１ｅと第２ねじ溝７２ｅにそれぞれ螺合する第１ねじ突起７３ａと第２ねじ突起７３ｂ（図２参照）が設けられている。

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、螺旋状に形成された第１突起７１ｃと第２突起７２ｃの螺旋方向が同じ方向に設定されている。さらに、第１ねじ山７１ｆおよび第２ねじ山７２ｆ（図２参照）の螺旋方向が第１突起７１ｃおよび第２突起７２ｃの螺旋方向と同じ方向に設定されている。

このため、トナーの搬送時には、トナーが突起７１ｃ、７２ｃとねじ山７１ｆ、７２ｆにより吐出口７１ａまで案内されるので、本実施の形態のトナーボトル１０７は、第１の実施の形態のトナーボトル７と同様にトナーの搬送機能の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態のトナーボトル１０７では、連結部材１７３の外周面にギヤ部１７３ａが設けられている。具体的には、連結部材１７３の外周面全体をギヤ形状に形成し、この外周面全体をギヤ部１７３ａとしている。このギヤ部１７３ａは、トナーボトル１０７に回転を伝達するものである。

これにより、外部からギヤ部１７３ａを介してトナーボトル１０７を回転駆動させることが可能になる。したがって、連結部材１７３にギヤ機能を兼用させることが可能になり、連結部材以外の部分にギヤを設ける場合に比べてトナーボトルの小型化を図ることができる。なお、連結部材１７３にギヤ部１７３ａを設けた場合の成形方法は、射出成形の方が効率がよく、ポリアセタール（ＰＯＭ）のような、潤滑性の高い材料を用いて製造することが可能である。

また、第１容器１７１と第２容器１７２には、組み立て時に連結部材１７３を係止するストッパー部分（第１容器１７１の他端部７１ｄの内端、第２容器１７２の一端部７２ｄの内端）にそれぞれリブ７７ａ，７７ｂが設けられている。このリブ７７ａ，７７ｂは、トナーボトル７を水平向きに取り付けたときにフランジの役割となり、軸線方向へのずれを規制することができる。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態を示すトナーボトル２０７の側面図である。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。なお、図６では、第１の実施の形態（図２と図３）で説明した内キャップ７５と外キャップ７４を省略している。

本実施の形態のトナーボトル２０７は、第１の実施の形態と同様に、第１容器７１と、第２容器２７２と、双方の容器７１、２７２を着脱可能に連結する連結部材２７３とを備えている。

双方の容器７１、２７２と連結部材２７３との連結構造は、第１の実施の形態の場合と同じねじ構造である。つまり、螺旋状に形成された第１突起７１ｃと第２突起７２ｃの螺旋方向が同じ方向に設定され、第１ねじ山７１ｆおよび第２ねじ山７２ｆの螺旋方向が第１突起７１ｃおよび第２突起７２ｃの螺旋方向と同じ方向に設定されている。

このため、トナーの搬送時には、トナーが突起７１ｃ、７２ｃとねじ山７１ｆ、７２ｆによって吐出口７１ａまで案内されるので、本実施の形態のトナーボトル２０７は、第１の実施の形態のトナーボトル７と同様にトナーの搬送機能の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態のトナーボトル２０７は、第２容器２７２が第１容器２７１よりも細く形成されている。その他の部分は、第１の実施の形態の第２容器７２と同じである。

連結部材２７３は両端が開口した筒状に形成されている。連結部材２７３において、第２容器２７２が接続される他端側の部分２７３ｂは、第１容器７１が接続される一端側の部分２７３ａよりも細く形成されている。

そのため、トナーボトル２０７を水平向きに取り付ける際に、第２容器２７２の他端側の部分２７３ｂに回転補助部材等のボトル支持部材を設けることが可能になる。これにより、トナーボトル２０７を安定した状態で回転させることが可能になり、トナーの搬送効率を高めることができる。

さらに、一端側の部分２７３ａと他端側の部分２７３ｂとの間の部分２７３ｃ（中間部分）の外周面２７３ｄは側方から視て斜めに形成されている。このため、トナーの滞留を減らすことができ、また手で持ちやすくすることができる。

（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態のトナーボトル３０７の側面図である。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。なお、図７では、第１の実施の形態（図２と図３）で説明した内キャップ７５と外キャップ７４を省略している。

本実施の形態のトナーボトル３０７は、第１容器７１と、第１容器７１に接続した連結部材３７３とを備えている。

連結部材３７３は、一端側が開口した有底の筒状に形成されている。連結部材３７３の一端側の部分の内周面には、第１ねじ溝７１ｅに螺合する第１ねじ突起７３ａ（図２参照）が設けられている。

連結部材３７３の底部には溝３７３ａが設けられている。トナーボトル３０７を水平に設置した際に、回転駆動を伝達するカップリングを溝３７３ａに嵌合させることで、トナーボトル３０７を回転駆動させることができる。したがって、複写機（画像形成装置）によって非互換性を持たせたい場合等、トナーボトルを区別させたい場合に、ボトル部分（第１容器７１）は共通で使用することができるので、低コスト化を図ることができる。

以上、本発明に係る実施の形態を例示したが、この実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。

例えば、上記の実施の形態では、連結部材を一個の筒状部材から構成したが、軸方向に連結された複数の筒状部材から構成しても良い。この場合には、第１容器と螺合する筒状部材の一端側の部分の内周面に第１ねじ突起７３ａを設け、第２容器と螺合する筒状部材の他端側の部分の内周面に第２ねじ突起７３ｂを設ける。

このようにして連結部材を構成することにより、トナーボトルの長さを自由に変えることが可能になるため、現像装置が異なる他の複写機にも代用することが可能になる。したがって、大型複写機から小型複写機にいたるまで新規にトナーボトルを製造する必要がなく、それに伴う設備も必要がないのでコスト削減を図ることができる。また、ロット効果による低コスト化を図ることもできる。

７ トナーボトル（粉体収納容器）
７１ 第１容器
７１ａ 吐出口
７１ｂ 一端部
７１ｃ 第１突起
７１ｄ 他端部
７１ｅ 第１ねじ溝
７１ｆ 第１ねじ山
７２ 第２容器
７２ｃ 第２突起
７２ｄ 一端部
７２ｅ 第２ねじ溝
７２ｆ 第２ねじ山
７３ 連結部材
７３ａ 第１ねじ突起
７３ｂ 第２ねじ突起
７４ 外キャップ（キャップ）
７７ａ リブ
７７ｂ リブ
１０７ トナーボトル
１７１ 第１容器
１７２ 第２容器
１７３ 連結部材
１７３ａ ギヤ部
２０７ トナーボトル
２７２ 第２容器
２７３ 連結部材
２７３ａ 連結部材の一端側の部分
２７３ｂ 連結部材の他端側の部分
３０７ トナーボトル
３７３ 連結部材

特許第４１８０４０６号公報

Claims (4)

1. 両端が開口した筒状に形成されて一端側に粉体の吐出口が形成された第１容器と、一端側が開口した有底の筒状に形成された第２容器と、両端が開口した筒状に形成されて前記第１容器の他端部と前記第２容器の一端部とを連結する連結部材とを備える粉体収納容器であって、
   前記第１容器は、内周面に螺旋状の第１突起が設けられ、且つ、他端部の外周面には内周面側に第１ねじ山が突出するように形成された第１ねじ溝が設けられ、
   前記第２容器は、内周面に螺旋状の第２突起が設けられ、且つ、一端部の外周面には内周面側に第２ねじ山が突出するように形成された第２ねじ溝が設けられ、
   前記連結部材の両端側の部分の内周面には、前記第１ねじ溝と前記第２ねじ溝にそれぞれ螺合する第１ねじ突起と第２ねじ突起が設けられ、
   前記第１突起と前記第２突起の螺旋方向を同じ方向に設定するとともに、前記第１ねじ山および前記第２ねじ山の螺旋方向を前記第１突起および前記第２突起の螺旋方向と同じ方向に設定したことを特徴とする粉体収納容器。
2. 請求項１に記載の粉体収納容器において、
   前記連結部材を、軸方向に連結された複数の筒状部材から構成し、前記第１容器と螺合する筒状部材の一端側の部分の内周面に前記第１ねじ突起を設け、前記第２容器と螺合する筒状部材の他端側の部分の内周面に前記第２ねじ突起を設けたことを特徴とする粉体収納容器。
3. 請求項１または請求項２に記載の粉体収納容器において、
   前記連結部材に、前記粉体収納容器に回転を伝達するためのギヤ部を設けたことを特徴とする粉体収納容器。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の粉体収納容器において、
   前記第１容器に着脱可能に装着されて前記吐出口を完全に密閉するキャップをさらに備えることを特徴とする粉体収納容器。