JP6137882B2 - 現像剤補給容器 - Google Patents
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Description
まず、画像形成装置の基本構成について説明し、続いて、この画像形成装置に搭載される現像剤補給システム、つまり、現像剤受入れ装置(現像剤補給装置)と現像剤補給容器の構成について順に説明する。
現像剤補給容器(所謂、トナーカートリッジ)が着脱可能(取り外し可能)に装着される現像剤受入れ装置が搭載された画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した複写機(電子写真画像形成装置)の構成について図1を用いて説明する。
現像剤受入れ装置(現像剤補給装置)の構成について図4を用いて説明する。図4は実施例1における現像剤受入れ装置200の部分斜視図である。
現像剤補給容器1について図6を用いて説明する。図6は現像剤補給容器1の断面斜視図である。
容器本体1Aについて、図7を用いて説明する。図7は容器本体1Aの斜視図である。
バッフル部材40について図6を用いて説明する。図6は実施例1における現像剤補給容器1の部分断面斜視図である。
続いて、フランジユニット部60について図6を用いて説明する。図6は現像剤補給容器1の断面斜視図である。
次に、フランジ部41について図8、図9を用いて説明する。図8(a)と図8(b)はフランジ部41の斜視図を示している。図9(a)はフランジ部41の正面図、図9(b)はE−E断面図、図9(c)は右側面図、図9(d)はF−F断面図を示している。
次に図10を用いてシャッタ52について説明する。図10(a)はシャッタ52の正面図、10(b)は斜視図である。
次に図11を用いてポンプ部54について説明する。図11はポンプ部54の正面図である。
次に、図12を用いて往復部材51について説明する。図12(a)、図12(b)は往復部材51の斜視図を示している。
次に図13を用いてカバー53について説明する。図13(a)、図13(b)はカバー53の斜視図を示している。
次に、現像剤排出原理について、図6を用いて説明する。軸Pを中心とした、現像剤補給容器1の回転(矢印R方向)によって容器本体1Aに形成された螺旋状の突起1A1が現像剤を容器本体1Aの上流側から下流側(矢印A方向)へ搬送する。そして、螺旋状の突起1A1によって搬送された現像剤はやがてバッフル部材40に達する。次に現像剤補給容器1と一体的に回転するバッフル部材40で掻き揚げられた現像剤がバッフル部材40の表面上を滑り落ち、傾斜突起40aによってフランジ部41の貯留部41fへ搬送される。この動作を繰り返すことによって、現像剤補給容器1内部の現像剤は順次、撹拌・搬送されてフランジ部41の貯留部41f(図9(b))へ貯留される。
次に実施例1における現像剤補給容器の挿入動作(装着動作)について図14(a)〜(d)を用いて説明する。
次に、現像剤補給容器1の交換動作について図14(a)〜(d)を用いて説明する。画像形成のプロセスに伴い、現像剤補給容器1内の現像剤が略全量消費されると、現像剤受入れ装置200に設けられた現像剤補給容器空検知手段(不図示)によって現像剤補給容器1内の現像剤が無くなったことが検知され、その旨が液晶等の表示手段100b(図3)によりユーザーに知らされる。
次に、実施形態1の現像剤受入れ装置200による現像剤補給制御について、図15、図16を用いて説明する。図15は制御装置600の機能構成を示すブロック図であり、図16は補給動作の流れを説明するフローチャートである。
次に、図17〜図24を用いて、比較例1、変形例1〜5、実施例1の補給精度、画質、回転駆動負荷の比較について説明する。ここでは、本発明の作用効果を最もよく表す駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6の配置の違いによる補給精度、画質、回転駆動負荷の優劣を比較した。実施例1では、後述する実施例2に比べて、カム溝1A3(図24)が追加されており、カム溝1A3は容器挿入方向最下流側に配置するのが望ましい。なぜならば、カム溝1A3を容器挿入方向最下流側に配置することで、往復部材51を小型化できるからである。図17は比較例1の部分拡大図、図18は変形例1の部分拡大図、図19は変形例2の部分拡大図、図20は変形例3の部分拡大図、図21は変形例4の部分拡大図、図22は変形例5の部分拡大図、図23は実施例1の部分拡大図、図24は実施例1においてカバー53を外した状態の部分拡大図を示している。
図17を用いて比較例1について説明する。比較例1は容器本体1Aに設けられる駆動受け部1A5、位相検知部1A6と(回転振れ規制部1A4はなし)、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例1とは異なっており、その他の構成は実施例1と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)から位相検知部1A6、駆動受け部1A5の順に並ぶ配置である。
図18を用いて実施例1の変形例1について説明する。変形例1は容器本体1Aに設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例1とは異なっており、その他の構成は実施例1と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)からカム溝1A3、駆動受け部1A5、位相検知部1A6、回転振れ規制部1A4の順に並ぶ配置である。
図19を用いて実施例1の変形例2について説明する。変形例2は容器本体1Aに設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例1とは異なっており、その他の構成は実施例1と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)からカム溝1A3、位相検知部1A6、駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4の順に並ぶ配置である。
図20を用いて実施例1の変形例4について説明する。変形例4はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例1とは異なっており、その他の構成は実施例1と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)からカム溝1A3、回転振れ規制部1A4、駆動受け部1A5、位相検知部1A6の順に並ぶ配置である。
図21を用いて実施例1の変形例4について説明する。変形例4は容器本体1Aに設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例1とは異なっており、その他の構成は実施例1と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)からカム溝1A3、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6、駆動受け部1A5の順に並ぶ構成である。
図22を用いて実施例1の変形例5について説明する。変形例5は容器本体1Aに設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施形態1とは異なっており、その他の構成は実施形態1と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)からカム溝1A3、駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6の順に並ぶ構成である。
図23、図24を用いて実施例1について説明する。実施例1の容器本体1Aに設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6の配置は現像剤補給容器1の挿入方向下流側(矢印A方向)からカム溝1A3、位相検知部1A6、回転振れ規制部1A4、駆動受け部1A5の順に並ぶ構成である。
次に実施例2について説明する。実施例2では現像剤補給容器1の構成が一部異なっており、それに伴い、現像剤受入れ装置200の構成、及び現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置200への着脱動作が一部異なっている。その他の構成に関しては実施例1とほぼ同等である。したがって、本実施例2では上述した実施例1と同様な構成に関しては同符号を用いることで詳細な説明を省略する。
まず、現像剤受入れ装置200について図26を用いて説明する。図26は実施例2における現像剤受入れ装置200に現像剤補給容器1(図25)を矢印A方向に挿入する途中の様子を示す断面斜視図である。
続いて、実施例2の現像剤補給容器1について図25、図26、図27を用いて説明する。図25は実施例1における現像剤補給容器1の部分斜視図である。図26は現像剤補給容器を現像剤受入れ装置200に対して矢印A方向へ挿入途中の様子を表す部分斜視図である。図27(a)〜(c)は現像剤補給容器1を現像剤受入れ装置200に対して矢印A方向に挿入完了するまでの様子を段階的に表す部分断面図である。
容器本体1Aについて、図25を用いて説明する。図25に示すように、容器本体1Aは内部に現像剤を収容する現像剤収容部1A2と、容器本体1Aが軸Pに対してR方向に回転することによって現像剤収容部1A2内の現像剤を矢印A方向ヘ搬送する螺旋状の突起1A1から構成される。
フランジ部41について図25、図26を用いて説明する。図25に示すように、フランジ部41は、容器本体1Aに取り付けられ、フランジ部41と容器本体1Aは回転軸Pを中心にして矢印R方向に一体的に回転する。フランジ部41は、略中空円筒形状に形成され、その一端面のほぼ中央に円筒部が突設されており、この円筒部先端側が現像剤を現像剤ホッパ部201a(図26)へ排出するための排出口1aとなっている。
バッフル部材40について図25を用いて説明する。図25に示すように、バッフル部材40は容器本体1Aに取り付けられ、バッフル部材40と容器本体1Aは軸Pを中心にして一体的に矢印R方向に回転する。バッフル部材40には表裏両面に傾斜した傾斜突起40aが複数設けられ、傾斜突起40aの一端は排出口1aに達している。
次に、実施例2における封止部材2の構成について図28〜図30を用いて更に説明する。図28(a)と図28(b)は封止部材2の斜視図である。図29は封止部材2の(a)正面図、(b)左側面図、(c)右側面図、(d)上面図、(e)C−C断面図である。図30は実施例2における現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置200の封止部材係合部20と係合し、現像剤を供給している状態の断面斜視図である。
次に、弾性変形部2cについて図28〜図30を用いて説明する。封止部材2は複数の弾性変形部2cを備えている。
係合突起3は弾性変形部2cの円筒面よりも半径方向外側に向かって突出している。この係合突起3は、現像剤補給容器1と封止部材2とを離間させる(排出口1aを閉状態から開状態にする)際に、封止部材2を現像剤受入れ装置200の被係止部としての係止穴20hにスナップフィット的に係止させるための係止部として作用する係止面3bを有している。また、封止部材2は弾性変形を補助、促進するためのスリット溝2eを備えている。そして、係合突起3及び解除突起4は、半径方向内側(矢印D方向)に押圧された場合には半径方向内側(矢印D方向)に弾性変形し、半径方向内側(矢印D方向)の押圧を解除した場合には、半径方向外側(矢印Dと逆方向)に弾性変形が回復する構成となっている。
次に係合突起3と対を成して設けている解除突起4について図28〜図30を用いて説明する。この解除突起4は、現像剤補給容器1を交換する際に封止部材係合部20に係合した封止部材2の係止状態を解除するための突起であって、この係止を解除して古い現像剤補給容器1を取り出して新しい現像剤補給容器1に交換するためのものである。
次に封止部材2のもう一つの機能である、フランジ部41と係止するフランジ係止部5(図28(b))について説明する。
図26、図27(a)〜図27(c)、図30を用いて実施例2における現像剤補給容器1の挿入動作について説明する。
次に、現像剤補給容器1の交換動作について説明する。画像形成のプロセスに伴い、現像剤補給容器1内の現像剤が略全量消費されると、現像剤受入れ装置200に設けられた現像剤補給容器空検知手段(不図示)によって現像剤補給容器1内の現像剤が無くなったことが検知される。そして、その旨が液晶等の表示手段100b(図3)によりユーザーに知らされる。
実施例2における現像剤受入れ装置200による現像剤補給制御は実施例1と同様であるため、省略する。
次に、比較例2、変形例6〜10、実施例2(図31)の補給精度、画質、回転駆動負荷の比較について説明する。ここでは、本発明の作用効果を最もよく表す駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6の配置の違いによる補給精度、画質、回転駆動負荷の優劣を比較した。実施例2では、実施例1のカム溝1A3が省かれている。尚、図31は実施例2の部分拡大図を示している。
比較例2について説明する(不図示)。比較例2はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、位相検知部1A6と(回転振れ規制部1A4はなし)、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例2とは異なっており、その他の構成は実施例2と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側からカム溝1A3、位相検知部1A6、駆動受け部1A5の順に並ぶ配置である。
実施例2の変形例6について説明する(不図示)。変形例6はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例2とは異なっており、その他の構成は実施例2と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側から駆動受け部1A5、位相検知部1A6、回転振れ規制部1A4の順に並ぶ配置である。
実施例2の変形例7について説明する(不図示)。変形例7はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施形態2とは異なっており、その他の構成は実施形態2と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側から位相検知部1A6、駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4の順に並ぶ配置である。
実施例2の変形例8について説明する(不図示)。変形例8はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例2とは異なっており、その他の構成は実施例2と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側から回転振れ規制部1A4、駆動受け部1A5、位相検知部1A6の順に並ぶ配置である。
実施例2の変形例9について説明する(不図示)。変形例9はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例2とは異なっており、その他の構成は実施例2と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側から回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6、駆動受け部1A5の順に並ぶ構成である。
実施例2の変形例10について説明する(不図示)。変形例10はフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6と、駆動ギア25、位相検知フラグ62、位相検知センサ61、ボトル受けローラ23の配置が実施例2とは異なっており、その他の構成は実施例2と同様である。具体的には、現像剤補給容器1の挿入方向下流側から駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6の順に並ぶ構成である。
図31を用いて実施例2について説明する。実施例2のフランジ部41に設けられる駆動受け部1A5、回転振れ規制部1A4、位相検知部1A6の配置は現像剤補給容器1の挿入方向下流側から位相検知部1A6、回転振れ規制部1A4、駆動受け部1A5の順に並ぶ構成である。
前述した実施例では、位相検知部1A6が凹部(又は凸部)である構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図32に示すように、位相検知部1A6を回転振れ規制部1A4と同じ面上に設けた銀紙などの反射面とする構成でも良い。この構成の場合、位相検知部1A6を検知する装置側の位相検知センサ63を光学センサとする。このように構成しても、前述した実施例と同様の効果が得られる。
M …ミラー
S …シート
1 …現像剤補給容器
1A …容器本体
1A1 …突起
1A2 …現像剤収容部
1A3 …カム溝
1A4 …回転振れ規制部
1A5 …駆動受け部
1A6 …位相検知部
1a …排出口
1b …内壁
2 …封止部材
2a …シール部
2b …封止部
2c …弾性変形部
2e …スリット溝
3 …係合突起
3b …係止面
3c …テーパ面
4 …解除突起
5 …フランジ係止部
5b …突起部
15 …交換用前カバー
20 …封止部材係合部
20h …係止穴
21 …解除部材
23 …ボトル受けローラ
24k …現像剤センサ
25 …駆動ギア
27 …スクリュー部材
40 …バッフル部材
40a …傾斜突起
41 …フランジ部
41b …段差面
41c …シャッタ挿入部
41d …ポンプ接合部
41e …容器本体接合部
41f …貯留部
41g …開口シール
41h …保護部
41i …規制リブ
41j …シール穴
41k …シャッタ押出しリブ
50 …容器受け台
51 …往復部材
51a …ポンプ部係合部
51b …係合突起
51c …アーム
52 …シャッタ
52a …現像剤封止部
52b,52c …ストッパ部
52d …支持部
52e …ロック突起
52i …摺動面
53 …カバー
53a …ガイド溝
53b …往復部材保持部
53c …突き当て部
54 …ポンプ部
54a …伸縮部
54b …接合部
54c …往復部材係合部
60 …フランジユニット部
61,63 …位相検知センサ
62 …位相検知フラグ
100 …画像形成装置本体(装置本体)
100a …操作部
100b …表示手段
100c …前面カバー
101 …原稿
102 …原稿台ガラス
103 …光学部
104 …感光体ドラム
105〜108 …カセット
105A〜108A …給送分離装置
109 …搬送部
110 …レジストローラ
111 …転写帯電器
112 …分離帯電器
113 …搬送部
114 …定着部
115 …排出反転部
116 …排出ローラ
117 …排出トレイ
118 …フラッパ
119,120 …再給送搬送部
200 …現像剤受入れ装置
200a,200b …シャッタストッパ部
200e …挿入ガイド
200f …隔壁
200g …カバー突き当て部
200h …現像剤ホッパ連通部
201 …現像装置
201a …現像剤ホッパ部
201b …現像器
201c …撹拌部材
201d …マグネットローラ
201e …搬送部材
201f …現像ローラ
202 …クリーナ装置
203 …一次帯電器
500 …駆動モータ
600 …制御装置
Claims (7)
- 駆動力を付与する付与部と、回転を検知する検知部と、回転しながら支持する回転支持部材と、を有する現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器おいて、
現像剤を収容する収容部と、前記収容部に収容された現像剤を現像剤補給容器から排出する排出口と、前記収容部の現像剤を前記排出口に向かって搬送する現像剤搬送部と、前記付与部から駆動力を受ける回転可能なギア部と、前記ギア部が前記付与部から受けた駆動力により前記搬送部と一体で回転する回転部材と、前記回転部材に設けられ、前記検知部が前記回転部材の回転を検知するための被検知部と、前記回転部材に設けられ、前記回転支持部材と当接可能な円筒状の当接部と、を有し、
前記ギア部の回転軸線方向において、前記ギア部と前記当接部が隣り合うと共に前記当接部と前記被検知部が隣り合うような位置に前記ギア部と前記当接部と前記被検知部が前記回転部材と一体に成形されていることを特徴とする現像剤補給容器。 - 前記ギア部の外径は、前記当接部の外径と前記被検知部の外径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
- 前記回転軸線方向において、ギア部は前記当接部と前記被検知部よりも前記収容部に近い位置に配置されてい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容器。
- 前記収容部の圧力を周期的に変化させることで現像剤補給容器の現像剤を排出するポンプ部を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載に記載の現像剤補給容器。
- 前記ギア部に入力される駆動力を前記ポンプ部を動作させる力へ変換する往復部材とカム溝と、を有し、前記カム溝は前記回転部材に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の現像剤補給容器。
- 前記現像剤補給容器の前記現像剤受入れ装置に対する挿入方向下流側から前記往復部材、前記ポンプ部、前記カム溝、前記被検知部、前記当接部、前記ギア部の順に配置することを特徴とする請求項5に記載の現像剤補給容器。
- 前記ギア部及び前記被検知部を前記当接部に隣接して配置することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の現像剤補給容器。
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