JP6344166B2 - 管挿入部材及び粉体収容容器及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されているトナー容器は、回転自在な筒状の粉体収納部材と、紛体収納部材に固定された搬送管受入部材と、搬送管受入部材に設けられた開口部と、開口部を閉じる閉止位置と紛体搬送装置の搬送管の挿入に伴い開口部を開放する開放位置に移動する開閉部材を有している。そして粉体搬送装置にトナー容器が装着されるのに伴って、トナー容器内に挿入される搬送管によって開閉部材が開放位置に移動するときに、当該開閉部材が開口部近傍にあるトナーを移動させている。
このような構成においては、開閉部材の移動に伴って移動するトナーの逃げ道がないと、当該トナーが圧縮されて押し固められてしまい、例えば粉体搬送装置からトナー容器を取り外すときに、開閉部材が閉止位置に移動することを妨げてしまうおそれがあった。
図2は、本発明が適用された画像形成装置としての電子写真方式でタンデム型のカラー複写機(以下、「複写機」という)500の概略構成図である。なお、画像形成装置としては、モノクロ複写機であってもよい。画像形成装置としては、複写機ではなく、プリンタ、ファクシミリ単体、あるいは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナのうちの少なくとも2つの機能を備えた複合機であってもよい。複写機500は、複写機装置本体(以下、「プリンタ部」という)100、給紙テーブル(以下、「給紙部」という)200及びプリンタ部100上に取り付ける原稿読取部(以下、「スキャナ部」という)400から主に構成されている。
トナー容器収納部70の下方には、中間転写ユニット85が配設されている。中間転写ユニット85は、中間転写体としての中間転写ベルト48、四つの一次転写バイアスローラ49Y,49M,49C,49K、二次転写バックアップローラ82、複数のローラ、及び、中間転写クリーニング装置等で構成されている。中間転写ベルト48は、複数のローラによって張架、支持されるとともに、これら複数のローラの一つである二次転写バックアップローラ82の回転駆動によって図2中の反時計回り方向に無端移動する。
本実施形態において、露光装置47には、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
作像部46Yは、ドラム状の感光体41Yを備える。作像部46Yは、帯電手段である帯電ローラ44Y、現像手段である現像装置50Y、感光体クリーニング装置42Y、除電装置等を感光体41Yの周囲に配設した構成である。そして、感光体41Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われることで、感光体41Y上にイエローのトナー像が形成される。
その後、現像工程を経て各感光体41M,41C,41K上に形成した各色のトナー像は、一次転写バイアスローラ49M,49C,49Kと感光体41M,41C,41Kとの間に中間転写ベルト48を挟み込むことで形成された各色の一次転写ニップで、各一次転写バイアスローラに印加される転写バイアスの作用によって中間転写ベルト48上に転写される。
上述した二次転写ニップに搬送される記録媒体Pは、プリンタ部100の下方に配設された給紙部200に設けられた給紙トレイ26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されるものである。詳しくは、給紙トレイ26には記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図2中、反時計回り方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28の二つのローラによって形成されるローラニップに向けて搬送される。
図4は、トナー容器収納部70に4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが装着された状態を示す概略斜視図である。図5は、トナー補給装置60Yにトナー容器32Yが装着された状態を示す模式図である。各色のトナー補給装置60Y、60M、60C、60Kは、トナーの色が異なる以外は同一構成である。このため、図5では、イエローに対応したトナー補給装置60Yとトナー容器32Yのみの説明を行い、他の三つの色に対応したトナー補給装置60M、60C、60Kやトナー容器32M、32C、32Kの説明を適宜省略する。なお、色毎で異なる構成がある場合は、特定の色を示す添え字であるY、M、CまたはKを符号として用いるが、色毎で異なる構成ではない場合、あるいは共通の構成である場合には、(Y、M、C、K)を付す場合と、適宜添え字を省略する場合がある。図4において矢印Qは、各色のトナー容器32の各トナー補給装置60への装着方向を示し、Q1は各色のトナー容器32の各トナー補給装置60からの離脱方向をそれぞれ示す。
つまり、本実施形態において、搬送手段は螺旋状突起302Yである。これにより、他端に設けられた容器先端側カバー34Y側から搬送ノズル611Yに形成された粉体受入口としてのノズル開口610Yを介して搬送ノズル611Y内にトナーが供給される。ノズル開口610Yは、容器本体33Yの長手方向における容器ギア301Yが設けられている位置を越えた内側の位置で後述するシャッタ支持開口335bと連通する。すなわち、容器ギア301Yは、ノズル開口610とシャッタ支持開口335bとが連通する位置よりも容器開口部33a側において容器駆動ギア601Yと噛み合う。
トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ寿命に達したとき(収容するトナーTがほとんどすべて消費されて空になったとき)に新品のものに交換される。図4に示す各色のトナー容器32Y、32M、32C、32Kの長手方向における容器先端側カバー34Y、34M、34C、34Kとは反対側の端部、すなわち、離脱方向Q1には把手部303Y、303M、303C、303Kがそれぞれ設けられている。容器交換の際に、作業者は、これら把手部303Y、303M、303C、303Kを握って各トナー容器を引き出すことで、トナー容器収納部70に装着されたトナー容器32Y、32M、32C、32Kを取り外すことが出来る。
ここで、駆動部91の構成について図6を用いて補足する。なお図6では、色の識別符号は省略している。駆動部91は、容器駆動ギア601と搬送スクリュギア605を備えている。容器駆動ギア601は、取付基板602に固定された駆動モータ603が駆動し、その出力歯車603が回転することで回転駆動され、搬送スクリュギア605は出力歯車の回転が連結歯車604を介して伝達されることで回転駆動される。
一方、図7に示すように、トナー容器32の先端面の中央には、装着時に搬送ノズル611が挿入される管挿入口としてのノズル受入口331が形成されている。ノズル受入口331内には、非装着時にノズル受入口331を閉鎖する開閉部材としての容器シャッタ332が設けられている。
なお、これ以下の記載において、トナー容器32の容器開口部33bが容器セット部615に摺動可能な状態で嵌合ことの説明が頻出する。係る嵌合の状態を厳密に述べれば、トナー容器32の容器開口部33bの外周面33bが、容器セット部615の端部内周面615aに形成された摺動突面615dに接触している状態を意味する。読みやすさのため、これより先は摺動突面615dを省略し、容器開口部33bの外周面33bが容器セット部615の端部内周面615aに嵌合との説明に留めることにする。
図7に示すように、トナー容器32は、トナーが収容された容器本体33と、容器先端側カバー34とから主に構成されている。なお、図7では、トナーの表記を省略している。容器本体33は、略円筒状であり、円筒の中心軸を回転軸として回転する構成となっている。以下、トナー容器32の長手方向において、トナー容器32におけるノズル受入口331が形成されている側(容器先端側カバー34が配置されている側)を「容器先端側」と呼ぶことにする。また、トナー容器32における把手部303が配置されている側(容器先端側とは逆側)を「容器後端側」と呼ぶことにする。なお、トナー容器32の長手方向は回転軸方向であり、トナー補給装置60にトナー容器32を装着した状態では、長手方向は水平方向となる。容器本体33の容器ギア301よりも容器後端側は、容器先端側よりもその外径が大きくなっており、その内周面には螺旋状突起302が形成されている。そして、容器本体33が図中の矢印A方向に回転すると、容器本体33内のトナーは螺旋状突起302の作用によって回転軸方向における一端側(容器後端側)から他端側(容器先端側)に向かう搬送力が付与される。
容器先端側カバー34は、トナー容器32(容器本体33対して、容器先端側(図8中の左下側)から組み付けられる。これにより、容器本体33が長手方向で容器先端側カバー34を貫き、突部としてのカバー爪部341が引っ掛け部としてのカバー爪引掛け部306に引っ掛かる。容器本体33と容器先端側カバー34とは、カバー爪部341がカバー爪引掛け部306に引っ掛かることで、相対回転可能に取り付けられる。
ノズル受入部材330は、図11に示すように、トナー容器32に設けられ、画像形成装置の中でトナー容器32内から供給されたトナーを搬送する搬送ノズル611が挿入および脱離される管挿入口331と、開閉部材としての容器シャッタ332と、封止部材としての容器シール333と、支持部材としての容器シャッタ支持部材334と、付勢手段としての容器シャッタバネ336と、受入部材固定部337とを備えている。容器シャッタ332は、搬送ノズル611の挿入の際の押圧によって管挿入口311を開放する開位置への移動をし、かつ搬送ノズル611の脱離によって管挿入口311を閉じる閉止位置への移動をするように往復動作可能に容器シャッタ支持部材334内に挿入されて支持されている。つまり、容器シャッタ支持部材334は、容器シャッタ332の開位置及び閉止位置への移動を案内するように支持している。容器シャッタバネ336は容器シャッタ支持部材334内に設けられていて、容器シャッタ332を閉止位置に向けて付勢するコイルスプリングである。本実施形態では、容器シャッタバネ336で容器シャッタ332を閉止位置に向けて付勢しているが、容器シャッタバネ336がない構成であってもよい。
キャップ部材340は、図14(a)に示す容器シャッタ支持部材334の二つのシャッタ側面支持部335a,335aを覆う閉塞位置と、図14(c)に示す二つのシャッタ側面支持部335a,335aの一部を開放する解放位置へとスライド移動可能に容器シャッタ支持部材334の外側に支持されている。つまり、キャップ部材340は、シャッタ側面支持部335a,335aの長手に沿って移動可能に設けられている。キャップ部材340の解放位置とは、搬送ノズル611が容器シャッタ支持部材334内に挿入された際(例えば図8参照)に、ノズル開口610が二つのシャッタ側面支持部335a,335aの間から解放される位置である。すなわち、キャップ部材340が閉塞位置にあるときには、容器シャッタ支持部材334は、その長手に亘る全域が外側からキャップ部材340で覆われており、キャップ部材340が解放位置にあるときには、容器シャッタ支持部材334は、その一部が露出される。具体的には、キャップ部材340が解放位置にあるときには、容器シャッタ支持部材334は、その一部が露出されることで、搬送ノズル611のノズル開口610が、容器シャッタ支持部材334の二つのシャッタ側面支持部335a,335aの間からトナー容器32の内部と連通するように露出され、トナー補給が可能となる。
図12(b)に示すように、キャップ部材340は、長手方向の一方に閉塞部340aが、他方に開口部340bを備えた円筒形状であって、その内部空間は、容器シャッタ支持部材334を外側から覆う大きさと長さに形成されている。キャップ部材340の開口部340b側には、キャップ部材340の内側面340cよりもキャップ内部に向かって突出した凸部341が形成されている。すなわち、凸部341は、キャップ部材340が内包する容器シャッタ支持部材334の外面335a1に向かって突出して形成されている。この凸部341は、キャップ部材340周方向に環状に形成されたものであってもよいし、キャップ部材340の周方向に断続的に形成したものであってもよい。凸部341と閉塞部340aの間に位置する内側面340cには、キャップ側シール部材343Aがキャップ内部に向かって突出して環状の成すように形成されている。
閉塞部340aには、キャップ部材340が容器シャッタ支持部材334に装着されたときにシャッタ抜け防止爪332aの端面332a1と対向する対向部としてのキャップ対向面340dが形成されている。キャップ対向面340dは、容器シャッタ332の移動方向と交差、好ましくは直交する平面であって、容器シャッタ332の開位置側に配置されていて、容器シャッタ332が開位置に向かって移動する際に、シャッタ抜け防止爪332aの端面332a1によって押されるように配置されている。すなわち、キャップ部材340は、容器シャッタ332が開位置へと移動する際に、容器シャッタ332の一部であるシャッタ抜け防止爪332aの端面332a1に当接される対向部としてのキャップ対向面340dを有している。
キャップ部材340は、解放位置側の端部となる閉塞部340aの外側面における容器シャッタ332の移動方向における投影面積が、閉塞位置側の部位となる筒部340eにおける容器シャッタ332の移動方向における投影面積よりも小さく形成されている。本実施形態において、閉塞部340aは円錐形状に形成されていて、筒部340eの投影面積より、その投影面積が小さくなるように形成されている。
側面側シール部材343Bは、環状を成し、キャップ部材340が閉塞位置から解放位置に向かって容器シャッタ332の移動により押し出されて移動するキャップ移動方向(図示の矢印Q1方向)に下り傾斜となる傾斜面343Baを備えている。この傾斜面343Baは、キャップ側シール部材343Aの内側面343Aaと対向していて、キャップ部材340が移動する際に、閉塞位置よりも解放位置側で、内側面343aと当接すように形成されている。つまり、傾斜面343Baは、キャップ部材340が解放位置へと移動する際には、内側面343Aaとの摺動抵抗が低減して容器シャッタ332の開方向への移動をスムーズに行え、キャップ部材340を閉塞位置へと移動する際には、内側面343aとの摺動抵抗が増大してシール性が確保されるように構成されている。よりシール性を確保するためには、キャップ側シール部材343Aの内側面343Aaを傾斜面343Baと平行な傾斜面とするのが好ましい。
搬送ノズル611によって容器シャッタ332が開方向にさらに移動すると、図14(b)に示すように、キャップ部材340は、容器シャッタ332の移動に連動し閉塞位置から解放位置に向かって移動する。そして、キャップ側シール部材343Aがキャップ止め部345を通過する。搬送ノズル611によって容器シャッタ332が開方向にさらに移動すると、図14(c)に示すように、凸部341がキャップ止め部345と当接し、キャップ部材340が解放位置を占めるとともに、それ以上の移動が規制される。このため、容器シャッタ支持部材334からキャップ部材340が外れることを防止することができる。キャップ部材340が外れること防止することで、トナー容器32内でキャップ部材340が転がることで異音が発生したり、搬送ノズル611に被さってトナー搬送を妨げることも防止することができる。
このような構成の場合、キャップ側シール部材343Aや側面側シール部材343Bをキャップ部材340の内側面340cや二つのシャッタ側面支持部335a,335aの外側面335a1、335aに突出して形成する場合よりも、封止する際に応力がかからないため、組立性や耐久性に優れる。これによりキャップ部材340による容器シャッタ支持部材334の密閉状態をより確実に保持することができるという利点がある。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
33 粉体収納部材(容器本体)
33a 開口部
50 現像装置
60(Y,M,C,K) 粉体搬送装置(トナー補給装置)
70 粉体容器収容部(トナー容器収納部)
330、330’ 管挿入部材 (ノズル受入部材)
331 管挿入口(ノズル受入口)
332 開閉部材(容器シャッタ)
332a1 開閉部材の一部(シャッタ抜け防止爪の端面)
332d 封止部(滑動部)
332da 滑動部の後端面(封止部の端部)
332e ガイドロッド(棒材)
333 容器シール(封止部材)
334、334’ 支持部材 (容器シャッタ支持部材)
335 シャッタ後端支持部
335a シャッタ側面支持部(側面部)
335a1 支持部材の外面
335b シャッタ支持開口部(側面開口部)
335c 面部
336 付勢部材(容器シャッタバネ)
340 キャップ部材
340a 閉塞部(解放位置側に端部)
340c キャップ部材の内側面
340d 対向部(対向面)
341 凸部
342 キャップ保持部
343 シール部
343A キャップ側シール部材
343B 側面側シール部材
345 キャップ止め部
347 シール部材
500 画像形成装置(複写機)
610 ノズル開口
611 搬送管(搬送ノズル)
611a 搬送ノズルの端面
614 搬送スクリュ(搬送部材)
S2 支持部材とキャップ部材の内側面との隙間
T 粉体
Claims (12)
- 画像形成装置に用いられる粉体収容容器に設けられ、前記画像形成装置の中で、前記粉体収容容器内から供給された粉体を搬送する搬送管が挿入および脱離される管挿入口を有する管挿入部材において、
前記搬送管の挿入の際の押圧によって前記管挿入口を開放する開位置への移動をし、前記搬送管の脱離によって前記管挿入口を閉じる閉止位置への移動をするとともに、前記管挿入口を封止する封止部を備えた開閉部材と、
当該開閉部材の前記開位置及び閉止位置への移動を案内するように支持する支持部材と、
少なくとも前記開閉部材が前記閉止位置にあるときに、当該開閉部材の封止部及び前記支持部材を覆うキャップ部材と、を備えたことを特徴とする管挿入部材。 - 請求項1に記載の管挿入部材において、
前記キャップ部材は、前記開閉部材の移動に連動し、前記支持部材に対して移動可能に設けられたことを特徴とする管挿入部材。 - 請求項1または2に記載の管挿入部材において、
前記支持部材は、前記開閉部材の前記開位置及び閉止位置への移動を長手に亘って案内し、支持するように構成され、
前記キャップ部材は、前記開閉部材が前記閉止位置にあるときに、当該支持部材を長手に亘って覆うように構成されていることを特徴とする管挿入部材。 - 請求項3に記載の管挿入部材において、
前記キャップ部材は、前記支持部材の長手に沿って移動可能に設けられ、その内側面から内包する支持部材の外面に向かって突出した凸部を有し、
前記支持部材は、その外面から当該キャップ部材の内側面に向かって突出したキャップ止め部を有することを特徴とする管挿入部材。 - 請求項3又は4に記載の管挿入部材において、
前記支持部材は、前記キャップ部材が当該支持部材を長手に亘って覆う閉塞位置にあるときに、当該キャップ部材を保持するキャップ保持部を有することを特徴とする管挿入部材。 - 請求項3乃至5の何れか1項に記載の管挿入部材において、
前記キャップ部材が前記閉塞位置にあるときに、前記支持部材と前記キャップ部材の内側面との隙間を塞ぐためのシール部を有することを特徴とする管挿入部材。 - 請求項2乃至6の何れか1項に記載の管挿入部材において、
前記キャップ部材は、前記開閉部材が前記開位置へと移動する際に、前記開閉部材の一部に当接される対向部を有することを特徴とする管挿入部材。 - 請求項3乃至7の何れか1項に記載の管挿入部材において、
前記キャップ部材は、前記開閉部材が前記閉止位置にあるときに、当該開閉部材の封止部から長手で遠い側となる端部から、前記開閉部材が前記閉止位置から前記開位置に向かう移動方向で、上流側から下流側に向けて投影面積が小さくなるように突出した形状を備えることを特徴とする管挿入部材。 - 請求項1乃至8の何れか1項に記載の管挿入部材において、
前記支持部材に設けられ、前記開閉部材を前記閉止位置に向けて付勢する付勢部材を有する管挿入部材。 - 請求項1乃至9の何れか1項に記載の管挿入部材を有する粉体収容容器。
- 請求項10に記載の粉体収容容器において、
前記粉体はトナーであることを特徴とする粉体収容容器 - 請求項10又は11に記載の粉体収容容器を有する画像形成装置。
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