JP7039226B2 - 現像剤補給容器及び現像剤補給システム - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施形態を、図1~図18(c)を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1及び図2を用いて説明する。
図1において、画像形成装置100は、装置本体100aの上部に原稿読取装置103を有する。原稿101は、原稿台ガラス102の上に置かれる。そして、原稿101の画像情報に応じた光像を原稿読取装置103の複数のミラーMとレンズLnとにより、像担持体としての円筒状の感光体である感光ドラム104上に結像させることにより静電潜像を形成する。この静電潜像は乾式の現像器(一成分現像器)201により現像剤(乾式粉体)としてのトナー(一成分磁性トナー)を用いて可視化される。尚、本実施形態では、現像剤補給容器1(トナーカートリッジとも呼ぶ)から補給すべき現像剤として一成分磁性トナーを用いた例について説明するが、このような例だけではなく、後述するような構成としても構わない。
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤受入れ装置8について、図3(a)~図4(c)を用いて説明する。現像剤受入れ装置8には、図3(a)に示すように、現像剤補給容器1が着脱自在に装着される装着部(装着スペース)8fが設けられている。装着部8fには、現像剤補給容器1を着脱方向に案内するための挿入ガイド8eが設けられている。本実施形態の場合、挿入ガイド8eによる現像剤補給容器1の装着方向Aに対し、現像剤補給容器1の離脱方向Bが逆方向となるように構成されている。
次に、現像剤補給システム200を構成する現像剤補給容器1について、図5(a)~図12(b)を用いて説明する。まず、図5(a)及び図5(b)を用いて現像剤補給容器1の全体構成について説明する。現像剤補給容器1は、主に容器本体2、フランジ部3、シャッタ4、ポンプ部5、往復部材6、カバー7を有する。容器本体2は、現像剤受入れ装置8内で図5(a)に示す回転軸線Pを中心に矢印R方向へ回転することにより、現像剤を現像剤受入れ装置8へ補給する。以下に、現像剤補給容器1を構成する各要素について、詳細に説明する。尚、本実施の形態では、回転軸線Pの方向を回転軸線方向とし、装着方向A及び離脱方向Bと平行な着脱方向と同方向としている。
容器本体2は、主に、図6に示すように内部に現像剤を収容する現像剤収容部2cを有する。また、容器本体2には、容器本体2が回転軸線Pに対して矢印R方向へ回転することによって現像剤収容部2c内の現像剤を搬送する螺旋状に形成された搬送溝2a(搬送部)が形成されている。即ち、現像剤収容部2cは、排出部300に対して相対回転可能である。また、容器本体2の一端面側の外周面の全周に渡って、カム溝2bと、本体側から駆動を受ける駆動受け部2dとが、一体的に形成されている。尚、本実施形態では、カム溝2bと駆動受け部(ギヤ)2dが容器本体2に対して一体的に形成されているが、カム溝2bあるいは駆動受け部2dを別体として形成し、容器本体2に一体的に取り付けた構成であってもよい。また、本実施形態では現像剤として、例えば体積平均粒径が5μm~6μmのトナーが現像剤収容部2c内に収容されている。また、本実施形態では、現像剤収容部2cは容器本体2だけでなく、容器本体2と後述するフランジ部3及びポンプ部5の内部スペースを合わせたものである。
続いて、フランジ部3について図5(a)、図5(b)、図7(a)、図7(b)を用いて説明する。フランジ部3は、容器本体2と回転軸線Pに関して相対回転可能に取り付けられる。そして、現像剤補給容器1が現像剤受入れ装置8に装着されると、フランジ部3は装着部8f(図3(a)参照)に対し矢印R方向の回転が不可となるように保持される。また、フランジ部3の一部には、図7(b)に示すように、容器排出口3a4が設けられており、その周囲には開口シール3a5が貼着されている。フランジ部3には、図5(b)に示すように、ポンプ部5、往復部材6、シャッタ4、カバー7が組み付けられている。
フランジ部3は、図7(a)に示すように、現像剤受入れ部11の被係合部11b(図3(a)参照)と係合可能な係合部30を有している。係合部30は、現像剤補給容器1の装着動作に伴って被係合部11bと係合して、受入れ口11aがシャッタ開口4jと連通するように現像剤受入れ部11を上方向Uに変位させる(図16(b)参照)。この時、現像剤補給容器1及び現像剤受入れ部11は、現像剤補給容器1から現像剤受入れ部11への現像剤補給が可能な互いが接続した状態となる。また、係合部30は、現像剤補給容器1の取り出し動作に伴い、現像剤補給容器1と現像剤受入れ部11との接続状態が断たれるように、現像剤受入れ部11が現像剤補給容器1から離間する下方向Dへ変位するようにガイドする。尚、本実施形態では、図7(a)、(b)に示すように、係合部30は、フランジ部3の挿抜方向及び上下方向に直交する幅方向の両側に設けられている。
次に、シャッタ4について、図9(a)、(b)を用いて説明する。シャッタ4はフランジ部3の底部3d(図7(a)参照)の上面を摺動するようにして、現像剤補給容器1の一部(フランジ部3)に対して移動可能に設けられている。シャッタ4は、排出口としてのシャッタ開口4jを有し、現像剤補給容器1の着脱動作に伴い、現像剤補給容器1の容器排出口3a4(図7(b)参照)を開閉する。即ち、現像剤補給容器1の装着動作に伴ってシャッタ4が現像剤補給容器1に対して移動することで、現像剤受入れ部11の受入れ口11aとシャッタ開口4jとが連通し、さらに容器排出口3a4が連通する。これにより、現像剤補給容器1内部の現像剤を受入れ口11aへ排出可能となる。即ち、フランジ部3とシャッタ4とで、現像剤を排出する排出部300(図5(b)参照)を構成し、排出部300のシャッタ4には、現像剤を排出する排出口としてのシャッタ開口4jが底面に形成されている。
ポンプ部5について、図10(a)、(b)を用いて説明する。ポンプ部5は、容器本体2(図6参照)の駆動受け部2dが受けた駆動力により、現像剤収容部2cの内圧が大気圧よりも低い状態と高い状態とに交互に繰り返し切り替わるように動作する。本実施形態では、前述したように小さな容器排出口3a4から現像剤を安定的に排出させるために、現像剤補給容器1の一部にポンプ部5を設けている。ポンプ部5はその容積を変更可能な容積可変型ポンプである。具体的には、ポンプ部5として、伸縮可能な蛇腹状の伸縮部材で構成されているものを採用している。
往復部材6について、図11(a)、(b)を用いて説明する。往復部材6は上述したポンプ部5の容積を変更するために、ポンプ部5に設けられた往復部材係合部5c(図10(b)参照)に係合するポンプ係合部6aを有する。また、往復部材6は、組み立ての際に上述したカム溝2b(図6参照)に嵌め込まれる係合突起6bを有する。係合突起6bは、ポンプ係合部6aの近傍より着脱方向に延在するアーム6cの先端部に設けられている。また、往復部材6は、後述するカバー7の往復部材保持部7b(図12(b)参照)によってアーム6cの回転軸線P(図5(a)参照)中心の回転変位が規制されている。したがって、容器本体2が駆動ギヤ9によって駆動受け部2dより駆動を受け、カム溝2bが一体となって回転する際に、カム溝2bに嵌め込まれた係合突起6bとカバー7の往復部材保持部7bとの作用により、往復部材6は方向A,Bへ往復運動する。それに伴い、往復部材6のポンプ係合部6aと往復部材係合部5cを介して係合したポンプ部5が装着方向A及び離脱方向Bへ伸縮運動する。
カバー7について、図12(a)、(b)を用いて説明する。上述したように、カバー7は、現像剤補給容器1の外観の見た目の向上と、往復部材6やポンプ部5の保護とを目的として、図5(b)に示すように設けられている。詳しくは、カバー7は、フランジ部3、ポンプ部5、往復部材6の全体を覆うように設けられている。図12(a)に示すように、カバー7には、現像剤受入れ装置8の挿入ガイド8e(図3(a)参照)にガイドされるガイド溝7aが設けられている。また、図12(b)に示すように、カバー7には、上述した往復部材6の回転軸線P(図5(a)参照)を中心とする回転変位を規制する往復部材保持部7bが設けられている。
現像剤補給容器1の現像剤受入れ装置8への装着動作について、図13(a)~図16(b)を用いて説明する。ここで、図13(a)~図14(b)は、係合部30と被係合部11b及び現像剤受入れ部11との挿抜方向及び上下方向の位置関係を示す。また、図15(a)~図16(b)は、シャッタ開口4jと受入れ口11aとの接続箇所を示す。更に、図13(a)及び図15(a)は、現像剤補給容器1の挿入に伴い、被係合部11bが第1の係合面31aに係合した時、図13(b)及び図15(b)は、被係合部11bが第1の係合面31aの装着方向Aの上流側端部31bに位置した時を示す。また、図14(a)及び図16(a)は、被係合部11bが第3の係合面33aの突出部33に位置した時、図14(b)及び図16(b)は、現像剤補給容器1の装着完了に伴い、被係合部11bが第2の係合面32aに位置した時を示す。
次に、本発明の第2の実施形態を、図19~図20(b)を参照しながら詳細に説明する。上述の第1の実施形態では、被係合部11bとの係合に拘らず、係合部30は変形しない形状である。これに対して、本実施形態の場合、係合部130を現像剤補給容器1の装着動作に伴う被係合部11bとの係合により変形するように構成している。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様であるため、同一の構成については、符号を同じくして図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
上述の説明では、現像剤受入れ部11の受入れ口11aが連通する排出口をシャッタ4のシャッタ開口4jとしたが、シャッタを設けずに、現像剤補給容器1の容器排出口に現像剤受入れ部の受入れ口を直接、当接させて連通させるようにしても良い。この場合、容器排出口が受入れ口と連通する排出口に相当する。
Claims (14)
- 現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、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において、
現像剤を収容する回転可能な現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が底面に形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、前記現像剤補給容器の前記現像剤収容部に向かう程、鉛直方向上方に向かうように設けられた第1の係合面と、前記第1の係合面より前記現像剤収容部の側に設けられ、前記受入れ口が前記排出口と連通しているときに前記被係合部と係合する第2の係合面と、を有し、鉛直方向における前記現像剤収容部の側の前記第1の係合面の端部の高さは前記第2の係合面の高さよりも高い、
ことを特徴とする現像剤補給容器。 - 前記現像剤収容部の回転軸線方向において、前記第1の係合面と前記第2の係合面との間に、前記第2の係合面よりも鉛直方向における高さが高い第3の係合面を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。 - 前記第1の係合面と前記第3の係合面とは、連続している、
ことを特徴とする請求項2に記載の現像剤補給容器。 - 前記第2の係合面と前記第3の係合面とは、略平行である、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の現像剤補給容器。 - 前記第1の係合面と前記第3の係合面とは、一体的に成型されている、
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の現像剤補給容器。 - 前記第1の係合面と前記第2の係合面と前記第3の係合面とは、一体的に成型されている、
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の現像剤補給容器。 - 前記第1の係合面の前記現像剤収容部の側の端部は、前記受入れ口の周囲に設けられると共に前記受入れ口及び前記排出口の連通時に前記受入れ口及び前記排出口の間で弾性変形してシールするシール部が前記排出口の周囲に押圧されるように、前記現像剤受入れ部が変位する前記変位方向の位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像剤補給容器。 - 現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、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において、
現像剤を収容する回転可能な現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が底面に形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、鉛直方向の上端が変位可能な弾性部を有し、前記現像剤収容部に近づくほど鉛直方向上方に向かう第1の係合面と、前記受入れ口が前記排出口と連通しているときに前記被係合部と係合する第2の係合面と、前記被係合部が前記弾性部に係合したときに変形した前記弾性部と当接して前記被係合部を前記第2の係合面に案内する経路を形成するための当接部と、を有するように構成され、
前記第1の係合面の前記弾性部が前記当接部と当接する際には、前記弾性部の一部の鉛直方向における高さは前記第2の係合面の高さよりも高い、
ことを特徴とする現像剤補給容器。 - 前記当接部は、前記第2の係合面と一体的に成型されている、
ことを特徴とする請求項8に記載の現像剤補給容器。 - 前記被係合部と前記弾性部とが係合していない場合には、前記弾性部は前記当接部から離間している、
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の現像剤補給容器。 - 現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置と、
前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を備え、
前記現像剤補給容器は、
現像剤を収容する回転可能な現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が底面に形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、前記現像剤補給容器の前記現像剤収容部に向かう程、鉛直方向上方に向かうように設けられた第1の係合面と、前記第1の係合面より前記現像剤収容部の側に設けられ、前記受入れ口が前記排出口と連通しているときに前記被係合部と係合する第2の係合面と、を有し、鉛直方向における前記現像剤収容部の側の前記第1の係合面の端部の高さは前記第2の係合面の高さよりも高い、
ことを特徴とする現像剤補給システム。 - 現像剤を受入れる受入れ口が形成された現像剤受入れ部と、前記現像剤受入れ部と一体的に変位可能な被係合部と、を有する現像剤受入れ装置と、
前記現像剤受入れ装置に着脱可能な現像剤補給容器と、を備え、
前記現像剤補給容器は、
現像剤を収容する回転可能な現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に収容された現像剤を排出する排出口が底面に形成された排出部と、
前記現像剤補給容器の装着動作に伴って前記被係合部と係合して、前記受入れ口が前記排出口と連通するように前記現像剤受入れ部を変位方向に変位させる係合部と、を備え、
前記係合部は、鉛直方向の上端が変位可能な弾性部を有し、前記現像剤収容部に近づくほど鉛直方向上方に向かう第1の係合面と、前記受入れ口が前記排出口と連通しているときに前記被係合部と係合する第2の係合面と、前記被係合部が前記弾性部に係合したときに変形した前記弾性部と当接して前記被係合部を前記第2の係合面に案内する経路を形成するための当接部と、を有するように構成され、
前記第1の係合面の前記弾性部が前記当接部と当接する際には、前記弾性部の一部の鉛直方向における高さは前記第2の係合面の高さよりも高い、
ことを特徴とする現像剤補給システム。 - 前記現像剤受入れ装置は、前記受入れ口の周囲に設けられると共に、前記受入れ口及び前記排出口の連通時に前記受入れ口及び前記排出口の間で弾性変形してシールするシール部を有する、
ことを特徴とする請求項12に記載の現像剤補給システム。 - 前記現像剤受入れ装置は、前記現像剤受入れ部を、前記変位方向と逆方向に付勢する付勢部を有する、
ことを特徴とする請求項12又は13に記載の現像剤補給システム。
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