JP7230461B2 - 現像剤収容容器 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤収容容器に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体または中間転写ベルトなどにトナー像を形成し、形成したトナー像を転写部によって用紙に転写する。そして、転写したトナー像を定着部によって用紙に定着させる。

また、画像形成装置には、現像部に現像剤を供給する現像剤収容容器が装着される。現像剤収容容器には、トナーおよびキャリアが配合された現像剤が収容されている。現像剤収容容器は、画像形成装置に対して容器本体を横向きに配置するものが多く用いられている。なお、現像剤収容容器は、「トナーボトル」と呼ばれることがある。

容器本体の内周面には、収容された現像剤を搬送するために、螺旋状の突起部が設けられている。そして、容器本体を回転させることによって、収容された現像剤を容器本体の先端部に設けられている排出口まで搬送し、現像部へ排出する。

容器本体に収容されている現像剤の量が多いほど、排出口から排出される現像剤の量よりも排出口に搬送される現像剤の量が多くなりやすい。すると、排出口の近傍の空間において現像剤の密度が高くなり、現像剤の流動性が低下しやすい。したがって、排出口から現像剤が排出されにくくなってしまう。

そこで、特許文献１に記載される現像剤収容容器が提案されている。この現像剤収容容器は、容器体と、排出部材と、規制部材と、を備えている。規制部材は、容器本体と排出部材で形成される空間内に配置され、空間を容器本体内に現像剤が収容される収容空間と、排出口から排出する現像剤を収容する排出側空間に仕切る。さらに、規制部材５、現像剤が通過する通過孔を形成し、収容空間から排出側空間に搬送される現像剤の量を規制する。

特許文献２または特許文献３に記載されるトナー収容容器は、一端にトナー吐出口を有した円筒状形態を有し、該円筒状形態の内周面に凸状且つ外周面に凹状の螺旋状溝を有し、該螺旋状溝の円周一周当たりの条数がトナー吐出口に向かって多くなっている。特許文献３に記載されるトナー収容容器の内部に、かき上げ機構が設けられている。

特開２０１５－４５８１５号公報 特開２００１－２７２８５２号公報 特開２００１－２７２８５３号公報

ところで、特許文献１～３に記載される現像剤収容容器またはトナー収容容器によると、ある範囲の流動性を有する現像剤であれば、排出口の近傍で現像剤が凝集されることを抑制するとともに、排出口から現像剤が出にくくなることを防ぐことができる。

しかし、流動性が異なるトナーが配合されている現像剤であれば、排出口から現像剤が出にくくなることがある。

本発明は、このような問題点に鑑み、ある流動性を有する現像剤が、現像剤収容容器から排出する際に排出口の近傍で凝集されるのを、従来よりも軽減することを、目的とする。

現像剤を収容する容器本体と、前記容器本体から前記現像剤を排出する量を抑制する排出部材と、を備える現像剤収容容器であって、前記容器本体は、前記現像剤を搬送する搬送方向の下流側に第一の開口部を有し、前記搬送方向に直交する断面が円い第一の側壁部を有し、前記第一の側壁部は、内側の面に、特定の巻きの方向で螺旋状に前記下流側へ連続的にまたは断続的に続く突部を有し、前記排出部材は、前記第一の開口部を塞ぐように前記第一の開口部に設けられ、前記現像剤を排出するための排出口を前記下流側に有し、前記排出口に繋がる空間を塞ぐような抑制体を前記排出口よりも前記搬送方向の上流側に有し、前記搬送方向に沿って前記抑制体を囲うように連続する第二の側壁部を有し、前記抑制体は、前記容器本体が回転する回転軸方向の長さが相違する第一の掻上部材および第二の掻上部材を有し、前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材のそれぞれは、前記現像剤を掻き上げるための掻上面を有し、前記空間に繋がる複数の第二の開口部が前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材のいずれかの前記掻上面に、前記搬送方向における位置が相違するように設けられる。

好ましくは、前記複数の第二の開口部は、前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材に分散して設けられる。または、前記複数の第二の開口部を、前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材のうちの１つにすべて設けてもよい。

本発明によると、ある流動性を有する現像剤が、現像剤収容容器から排出する際に排出口の近傍で凝集されるのを、従来よりも軽減することができる。

画像形成装置６の外観の例を示す図である。 現像剤収容容器１を上から見た様子の例を示す図である。 現像剤収容容器１の外観の例を示す斜視図である。 現像剤収容容器１を分解した様子の例を示す図である。 排出部材３の容器後端側から見た外観の例を示す斜視図である。 図２のＢ１－Ｂ１’線で切断した様子の例を示す断面図である。 図２のＢ２－Ｂ２’線で切断した様子の例を示す断面図である。 図２のＢ３－Ｂ３’線で切断した様子の例を示す断面図である。 図２のＣ１－Ｃ１’線で切断した様子の例を示す断面図である。 図２のＣ２－Ｃ２’線で切断した様子の例を示す断面図である。 図２のＣ３－Ｃ３’線で切断した様子の例を示す断面図である。 図２のＡ－Ａ’線で切断した様子の例を示す断面図である。 排出部材３の容器後端側から見た外観の変形例を示す斜視図である。 図２のＢ１－Ｂ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＢ２－Ｂ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＢ３－Ｂ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＣ１－Ｃ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＣ２－Ｃ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＣ３－Ｃ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＡ－Ａ’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 排出部材３の容器後端側から見た外観の変形例を示す斜視図である。 図２のＢ１－Ｂ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＢ２－Ｂ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＢ３－Ｂ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＣ１－Ｃ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＣ２－Ｃ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＣ３－Ｃ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 図２のＡ－Ａ’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。 容器本体２の変形例を示す図である。

図１は、画像形成装置６の外観の例を示す図である。図２は、現像剤収容容器１を上から見た様子の例を示す図である。

図１に示す画像形成装置６は、複合機、複写機、プリンタ、またはファクシミリ端末などの電子写真方式の画像形成装置であって、トナーを使用して画像を用紙に印刷する。トナーは、図２のような現像剤収容容器１からキャリアなどとともに供給される。以下、トナーおよびキャリアなどの混合物を「現像剤」と記載する。

画像形成装置６がシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色のトナーを使用して画像を用紙に印刷する装置である場合、つまり、いわゆるカラー機である場合は、画像形成装置６には、４色それぞれの現像剤収容容器１が装着され、４色それぞれの現像剤がそれぞれの現像剤収容容器１から供給される。

現像剤収容容器１は、現像剤収容容器１の長手方向が略水平になるように寝かした状態で画像形成装置６に装着される。そして、回転軸Ｌを中心に回転しながら画像形成装置６へ現像剤を供給する。

シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックのいずれの現像剤収容容器１の構成も、共通している。そこで、以下、ある特定の１色の現像剤収容容器１を例に、現像剤収容容器１の構成および働きなどを説明する。

〔現像剤収容容器１の構成〕
図３は、現像剤収容容器１の外観の例を示す斜視図である。図４は、現像剤収容容器１を分解した様子の例を示す図である。

現像剤収容容器１は、図３または図４に示すように、容器本体２、排出部材３、およびキャップ４などによって構成される。以下、現像剤収容容器１においてキャップ４が設けられるほうの端を「容器先端」と記載し、容器先端の反対側の端を「容器後端」と記載する。

排出部材３は、容器本体２の容器先端側に取り付けられる。キャップ４は、排出部材３の容器先端側に取り付けられる。

〔容器本体２〕
容器本体２には、現像剤が収容される。容器本体２は、中空の略円柱状に形成されており、容器先端側に開口部２１が設けられている。

容器本体２の側壁２２には、容器本体２の内側に向けて突出する突条部２２１が螺旋状に連続的にまたは断続的に形成されている。突条部２２１は、容器後端側の端部から容器先端側の端部まで形成されている。なお、突条部２２１の螺旋の向き（巻きの方向）は、容器本体２の回転方向に対応させて設定される。

本例では、容器本体２の容器先端付近において突条部２２１を二重に設けているが、一重であってもよいし、三重またはそれ以上であってもよい。

容器本体２の長手方向に垂直に切断した断面の半径は、開口部２１から容器後端側へ一定の距離のところまでの部分は、一定の半径を保つ。そこからさらに一定の距離のところまでの部分は、断面の半径が徐々に長くなる。そして、容器後端までの残りの部分は、断面の半径が一定の半径を保つ。

容器本体２が回転軸Ｌを中心に回転することによって、突条部２２１は、容器本体２に収容された現像剤を開口部２１まで搬送する。

〔排出部材３〕
図５は、排出部材３の容器後端側から見た外観の例を示す斜視図である。図６は、図２のＢ１－Ｂ１’線で切断した様子の例を示す断面図である。図７は、図２のＢ２－Ｂ２’線で切断した様子の例を示す断面図である。図８は、図２のＢ３－Ｂ３’線で切断した様子の例を示す断面図である。図９は、図２のＣ１－Ｃ１’線で切断した様子の例を示す断面図である。図１０は、図２のＣ２－Ｃ２’線で切断した様子の例を示す断面図である。図１１は、図２のＣ３－Ｃ３’線で切断した様子の例を示す断面図である。図１２は、図２のＡ－Ａ’線で切断した様子の例を示す断面図である。

排出部材３は、容器本体２の開口部２１を塞ぐように容器本体２に取り付けられている。図５～図１２に示すように、排出部材３は、口部３１、排出部３２、被覆部３４、および掻上部５などによって構成される。

口部３１は、容器先端側のほうが容器後端側よりも半径が短い２つの円筒をそれぞれの中心が一致するように重ねたような形状である。口部３１は、容器先端側の円筒の側面にネジ部３１１を有し、容器後端側の円筒の側面に係止部３１２を有する。

ネジ部３１１は、キャップ４の内側に設けられたネジ溝と螺合する。係止部３１２の内側には、口部３１の後端部から容器先端側向けて形成された係止溝３１２ａが設けられている。係止溝３１２ａには、容器本体２の先端部が挿入される。そして、係止部３１２は、容器本体２の先端部と係止する。これにより、排出部材３は、容器本体２と一体に回転する。また、口部３１の先端部には、排出部３２が設けられている。

排出部３２は、排出口３２１、掛止部３２２、および連結部３２３を有する。排出口３２１は、現像剤を現像剤収容容器１の外へ排出するための出口である。

掛止部３２２は、略円板状に形成されている。この掛止部３２２には、後述する被覆部３４の先端部が一時的に掛止される。掛止部３２２には、連結部３２３が設けられている。連結部３２３は、掛止部３２２と被覆部３４の後端部および後述する掻上部５とを連結する。

被覆部３４は、略円筒形の蛇腹状の部材として形成されている。被覆部３４の先端部は、排出部３２の掛止部３２２に引っ掛けて止められている。被覆部３４の後端部は、口部３１の先端部に固定されている。以下、被覆部３４の内部の空間を「空間Ｓ３」と記載する。

掻上部５は、現像剤を掻き上げることによって現像剤の流動を促進しつつ、開口部２１を通過する現像剤の量を制限する。掻上部５は、排出部材３の内側に、排出部材３と一体的に形成されている。また、掻上部５は、第一の掻上部材５１および第二の掻上部材５２によって構成される。

第一の掻上部材５１は、図５～図８に示すように、三角柱のような形状を有する中空の部材であって、およそ被覆部３４の容器後端側の端部から口部３１の容器後端側の端部の区間に配置されている。また、第二の掻上部材５２に対向する対向壁５１ａの、側壁２２に近い位置に、開口部５１ｂが設けられている。

第二の掻上部材５２も、第一の掻上部材５１と同様に、三角柱のような形状を有する中空の部材である。また、第一の掻上部材５１に対向する対向壁５２ａの、側壁２２に近い位置に、開口部５２ｂが設けられている。対向壁５１ａおよび対向壁５２ａは、回転軸Ｌと平行である。なお、回転軸Ｌとの角度が数度程度あってもよい。

ただし、回転軸Ｌ方向の長さは、第二の掻上部材５２のほうが第一の掻上部材５１よりも長く、開口部５２ｂは、対向壁５１ａよりも容器後端側に配置される。

以下、第一の掻上部材５１の中の空間および第二の掻上部材５２の中の空間をそれぞれ「空間Ｓ１」および「空間Ｓ２」と記載する。空間Ｓ１および空間Ｓ２は、ともに、空間Ｓ３に繋がっている。

現像剤収容容器１が画像形成装置６に装着される前の状態では、被覆部３４は、排出部３２の排出口３２１を覆う。これにより、現像剤収容容器１を画像形成装置６に装着する前に、現像剤が排出口３２１から漏れ出ることを防ぐことができる。また、現像剤収容容器１を画像形成装置６に装着すると、被覆部３４の先端部が、掛止部３２２から取り外れるとともに、容器後端側へ縮む。その結果、排出部３２の排出口３２１が露出する。

〔キャップ４〕
キャップ４は、図４に示すように、中空の略円錐台形状に形成されている。キャップ４の内壁には、口部３１のネジ部３１１と螺合するネジ溝が設けられている。現像剤収容容器１を画像形成装置６に装着する前は、キャップ４は、図３に示すように、被覆部３４に被せられるように排出部材３に取り付けられている。そして、装着する際に排出部材３から取り外される。

〔現像剤の排出動作〕
次に、現像剤収容容器１における現像剤の排出動作について説明する。

予め、容器本体２に現像剤が充填されている。そして、現像剤収容容器１は、キャップ４が取り外され、画像形成装置６に装着される。このとき、被覆部３４の先端部は、装着する際に連動して掛止部３２２から外れて、後端部側へ縮み、排出部３２の排出口３２１が露出する。

容器本体２が回転軸Ｌを軸として回転すると、排出部材３も容器本体２と一体に回転する。すると、現像剤が突条部２２１によって容器本体２から排出部材３へ少しずつ次のように搬送される。

現像剤は、排出部材３の掻上部５の付近まで搬送されると、第一の掻上部材５１の対向壁５１ａおよび第二の掻上部材５２の対向壁５２ａによって掻き上げられる。開口部５１ｂおよび開口部５２ｂがなければ、現像剤は掻上部５で堰き止められ、それ以上、容器先端側へ搬送されない。

しかし、開口部５１ｂおよび開口部５２ｂがあるので、現像剤の一部が開口部５１ｂまたは開口部５２ｂから空間Ｓ１または空間Ｓ２へ進入する。そして、空間Ｓ３へ搬送され、排出口３２１から現像剤収容容器１の外へ排出される。

本実施形態によると、現像剤の搬送方向における、開口部５１ｂの位置と開口部５２ｂの位置とをずらした。これにより、ある流動性を有する現像剤が、現像剤収容容器１から排出する際に排出口の近傍で凝集されるのを、従来よりも軽減することができる。これにより、現像剤の排出の不良または凝集物の生成により発生する画像の濃度の低下の発生を従来よりも確実に抑止することができる。

〔変形例〕
本実施形態では、掻上部５に掻上部材を２つ（第一の掻上部材５１および第二の掻上部材５２）を設けたが、３つ以上設けてもよい。

現像剤を搬送するための羽根または螺旋状のガイドが支軸部３３に設けられていてもよい。これにより、現像剤の量が少なくなっても効率的に排出口３２１から現像剤を排出することができる。

図１３は、排出部材３の容器後端側から見た外観の変形例を示す斜視図である。図１４は、図２のＢ１－Ｂ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図１５は、図２のＢ２－Ｂ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図１６は、図２のＢ３－Ｂ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図１７は、図２のＣ１－Ｃ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図１８は、図２のＣ２－Ｃ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図１９は、図２のＣ３－Ｃ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２０は、図２のＡ－Ａ’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。

本実施形態では、図５～図１２に示したように、２つの開口部５１ｂ、５２ｂをそれぞれ第一の掻上部材５１および第二の掻上部材５２に分散して設けたが、どちらか一方に両方を設けてもよい。例えば、掻上部５の代わりに図１３～図２０に示すような掻上部５Ｂを設ける。

掻上部５Ｂは、第一の掻上部材５３および第二の掻上部材５４によって構成される。第一の掻上部材５３と第二の掻上部材５４との位置関係は、第一の掻上部材５１と第二の掻上部材５２との位置関係と同じである。第二の掻上部材５４の対向壁５４ａには、第二の掻上部材５２の対向壁５２ａの開口部５２ｂと同じ位置に開口部５４ｂ２を有する。第一の掻上部材５３の対向壁５３ａには、開口部５１ｂに相当する開口部がないが、代わりに、対向壁５４ａに開口部５４ｂ２が設けられている。

現像剤は、排出部材３の掻上部５Ｂの付近まで搬送されると、対向壁５３ａおよび対向壁５４ａによって掻き上げられる。開口部５４ｂ１および開口部５４ｂ２がなければ、現像剤は掻上部５Ｂで堰き止められ、それ以上、容器先端側へ搬送されない。しかし、開口部５４ｂ１および開口部５４ｂ２があるので、現像剤の一部が開口部５４ｂ１または開口部５４ｂ２から空間Ｓ４へ進入する。そして、空間Ｓ３へ搬送され、排出口３２１から現像剤収容容器１の外へ排出される。

図２１は、排出部材３の容器後端側から見た外観の変形例を示す斜視図である。図２２は、図２のＢ１－Ｂ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２３は、図２のＢ２－Ｂ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２４は、図２のＢ３－Ｂ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２５は、図２のＣ１－Ｃ１’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２６は、図２のＣ２－Ｃ２’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２７は、図２のＣ３－Ｃ３’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。図２８は、図２のＡ－Ａ’線で切断した様子の変形例を示す断面図である。

または、図２１～図２８に示すように、掻上部５の第一の掻上部材５１に羽根部材５５１を設け、第二の掻上部材５２に羽根部材５５２を設け、羽根部材５５１と羽根部材５５２との間に仕切板５５３を設けてもよい。これにより、攪拌され掻き上げられる現像剤の量を増やすことができる。

図２９は、容器本体２の変形例を示す図である。排出部材３およびキャップ４を有しない現像剤収容容器１Ｂの場合は、搬送方向における位置の異なる排出口を複数、容器本体２に設ければよい。例えば、図２９（Ａ）に示すように、排出口２５ａ、２５ｂを設けてもよい。または、図２９（Ｂ）に示すように、搬送方向に長い排出口２５ｃを設けてもよい。

その他、現像剤収容容器１の全体または各部の構成は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

１ 現像剤収容容器
２ 容器本体
３ 排出部材
２１ 開口部（第一の開口部）
２２ 側壁（第一の側壁部）
２２１ 突条部（突部）
３２ 排出部（排出口）
Ｓ３ 空間
５ 掻上部（抑制体）
３１ 口部（第二の側壁部）
３４ 被覆部（第二の側壁部）
５１ 第一の掻上部材
５２ 第二の掻上部材
５１ａ 対向壁（掻上面）
５２ａ 対向壁（掻上面）
５１ｂ 開口部（第二の開口部）
５２ｂ 開口部（第二の開口部）
５４ｂ１ 開口部（第二の開口部）
５４ｂ２ 開口部（第二の開口部）
５５１ 羽根部材（攪拌部材）
５５２ 羽根部材（攪拌部材）

Claims (7)

1. 現像剤を収容する容器本体と、前記容器本体から前記現像剤を排出する量を抑制する排出部材と、を備える現像剤収容容器であって、
   前記容器本体は、前記現像剤を搬送する搬送方向の下流側に第一の開口部を有し、前記搬送方向に直交する断面が円い第一の側壁部を有し、
   前記第一の側壁部は、内側の面に、特定の巻きの方向で螺旋状に前記下流側へ連続的にまたは断続的に続く突部を有し、
   前記排出部材は、前記第一の開口部を塞ぐように前記第一の開口部に設けられ、前記現像剤を排出するための排出口を前記下流側に有し、前記排出口に繋がる空間を塞ぐような抑制体を前記排出口よりも前記搬送方向の上流側に有し、前記搬送方向に沿って前記抑制体を囲うように連続する第二の側壁部を有し、
   前記抑制体は、前記容器本体が回転する回転軸方向の長さが相違する第一の掻上部材および第二の掻上部材を有し、
   前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材のそれぞれは、前記現像剤を掻き上げるための掻上面を有し、
   前記空間に繋がる複数の第二の開口部が前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材のいずれかの前記掻上面に、前記搬送方向における位置が相違するように設けられる、
   ことを特徴とする現像剤収容容器。
2. 前記複数の第二の開口部は、前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材に分散して設けられる、
   請求項１に記載の現像剤収容容器。
3. 前記複数の第二の開口部は、前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材のうちの１つにすべて設けられる、
   請求項１に記載の現像剤収容容器。
4. 前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材それぞれの前記掻上面は互いに平行である、
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像剤収容容器。
5. 前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材それぞれの前記掻上面は、前記上流側よりも前記下流側のほうが幅が広い、
   請求項４に記載の現像剤収容容器。
6. 前記抑制体は、前記現像剤を攪拌するための攪拌部材を前記第一の掻上部材および前記第二の掻上部材の間に有する、
   請求項５に記載の現像剤収容容器。
7. 前記第一の側壁部は、少なくとも前記抑制体を囲う付近において、前記断面の半径が均一である、
   請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の現像剤収容容器。
   

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