JPWO2015098964A1 - 現像剤収容容器、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
現像剤収容容器(30)は、容器本体(31)と、移動壁(34)と、攪拌部材(32)とを備える。容器本体(31)は、長手方向に沿って筒状に延びた内部空間(31H)を画定する内周面(31K)と、現像剤排出口(319)と、を備える。現像剤排出口(319)は、内周面(31K)の下面に開口される。移動壁(34)は、容器本体(31)の内周面(31K)に摺動可能に密接して配置される外周面(34K)と、搬送面(340S)とを備える。搬送面(340S)は、現像剤の収容空間(31S)を画定する。移動壁(34)は、収容空間(31S)の現像剤を現像剤排出口(319)に向かって搬送しながら移動する。攪拌部材(32)は、収容空間(31S)内の現像剤を攪拌する。
Description
本発明は、内部に現像剤を収容する現像剤収容容器、およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、内部に現像剤を収容する現像剤収容容器として、特許文献1に記載されたようなトナーコンテナが知られている。当該トナーコンテナは、トナー排出口と、回転する攪拌部材とを備える。攪拌部材が回転することでトナー排出口からトナーが排出される。
また、特許文献2には、内部に現像剤を収容する廃トナー容器が開示されている。廃トナー容器は、円筒状の容器本体と、容器本体の外周部に形成された螺旋溝とを備える。容器本体が回転されると、回収されたトナーが螺旋溝に沿って容器本体の一端側に搬送される。
特許文献1に記載されたトナーコンテナでは、搬送部材の回転力が及ばない領域にトナーが残留するため、内部に収容されたトナーを使い切ることが困難であった。また、特許文献2に記載された廃トナー容器の技術がトナーコンテナに適用された場合も、溝に付着したトナーが容器本体とともに回転しつづけるため、容器本体内にトナーが残留するという課題があった。
本発明の目的は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、使用終了時に、容器本体の内部に残留する現像剤の量を減少させるとともに、現像剤を安定して排出することが可能な現像剤収容容器、およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。
本発明の一局面に係る現像剤収容容器は、長手方向に沿って筒状に延びた内部空間を画定する内周面と、前記内部空間に設けられ、現像剤が収容される収容空間と、前記収容空間に連通して前記内周面の下面に開口され、現像剤が排出される現像剤排出口と、を備える容器本体と、前記容器本体の前記内部空間に設けられ、前記内周面に摺動可能に密接して配置された外周面と、前記容器本体の前記内周面とともに前記収容空間を画定する搬送面とを備え、前記収容空間に収容された前記現像剤を前記現像剤排出口に向かって搬送しながら、前記内部空間内を前記長手方向の一端側から他端側へ前記現像剤排出口に至るまで移動する移動壁と、前記収容空間内の前記現像剤を攪拌し、前記移動壁が前記現像剤排出口に至ると、前記移動壁の前記搬送面に対向して配置される攪拌部材と、を有する。
本発明の他の実施形態に係る画像形成装置は、上記の何れか1に記載の現像剤収容容器と、表面に静電潜像が形成されるとともに、現像剤像を担持する像担持体と、前記現像剤収容容器から前記現像剤が補給され、前記像担持体に前記現像剤を供給する現像装置と、前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部と、を有する。
本発明によれば、使用終了時に、容器本体の内部に残留する現像剤の量を減少させるとともに、現像剤を安定して排出することが可能な現像剤収容容器、およびこれを備える画像形成装置が提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図1及び図2は、本発明の一実施形態に係るプリンター100(画像形成装置)の斜視図である。図3は、図1および図2に示されるプリンター100の内部構造を概略的に示す断面図である。図1乃至図3に示される画像形成装置としてのプリンター100は、いわゆるモノクロプリンター機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラープリンター、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。尚、以下の説明で用いられる「上」や「下」、「前」や「後」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、画像形成装置の原理を何ら限定するものではない。
プリンター100は、シートSに画像を形成するための様々な装置を収容する筐体101を備える。筐体101は、筐体101の上面を規定する上壁102と、筐体101の底面を規定する底壁103(図3)と、上壁102と底壁103との間の本体後壁105(図3)と、本体後壁105の前方に位置する本体前壁104と、を含む。筐体101は、各種の装置が配置される本体内部空間107を備える。筐体101の本体内部空間107には、シートSが所定の搬送方向に搬送されるシート搬送路PPが延設されている。また、プリンター100は、筐体101に対して開閉自在に装着される開閉カバー100Cを備える。
開閉カバー100Cは、本体前壁104の上方部分である前壁上方部104Bと、上壁102の前方部分である上壁前方部102Bとから構成される。また、開閉カバー100Cは、左右方向の両端部に配置された一対のアーム部108に配置される不図示のヒンジ軸を支点として、上下方向に開閉可能とされる(図2)。開閉カバー100Cの開状態において、本体内部空間107の上方が外部に開放される。一方、開閉カバー200Cの閉状態において、本体内部空間107の上方が、閉塞される。
上壁102の中央部には、排紙部102Aが配置される。排紙部102Aは、上壁102の前方部分から後方部分にかけて、下方に傾斜した傾斜面からなる。排紙部102Aには、後記の画像形成部120において、画像が形成されたシートSが排出される。また、本体前壁104の上下方向の中央部には、手差しトレイ104Aが配置される。手差トレイ104Aは、下端を支点として、上下に回動可能である(図3の矢印DT)。
図3を参照して、プリンター100は、カセット110と、ピックアップローラー112と、第1給紙ローラー113と、第2給紙ローラー114と、搬送ローラー115と、レジストローラー対116と、画像形成部120と、定着装置130とを備える。
カセット110は、内部にシートSを収容する。カセット110は、リフト板111を備える。リフト板111は、シートSの先頭縁を押し上げるように傾斜する。カセット110は、筐体101に対して、前方に引き出し可能とされる。
ピックアップローラー112は、リフト板111によって押し上げられたシートSの先頭縁上に配置される。ピックアップローラー112が回転すると、シートSはカセット110から引き出される。
第1給紙ローラー113は、ピックアップローラー112の下流に配設され、シートSを更に下流に送り出す。第2給紙ローラー114は、手差しトレイ104Aの支点の内側(後側)に配設され、手差トレイ104A上のシートSを筐体101内に引き込む。
搬送ローラー115は、第1給紙ローラー113、第2給紙ローラー114のシート搬送方向(以下、単に搬送方向ともいう)の下流(以下、単に下流ともいう)に配設される。搬送ローラー115は、第1給紙ローラー113、第2給紙ローラー114によって送り出されたシートSを更に下流へ搬送する。
レジストローラー対116は、シートSの斜め搬送を矯正する機能を有する。これにより、シートS上に形成される画像の位置が調整される。レジストローラー対116は、画像形成部120による画像形成のタイミングに合わせて、シートSを画像形成部120に供給する。
画像形成部120は、感光体ドラム121(像担持体)と、帯電器122と、露光装置123と、現像装置20と、トナーコンテナ30(現像剤収容容器)と、転写ローラー126(転写部)と、クリーニング装置127とを備える。
感光体ドラム121は、円筒形状を有する。感光体ドラム121は、静電潜像が形成される表面を有するとともに、前記表面に該静電潜像に応じたトナー画像(現像剤像)を担持する。帯電器122は、所定の電圧が印加され、感光体ドラム121の周面を略一様に帯電させる。
露光装置123は、帯電器122によって帯電された感光体ドラム121の周面に、レーザー光を照射する。該レーザー光は、プリンター100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置(図示せず)から出力された画像データに従って、照射される。この結果、感光体ドラム121の周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
現像装置20は、静電潜像が形成された感光体ドラム121の周面にトナーを供給する。トナーコンテナ30は、現像装置20へトナーを補給する。トナーコンテナ30は、現像装置20に対して着脱自在に配設されている。現像装置20がトナーを感光体ドラム121に供給すると、感光体ドラム121の周面に形成された静電潜像が現像(可視化)される。この結果、感光体ドラム121の周面に、トナー画像(現像剤像)が形成される。
転写ローラー126は、感光体ドラム121の下方においてシート搬送路PPを挟んで感光体ドラム121に対向して配置される。転写ローラー126は、感光体ドラム121との間で転写ニップ部Nを形成し、トナー画像をシートSに転写させる。
クリーニング装置127は、シートSへトナー画像が転写された後に、感光体ドラム121の周面に残るトナーを除去する。
定着装置130は、画像形成部120よりも搬送方向下流側に配置され、シートS上のトナー画像を定着させる。定着装置130は、シートS上のトナーを溶融させる加熱ローラー131と、シートSを加熱ローラー131に密着させる圧力ローラー132と、を備える。
プリンター100は、定着装置130の下流に配設された搬送ローラー対133と、搬送ローラー対133の下流に配設された排出ローラー対134と、を更に備える。シートSは、搬送ローラー対133によって上方に搬送され、最終的に、排出ローラー対134によって、筐体101から排出される。筐体101から排出されたシートSは、排紙部102A上に積み重ねられる。
<現像装置について>
図4は、現像装置20の内部構造を示す平面図である。現像装置20は、一方向(現像ローラー21の軸方向、左右方向)に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング210を備える。該現像ハウジング210は、貯留空間220を有する。貯留空間220には、現像ローラー21と、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24と、トナー補給口25とが配設されている。本実施形態では、一成分現像方式が適用され、この貯留空間220には、トナーが現像剤として充填されている。一方、二成分現像方式の場合、トナーと磁性体からなるキャリアとが混合されたものが、現像剤として充填される。トナーは、貯留空間220内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー21から感光体ドラム121に供給される。
図4は、現像装置20の内部構造を示す平面図である。現像装置20は、一方向(現像ローラー21の軸方向、左右方向)に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング210を備える。該現像ハウジング210は、貯留空間220を有する。貯留空間220には、現像ローラー21と、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24と、トナー補給口25とが配設されている。本実施形態では、一成分現像方式が適用され、この貯留空間220には、トナーが現像剤として充填されている。一方、二成分現像方式の場合、トナーと磁性体からなるキャリアとが混合されたものが、現像剤として充填される。トナーは、貯留空間220内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー21から感光体ドラム121に供給される。
現像ローラー21は、現像ハウジング210の長尺方向に延設される円筒形状を有し、外周に回転駆動されるスリーブ部分を有する。
現像ハウジング210の貯留空間220は、不図示の天板によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板22によって、左右方向に長尺の第1搬送路221と第2搬送路222とに区画されている。仕切り板22は、現像ハウジング210の左右方向の幅よりも短く、仕切り板22の左端及び右端には、第1搬送路221と第2搬送路222とをそれぞれ連通させる第1連通路223及び第2連通路224が備えられている。これにより、貯留空間220には、第1搬送路221、第2連通路224、第2搬送路222及び第1連通路223に至る循環経路が形成される。トナーは、該循環経路内を図4において反時計回りに搬送される。
トナー補給口25(現像剤受入口)は、前記天板に穿孔された開口部であり、第1搬送路221の左端付近の上方に配置されている。トナー補給口25は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ30から補給される補給トナー(補給現像剤)を貯留空間220に受け入れる機能を備える。
第1攪拌スクリュー23は、第1搬送路221に配設されている。第1攪拌スクリュー23は、第1回転軸23aと、この第1回転軸23aの周上にスパイラル状に突設された第1螺旋羽根23b(スクリュー羽根)とを含む。第1攪拌スクリュー23は、第1回転軸23aの軸線回り(矢印R2)に回転駆動されることで、図4の矢印D1方向にトナーを搬送する。第1攪拌スクリュー23は、トナー補給口25が第1搬送路221に対向する位置を通過するようにトナーを搬送する。これにより、第1攪拌スクリュー23は、トナー補給口25から流入する新しいトナーと、第2搬送路222側から第1搬送路221に搬入されたトナーとを混合しながら搬送する機能を有する。第1攪拌スクリュー23のトナー搬送方向(D1方向)下流側には、第1パドル23cが配設されている。第1パドル23cは、第1回転軸23a上に配設された板状部材である。第1パドル23cは、第1回転軸23aと共に回転され、図4の矢印D4方向に向かって、第1搬送路221から第2搬送路222に、トナーを受け渡す。
第2攪拌スクリュー24は、第2搬送路222に配設されている。第2攪拌スクリュー24は、第2回転軸24aと、この第2回転軸24aの周上にスパイラル状に突設された第2螺旋羽根24bとを含む。第2攪拌スクリュー24は、第2回転軸24aの軸線回り(矢印R1)に回転駆動されることで、図4の矢印D2方向にトナーを搬送しながら、現像ローラー21にトナーを供給する。第2攪拌スクリュー24のトナー搬送方向(D2方向)下流側には、第2パドル24cが配設されている。第2パドル24cは、第2回転軸24aと共に回転され、図4の矢印D3方向に向かって、第2搬送路222から第1搬送路221に、トナーを受け渡す。
トナーコンテナ30(図3)は、現像ハウジング210のトナー補給口25の上方に配置されている。トナーコンテナ30は、トナー排出口319(図4)を備える。トナー排出口319は、現像装置20のトナー補給口25に対応して、トナーコンテナ30の底部311(図6)に配設されている。トナー排出口319から落下したトナーは、トナー補給口25から現像装置20に補給される。
<トナー補給について>
次に、トナー補給口25から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図5は、現像装置20に配設されたトナー補給口25およびトナーコンテナ30に配設されたトナー排出口319付近の断面図である。
次に、トナー補給口25から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図5は、現像装置20に配設されたトナー補給口25およびトナーコンテナ30に配設されたトナー排出口319付近の断面図である。
トナーコンテナ30のトナー排出口319から供給された補給トナーT2は、第1搬送路221に落下して既存のトナーT1と混合され、第1攪拌スクリュー23により矢印D1方向に搬送される。この際、トナーT1、T2は攪拌され、帯電される。
第1攪拌スクリュー23は、トナー補給口25よりトナー搬送方向下流側に、部分的にトナーの搬送性能が抑制される抑制パドル28(搬送能力抑制部)を備える。本実施形態では、抑制パドル28は、第1攪拌スクリュー23の隣接する第1螺旋羽根23b間に配置された板状部材である。抑制パドル28が第1回転軸23aとともに回転することで、抑制パドル28よりも上流側から搬送されるトナーは滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、抑制パドル28の直ぐ上流側であって、トナー補給口25が第1搬送路221に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口25の入口付近には、トナーの滞留部29(現像剤滞留部)が形成される。
トナー補給口25から補給トナーT2が補給され、貯留空間220内のトナー量が増えると、この滞留部29で滞留するトナーがトナー補給口25を塞ぎ(封止し)、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、貯留空間220内のトナーが現像ローラー21から消費され滞留部29で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口25を塞いでいたトナーが減り滞留部29とトナー補給口25との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーT2がトナー補給口25から貯留空間220に流入する。このように、本実施形態では、滞留部29に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
<トナーコンテナの構造について>
次に、図6乃至図11を参照して、本発明の第1の実施形態に係るトナーコンテナ30(現像剤収容容器)について説明する。図6および図7は、本実施形態に係るトナーコンテナ30の斜視図である。図8Aは、トナーコンテナ30の平面図、図8Bは、トナーコンテナ30の正面図、図8Cは、トナーコンテナ30の側面図である。図9は、トナーコンテナ30の分解斜視図である。また、図10A、図10Bは、トナーコンテナ30の移動壁34の斜視図である。図11は、トナーコンテナ30の断面図である。
次に、図6乃至図11を参照して、本発明の第1の実施形態に係るトナーコンテナ30(現像剤収容容器)について説明する。図6および図7は、本実施形態に係るトナーコンテナ30の斜視図である。図8Aは、トナーコンテナ30の平面図、図8Bは、トナーコンテナ30の正面図、図8Cは、トナーコンテナ30の側面図である。図9は、トナーコンテナ30の分解斜視図である。また、図10A、図10Bは、トナーコンテナ30の移動壁34の斜視図である。図11は、トナーコンテナ30の断面図である。
トナーコンテナ30は、略円筒体形状からなる。トナーコンテナ30は、内部に補給トナー(現像剤)を収容する。図9および図11を参照して、トナーコンテナ30は、コンテナ本体31(容器本体)と、攪拌ディスク32と、シャフト33(シャフト部)と、移動壁34と、ワッシャー35(図9)と、スポンジシール36と、蓋部37と、回転ギア38(駆動伝達部)と、カバー39と、スクリュー40(図9)とを備える。
コンテナ本体31は、略円筒体形状からなるトナーコンテナ30の本体部分である。コンテナ本体31は、内周部31K(内周面)と、内部空間31H(図9、図11)と、を備える。内周部31Kは、コンテナ本体31の内周面である。内部空間31Hは、トナーコンテナ30の長手方向(第1方向、図6、図7および図11の矢印DA方向)に沿って筒状に延び、内周部31Kによって画定されている。
また、コンテナ本体31は、底部311と、天板312と、前壁313(側壁)と、後壁314(側壁)と、左壁315(壁部)と、フランジ部316と、を備える。底部311は、コンテナ本体31の底部分であって、下方に向かって突出した半円筒形状からなる。換言すれば、前記第1方向と交差する断面視において、底部311は円弧形状からなる。前壁313および後壁314は、底部311の側端から上方に向かって立設された一対の側壁である。天板312は、底部311の上方に配置され内部空間31Hの上方を覆う。左壁315は、底部311、前壁313、後壁314および天板312の第1方向の一端側(左端側)に連設され、コンテナ本体31を塞ぐ壁部である。なお、内部空間31Hは、底部311、天板312、前壁313、後壁314および左壁315に加え、後記の蓋部37よって形成されている。また、内部空間31Hのうち、左壁315と後記の移動壁34との間の領域が、収容空間31Sとされる。収容空間31Sは、トナーコンテナ30の内部において、トナーが収容される空間である。
なお、図9に示すように、コンテナ本体31のうち左壁315の第1方向の反対側は開口されている。フランジ部316は、該開口部を形成するとともに、コンテナ本体31の第1方向の他端部の外径が拡大された領域である。フランジ部316には、後記の蓋部37が装着される。
また、コンテナ本体31は、シャッター317と、第1ガイド部318と、トナー排出口319(現像剤排出口)と、を備える。シャッター317は、コンテナ本体31の第1方向の一端部に配置される。シャッター317は、第1方向に沿ってスライド移動可能とされる。シャッター317は、トナー排出口319をコンテナ本体31の外側から塞ぐ(封止する)とともに、トナー排出口319を外部に露出させる。
第1ガイド部318は、左壁315の外側において、上下方向に延設される突出部である。第1ガイド部318は、後記の第2ガイド部392とともに、トナーコンテナ30の筐体101への装着をガイドする。
トナー排出口319は、内部空間31H(収容空間31S)に連通してコンテナ本体31の内周部31Kの下面部に開口されている開口である。図8Bおよび図9に示すように、トナー排出口319は、コンテナ本体31の第1方向の一端部に開口されている。また、トナー排出口319は、第1方向に所定の幅をもって、かつ、底部311の円弧形状に沿って開口されている。収容空間31Sに収容されたトナーはトナー排出口319から現像装置20に向かって排出される。なお、本実施形態では、上記のように、底部311、前壁313、後壁314および天板312によってコンテナ本体31の内部空間31Hが形成されている。このため、トナーの自重によって、収容空間31S内のトナーが円弧形状からなる底部311の中央部に集まるため、後記の移動壁34によって搬送されるトナーを効率的にトナー排出口319から排出させることができる。
攪拌ディスク32(図9、図11)(攪拌部材、第1回転部材)は、円板形状からなる板部材である。攪拌ディスク32は、後記のシャフト33の第2シャフト端部332に固定され、シャフト33とともに一体回転する。攪拌ディスク32は、コンテナ本体31の収容空間31Sにおいて、左壁315に沿って配置される。攪拌ディスク32は、収容空間31S内において、トナー排出口319の上方に配置されるトナーを攪拌する機能を備える。
シャフト33は、内部空間31Hにおいて第1方向に沿って延びるようにコンテナ本体31および後記の蓋部37に回転可能に支持されている。シャフト33は、第1シャフト端部331と、第2シャフト端部332と、雄螺旋部333(第1係合部)と、移動壁停止部334と、を備える。
第1シャフト端部331(図11)は、シャフト33の第1方向の一方の端部である。第1シャフト端部331は、後記の蓋部37の蓋軸穴部37Jに軸支される。第2シャフト端部332は、シャフト33の第1方向の他方の端部である。第2シャフト端部332は、コンテナ本体31の左壁315に形成された本体軸受部31J(図11)に軸支される。雄螺旋部333は、内部空間31Hにおいてシャフト33の外周面から突設された螺旋状のねじ部である。本実施形態では、雄螺旋部333は、図11に示すようにシャフト33のうちフランジ部316が対向する領域からトナー排出口319の直前の領域まで配置されている。移動壁停止部334は、雄螺旋部333よりも第1方向先端側に配置されている。移動壁停止部334は、シャフト33のうち雄螺旋部333が配置されていない軸部分のみの領域である。移動壁停止部334は、トナー排出口319の上方に配置されている。
移動壁34は、コンテナ本体31の内部において第1方向に面して配置される壁部である。移動壁34は、収容空間31Sの第1方向の一方の端面(右端面)を画定する。なお、収容空間31Sの第1方向の他方の端面(左端面)は、左壁315および攪拌ディスク32によって画定されている。また、移動壁34は、トナーコンテナ30の使用開始時から使用終了時までの間、収容空間31Sに収容されたトナーをトナー排出口319に向かって搬送しながら、内部空間31H内を第1方向の右端側から左端側へトナー排出口319まで移動する機能を備える。なお、移動壁34は後記のモーターMによって左方向だけに向かって移動可能とされている。
図10A、図10Bを参照して、移動壁34は、搬送壁部340と、外周壁部341と、内壁シール342(シール部材)と、シャフトシール343(清掃部材)と、補給孔キャップ344(封止部材)と、移動壁軸穴部34Jと、外周部34K(外周面)と、を備える。
搬送壁部340は、コンテナ本体31の内周部31Kとともに収容空間31Sを画定する壁部である。特に、搬送壁部340は、シャフト33に垂直な搬送面340Sを備える。搬送面340Sは、移動壁34の移動に伴って、収容空間31S内のトナーを押圧しながら搬送する。搬送壁部340は、更に、軸受部340Aと、トナー補給孔340B(現像剤充填口)と、円筒部340Cとを備える。軸受部340Aは、搬送壁部340の略中央部に形成された軸受部である。軸受部340Aは移動壁34を保持しながら第1方向に沿って移動する。前述のシャフト33は、この軸受部340Aに挿通される。トナー補給孔340Bは、軸受部340Aの上方において、第1方向に沿って搬送壁部340を貫通するように形成される。移動壁34がコンテナ本体31に装着されると、トナー補給孔340Bは収容空間31Sに連通する。トナーコンテナ30が製造される際に、トナー補給孔340Bから収容空間31Sに補給トナーが充填される。
円筒部340Cは、搬送壁部340のうち搬送面340Sとは反対側の面から第1方向に沿って突設される円筒部分である。円筒部340Cは、軸受部340Aの一部を形成する。円筒部340Cは、雌螺旋部340D(第2係合部)を備える。雌螺旋部340Dは、円筒部340Cの内周面から突設された螺旋状のねじ部である。雌螺旋部340Dは、シャフト33の雄螺旋部333と係合することで、移動壁34を第1方向に沿って移動させる機能を備える。この際、円筒部340Cの内壁とシャフト33の外周部との接触によって、移動壁34の姿勢が維持される。このため、シャフト33に対して移動壁34の搬送壁部340が傾斜することが防止される。
外周壁部341は、搬送壁部340の外周縁から収容空間31Sとは反対側、すなわち、移動壁34の移動方向上流側に向かって突設されている。外周壁部341は、コンテナ本体31の内周部31Kに対向して配置される。外周壁部341は、リブ341Aと、排出口封止部341Bとを備える。リブ341Aは、外周壁部341において第1方向に沿って延設されたリブ部材である。リブ341Aは、外周壁部341の周方向に間隔をおいて複数配置されている。リブ341Aは、内周部31Kに僅かに接触し、コンテナ本体31の内部において移動壁34が第1方向に対して傾斜することを防止する機能を備える。排出口封止部341Bは、外周壁部341の下端部に相当し、トナー排出口319を塞ぐサイズを有する。
内壁シール342は、外周壁部341の搬送壁部340側において、搬送壁部340の周囲を覆うように配置されるシール部材である。図10Aに示すように、内壁シール342の第1シール端部342Aが、搬送壁部340の上部に固定された後、内壁シール342が搬送壁部340の回りに巻きつけられながら固定される。そして、内壁シール342の第2シール端部342Bが第1シール端部342Aに重なるように固定される。内壁シール342は、コンテナ本体31の内周部31Kと移動壁34との間で圧縮変形する。また、内壁シール342は、移動壁34の外周部34Kを形成する。外周部34Kは、コンテナ本体31の内周部31Kに対して摺動可能に密接して配置される。内壁シール342によって、収容空間31Sのトナーが、コンテナ本体31の内周部31Kと移動壁34との間から、移動壁34よりも移動方向上流側に流出することが防止される。
シャフトシール343は、軸受部340Aにおいて雌螺旋部340Dよりも移動壁34の移動方向先端側に配置されている(図11)。シャフトシール343は、移動壁34の移動に伴って、シャフト33の雄螺旋部333と接触する。この際、シャフトシール343は、雌螺旋部340Dよりも先に雄螺旋部333に接触し、雄螺旋部333に付着したトナーを清掃する。したがって、トナーが雄螺旋部333からほぼ除去された状態で、雄螺旋部333が雌螺旋部340Dに係合する。このため、雄螺旋部333と雌螺旋部340Dとの間でトナーが凝集することが抑止され、移動壁34の移動が安定して実現される。また、シャフトシール343はリング形状を有するため、シャフト33の周方向全体に亘ってシャフト33に密着し、軸受部340Aを封止する。このため、収容空間31Sのトナーが軸受部340Aを通って移動壁34よりも移動方向上流側に流出することが防止される。リング状のシャフトシール343および円筒部340Cの径方向内側に、シャフト33が挿入される移動壁軸穴部34Jが形成される。
補給孔キャップ344は、図10Bに示すように、外周壁部341の内側を介してトナー補給孔340Bに装着され、トナー補給孔340Bを封止する。トナー補給孔340Bから補給トナーが収容空間31Sに充填された後、補給孔キャップ344がトナー補給孔340Bに装着される。この結果、トナー補給孔340Bからトナーが漏れ出すことが防止される。
ワッシャー35(図9)は、移動壁34の円筒部340Cとスポンジシール36との間において、シャフト33に外嵌される。
スポンジシール36は、ワッシャー35と蓋部37との間に配置される。スポンジシール36は、後記の蓋部37がコンテナ本体31に固定された状態で、蓋部37の蓋軸穴部37Jからトナーが漏れ出すことを防止する。
蓋部37(図9、図11)は、コンテナ本体31のフランジ部316に固定され、コンテナ本体31の開口部を封止する。蓋部37は、蓋軸穴部37Jを備える。蓋軸穴部37Jは、シャフト33の第1シャフト端部331側を回転可能に軸支する。
回転ギア38は、シャフト33の第1シャフト端部331に固定される回転ギアである。第1シャフト端部331の先端部は軸方向と交差する断面視でD面形状を備え、回転ギア38の中心部には、該D面形状に係合する不図示のD穴が開口されている。回転ギア38は、シャフト33とともに一体回転可能とされる。回転ギア38は、外周ギア部381を備える。外周ギア部381は、回転ギア38の外周部に形成されたギア部である。なお、各図では、外周ギア部381のギア歯の図示を省略している。回転ギア38は、プリンター100の筐体101に配置されたモーターM(図8B)(駆動源)に連結される。モーターMから回転駆動力が入力されると、回転ギア38は、シャフト33に前記回転駆動力を伝達し、移動壁34を第1方向に移動させる。
カバー39は、トナーコンテナ30の端部に配置されるカバー部材である。図8Cを参照して、カバー39は、回転ギア38の半円部分を覆う形状からなる。換言すれば、カバー39が蓋部37を介してコンテナ本体31に固定されると、回転ギア38の半円部分がトナーコンテナ30の外部に露出する。カバー39は、軸カバー部391と、第2ガイド部392とを備える。軸カバー部391は、カバー39の中央部に形成された円筒部である。軸カバー部391は、回転ギア38から突出した第1シャフト端部331の端部を覆うカバー部分である。第2ガイド部392は、軸カバー部391の後方において、上下方向に延設された突起部である。第2ガイド部392は、トナーコンテナ30がプリンター100に装着されることをガイドする機能を備える。
スクリュー40は、蓋部37およびカバー39に開口された不図示のねじ穴に挿通された後、コンテナ本体31のフランジ部316に締結される。この結果、コンテナ本体31の内部空間31Hに攪拌ディスク32、シャフト33および移動壁34が配置された上で、コンテナ本体31、蓋部37、回転ギア38およびカバー39が一体とされる。
更に、トナーコンテナ30は、トナーセンサー31Tを備える(図8A、図8B)。トナーセンサー31Tは、トナー排出口319の上方においてコンテナ本体31の天板312に配置されるセンサーである。トナーセンサー31Tは、透磁率センサーもしくは圧電素子からなるセンサーである。トナーセンサー31Tが圧電素子からなる場合、トナーセンサー31Tのセンサー部分は収容空間31Sに露出している。トナーセンサー31Tは、収容空間31Sのトナーに押圧されることで、HIGH信号(+5V)を出力する。また、トナーセンサー31Tの直下にトナーが存在しない場合には、トナーセンサー31TはLOW信号(0V)を出力する。トナーセンサー31Tの出力信号は、後記の制御部50によって参照される。なお、トナーセンサー31Tが透磁率センサーの場合、センサーが直接トナーに接触する必要がない。このため、他の実施形態において、トナーセンサー31Tは、コンテナ本体31の外壁に対向するようにプリンター100の筐体101側に配置されてもよい。更に、トナーセンサー31Tの配置は、天板312に限定されるものではない。他の実施形態において、トナーセンサーは、コンテナ本体31の底部311、前壁313および後壁314のいずれかに配置されてもよい。なお、トナーセンサーが底部311の最下面に配置される場合には、トナー排出口319の開口位置が、前記最下面よりも周方向にずれた位置に配置されてもよい。
<トナーコンテナの機能について>
前述のとおり、トナーコンテナ30は、現像装置20に対して着脱可能とされる。図2を参照して、筐体101の開閉カバー100Cが上方に開放されると、本体内部空間107の一部であるコンテナ収容部109が筐体101の外部に露出する。本実施形態では、トナーコンテナ30はコンテナ収容部109に対して上方から装着される(図6および図7の矢印DC参照)。この際、トナーコンテナ30のカバー39がコンテナ収容部109の右側部分に配置され、トナーコンテナ30の左壁315が、コンテナ収容部109の左側部分に配置される。プリンター100は、ガイド溝109Aを備える(図2)。ガイド溝109Aは、コンテナ収容部109において上下方向に延設される溝部分である。なお、図2では、右側のガイド溝109Aのみが現れているが、コンテナ収容部109の左側部分にも、同様に、ガイド溝109Aが配置されている。
前述のとおり、トナーコンテナ30は、現像装置20に対して着脱可能とされる。図2を参照して、筐体101の開閉カバー100Cが上方に開放されると、本体内部空間107の一部であるコンテナ収容部109が筐体101の外部に露出する。本実施形態では、トナーコンテナ30はコンテナ収容部109に対して上方から装着される(図6および図7の矢印DC参照)。この際、トナーコンテナ30のカバー39がコンテナ収容部109の右側部分に配置され、トナーコンテナ30の左壁315が、コンテナ収容部109の左側部分に配置される。プリンター100は、ガイド溝109Aを備える(図2)。ガイド溝109Aは、コンテナ収容部109において上下方向に延設される溝部分である。なお、図2では、右側のガイド溝109Aのみが現れているが、コンテナ収容部109の左側部分にも、同様に、ガイド溝109Aが配置されている。
第1ガイド部318および第2ガイド部392が一対のガイド溝109Aに挿通されながら、トナーコンテナ30がユーザーによってコンテナ収容部109に装着される。トナーコンテナ30がコンテナ収容部109に装着されると、ユーザーによって、または、不図示の開閉機構によって、シャッター317がスライド移動され、トナー排出口319が開放される。この結果、トナー排出口319がトナー補給口25の上方に対向して配置される(図4、図5)。
図12A、図12Bおよび図12Cは、トナーコンテナ30において移動壁34が移動する様子を示す断面図である。図12Aは、移動壁34が初期位置に配置された様子を示し、図12Bは、移動壁34が初期位置から第1方向に沿って移動された様子を示している。また、図12Cは、移動壁34が最終位置に配置された様子を示している。
図12Aに示すように、ユーザーによって新たなトナーコンテナ30がプリンター100に装着された場合、移動壁34は、トナー排出口319から離れた位置であって、蓋部37に沿った初期位置に配置されている。トナーコンテナ30の製造時に収容空間31Sにトナーが満充填された際でも、収容空間31Sには僅かな空間が残されている。トナーコンテナ30の使用が開始されるにあたり、収容空間31Sに収容されたトナーに所定の流動性を付与するためには、上記の空間が必要とされる。しかしながら、この場合、収容空間31Sに収容されるトナーの喫水面(上面)は天板312から所定の間隔をもって下方に存在するため、トナーセンサー31Tは収容空間31Sに収容されたトナーを精度良く検出することができない。
このため、新しいトナーコンテナ30がプリンター100に装着されると、制御部50(図8B)は、モーターMを駆動させ、回転ギア38およびシャフト33を回転駆動する。この結果、雄螺旋部333と雌螺旋部340Dとの係合によって、移動壁34が第1方向に沿ってトナー排出口319に向かって移動する。やがて、図12Aに示された初期位置から僅かに左方に移動壁34が移動すると、収容空間31Sがトナーで充満され、トナーセンサー31Tが収容空間31Sのトナーを検出する。制御部50は、トナーセンサー31Tから出力されたHIGH信号を受けて、移動壁34の移動を停止させる。
なお、本実施形態では、第1方向と交差する断面視において、コンテナ本体31の内周部31Kおよび移動壁34の外周部34K(外周壁部341)は、非円形状からなる。このため、雄螺旋部333と雌螺旋部340Dとの係合によって、移動壁34に対してシャフト33回りの回転力が付与された場合であっても、移動壁34がコンテナ本体31に対して回転することが防止される。この結果、モーターMの回転駆動力によって、移動壁34を安定して第1方向に沿って移動させることができる。また、上記のように、雄螺旋部333と雌螺旋部340Dとの係合によって、移動壁34の外周部34Kがコンテナ本体31の内周部31Kに密接して配置された状態で、移動壁34を第1方向に沿ってガイドしながら安定して移動させることができる。
前述のように、本実施形態では、図5に示すように体積補給型のトナー補給形式が採用されている。このため、現像装置20側の滞留部29(図5)がトナー補給口25を下方から封止している場合、トナーコンテナ30から補給トナーは落下しない。一方、現像装置20の現像ローラー21から感光体ドラム121にトナーが供給され、滞留部29のトナーが減少すると、トナー排出口319からトナー補給口25を介して現像装置20にトナーが流入する。この結果、トナーコンテナ30の収容空間31Sでは、トナーセンサー31Tの下方部分のトナーが消失するため、トナーセンサー31TがLOW信号を出力する。該信号を受けて、制御部50は、トナーセンサー31TがHIGH信号を出力するまで、モーターMを駆動させ、移動壁34をトナー排出口319に向かって移動させる(図12B)。この際、収容空間31Sの先端側に配置された攪拌ディスク32がシャフト33とともに回転するため、トナー排出口319の上方のトナーが攪拌される。このため、前記トナーの流動性が増し、トナーが安定してトナー排出口319から落下する。
トナーコンテナ30の収容空間31Sのトナーが使用され続けると、やがて移動壁34は図12Cに示すように、トナー排出口319に近い最終位置に至る。移動壁34がトナー排出口319に至ると、攪拌ディスク32と移動壁34の搬送面340Sとが対向して配置される。なお、搬送面340Sは攪拌ディスク32に密着してもよい。このように、移動壁34が第1方向に沿って徐々に移動していくことで、収容空間31Sのトナーが移動壁34に押圧されながら、トナー排出口319まで搬送される。この際、移動壁34がトナー排出口319に至るまでの間、収容空間31Sが徐々に縮小されていく。したがって、トナーコンテナ30の内部において、トナーが残留する空間自体が徐々に消失される。そして、図12Cに示す最終位置では、移動壁34が攪拌ディスク32に当接し、収容空間31Sがほぼ消失される。この結果、収容空間の容積が変化しない従来のトナーコンテナと比較して、使用終了時に、コンテナ本体31の収容空間31Sに残留するトナー量が減少される。
移動壁34が、トナー排出口319に対向する最終位置に至ると、移動壁34の排出口封止部341B(図10B)がトナー排出口319をコンテナ本体31の内側から塞ぐ(図12C)。すなわち、コンテナ本体31内のトナーが空になった際に、移動壁34がトナー排出口319を塞ぐシャッター機能を備える。このため、たとえ、シャッター317が閉じられることなく、トナーコンテナ30がプリンター100から取り外された場合であっても、攪拌ディスク32と移動壁34との隙間に残った僅かなトナーがトナー排出口319から漏れ出すことが防止される。特に、本実施形態では、移動壁34の移動過程において、コンテナ本体31の内周部31Kに密着する内壁シール342は、移動壁34のうち移動方向先端側に配置されている。このため、内壁シール342よりも移動壁34の移動方向後端側であって、トナー排出口319を塞いだ排出口封止部341Bにはトナーがほとんど付着していない。また、外周壁部341の第1方向の幅は、トナー排出口319の第1方向の幅よりも長く設定され、排出口封止部341Bがトナー排出口319を塞ぐサイズを有している。このため、排出口封止部341Bによってトナー排出口319を確実に塞ぐことができる。
また、上記のように、最終位置において移動壁34がトナー排出口319を封止すると、該封止された状態をもって、ユーザーはトナーが空であることを確認することができる。トナーコンテナ30内のトナー残量が少なくなった場合には、トナーコンテナ30の重量ではトナー残量が把握されにくい。一方、上記のように、シャッター317がスライド移動された場合、既に、トナー排出口319が移動壁34によって封止されていることが視認されると、ユーザーは、トナーコンテナ30内のトナーが空になったことを確実に認識できる。この結果、ユーザーにトナーコンテナ30の交換を促すことができる。
また、上記の移動壁34によるトナー排出口319の封止作用は、途中まで使用されたトナーコンテナ30が何らかの理由によってプリンター100から取り外され、他の空のトナーコンテナ30とともに保管された場合においても有効利用される。すなわち、ユーザーは、保管された複数のトナーコンテナ30のうち、移動壁34がトナー排出口319を封止していないものを選択すればよい。
加えて、上記のように、体積補給型のトナー補給形式が採用された場合には、トナーコンテナ30内のトナーが空になると、トナーコンテナ30側から現像装置20側に向かって補給トナーが滞留部29を押圧する押圧力が失われる。この場合、現像装置20内の諸条件によって、トナー補給口25からトナー排出口319側に、現像装置20内のトナーが逆流する場合がある。しかしながら、本実施形態では、移動壁34がトナー排出口319を封止しているため、現像装置20(被補給対象)からトナーがコンテナ本体31側に逆流することが防止される。
また、前述のように、本実施形態では、トナーコンテナ30の製造段階で収容空間31Sにトナーを充填するためのトナー補給孔340Bが移動壁34に配置されている。このため、トナー排出口319に加えて、コンテナ本体31側に充填口を形成する必要がない。したがって、コンテナ本体31の形状が簡易に成形される。なお、移動壁34の初期配置を第1方向において異ならせることで、さまざまな充填量のトナーコンテナ30が提供されてもよい。トナー充填時の移動壁34の初期位置が変化されることで、収容空間31Sの容積を変化させることが可能となる。この場合でも、トナー補給孔340Bは移動壁34側に配置されているため、充填量に応じてコンテナ本体31の異なる位置に充填口を配置する必要がなく、コンテナ本体31の共通化が実現される。なお、トナーコンテナ30内のトナー充填量が異なる場合であっても、全てのトナーコンテナ30の移動壁34の初期位置が、常に図12Aに示される位置に配置されてもよい。この場合、トナーコンテナ30がプリンター100に装着された際に、トナーセンサー31Tの出力信号に応じて、初期的にモーターMが駆動される駆動時間が調整される。この結果、収容空間31S内がトナーで充満される。
更に、図11および図12Aに示すように、本実施形態に係るトナーコンテナ30は、移動壁停止部334を備えている。移動壁停止部334は、前述のように、シャフト33のうち雄螺旋部333が配置されていない領域であって、トナー排出口319に対向して配置されている。このため、移動壁34が図12Cに示す最終位置に到達する直前で、移動壁34の雌螺旋部340D(図10B)は、雄螺旋部333から脱離され、移動壁停止部334に対向して配置される。換言すれば、移動壁34がひとたび図12Cの最終位置に配置されると、雌螺旋部340Dと雄螺旋部333とが再び係合することが防止される。この結果、誤って回転ギア38が逆回転された場合であっても、移動壁34が蓋部37側に向かって逆行することがない。したがって、上記のように、トナーコンテナ30内のトナーが空の場合には、確実に、移動壁34を最終位置に配置させることが可能となる。また、第1方向が鉛直方向に沿うように、使用済みのトナーコンテナ30が縦置きに保管された場合であっても、移動壁34が自重によって蓋部37の方向に向かって逆行することが抑止される。
また、図12Cに示す最終位置では、移動壁34の内壁シール342がトナーコンテナ30の内周部31Kを内側から弾性力をもって径方向に付勢している。このため、移動壁34が最終位置に安定してロックされ、移動壁34の逆行が一層防止される。
次に、図13A、図13B、図14Aおよび図14Bを参照して、本発明の第2の実施形態に係るトナーコンテナ30Pについて説明する。図13A、図13Bは、トナーコンテナ30Pの断面図である。図14Aは、トナーコンテナ30Pの第1コイルばね60の正面図である。図14Bは、本発明の変形実施形態に係る第2コイルばね61の正面図である。なお、各図において、先の第1の実施形態に係るトナーコンテナ30の部材と同じ機能を備える部材については、先の実施形態の符号の末尾にPを付して示している。また、本実施形態では第1の実施形態に係るトナーコンテナ30と比較して、第1コイルばね60を備える点で相違するため、該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
図13Aを参照して、トナーコンテナ30Pは、コンテナ本体31Pと、攪拌ディスク32P(攪拌部材、第1回転部材)と、シャフト33Pと、移動壁34Pと、蓋部37Pと、を備える。そして、本実施形態では、攪拌ディスク32Pは、シャフト33Pに固定される円板部32P1と、円板部32P1からコンテナ本体31Pの蓋部37P側(移動壁34Pの搬送面側)に向かって突設される第1コイルばね60(突出部、コイルばね)と、を備える。
第1コイルばね60は、図14Aに示すように、伸縮自在のコイルばねである。本実施形態では、第1コイルばね60の外径は、コンテナ本体31Pの内径よりも僅かに小さく設定されている。第1コイルばね60は、第1ばね基端部601と、第1ばね先端部602とを備える。第1ばね基端部601は、円板部32P1に固定されている。また、第1コイルばね60の第1ばね先端部602側は、収容空間31SP内においてシャフト33Pまわりに蓋部37P側に延びている。図13Aに示すように、移動壁34Pが初期位置に配置された状態において、第1コイルばね60の第1ばね先端部602は、搬送面340SPの近傍に配置されている。
本実施形態では、モーターM(図8B)の回転駆動力が回転ギア38Pに伝達されると、シャフト33Pとともに第1コイルばね60が収容空間31SP内で回転する。このため、収容空間31SP内のトナーを攪拌することができる。この結果、トナーの流動性が増し、トナー排出口319Pに向かってトナーを安定して搬送することができる。また、トナーの流動性が増すことによって、搬送面340SPがトナーを押圧する負荷が低減される。この結果、シャフト33Pの回転トルクが低減される。
更に、本実施形態では、移動壁34Pの移動に伴って、第1コイルばね60の第1ばね先端部602が搬送面340SPに押圧されながら、第1コイルばね60が第1ばね基端部601側に圧縮される(図13B)。この結果、移動壁34Pのトナー排出口319Pへの移動が妨げられることが抑止される。また、図13Bに示すように、収容空間31SPが縮小した際に、第1コイルばね60の密度が高まるため、第1コイルばね60の攪拌力が増大される。したがって、収容空間31SP内のトナーを最後まで安定してトナー排出口319Pから排出させることができる。
更に、移動壁34Pがトナー排出口319Pに至ると、第1コイルばね60は搬送面340SPと円板部32P1とに挟まれる。このため、トナー排出口319Pの上方において第1コイルばね60が占有するスペースが縮小され、収容空間31SPを可能な限り消失させることができる。
なお、図14Bに示すように、第1コイルばね60の代わりに、第2コイルばね61(突出部、コイルばね)が攪拌ディスク32Pの円板部32P1に固定されてもよい。第2コイルばね61の外径は、第2ばね基端部611から第2ばね先端部612に向かって小さくなるように設定されている。このような構成によれば、移動壁34Pがトナー排出口319Pに至った際に、第2ばね先端部612が第2ばね基端部611の径方向内側に配置される。したがって、第2コイルばね61を、よりコンパクトに収縮させることができる。
次に、図15A、図15Bを参照して、本発明の第3の実施形態に係るトナーコンテナ30Qについて説明する。図15Aは、トナーコンテナ30Qの移動壁34Qがトナー排出口319Qに向かって移動している様子を示す断面図である。図15Bは、トナーコンテナ30Qの移動壁34Qがトナー排出口319Qに至った様子を示す断面図である。なお、各図において、先の第1の実施形態に係るトナーコンテナ30の部材と同じ機能を備える部材については、先の実施形態の符号の末尾にQを付して示している。また、本実施形態では第1の実施形態に係るトナーコンテナ30と比較して、攪拌フィルム62を備える点で相違するため、該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
図15Aを参照して、トナーコンテナ30Qは、コンテナ本体31Qと、攪拌ディスク32Q(攪拌部材、第1回転部材)と、シャフト33Qと、移動壁34Qと、蓋部37Qと、を備える。そして、本実施形態では、攪拌ディスク32Qは、シャフト33Qに固定される円板部32Q1と、円板部32Q1からコンテナ本体31Qの蓋部37Q側(移動壁34Qの搬送面側)に向かって突設される攪拌フィルム62(突出部、フィルム部材)と、を備える。
攪拌フィルム62は、図15Aに示すように、シャフト33Qを挟んで配置される一対の矩形状のフィルム部材である。攪拌フィルム62は、フィルム基端部621と、フィルム先端部622とを備える。フィルム基端部621は、円板部32Q1に固定されている。また、攪拌フィルム62のフィルム先端部622は、収容空間31SQ内において蓋部37Q側に延びている。
本実施形態においても、シャフト33Qとともに攪拌フィルム62が収容空間31SQ内で回転するため、収容空間31SQ内のトナーを攪拌することができる。このため、トナー排出口319Qに向かってトナーを安定して搬送することができる。また、収容空間31SQ内のトナーの流動性が増すことによって、シャフト33Qの回転トルクが低減される。また、移動壁34Qの移動に伴って、攪拌フィルム62のフィルム先端部622が搬送面340SQに押圧されながら、攪拌フィルム62がフィルム基端部621側に圧縮される(図15B)。この結果、移動壁34Qのトナー排出口319Qへの移動が妨げられることが抑止される。
次に、図16および図17を参照して、本発明の第4の実施形態に係るトナーコンテナについて説明する。図16は、本実施形態に係るトナーコンテナのシャフト33Rおよび攪拌ディスク63の斜視図である。また、図17は、攪拌ディスク63の正面図および側面図を統合して示した図である。セクション(A)は、攪拌ディスク63の正面図であり、セクション(B)およびセクション(C)は、攪拌ディスク63の側面図である。なお、セクション(B)は、セクション(A)の攪拌ディスク63を矢印C−Cで示す方向(上方かつ前方)から見た側面図であり、セクション(C)は、セクション(A)の攪拌ディスク63を右方から見た側面図である。なお、各図において、先の第1の実施形態に係るトナーコンテナ30の部材と同じ機能を備える部材については、先の実施形態の符号の末尾にRを付して示している。また、本実施形態では第1の実施形態に係るトナーコンテナ30と比較して、攪拌ディスク63が突片を備える点で相違するため、該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
本実施形態では、不図示の容器本体の左壁(トナーコンテナ30の左壁315)に沿って、攪拌ディスク63(攪拌部材、第1回転部材)が配置される。攪拌ディスク63は、シャフト33Rとともに一体的に図16の矢印R1方向に回転される。攪拌ディスク63は、ディスクプレート630(円板部)と、第1突起部631(突出部、突片)と、第2突起部632(突出部、突片、第1板状部)とを備える。
ディスクプレート630は、シャフト33Rの第2シャフト端部332Rに固定される円板状の部材である。ディスクプレート630の中央部に開口されたディスク軸穴部63Jに第2シャフト端部332Rが挿通される。第1突起部631及び第2突起部632は、ディスクプレート630の周方向に間隔をおいて複数配置される突片である。これらの突片は、不図示のトナー排出口の上方に配置されている。
第1突起部631は、第11突起631A(第2板状部)と、第12突起631B(第1板状部)とを備える。第12突起631Bは、ディスク軸穴部63Jに対向して、攪拌ディスク63の径方向に面する(交差する)ように配置された板状の突起である。第12突起631Bは、傾斜部631Cを備える。傾斜部631Cは、第12突起631Bの回転方向下流側の側縁であって、攪拌ディスク63の回転方向に沿って先下がりに傾斜している。第11突起631Aは、第12突起631Bと交差するように、第12突起631Bの回転方向上流側の側縁に連設されている。第11突起631Aは、攪拌ディスク63の回転方向に面するように配置された板状の突起である。第11突起631Aの径方向外側の側縁は、ディスクプレート630の外周部と径方向において面一とされている。
第2突起部632は、第12突起631Bと同様の形状からなり、隣接する第1突起部631同士の周方向の間にそれぞれ配置されている。また、第2突起部632は、第12突起631Bよりもディスクプレート630の外周部の近傍に配置されている。第2突起部632も第12突起631Bと同様に傾斜部632Aを備える。
本実施形態では、複数の第1突起部631および第2突起部632が、シャフト33R回りに回転することによって、不図示のトナー排出口の周辺のトナーを攪拌することができる。特に、第1突起部631の第11突起631Aの回転によって、ディスクプレート630の周辺のトナーを周方向に搬送しながら、攪拌することができる。また、第12突起631Bの傾斜部631Cおよび第2突起部632の傾斜部632Aによって、ディスクプレート630周辺のトナーを不図示の移動壁側(図16の矢印DL方向)に押し出すことができる。したがって、ディスクプレート630周辺のトナーを余すことなくトナー排出口から排出することができる。更に、不図示のトナー排出口の上方において、第1突起部631および第2突起部632が回転するため、攪拌され流動性が増したトナーが、現像剤排出口から自重によってスムーズに排出される。
更に、不図示の移動壁がトナー排出口に至ると、移動壁の搬送面が第1突起部631の右端面に当接する。このため、前記搬送面とディスクプレート630との間に残ったトナーは、第1突起部631の回転によってトナー排出口から積極的に吐き出される。したがって、トナーコンテナ内のトナーを効率良く排出することができる。
次に、図18A、図18Bを参照して、本発明の第5の実施形態に係るトナーコンテナ30Xについて説明する。図18Aは、トナーコンテナ30Xの移動壁34Xが初期位置に配置された状態の断面図である。図18Bは、攪拌リング64の側面図である。なお、各図において、先の第1の実施形態に係るトナーコンテナ30の部材と同じ機能を備える部材については、先の実施形態の符号の末尾にXを付して示している。また、本実施形態では第1の実施形態に係るトナーコンテナ30と比較して、攪拌リング64を備える点で相違するため、該相違点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
本実施形態では、トナーコンテナ30Xは、攪拌リング64(攪拌部材、第2回転部材)を備える。攪拌リング64は、初期位置に配置された移動壁34Xとトナー排出口319Xとの間において、シャフト33Xに軸支されるリング状の部材である。攪拌リング64は、リング軸穴部64Jと、リング外周部641と、リングリブ642と、リング開口部643(開口部)とを備える。
リング軸穴部64Jは、シャフト33Xが挿通される軸受部である。移動壁34Xと同様に、攪拌ディスク63Jは内周部に不図示の雌螺旋部を備える。そして、シャフト33Xの雄螺旋部333Xと前記雌螺旋部とが係合している。リング外周部641は、攪拌リング64の外周部分であって、その外径はコンテナ本体31Xの内径よりも僅かに小さく設定されている。リングリブ642は、リング軸穴部64Jとリング外周部641とを径方向において連設するリブである。リングリブ642は周方向に沿って複数配置されている。リング開口部643は、隣接するリングリブ642同士の間に形成された扇形状の開口部である。
シャフト33Xが回転され、移動壁34Xがトナー排出口319Xに向かって移動すると、収容空間31SX内のトナーが搬送面340SXに押圧される。やがて、このトナーが攪拌リング64を押圧することによって、攪拌リング64が雄螺旋部333Xに沿ってトナー排出口319X側に移動する。このとき、リングリブ642を備えた攪拌リング64の回転によって、収容空間31SX内のトナーが攪拌される。したがって、トナーの流動性が増し、トナー排出口319Xへのトナーの流れが促進される。攪拌リング64は、移動壁34Xよりも先にトナー排出口319Xに至ってもよいし、攪拌リング64に追いついた移動壁34の搬送面340SXに押圧されながらトナー排出口319Xに至ってもよい。いずれの場合であっても、攪拌リング64が移動壁34Xのトナー排出口319Xへの移動を妨げることが防止される。
なお、上記のように、攪拌リング64は、リング開口部643を備えるため、収容空間31SX内のトナーがリング開口部643を介して第1方向に沿って移動することができる。このため、攪拌リング64の回転によるトナーの攪拌が促進される。更に、攪拌リング64が収容空間31SXを前後に仕切って二分することがないため、攪拌リング64と移動壁34Xとの間のトナーの凝集が防止される。
以上、本発明の実施形態に係るトナーコンテナ30、30P、30Qおよび30X、ならびに、これらを備えたプリンター100について説明した。これらの構成によれば、各トナーコンテナ内のトナーが効率的に使用されながら、シートに画像が形成される。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
(1)上記の第1の実施形態では、プリンター100としてモノクロプリンターをもって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。特に、プリンター100がタンデム式のカラープリンターの場合には、プリンター100の開閉カバー100C(図2)が開放された後、複数色のトナーに対応してそれぞれのトナーコンテナ30が上方から隣接するように筐体101に装着されてもよい。
(2)また、上記の第1の実施形態では、トナーコンテナ30が現像装置20の長手方向に沿うようにプリンター100に装着される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。トナーコンテナ30は、現像装置20の長手方向と交差する方向に沿って装着される態様でもよい。
(3)また、上記の第1の実施形態では、トナーコンテナ30がシャッター317を備える態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記のように、移動壁34は最終位置に至るとトナー排出口319を封止する。このため、トナーコンテナ30の使用開始までの間、トナー排出口319を封止するフィルムシールがトナー排出口319に配置されてもよい。フィルムシールは、新品のトナーコンテナ30がプリンター100に装着されると、ユーザーによって引き剥がされる。この結果、トナー排出口319が開放され、不図示の現像装置に連通される。そして、前述のように、トナーコンテナ30内のトナーが空になると、移動壁34の排出口封止部341Bがトナー排出口319を塞ぐ。
(4)また、上記の第1の実施形態では、体積補給型のトナー補給形式をもって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像装置20に不図示のトナーセンサーが配置される態様でもよい。トナーセンサーによって現像装置20内のトナーが減少したことが検知されると、制御部50によってモーターMが駆動され、移動壁34が第1方向に沿って移動される。この結果、トナー排出口319からトナーが落下し現像装置20に流入する。
(5)更に、上記の第1実施形態では、軸受部340Aが移動壁34の中央部に配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。軸受部340Aは、移動壁34の他の領域に配置されてもよい。軸受部340Aが移動壁34の上端側に配置され、対応するシャフト33もコンテナ本体31内の上方において延設される態様でもよい。この場合、シャフトシール343(図10A)に付与されるトナーの圧力が低くなるため、シャフトシール343のシール性能が一層高く維持される。
Claims (17)
- 長手方向に沿って筒状に延びた内部空間を画定する内周面と、前記内部空間に設けられ、現像剤が収容される収容空間と、前記収容空間に連通して前記内周面の下面に開口され、現像剤が排出される現像剤排出口と、を備える容器本体と、
前記容器本体の前記内部空間に設けられ、前記内周面に対して摺動可能に密接して配置された外周面と、前記容器本体の前記内周面とともに前記収容空間を画定する搬送面とを備え、前記収容空間に収容された前記現像剤を前記現像剤排出口に向かって搬送しながら、前記内部空間内を前記長手方向の一端側から他端側へ前記現像剤排出口に至るまで移動する移動壁と、
前記収容空間内の前記現像剤を攪拌し、前記移動壁が前記現像剤排出口に至ると、前記移動壁の前記搬送面に対向して配置される攪拌部材と、
を有する現像剤収容容器。 - 前記容器本体は、前記長手方向の一端部に配置され、前記内部空間の端面を画定する壁部を備え、
前記容器本体のうち前記長手方向において前記壁部に対向する他端部に装着され、前記内部空間を塞ぐ蓋部と、
外周面に螺旋状に突設された第1係合部を備え、前記内部空間において前記長手方向に沿って延びるように前記壁部および前記蓋部に回転可能に支持されるシャフト部と、
所定の駆動源が発生する回転駆動力を前記シャフト部に伝達する駆動伝達部と、
前記移動壁に配置され、内周面から突設され前記第1係合部と係合する第2係合部を備え、前記シャフト部が挿通される軸受部と、
を更に有する請求項1に記載の現像剤収容容器。 - 前記現像剤排出口は、前記容器本体の前記壁部側の端部に配置され、
前記攪拌部材は、前記壁部に沿うように前記シャフト部に固定され、前記シャフト部とともに回転する第1回転部材である請求項2に記載の現像剤収容容器。 - 前記第1回転部材は、前記シャフト部に固定される円板部と、前記円板部から前記移動壁の前記搬送面に向かって突設される突出部と、を備える請求項3に記載の現像剤収容容器。
- 前記突出部は、基端部が前記円板部に固定され、先端部側が前記収容空間内において前記シャフト部まわりに前記蓋部側に延びるコイルばねであって、
前記移動壁の移動に伴って、前記コイルばねの前記先端部が前記搬送面に押圧されながら、前記コイルばねが前記基端部側に圧縮される請求項4に記載の現像剤収容容器。 - 前記コイルバばねの外径は、前記基端部から前記先端部に向かって小さくなるように設定されている請求項5に記載の現像剤収容容器。
- 前記突出部は、基端部が前記円板部に固定され、先端部側が前記収容空間内において前記蓋部側に延びるフィルム部材であって、
前記移動壁の移動に伴って、前記フィルム部材の前記先端部が前記搬送面に押圧されながら、前記フィルム部材が前記基端部側に圧縮される請求項4に記載の現像剤収容容器。 - 前記移動壁が前記現像剤排出口に至ると、前記突出部が前記搬送面と前記円板部とに挟まれる請求項5に記載の現像剤収容容器。
- 前記突出部は、前記円板部の周方向に間隔をおいて複数配置される突片である請求項4に記載の現像剤収容容器。
- 前記突片は、前記第1回転部材の径方向と交差する第1板状部からなり、前記第1回転部材の回転方向に沿って先下がりの傾斜部を備える請求項9に記載の現像剤収容容器。
- 前記突片は、更に、前記第1板状部と交差して配置され、前記第1回転部材の回転方向と交差する第2板状部を備える請求項10に記載の現像剤収容容器。
- 前記突片は、前記現像剤排出口の上方において、前記シャフト部周りに回転する請求項9に記載の現像剤収容容器。
- 前記攪拌部材は、前記初期位置に配置された前記移動壁と前記現像剤排出口との間において、前記シャフト部まわりに回転する第2回転部材である請求項2に記載の現像剤収容容器。
- 前記第2回転部材は、円板形状を有し、前記長手方向に沿って貫通された開口部を備える請求項13に記載の現像剤収容容器。
- 前記第2回転部材は、前記移動壁の移動に伴って、前記移動壁の前記搬送面、または、前記搬送面によって搬送される前記現像剤に押圧されることで、前記長手方向に沿って移動し前記現像剤排出口に至る請求項13に記載の現像剤収容容器。
- 前記移動壁の前記外周面は、前記移動壁が前記現像剤排出口に至ると、前記現像剤排出口を前記容器本体の内側から塞ぐ排出口封止部を備える請求項1に記載の現像剤収容容器。
- 請求項1に記載の現像剤収容容器と、
表面に静電潜像が形成されるとともに、現像剤像を担持する像担持体と、
前記現像剤収容容器から前記現像剤が補給され、前記像担持体に前記現像剤を供給する現像装置と、
前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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