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JP6394351B2 - 粉体収容容器及び画像形成装置 - Google Patents

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JP6394351B2 JP2014252409A JP2014252409A JP6394351B2 JP 6394351 B2 JP6394351 B2 JP 6394351B2 JP 2014252409 A JP2014252409 A JP 2014252409A JP 2014252409 A JP2014252409 A JP 2014252409A JP 6394351 B2 JP6394351 B2 JP 6394351B2
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Description

本発明は、粉体収容容器及び画像形成装置に関する。
プリンタ、ファクシミリ、複写機、これら複数の機能を備えた複合機などの電子写真方式の画像形成装置は、粉体であるトナーを収容した粉体収容容器としてのトナー容器からトナーを粉体搬送装置で現像装置に供給(補給)している。トナー容器は、トナーが収容される粉体収容部と、粉体収容部の一端に設けられた開口部と、トナー容器からのトナーを受け入れる粉体受入口を有する搬送管を受け入れる開口部に設けられた搬送管受入部材と、粉体収容部の開口部側へトナーを搬送する搬送手段と、粉体収容部が回転することで開口部側のトナーを汲み上げて粉体受入口へと落下させて供給する粉体汲み上げ部を有する構成がある。例えば特許文献1。
搬送管受入部材の開口部に挿入された搬送管の粉体受入口に対してトナーを汲み上げて供給する方式の場合、トナーの流動性によって効率よく粉体受入口にトナーを供給できないことかある。
本発明は、粉体収容容器内に挿入された搬送管の粉体受入口に効率よく現像剤を供給可能にすることを、その目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る粉体収容容器は、画像形成用の粉体が収容された粉体収容容器が装着可能であり、前記粉体収容容器からの粉体を受け入れる粉体受入口を有し該粉体受入口が上方に向け開口している搬送管を備え、装着された粉体収容容器を回転させる時には該粉体収容容器を所定回転数の範囲で回転させる画像形成装置に用いるものであり、画像形成用の粉体を収容する回転可能な粉体収容部と、粉体収容部の一端に設けられ、搬送管を該粉体収容容器の回転中心となる位置に挿入可能な開口部と、開口部側へ粉体収容部内の粉体を搬送する搬送手段と、粉体収容部が回転することで開口部側の粉体を汲み上げて粉体受入口へと供給する粉体汲み上げ部を備え、粉体汲み上げ部は、粉体収容部の内壁面から回転中心軸側に向かって延びる汲み上げ面を有し、汲み上げ面は、回転中心軸側の内端部が粉体収容部の該回転中心軸方向に延びているとともに、該内端部の縁が回転中心軸と略平行であって、且つ、回転中心軸方向から見たときに、該回転中心軸及び該内端部の縁を通る仮想直線よりも粉体収容部の回転方向における上流側に向けて所定範囲の傾斜角で傾斜させてあり、汲み上げ面に対向する空間の開口部側に向けてトナーを送り込むための搬送部を有し、汲み上げ面における搬送部の開始位置は、開口部に搬送管が挿入されたときの、粉体受入口の軸線方向への開口範囲内であることを特徴としている。
本発明によれば、粉体収容部の内壁面から回転中心軸側に向かって延びる汲み上げ面が、回転中心軸側の内端部が粉体収容部の該回転中心軸方向に延びているとともに、該内端部の縁が回転中心軸と略平行であって、且つ、回転中心軸方向から見たときに、該回転中心軸及び該内端部の縁を通る仮想直線よりも粉体収容部の回転方向における上流側に向けて所定範囲の傾斜角で傾斜させてあるので、粉体収容容器内に挿入された搬送管の粉体受入口に効率よく粉体収容容器内の粉体である現像剤を供給することができる。
本発明に係る粉体収納容器を装着する前の粉体搬送装置と粉体収納容器の断面説明図。 本発明に係る画像形成装置の一形態を示す全体構成図。 図2に示す画像形成装置の作像部の一構成を示す模式図。 粉体搬送装置に粉体収納容器が設置された状態を示す概略斜視図。 図2に示す画像形成装置における粉体搬送装置に粉体収納容器が設置された状態を示す模式図。 粉体収納容器を装着した状態の粉体収納装置と粉体収納容器の斜視説明図。 本発明に係る粉体収納容器の構成を示す斜視説明図。 粉体収納容器を装着した状態の粉体収納装置と粉体収納容器の断面説明図。 本発明に係る粉体収容容器の粉体収容部の構成と、ノズル受入部材を取り外した状態を説明する図。 ノズル受入部材を粉体収容部に取り付けた状態を説明する図。 容器先端側から見たノズル受入部材の斜視説明図。 (a)〜(d)は開閉部材と搬送管の装着動作時の状態を説明する上方から見た平面視図。 本発明に係る粉体収容容器の粉体収容部の開口部側の構成を説明する拡大斜視図。 図13に示す粉体収容部が回転したときの開口部側の構成を説明する拡大斜視図。 本発明の第1の実施形態に係る粉体汲み上げ部の汲み上げ面の構成を示す拡大図。 汲み上げ面がマイナス方向に傾斜した時の汲み上げ特性となるトナー残量と補給量の関係を示す図。 汲み上げ面の傾斜角を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と補給量の関係を示す図。 容器本体の回転数を変更した場合の汲み上げ面の汲み上げ特性となるトナー残量と補給量の関係を示す図。 (a)、(b)は汲み上げ面の傾斜角とトナー環境条件を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と排出量の関係を比較する図。 (a)、(b)は図19に対して容器本体の回転数を変更した場合で、汲み上げ面の傾斜角とトナー環境条件を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と排出量の関係を比較する図。 (a)、(b)は、本発明に係る粉体収容容器の量産モデルによる容器本体の汲み上げ面の傾斜角と容器本体の回転数を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と排出量の関係を比較する図。 (a)、(b)は、本発明に係る粉体収容容器の量産モデルによる容器本体の汲み上げ面の傾斜角とトナー環境条件を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と補給量の関係を比較する図。 (a)〜(c)は、本発明の第2の実施形態に係る粉体汲み上げ部の回転時の変化を模式的に説明した動作図。 粉体汲み上げ部と搬送部との接触部と、搬送部の粉体受入口との位置関係を説明する拡大図。 粉体汲み上げ部に形成される空間の形状を説明する拡大斜視図。 (a)、(b)は粉体汲み上げ部に形成される粉体受入口側に位置する壁部と粉体受入口との位置関係を説明する拡大図。 (a)〜(c)は、粉体汲み上げ部内に位置する搬送部と汲み上げ面との高さの関係と作用を説明する図。 搬送部と汲み上げ面でなす角度を説明する拡大斜視図。 (a)〜(c)は、本発明の第3の実施形態に係る粉体汲み上げ部の回転時の変化を模式的に説明した動作図。 (a)〜(c)は、本発明の第4の実施形態に係る粉体汲み上げ部の回転時の変化を模式的に説明した動作図。 (a)、(b)は、本発明の変形例の構成と粉体汲み上げ部の回転時の変化を模式的に説明した動作図。 搬送部と粉体汲み上げ部との回転中心軸方向での位置関係を説明する拡大図。 本発明の第5の実施形態に係る容器本体の構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図。 本発明の第5の実施形態に係る容器本体の開口部側の構成を説明する拡大斜視図。 本発明の第5の実施形態に係る容器本体の開口部側の構成を説明する拡大断面図。 本発明の第5の実施形態に粉体汲み上げ部の汲み上げ面の構成を説明する拡大図。 (a)〜(c)は、本発明の第5の実施形態に係る粉体汲み上げ部の回転時の変化を模式的に説明した動作図。 (a)〜(c)は、図37(c)に続く粉体汲み上げ部の回転時の変化を模式的に説明した動作図。 (a)は容器本体の内部空間が小さい場合のトナーの拡散性を示す模式図、(b)は第5の実施形態に係る容器本体の内部空間を広げた場合のトナーの拡散性を示す模式図。
以下、本発明の複数の実施形態について図面を用いて説明する。各形態において同一部材または同一機能を有する部材には、同一の符号を付し、後段の実施形態においてはその説明を省略する。以下の記載は例であり、特許請求の範囲を限定するものではない。また当業者は本発明の特許請求の範囲内で変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であるが、これらの変更・修正は当然この特許請求の範囲に含まれる。なお、図中Y、M、C、Kは(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した構成部材に付す添え字であり、適宜省略する。
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500」という)の概略構成図である。複写機500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、これら複数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100」という)、給紙テーブル(以下、「給紙部200」という)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400」という)から主に構成されている。
プリンタ部100の上部に設けられた粉体容器収納部としてのトナー容器収納部70には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した四つの粉体収容容器としてのトナー容器32(Y,M,C,K)が着脱自在(交換自在)に設置されている。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49(Y,M,C,K)、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を備えている。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中の矢印方向に無端移動する。
プリンタ部100には、中間転写ベルト48に対向するように、各色に対応した四つの作像部46(Y,M,C,K)が並設されている。四つのトナー容器32(Y,M,C,K)の下方には、それぞれの色のトナー容器に対応した四つの粉体補給(供給)装置としてのトナー補給装置60(Y,M,C,K)が配設されている。そして、トナー容器32(Y,M,C,K)に収容された粉体の現像剤であるトナーは、それぞれに対応するトナー補給装置60(Y,M,C,K)によって、各色に対応した作像部46(Y,M,C,K)が備える現像装置内に供給(補給)される。本実施形態においては、四つの作像部46(Y,M,C,K)によって画像形成部が構成されている。
図2に示すように、プリンタ部100は、四つの作像部46の下方に潜像形成手段である露光装置47を備えている。露光装置47は、スキャナ部400で読み込んだ原稿画像の画像情報に基づいて、後述する像担持体としての感光体41(Y,M,C,K)の表面を露光走査し、各感光体の表面に静電潜像を形成する。画像情報はスキャナ部400からの読み込みではなく、複写機500に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報であってもよい。
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。
図3は、イエローに対応した作像部46Yの概略構成を示す模式図である。
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。
なお、他の三つの作像部46(M,C,K)も、使用されるトナーの色が異なる点以外は、イエローに対応した作像部46Yとほぼ同様の構成となっていて、各感光体41(M,C,K)上にそれぞれの色のトナーに対応したトナー像が形成される。以下、他の三つの作像部46(M,C,K)の説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部46Yのみの説明を行うことにする。
感光体41Yは、駆動モータによって図3中の時計回り方向に回転駆動される。感光体41Yは、帯電ローラ44Yと対向する位置で、感光体41Yの表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、感光体41Yの表面は、露光装置47から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程)。その後、感光体41Yの表面は、現像装置50Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像がイエローのトナーで現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程)。
中間転写ユニット85の四つの一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)は、それぞれ、中間転写ベルト48を感光体41(Y,M,C,K)との間に挟み込んで一次転写ニップをそれぞれ形成している。一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)には、トナーの極性とは逆の転写バイアスがそれぞれ印加される。
現像工程でトナー像が形成された感光体41Yの表面は、中間転写ベルト48を挟んで一次転写バイアスローラ49Yと対向する一次転写ニップに達して、この一次転写ニップで感光体41Y上のトナー像が中間転写ベルト48上に転写される(一次転写工程)。このとき、感光体41Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト48に転写した感光体41Yの表面は、感光体クリーニング装置42Yとの対向位置に達する。感光体41Y上に残存した未転写トナーは、この対向位置で感光体クリーニング装置42Yが備えるクリーニングブレード42aによって機械的に回収される(クリーニング工程)。最後に、感光体41Yの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体41Y上の残留電位が除去される。こうして、感光体41Y上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
このような作像プロセスは、他の作像部46(M,C,K)でも、イエローの作像部46Yと同様に行われる。すなわち、作像部46(M,C,K)の下方に配設された露光装置47から、画像情報に基づいたレーザ光Lが、各作像部46(M,C,K)の感光体41(M,C,K)上に向けて照射される。詳しくは、露光装置47は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して各感光体41(M,C,K)上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体41(M,C,K)上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト48上に転写する。
このとき、中間転写ベルト48は、図2中の矢印方向に走行して、各一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)の一次転写ニップを順次通過する。これにより、各感光体41(Y,M,C,K)上の各色のトナー像が、中間転写ベルト48上に重ねて一次転写され、中間転写ベルト48上にカラートナー像が形成される。
各色のトナー像が重ねて転写され、カラートナー像が形成された中間転写ベルト48は、二次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、二次転写バックアップローラ82が、二次転写ローラ89との間に中間転写ベルト48を挟み込んで二次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト48上に形成されたカラートナー像は、二次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に、例えば二次転写バックアップローラ82に印加される転写バイアスの作用によって転写される。このとき、中間転写ベルト48には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト48は、中間転写クリーニング装置の位置に達し、その表面上の未転写トナーが回収され、中間転写ベルト48上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
次に、記録媒体Pの動きについて説明する。
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。
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト48上のカラートナー像が二次転写ニップに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されることで、記録媒体Pが二次転写ニップに向けて搬送される。これにより、記録媒体P上に、所望のカラートナー像が転写される。
二次転写ニップでカラートナー像が転写された記録媒体Pは、定着装置86の位置に搬送される。定着装置86では、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラートナー像が記録媒体P上に定着される。定着装置86を通過した記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。こうして、複写機500における一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、作像部46における現像装置50の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。なお、ここではイエローに対応した作像部46Yを例に挙げて説明を行うが、他色の作像部46(M,C,K)においても同様の構成及び動作を行う。
現像装置50Yは、図3に示すように、現像剤担持体としての現像ローラ51Y、現像剤規制板としてのドクタブレード52Y、二つの現像剤搬送スクリュ55Y、及び、トナー濃度検知センサ56Y等で構成されている。現像ローラ51Yは、感光体41Yに対向し、ドクタブレード52Yは、現像ローラ51Yに対向する。二つの現像剤搬送スクリュ55Yは、二つの現像剤収容部(53Y,54Y)内に配設されている。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットローラ、及び、マグネットローラの周囲を回転するスリーブ等で構成されている。第一現像剤収容部53Y及び第二現像剤収容部54Y内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Gが収容されている。第二現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送経路64Yに連通している。トナー濃度検知センサ56Yは、第二現像剤収容部54Y内の現像剤G中のトナー濃度を検知する。
現像装置50Y内の現像剤Gは、二つの現像剤搬送スクリュ55Yによって、攪拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとの間を循環する。第一現像剤収容部53Y内の現像剤Gは、現像剤搬送スクリュ55Yの一方に搬送されながら現像ローラ51Y内のマグネットローラにより形成される磁界によって現像ローラ51Yのスリーブ表面上に供給されて担持される。現像ローラ51Yのスリーブは、図3に矢印で示すように反時計回り方向に回転駆動し、現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。このとき、現像剤G中のトナーは、現像剤G中のキャリアとの摩擦帯電によりキャリアとは逆極性の電位に帯電して静電的にキャリアに吸着し、現像ローラ51Y上に形成された磁界によって引き寄せられるキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、図3中の矢印方向に搬送されて、ドクタブレード52Yと現像ローラ51Yとが対向するドクタ部に達する。現像ローラ51Y上の現像剤Gは、ドクタ部を通過する際にその量が規制されて適量化され、その後、感光体41Yとの対向位置である現像領域まで搬送される。現像領域では、現像ローラ51Yと感光体41Yとの間に形成された現像電界によって感光体41Y上に形成された潜像に現像剤G中のトナーが吸着される。現像領域を通過した現像ローラ51Yの表面上に残った現像剤Gは、スリーブの回転に伴い第1現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
現像装置50Y内の現像剤Gは、トナー濃度が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置50Y内の現像剤Gに含まれるトナーの現像による消費量に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、後述するトナー補給装置60Yを介して第二現像剤収容部54Y内に補給される。第二現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、二つの現像剤搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合、攪拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとの間を循環する。
図4は、トナー容器収納部70に4つのトナー容器32(Y、M、C、K)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60にトナー容器32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60(Y、M、C、K)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、(Y、M、C、K)を省略してトナー補給装置60とトナー容器32を説明する。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。
図4に示すプリンタ部100のトナー容器収納部70に装着されたトナー容器32(Y、M、C、K)内のトナーは、図5に示すように、各色の現像装置50内のトナー消費に応じて、適宜に現像装置内に補給される。このとき、各トナー容器32内のトナーは、各色のトナー補給装置60によって補給される。トナー補給装置60は、トナー容器収納部70、搬送管としての搬送ノズル611、搬送部材としての搬送スクリュ614、トナー落下搬送経路64、駆動部(容器回転駆動部)91等でそれぞれ構成されている。トナー容器32が図5中、装着方向Qへユーザーによって押し込まれる装着動作によってプリンタ部100のトナー容器収納部70内を移動されると、その装着動作に連動して、トナー容器32の装着方向Qにおける容器先端側からトナー補給装置60の各搬送ノズル611がそれぞれ容器内に挿入される。これにより、各トナー容器32内と各搬送ノズル611内とが連通する。この装着動作に連動して連通する構成についての詳細は後述する。
各色のトナー容器32はトナーボトルとも称され、トナー容器収納部70に非回転でそれぞれ保持される保持部であり容器カバーとしての容器先端側カバー34と、容器側歯車としての容器ギア301が一体的に形成された粉体収容部としての略円筒形状の容器本体33とから主に構成される。各容器本体33は、各容器先端側カバー34に対して回転可能に保持されている。なお、図5中のセットカバー608は、トナー容器収納部70の容器カバー受入部73の一部である。
トナー容器収納部70は、図4に示すように、主として、挿入口形成部71と、容器受部72と、容器カバー受入部73とで構成されている。
挿入口形成部71は、各トナー容器32(Y、M、C、K)の装着動作時における挿入口71aが形成された部分である。トナー容器収納部70の挿入口形成部71は、複写機500の手前側(図2の紙面垂直方向手前側)に設置された図示しない本体カバーを開放すると露呈される。そして、各トナー容器32(Y、M、C、K)の長手方向を水平方向とした状態で、複写機500の手前側から各トナー容器32の着脱操作(トナー容器32(Y、M、C、K)の長手方向を着脱方向とする着脱操作)を行う。
容器受部72は、各トナー容器32の容器本体33(Y、M、C、K)をそれぞれ支持する部分である。容器受部72は、トナー補給装置60にトナー容器32(Y、M、C、K)を装着するときに、トナー容器32(Y、M、C、K)を滑らせて移動させる部分であり、トナー容器32(Y、M、C、K)の長手方向(着脱方向)と直交する幅方向Wにおいて4つに区分されている。容器受部72は、各容器本体33容器受部72は、の長手方向に沿って、挿入口形成部71から容器カバー受入部73まで続く、容器載置部としての溝部が形成されている。各色のトナー容器32(Y,M,C,K)は、この溝部上で長手方向に滑り移動可能に構成されている。容器受部72は、その長手方向の長さが、各色の容器本体33(Y、M、C、K)の長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。
容器カバー受入部73は、各トナー容器32(Y、M、C、K)の容器先端側カバー34(Y、M、C、K)及び容器本体33(Y、M、C、K)をそれぞれ保持する部分である。容器カバー受入部73は、容器受部72における長手方向(着脱方向)の容器先端側(装着方向Q側)に設けられ、挿入口形成部71は容器受部72における長手方向の一端側(離脱方向Q1側)に設けられている。
4つのトナー容器32(Y、M、C、K)は、それぞれ容器受部72上で滑り移動可能とされている。このため、各トナー容器(Y、M、C、K)の装着動作にともない、容器先端側カバー34(Y、M、C、K)は、挿入口形成部71を通過した後に、しばらく容器受部72上を滑動して、その後に容器カバー受入部73に装着される。
図5に示すように、各容器本体33には歯車としての容器ギア301がそれぞれ設けられている。各容器本体33には、各容器先端側カバー34が容器カバー受入部73にそれぞれ装着された状態で、駆動モータとギア等で構成されている駆動部(容器回転駆動部)91から本体側歯車としての容器駆動ギア601をそれぞれ介して各容器ギア301に回転駆動が入力される。これにより、各色の容器本体33が図5中の矢印Aで示す回転方向(以下、回転方向Aと記す)に回転駆動される。各容器本体33内のトナーは、各容器本体33自体がそれぞれ回転することで、容器本体33の内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起302によって、容器本体長手方向に沿って図5中の右側に位置する一端から左側に位置する他端へそれぞれ搬送される。すなわち本実施形態において、搬送手段は螺旋状突起302である。これにより、他端にそれぞれ設けられた容器先端側カバー34側から各色の搬送ノズル611に、上方に向け開口するように形成された粉体受入口としてのノズル開口610を介して搬送ノズル611内に各色のトナーがそれぞれ供給される。各ノズル開口610は、各容器本体33の長手方向における容器ギア301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とそれぞれ連通する。すなわち、各容器ギア301は、各ノズル開口610とシャッタ支持開口335bとが連通する位置よりも開口部33a側において容器駆動ギア601とそれぞれ噛み合う。
各搬送ノズル611内には、それぞれ搬送スクリュ614が配置されている。各搬送スクリュ614は、駆動部(容器回転駆動部)91から搬送スクリュギア605に回転駆動が入力されることで回転し、搬送ノズル611内に供給されたトナーをそれぞれ搬送する。搬送ノズル611の搬送方向下流端は、トナー落下搬送経路64にそれぞれ接続されている。各搬送スクリュ614によって搬送されたトナーは、トナー落下搬送経路64を自重落下して現像装置50(第二現像剤収容部54)内にそれぞれ補給される。
トナー容器32(Y、M、C、K)は、それぞれ寿命に達したとき(収容するトナー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32(Y、M、C、K)の長手方向における容器先端側カバー34(Y、M、C、K)とは反対側の端部、すなわち、離脱方向Q1には把手部303(Y、M、C、K)がそれぞれ設けられており、容器交換の際には、作業者が把手部303(Y、M、C、K)を握って引き出すことで、トナー容器収納部70に装着されたトナー容器32(Y、M、C、K)を取り外すことが出来る。
ここで、図6を用いて駆動部91の構成について補足する。なお図6では、色の識別符号は省略している。駆動部91は、各色の容器駆動ギア601と各色の搬送スクリュギア605をそれぞれ備えている。各容器駆動ギア601は、各取付基板602に固定された駆動モータ603によってそれぞれ駆動され、その出力歯車がそれぞれ回転することで回転駆動される。各搬送スクリュギア605は、各出力歯車の回転がそれぞれ各色の連結歯車604を介してそれぞれ伝達されることで回転駆動される。
図5に示すように、トナー補給装置60では、各搬送スクリュ614の回転数によって各現像装置50へのトナーの供給量を制御している。このため、各搬送ノズル611内を通過したトナーは、各現像装置50への供給量をそれぞれ制御されることなく、トナー落下搬送経路64を介して、直接に各現像装置50へと搬送される。本実施形態のように、搬送ノズル611をトナー容器32にそれぞれ挿入するトナー補給装置60であっても、トナーホッパ等のトナー一時貯留部を設けてもよい。
次に、本実施形態に係るトナー容器32(Y、M、C、K)及びトナー補給装置60(Y、M、C、K)についてより詳細に説明する。なお、上述したように、トナー容器32(Y、M、C、K)及びトナー補給装置60(Y、M、C、K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっている。このため、トナーの色を示す添字Y、M、C、Kは省略するとともに、1つのトナー容器32とトナー補給装置60の構成として説明する。
図1は、トナー容器32を装着する前のトナー補給装置60と、容器先端側のトナー容器32の端部との断面説明図である。図7はトナー容器32の斜視説明図であり、図8は、トナー容器32を装着した状態のトナー補給装置60と、容器先端側のトナー容器32の端部との断面説明図である。
図1に示すように、トナー補給装置60は、内部に搬送スクリュ614を備える搬送ノズル611と、ノズルシャッタ612を備える。ノズルシャッタ612は、トナー容器32が装着される前の非装着時(図1の状態)ではノズル開口610を閉鎖し、トナー容器32が装着された装着時(図8の状態)ではノズル開口610を開放するように、搬送ノズル611の外周面にスライド自在に装着されている。このノズルシャッタ612には、後述する搬送管受入部材としてのノズル受入部材330における搬送ノズル611と当接する端面よりも装着方向下流側に鍔部としてのノズルシャッタ鍔部612aが設けられている。
一方、トナー容器32(容器本体)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が形成されており、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を備える。
セットカバー608は、その中央に搬送ノズル611が配置されている。搬送ノズル611は、トナー容器32の装着方向Qにおいて下流側となる容器セット部615における装着方向奥側である端面615bから装着方向上流側に向けて容器カバー受入部73内に突出するように配置されている。容器受入部としての容器セット部615は、搬送ノズル611の周囲を囲むように、搬送ノズル611の突出方向であって、トナー容器32の装着方向上流側に向かって立設している。つまり、容器セット部615は、搬送ノズル611の根本に配置されており、トナー容器32内のトナーを搬送するためにトナー容器32内の搬送手段が回転する際に回転中心軸部として機能する容器開口部33aのトナー容器収納部70への位置決め部である。すなわち、容器開口部33aが容器セット部615に挿入されて嵌合することで、容器開口部33aの径方向への位置が確定される。トナー容器32は、トナー補給装置60に装着された状態で、トナー容器32の容器開口部33aの外周面33bが容器セット部615と摺動可能な状態で嵌合する。
容器セット部615の端部内周面615aとトナー容器32の容器開口部33aの外周面33bとが嵌合することにより、トナー容器32のトナー補給装置60に対するトナー容器32の長手方向(着脱方向)に直交する径方向の位置決めがなされる。また、トナー容器32の回転時には、容器開口部33aの外周面33bが回転中心軸部として機能し、容器セット部615の端部内周面615aは軸受けとして機能する。このときの容器開口部33aの外周面33bが容器セット部615の端部内周面615aと摺動可能に接触し、トナー容器32のトナー補給装置60に対する径方向の位置決めがなされる位置を図8中のαで示す。
次に、トナー容器32について説明する。
上述したようにトナー容器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。図9は容器先端側カバー34を取り外した状態の容器本体33と、容器本体33に取り付けたノズル受入部材330の構成を側面から見た図であり、図10はノズル受入部材330を容器本体33に取り付けた状態を説明する図である。
図9に示すように、容器本体33は、略円筒状であり、円筒の中心軸を回転中心軸O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の長手方向は回転中心軸方向であり、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が図中の回転方向A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中心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。
容器本体33の容器先端側の内壁には、図9、図10に示すように、容器本体33が回転方向Aに回転することで螺旋状突起302によって容器先端側に搬送されてきたトナーを、容器本体33の回転によって上方に汲み上げる粉体汲み上げ部304が形成されている。粉体汲み上げ部304は、螺旋状突起302の搬送力によって搬送されたトナーを、容器本体33の回転に応じてその汲み上げ面3040によって上方に汲み上げる。これにより、挿入された搬送ノズル611よりも上方にトナーを汲み上げることができる。また、図9、図10に示すように、粉体汲み上げ部304の内周面にも、螺旋状突起302と同様に内部のトナーを汲み上げ面3040にトナーを送り込むための搬送部としての螺旋状に形成された汲み上げ部螺旋状突起304aが形成されている。粉体汲み上げ部304の詳細については、後述詳細に説明する。
容器本体33の粉体汲み上げ部304よりもさらに容器先端側には、容器ギア301が形成されている。容器先端側カバー34には、容器本体33に取り付けた状態で、この容器ギア301の一部(図7中の奥側)が露出するように、歯車露出開口部34aが設けられている。そして、トナー容器32をトナー補給装置60に装着することで、歯車露出開口部34aから露出した容器ギア301が、トナー補給装置60側の容器駆動ギア601に噛み合う構成となっている。容器ギア301は、ノズル開口610よりも容器本体33の長手方向において容器開口部33a側(容器開口部33aの近傍)に設けられていて、容器駆動ギア601と噛合可能に配置されている。そして容器ギア301は、容器駆動ギア601に噛合することで、搬送手段を回転可能とする。
容器本体33の容器ギア301よりもさらに容器先端側には、円筒状の容器開口部33aが容器ギア301と同軸上に形成されている。そして、図10に示すように、この容器開口部33aに容器開口部33aと同軸にノズル受入部材330の受入部材固定部337を圧入することにより、容器本体33に対してノズル受入部材330を固定することが出来る。トナー容器32は、容器本体33に対してその一端側に設けられた開口部としての容器開口部33aの開口からトナーを充填後、図10に示すようにノズル受入部材330を容器本体33の容器開口部33aに挿入固定する構成となっている。つまり容器開口部33aは、搬送ノズル611をトナー容器32の回転中心となる位置に挿入可能としている。
図10に示すように、容器本体33の容器開口部33aと容器ギア301との間には、引掛け部としてのカバー爪引掛け部306が形成されている。カバー爪引掛け部306は、容器先端側カバー34の装着方向先端部に回転方向(周方向)に延びるリング形状をなしている。カバー爪引掛け部306は、容器開口部33aの外周面を一周するように形成されている。
容器先端側カバー34は、図1、図8に示すようにトナー容器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。
トナー容器32が図5に示したトナー容器収納部70に保持された状態において、トナー容器32には、図8に示すように容器シャッタバネ336を圧縮させる力の反力(復元力)、及びノズルシャッタバネ613を圧縮させることで生じる反力が加わっている。
本実施形態におけるトナー容器32は、画像形成用のトナーが収容されたトナー容器32が装着され、トナーが搬送される搬送管としての搬送ノズル611と、搬送ノズルに設けられた粉体受入口としてのノズル開口610を開閉する粉体受入口開閉部材としてのノズルシャッタ612と、ノズルシャッタ612がノズル開口610を閉鎖するように付勢する付勢部材としてのノズルシャッタバネ613と、駆動力をトナー容器32内の搬送手段に伝達する本体側歯車としての容器駆動ギア601と、搬送ノズル611と同軸線上であって搬送ノズル611の周囲に配設されたトナー容器32を受け入れる容器受入部としての容器セット部615とを備えた複写機500に装着可能なトナー容器である。
次に、容器本体33に固定されるノズル受入部材330について説明する。
ノズル受入部材330は、図11に示すように、支持部材としての容器シャッタ支持部材340と、容器シャッタ332と、封止部材としての容器シール333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とから構成されている。容器シャッタ支持部材340は、シャッタ後端支持部335、側面部としてのシャッタ側面支持部335a、側面開口部としてのシャッタ支持開口335b及び受入部材固定部337からなり、容器シャッタバネ336はコイルスプリングからなる。容器シャッタ支持部材340に設けられたシャッタ側面支持部335aとシャッタ支持開口335bとはトナー容器回転方向において互いに隣り合って配置され、二つの互いに対向するシャッタ側面支持部335aが円筒形状の一部を形成し、シャッタ支持開口335bの部分(ニ箇所)で円筒形状を大きく切り取った形状となっている。このような形状により、円筒形状の内側に形成される円柱状の空間内を容器シャッタ332が長手方向に移動するようにガイドすることができる。
容器本体33に固定されるノズル受入部材330は、容器本体33の回転時に容器本体33とともに回転するが、このとき、ノズル受入部材330のシャッタ側面支持部335aは、トナー補給装置60側の搬送ノズル611の周りを回転する。このため、回転しているシャッタ側面支持部335aが搬送ノズル611の上部に形成されたノズル開口610のすぐ上方の空間を通過する。これにより、仮にノズル開口610の上方でトナーが瞬間的に堆積してもその堆積トナーをシャッタ側面支持部335aが横切って崩すので、放置時に堆積トナーが凝集してしまい、再起動時にトナーの搬送不良を起こすことを抑制することができる。一方、シャッタ側面支持部335aが搬送ノズル611の側方に位置し、ノズル開口610とシャッタ支持開口335bとが対向するタイミングでは、図8中の矢印βで示すように、容器本体33内のトナーが搬送ノズル611内へと供給される。
図10に示すように、容器シャッタ332は、閉止部材としての先端円筒部332c、滑動部332d、ガイドロッド332e及びシャッタ抜け防止爪332aからなる。先端円筒部332cは、容器シール333の円筒開口(ノズル受入口331)と密着する容器先端側の部分である。滑動部332dは、先端円筒部332cよりも容器後端側に形成され、先端円筒部332cよりは外径が少し大きく、一対のシャッタ側面支持部335aの内周面を滑動する円筒状の部分である。
ガイドロッド332eは、先端円筒部332cの円筒内部から容器後端側に向けて起立した円柱であり、容器シャッタバネ336のコイル内部に挿入されることで容器シャッタバネ336が座屈しないようにガイドするロッド部分である。シャッタ抜け防止爪332aは、ガイドロット332eの起立した根元とは反対側の端部に形成されていて、容器シャッタ支持部材340から容器シャッタ332の脱落を防止する一対の爪部分である。
容器シャッタバネ336の先端側端部は、先端円筒部332cの内壁面に突き当たり、容器シャッタバネ336の後端側端部はシャッタ後端支持部335の壁面に突き当たる。このとき、容器シャッタバネ336は圧縮した状態であるため、容器シャッタ332はシャッタ後端支持部335から離れる方向(容器先端方向)の付勢力を受ける。しかし、容器シャッタ332の容器後端側の端部に形成されたシャッタ抜け防止爪332aがシャッタ後端支持部335の外壁面に引っ掛かる。これにより容器シャッタ332はシャッタ後端支持部335から離れる方向に移動することを防止している。このようなシャッタ抜け防止爪332aのシャッタ後端支持部335に対する引っ掛かりと、容器シャッタバネ336の付勢力とによって位置決めがなされる。
図8に示すように、トナー容器32をトナー補給装置60に装着したときには、トナー補給装置60側のノズルシャッタ612のノズルシャッタ鍔部612aが、ノズルシャッタバネ613に付勢されて容器シール333の突き出た分を押し潰す。ノズルシャッタ鍔部612aが更に進入して図11に示すノズルシャッタ突き当てリブ337aの容器先端側端部に突き当たり、容器シール333の先端側端面を覆って容器外部から遮断する。これにより、装着時のノズル受入口331における搬送ノズル611周りの密閉性を確保し、トナー漏れを防止することができる。
図8に示すように、ノズルシャッタバネ613に付勢されるノズルシャッタ鍔部612aのノズルシャッタバネ受け面612fの裏側がノズルシャッタ突き当てリブ337aに突き当たることで、ノズルシャッタ612のトナー容器32に対する長手方向の位置が決まる。これにより、容器シール333の容器先端側の端面及び先端開口305(後述する容器開口部33aの中に配置されている円筒状の受入部材固定部337の内部空間)の容器先端側の端面と、ノズルシャッタ612との長手方向の位置関係が決まる。
次に、容器シャッタ332と搬送ノズル611の動作について図1、図8、図12(a)〜図12(d)を用いて説明する。トナー容器32をトナー補給装置60に装着する前においては、図1に示すように、容器シャッタ332はノズル受入口331を閉じる閉止位置に向けて容器シャッタバネ336で付勢されている。このときの容器シャッタ332と搬送ノズル611の外観を図12(a)に示す。そして、トナー容器32をトナー補給装置60に装着すると、図12(b)に示すように、搬送ノズル611がノズル受入口331に挿入される。トナー容器32をトナー補給装置60にさらに押し込むと、容器シャッタ332の端面となる先端円筒部332cの端面332h(以下、「容器シャッタの端面332h」と称する)と搬送ノズル611の挿入方向に位置する端面611a(以下、「搬送ノズルの端面611a」と称する)とが接触する。この状態からトナー容器32をさらに押し込むと、図12(c)に示すように、容器シャッタ332が押し込まれて、図12(d)に示すように、搬送ノズル611がノズル受入口331からシャッタ後端支持部335内に挿入される。このため、図8に示すように、容器本体33内に搬送ノズル611が挿入されてセット位置となる。このとき、図12(d)に示すように、ノズル開口610はシャッタ支持開口部335bに重なる位置にある。
その後、容器本体33が回転すると、粉体汲み上げ部304によって搬送ノズル611よりも上方に汲み上げられたトナーが、上方に開口しているノズル開口610から搬送ノズル611内に落下して導入される。搬送ノズル611内に導入されたトナーは、搬送スクリュ614が回転することで搬送ノズル611内をトナー落下搬送経路64に向かって搬送され、トナー落下搬送経路64から現像装置50へと落下して供給される。
上述したように、容器本体33に固定されたノズル受入部材330の開口部となる先端開口305に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に対してトナーを粉体汲み上げ部304で汲み上げて供給する場合、トナーの流動性や容器本体33の回転数等によって効率よく粉体汲み上げ部304からノズル開口610にトナーTを供給できないことがある。そこで、本発明者らは、粉体汲み上げ部304(容器本体33)の構成について検討し、いくつかの有効な形態を見出した。以下その構成について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図13、図14、図15に示すように、本実施形態において、容器本体33の容器開口部33a側に形成された粉体汲み上げ部304は、容器本体33が回転方向Aに回転することで容器開口部33a側に搬送されたトナーTを汲み上げてノズル開口610(図15参照)へと供給するものである。なお、容器開口部33aには、ノズル受入部材330が挿入されて固定されるため、以下、粉体汲み上げ部304の説明において、本体容器33の開口部33aはノズル受入口331として説明する。
本実施形態において、粉体汲み上げ部304は、図13、図14に示すように、容器本体33の内壁面33cから回転中心軸O側に向かって延びる汲み上げ面3040を有している。この汲み上げ面3040は、回転中心軸O側の内端部3040aが容器本体33の回転中心軸方向に沿った方向に延びている。具体的には、内端部3040aにおける最も回転中心軸O側に形成された縁(ヘリ、辺部)3042が、回転中心軸Oと略平行に延びており、容器本体33の内壁面33cの回転中心軸O側に隆起している部分33c´と汲み上げ面3040との間で回転中心軸Oに沿った稜線を形成している。さらに汲み上げ面3040は、図15に示すように、回転中心軸方向から見たときに、回転中心軸O及び内端部の縁(辺部)3042を通る仮想直線Xよりも容器本体33の回転方向Aにおける上流側に向けて所定角度角範囲で傾斜させて形成されている。本実施形態において、傾斜角θの所定範囲は25度±5度としている。
尚、図15では、汲み上げ面3040を回転方向で2箇所設けた構成を示したが、汲み上げ面3040の数はこの限りではない。汲み上げ面3040を複数設ける場合には、複数の縁(辺部)3042が回転中心軸Oに対して点対称となる位置であって、回転方向で均等な位置(例えば180度毎)に設けると良い。
以下、汲み上げ面3040の傾斜角θの有効な範囲について、評価モデルを作成して評価したので、その内容について説明する。評価の仕方は、評価用の画像形成装置である複写機500に、汲み上げ面の傾斜角θを変更した複数の評価モデルとして作製(試作)したトナーボトルをそれぞれ装着し、容器本体33を一定速度で一定時間回転させた後の容器内のトナー残量を計測した。
Figure 0006394351
表1は、評価結果をまとめたものである。○は良好、×は不良を示す。
表1において、汲み上げ面3040の傾斜角θは、回転中心軸Oを水平に通る仮想直線X1(図15参照)と略平行に汲み上げ面3040が位置する状態を0度とし、このときの汲み上げ面3040の位置が仮想直線X1よりも上方(回転方向Aにおいて下流側)となる場合をプラス(+)、このときの汲み上げ面3040の位置が仮想直線X1よりも下方(回転方向Aにおいて上流側)となる場合をマイナス(−)としている。
言い換えると、仮想直線XとX1とが重なる位置関係、つまり、回転中心軸O及び縁(辺部)3042が水平に並んでいる状態において、汲み上げ面3040が容器本体33の回転方向Aにおける上流側に向けて傾斜させてある場合をプラス(+)、汲み上げ面3040が容器本体33の回転方向Aにおける下流側に向けて傾斜させてある場合をマイナス(−)としている。
また、汲み上げ面3040が仮想直線Xに対してなす角度θを傾斜角θと呼ぶこととする。仮想直線Xは、トナー容器32の回転中心軸方向断面において、回転中心軸Oと縁(辺部)3042とを通るように直線を引くことで作図することができ、2つの汲み上げ面3040を有するトナー容器32の場合には、2つの縁(辺部)3042を通るように直線を引くことによっても作図することができる。
トナー残量gは、容器本体33内に残留しているトナーTの量を示す。
トナー補給量の追従性とは、予め定められた設定補給量に対する現実の補給量(実補給量)の差を比率(%)で示したものである。追従性100%とは、実補給量が設定補給量を満たし、補給不足にない状態を示す。これは現像装置50(図4参照)に対して必要十分なトナーTを補給できる状態であり、最も好もしい状態である。追従性の数値が低下するほど、実補給量が設定補給量に満たない状態となり、現像装置50(図4参照)に対するトナー供給量が低下する状態となる。
傾斜角θが異なる汲み上げ面3040を有する容器本体33に用いるトナーには、同一のゆるみ見掛け密度(g/cm)のものを用いている。このゆるみ見掛け密度(g/cm)は、バラツキを考慮して0.41〜0.48g/cmの範囲としている。
容器本体33内に残留するトナー(残留トナー)量は、例えば15gを基準値とし、この基準値以下となるのが好ましいものとする。なお、基準値は容器本体33の種類によって異なり、この値に限定されるものではない。
図16は、汲み上げ面3040の傾斜角θをマイナス側にした時の汲み上げ特性となるトナー残量と補給量の関係を示すものである。図16に示すように、傾斜角θをマイナス側に設定とすると、トナー残量が基準値に対して大幅に残ってしまい、トナー残量が基準値を満たすことができない。
図17は、汲み上げ面3040の傾斜角θを変更した時の汲み上げ特性となるトナー残量と補給量の関係を示すものである。傾斜角θは、0度、15度、25度とし、何れの傾斜角θであっても残トナー量が基準値を満たす結果であった。トナー残量が所定領域となる例えばトナー残量が少なくなる75g以下の領域で見てみると、傾斜角θが0度<15度<25度となるにつれて、トナー補給量が一番安定しており、追従性に優れる傾向を示している。
このため、汲み上げ面3040の傾斜角θは、トナー残量(g)及びトナー補給量の追従性(%)を考慮すると、25度が最も好ましく、製造誤差などを考慮すると、±5度の範囲とするのが好ましい。
次に、本発明者らは、容器本体33の回転数(rpm)と汲み上げ面3040の傾斜角θとの関係について評価モデルを作成して評価したので、その内容について説明する。
Figure 0006394351
表2は、同じゆるみ見掛け密度(g/cm)のトナーTを用いて容器本体33の回転数(rpm)を変更した場合の評価結果をまとめたものである。評価の仕方は、評価用の画像形成装置に評価モデルとして作製(試作)したトナーボトルを装着して容器本体33の回転数を変更し、その時のトナー排出量を計測した。
トナー排出量(g)とは、容器本体33が所定の回転数で回転した際の排出量を示し、この値はトナー補給量に相当するもので、○、×で評価した。
トナー補給量の環境変動によるバラツキとは、トナーの排出性の条件変動によるバラツキを示すものであり、○、◎で評価した。
図18は、容器本体33の回転数(rpm)を変更した時の、トナー残量(g)と容器本体33からの排出量(g)を示すものである。本実施形態では、容器本体33の回転数(rpm)は、95rpm、110rpm、130rpmの3水準とした。図18に示すように、容器本体33の回転数(rpm)を変更してもトナー補給量となる排出量(g)は安定しており、さらに、95rpm<110rpm<130rpmの順で補給量(g)が良くなっている。
図19(a)、図19(b)は、評価モデルの汲み上げ面3040の傾斜角θとトナー環境条件を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と排出量の関係を比較したものである。汲み上げ面3040の傾斜角θは10度、15度、20度の3水準とした。図19(a)は容器本体33が130rpmで、環境条件をN1条件としたときのトナー残量と排出量の関係を示す。図19(b)は容器本体33が130rpmで、環境条件をN2条件としたときのトナー残量と排出量の関係を示すものである。N1条件とはトナー排出性が良い条件であり、例えばLL(低温・低湿)環境などである。また、N2条件とはトナー排出性が悪い条件を指し、例えばHH(高温・高湿)環境などである。図19(a)、図19(b)では、N1条件のうち温湿度は10℃15%で実験し、N2条件のうち温湿度は45℃32%で実験している。また、標準条件としては、例えばMM(中温・中湿)環境などであり、温湿度を23℃50%で実験している。これらN1条件からN2条件までの環境変化を、環境変動として想定している。
図20(a)、図20(b)は、評価モデルの汲み上げ面3040の傾斜角θと環境条件を変更した場合の汲み上げ特性となるトナー残量と排出量の関係を比較したものである。図20(a)は容器本体33が110rpmで、環境条件をN1条件としたときのトナー残量と排出量の関係を示す。図20(b)は容器本体33が110rpmで、環境条件をN2条件としたときのトナー残量と排出量の関係を示すものである。N1条件、N2条件は、図19の場合と同様としている。
図19(a)、図19(b)に示すように、容器本体33の回転数が130rpmの場合、汲み上げ面3040の傾斜角θが10度、15度、20度と違っていても、N1条件の方がN2条件の場合に比べトナー残量と排出量のバラツキが少ない傾向となっている。
また、図20(a)、図20(b)に示すように、容器本体33の回転数が110rpmの場合も130rpmの場合と同様に、汲み上げ面3040の傾斜角θ10度、15度、20度と違っていても、N1条件の方がN2条件の場合に比べてトナー残量と排出量のバラツキが少ない傾向となっていることに変わりはない。しかしながら、図19(a)と図20(a)とを比較した場合、図20(a)に示す容器本体33が110rpmで回転する方が、図19(a)に示す容器本体33が130rpmで回転する場合よりもバラつきが少ない傾向となっていることが分かる。
このようなことから、汲み上げ面3040の傾斜角θを所定範囲内で変更した場合でも、容器本体33の回転数が110rpm近傍であると、トナー残留と排出量のバラツキが少なく安定しているといえる。このため、本実施形態においては、容器本体33の回転数(rpm)は、110rpmが最も好ましい。また、回転数rpmの上下の幅は、図18に示すように、トナー残量と排出量の特性が95rpmおよび130rpmの場合でも、110rpmの場合と類似した特性を示していることから、下限は95rpm、上限は130rpmとするのが好ましい。つまり、本実施形態において、容器本体33の回転方向Aへの回転は、所定回転数の範囲である110rpm±15rpmで回転させるのが好ましいといえる。
このように、汲み上げ面3040の傾斜角θを、25度±5度とし、容器本体33の回転方向Aへの回転数を110rpm±15rpmとし、トナーTに、ゆるみ見掛け密度(g/cm)が0.41〜0.48g/cmの範囲のものを用いると、搬送ノズル611のノズル開口610へトナーが供給されるまで、汲み上げ面3040からの無駄なトナーこぼれが無く、且つ、汲み上げ面3040がトナーTを抱え込んだままノズル開口610の上方の通過してしまうことが無くなる。このため、汲み上げ面3040は、適切な位置までトナーTを汲み上げることができるため、ゆるみ見かけ密度や環境等によりトナー流動性が変わる条件下においても、ノズル開口610へのトナー流入量の変動を小さくできる。
次に図21、図22は、上述した粉体収容容器としての評価モデル(試作モデル)のトナーボトル32ではなく、量産モデルとして作製したトナーボルト32を、実機と同様に動作可能な単体試験機(トナー補給単体試験機)を作成し、これに装着して動作させて評価した評価結果をまとめたものです。
図21(a)、図21(b)は、量産モデルの容器本体33の汲み上げ面3040の傾斜角θ毎のトナー排出量を同一条件下で比較した図である。図21(a)は、汲み上げ面3040の傾斜角θが0°、15°、25°、45°の4つの量産モデルの容器本体33を実機に装着してボトル回転数95rpmで回転させたときのトナー排出量(g)の評価結果を示す。図21(b)は、汲み上げ面3040の傾斜角θが0°、15°、25°、45°の4つの量産モデルの容器本体33を実機に装着してボトル回転数120rpmで回転させたときのトナー排出量[g]の評価結果を示す。
評価は、トナー残量が少ない領域のトナー排出量[g]が高いほど優位としている。図21(a)に示すように、低回転数(95rpm)では傾斜角θが15°と30°がほぼ同等で排出量のピークとなっている。これに対し、傾斜角θが0°では極端に排出量が劣位で、傾斜角θが45°まで傾きを増やすと排出量の落ち込みが見られる。これに対し、図21(b)に示すように、高回転数(120rpm)では傾斜角θが15°がピークで、次いで傾斜角θが30°と45°がほぼ同等で次点、傾斜角θが0°は最も劣位であることがわかる。実機のボトル回転数の狙い値が上記2条件の間にあるため、最適な傾斜角θは15°〜30°の範囲であることがわかる。
また実機での印刷に際してトナー排出量が大きいほど印字面積の大きい画像に対応出来ることとなるため、トナー残量が多い段階で機械として求める排出量となる破線で示す要求排出量を排出量が下回ることもまた問題となる。要求排出量を基準に各傾斜角θのプロットを比較すると、傾斜角θが15°と30°が最も優位であり、残量5g程度まで排出量が要求排出量を上回る目標を達成している。次点は傾斜角θが45°で残量15〜25g程度まで排出量が要求排出量を上回るって目標達成し、最も劣位な傾斜角θが0°では残量60〜90gまでしか排出量が要求排出量を上回る目標を達成しておらず、この観点からも最適な傾斜角θは15°〜30°の範囲であることがわかる。
図22(a)、図22(b)は、量産モデルの容器本体33の汲み上げ面3040の傾斜角毎のトナー補給量の環境負荷による変動幅を比較した図である。図22(a)は、汲み上げ面3040の傾斜角θが15°の1つの量産モデルの容器本体33を実機に装着して一定の回転数で回転させるとともに、環境条件を変更した時のトナー補給量(g/sec)の評価結果を示す。図22(b)は、汲み上げ面3040の傾斜角θが25°の1つの量産モデルの容器本体33を実機に装着して一定の回転数で回転させるとともに、環境条件を変更した時のトナー補給量(g/sec)の評価結果を示す。
評価は、環境や条件による補給量差が少ないほど安定的な補給が可能であるとして優位としている。図22(a)、図22(b)に示すように、補給量に影響を与える因子(トナーのゆるみ見掛け密度、温湿度等)を最も優位な条件で揃えたものをN1条件、最も不利な条件で揃えたものをN2条件として、図21(a)、図21(b)で優位と判定したボトル回転数95〜120rpm、傾斜角θが15°〜30°の範囲で環境変動に対する優劣を比較した。具体値として、ボトル回転数110rpm、傾斜角θが15°と傾斜角θが25°の容器本体で比較している。図中の破線は単位時間当たりの補給量の目標補給量(目標値)を示す。比較結果、汲み上げ面3040の傾斜角θが15°、25°の双方とも、トナー残量の少ない領域での目標補給量(目標値)に対しては達成しており、補給量もほぼ同等であるが、標準条件に対して上方に位置するN1条件の場合と下方に位置するN2条件の場合での補給量差である環境変動幅の大小関係に着目すると、傾斜角θが15°の場合よりも、傾斜角θが25°の方が、環境変動幅が小さく、優位であることがわかる。尚、N1条件、N2条件、標準条件の具体例については、図19(a)(b)、図20(a)(b)の説明した通りである。
このように、評価モデル及び量産モデルを問わず、汲み上げ面3040の傾斜角θは、回転中心軸O及び縁(辺部)3042を通る仮想直線Xに対して容器本体33の回転方向Aで上流側に汲み上げ面3040を25度±5度の範囲で傾斜させてあることが望ましい。また、トナー容器32の回転数の範囲は、110rpm±15rpmの範囲であるのが望ましい。
(第2の実施形態)
本実施形態では、汲み上げ面3040の位置と高さについて着目したものである。図13、図14に示すように、汲み上げ面3040の内端部の縁(ヘリ、辺部)3042は、回転中心軸Oと略平行に延在して形成されている。内端部の縁(辺部)3042は、トナー補給装置60に装着されて容器本体33が回転方向Aに回転して、図23(a)から図23(c)に示す位置へと回転するときに、図23(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、搬送ノズル611の断面範囲W1内、好ましくは、ノズル開口610の開口範囲W2内に位置するように形成されている。
本実施形態において、内端部の縁(辺部)3042が回転中心軸方向において延在している範囲は、トナー補給装置60に装着されたときにノズル開口610の少なくとも一部と回転中心軸方向で重複する範囲であり、汲み上げ面3040は、図23(a)に示すように水平になった状態で、仮想直線X1より上方に位置するように形成されている。本実施形態において、ノズル開口610の中心は回転中心軸Oと同一中心なるように配置される。このため、仮想直線X1は、ノズル開口610を水平方向に横切ることになる。図中X2は、ノズル開口610を上面の延長線となる仮想直線をと示す。この仮想直線X2は、仮想直線X2と略平行な面である。つまり、本実施形態において、辺部3042を含む汲み上げ面3040は、図23(a)に示すように、ノズル開口610の上面よりも下方に位置するように形成されている。
粉体汲み上げ部304には、図13、図14に示すように、汲み上げ面3040と対向する部位に空間Sが形成されている。空間Sは、汲み上げ面3040と容器本体33の内壁面33cとで囲まれた空間である。図24に示すように、搬送部としての汲み上げ部螺旋状突起304aは、この空間Sのノズル受入口331側に向けてトナーを送り込むためのものであり、その一端304a1は、汲み上げ面3040に接続されていて、その他端304a2は、一端304a1よりも離脱方向Q1側に位置している。搬送部の開始位置となる、汲み上げ面3040と一端304a1の接続部S7は、搬送ノズル611が挿入されたときの、ノズル開口610の回転中心軸方向への開口範囲W3内に配置されている。開口範囲W3とは、回転中心軸方向に位置するノズル開口610の互いに対向する端部610cと端部610dとの間隔である。すなわち、容器本体33は、回転中心軸方向に位置するノズル開口610の一端611cの位置S5よりも、装着方向Q側に接続部S7が位置するように形成されている。粉体汲み上げ部304には、空間Sの容器先端側の部位に汲み上げ面3040とノズル受入口331とつながる壁部3041が形成されている。汲み上げ面3040上のトナーTは、この空間Sから壁部3041を通過してノズル受入口331、すなわち、ノズル開口610に向かって供給される。
このように、本実施形態では、容器本体33設けられた粉体汲み上げ部304の汲み上げ面3040と内端部の縁(辺部)3042を、図23(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、ノズル開口610の回転方向における開口範囲W内に位置するように形成した。このため、容器本体33の回転に伴い、汲み上げ面3040が傾斜した際に、流動性の高いトナーが、早期に汲み上げ面3040を滑り落ちた場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができる。
また、汲み上げ面3040は、図23(a)に示すように汲み上げ面3040が上方を向いたときに、仮想直線X1より上方に位置している。このため、容器本体33が回転して、図23(c)に示すように、回転中心軸Oに対して直交する状態となった場合でも、汲み上げ面3040が開口範囲W2内に位置するので、流動性の低く、汲み上げ面3040上にトナー残留している場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができるとともに、容器本体33内の残留トナーを低減することができる。
汲み上げ部螺旋状突起304aがない場合、容器本体33の回転速度が速いと、汲み上げ面3040の容器外周側(回転中心軸Oから遠い内壁面33c側)に汲み上げられたトナーは、汲み上げ面3040の内端部の縁(辺部)3042側まで滑り落ちる前に、ノズル開口610を通過してしまうことがあった。
しかし、本実施形態では、汲み上げ面3040と対向する空間Sに対して汲み上げ部螺旋状突起304aによりトナーが搬送されるので、容器本体33の回転変動やトナーの流動性が変化した場合でも、汲み上げ面3040上に十分なトナーを供給することができる。このため、ノズル開口610に安定かつ効率よくトナーTを供給することができる。
搬送開始位置となる汲み上げ面3040と汲み上げ部螺旋状突起304aの一端304aとの接続部S7が、ノズル開口610の回転中心軸方向への開口範囲W3内に配置されているので、汲み上げ部螺旋状突起304aによって搬送されるトナーが、ノズル開口610周辺に集まる。このため、ノズル開口610以外に向かってすべり落ちるトナー量を低減することとなり、汲み上げ面3040上のトナーをより効率よくノズル開口610に供給することができる。
本実施形態では、図25に示すように、空間Sの形状が、開口部となるノズル受入口331に向かって狭くなるように形成されている。すなわち、空間Sのノズル受入口331に近い壁部3041(容器先端側壁部)の幅S2は、ノズル受入口331から離れた側の幅S1よりも狭く形成されている。ここでいう幅S1、S2とは、回転中心軸Oと直交する方向であり、汲み上げ面3040と直交する方向である。
このように空間Sの形状がノズル受入口331側に位置する壁部3041側で狭く形成されていると、汲み上げ面3040から壁部3041を通ってノズル受入口331に流れるトナー量を、壁部3041の幅S2で調整することができるので、安定した量のトナーをノズル開口610に供給することができる。
図26(a)に示すように、壁部3041の位置S9がノズル開口610の端部610dの位置S8よりも装着方向Q側に位置していると、壁部3041を通過したトナーがノズル開口610を装着方向Qに越えた部位に搬送されてしまう。この位置S8と位置S9の領域S10は、ノズル開口610とは回転中心軸方向にずれているので、ノズル開口610に供給することができない残留トナーになり得る。
このため、図26(b)に示すように、壁部3041は、ノズル受入口331に搬送ノズル611が挿入されたときの、ノズル開口610の軸線方向への開口範囲W3内に位置するように形成されている。つまり、壁部3041の位置S9は、ノズル開口610の端部610dの位置S8よりも離脱方向Q1方向に慰するように形成されている。このようなトナー供給部となる壁部3041の位置を規定すると、汲み上げ面3040のトナーTが壁部3041を通ってノズル開口610に確実に供給することができる。
図27(a)、図27(b)に示すように、汲み上げ部螺旋状突起304aの高さとなる内壁面33cから回転中心軸Oへ向かって突出する突出量h2が、内壁面33cから汲み上げ面3040(内端部の縁(辺部)3042)までの高さh1よりも低い場合、容器本体33が回転したときに、汲み上げ部螺旋状突起304aよって集められたトナーが汲み上げ部螺旋状突起304aの突起を超えてしまうことがある。汲み上げ部螺旋状突起304aを乗り越えたトナーは、搬送に寄与しない領域に回り込んでしまい、開口部331に導くことが難しい。しかし、図27(c)に示すように汲み上げ部螺旋状突起304aの突出量(高さ)h2を汲み上げ面3040の高さh1と同等に形成すると、汲み上げ面3040によるトナー汲み上げ途中でトナーが汲み上げ部螺旋状突起304aの裏側(搬送に寄与しない領域)に入り込むことがなくなる。このため、より効果的にトナーをノズル開口610に供給することができる。
図28に示すように、汲み上げ部螺旋状突起304aと汲み上げ面3040のなす角度θ1を、トナーTの安息角以上としてもよい。ここでは、接続部S7での汲み上げ面3040に対する傾斜角を角度θ1としている。このように角度θ1を設定すると、汲み上げ部螺旋状突起304a上にトナーが留まることが少なくなる。このため、効率的にトナーを汲み上げ面3040に搬送することができるので、結果して、汲み上げ面3040上のトナーをより効率よくノズル開口610に供給することができる。
(第3の実施形態)
図29(a)〜図29(c)に示すように、本実施形態において、容器本体33のノズル受入口331(容器開口部33a)側に形成された粉体汲み上げ部304Bは、容器本体33が回転方向Aに回転することでノズル受入口331に搬送されたトナーTを汲み上げてノズル開口610へと供給するものである。
粉体汲み上げ部304Bは、容器本体33の内壁面33c側から容器本体の回転中心軸O側に向かって延びる汲み上げ面3040Bを有している(但し、汲み上げ面3040Bの延長線は回転中心軸Oを通過しない)。この汲み上げ面3040Bにおけるノズル開口610側に位置する内端部3040Baは、回転中心軸Oと略平行な方向に延びていて、縁(ヘリ、辺部)3042Bが形成されている。内端部の縁(辺部)3042Bは、回転中心軸Oと略平行に形成されていて、トナー補給装置60に装着されて図29(a)から図29(c)に示すように回転したときに、図29(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、搬送ノズル611の断面範囲W1内、好ましくは、ノズル開口610の開口範囲W2内に位置するように形成されている。本実施形態では、第2の実施形態の構成に対し、汲み上げ面3040Bは、内壁面33c側が内端部の縁(辺部)3042Bよりも低い傾斜面とされている。
本実施形態において、内端部の縁(辺部)3042Bが回転中心軸方向において延在している範囲は、トナー補給装置60に装着されたときにノズル開口610の少なくとも一部と回転中心軸方向で重複する範囲であり、汲み上げ面3040Bは、図29(a)に示すように水平になった状態で、回転中心軸Oを通り水平方向に伸びる仮想直線X1より上方に位置するように形成されている。本実施形態において、ノズル開口610の中心は回転中心軸Oと同一中心なるように配置される。このため、仮想直線X1は、ノズル開口610を水平方向に横切ることになる。ノズル開口610を上面の延長線となる仮想直線X2は、仮想直線X1と略平行な面である。つまり、本実施形態において、内端部の縁(辺部)3042Bを含む汲み上げ面3040Bは、図29(a)に示すように、ノズル開口610の上面よりも下方に位置するように形成されている。
汲み上げ部304Bには、汲み上げ面3040Bと対向する部位に空間Sが形成されている。空間Sは、汲み上げ面3040Bと容器本体33の内壁面33cとで囲まれた空間である。搬送部としての汲み上げ部螺旋状突起304aは、この空間Sのノズル受入口331側(容器先端側)に向けてトナーを送り込むためのものであり、その一端304a1は、汲み上げ面3040Bに接続されている。粉体汲み上げ部304Bには、空間Sの容器先端側の部位に汲み上げ面3040Bとノズル受入口331とつながる壁部3041(容器先端側壁部、図13、図14参照)が形成されている。汲み上げ面3040B上のトナーTは、この空間Sから壁部3041を通過してノズル受入口331、すなわち、ノズル開口610に向かって供給される。
このように、容器本体33に設けられた粉体汲み上げ部304Bの汲み上げ面3040Bと辺部3041Bを、図29(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、ノズル開口610の回転方向における開口範囲W2内に位置するように形成した。このため、容器本体33の回転に伴い、汲み上げ面3040Bが傾斜した際に、流動性の高いトナーが、早期に汲み上げ面3040Bを滑り落ちた場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができる。
また、汲み上げ面3040Bは、図29(a)に示すように汲み上げ面3040Bが上方を向いたときに、仮想直線X1より上方に位置している。このため、容器本体33が回転して、図29(c)に示すように、回転中心軸Oに対して直交する状態となった場合でも、汲み上げ面3040Bが開口範囲W2内に位置するので、流動性の低く、汲み上げ面3040B上にトナー残留している場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができるとともに、容器本体33内の残留トナーを低減することができる。
汲み上げ部螺旋状突起304aがない場合、容器本体33の回転速度が速いと、汲み上げ面3040Bの容器外周側(回転中心軸Oから遠い内壁面33c側)にくみ上げられたトナーTは汲み上げ面3040Bの内端部の縁(辺部)3042B側まで滑り落ちる前に、容器本体33によってノズル開口610を通過してしまうことがあった。
しかし、本実施形態では、汲み上げ面3040Bと対向する空間Sに対して汲み上げ部螺旋状突起304aによりトナーが搬送されるので、容器本体33の回転変動やトナーの流動性が変化した場合でも、汲み上げ面3040B上に十分なトナーを供給することができる。このため、ノズル開口610に安定かつ効率よくトナーTを供給することができる。
(第4の実施形態)
図30(a)〜図30(c)に示すように、本実施形態において、容器本体33のノズル受入口331(容器開口部33a)側に形成された粉体汲み上げ部304Cは、容器本体33が回転方向Aに回転することでノズル受入口331に搬送されたトナーTを汲み上げてノズル開口610へと供給するものである。
粉体汲み上げ部304cは、容器本体33の内壁面33c側から容器本体の回転中心軸O側に向かって延びる汲み上げ面3040Cを有している(但し、汲み上げ面3040Cの延長線は回転中心軸Oを通過しない)。この汲み上げ面3040Cにおけるノズル開口610側に位置する内端部3040Caは、回転中心軸Oと略平行な方向に延びていて、縁(ヘリ、辺部)3042Cが形成されている。辺部3042Cは、回転中心軸Oと略平行に形成されていて、トナー補給装置60に装着されて図30(a)から図30(c)に示すように回転したときに、図30(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、搬送ノズル611の断面範囲W1内、好ましくは、ノズル開口610の開口範囲W2内に位置するように形成されている。本実施形態では、汲み上げ面3040Cは内壁面33c側が内端部の縁(辺部)3042Cよりも低い傾斜面とされている。
本実施形態において、内端部の縁(辺部)3042Cが回転中心軸方向において延在している範囲は、トナー補給装置60に装着されたときにノズル開口610の少なくとも一部と回転中心軸方向で重複する範囲であり、汲み上げ面3040Cは、図30(a)に示すように水平になった状態で、回転中心軸Oを通り水平方向に伸びる仮想直線X1より下方に位置するように形成されている。本実施形態において、ノズル開口610の中心は回転中心軸Oと同一中心なるように配置される。このため、仮想直線X1は、ノズル開口610を水平方向に横切ることになる。ノズル開口610を上面の延長線となる仮想直線X2は、仮想直線X1と略平行な面である。つまり、本実施形態において、辺部3042Cを含む汲み上げ面3040Cは、図30(a)に示すように、ノズル開口610の上面よりも下方に位置するように形成されている。
粉体汲み上げ部304Cには、汲み上げ面3040Cと対向する部位に空間Sが形成されている。空間Sは、汲み上げ面3040Cと容器本体33の内壁面33cとで囲まれた空間である。搬送部としての汲み上げ部螺旋状突起304aは、この空間Sのノズル受入口331側(容器先端側)に向けてトナーを送り込むためのものであり、その一端304a1は、汲み上げ面3040Cに接続されている。粉体汲み上げ部304Cには、空間Sの容器先端側の部位に汲み上げ面3040Cとノズル受入口331とつながる壁部3041(容器先端側壁部、図13、図14参照)が形成されている。汲み上げ面3040C上のトナーTは、この空間Sから壁部3041Cを通過してノズル受入口331、すなわち、ノズル開口610に向かって供給される。
このように、本実施形態では、容器本体33に設けられた粉体汲み上げ部304Cの汲み上げ面3040Cと内端部の縁(辺部)3042Cを、図30(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、ノズル開口610の回転方向における開口範囲W2内に位置するように形成した。このため、容器本体33の回転に伴い、汲み上げ面3040Cが傾斜した際に、流動性の高いトナーが、早期に汲み上げ面3040Cを滑り落ちた場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができる。
また、汲み上げ面3040Cは、図30(a)に示すように汲み上げ面3040Cが上方を向いたときに、仮想直線X1より上方に位置している。このため、容器本体33が回転して、図30(c)に示すように、回転中心軸Oに対して直交する状態となった場合でも、汲み上げ面3040Cが開口範囲W2内に位置するので、流動性の低く、汲み上げ面3040C上にトナー残留している場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができるとともに、容器本体33内の残留トナーを低減することができる。
汲み上げ部螺旋状突起304aがない場合、容器本体33の回転速度が速いと、汲み上げ面3040Cの容器外周側(回転中心軸Oから遠い内壁面33c側)にくみ上げられたトナーTは汲み上げ面3040Cの内端部の縁(辺部)3042C側まで滑り落ちる前に、容器本体33によってノズル開口610を通過してしまうことがあった。
しかし、本実施形態では、汲み上げ面3040Cと対向する空間Sに対して汲み上げ部螺旋状突起304aによりトナーが搬送されるので、容器本体33の回転変動やトナーの流動性が変化した場合でも、汲み上げ面3040C上に十分なトナーを供給することができる。このため、ノズル開口610に安定かつ効率よくトナーTを供給することができる。
上述した各汲み上げ面3040〜3040Cは、何れかもノズル開口610の上面の延長線となる仮想直線X2よりも下方に、各縁(ヘリ、辺部)3042〜3042Cが位置するように形成されているが、このような形態に限定されるものではない。例えば、図31(a)に示すように、汲み上げ面3040Dは、仮想直線X1及びノズル開口610の上面の延長線となる仮想直線X2よりも上方に、縁3042Dが位置するように形成されている。
このような構成の場合、図31(b)に示すように、容器本体33設けられた粉体汲み上げ部304Dの汲み上げ面3040Dと内端部の縁(辺部)3042Dを、図31(b)に示すように、ノズル開口610の上方において、ノズル開口610の回転方向における開口範囲W2内に位置するように形成した。このため、容器本体33の回転に伴い、汲み上げ面3040Dが傾斜した際に、流動性の高いトナーが、早期に汲み上げ面3040Dを滑り落ちた場合でも、ノズル開口610に供給することができる。このため、容器本体33に挿入された搬送ノズル611のノズル開口610に効率よくトナーTを供給することができる。
第3及び第4の実施形態においても、図25に示した第1の実施形態と同様、空間Sの形状を、開口部となるノズル受入口331に向かって狭くなるように形成し、空間Sのノズル受入口331に近い各壁部3041の幅S2を、ノズル受入口331から離れた側の幅S1よりも狭く形成する。
このように空間Sの形状がノズル受入口331側に位置する壁部3041側で狭く形成されていると、汲み上げ面3040〜3040Dから各壁部3041を通ってノズル受入口331に流れるトナー量を、各壁部3041の幅S2で調整することができるので、安定した量のトナーをノズル開口610に供給することができる。
第3及び第4の実施形態においても、図26(a)に示した第1の実施形態と同様、各壁部3041の位置S9がノズル開口610の端部610dの位置S8よりも装着方向Q側に位置していると、壁部3041を通過したトナーがノズル開口610を装着方向Qに越えた部位に搬送されてしまう。この位置S8と位置S9の領域S10は、ノズル開口610とは回転中心軸方向にずれているので、ノズル開口610に供給することができない残留トナーになり得る。
このため、図26(b)に示した第1の実施形態と同様、各壁部3041は、ノズル受入口331に搬送ノズル611が挿入されたときの、ノズル開口610の軸線方向への開口範囲W1内に位置するように形成されている。つまり、各壁部3041の位置S9は、ノズル開口610の端部610dの位置S8よりも離脱方向Q1方向に位置するように形成されている。このようなトナー供給部となる各壁部3041の位置を規定しても、汲み上げ面3040〜3040DのトナーTが各壁部3041を通ってノズル開口610に確実に供給することができる。
第3及び第4の実施形態においても、図27(a)、図27(b)に示した第1の実施形態と同様、汲み上げ部螺旋状突起304aの高さとなる内壁面33aから回転中心軸Oへ向かって突出する突出量h2が、内壁面33cから汲み上げ面3040〜3040D(辺部3042〜3042D)までの高さh1よりも低い場合、容器本体33が回転したときに、汲み上げ部螺旋状突起304aよって集められたトナーが汲み上げ部螺旋状突起304aの突起を超えてしまうことがある。汲み上げ部螺旋状突起304aを乗り越えたトナーは、搬送に寄与しない領域に回り込んでしい、開口部331に導くことが難しい。しかし、図27(c)に示した第1の実施形態と同様、汲み上げ部螺旋状突起304aの突出量(高さ)h2を汲み上げ面3040A〜3040Dの高さh1と同等に形成すると、汲み上げ面3040A〜3040Dによるトナー汲み上げ途中でトナーが汲み上げ部螺旋状突起304aの裏側(搬送に寄与しない領域)に入り込むことがなくなる。このため、より効果的にトナーをノズル開口610に供給することができる。
第3及び第4の実施形態においても、図28に示した第1の実施形態と同様、汲み上げ部螺旋状突起304aと汲み上げ面3040〜3040Dのなす角度θ1を、トナーTの安息角以上としてもよい。ここでは、接続部S7での汲み上げ面3040〜3040Dに対する傾斜角を角度θ1としている。このように角度θ1を設定すると、汲み上げ部螺旋状突起304a上にトナーが留まることが少なくなる。このため、効率的にトナーを汲み上げ面3040〜3040Dに搬送することができるので、結果して、汲み上げ面3040〜3040D上のトナーをより効率よくノズル開口610に供給することができる。
上記粉体汲み上げ部304〜304Dは、図32に示すように、回転中心軸方向において、各粉体汲み上げ部304〜304Dを、汲み上げ部螺旋状突起304aにおけるノズル受入口331から離れた側の端部304a2の位置S3よりも、ノズル受入口331(容器開口部33a)に位置して形成してもよい。このような構成とすると、汲み上げ部螺旋状突起304aの端部304a2から送られるトナーをノズル受入口331よりもトナー搬送方向上流(手前側)で各汲み上げ部が受け取るので、各汲み上げ面3040〜3040D上のトナーをより効率よくノズル開口610に供給することができるので好ましい。
実施形態での説明において、粉体汲み上げ部304〜304Dは、仮想直線X1の上方に位置するものとして説明したが、容器本体33が回転したときに、各辺部あるいは各汲み上げ面の位置が、ノズル受入口331の回転時に開口範囲W2に位置することを前提にして、仮想直線X1と回転方向Aにおいて同一の位置、すなわち同一平面内に位置するように形成してもよい。
第1の実施形態では、汲み上げ面3040の、回転方向Aの所定範囲の傾斜角θを25度±5度と規定し、容器本体33の所定の回転数(rpm)の範囲を110rpm±15rpmと規定し、トナーのゆるみ見掛け密度(g/cm)を、0.41〜0.48g/cmの範囲としているが、所定範囲の傾斜角θ、所定の回転数(rpm)、ゆるみ見掛け密度(g/cm)は、第2〜第4の実施形態に適用してもよい。その場合、搬送ノズル611のノズル開口610のトナー流入までの、各汲み上げ面3040〜3040Dからの無駄なトナーこぼれが無く、且つ、各汲み上げ面3040〜3040DがトナーTを抱え込んだままノズル開口610の上方の通過してしまうこと無くなる。このため、各汲み上げ面3040〜3040Dは、適切な位置までトナーTを汲み上げることができるため、ゆるみ見かけ密度や環境等によりトナー流動性が変わる条件下においても、ノズル開口610へのトナー流入量の変動を小さくできる。
(第5の実施形態)
次に紛体収容容器であるトナーボトル32の容器開口部33a付近での容器本体33内のトナーの動きについて説明する。
紛体であり、現像剤であるトナーを容器本体33内に封入されたトナーボトル32は、長期間同じ姿勢で置くとトナーが固まることがある。このため、使用前に、上下ないしは左右に振ってトナーを解す予備動作が必要となる場合がある。また、トナーボトル32の保管は、通常、トナー補給装置60(複写機500)への装着状態と同様に水平に置いて保管することを推奨している。しかし、保管スペースの関係からトナーボトル32を、容器開口部33aを下方にして立てた状態で保管することもある。
このような場合、本発明者らが上述の第1から第4の実施形態で説明したトナーボルト32を、水平状態の保管状態を基準に設定した往復回数相当、上下ないしは左右に振ってトナー補給装置60(複写機500)に装着したところ、容器開口部33aに搬送ノズル611が十分に挿入できない場合があった。この原因を探ったところ、図39(a)に示すように、汲み上げ面3040(3040B〜D)の縁3042(3042B〜D)と繋がっている容器本体33の内壁33c’の形状が凹面状に容器内部にせり出しているため、トナーボトル32を振って予備動作を行っても、上述の凹面で力が分散されてしまうこと及び容器内でのトナーの逃げ場が制約されてしまうことにより、十分に解すことができない(解す力をトナーに作用させることができない)ことを発見した。
そこで、本実施形態では、凹面状に容器内部にせり出している容器本体33の内壁33c´の形状を凸形状に変更して、すなわち、粉体汲み上げ部の形状を変更して、上述の凸形状で力を集中させること及び容器内でのトナーの逃げ場を多くすることで、トナーの逃げ場が制約されない構成とした。
以下、図33〜図39を用いて本実施形態に係るトナー容器の構成について説明する。第1〜第4の実施形態との違いは、容器本体33に形成されている粉体汲み上げ部304Eの構成が、他の形態の汲み上げ部304(304B〜D)と異なっている以外は、基本的には前述実施形態と同一である。このため、本実施形態に係る紛体汲み上げ部304Eの構成を中心に説明する。
図33(a)は、紛体汲み上げ部304Eを備えた容器本体33の構成を示す平面図、図33(b)は、粉体汲み上げ部304Eを備えた容器本体33の構成を示す側面図である。図35は、容器本体の開口部側の構成を説明する拡大断面図である。図36は粉体汲み上げ部304Eの汲み上げ面3040Eの構成を説明する拡大図であり、容器後端側から容器先端側に向かって見たときの断面図である。図37(a)〜(c)は、粉体汲み上げ部304Eの回転時の変化を模式的に説明した動作図であり、図38(a)〜(c)は、図37(c)に続く粉体汲み上げ部3040Eの回転時の変化を模式的に説明した動作図である。図37及び図38は、図36と同様、容器後端側から容器先端側に向かって見たときの断面図をあらわしている。図39(a)は容器本体33の内部空間が小さい場合のトナーの拡散性を示す模式図であり、図39(b)は本実施形態に係る粉体汲み上げ部304Eを備えた容器本体33の内部空間を広げた場合のトナーの拡散性を示す模式図である。
本実施形態において、容器本体33の容器開口部33a側に形成された粉体汲み上げ部304Eは、容器本体33が回転方向Aに回転することで容器開口部33a側に搬送されたトナーTを汲み上げてノズル開口610(図15参照)へと供給するものである。なお、容器開口部33aには、ノズル受入部材330が挿入されて固定されるため、以下粉体汲み上げ部304の説明において、本体容器33の開口部33aはノズル受入口331として説明する。つまり、容器本体33の容器先端側の内壁には、図34、36に示すように、容器本体33の回転によって上方に汲み上げる粉体汲み上げ部304Eが形成されている。粉体汲み上げ部304Eは、螺旋状突起302の搬送力によって搬送されたトナーを、容器本体33の回転に応じてその汲み上げ面3040Eによって上方に汲み上げる。これにより、挿入された搬送ノズル611よりも上方にトナーを汲み上げることができる。本実施形態において、粉体汲み上げ部304Eは、図36に示すように、回転中心軸Oに対して180度位相を変えた位置に2つ設けられている。
また、図34、図35に示すように、各粉体汲み上げ部304Eの内周面にも、螺旋状突起302と同様に内部のトナーを汲み上げ面3040Eにトナーを送り込むための搬送部としての螺旋状に形成された汲み上げ部螺旋状突起304aがそれぞれ形成されている。
本実施形態において、各粉体汲み上げ部304Eは、容器本体33の内壁面33cから回転中心軸O側に向かって延びる汲み上げ面3040Eをそれぞれ有している(但し、汲み上げ面3040Eの延長線は回転中心軸Oを通過しない)。
これら汲み上げ面3040Eは、回転中心軸O側の内端部3040Eaが容器本体33の回転中心軸方向に沿った方向に延びている。具体的には、内端部3040Eaにおける最も回転中心軸O側に形成された縁(ヘリ、辺部)3042Eが、回転中心軸Oと略平行に延びており、容器本体33の内壁面の回転中心軸O側に隆起している部分33c´と汲み上げ面3040Eとの間で回転中心軸Oに沿った稜線を形成している。さらに汲み上げ面3040Eは、図36に示すように、回転中心軸方向から見たときに、回転中心軸O及び内端部の縁(辺部)3042Eを通る仮想直線Xよりも容器本体33の回転方向Aにおける上流側に向けて所定角度角範囲で傾斜させて形成されている。本実施形態においても、各傾斜角θの所定範囲は25度±5度(25°±5°)としている。
本実施形態において、各粉体汲み上げ部304Eは、汲み上げ面3040Eを内壁33cからボトル内部に向けて隆起させて形成し、最もボトル内部に位置する汲み上げ面3040の縁(ヘリ、辺部)3042Eを頂点とした山型となるようにした。具体的には、縁(辺部)3042Eから繋がる内壁3043が、縁3042Eを頂点とする山型をなし、且つ、汲み上げ面3040Eとともに略鋭角である角度θ2を形成するように構成した。
容器本体33をブロー成型するにあたり、このような汲み上げ部304Eに対して汲み上げ面3040Eのみを内壁部33cから板状に隆起させて形成することは難しい。そこで、回転中心軸に対して直交する断面(図36)で見たときに、縁3042Eを頂点とする略鋭角であるθ2を形成するように汲み上げ部304Eを構成したことで、ブロー成型で簡易に容器本体33を形成できると共に、図39(b)に点線で示したように内部の空間を確保できる。
図34、図35に示すように螺旋状突起の端部304a1が汲み上げ面3040Eに繋がるように伸びている。本実施形態では、螺旋状突起の端部(終端部分)304a1が汲み上げ面3040Eから汲み上げ面3040Eに対して略垂直に立ち上がるような形状となっている。言い換えると、螺旋状突起の端部(終端部分)304a1は、トナー容器32の回転中心軸Oの周方向に延びている。これにより、螺旋状突起の端部304a1と汲み上げ面3040Eとトナー容器32の内壁面33cとで囲まれる空間を、トナーをより多く保持できる保持部として機能させることができる。
そして、汲み上げ面3040Eにおける、この螺旋状突起の端部(終端部分)304a1よりも回転中心軸方向でトナー容器32の開口部33a側は、トナー容器32を画像形成装置(トナー補給装置)に装着した際に、ノズル開口610に対向可能な位置になるように構成されている。
このように構成すると、螺旋状突起304aによって搬送されたトナーが螺旋状突起の端部304a1と汲み上げ面3040Eとで形成される保持部が、ノズル開口610に対向可能になり、粉体汲み上げ部304Eによるトナーの汲み上げ、及びノズル開口610への流し込みが効率的になる。
また、螺旋状突起の端部304a1は、ノズル開口610が延在する方向(搬送ノズル611の軸線方向)に対して略垂直でもあるため、トナーの流し込みの邪魔にならないという利点も有る。
無論、本実施形態においても、各内端部の縁(辺部)3042Eは、トナー補給装置60に装着されて容器本体33が回転方向Aに回転して、図36に示す位置へと回転するときに、ノズル開口610の上方において、搬送ノズル611の断面範囲W1内、好ましくは、ノズル開口610の開口範囲W2内に位置するように形成されている。
このような構成の粉体汲み上げ部304Eによる汲み上げ動作を図37、図38を用いて説明する。図37(a)は容器本体33がトナー補給装置60(複写機500)に装着されて回転する前の状態を示す。この状態を姿勢0°とする。この姿勢0°においては、ノズル受入部材330の互いに対向する一対のシャッタ側面支持部335a、335aは、図面上方に位置している搬送ノズル611のノズル開口610の上方とこれと180度位相を変えた搬送ノズル611の下方にそれぞれ配置されている。また、汲み上げ面3040Eは、その縁3042Eが回転中心軸Oを通る仮想直線Xよりも下方にあり、回転中心軸Oと縁3042Eとを通る仮想直線X1に対して容器本体33の回転方向Aにおける上流側に所定角度θだけ傾斜している姿勢となっている。この様に、ノズル受入部材330の互いに対向する一対のシャッタ側面支持部335a、335aと、2つの汲み上げ面3040Eとは、回転中心軸Oに対して回転方向Aにおける位置関係が略直交するような配置関係となっている。
更に詳しく述べると、シャッタ側面支持部335a、335aは汲み上げ面の縁3042Eとは対向しない位置、つまり、汲み上げ面の縁3042Eと回転中心軸Oとを通る仮想直線X上から外れた回転方向位置に配置してある。このように構成することで、汲み上げ面3040Eから落下してくるトナーがシャッタ側面支持部335a、335aによってノズル開口610への落下を妨げられることを抑制することができる。
また、望ましくは、図36に示すように、既にトナーTが保持されている一方の汲み上げ面3040Eよりも上方(回転方向Aにおける下流側)に位置するシャッタ側面支持部材335aに着目した場合に、このシャッタ側面支持部材335aにおける回転方向Aで上流側となる端部(図36中の右側)と、当該一方の汲み上げ面3040Eの縁3042Eとの間隔D1が、このシャッタ側面支持部材335aにおける回転方向Aで下流側となる端部(図36中の左側)と、他方の汲み上げ面の縁3042E(図36で上述のシャッタ側面支持部材335aよりも図中左側)との間隔D2よりも広い方が望ましい。このような配置関係とすることで、トナーが流れる流路をより確保しやすくなる。
尚、姿勢0°においては、一方の汲み上げ面3040Eに既にトナーTが保持されている。この状態から容器本体33が矢印Aで示す図中反時計回り方向に回転すると、図37(b)に示すように、汲み上げ面3040E上のトナーTをさらに上方へと保持されて移動する。図37(b)は姿勢0°から30°反時計方向回りに回転が進んだ姿勢30°の状態を示す。さらに容器本体33が矢印Aで示す図中反時計回り方向に回転してすると、ノズル受入部材330の一対のシャッタ側面支持部335a、335aも一体に回転し、図37(c)に示すように、汲み上げ面3040E上のトナーTをさらに上方へと保持されて移動する。図37(c)は姿勢30°から60°へ反時計方向回りに回転が進んだ姿勢60°の状態を示す。この状態おいては、シャッタ側面支持部335aがノズル開口610上からさらに移動してノズル開口610が開放されるとともに、汲み上げ面3040Eが回転中心軸Oに対して下り傾斜状態となるので、汲み上げ面3040E上のトナーTが汲み上げ面3040E上を徐々に自重で滑り移動してノズル開口610内に落下を始める。
図38(a)に示すように、容器本体33の回転が姿勢60°から進んで姿勢90°となると、汲み上げ面3040E上のトナーTはすべて自重で落下し、ノズル開口610へと供給される、また、姿勢90°となると、他方の粉体汲み上げ部3040Eが容器本体33の下部に位置し、下部に溜まっているトナーTを汲み上げ面3040Eでとらえる。
容器本体33の回転が進んで、図38(b)に示すように、姿勢90°から姿勢120°となると、汲み上げ面3040Eによる、下部に溜まっているトナーTの新たな汲み上げが開始されるとともに、他方のシャッタ側面支持部335aがノズル開口610の上方の一部を覆うようになる。
そして、図38(c)に示すように、容器本体33の回転が姿勢120°から進んで姿勢150°となると、汲み上げ面3040Eによるトナーの汲み上げが進むとともに、他方のシャッタ側面支持部335aがノズル開口610の上方へとより移動してトナー補給ができないようになる。
このように容器本体33が回転方向Aに回転すると、汲み上げ面3040Eによって汲み上げられたトナーTがノズル開口610の上部から搬送ノズル611内に供給することができる。
また、本実施形態において、各粉体汲み上げ部304Eは、汲み上げ面3040Eを内壁33cからボトル内部に向けて隆起させて形成し、最もボトル内部に位置する汲み上げ面3040の縁(ヘリ、辺部)3042Eを頂点とした山型となるようにした。具体的には、縁(辺部)3042Eから繋がる内壁3043が、縁3042Eを頂点とする山型をなし、且つ、汲み上げ面3040Eとともに略鋭角である角度θ2を形成するように構成した。このため、図39(b)に示すように、容器本体33内での内部空間を図39(a)に対して破線○印の領域分相当広く確保することができるとともに、容器シャッタ332との間の空間S2(図36、図37参照)も広がるため、予備動作時のトナーTの逃げ場が増えて、トナーTが解れ易くなる。
このような第5の実施形態の構成は、第1〜第4の実施形態で説明した各粉体汲み上げ部304(304B〜D)に適用してもよい。
32Y、32M、32C、32K トナー容器(粉体収容容器)
33 容器本体(粉体収容部)
33a 開口部
33c 粉体収容部の内壁面
34 容器先端側カバー(容器カバー)
41 感光体(像担持体)
46Y、46M、34C、46K 作像部
50 現像装置
60 トナー補給装置(粉体補給(供給)装置)
100 プリンタ部(複写機本体)
200 給紙テーブル(給紙部)
301 容器ギア
302 螺旋状突起(搬送手段)
304、304(B〜E) 粉体汲み上げ部
304a 汲み上げ部螺旋状突起
304a1 螺旋状突起の端部(終端部分)
304a2 開口部から離れた側の端部
3040、3040(B〜E) 汲み上げ面
3040a、3040(Ba〜Ea) 汲み上げ面の内端部
3041 壁部(容器先端側壁部)
3042、3042(B〜E) 縁(ヘリ、辺部)
3043 内壁
330 ノズル受入部材(搬送管受入部材)
331 ノズル受入口(管挿入口)
332 容器シャッタ(開閉部材)
335 シャッタ後端支持部
335a シャッタ側面支持部
335b シャッタ支持開口
340 容器シャッタ支持部材
500 複写機(画像形成装置)
608 セットカバー
610 ノズル開口(粉体受入口)
611 搬送ノズル(搬送管)
615 容器セット部(容器受入部)
θ 汲み上げ面の傾斜角
θ1 突起部と汲み上げ面のなす角度
θ2 汲み上げ部の2面の角度
O 回転中心軸
h1 汲み上げ面の高さ
h2 突起の高さ
S 空間
S7 開始位置(始点)
T トナー(画像形成用の粉体)
W 粉体受入口の回転方向の開口範囲
W1 粉体受入口の軸線方向の開口範囲
X、X1 仮想直線
P 記録媒体
G 現像剤
Q 装着方向
Q1 離脱方向
特開2012−133349号公報

Claims (13)

  1. 画像形成用の粉体が収容された粉体収容容器が装着可能であり、前記粉体収容容器からの粉体を受け入れる粉体受入口を有し該粉体受入口が上方に向け開口している搬送管を備え、装着された粉体収容容器を回転させる時には該粉体収容容器を所定回転数の範囲で回転させる画像形成装置に用いる粉体収容容器において、
    前記画像形成用の粉体を収容する回転可能な粉体収容部と、
    前記粉体収容部の一端に設けられ、前記搬送管を該粉体収容容器の回転中心となる位置に挿入可能な開口部と、
    前記開口部側へ前記粉体収容部内の粉体を搬送する搬送手段と、
    前記粉体収容部が回転することで前記開口部側の粉体を汲み上げて前記粉体受入口へと供給する粉体汲み上げ部を備え、
    前記粉体汲み上げ部は、前記粉体収容部の内壁面から回転中心軸側に向かって延びる汲み上げ面を有し、
    前記汲み上げ面は、
    前記回転中心軸側の内端部が前記粉体収容部の該回転中心軸方向に延びているとともに、該内端部の縁が前記回転中心軸と略平行であって、且つ、該回転中心軸方向から見たときに、該回転中心軸及び該内端部の縁を通る仮想直線よりも前記粉体収容部の回転方向における上流側に向けて所定範囲の傾斜角で傾斜させてあ
    前記汲み上げ面に対向する空間の前記開口部側に向けてトナーを送り込むための搬送部を有し、
    前記汲み上げ面における前記搬送部の開始位置は、前記開口部に前記搬送管が挿入されたときの、前記粉体受入口の軸線方向への開口範囲内であることを特徴とする粉体収容容器。
  2. 請求項1に記載の粉体収容容器において、
    前記汲み上げ面の傾斜角は、前記回転中心軸方向から見たときに、該回転中心軸及び前記内端部の縁を通る仮想直線よりも前記粉体収容部の回転方向における上流側に向けて25度±5度の範囲であることを特徴とする粉体収容容器。
  3. 請求項1又は2記載の粉体収容容器において、
    前記粉体収容容器の所定回転数の範囲は、110rpm±15rpmの範囲であることを特徴とする粉体収容容器。
  4. 請求項1、2又は3に記載の粉体収容容器において、
    前記画像形成用の粉体は、ゆるみ見かけ密度0.41〜0.48g/cmのトナーであることを特徴とする粉体収容容器。
  5. 請求項1乃至4の何れか1項に記載の粉体収容容器において、
    前記汲み上げ面は、前記粉体収容部が回転したときに、前記粉体受入口の上方において、前記内端部の縁が当該粉体受入口の回転方向における開口範囲内に位置することを特徴とする粉体収容容器。
  6. 請求項5記載の粉体収容容器において、
    前記内端部の縁は、前記粉体受入口の少なくとも一部と回転中心軸方向で重複するとともに、前記汲み上げ面が上方に向いたときに、前記回転中心軸を通り水平方向に伸びる仮想直線と略同一または前記仮想直線より上方に位置する粉体収容容器。
  7. 請求項1乃至6の何れか1項に記載の粉体収容容器において、
    前記空間の回転方向下流側の部位は、前記開口部に向かって狭くなるように形成されている粉体収容容器。
  8. 請求項1乃至7の何れか1項に記載の粉体収容容器において、
    前記汲み上げ部は、前記空間の回転方向下流側の部位には前記汲み上げ面と前記開口部とつながる壁部を有し、当該壁部は、前記開口部に前記搬送管が挿入されたときの、前記粉体受入口の軸線方向への開口範囲内に位置するように形成されている粉体収容容器。
  9. 請求項1乃至8の何れか1項に記載の粉体収容容器において、
    前記粉体汲み上げ部は、前記回転中心軸方向において前記搬送部における前記開口部から離れた側の端部よりも前記開口部側に位置する粉体収容容器。
  10. 請求項1乃至9の何れか1項に記載の粉体収容容器において、
    前記搬送部は、前記粉体収容部の内側に向かって突出した螺旋状の突起であって、前記螺旋状の突起は、前記回転中心軸方向に延びてその一部は前記空間内に位置している粉体収容容器。
  11. 請求項10記載の粉体収容容器において、
    前記突起部は、前記粉体収容部内への高さが前記汲み上げ面の高さと同一に形成されている粉体収容容器。
  12. 請求項10記載粉体収容容器において、
    前記突起部と前記汲み上げ面のなす角度は、前記粉体の安息角以上である粉体収容容器
  13. 請求項1乃至12の何れか1つに記載の粉体収納容器と、
    前記粉体収容器から搬送された粉体を用いて像担持体上に画像形成する画像形成部と
    を有する画像形成装置
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