JP2003316137A - 現像剤補給容器及び画像形成装置 - Google Patents
現像剤補給容器及び画像形成装置Info
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Abstract
く現像剤補給容器を射出成形にて成形・製造可能であ
り、難燃化に対応した樹脂の選択が容易であり、容器本
体内で現像剤が凝集し固まった場合でも、該現像剤がほ
ぐされて、スムーズに開口部から排出できるようにする
こと。 【解決手段】 一方向に回転することで現像剤を搬送・
排出する現像剤補給容器1であって、内部に現像剤を収
納し、前記現像剤を排出するための開口2aを有する筒
状の容器本体2と、前記容器本体2内壁に分割して突設
され、回転方向に対して前記開口2a側が遅れるように
傾斜した複数の平板状突起2dと、を有し、前記回転に
よる前記分割配置された複数の平板状突起2dの作用に
よって現像剤を撹拌しつつ回転軸線方向開口2a側へ搬
送することを特徴とする。
Description
プリンタ等の画像形成装置に現像剤を補給するための現
像剤補給容器に関する。
像形成装置には現像剤として微粉末の現像剤が使用され
ている。そして、画像形成装置本体の現像剤が消費され
た場合には、現像剤補給容器を用いて画像形成装置へ現
像剤を補給することが行われる。
像剤補給作業時に現像剤が飛散してオペレーターが周囲
を汚すという問題があった。このため、現像剤補給容器
を画像形成装置本体に据え置いて、小さな開口部から少
量ずつ現像剤を排出する方法が提案、実用されている。
このような方式にあっては、現像剤は重力等の作用で自
然に排出させるのは困難であり、何らかの現像剤撹拌搬
送手段が必要となる。
に撹拌搬送部材を備えた現像剤補給容器が広く知られて
いたが、部品点数の増加、及び内部に収納されている現
像剤の状態により、撹拌部材の撹拌トルクが予想以上に
大きくなることがある。そのため、最近では現像剤補給
容器内に現像剤搬送突起を一体的に設け、現像剤補給容
器自身を回転、または現像剤補給容器を回転型現像装置
に装着し、前記回転型現像装置の回転により現像剤を排
出させる構成の現像剤補給容器が主流となっている。
開平10−260574号公報に開示されている現像剤
補給容器は、円筒形のボトル状の内面に螺旋状の突起を
設け、一端側端面の中心付近に小さな現像剤排出口を、
現像剤排出口を設けた側の容器端面に迫り出し部をそれ
ぞれ設けている。そして現像剤補給容器を自転させるこ
とで現像剤は内部に設けられた螺旋状の突起によって排
出口側に搬送され、開口部近傍の迫り出し形状により容
器中心付近の排出口へ持ち上げられて容器外へ排出され
る。
開2000−214669号公報に開示されている現像
剤補給容器は、同じく円筒形のボトル状の内面に螺旋状
の突起を設け、その周面に小さな排出口を設けている。
そして現像剤補給容器を自転させることで現像剤は内部
に設けられた螺旋状の突起によって排出口側に搬送さ
れ、周面に設けられた排出口から容器外へ排出される。
れている現像剤補給容器においては、全体形状は円筒形
のボトル状で、その内面に不連続な螺旋状のリブ、螺旋
状に配設したピン状又は板状の突起を設けた構成を示し
ている。
開示されている現像剤補給容器は、筒形のボトル状の内
面に螺旋状の突起を設け、その容器の一端側に現像剤を
排出させるためのスクリューと現像剤排出口を設けてい
る。そして現像剤補給容器は回転型現像装置に自転不可
に装着され、回転型現像装置が回転することで現像剤補
給容器は公転し、内部に設けた螺旋状の突起によって現
像剤はスクリュー側に搬送され、最終的にはスクリュー
により排出口へと搬送され容器外へ排出される。
されている現像剤補給容器は、容器内に現像剤を現像剤
排出口へとガイドする突起を回転方向に平行に複数設
け、その容器の周面に現像剤排出口を設けている。そし
て現像剤補給容器は回転型現像装置に自転不可に装着さ
れ、回転型現像装置が回転することで現像剤補給容器は
公転し、内部に設けた突起によって現像剤は排出口へと
搬送され容器外へ排出される。
来例においては次のような問題点があった。
−260574号公報、特開平6−337586号公
報、特開2000−214669号公報、特開平10−
254229号公報に開示されている、内部に螺旋状の
突起を有する現像剤補給容器の場合、容器本体内に撹拌
部材をもっていないため、仮に現像剤が物流による振動
や高温高湿度下に長期間放置され容器内で凝集してしま
ったとき、凝集状態を崩されることなく、塊状のまま排
出口へと搬送されるため、凝集した現像剤により排出口
が閉塞され排出性能が低下してしまう。特に排出口が容
器の周面に設けられている容器において顕著である。
現像剤補給容器の場合、射出成形にて成形を行おうとす
ると、螺旋状突起に所謂アンダーカットとなる部分(ア
ンダーカットとは成形品を金型から取り出すとき支障と
なる金型又は成形品の凹凸部をいう)ができ、その部分
に無駄な樹脂を入れなくてはならず、材料費が上がって
しまうと共に容器内の容積も減少してしまう。
形にて成形を行おうとすると、樹脂材料もそれに対応し
た材料、例えばPET(ポリエチレンテレフタレー
ト)、PVC(ポリ塩化ビニル)、HDPE(高密度ポ
リエチレン)、LDPE(低密度ポリエチレン)、PP
(ポロプロピレン)に限定される。特に難燃化に対応し
た樹脂の選択が難しく、HDPE、LDPE、PPの難
燃材は市販されておらず、PVCの難燃材は有るが、環
境への負荷から使用できない。また、PETの難燃材は
有るが、成形方法がインジェクションブローに限定され
る。インジェクションブロー成形用の型代は高価であ
り、現像剤補給容器のようにそれほど数量が多くない場
合、コストが高くなってしまう。
る構成においては、螺旋状の突起の一部を切り欠いてい
るため、現像剤搬送中にその切り欠き部分から現像剤が
すり抜け、すり抜けた現像剤は螺旋状の突起により搬送
されない。その結果現像剤搬送性が低下する。
れている現像剤補給容器は、一端側に現像剤を排出させ
るためのスクリューを別途設けているため、部品点数が
多く、コストが高い。
いる現像剤補給容器は、回転軸線方向に長い現像剤補給
容器に対応しづらい。対応しようとすると突起の傾斜角
度が鈍化してしまい現像剤搬送力が低下してしまう。
の本発明の代表的な構成である第1の構成は、一方向に
回転することで現像剤を搬送・排出する現像剤補給容器
であって、内部に現像剤を収納し、前記現像剤を排出す
るための開口部を有する筒状の容器本体と、前記容器本
体内壁に分割して突設され、回転方向に対して前記開口
部側が遅れるように傾斜した複数の平板状突起と、を有
し、前記回転による前記分割配置された複数の平板状突
起の作用によって現像剤を撹拌しつつ回転軸線方向開口
部側へ搬送することを特徴とする。
及び容積を減少させることなく現像剤補給容器を射出成
形にて成形・製造できる。そのため、難燃化に対応した
樹脂の選択が容易となる。
る振動を受けたり、過酷条件下に放置保管されたりして
容器本体内で現像剤が凝集し、固まった場合でも、前記
突起−突起間の段差によりほぐされて、スムーズに開口
部から現像剤を排出できる。
成において、前記複数の突起による現像剤搬送領域は、
隣接した前記突起による現像剤搬送領域と、回転軸線方
向に対して重なっていることを特徴とする。
間の段差からの現像剤のすり抜けを防止でき、現像剤搬
送・排出速度を向上させることができる。
2の構成において、前記現像剤補給容器内に設けられた
前記複数の突起は、周方向に離間した上下2つの群に分
かれて設けられていることを特徴とする。
間の離間部分により効果的に現像剤をほぐすことがで
き、スムーズに開口部から現像剤を排出できる。
ものを成形し、両者を接着することで製造できるため、
前記容器本体を最小分割数にて成形−製造でき、その結
果、安価に製造できる。
の何れか1つの構成において、前記開口部は前記容器本
体の周面に設けてあることを特徴とする。
部を設けた現像剤補給容器に比して排出後に現像剤補給
容器内に残留する現像剤残量を少なくすることができ
る。
何れか1つの構成において、前記開口部に最も近い前記
突起は、一旦は前記現像剤を回転軸線方向開口部側に最
も近づけながら、再度、開口部から周面方向へ離すよう
に、前記開口部をまたぐように設けたことを特徴とす
る。
搬送された現像剤の全てを直接開口部へ搬送しないの
で、搬送した現像剤による開口部の閉塞が防止できる。
また、開口部から一旦離された現像剤は更に撹拌され、
よりスムーズに開口部から排出できる。
の何れか1つの構成において、前記現像剤補給容器は回
転型現像装置に自転不可に装着され、前記回転型現像装
置の回転により公転運動をすることを特徴とする。
の回転を利用し、現像剤補給容器を公転運動させるた
め、容器に回転駆動を受ける構成が不要となり、現像剤
補給容器のコストダウン及び装置本体側のコストダウン
が行える。
成において、前記容器本体の短手方向の断面形状は非円
形であることを特徴とする。
内の限られたスペースを有効に利用することができ、そ
の結果、同一形状の回転型現像装置内のスペースにおい
て、現像剤補給容器の現像剤充填量を増やすことができ
る。
7の構成において、前記回転型現像装置は複数の現像器
を内装し、これら現像器に対応してそれぞれ現像剤を補
給する複数の現像剤補給容器を内装し、前記回転型現像
装置は前記複数の現像器の数に対応した複数の所定角度
位置で停止するように制御され、少なくとも一つの停止
位置において現像器が現像を行い、前記現像器が現像を
行う停止位置にある現像器に対応する現像剤補給容器
は、前記開口部が略重力方向を向いていて現像剤が自然
落下して排出されることを特徴とする。
れる現像位置にある現像器に対して効果的に現像剤を補
給することができる。
の何れか1つの構成において、前記突起の傾斜角度は回
転軸線方向に対する角度で20°〜70°の範囲である
ことを特徴とする。
送力を得ることができる。
容する容器本体と、前記容器本体内の現像剤を排出する
ための開口と、前記容器本体内壁に設けられ前記容器本
体の回転に伴って現像剤を前記開口側へ搬送する搬送部
と、を有する現像剤補給容器において、前記搬送部は、
第1の方向へ搬送する第1の搬送領域と、前記第1の方
向と異なる第2の方向へ搬送する第2の搬送領域と、を
備えることを特徴とする。
送方向が複数あることで、前記現像剤が受ける搬送力は
前記容器本体1回転当りで変化する。そのため、現像剤
の粉体層は変化し、流動化しやすくなり、現像剤の排出
性を向上できる。
の構成において、前記第1の搬送領域及び第2の搬送領
域によって現像剤は圧縮、膨張するように搬送されるこ
とを特徴とする。
粉体層は圧縮−膨張を繰り返すことで、空気を含んで流
動化し、現像剤の排出性が向上する。
好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、
以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材
質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用され
る装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもの
であり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲
をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
形態について図面を用いて説明する。最初に、本発明の
第1実施形態に係る現像剤補給容器が装着される電子写
真画像形成装置の一例である電子写真複写機の構成につ
いて図1に基づいて説明する。
態に係る現像剤補給容器を装着した画像形成装置の断面
図である。潜像形成部の構成を説明すると、まず感光体
ドラム19は転写ドラム15に外周面を当接させ、図中
矢印B方向に回転自在に配設されている。前記感光体ド
ラム19の回転方向上流側から下流側に向かって除電用
帯電器20、クリーニング手段21及び一次帯電器23
が順次配設され、更に感光体ドラム19の外周面上に静
電潜像を形成するためのレーザービームスキャナのごと
き像露光手段24及びミラー等の像露光反射手段25が
配設されている。
像形成部に近接して、現像手段として回転式現像装置3
0が配設されている。この回転型現像装置30の構成は
次の通りである。前記感光体ドラム19の外周面と対向
する位置に、一方向に回転自在な筐体としての回転体2
6が配設され、前記回転体26中には4種類の現像装置
が周方向の4位置に搭載され、前記感光体ドラム19の
外周面上に形成された静電潜像を可視化・現像するよう
になっている。上記4種類の現像装置は、それぞれイエ
ロー現像装置7Y、マゼンダ現像装置7M、シアン現像
装置7C及びブラック現像装置7Bk、となっている。
によって順次、感光体ドラム19に当接する位置(図中
の7Yの位置)に来て、各色の現像・可視化を行うよう
になっている。そして、4種類の現像装置はそれぞれ同
じ構成になっていて、現像剤補給容器1、現像剤補給容
器1から排出される現像剤を受け入れる現像剤受け入れ
部8から現像剤を供給され、感光体ドラム19上の静電
潜像を現像する現像器9からなっている。
れた現像剤補給容器1が回転体26の回転による公転運
動により現像剤補給容器1から排出された現像剤を受け
入れて貯蔵するとともに、現像器9側からの要求に応じ
て現像剤を定量的に現像器9に供給するようになってい
る。現像器9内には進行方向が互いに逆向きの2つの現
像剤搬送部材9aがあって、現像剤とキャリアを循環し
ながら均一に混合するようになっている。現像器9には
マグネットを内蔵した現像スリーブ9bが回転可能に軸
支されていて、キャリアを磁力にて吸着して磁気ブラシ
を形成し、キャリアに付着した現像剤を感光体ドラム1
9に供給するようになっている。
空で筒形状をなす現像剤補給容器である。本実施形態に
係る現像剤補給容器1は、容器本体2、シャッター3、
パッキン材4、ノブ5から構成される。
いて説明する。図3(A)は容器本体2の正面図、
(B)は正面断面図、(C)は斜視図、(D)は斜視内
部透明図である。
ャッターガイド2b、ノブガイド2c、および搬送突起
2dが設けてある。
非円形であり、具体的には本実施形態では内径36mm
の半円に台形が結合したような形状をしており、その長
手方向の長さは約350mmである。また、現像剤排出
開口2a側の半円部は内径25mmに小径化している。
状を非円形とすることにより、該容器1を装脱着する回
転型現像装置内の限られたスペースを有効に利用するこ
とができ、その結果、同一形状の回転型現像装置内のス
ペースにおいて、現像剤補給容器の現像剤充填量を増や
すことができる。
長手方向に上下に分割した二部材を成形し、それぞれを
超音波にて溶着して製造した。上部材を2−1とし、下
部材を2−2とする(図4及び図5参照)。
は10mm×15mmの長方形であり、容器周面の、容
器端面から40mmの位置に設けてある。容器本体2に
収納された現像剤は排出開口2aから装置本体の現像器
へ排出される。
ことにより、容器端面に開口部を設けた現像剤補給容器
に比して排出後に現像剤補給容器内に残留する現像剤残
量を少なくすることができる。
手方向の全長よりも短くすることにより、現像剤付着に
よる汚れを低減できる。
bは容器本体2の現像剤排出開口2aの近傍に設けら
れ、周方向に平行な二つのカギ状リブである。このシャ
ッターガイド2bに係合し、シャッター3は周方向に往
復自在に取り付けられる。
突起であり、容器本体2の端部に設けられている。ノブ
ガイド2cの円形状の突起と、ノブ5に設けられた爪部
(不図示)と係合し、容器本体2に取り付けられる。
された現像剤を排出開口2aへ搬送する搬送突起2d
が、容器内壁に分割して突出して設けられている。搬送
突起2dは容器本体2の周方向に離間した上下2つの群
に分かれて設けられている。本実施形態では、突起高さ
は5mmであり、厚みは1mmである。なお、排出開口
側の容器小径部の搬送突起の高さは2.5mmであり、
それぞれ容器上部材2−1に6個、容器下部材2−2に
7個設けられている(図4及び図5参照)。
離間した上下2つの群に分かれて設けることにより、前
記突起−突起間の離間部分により効果的に現像剤をほぐ
すことができ、スムーズに排出開口2aから現像剤を排
出できる。
たものを成形し、両者を接着することで製造できるた
め、前記容器本体2を最小分割数にて成形−製造でき、
その結果、安価に製造できる。
上部材2−1及び容器下部材2−2の成形時の金型離型
方向から見た図を示す。なお、現像剤補給容器の回転方
向は図4の矢印方向である。
れぞれの搬送突起2dは回転方向に対して排出開口部側
が遅れるように傾斜して設けている。この傾斜形状を図
4の容器下部材2−2を用いて詳細に説明する。
2aを境として右側に設けた突起は、突起の左側が排出
開口部側であるため、左側が回転方向に対して遅れる形
状となる。回転方向は下方向であるため、つまり排出開
口2aを境として右側に設けた突起は左上に傾斜した突
起となる。同様に排出開口2aを境に左側に設けた突起
は右側が排出開口側であるため、右上に傾斜した突起と
なる。
れたそれぞれの搬送突起2dは平板形状である。平板形
状とは、上部材2−1及び2−2の成形時の金型離型方
向から見て、直線で表すことができる形状である。螺旋
状の突起を有する容器の場合は図10に示したように必
ず曲面となってしまう。
突起2dと容器下部材2−2に配設された搬送突起2d
の位置関係は図4に示した位置関係になっており、上部
材2−1に配設された搬送突起2dの間に、下部材2−
2の搬送突起2dが配設されるようになっている。ま
た、隣接した突起が回転軸線方向に対して重なり合った
部分を有する構成となっている。すなわち、それぞれの
突起端部が互いにオーバーラップしており、このオーバ
ーラップ量は軸線方向に投影した長さで約5mmである
(図中のX寸法)。そのため、上部材2−1の搬送突起
2dにより搬送された現像剤は、確実に下部材2−2の
搬送突起2dに運ばれ、また、下部材2−2の搬送突起
2dに運ばれた現像剤は上部材2−1の搬送突起2dに
運ばれるといったように、交互に繰り返されながら、現
像剤は排出開口2aに搬送される。すなわち、前記突起
−突起間の段差からの現像剤のすり抜けを防止でき、現
像剤搬送・排出速度を向上させることができる。
角度とは、図4中のYであり、20°〜70°の範囲が
好ましく、より好ましくは40°〜50°の範囲であ
る。本実施形態においては搬送突起2dの回転軸線方向
に対する傾斜角度Yは、45°である。
0°以下であると、現像剤が突起上を滑り落ちずらくな
ってしまうため、現像剤搬送力が低下してしまい、また
70°以上であると、突起の数が多くなってしまい、容
器内容積が減少してしまう。
上記範囲にすることにより、良好な現像剤搬送力を得る
ことができる。
と排出開口2aの位置関係は図5に示したように、搬送
突起2d−1が開口部2aをまたがるように設けてあ
る。そのため、搬送突起2d−1により排出開口2a近
傍に搬送された現像剤は更に回転され排出される。搬送
された現像剤は排出開口2aから排出されずに更に回転
・撹拌されるため、よりスムーズに開口2aから現像剤
が排出される。
二つの部材、或いはそれ以上の部材に分割したものを射
出成型・押し出し成形・ブロー成形等で成形し、それら
を溶着・接着することで製造することができる。本実施
形態においては図5に示した容器上部材2−1と容器下
部材2−2を射出成形にて成形し、それらを超音波溶着
機にて溶着することで製造した。容器上部材2−1と容
器下部材2−2の成形時の金型離型方向を矢印で示す。
器に無駄な樹脂を入れることなく、現像剤補給容器を製
造できる。なお、本実施形態においては、材質は耐衝撃
性ポリスチレンを用いたが、他の材料であっても良い。
ター3は容器本体2の外周面に沿った円弧状をなし、両
端縁には断面コの字型のガイド部を有する。そして容器
本体2の排出開口2aの近傍に設けられ周方向に平行な
二つのシャッターガイド2bと係合して、容器本体2の
周方向に往復自在に取り付けられる。
ン材4が設置されていて、シャッター3でパッキン材4
を圧縮することで排出開口2aを密閉する。
プラスチックを射出成形で製造する方法が好ましいが、
他の材料及び製造方法であっても良い。シャッターには
ある程度以上の剛性を有する材料が好適であり、本実施
形態においては高摺動性ABSを用い、射出成形にて製
造した。
ン材4は容器本体2の排出開口2aを囲むように配設さ
れ、容器本体2とシャッター3に圧縮されることで、排
出開口2aを密閉するもので、従来公知の種々の発泡体
や弾性体を適宜使用できる。本実施形態では発泡ポリウ
レタンを用いた。
部と二重円筒部から成り、外側の円筒部外周面にはギア
を、内側の円筒部内周面には容器本体2の側端部に設け
られたの円形状突起と係合するための爪が設けられてい
る。この爪を用い、容器本体2の手前側端部に周方向に
往復自在に取り付けられる。なお、本実施形態において
は、ノブ5も耐衝撃性ポリスチレンを射出成形にて製造
した。
容器1が画像形成装置に装着され、使用されている状況
を説明する。
めに、ノブ5(現像剤排出開口側)を手前にして現像剤
補給容器1を画像形成装置本体の回転型現像装置へ挿入
する。そして、現像剤補給容器1の装着と共に、ノブギ
ア5aと現像器側ギア10、現像器側ギア10とシャッ
ターギア3aが噛み合い、且つシャッター3は現像器側
シャッター11(図6には不図示)にはめこまれる構成
になっている。
て説明する。容器本体の手前側端部に設けられたノブ5
の把手を持って矢印方向に所定角度回転させると、ノブ
5に設けられたギア5aにより、現像器側ギア10を介
しシャッター3のギア3aへ回転力が伝わり、シャッタ
ー3が回転する。シャッター3とともに現像器側シャッ
ターも回転し、現像器シャッター側に設けた穴(不図
示)と現像剤補給容器1側の現像剤排出開口2aがつな
がり、開口部が開封される。
限らず、画像形成装置本体の構成に応じて適宜選択する
ことが可能である。
に自転不可に装着され、回転型現像装置の回転を利用し
て公転運動するので、容器に回転駆動を受ける構成が不
要となり、現像剤補給容器のコストダウン及び装置本体
側のコストダウンが行える。
容器1を回転型現像装置30内で動作させたときの状況
について図8を用いて説明する。
し、前記の手順で回転型現像装置に装着・開封する。
々に消費されていくが、現像器9内の現像剤量又は現像
剤とキャリアの比率を検知する手段からの信号で、現像
剤受け入れ部8内の現像剤搬送部材8aが所定時間回転
して現像剤を現像器9へ送り込むようになっていて、現
像器9内の現像剤量又は現像剤とキャリアの比率は略一
定に保たれる。
と動作を説明する。図9に示した回転型現像装置は略円
筒形状であり、その内部は4つに区画され、それぞれB
k、Y、M、Cの4色の現像器9と、それぞれに対応し
た現像剤補給容器1とを収容している。
に90度ずつ回転し、感光体ドラムに対向する現像器9
を交換するようになっている。本実施形態では7aの位
置で感光体ドラムと対向するが、この位置を現像ステー
ションと呼ぶ。現像器9の現像剤搬送部材9aや現像ス
リーブ9b、及び現像剤受け入れ部8の現像剤搬送部材
8aは、現像ステーション7aの位置にあるときのみ、
画像形成装置本体と駆動伝達されて回転するようになっ
ている。そして現像ステーション7a以外の位置7b、
7c、7dにある現像器9及び現像剤受け入れ部8は作
動しない。
置のうちのいずれかで行ってもよいが、現像ステーショ
ン7a以外の位置が好ましく、特に現像剤排出開口1a
が上向きとなる7cの位置で行うのが最も好ましい。本
実施形態では7cの位置で着脱を行った。
現像剤の状況においては図8を用いて説明する。
現像剤受け入れ部8が作動することで、現像剤受け入れ
部8内の現像剤は減少するが、特に現像剤搬送部材8a
の搬送方向上流側、即ち現像剤補給容器1の排出開口2
aとの接続部付近において減少する。
位置するように構成してある。このため、現像剤受け入
れ部8内の現像剤が減少すれば、現像剤補給容器1の端
部に存在する現像剤が直ちに自重で落下して排出開口2
aを通って現像剤受け入れ部8へと補給される。
7aにある現像器に対応する現像剤補給容器1は、前記
排出開口2aが略重力方向を向いていて現像剤が自然落
下して排出されるので、現像剤が消費される現像位置に
ある現像器に対して効果的に現像剤を補給することがで
きる。
には、回転型現像装置が一回転する間に搬送突起2dの
作用により、容器本体2内の現像剤が端部に搬送される
ため、再び現像ステーション7aに戻ってくる間に現像
剤受け入れ部8へ現像剤は補給される。
容器1の開口部の位置はいずれの位置でも良いが、斜め
上が好ましく、現像剤受け入れ部8の真上に位置するの
が最も好ましい。現像ステーション7aにおいて現像剤
が現像剤補給容器1から現像剤受け入れ部8へと自重落
下できない配置であっても、回転型現像装置が一回転す
る間には必ず現像剤補給容器1が現像剤受け入れ部8の
上にくる配置になることがあり、現像剤は補給できる。
はA3で1枚の画像形成がなされると90度ずつ回転し
て現像器を回転して現像器を交換する。その交換のため
の移動時間は約0.3秒、画像形成のための停止時間は
約1.2秒、移動時の周速は約0.7m/秒、回転型現
像装置の直径は190mmである。
器1を装着した状態の回転型現像装置における最大径を
いう。また、回転型現像装置の回転中心から、現像剤補
給容器1を装着した状態の最大半径(長さ)を現像剤補
給容器の公転半径とし、その箇所での速度を周速とす
る。
つに等しく区画され、それぞれBk、Y、M、Cの4色
の現像器9と、それぞれに対応した現像剤補給容器1を
収容する構成であるが、例えば使用頻度の高いブラック
現像剤をより多く補給すべくブラック用の現像剤補給容
器1Bkの内容積を、他の3色用現像剤容器よりも大き
くするなど、各色用の現像装置10によって、回転型現
像装置内の占有部分の大きさを変えて不等分割してもよ
く、この構成によっても本発明の効果を同様に得ること
ができる。
分現像剤、二成分トナー、二成分キャリア、二成分トナ
ーと二成分キャリアの混合物のいずれでも良い。
施形態の搬送突起との現像剤排出性の比較を行う。第1
実施形態に示したような容器のような断面形状が異形状
の現像剤容器では螺旋突起が設けられないため、容器内
径φ40(約430cc)、長さ350mmの円筒容器
を用意し実験を行った。
けた容器を図10に示す。なお、図10(A)は正面
図、(B)は側面図、(C)はA−A断面図である。
た容器を図11に示す。なお、図11(A)は正面図、
(B)は側面図、(C)はA−A断面図である。
状は高さ5mmでピッチは71mm、螺旋の巻き数は5
である。
突起は高さ5mmで容器上部材に5個の搬送突起、容器
下部材に5個の搬送部材を設けてある。また上部材の突
起と、下部材の突起のオーバーラップ量は5mmであ
る。
gの現像剤を充填し、簡易回転式現像剤排出治具(回転
式現像装置の現像器を取り除き、容器の排出開口から排
出される現像剤量を直接測定できる治具)を用い、現像
剤の排出テストを実施した。なお、簡易回転式現像剤排
出治具の設定は回転角度各90°×4(90°→90°
→90°→90°)、移動時間は約0.3秒、画像形成
のための停止時間は約1.2秒、移動時の周速は約0.
7m/秒、直径は190mmである。
像剤も排出されなくなった時点で排出をストップ)に容
器内に残留する現像剤残量は、螺旋状突起を設けた現像
剤補給容器の構成では0.9gであったのに対し、本実
施形態の搬送突起を設けた容器の構成では1.1gであ
り、ほとんど差は無かったが、その排出終了までに必要
とする回転型現像装置の総回転数は螺旋状突起の容器が
約110回転であったのに対し、本実施形態の搬送突起
を設けた容器の場合は約60回転であった。
実線が螺旋状突起を設けた現像剤補給容器の累積排出率
であり、点線が本実施形態の搬送突起を備えた現像剤補
給容器の累積排出率である。
設けた容器に比べ、本実施形態の搬送突起を設けた容器
の方が現像剤排出速度は速かった。
図12に螺旋状突起を設けた容器の展開図、図13に本
実施形態の搬送突起を備えた容器の展開図を示す。
ように、螺旋状突起による搬送方向は一方向であり、内
部に収納された現像剤は一回転当たり常に一定の搬送力
を得る形状となっている。そのため、現像剤の粉体層は
そのまま形状を維持しながら一定の速度で搬送される。
その結果、排出開口部において現像剤が閉塞気味とな
り、現像剤排出速度が低下してしまう。
13に示したように曲がった突起が重なりあった形状を
している。即ち、この搬送突起による現像剤の搬送方向
は複数存在し、そのため現像剤補給容器の公転に伴って
内部に収納された現像剤が上記搬送突起から受ける搬送
力は搬送突起内で変化する。その結果、この搬送突起に
よって搬送・ガイドされる間に現像剤の粉体層は圧縮
(緩斜面)−膨張(急斜面)−圧縮(緩斜面)を繰り返
し、空気を含んで流動化しやすくなる。このような現象
が同様な他の搬送突起でも行われるので、現像剤が開口
へ排出されるまでに現像剤を更に流動化させることがで
きる。
像剤は空気を巻き込んで流動化し、その結果、排出開口
部で閉塞せずに現像剤がスムーズに排出されるため、現
像剤排出速度が上昇した。
給容器は定量的に排出されているのが分かり、本実施形
態の搬送突起を有する現像剤補給容器はロータリー1回
転あたりの現像剤の排出量が多いことが分かる。このこ
とから、上記に示した本実施形態の搬送突起の形状によ
る効果と、突起−突起間の段差による撹拌効果が確認さ
れたものと考えている。
記回転による前記分割配置された複数の搬送突起2dの
作用によって現像剤を撹拌しつつ回転軸線方向開口側へ
搬送されるので、現像剤が容器内において、物流による
振動を受けたり、過酷条件下に放置保管されたりして容
器本体内で現像剤が凝集し、固まった場合でも、スムー
ズに開口から現像剤を排出できる。
積を減少させることなく現像剤補給容器を射出成形にて
成形・製造できる。そのため難燃化に対応した樹脂の選
択が容易なる。
態に係る現像剤補給容器について図15、図16、図1
7を用いて説明する。なお、現像剤補給容器が装着され
る電子写真画像形成装置の一例である電子写真複写機の
概略構成は、図1に基づいて前述した第1実施形態とほ
ぼ同様であるため、同一機能を有する部材には同一符号
を付し、以下異なる部分について説明する。
部が3つに区画された回転型現像装置に対応した現像剤
補給容器である。
像剤補給容器の斜視図を示しており、図17(A)は本
発明の第2実施形態における現像剤容器の正面図であ
り、(B)はA−Aの断面図、(C)は斜視図、(D)
は斜視透明図である。
の説明をする。第2実施形態に示した現像剤補給容器も
第1実施形態と同様に現像剤補給容器1は容器本体2、
シャッター3、パッキン部材4、ノブ5から成る。但
し、容器本体2の断面形状は三角形のような形状をして
いる。
5mmの長方形であり、容器端面から約24mmの位置
に設けてある。容器本体2に収納された現像剤は現像剤
排出開口2aから装置本体の現像器へ排出される。
bは容器本体2の現像剤排出開口2aの近傍に設けら
れ、周方向に平行な二つのカギ状リブである。このシャ
ッターガイド2bに係合し、シャッター3は平面方向に
往復自在に取り付けられる。
突起であり、容器本体2の端部に設けられている。ノブ
ガイド2cの円形状の突起と、ノブ5に設けられた爪部
(不図示)と係合し、容器本体2に取り付けられる。
された現像剤を排出開口2aへ搬送する搬送突起2d
が、容器内壁から突出して設けられている。突起高さは
5mmであり、厚みは上部が1mm、下部が1.5mm
の台形形状である。
ブ5の構成は前述した第1実施形態とほぼ同じであるの
で、ここでは説明を省略する。
剤補給容器の内部構成について説明する。この現像剤補
給容器には上部(容器上部材)に6個の搬送突起2d
が、下部(容器下部材)に8個の搬送突起2dが設けら
れており、上部の突起と下部の突起のオーバーラップ量
(図中X)は20mmである。また、搬送突起2dの傾
斜角度(図18のY)は第1実施形態と同様45°であ
る。
び2−2の成形時の金型離型方向から見た図を示す。
れぞれの現像剤搬送突起2dは平板形状である。平板形
状とは、上部材2−1及び2−2の成形時の金型離型方
向から見て、直線で表せることができる形状である。な
お、容器下部材2−2に設けた搬送突起2dの根元(容
器内壁側)は補強のため太くしてある。
二つの部材、或いはそれ以上の部材に分割したものを射
出成型・押し出し成形・ブロー成形等で成形し、それら
を溶着・接着することで製造することができる。本実施
形態においては図18に示した容器上部材2−1と容器
下部材2−2を射出成形にて成形し、それらを超音波溶
着機にて溶着することで製造した。
器に無駄な樹脂を入れることなく、現像剤補給容器を製
造できる。なお、本実施形態においては、材質は耐衝撃
性ポリスチレンを用いたが、他の材料であっても良い。
れ、使用されている状況及び回転型現像装置30内で動
作させたときの状況は、前述した第1実施形態とほぼ同
じなので省略する。
成と動作を説明する。図15に示した回転型現像装置は
内部が3つに区画され、それぞれY、M、Cの3色の現
像器9と現像剤補給容器1とを収容している。この場
合、Bkの現像器(不図示)・及び現像剤補給容器(不
図示)は回転型現像装置の外に別に設けられている。
に120度ずつ回転し、感光体ドラムに対向する現像器
9を交換するようになっている。図15に示した回転型
現像装置においても第1実施形態と同様に7aの位置で
感光体ドラムと対向するが、この位置を現像ステーショ
ンと呼ぶ。現像器9の現像剤搬送部材9aや現像スリー
ブ9b、及び現像剤受け入れ部8の現像剤搬送部材8a
は、現像ステーション7aの位置にあるときのみ、画像
形成装置本体と駆動伝達されて回転するようになってい
る。そして現像ステーション7a以外の位置7b、7c
にある現像器9及び現像剤受け入れ部8は作動しない。
置のうちのいずれかで行ってもよいが、現像ステーショ
ン7a以外の位置が好ましい。本実施形態では7bの位
置で着脱を行った。
はA3で1枚の画像形成がなされると120度ずつ回転
して現像器を回転して現像器を交換する。その交換のた
めの移動時間は約0.3秒、画像形成のための停止時間
は約1.5秒、移動時の周速は約0.8m/秒、回転型
現像装置の直径は140mmである。
て説明した緒効果を得ることができるのに加えて、更に
以下に示す効果がある。
像剤を随時補給可能にするべく、Bk現像剤用補給容器
をロータリー(回転体26)外に別に設け、且つ現像剤
補給のための駆動を回転型現像装置とは別に設ける構成
が可能となる。それによって、回転型現像装置を回転さ
せることなく、ブラック単色の印刷に追随するための現
像剤の補給が行える。また、現像剤充填量に関して増量
対応が容易に行える。
回転型現像装置が4つ或いは3つの現像器を有する場合
を例示しているが、この使用個数は限定されるものでは
なく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
として複写機を例示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の
他の画像形成装置や、転写媒体担持体としての転写ドラ
ムではなく転写搬送ベルトを使用し、該転写搬送ベルト
に担持された用紙等の転写媒体に各色のトナー像を順次
重ねて転写する画像形成装置、或いは、中間転写体に各
色のトナー像を順次重ねて転写し、該転写トナー像を転
写媒体に一括して転写する画像形成装置であっても良
く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様
の効果を得ることができる。
材料費の上昇、及び容積を減少させることなく現像剤補
給容器を射出成形にて成形・製造できる。そのため、難
燃化に対応した樹脂の選択が容易となる。
る振動を受けたり、過酷条件下に放置保管されたりして
容器本体内で現像剤が凝集し、固まった場合でも、前記
突起−突起間の段差によりほぐされて、スムーズに開口
部から現像剤を排出できる。
えた画像形成装置の断面図
面断面図、(C)容器本体の斜視図、(D)容器本体の
斜視内部透明図
方向から見た容器上部材と容器下部材の図
の容器上部材と容器下部材の構成を示した図
器の正面図、(B)φ40円筒内部に螺旋突起を設けた
容器の側面図、(C)φ40円筒内部に螺旋突起を設け
た容器の断面図
起を設けた容器の正面図、(B)φ40円筒内部に本実
施形態の搬送突起を設けた容器の側面図、(C)φ40
円筒内部に本実施形態の搬送突起を設けた容器の断面図
展開図
けた容器の展開図
起を設けた容器の現像剤排出曲線を示した図
図
図、(B)容器本体の断面図、(C)容器本体の斜視
図、(D)容器本体の斜視内部透明図
材の図
Claims (12)
- 【請求項1】 一方向に回転することで現像剤を搬送・
排出する現像剤補給容器であって、 内部に現像剤を収納し、前記現像剤を排出するための開
口部を有する筒状の容器本体と、 前記容器本体内壁に分割して突設され、回転方向に対し
て前記開口部側が遅れるように傾斜した複数の平板状突
起と、を有し、 前記回転による前記分割配置された複数の平板状突起の
作用によって現像剤を撹拌しつつ回転軸線方向開口部側
へ搬送することを特徴とする現像剤補給容器。 - 【請求項2】 前記複数の突起による現像剤搬送領域
は、隣接した前記突起による現像剤搬送領域と回転軸線
方向に対して重なっていることを特徴とする請求項1に
記載の現像剤補給容器。 - 【請求項3】 前記現像剤補給容器内に設けられた前記
複数の突起は、周方向に離間した上下2つの群に分かれ
て設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記
載の現像剤補給容器。 - 【請求項4】 前記開口部は前記容器本体の周面に設け
てあることを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記
載の現像剤補給容器。 - 【請求項5】 前記開口部に最も近い前記突起は、一旦
は前記現像剤を回転軸線方向開口部側に最も近づけなが
ら、再度、開口部から周面方向へ離すように、前記開口
部をまたぐように設けたことを特徴とする請求項1〜4
の何れか1つに記載の現像剤補給容器。 - 【請求項6】 前記現像剤補給容器は回転型現像装置に
自転不可に装着され、前記回転型現像装置の回転により
公転運動をすることを特徴とする請求項1〜5の何れか
1つに記載の現像剤補給容器。 - 【請求項7】 前記容器本体の短手方向の断面形状は非
円形であることを特徴とする請求項6に記載の現像剤補
給容器。 - 【請求項8】 前記回転型現像装置は複数の現像器を内
装し、これら現像器に対応してそれぞれ現像剤を補給す
る複数の現像剤補給容器を内装し、 前記回転型現像装置は前記複数の現像器の数に対応した
複数の所定角度位置で停止するように制御され、少なく
とも一つの停止位置において現像器が現像を行い、前記
現像器が現像を行う停止位置にある現像器に対応する現
像剤補給容器は、前記開口部が略重力方向を向いていて
現像剤が自然落下して排出されることを特徴とする請求
項6又は7に記載の現像剤補給容器。 - 【請求項9】 前記突起の傾斜角度は回転軸線方向に対
する角度で20°〜70°の範囲であることを特徴とす
る請求項1〜8の何れか1つに記載の現像剤補給容器。 - 【請求項10】 現像剤を補給するための現像剤補給容
器を自転不可に着脱可能な回転型現像装置を有する画像
形成装置において、 前記現像剤補給容器として、請求項1〜9の何れか1つ
に記載の現像剤補給容器が着脱可能であることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項11】 現像剤を収容する容器本体と、前記容
器本体内の現像剤を排出するための開口と、前記容器本
体内壁に設けられ前記容器本体の回転に伴って現像剤を
前記開口側へ搬送する搬送部と、を有する現像剤補給容
器において、 前記搬送部は、第1の方向へ搬送する第1の搬送領域
と、前記第1の方向と異なる第2の方向へ搬送する第2
の搬送領域と、を備えることを特徴とする現像剤補給容
器。 - 【請求項12】 前記第1の搬送領域及び第2の搬送領
域によって現像剤は圧縮、膨張するように搬送されるこ
とを特徴とする請求項11の現像剤補給容器。
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