JP2005010624A - 現像剤補給容器 - Google Patents

Abstract

【課題】セットオンＩＩＩ容器（バッフル内装の回転ボトル）において、トナー排出時に開口部にトナーが収束するのを防止する。
【解決手段】トナ−開口部に定期的に衝撃を加えるのと同時に、バッフル突起の傾斜面上のトナーを開口部に向かって押し出すことにより、排出口周りのトナーブリッジを崩す。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真画像形成装置の現像装置に、現像剤を補給するための現像剤補給容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置には現像剤として微粉末のトナーが使用されている。そして、画像形成装置本体のトナーが消費された場合には、トナー補給容器を用いて画像形成装置へトナーを補給することが行われている。
【０００３】
トナーは極めて微細な粉末であるため、トナー補給作業時にトナーが飛散してオペレータや周囲を汚すという問題があった。このため、トナー補給容器を画像形成装置本体内部に据え置いて、小さな開口部から少量ずつトナーを排出する方式が提案、実用されている。
【０００４】
こうした、従来のトナー攪拌搬送手段として、例えば特開平７−４４０００号公報に開示されているトナー補給容器は、全体形状は円筒形のボトル状をなし、その内面には螺旋状の突起を設け、一端側の中心付近に小さなトナー排出口を、トナー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。螺旋状の突起によって排出口側の端部へ搬送されたトナーは、開口部近傍の迫り出し形状により案内されて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。
【０００５】
また特開平１０−２６０５７４号公報に開示されているトナー補給容器は、やはり全体形状は円筒形のボトル状で、その内面に螺旋状の突起を設け、一端側の中心付近に小さなトナー排出口を設けている。そして螺旋状突起によって排出口側の端部へ搬送されたトナーを掻き上げる掻き上げ部と、掻き上げられたトナーを排出口へ案内する案内部を有する。
【０００６】
これらの従来例は、トナー補給容器も画像形成装置本体に据え置いて使用され、本体側からの駆動を受けて容器本体そのものが回転することでトナーを搬送、排出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては次のような問題点があった。
【０００８】
特開平７−４４０００号公報及び特開平１０−２６０５７４号公報に開示される従来例の場合は、容器本体内に搬送部材等を持っていないため、物流による振動や長期間高温高湿下に放置保管された場合など容器本体内でトナーが固まった状態、所謂トナーブリッジが発生したとき、それを崩す手段が無いため満足な排出性能が得られない場合がある。
【０００９】
また容器を使用する前の時点でトナーブリッジが生じてなかったとしても、トナー補給容器が画像形成装置本体内で回転されることにより、静電力によりトナーが凝集しやすく、かつ容器壁面に付着しやすくなり、とりわけ上記実施例のように、容器の一端に小さい排出口を突出して設けている場合、排出途中で排出口の内面に次第にトナーが蓄積されることで排出口が閉塞してしまい、トナーが排出されなくなる場合もある。
【００１０】
一方、ユーザーがトナー補給容器を画像形成装置本体に装着する前に数回振る等により、逆にトナーが過剰に解れた場合には、容器装着後排出口が開いた瞬間、トナーの飛散、所謂フラッシングが発生し、画像形成装置本体内をトナーで汚してしまう恐れがある。
【００１１】
特開平９−６２０８１号公報に開示されているトナー補給容器は、容器内部にトナーブリッジ防止用の部材（衝撃体）を混入させ、容器本体を回転させることで、前記衝撃体が容器本体内を自由に転がることができるが、この場合は、衝撃体が排出口方向に移動しても排出口付近に溜まって塞いだり、衝撃体が排出口から飛び出してしまうという問題がある。更には、物流時にトナーが凝集して固まってしまった場合は、衝撃体が自由に動けないので、何らその役割を果たすことができないこともありえる。
【００１２】
本発明は、前述した従来のトナー補給容器をさらに発展させたものであり、現像剤の凝集固化や排出時のフラッシングの発生を防ぎ、効率のよいトナー供給が行える現像剤補給容器を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像剤補給容器にて達成される。要約すれば、本発明は、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容器本体と、前記容器本体内部に、回転軸線に対して前記開口部に向かって傾斜した面を有し、回転することにより現像剤を前期開口部へ搬送するガイド部材と、を有する現像剤補給容器において、前記ガイド部材に、回転運動に伴って前記ガイド部材の傾斜面に沿って往復運動可能なスライド部材を設けて、前記スライド部材は前記開口部方向に移動した際に前記ガイド部材の傾斜面上の現像剤を前記開口部に向かって送り出すことを特徴とする。本態様によれば、トナーを開口部に向かって送り出す機構を容器内に設けることにより、開口部周辺に発生したトナーブリッジを強制的に崩す作用が働く。従って、容器内のトナーの状況に左右されずに、安定したトナー排出を行うことが可能となる。
【００１４】
また本発明の他の態様によれば、前記スライド部材の送り出し部は、前記開口部に衝突した際に、前記開口部を封止するように構成されていることを特徴とする。本態様によれば、トナーの排出口からのフラッシング発生を抑制することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１６】
本実施例におけるトナー補給容器１は、図１に示されるように、略円筒形状のボトル状に形成され、その軸方向片端の円形平面部の略中央に小径の円筒部１ａが突設しており、更にその端部には開口部１ｂが設けられている。前記開口部１ｂには、開口部１ｂを閉じる封止部材２が設けてあり、この封止部材２がトナー補給容器１の軸線方向にスライドすることにより、開口部１ｂの開閉動作を行う構成になっている。画像形成装置本体内に取り付けられた際、開口部１ｂは、画像形成装置のトナー補給容器１からのトナー受け入れ開口部（不図示）に接続される。そしてトナー補給時には、画像形成装置本体からの作用により封止部材２をスライドさせて開口部１ｂは開口される。
【００１７】
トナー補給容器１の内部構成について、同じく図１を用いて説明する。略円筒形状のトナー補給容器１は、軸方向両端平面部を画像形成装置の奥と手前に向けて、画像形成装置本体内に略水平方向に配置され、画像形成装置本体から回転駆動を受けて、トナー補給容器１が回転する構成になっている。
【００１８】
ボトル内部にはトナー補給容器１を二分するように、板状の仕切り壁３をトナー補給容器１の全長にわたって設け、仕切り壁３の両面には、トナーボトルの軸線方向に対して傾斜した傾斜突起３ａを複数設けている。この傾斜突起３ａは、図１に示されるように、トナー補給容器１の軸線に対して傾斜した面を有する、仕切り壁３から垂直に突起した帯板状であり、仕切り壁３表面に斜めに横切るように配置されている。また傾斜突起３ａの一端は円筒部１ａに達しており、最終的にこの傾斜突起３ａから円筒部１ａを通ってトナーが排出される。更に、トナーの搬送を良好にするため、通常仕切り壁３の裏表の傾斜突起３ａは、仕切り壁３を挟んで互いに交差するように設けられる。
【００１９】
トナーの排出原理は、トナー補給容器１が回転することにより、仕切り壁３で下から上へと掻き揚げられたトナーがトナーの重力によって仕切り壁３表面上を滑り落ち、やがて傾斜突起３ａによってトナー補給容器１前方へ搬送される。この動作を繰り返すことによって、トナー補給容器１内部のトナーは順次、撹拌・搬送されて、最終的に円筒部１ａに最も近い傾斜突起３ａを伝わって、開口部１ｂからトナーが排出される。
【００２０】
なお、本発明における駆動の種類は、本実施例の形態に示すような回転駆動だけに限定するものではなく、トナー補給容器を反転、あるいは揺動など、何らかの駆動力を受けることによりトナーを補給するものであれば、特にその駆動の種類は問わない。つまり、画像形成装置本体から何らかの駆動を受けることによってトナーを排出するトナー補給容器であれば、その駆動が回転でも、揺動でも反転でも、いずれの駆動方法でも良い。
【００２１】
そして図２に示すように、本発明の特徴部分として、仕切り壁３上の最も排出口に近接した傾斜突起３ａ上に、スライド部材４を設けている。スライド部材４は、傾斜突起３ａの傾斜面上を自由に動くことのできる構成になっており、トナー補給容器１が画像形成装置本体から回転駆動を受けて回転し、トナー補給容器１の体勢が変わる度に、スライド部材４は傾斜突起３ａの傾斜面上を往復運動することになっている。但し、その際スライド部材４は、排出動作中に傾斜突起３ａ上からトナー補給容器１内へ落下してトナーと混入しないようにする必要がある。そのための構成として、例えば図３のように、仕切り壁３にスリット３ｃを設けて、スライド部材４がスリットの長手方向に移動自由可能になるように、ピン等により仕切り壁３とスライド部材４を固定する構成や、同様に図４のように、スリットを傾斜突起３ａ上に設けて、傾斜突起３ａとスライド部材４を固定する構成等が挙げられる。
【００２２】
スライド部材４は、円筒部１ａに向かってトナーを送り出す送り出し部４ａと円筒部１ａに衝撃を与えるための衝撃部４ｂから構成されている。スライド部材４が円筒部１ａに向かって移動する際、送り出し部４ａが傾斜突起３ａ上のトナーを押し出して円筒部１ａ方向に送り込むため、その勢いで円筒部１ａ内に発生したトナーブリッジを崩すことが可能となる。
【００２３】
また図５に示すように、スライド部材４が円筒部１ａ方向に移動して円筒部１ａに最も近づいた際、衝撃部４ｂは円筒部１ａの内壁面に衝突するように構成されており、その衝突による衝撃及び振動によっても、円筒部１ａ内のトナーブリッジを崩すことが可能となる。更に、排出回転中はトナー補給容器１の体勢が変わる度に、衝撃部４ｂは円筒部１ａの内壁面に衝突し続けるため、排出途中での静電力による円筒部１ａの内壁面へのトナー付着や、付着の蓄積によるトナーブリッジを事前に防ぐことができる。
【００２４】
更に、同じく図５に示すように、衝撃部４ｂが円筒部１ａの内壁面に衝突した際に、送り出し部４ａが円筒部１ａを塞ぐ、もしくは封止するような構成にしておけば、トナー補給容器１内から搬送されてきたトナーが必要量以上に開口部１ｂから排出されないように、送り出し部４ａが開口部１ｂの調節弁の役目を果たすことになり、その結果トナーのフラッシングを防止することが可能となる。
【００２５】
なお、図２に示すように、トナーのブリッジを崩す効果やフラッシングを防止する効果を増大させることを目的として、スライド部材４を傾斜突起３ａの他に、傾斜突起３ａと仕切り壁３を挟んで交差する傾斜突起３ｂにも設けても構わない。また、スライド部材４が傾斜突起３ａの傾斜面上を往復移動可能であるのであれば、傾斜面は平面でも曲面でも構わない。
【００２６】
また、スライド部材４は、円筒部１ａの内壁面に衝突した際に十分な衝撃及び振動を与えるだけの重さが必要とされるが、それに加えて、トナー補給容器１が回転等によって体勢が変わる時に、トナーの充満した容器中において斜面に沿って自然に往復移動可能にする必要があるため、少なくともスライド部材４の比重は、容器に充填してあるトナーの比重よりも重い必要がある。またその一方で、衝突によって円筒部１ａの内壁面を損傷しないような重さにする必要がある。磁性トナーの比重は１．５ｇ／ｃｍ^３〜１．９ｇ／ｃｍ^３、非磁性トナーは１．０ｇ／ｃｍ^３〜１．１ｇ／ｃｍ^３であることから、スライド部材４の比重は、好ましくは２．０ｇ／ｃｍ^３〜１０．０ｇ／ｃｍ^３であることが望まれ、この条件を満たすのであれば、スライド部材４の材質は、金属であってもプラスチックであっても構わない。
【００２７】
また、衝撃部４ｂの形状は、衝撃を与える円筒部１ａの内壁面を損傷しないような、例えば球形状が好ましいが、特に限定されるものではない。
【００２８】
また、スライド部材４は、図６に示すように、容器本体１が回転等によって体勢が変わる時に、トナー補給容器１の円筒部１ａ以外の内壁面に衝突するような構成であっても構わない。このような構成では、内壁面に衝撃及び振動を与えることにより、内壁面に付着したトナーを容器内に落下させることにより、残トナーを低減させる効果が見込める。但し、この際内壁面は、内壁面に衝突したスライド部材４の衝撃が伝導可能な厚さと材料で、しかも衝撃により破損しない構成に設定されることが必要である。
【００２９】
なお、本発明にて説明したトナー補給容器は、画像形成装置本体からの駆動により、容器自体を回転させることでトナーを排出する構成であったが、容器本体を回転させずに、仕切り壁３を回転させて排出を行う構成であっても構わない。
また、同じく本発明にて説明したトナー補給容器は円筒状であったが、それに限定されるものではない。
【００３０】
以上、上記の構成のトナー補給容器１に、凝集度の異なる３種類のトナーを各々２０００ｇ充填し、トナー排出を行った。また比較例として、スライド部材４を設けないトナー補給容器１でのトナー排出も、同様のトナーを使用して行った。なお本実験は、容器回転数を４０回転／分、スライド部材４の比重を５．０ｇ／ｃｍ^３に設定して行った。また、円筒部１ａ周辺にトナーブリッジを発生させることを目的として、トナー補給容器１をトナー排出前に円筒部１ａを下に向けた姿勢でタッピングした。タッピングは、トナー補給容器１をタッピング台に固定して、高さ１０ｍｍ、振動数２Ｈｚで連続して１０００回自由落下させて行った。
【００３１】
図１にその結果を示すが、スライド部材４を設けた場合はいずれのトナーを使用した場合でも、排出初期の時点で排出口周辺のトナーブリッジが崩れたため、安定したトナー排出を行われた。それに対して、スライド部材４を設けなかった場合は、凝集度の最も大きい、即ち最も崩れにくいトナーＣを使用した場合は、トナーブリッジが崩れず、トナーが殆ど排出されなかった。以上の結果から、スライド部材４のトナーブリッジを崩す効果が確認された。
【００３２】
また、スライド部材４を設けた場合は、設けなかった場合と比べて、排出後の残トナー量は半減しており、この結果から、スライド部材４が容器内壁面に衝撃及び振動を与えることによる、残トナーを低減させる効果も同時に確認された。
【００３３】
【表１】

【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下のような効果を発揮する。
【００３５】
容器本体内部に、トナーを開口部に向かって送り出す機構を有する運動自在なスライド部材を設けているので、開口部周辺にトナーブリッジが発生した場合に、トナーの勢いで強制的に崩す作用が働く。またスライド部材が開口部周辺に衝突するように構成することで、衝撃によってもトナーブリッジを崩す作用が働く。更にスライド部材は、開口部を封止するように構成されているので、開口部からのトナーフラッシングを抑制することができる。
【００３６】
以上の効果が働くことにより、容器内のトナーの状況に左右されずに、安定したトナー排出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す側面図である。
（ｂ）本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す正面断面図である。
【図２】本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す正面断面拡大図である。
【図３】（ａ）本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す正面断面拡大図である。
（ｂ）（ａ）のｂ方向矢視図である。
【図４】（ａ）本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す正面断面拡大図である。
（ｂ）（ａ）のｂ方向矢視図である。
【図５】本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す正面断面拡大図である。
【図６】本発明の実施形態でのトナー補給容器を示す正面断面拡大図である。
【符号の説明】
１ トナー補給容器
１ａ 円筒部
１ｂ 開口部
２ 封止部材
３ 仕切り壁
３ａ，３ｂ 傾斜突起
３ｃ スリット
４ スライド部材
４ａ 送り出し部
４ｂ 衝撃部

Claims (7)

1. 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する容器本体と、
   前記現像剤を排出するための開口部を有する、前記容器本体から突出して設けられた円筒部と、
   前記容器本体内部で回転可能である案内部と、を有し、
   前記案内部は、前記案内部の回転軸線に対して前記円筒部に向かって傾斜した傾斜面を有し、前記案内部の回転に伴い前記傾斜面上の現像剤を前記円筒部側に向けて下方へ案内するように構成された現像剤補給容器において、
   前記案内部に、回転運動に伴って前記案内部の傾斜面に沿って往復運動可能なスライド部材を設け、前記スライド部材は前記円筒部方向に移動した際に前記案内部の傾斜面上の現像剤を前記円筒部に向かって送り出すことを特徴とする現像剤補給容器。
2. 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する容器本体と、
   前記現像剤を排出するための開口部を有する、前記容器本体から突出して設けられた円筒部と、
   前記容器本体内に設けられ回転することによってトナーを搬送する搬送部材と、を有し、
   前記搬送部材は、前記容器本体内のトナーを回転に伴い持ち上げる持ち上げ部と、前記持ち上げ部によって持ち上げられたトナーを回転に伴い前記円筒部側に向けて下方へ案内する案内部と、前記持ち上げ部によって持ち上げられたトナーを回転に伴い前記円筒部側へ搬送することなく下方に落下させる落下部と、を備える現像剤補給容器において、
   前記案内部に回転運動に伴って前記案内部の傾斜面に沿って往復運動可能なスライド部材を設け、前記スライド部材は前記円筒部方向に移動した際に前記案内部の傾斜面上の現像剤を前記円筒部に向かって送り出すことを特徴とする請求項１の現像剤補給容器。
3. 前記スライド部材は、前記円筒部方向に移動した際に前記円筒部に衝突することを特徴とする請求項１、２の現像剤補給容器。
4. 前記スライド部材は、前記円筒部に衝突した際に、前記容器本体から前記円筒部への現像剤の搬送経路を遮ることを特徴とする請求項１、２の現像剤補給容器。
5. 前記スライド部材は、前記円筒部方向の反対方向に移動した際に前記容器本体の壁面に衝突することを特徴とする請求項１、２の現像剤補給容器。
6. 前記スライド部材は、前記案内部の傾斜面上を自重で往復運動可能であることを特徴とする請求項１、２の現像剤補給容器。
7. 前記スライド部材の比重は、２．０ｇ／ｃｍ^３〜１０．０ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする請求項１、２の現像剤補給容器。

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