JP2024092414A - 現像剤補給容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】二酸化炭素排出量の低減を図るために、部品の再利用率を向上する。
【解決手段】現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容する内部空間を備えた現像剤収容部と、前記現像剤補給装置に向けて現像剤を排出する排出口を備え前記現像剤補給装置に装着されることで非回転となる現像剤排出部と、前記現像剤排出部と前記現像剤排出部に対して相対回転可能に設けられた前記現像剤収容部との間を封止する弾性部材と、前記弾性部材を前記現像剤収容部の回転中心となる軸線方向に押圧し、かつ前記弾性部材に対して相対回転可能に設けられた押圧部材と、を有し、前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方に取り外し可能に設けられる。
【選択図】 図7
【解決手段】現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容する内部空間を備えた現像剤収容部と、前記現像剤補給装置に向けて現像剤を排出する排出口を備え前記現像剤補給装置に装着されることで非回転となる現像剤排出部と、前記現像剤排出部と前記現像剤排出部に対して相対回転可能に設けられた前記現像剤収容部との間を封止する弾性部材と、前記弾性部材を前記現像剤収容部の回転中心となる軸線方向に押圧し、かつ前記弾性部材に対して相対回転可能に設けられた押圧部材と、を有し、前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方に取り外し可能に設けられる。
【選択図】 図7
Description
本発明は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器に関する。この現像剤補給容器は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置において用いられ得る。
従来、電子写真複写機等の画像形成装置には微粉末の現像剤が使用されている。このような画像形成装置では、画像形成に伴い消費されてしまう現像剤を、現像剤補給容器から補給される構成となっている。
こうした従来の現像剤補給容器としては、例えば、特許文献1の現像剤補給容器が開示されている。
特許文献1に記載の現像剤補給容器は、非回転部である現像剤排出室と、該現像剤排出室に対し相対回転する回転部である現像剤収容部と、現像剤排出室に設けられ現像剤収容部に押圧されることで現像剤の飛散を抑止する弾性部材と、を設けた構成である。
特許文献2に記載の現像剤補給容器は、特許文献1に記載の弾性部材を現像剤収容部に設け、弾性部材は現像剤排出室に押圧される構成である。
近年、世界各国や各企業に対し二酸化炭素排出量を低減することが求められている。その中で、電子写真複写機における現像剤補給容器も例外ではなく、製造から回収、廃棄に至るまで二酸化炭素排出量の低減対策が求められている。
そして、二酸化炭素排出量の低減対策の一つとして、回収された現像剤補給容器で寿命まで達した部品を交換し、それ以外は再生、再利用する方法がある。
上述した特許文献1や特許文献2に記載の現像剤補給容器に関しては、非回転部である現像剤排出室と回転部である現像剤収容部との隙間を封止する弾性部材を設けている。弾性部材は、これに対向する回転部である現像剤収容部または非回転部である現像剤排出室に一体成形された押圧部によって押圧されている。
しかしながら、弾性部材を押圧する押圧部は、弾性部材に対して相対回転しているため、弾性部材と押圧部との隙間に現像剤等が介在することで押圧部に傷が付いてしまうおそれがある。また、現像剤補給容器を再利用する際は、回収された現像剤補給容器を分解、清掃するため、その過程で押圧部に傷が付いてしまうおそれがある。押圧部に傷が付くと、押圧部が弾性部材に対して相対回転した場合に、傷付いた押圧部が弾性部材を傷付けてしまい、その傷付いた部分から現像剤補給容器の外部に現像剤が飛散するおそれがある。そのため、特許文献1における押圧部と一体の現像剤収容部や、特許文献2における押圧部と一体の現像剤排出室を再利用できなくなるおそれがある。
本発明の目的は、二酸化炭素排出量の低減を図るために、部品の再利用率を向上することができる現像剤補給容器を提供することである。
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、現像剤を収容する内部空間を備えた現像剤収容部と、前記現像剤補給装置に向けて現像剤を排出する排出口を備え前記現像剤補給装置に装着されることで非回転となる現像剤排出部と、前記現像剤排出部と前記現像剤排出部に対して相対回転可能に設けられた前記現像剤収容部との間を封止する弾性部材と、前記弾性部材を前記現像剤収容部の回転中心となる軸線方向に押圧し、かつ前記弾性部材に対して相対回転可能に設けられた押圧部材と、を有し、前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方に取り外し可能に設けられる、ことを特徴とする。
本発明によれば、弾性部材を押圧する押圧部材に傷が付いたとしても、傷付いた押圧部材のみを交換することで、押圧部材を取り外し可能に設けた現像剤収容部もしくは現像剤排出部を再利用することができる。そのため、二酸化炭素排出量の低減を図るために、部品の再利用率を向上することができる。
以下、本発明に係る現像剤補給容器及び現像剤補給システムについて具体的に説明する。なお、以下において、特段の記載がない限り、発明の思想の範囲内において現像剤補給容器の種々の構成を同様な機能を奏する公知の他の構成に置き換えることが可能である。すなわち、特段の記載がない限り、後述する実施例に記載された現像剤補給容器の構成だけに限定する意図はない。
〔実施例1〕
まず、画像形成装置の基本構成について説明し、続いて、この画像形成装置に搭載される現像剤補給システム、つまり、現像剤補給装置と現像剤補給容器の構成について順に説明する。
まず、画像形成装置の基本構成について説明し、続いて、この画像形成装置に搭載される現像剤補給システム、つまり、現像剤補給装置と現像剤補給容器の構成について順に説明する。
(画像形成装置)
現像剤補給容器(所謂、トナーカートリッジ)が着脱可能(取り外し可能)に装着される現像剤補給装置が搭載された画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した複写機(電子写真画像形成装置)の構成について図1を用いて説明する。
現像剤補給容器(所謂、トナーカートリッジ)が着脱可能(取り外し可能)に装着される現像剤補給装置が搭載された画像形成装置の一例として、電子写真方式を採用した複写機(電子写真画像形成装置)の構成について図1を用いて説明する。
図1において、100は複写機本体(以下、画像形成装置本体もしくは装置本体という)である。また、101は原稿であり、原稿台ガラス102の上に置かれる。そして、原稿の画像情報に応じた光像を光学部103の複数のミラーMとレンズLnにより、電子写真感光体104(以下、感光体)上に結像させることにより静電潜像を形成する。この静電潜像は乾式の現像器(1成分現像器)201aにより現像剤(乾式粉体)としてのトナー(1成分磁性トナー)を用いて可視化される。
なお、本例では現像剤補給容器1から補給すべき現像剤として1成分磁性トナーを用いた例について説明するが、このような例だけではなく、後述するような構成としても構わない。
具体的には、1成分非磁性トナーを用いて現像を行う1成分現像器を用いる場合、現像剤として1成分非磁性トナーを補給することになる。また、磁性キャリアと非磁性トナーを混合した2成分現像剤を用いて現像を行う2成分現像器を用いる場合、現像剤として非磁性トナーを補給することになる。なお、この場合、現像剤として非磁性トナーとともに磁性キャリアも併せて補給する構成としても構わない。
105~108は記録媒体(以下、「シート」ともいう)Pを収容するカセットである。これらカセット105~108に積載されたシートPのうち、複写機の液晶操作部から操作者(ユーザ)が入力した情報もしくは原稿101のシートサイズを基に最適なカセットが選択される。ここで記録媒体としては用紙に限定されずに、例えばOHPシート等適宜使用、選択できる。
そして、給送分離装置105A~108Aにより搬送された1枚のシートPを、搬送部109を経由してレジストローラ110まで搬送し、感光体104の回転と、光学部103のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。
111は転写帯電器であり、112は分離帯電器である。ここで、転写帯電器111によって、感光体104上に形成された現像剤による像をシートPに転写する。そして、分離帯電器112によって、現像剤像(トナー像)の転写されたシートPを感光体104から分離する。
この後、搬送部113により搬送されたシートPは、定着部114において熱と圧によりシート上の現像剤像を定着させた後、片面コピーの場合には、排出反転部115を通過し、排出ローラ116により排出トレイ117へ排出される。
また、両面コピーの場合には、シートPは排出反転部115を通り、一度排出ローラ116により一部が装置外へ排出される。そして、この後、シートPの終端がフラッパ118を通過し、排出ローラ116にまだ挟持されているタイミングでフラッパ118を制御すると共に排出ローラ116を逆回転させることにより、再度装置内へ搬送される。さらに、この後、再給送搬送部119,120を経由してレジストローラ110まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排出トレイ117へ排出される。
上記構成の装置本体100において、感光体104の回りには現像手段としての現像器201a、クリーニング手段としてのクリーナ部202、帯電手段としての一次帯電器203等の画像形成プロセス機器が設置されている。なお、現像器201aは原稿101の画像情報に基づき光学部103により感光体104に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより現像するものである。また、一次帯電器203は、感光体104上に所望の静電像を形成するため感光体表面を一様に帯電するためのものである。また、クリーナ部202は感光体104に残留している現像剤を除去するためのものである。
(現像剤補給装置)
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給装置201について、図1~図4を用いて説明する。ここで、図2(a)は現像剤補給装置201の部分断面図、図2(b)は現像剤補給容器1を装着する装着部20の斜視図、図2(c)は装着部20の断面図を示している。また、図3は、制御系並びに、現像剤補給容器1と現像剤補給装置201を部分的に拡大した断面図を示している。図4は制御系による現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給装置201について、図1~図4を用いて説明する。ここで、図2(a)は現像剤補給装置201の部分断面図、図2(b)は現像剤補給容器1を装着する装着部20の斜視図、図2(c)は装着部20の断面図を示している。また、図3は、制御系並びに、現像剤補給容器1と現像剤補給装置201を部分的に拡大した断面図を示している。図4は制御系による現像剤補給の流れを説明するフローチャートである。
現像剤補給装置201は、図1に示すように、現像剤補給容器1が取り外し可能(着脱可能)に装着される装着部(装着スペース)20と、現像剤補給容器1から排出された現像剤Tを一時的に貯留するホッパ20aと、現像器201aと、を有している。現像剤補給容器1は、図2(c)に示すように、装着部20に対してM方向に装着される構成となっている。つまり、現像剤補給容器1の長手方向(回転軸線方向)がほぼこのM方向と一致するように装着部20に装着される。なお、このM方向は、後述する図7のX方向と実質平行である。また、現像剤補給容器1の装着部20からの取り出し方向はこのM方向とは反対の方向となる。
現像器201aは、図1及び図2(a)に示すように、現像ローラ201fと、撹拌部材201c、送り部材201d、201eを有している。そして、現像剤補給容器1から補給された現像剤は撹拌部材201cにより撹拌され、送り部材201d、201eにより現像ローラ201fに送られて、現像ローラ201fにより感光体104に供給される。
なお、現像ローラ201fには、ローラ上の現像剤コート量を規制する現像ブレード201g、現像器201aとの間の現像剤の漏れを防止するために現像ローラ201fに接触配置された漏れ防止シート201hが設けられている。
また、装着部20には、図2(b)に示すように、現像剤補給容器1が装着された際に現像剤補給容器1のフランジ部4(図6参照)と当接することでフランジ部4の回転方向への移動を規制するための回転方向規制部(保持機構)21が設けられている。
また、装着部20は、現像剤補給容器1が装着された際に、後述する現像剤補給容器1の排出口(排出孔)4a(図6(b)参照)と連通し、現像剤補給容器1から排出された現像剤を受入れるための現像剤受入れ口(現像剤受入れ孔)23を有している。そして、現像剤補給容器1の排出口4aから現像剤が現像剤受入れ口23を通して現像器201aへと供給される。なお、本実施例において、現像剤受入れ口23の直径φは、装着部20内での現像剤による汚れを可及的に防止する目的より、微細口(ピンホール)として約2.5mmに設定されている。なお、現像剤受入れ口23の直径は排出口4aから現像剤が排出できる直径であればよい。
また、ホッパ20aは、図3に示すように、現像器201aへ現像剤を搬送するための搬送スクリュー20bと、現像器201aと連通した開口20cと、ホッパ20a内に収容されている現像剤の量を検出する現像剤センサ20dを有している。
更に、装着部20は、図2(b)、(c)に示すように、駆動機構(駆動部)として機能する駆動ギア300を有している。この駆動ギア300は、駆動モータ500から駆動ギア列を介して回転駆動力が伝達され、装着部20にセットされた状態にある現像剤補給容器1に対し回転駆動力を付与する機能を有している。
また、駆動モータ500は、図3に示すように、制御装置(CPU)600によりその動作を制御される構成となっている。制御装置600は、図3に示すように、現像剤センサ20dから入力された現像剤残量情報に基づき、駆動モータ500の動作を制御する構成となっている。
なお、本実施例において、駆動ギア300は、駆動モータ500の制御を簡易化させるため、一方向にのみ回転するように設定されている。つまり、制御装置600は、駆動モータ500について、そのオン(作動)/オフ(非作動)のみを制御する構成となっている。従って、駆動モータ500(駆動ギア300)を正方向と逆方向とに周期的に反転させることで得られる反転駆動力を現像剤補給容器1に付与する構成に比して、現像剤補給装置201の駆動機構の簡易化を図ることができる。
(現像剤補給容器の装着/取り出し方法)
次に、現像剤補給容器1の装着/取り出し方法について説明する。
次に、現像剤補給容器1の装着/取り出し方法について説明する。
まず、操作者が、交換カバーを開き、現像剤補給容器1を現像剤補給装置201の装着部20へ挿入、装着させる。この装着動作に伴い、現像剤補給容器1のフランジ部4が現像剤補給装置201に保持、固定される。
その後、操作者が交換カバーを閉じることで、装着工程が終了する。その後、制御装置600が駆動モータ500を制御することにより、駆動ギア300を適宜のタイミングで回転させる。
一方、現像剤補給容器1内の現像剤が空となってしまった場合には、操作者が、交換カバーを開き、装着部20から現像剤補給容器1を取り出す。そして、予め用意してある新しい現像剤補給容器1を装着部20へと挿入、装着し、交換カバーを閉じることにより、現像剤補給容器1の取り出し~再装着に至る交換作業が終了する。
(現像剤補給装置による現像剤補給制御)
次に、現像剤補給装置201による現像剤補給制御について、図4のフローチャートを基に説明する。この現像剤補給制御は、制御装置(CPU)600により各種機器を制御することにより実行される。
次に、現像剤補給装置201による現像剤補給制御について、図4のフローチャートを基に説明する。この現像剤補給制御は、制御装置(CPU)600により各種機器を制御することにより実行される。
本実施例では、現像剤センサ20dの出力に応じて制御装置600が駆動モータ500の作動/非作動の制御を行うことにより、ホッパ20a内に一定量以上の現像剤が収容されないように構成している。
具体的には、まず、現像剤センサ20dがホッパ20a内の現像剤収容量をチェックする(S100)。そして、現像剤センサ20dにより検出された現像剤収容量が所定量未満であると判定された場合、つまり、現像剤センサ20dにより現像剤が検出されなかった場合、駆動モータ500を駆動し、一定時間、現像剤Tの補給動作を実行する(S101)。
この現像剤補給動作の結果、現像剤センサ20dにより検出された現像剤収容量が所定量に達したと判定された場合、つまり、現像剤センサ20dにより現像剤が検出された場合、駆動モータ500の駆動をオフし、現像剤Tの補給動作を停止する(S102)。この補給動作の停止により、一連の現像剤補給工程が終了する。
このような現像剤補給工程は、画像形成に伴い現像剤が消費されてホッパ20a内の現像剤収容量が所定量未満となると、繰り返し実行される構成となっている。
なお、現像剤補給容器1から排出された現像剤を、ホッパ20a内に一時的に貯留し、その後、現像器201aへ補給する構成でも構わないが、以下のような現像剤補給装置201の構成としても良い。
具体的には、図5に示すように、上述したホッパ20aを省き、現像剤補給容器1から現像器201aへ直接的に現像剤を補給する構成である。この図5は、現像剤補給装置201として2成分現像器800を用いた例である。この現像器800には、現像剤が補給される攪拌室と現像スリーブ800aへ現像剤Tを供給する現像室を有しており、攪拌室と現像室には現像剤搬送方向が互いに逆向きとなる攪拌スクリュー800bが設置されている。そして、攪拌室と現像室は長手方向両端部において互いに連通しており、2成分現像剤はこれらの2つの部屋を循環搬送される構成となっている。また、攪拌室には現像剤中のトナー濃度を検出する磁気センサ800cが設置されており、この磁気センサ800cの検出結果に基づいて制御装置600が駆動モータ500の動作を制御する構成となっている。この構成の場合、現像剤補給容器1から補給される現像剤は、非磁性トナー、もしくは非磁性トナー及び磁性キャリアとなる。
本実施例では、現像剤補給容器1内の現像剤は排出口4aから重力作用のみではほとんど排出されず、ポンプ部6による容積可変動作によって現像剤が排出されるため、排出量のばらつきを抑えることができる。そのため、ホッパ20aを省くことができ、図5のような例であっても、現像室へ現像剤を安定的に補給することが可能である。
(現像剤補給容器)
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給容器1の構成について、図6(a)、図6(b)、図7(a)を用いて説明する。ここで、図6(a)は現像剤補給容器1の全体斜視図、図6(b)は現像剤補給容器1の排出口4a周辺の部分拡大図である。また、図7(a)は現像剤補給容器1の部分断面斜視図である。
次に、現像剤補給システムの構成要素である現像剤補給容器1の構成について、図6(a)、図6(b)、図7(a)を用いて説明する。ここで、図6(a)は現像剤補給容器1の全体斜視図、図6(b)は現像剤補給容器1の排出口4a周辺の部分拡大図である。また、図7(a)は現像剤補給容器1の部分断面斜視図である。
現像剤補給容器1は、図6(a)、図7(a)に示すように、中空円筒状に形成され内部に現像剤を収容する内部空間を備えた現像剤収容部2を有している。さらに、現像剤補給容器1は、現像剤収容部2の長手方向(現像剤搬送方向)一端側にフランジ部4(非回転部とも呼ぶ)を有している。また、円筒部2bはこのフランジ部4に対して相対回転可能に構成されている。なお、円筒部2bの断面形状を、現像剤補給工程における回転動作に影響を与えない範囲内において、非円形状としても構わない。例えば、楕円形状のものや多角形状のものを採用しても構わない。
また、本実施例では、図6(a)、図6(b)、図7(a)に示すように、現像剤補給容器1が現像剤補給装置201に装着された状態のとき円筒部2bと排出部4cが現像剤搬送方向(図7(a)に示すX方向下流側)に並ぶように構成されている。つまり、円筒部2bは、現像剤搬送方向の長さが該現像剤搬送方向の鉛直方向長さよりも充分に長く、その現像剤搬送方向側が排出部4cと接続された構成となっている。従って、現像剤補給容器1が現像剤補給装置201に装着された状態のとき、排出部4cの鉛直上方に円筒部2bが位置するように構成する場合に比して、後述する排出口4a上に存在する現像剤の量が少なくすることができる。その為、排出口4a近傍の現像剤が圧密され難く、吸排気動作を円滑に行うことが可能となる。
(現像剤補給容器の材質)
本実施例では、後述するように、ポンプ部6により現像剤補給容器1内の容積を変化させることにより、排出口4aから現像剤を排出させる構成となっている。よって、現像剤補給容器1の材質としては、容積の変化に対して大きく潰れてしまったり、大きく膨らんでしまったりしない程度の剛性を有したものを採用するのが好ましい。
本実施例では、後述するように、ポンプ部6により現像剤補給容器1内の容積を変化させることにより、排出口4aから現像剤を排出させる構成となっている。よって、現像剤補給容器1の材質としては、容積の変化に対して大きく潰れてしまったり、大きく膨らんでしまったりしない程度の剛性を有したものを採用するのが好ましい。
また、本実施例では、現像剤補給容器1は、外部とは排出口4aを通じてのみ連通しており、排出口4aを除き外部から密閉された構成としている。つまり、ポンプ部6により現像剤補給容器1の容積を減少、増加させて排出口4aから現像剤を排出する構成を採用していることから、安定した排出性能が保たれる程度の気密性が求められる。
そこで、本例では、現像剤収容部2である円筒部2bの材質をPET樹脂とし、排出部4cの材質をポリスチレン樹脂とし、ポンプ部6の材質をポリプロピレン樹脂としている。
なお、使用する材質に関して、円筒部2bと排出部4cは容積可変に耐えうる素材であれば、例えば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の他の樹脂を使用することが可能である。
また、ポンプ部6の材質に関しては、伸縮機能を発揮し容積変化によって現像剤補給容器1の容積を変化させることができる材料であれば良い。例えば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン等を肉薄で形成したものでも構わない。また、ゴムや、その他の伸縮性材料などを使用することも可能である。
なお、樹脂材料の厚みを調整するなどして、ポンプ部6、円筒部2b、排出部4cのそれぞれが上述した機能を満たすのであれば、それぞれを同じ材質で、例えば、射出成形法やブロー成形法等を用いて一体的に成形されたものを用いても構わない。
以下、現像剤補給容器1における、フランジ部4、円筒部2b、ポンプ部6、駆動受け機構、駆動変換機構(カム溝3b)、の構成について、順に、詳細に説明する。
(フランジ部)
次に、フランジ部4について図7(a)、図7(b)を用いて説明する。図7(b)は実施例1における押圧部材9周辺の拡大斜視図である。
次に、フランジ部4について図7(a)、図7(b)を用いて説明する。図7(b)は実施例1における押圧部材9周辺の拡大斜視図である。
図7(a)に示すように、フランジ部4には、円筒部2bから搬送されてきた現像剤を一時的に収容するための中空の排出部(現像剤排出室)4cが設けられている。この排出部4cの底部には、現像剤補給容器1の外へ現像剤の排出を許容する、つまり、現像剤補給装置201へ現像剤を補給するための小さな排出口4aが形成されている。この排出口4aの大きさについては後述する。また、排出口4aの上部には、排出前の現像剤を一定量貯留可能な現像剤貯留部4dが設けられている。
さらに、フランジ部4には排出口4aを有するシャッタ4bが設けられている。このシャッタ4bは、現像剤補給容器1の装着部20への装着動作に伴い、装着部20に設けられた突き当て部31(図2(b)参照)と突き当たるように構成されている。従って、シャッタ4bは、現像剤補給容器1の装着部20への装着動作に伴い、円筒部2bの回転軸線方向(X方向とは逆方向)へ現像剤補給容器1に対して相対的にスライド移動する。なお、この一連の動作が終了したとき、シャッタ4bに設けられた排出口4aは現像剤貯留部4dの下部に移動するように構成されている。そして、この時点で排出口4aは図2(c)に示す装着部20の現像剤受入れ口23と位置が合致しているので互いに連通した状態となり、現像剤補給容器1からの現像剤補給が可能な状態となる。
また、フランジ部4は、現像剤補給容器1が現像剤補給装置201の装着部20に装着されると、実質不動となるように構成されている。具体的には、現像剤補給装置201にはフランジ部4が自ら円筒部2bの回転方向へ回転することがないように、図2(b)に示す回転方向規制部21が設けられている。従って、現像剤補給容器1が現像剤補給装置201に装着された状態では、フランジ部4に設けられている排出部4cも、円筒部2bの回転方向へ回転することが実質阻止された状態となる(ガタ程度の移動は許容する)。一方、円筒部2bは現像剤補給装置201により回転方向への規制は受けることなく、現像剤補給工程において回転する構成となっている。
また、図7(a)に示すように、円筒部2bから螺旋状に突出した搬送突起(凸部)2aにより搬送されてきた現像剤を、排出部4cへと搬送するための板状の搬送部材8が設けられている。この搬送部材8は、現像剤収容部2の一部の領域を略2分割するように設けられており、円筒部2bとともに一体的に回転する構成となっている。そして、この搬送部材8にはその両面に円筒部2bの回転軸線方向に対し、排出部4c側に傾斜した傾斜リブ8aが複数設けられている。
上記の構成により、搬送突起2aにより搬送されてきた現像剤は、円筒部2bの回転に連動してこの板状の搬送部材8により鉛直方向下方から上方へと掻き上げられる。その後、円筒部2bの回転が進むに連れて、重力によって搬送部材8の表面上を滑り落ち、やがて傾斜リブ8aによって排出部4c側へと受け渡される。本構成においては、この傾斜リブ8aは、円筒部2bが半周する毎に現像剤が排出部4cへと送り込まれるように、搬送部材8の両面に設けられている。
また、図7(b)に示すように、非回転部のフランジ部4はフランジシール7bを粘着剤7c(本実施例では両面テープを採用している)で貼付ける弾性部材設置面4eを有しており、フランジシール7bはフランジ部4に固定されている。
(円筒部)
次に、現像剤収容空間として機能する円筒部2bについて図6(a)、図6(b)、図7(a)、図7(b)、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)を用いて説明する。
次に、現像剤収容空間として機能する円筒部2bについて図6(a)、図6(b)、図7(a)、図7(b)、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)を用いて説明する。
図10(a)は押圧部材9の背面図および回転規制部9c周辺の拡大図、図10(b)は押圧部材9の断面図および拡大断面図である。図11(a)は現像剤収容部2の正面図および回転規制溝2d周辺の拡大図、図11(b)は現像剤収容部2の断面図および拡大断面図である。
円筒部2bには、図6(a)、図7(a)に示すように、収容された現像剤を自らの回転に伴い、排出部4c(排出口4a)に向けて搬送するための螺旋状に突出した搬送突起2aが設けられている。また、円筒部2bは、上述した材質の樹脂を用いてブロー成型法により形成されている。
なお、現像剤補給容器1の容積を大きくし充填量を増やそうとした場合、現像剤収容空間としての排出部4cの容積を高さ方向に大きくする方法が考えられる。しかし、このような構成とすると、現像剤の自重により排出口4a近傍の現像剤への重力作用がより増大してしまう。その結果、排出口4a近傍の現像剤が圧密されやすくなり、排出口4aを介した吸気/排気の妨げとなる。この場合、排出口4aからの吸気で圧密された現像剤を解す、または、排気で現像剤を排出させるためには、ポンプ部6の容積変化量を更に大きくしなければならなくなる。しかし、その場合、ポンプ部6を駆動させるための駆動力も増加し、画像形成装置本体100への負荷が過大になる恐れがある。
それに対し、本実施例においては、円筒部2bをフランジ部4に水平方向に並べて設置して、円筒部2bの容積により、充填量を調整しているため、上記構成に対して、現像剤補給容器1内における排出口4a上の現像剤層の厚さを薄く設定することができる。これにより、重力作用により現像剤が圧密されにくくなるため、その結果、画像形成装置本体100へ負荷をかけることなく、安定した現像剤の排出が可能になる。
なお、円筒部2bは円筒部2bから排出口4a方向(図2(c)に示すM方向)に円筒部2bとは別部材である押圧部材9(図7(b)、図10(a)参照)を設けている。
すなわち、円筒部2bと押圧部材9とは別部材であり、押圧部材9は円筒部2bに対して取り外し可能に設けられている。押圧部材9はフランジシール7bを圧縮しながら相対回転する構成である。なお、押圧部材9について詳しくは後述する。円筒部2bの回転を押圧部材9に伝達するため、円筒部2bは押圧部材9の回転規制部9c(図10(a)参照)に係合するように回転規制溝2dを設けている。円筒部2bは、押圧部材9との隙間を埋めるために、押圧部材9の圧入部9b(図7(b)、図10(b)参照)に圧入するための係合部2cを設けている。
これにより、円筒部2bと押圧部材9との隙間、押圧部材9とフランジシール7bとの隙間は封止されるため、回転中において現像剤が漏れることなく、また、気密性が保たれる。つまり、排出口4aを介した空気の出入りが適切に行われるようになり、補給中における現像剤補給容器1の容積可変を所望の状態にすることができるようになっている。
なお本実施例において、円筒部2bは現像剤補給容器1の重量比で大部分を占めている。後述するが、回収された現像剤補給容器1を再利用する上で、円筒部2bは重要な部材である。
(ポンプ部)
次に、往復動に伴いその容積が可変なポンプ部6について図7(a)を用いて説明する。
次に、往復動に伴いその容積が可変なポンプ部6について図7(a)を用いて説明する。
本例のポンプ部6は、排出口4aを介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。言い換えると、ポンプ部6は、排出口4aを通して現像剤補給容器1の内部に向かう気流と現像剤補給容器1から外部に向かう気流を交互に繰り返し発生させる気流発生機構として機能する。
ポンプ部6は、図7(a)に示すように、排出部4cからX方向下流側に設けられている。つまり、ポンプ部6は排出部4cに固定されているため非回転である。
また、本例のポンプ部6は、その内部に現像剤を収容可能な現像剤収容空間を有している。このポンプ部6内の現像剤収容空間は、後述するように、吸気動作時における現像剤の流動化に大きな役割を担っている。
そして、本実施例では、ポンプ部6として、往復動に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプ部(蛇腹状ポンプ)を採用している。具体的には、図7(a)に示すように、蛇腹状のポンプを採用しており、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成されている。従って、このポンプ部6は、現像剤補給装置201から受けた駆動力により、圧縮、伸張を交互に繰り返し行うことができる。
このようなポンプ部6を採用することにより、現像剤補給容器1の容積を、可変させるとともに、所定の周期で、交互に繰り返し変化させることができる。その結果、小径(直径が約2.5mm)の排出口4aから排出部4c内にある現像剤を効率良く、排出させることが可能となる。
なお、本実施例において、ポンプ部6を採用し排出口4aの小径化を可能としているが、排出口4aを大径化することで現像剤の自重搬送により排出可能なため、ポンプ部6を設けなくてもよい。つまり、ポンプ部6、駆動変換機構となる往復部材5、カム溝3b(詳細は後述する)を備えない現像剤補給容器1でも構わない。しかしながら、排出口4aの大径化に伴い現像剤補給容器1および現像剤補給装置201が大型化してしまうことから、本実施例ではポンプ部6を採用し小型化を達成している。
(駆動受け機構)
次に、搬送突起2aを備えた円筒部2bを回転させるための回転駆動力を現像剤補給装置201から受ける、現像剤補給容器1の駆動受け機構(駆動入力部、駆動力受け部)について図6(a)、図7(a)を用いて説明する。
次に、搬送突起2aを備えた円筒部2bを回転させるための回転駆動力を現像剤補給装置201から受ける、現像剤補給容器1の駆動受け機構(駆動入力部、駆動力受け部)について図6(a)、図7(a)を用いて説明する。
現像剤補給容器1には、図6(a)、図7(a)に示すように、現像剤補給装置201の駆動ギア300(駆動機構として機能する)と係合(駆動連結)可能な駆動受け機構(駆動入力部、駆動力受け部)として機能するギア部3aが設けられている。このギア部3aは、円筒部2bと一体的に回転可能な構成となっている。
従って、駆動ギア300からギア部3aに入力された回転駆動力により、円筒部2bが一体的に回転することで、円筒部2b内に収容された現像剤を排出部4cに搬送することができる。
なお、本実施例では、ギア部3aは現像剤収容部2の略中央よりX方向下流側(図7(a)参照)に設けている。しかし、このような例に限られるものではなく、例えば、現像剤収容部2の略中央よりX方向上流側の端部に設けても構わない。この場合、対応する位置に駆動ギア300が設置されることになる。
また、本実施例では、現像剤補給容器1の駆動入力部と現像剤補給装置201の駆動部間の駆動連結機構としてギア機構を用いているが、このような例に限られるものではなく、例えば、公知のカップリング機構を用いるようにしても構わない。具体的には、駆動入力部として非円形状の凹部を設け、一方、現像剤補給装置201の駆動部として前述の凹部と対応した形状の凸部を設け、これらが互いに駆動連結する構成としても構わない。
(駆動変換機構)
次に、現像剤補給容器1の駆動変換機構(駆動変換部)について説明する。なお、本実施例では、駆動変換機構の例としてカム機構を用いた場合について図8(a)、図8(b)を用いて説明する。図8(a)はポンプ部6が使用上最大限伸張された状態の部分図、図8(b)はポンプ部6が使用上最大限収縮された状態の部分図である。
次に、現像剤補給容器1の駆動変換機構(駆動変換部)について説明する。なお、本実施例では、駆動変換機構の例としてカム機構を用いた場合について図8(a)、図8(b)を用いて説明する。図8(a)はポンプ部6が使用上最大限伸張された状態の部分図、図8(b)はポンプ部6が使用上最大限収縮された状態の部分図である。
現像剤補給容器1には、ギア部3aが受けた円筒部2bを回転させるための回転駆動力を、ポンプ部6を往復動させる方向の力へ変換する駆動変換機構(駆動変換部)として機能するカム機構が設けられている。
つまり、本例では、ギア部3aが受けた回転駆動力を、現像剤補給容器1側で往復動力へ変換することで、円筒部2bを回転させる駆動力とポンプ部6を往復動させる駆動力を、1つの駆動入力部(ギア部3a)で受ける構成としている。
これにより、現像剤補給容器1に駆動入力部を2つ別々に設ける場合に比して、現像剤補給容器1の駆動入力機構の構成を簡易化することが可能となる。更に、現像剤補給装置201の1つの駆動ギアから駆動を受ける構成としたため、現像剤補給装置201の駆動機構の簡易化にも貢献することができる。
図8(a)、図8(b)に示すように、回転駆動力をポンプ部6の往復動力に変換する為に介する部材としては往復部材5を用いている。具体的には、駆動ギア300から回転駆動を受けた駆動入力部(ギア部3a)と、該駆動入力部(ギア部3a)と一体となっている全周に溝が設けられているカム溝3bが回転する。このカム溝3bについては後述する。このカム溝3bには、往復部材5の腕部5bから一部が突出した往復部材突起5aが係合している。そのため、カム溝3bの溝に沿ってX方向もしくは逆方向へ往復部材突起5aが往復動し、該往復動はポンプ部6の係合部6aと往復部材5に設けられた係合部5cが係合しているため、ポンプ部6の往復動力となる。なお、往復部材5は円筒部2bの回転方向へ自らが回転することがないように(ガタ程度は許容する)規制されている。
つまり、駆動ギア300から入力された回転駆動力でカム溝3bが回転することで、カム溝3bに沿って往復部材突起5aがX方向もしくは逆方向に往復動作をする。そのため、往復部材5と一体となり、ポンプ部6が伸張した状態(図8(a))とポンプ部6が収縮した状態(図8(b))を交互に繰り返し現像剤補給容器1の容積可変を達成することができる。
なお、往復部材突起5aの配置個数については、少なくとも1つ設けられていれば構わない。但し、ポンプ部6の伸縮時の抗力により駆動変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、後述するカム溝3bの形状との関係が破綻しないよう複数個設けるのが好ましい。本実施例では、カム溝3bに2つの往復部材突起5aが約180°対向するように係合している。
(駆動変換機構の配置位置)
本実施例では、図8に示すように、駆動変換機構(往復部材突起5aとカム溝3bにより構成されるカム機構)を、現像剤収容部2の外部に設けている。つまり、駆動変換機構を、現像剤収容空間として機能する円筒部2b、排出部4c、ポンプ部6の内部に収容された現像剤と接触することが無いように、円筒部2b、排出部4c、ポンプ部6の内部空間から隔てられた位置に設けている。
本実施例では、図8に示すように、駆動変換機構(往復部材突起5aとカム溝3bにより構成されるカム機構)を、現像剤収容部2の外部に設けている。つまり、駆動変換機構を、現像剤収容空間として機能する円筒部2b、排出部4c、ポンプ部6の内部に収容された現像剤と接触することが無いように、円筒部2b、排出部4c、ポンプ部6の内部空間から隔てられた位置に設けている。
これにより、駆動変換機構を現像剤収容空間に設けた場合に想定される問題を解消することができる。つまり、駆動変換機構の摺擦箇所への現像剤の侵入により、現像剤の粒子に熱と圧が加わって軟化していくつかの粒子同士がくっついて大きな塊(粗粒)となることや、変換機構への現像剤の噛み込みによりトルクアップするのを防止することができる。
以下に現像剤補給容器1による現像剤補給装置201への現像剤補給工程について説明する。
(カム溝の設定条件)
図9を用いてカム溝3bの設定条件について説明する。図9は、図8に示す駆動受け部材3のカム溝3bの展開図を示したものである。図9において、矢印Aは現像剤収容部2の回転方向(カム溝3bの移動方向)、矢印Bはポンプ部6の伸張方向、矢印Cはポンプ部6の圧縮方向を示す。カム溝3bは、ポンプ部6を伸張させる際に使用する溝のカム溝3cと、ポンプ部6を圧縮させる際に使用される溝のカム溝3dと、ポンプ部6が往復動作しないカム溝3eの構成となっている。
図9を用いてカム溝3bの設定条件について説明する。図9は、図8に示す駆動受け部材3のカム溝3bの展開図を示したものである。図9において、矢印Aは現像剤収容部2の回転方向(カム溝3bの移動方向)、矢印Bはポンプ部6の伸張方向、矢印Cはポンプ部6の圧縮方向を示す。カム溝3bは、ポンプ部6を伸張させる際に使用する溝のカム溝3cと、ポンプ部6を圧縮させる際に使用される溝のカム溝3dと、ポンプ部6が往復動作しないカム溝3eの構成となっている。
往復部材突起5aがカム溝3c、カム溝3d、カム溝3eに係合している状態の現像剤補給工程を以下に述べる。
(現像剤補給工程)
次に、図8、図9を用いて、ポンプ部6による現像剤補給工程について説明する。
次に、図8、図9を用いて、ポンプ部6による現像剤補給工程について説明する。
本例では、後述するように、ポンプ部動作による吸気工程(排出口4aを介した吸気動作)と排気工程(排出口4aを介した排気動作)とポンプ部非動作による動作停止工程(排出口4aから吸排気が行われない)が行われる構成となっている。また、駆動変換機構が回転駆動力をポンプ部の往復動力へ変換する構成となっている。以下、吸気工程と排気工程と動作停止工程について、順に、詳細に説明する。
(吸気工程)
まず、吸気工程(排出口4aを介した吸気動作)について説明する。
まず、吸気工程(排出口4aを介した吸気動作)について説明する。
上述した駆動変換機構(カム機構)によりポンプ部6が最も縮んだ状態の図8(b)からポンプ部6が最も伸びた状態の図8(a)になることで、吸気動作が行われる。つまり、この吸気動作に伴い、現像剤収容空間として機能する現像剤補給容器1の内部(円筒部2b、排出部4c、ポンプ部6)の容積が増大する。
その際、現像剤補給容器1の内部は排出口4aを除き実質密閉された状態となっており、さらに、排出口4aが現像剤で実質的に塞がれた状態となっている。そのため、現像剤補給容器1の現像剤を収容し得る部位の容積増加に伴い、現像剤補給容器1の内圧が減少する。
このとき、現像剤補給容器1の内圧は大気圧(外気圧)よりも低くなる。そのため、現像剤補給容器1外にあるエアーが、現像剤補給容器1内外の圧力差により、排出口4aを通って現像剤補給容器1内へと移動する。
その際、排出口4aを通して現像剤補給容器1外からエアーが取り込まれるため、排出口4a近傍に位置する現像剤を解す(流動化させる)ことができる。具体的には、排出口4a近傍に位置する現像剤に対して、エアーを含ませることで嵩密度を低下させ、現像剤を適切に流動化させることができる。
更に、この際、エアーが排出口4aを介して現像剤補給容器1内に取り込まれるため、現像剤補給容器1の内圧はその容積が増加しているにも関わらず大気圧(外気圧)近傍を推移することになる。
このように、現像剤を流動化させておくことにより、後述する排気動作時に、現像剤が排出口4aに詰まってしまうことなく、排出口4aから現像剤をスムーズに排出させることが可能となるのである。従って、排出口4aから排出される現像剤の量(単位時間当たり)を、長期に亘り、ほぼ一定とすることが可能となる。
なお、吸気動作が行われる為に、ポンプ部6が最も縮んだ状態から最も伸びた状態になることに限らず、ポンプ部6が最も縮んだ状態から最も伸びる状態途中で停止したとしても、現像剤補給容器1の内圧変化が行われれば吸気動作は行われる。つまり、吸気工程とは、往復部材突起5aが図9に示すカム溝3cに係合している状態のことである。
(排気工程)
次に、排気工程(排出口4aを介した排気動作)について説明する。
次に、排気工程(排出口4aを介した排気動作)について説明する。
ポンプ部6が最も伸びた状態の図8(a)からポンプ部6が最も縮んだ状態の図8(b)になることで、排気動作が行われる。具体的には、この排気動作に伴い現像剤収容空間として機能する現像剤補給容器1の内部(円筒部2b、排出部4c、ポンプ部6)の容積が減少する。その際、現像剤補給容器1の内部は排出口4aを除き実質密閉されており、現像剤が排出されるまでは、排出口4aが現像剤で実質的に塞がれた状態となっている。従って、現像剤補給容器1の内部容積が減少していくことで現像剤補給容器1の内圧が上昇する。
このとき、現像剤補給容器1の内圧は大気圧(外気圧)よりも高くなるため、現像剤は現像剤補給容器1内外の圧力差により、排出口4aから押し出される。つまり、現像剤補給容器1から現像剤補給装置201へ現像剤が排出される。
現像剤とともに現像剤補給容器1内のエアーも排出されていくため、現像剤補給容器1の内圧は低下する。
以上のように、本実施例では、1つの往復動式のポンプ部6を用いて現像剤の排出を効率良く行うことができるので、現像剤の排出に要する機構を簡易化することができる。
なお、排気動作が行われる為に、ポンプ部6が最も伸びた状態から最も縮んだ状態になることに限らず、ポンプ部6が最も伸びた状態から最も縮む状態途中で停止したとしても、現像剤補給容器1の内圧変化が行われれば排気動作は行われる。つまり、排気工程とは、往復部材突起5aが図9に示すカム溝3dに係合している状態のことである。
(動作停止工程)
次に、ポンプ部6が往復動作しない動作停止工程について説明する。
次に、ポンプ部6が往復動作しない動作停止工程について説明する。
前述したように、ホッパ20aを省き、磁気センサ800cの検出結果に基づいて制御装置600が駆動モータ500の動作を制御する構成を採用する場合、現像剤補給容器1から排出される現像剤量がトナー濃度に直接影響を与える。その為、画像形成装置100が必要とする現像剤量を現像剤補給容器1から補給する必要がある。このとき、現像剤補給容器1から排出される現像剤量を安定させるために、毎回決まった容積可変量を行うことが望ましい。
例えば、排気工程と吸気工程のみで構成されたカム溝3bにすると、排気工程もしくは吸気工程途中でモータ駆動を停止させることになる。その際、駆動モータ500が回転停止後も惰性で円筒部2bが回転し、円筒部2bが停止するまでポンプ部6も連動して往復動作し続けることとなり、排気工程もしくは吸気工程が行われることとなる。惰性で円筒部2bが回転する距離は、円筒部2bの回転速度に依存する。さらに、円筒部2bの回転速度は駆動モータ500へ与えるトルクに依存する。このことから、現像剤補給容器1内の現像剤量によってモータへのトルクが変化し、円筒部2bの速度も変化する可能性があることから、ポンプ部6の停止位置を毎回同じにすることが難しい。
そこで、ポンプ部6を毎回決まった位置で停止させるためには、カム溝3eに、円筒部2bが回転動作中でもポンプ部6が往復動しない領域を設ける必要がある。本実施例では、ポンプ部6を往復動させないために、図9に示すカム溝3eを設けている。カム溝3eは、円筒部2bの回転方向に溝が掘られており、回転しても往復部材5が動かないストレート形状である。つまり、動作停止工程とは、往復部材突起5aがカム溝3eに係合している状態のことである。
また、上記のポンプ部6が往復動しないとは、排出口4aから現像剤が排出されないこと(円筒部2bの回転時振動等で排出口4aから落ちてしまう現像剤は許容する)である。つまり、カム溝3eは排出口4aを通じた排気工程、吸気工程が行われなければ、回転方向に対して回転軸線方向に傾斜していても構わない。さらに、カム溝3eが傾斜していることから、ポンプ部6の傾斜分の往復動作は許容できる。
(押圧部材)
次に、本実施例で最も特徴的な押圧部材9について図7(b)、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)を用いて説明する。
次に、本実施例で最も特徴的な押圧部材9について図7(b)、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)を用いて説明する。
押圧部材9は、弾性部材であるフランジシール7bを現像剤収容部2である円筒部2bの回転中心となる軸線方向(図7(a)のX方向)に押圧し、かつフランジシール7bに対して相対回転可能に設けられている。押圧部材9は、現像剤収容部2である円筒部2bのフランジ部4側の端部に取り外し可能に設けられている。
なお、本実施例では弾性部材であるフランジシール7bを現像剤排出部4cに設け、押圧部材9を軸線方向においてフランジシール7bに対向するように現像剤収容部2に設けた構成を例示しているが、これに限定されるものではない。押圧部材9を、現像剤収容部2もしくは現像剤排出部4cのどちらか一方に取り外し可能に設けた構成とすれば良い。これについては後述する。
図7(b)、図10(a)、図10(b)に示すように、押圧部材9は、フランジシール7bを押圧する押圧部9aと、軸線方向において前記押圧部9aとは反対側に突出して設けられた圧入部9bと、を有している。押圧部材9の圧入部9bは円環のリブであり、円筒部2bの係合部2cは円環の溝であり、圧入部9bと係合部2cとは圧入関係となっている。すなわち、押圧部材9は、現像剤収容部2の円筒部2bに圧入される構成となっている。具体的には、圧入部9bの軸線方向と直交する方向のリブ幅 (図10(b)参照)は係合部2cの溝幅h2(図11(b)参照)より若干大きくなっている(h1>h2)。
また、押圧部材9は、円筒部2bに設けられた回転規制溝2dに嵌合する回転規制部9cを有している。これにより、円筒部2bに嵌合された押圧部材9は、回転規制溝2dと回転規制部9cとの嵌合により、円筒部2bと一体となって回転する。そのため、押圧部材9はフランジシール7bと相対回転可能となっている。さらに前述したように押圧部材9と円筒部2bとは圧入関係であり、また押圧部材9はフランジシール7bを押し潰しているため、近傍に介在する現像剤は、現像剤排出部4cと現像剤収容部2との間から、現像剤補給容器1の外に漏れることはない。
そして、上述したように、二酸化炭素排出量の低減対策の一つとして、現像剤補給容器1を再利用することが望ましい。しかしながら、現像剤補給容器を再利用する際は、回収された現像剤補給容器を分解、清掃するため、その過程で押圧部材に打痕などの傷が付いてしまうおそれがある。押圧部材に傷が付くと、押圧部材が弾性部材に対して相対回転した場合に、傷付いた押圧部材が弾性部材を傷付けてしまい、その傷付いた部分から現像剤補給容器の外部に現像剤が飛散するおそれがある。
本実施例では、非回転部であるフランジシール7bを押し潰しながら相対回転するのは押圧部材9であり、円筒部2bはフランジシール7bを押し潰さない。そのため、円筒部2bは摺動痕が発生せず、また分解や清掃時に傷付いたとしてもフランジシール7bを押し潰すのは押圧部材9なので、フランジシール7bを傷付けることはない。
以上から、円筒部2bから別部材である押圧部材9を取り外すことで、押圧部材9を取り外し可能に設けた円筒部2bは打痕や傷、摺動痕があったとしても再利用が可能となる。そのため、円筒部2bは現像剤補給容器1の重量比で大部分を占めることから二酸化炭素排出量の低減に大きく寄与することができ、部品の再利用率を向上することができる。
なお、本実施例ではフランジシール7bを非回転部であるフランジ部4に貼り付け、円筒部2bに押圧部材9を圧入することでフランジシール7bを押し潰しながら相対回転しているが、以下のような構成であってもよい。フランジシール7bを回転する円筒部2bに貼り付け、非回転部であるフランジ部4に押圧部材9を圧入する構成である。この構成でも、フランジシール7bを押し潰しながら相対回転することができる。ただし、寿命となったフランジシール7bを廃却する際に、フランジシール7bが粘着剤7cで貼り付けられている部材と共に廃却する可能性がある。この場合、現像剤補給容器1の重量の大部分を占める円筒部2bの方がフランジ部4より二酸化炭素排出量の低減に大きく寄与できる。そのため、本実施例に示した、フランジシール7bを非回転部であるフランジ部4に貼り付け、円筒部2bに押圧部材9を圧入することでフランジシール7bを押し潰しながら相対回転する構成の方がより優れた構成と言える。
また、押圧部材9は硬質材料であった方がよい。分解清掃時に押圧部材9が傷つく恐れがあるが、硬質材料(金属等の材料)にすることで傷つきを抑制でき、押圧部材9を円筒部2bから付外し作業をなくすことができる。なお、円筒部2bと押圧部材9を一体化し硬質材料で成形することも可能だが、現像剤補給容器1の重量比で大部分を占める円筒部2bを硬質材料で成形してしまうとコストや現像剤補給容器1の重量が上がってしまう恐れがある。重量が上がるとユーザー交換である現像剤補給容器1の操作性が低下してしまう。そのため、押圧部材9のみ硬質材料にすることが望ましい。
具体的には、押圧部材9は、現像剤収容部2である円筒部2b(もしくは現像剤排出部)より硬質材料にすることが望ましい。さらに詳しくは、押圧部材9は、現像剤収容部2である円筒部2b(もしくは現像剤排出部)より硬度が高い(すなわち硬い)ことが望ましい。これにより、押圧部材9の傷つきを抑制でき、押圧部材9を円筒部2bから付外し作業をなくすことができる。
次に、押圧部材9の圧入部9bと円筒部2bの係合部2cは圧入関係であるが、現像剤補給容器1がユーザー先に輸送される際に過度な物流がかかった場合、圧入部9bと係合部2cとの間に隙間があくことで現像剤が漏れる恐れがある。そのため、図12(a)、図12(b)に示すように、押圧部材9と、押圧部材9を取り外し可能に設けた現像剤収容部2との間に弾性部材である隙間封止部材10を設けることが望ましい。図12(a)は現像剤補給容器1の部分断面斜視図、図12(b)は本実施例における押圧部材9および隙間封止部材10周辺の拡大斜視図である。
過度な物流によっては圧入部が緩み、圧入部9bと係合部2cとの間に隙間が発生してしまうおそれがあるが、本実施例においては、図12(b)に示すように、圧入部9bと係合部2cとの間の隙間を埋めるように隙間封止部材10を設けている。そのため、過度な物流でも圧入部9bと係合部2cとの間から現像剤補給容器1の外に現像剤が漏れることはない。なお、隙間封止部材10は円筒部2bと押圧部材9の間で相対回転することはないため、隙間封止部材10は圧入部9bと係合部2cとで挟み込むのみで両面テープ等で固定する必要はない。
また、押圧部材9の押圧部9aはフランジシール7bを押し潰しているが、押圧部9aの形状を図13(a)、図13(b)に示す形状にしてもよい。図13(a)は現像剤補給容器1の部分断面斜視図、図13(b)は本実施例における全面押圧部9d周辺の拡大斜視図である。図13(b)に示すように、押圧部材9は、フランジシール7bの押圧部材9と対向する全面を押し潰す形状の全面押圧部9dを設けている。つまり、全面押圧部9dの幅T2は、フランジシール7bの幅T1に対し、T1≦T2の関係となり、X方向に投影したときに幅T1が幅T2にすべて被る関係である。
ここで、図14に示すように押圧部材9がフランジシール7bの一部を押し潰す状態について、図13(a)、図13(b)に示す押圧部材9がフランジシール7bの全面を押し潰す状態と比較して、説明する。図14は図7(b)に示したフランジシール7bを押圧部材9からF4方向にずれて貼られた時の押圧部材9周辺の拡大斜視図である。図14に示すように、フランジシール7bは軸線方向に直交する方向において円筒部2bに対して一方寄りにずれて貼り付けられているため、押圧部9aの中央Lcから両端面(内周面Li、外周面Lo)までの幅T3、T4が異なる。具体的には、フランジシール7bは押圧部材9に対してF4方向にずれているので、押圧部9aの中央Lcからフランジシール7bの内周面Liまでの幅T3と押圧部9aの中央Lcからフランジシール7bの外周面Loまでの幅T4の関係は、T3<T4となる。その際に、フランジシール7bの反発力が幅T3側と幅T4側とで異なり、幅T4側の反発力の方が幅T3側に比べて高いことから、フランジシール7bはF4方向にスライド力を受ける。つまり、フランジシール7bは非回転部であるフランジ部4に粘着剤7cで貼り付けられているため、粘着剤7cの粘着力はフランジシール7bがずれるスライド力より高くなければならない。そのため、図14に示すように押圧部材9がフランジシール7bの一部を押し潰す構成では、全部を押し潰す構成に比べて粘着力が高い粘着剤7cを用いるため、再利用でフランジシール7bを剥がすときに糊残り等が起こりやすい。そのため、図13に示すように、押圧部材9がフランジシール7bの全面を押し潰す形状であると、一部を押し潰す構成に比べて粘着剤7cの粘着力を下げることができ、糊残りを少なくすることができる。そのため、フランジシール7bの全面を押し潰す全面押圧部9dの方がより優れた構成と言える。
1 …現像剤補給容器
2 …現像剤収容部
2a …搬送突起
2b …円筒部
2c …係合部
2d …回転規制溝
4 …フランジ部
4a …排出口
4b …シャッタ
4c …排出部(現像剤排出室)
4d …現像剤貯留部
4e …弾性部材設置面
7b …フランジシール(弾性部材)
7c …粘着剤(両面テープ)
9 …押圧部材
9a …押圧部
9b …圧入部
9c …回転規制部
9d …全面押圧部
10 …隙間封止部材
20 …装着部
20a …ホッパ
20b …搬送スクリュー
20c …開口
20d …現像剤センサ
21 …回転方向規制部
23 …現像剤受入れ口
31 …突き当て部
100 …装置本体(画像形成装置)
201 …現像剤補給装置
2 …現像剤収容部
2a …搬送突起
2b …円筒部
2c …係合部
2d …回転規制溝
4 …フランジ部
4a …排出口
4b …シャッタ
4c …排出部(現像剤排出室)
4d …現像剤貯留部
4e …弾性部材設置面
7b …フランジシール(弾性部材)
7c …粘着剤(両面テープ)
9 …押圧部材
9a …押圧部
9b …圧入部
9c …回転規制部
9d …全面押圧部
10 …隙間封止部材
20 …装着部
20a …ホッパ
20b …搬送スクリュー
20c …開口
20d …現像剤センサ
21 …回転方向規制部
23 …現像剤受入れ口
31 …突き当て部
100 …装置本体(画像形成装置)
201 …現像剤補給装置
Claims (10)
- 現像剤補給装置に着脱可能な現像剤補給容器において、
現像剤を収容する内部空間を備えた現像剤収容部と、
前記現像剤補給装置に向けて現像剤を排出する排出口を備え前記現像剤補給装置に装着されることで非回転となる現像剤排出部と、
前記現像剤排出部と前記現像剤排出部に対して相対回転可能に設けられた前記現像剤収容部との間を封止する弾性部材と、
前記弾性部材を前記現像剤収容部の回転中心となる軸線方向に押圧し、かつ前記弾性部材に対して相対回転可能に設けられた押圧部材と、
を有し、
前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方に取り外し可能に設けられる、ことを特徴とする現像剤補給容器。 - 前記弾性部材は前記現像剤排出部に設けられ、前記押圧部材は軸線方向において前記弾性部材に対向するように前記現像剤収容部に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
- 前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方に圧入する、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
- 前記押圧部材は、前記弾性部材を押圧する押圧部と、軸線方向において前記押圧部とは反対側に突出して設けられた圧入部とを有し、
前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方は、前記圧入部を圧入するための係合部を有し、
前記圧入部の幅が前記係合部の幅より若干大きい、ことを特徴とする請求項3に記載の現像剤補給容器。 - 前記押圧部材は、回転規制部を有し、
前記押圧部材を取り外し可能に設けた前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方は、前記回転規制部と嵌合する回転規制溝を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。 - 前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは現像剤排出部より硬質材料である、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
- 前記押圧部材は前記現像剤収容部もしくは現像剤排出部より硬度が高い、ことを特徴とする請求項6に記載の現像剤補給容器。
- 前記押圧部材と、前記押圧部材を取り外し可能に設けた前記現像剤収容部もしくは前記現像剤排出部のどちらか一方との間に隙間封止部材を備え、前記隙間封止部材は前記押圧部材に対して相対回転しない、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
- 前記押圧部材は、前記弾性部材の前記押圧部材と対向する全面を押圧する、ことを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
- 前記押圧部材は、前記弾性部材の前記押圧部材と対向する全面を押し潰す形状の全面押圧部を有し、前記全面押圧部の幅T2は、前記弾性部材の幅T1に対し、T1≦T2の関係となる、ことを特徴とする請求項9に記載の現像剤補給容器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022208319A JP2024092414A (ja) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 現像剤補給容器 |
US18/515,955 US20240210855A1 (en) | 2022-12-22 | 2023-11-21 | Developer replenishment container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022208319A JP2024092414A (ja) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 現像剤補給容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024092414A true JP2024092414A (ja) | 2024-07-08 |
Family
ID=91802117
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022208319A Pending JP2024092414A (ja) | 2022-12-22 | 2022-12-26 | 現像剤補給容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2024092414A (ja) |
-
2022
- 2022-12-26 JP JP2022208319A patent/JP2024092414A/ja active Pending
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