JP7187910B2

JP7187910B2 - 現像剤収容容器

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Publication number: JP7187910B2
Application number: JP2018171214A
Authority: JP
Inventors: 武徳末永
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: US10678166B2; CN110895387A; JP2020042220A; US20200089144A1

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤収容容器に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体または中間転写ベルトなどにトナー像を形成し、形成したトナー像を転写部によって用紙に転写する。そして、転写したトナー像を定着部によって用紙に定着させる。

また、画像形成装置には、現像部に現像剤を供給する現像剤収容容器が装着される。現像剤収容容器には、トナーおよびキャリアが配合された現像剤が収容されている。現像剤収容容器は、画像形成装置に対して容器本体を横向きに配置するものが多く用いられている。なお、現像剤収容容器は、「トナーボトル」と呼ばれることがある。

容器本体の内周面には、収容された現像剤を搬送するために、螺旋状の突起部が設けられている。そして、容器本体を回転させることによって、収容された現像剤を容器本体の先端部に設けられている排出口まで搬送し、現像部へ排出する。

容器本体に収容されている現像剤の量が多いほど、排出口から排出される現像剤の量よりも排出口に搬送される現像剤の量が多くなりやすい。すると、排出口の近傍の空間において現像剤の密度が高くなり、現像剤の流動性が低下しやすい。したがって、排出口から現像剤が排出されにくくなってしまう。

そこで、特許文献１に記載される現像剤収容容器が提案されている。この現像剤収容容器は、容器本体と、排出部材と、規制部材と、を備えている。規制部材は、容器本体と排出部材で形成される空間内に配置され、空間を容器本体内に現像剤が収容される収容空間と、排出口から排出する現像剤を収容する排出側空間に仕切る。さらに、規制部材５、現像剤が通過する通過孔を形成し、収容空間から排出側空間に搬送される現像剤の量を規制する。

特開２０１５－４５８１５号公報

ところで、特許文献１に記載される現像剤収容容器によると、ある範囲の流動性を有する現像剤であれば、排出口の近傍で現像剤が凝集されることを抑制するとともに、排出口から現像剤が出にくくなることを防ぐことができる。

しかし、流動性が異なるトナーが配合されている現像剤であれば、排出口から現像剤が出にくくなることがある。

本発明は、このような問題点に鑑み、ある流動性を有する現像剤が、現像剤収容容器から排出する際に排出口の近傍で凝集されるのを、従来よりも軽減することを、目的とする。

本発明の一形態に係る現像剤収容容器は、現像剤を収容し、前記現像剤を搬送する搬送方向の下流側の端に円い開口部を有し、前記搬送方向が直交する断面が円い側壁部を有し、さらに特定の巻きの方向で螺旋状に前記下流側へ連続的にまたは断続的に続きかつ前記側壁部の内側の面に設けられた第一の突状部を有する容器本体と、前記開口部を覆うように固定されかつ前記現像剤を前記下流側へ通すための切欠部を周部に有する円い連結部および前記現像剤が排出される排出口を有する排出部材と、前記連結部の上流側に設けられかつ前記搬送方向が直交する断面が円い曲面部材および前記現像剤を前記上流側から前記切欠部へ案内するように前記特定の巻きの方向で螺旋状に前記曲面部材の外側の面に設けられた第二の突状部を有する規制部材と、を有する。

本発明によると、ある流動性を有する現像剤が、現像剤収容容器から排出する際に排出口の近傍で凝集されるのを、従来よりも軽減することができる。

画像形成装置の外観の例を示す図である。画像形成装置へ現像剤収容容器をセットした際の様子の例を示す図ある。現像剤収容容器の外観の例を示す斜視図である。現像剤収容容器を分解した様子の例を示す図である。容器本体の先端部およびその付近、排出部材、ならびに規制部材を回転軸に平行にかつ水平面に垂直に断面した様子を示す図である。連結部および規制部材の例を示す側面図である。連結部および規制部材を分離した際の様子を表わす斜視図である。図５のＡ－Ａ線で切断した断面図である。規制部材の６面図である。規制部材の斜視図である。側壁部およびガイド部それぞれの特性を表わすグラフである。規制部材およびその付近における、現像剤の流れの例を示す図である。容器本体の突条部の変形例を示す図である。排出部材と規制部材との繋ぎ方の変形例を示す図である。

図１は、画像形成装置６の外観の例を示す図である。図２は、画像形成装置６へ現像剤収容容器１をセットした際の様子の例を示す図ある。

図１に示す画像形成装置６は、複合機、複写機、プリンタ、またはファクシミリ端末などの電子写真方式の画像形成装置であって、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色のトナーを使用して画像を用紙に印刷する。画像形成装置６には、４色それぞれの現像剤収容容器１が装着され、４色それぞれの現像剤がそれぞれの現像剤収容容器１から供給される。現像剤は、主にトナーおよびキャリアが配合されたものである。

現像剤収容容器１は、図２に示すように、現像剤収容容器１の長手方向が略水平になるように寝かした状態で画像形成装置６に装着される。そして、回転軸Ｌを中心に回転しながら画像形成装置６へ現像剤を供給する。

シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックのいずれの画像形成装置６の構成も、共通している。そこで、以下、ある特定の１色の画像形成装置６を例に、画像形成装置６の構成および働きなどを説明する。

〔現像剤収容容器１の構成〕
図３は、現像剤収容容器１の外観の例を示す斜視図である。図４は、現像剤収容容器１を分解した様子の例を示す図である。

現像剤収容容器１は、図３または図４に示すように、容器本体２、排出部材３、キャップ４、および規制部材５などによって構成される。以下、現像剤収容容器１においてキャップ４が設けられるほうの端を「容器先端」と記載し、容器先端の反対側の端を「容器後端」と記載する。

排出部材３は、容器本体２の容器先端側に取り付けられる。キャップ４は、排出部材３の容器先端側に取り付けられる。規制部材５は、容器本体２と排出部材３との間に設けられる。

〔容器本体２〕
容器本体２には、現像剤が収容される。容器本体２は、中空の略円柱状に形成されており、容器先端側に開口部２１が設けられている。また、容器本体２の側壁２２には、容器本体２の内側に向けて突出する突条部２２１が螺旋状に連続的にまたは断続的に形成されている。突条部２２１は、容器後端側の端部から容器先端側の端部まで形成されている。なお、突条部２２１の螺旋の向き（巻きの方向）は、容器本体２の回転方向に対応させて設定される。

容器本体２が回転軸Ｌを中心に回転することによって、突条部２２１は、容器本体２に収容された現像剤を開口部２１まで搬送する。しかし、開口部２１に排出部材３および規制部材５が設けられており、後述するように、現像剤の、開口部２１を通過する量が排出部材３および規制部材５によって制限される。

〔排出部材３〕
図５は、容器本体２の先端部およびその付近、排出部材３、ならびに規制部材５を回転軸Ｌに平行にかつ水平面に垂直に断面した様子を示す図である。図６は、連結部３５および規制部材５の例を示す側面図である。図７は、連結部３５および規制部材５を分離した際の様子を表わす斜視図である。図８は、図５のＡ－Ａ線で切断した断面図である。

排出部材３は、容器本体２の開口部２１を塞ぐように容器本体２に取り付けられている。図５に示すように、排出部材３は、口部３１、排出部３２、搬送羽根３３、被覆部３４、および連結部３５などによって構成される。

口部３１は、容器先端側のほうが容器後端側よりも半径が短い２つの円筒をそれぞれの中心が一致するように重ねたような形状である。口部３１は、容器先端側の円筒の側面にネジ部３１１を有し、容器後端側の円筒の側面に係止部３１２を有する。

ネジ部３１１は、キャップ４の内側に設けられたネジ溝と螺合する。係止部３１２の内側には、口部３１の後端部から容器先端側向けて形成された係止溝３１２ａが設けられている。係止溝３１２ａには、容器本体２の先端部が挿入される。そして、係止部３１２は、容器本体２の先端部と係止する。これにより、排出部材３は、容器本体２と一体に回転する。また、口部３１の先端部には、排出部３２が設けられている。

排出部３２は、現像剤が容器外へ排出される排出口３２１と、掛止部３２２と、を有している。掛止部３２２は、略円板状に形成されている。この掛止部３２２には、後述する被覆部３４の先端部が一時的に掛止される。排出部３２の後端部には、搬送羽根３３が設けられている。

搬送羽根３３は、排出部３２に設けられ、口部３１の筒孔内に配置される。搬送羽根３３は、先端部が排出部３２の排出口３２１に連続し、後端部が口部３１の内壁に接近している。容器本体２および口部３１が回転すると、搬送羽根３３は、容器本体２から送られてきた現像剤をかき上げ、排出部３２の排出口３２１に現像剤を搬送する。これにより、現像剤の量が少なくなっても効率的に排出口３２１から現像剤を排出することができる。

被覆部３４は、略円筒形の蛇腹状の部材として形成されている。被覆部３４の先端部は、排出部３２の掛止部３２２に引っ掛けて止められている。被覆部３４の後端部は、口部３１の先端部に固定されている。

連結部３５は、図６、図７、および図８に示すように、搬送羽根３３と一体的に形成され、口部３１の後端側に設けられている。

連結部３５は、略円板状に形成されているが、周の特定の位置に回転軸Ｌに平行に貫通する切欠部３５ａを有する。連結部３５の直径は、口部３１の容器後端側の直径よりも小さく設定されている。

現像剤収容容器１が画像形成装置６に装着される前の状態では、被覆部３４は、排出部３２の排出口３２１を覆う。これにより、現像剤収容容器１を画像形成装置６に装着する前に、現像剤が排出口３２１から漏れ出ることを防ぐことができる。また、現像剤収容容器１を画像形成装置６に装着すると、被覆部３４の先端部が、掛止部３２２から取り外れるとともに、容器後端側へ縮む。その結果、排出部３２の排出口３２１が露出する。

〔キャップ４〕
キャップ４は、図４に示すように、中空の略円錐台形状に形成されている。キャップ４の内壁には、口部３１のネジ部３１１と螺合するネジ溝が設けられている。現像剤収容容器１を画像形成装置６に装着する前は、キャップ４は、図３に示すように、被覆部３４（図５参照）に被せられるように排出部材３に取り付けられている。そして、装着する際に排出部材３から取り外される。

〔規制部材５〕
図９は、規制部材５の６面図である。図１０は、規制部材５の斜視図である。図１１は、側壁部５２およびガイド部５３それぞれの特性を表わすグラフである。

図９および図１０に示すように、規制部材５は、底面部５１、側壁部５２、およびガイド部５３によって構成される。

底面部５１は、円形の平板状に形成されている。底面部５１の直径は、連結部３５の直径よりも小さく設定されている。

側壁部５２は、円筒の側面を螺旋状に切り欠いたような形状を有し、底面部５１と一体的に形成されている。具体的には、側壁部５２は、容器先端側から見たときに、図１１（Ａ）に示すように、底面部５１からの高さＨが、底面部５１の周のある点Ｐｂから時計回りに徐々に高くなっている。ただし、点Ｐａと点Ｐｂとの区間および点Ｐｄと点Ｐａとの区間は、高さがゼロである。

ガイド部５３は、側壁部５２の、底面部５１の反対側の端の外側に、螺旋状の細長い坂道のように形成されている。底面部５１の幅Ｗは、図１１（Ｂ）に示すように、点Ｐａに対応する点から点Ｐｃに対応する点までの区間は幅Ｗａであり、点Ｐｃに対応する点から点Ｐｄに対応する点までの区間は幅Ｗｂである。ただし、幅Ｗａ＞幅Ｗｂ、である。

ガイド部５３の螺旋の向き（巻きの方向）およびピッチは、突条部２２１の螺旋の向きおよびピッチと同じである。また、ガイド部５３の螺旋の巻き数は、１未満である。

底面部５１は、排出部材３の連結部３５に、底面部５１の中心と連結部３５の中心とが合うように、かつ、回転軸Ｌが底面部５１の中心と連結部３５の中心とを通るように、重ねられて固定されている。そのため、容器本体２が回転すると、規制部材５は、底面部５１の中心を通る垂線を軸に容器本体２および排出部材３と一体に回転する。

〔現像剤の排出動作〕
図１２は、規制部材５およびその付近における、現像剤の流れの例を示す図である。

次に、現像剤収容容器１における現像剤の排出動作について、図１２などを参照しながら説明する。

予め、容器本体２に現像剤が充填され、かつ、排出部材３に規制部材５が取り付けられている。そして、現像剤収容容器１は、キャップ４が取り外され、画像形成装置６に装着される。このとき、被覆部３４の先端部は、装着する際に連動して掛止部３２２から外れて、後端部側へ縮み、排出部３２の排出口３２１が露出する。

容器本体２が回転軸Ｌを軸として回転すると、排出部材３も容器本体２と一体に回転する。すると、現像剤が突条部２２１によって容器本体２から排出部材３へ少しずつ次のように搬送される。

図５に示すように、容器本体２の開口部２１の近傍には、連結部３５および規制部材５が設けられている。そのため、突条部２２１によって搬送されてきた現像剤の一部が、規制部材５の底面部５１または連結部３５に接触し、搬送が規制される。

しかし、突条部２２１によって搬送されてきた現像剤のうちの一定の量の現像剤が、図１２に示すように、側壁部５２およびガイド部５３に沿って排出部材３へ搬送される。

そして、一定の量の現像剤が連結部３５の切欠部３５ａを通過し、搬送羽根３３によって排出口３２１へ搬送され、排出口３２１から排出される。

本実施形態によると、ある流動性を有する現像剤が、現像剤収容容器１から排出する際に排出口の近傍で凝集されるのを、従来よりも軽減することができる。これにより、現像剤の排出の不良または凝集物の生成により発生する画像の濃度の低下の発生を従来よりも確実に抑止することができる。特に、現像剤が密に詰まっている状態であっても排出が安定するため、現像剤収容容器１へ従来よりも多く現像剤を収容することができる。

〔変形例〕
図１３は、容器本体２の突条部２２１の変形例を示す図である。図１４は、排出部材３と規制部材５との繋ぎ方の変形例を示す図である。

本実施形態では、突条部２２１は、容器本体２の側壁２２の、容器後端側の端部から容器先端側の端部までにわたって形成されている。つまり、図５に示したように、ほぼ、開口部２１まで形成されている。しかし、図１３のように、側壁２２の容器先端側の端部付近のうち、規制部材５と並行する部分については、突条部２２１を形成しないようにしてもよい。つまり、容器後端側の端部から規制部材５の容器後端側の端部まで突条部２２１を形成してもよい。

本実施形態では、図５に示したように、規制部材５は、連結部３５に底面部５１が重なるように、連結部３５に設けられている。しかし、図１４に示すように、連結部３５から少し離して規制部材５を設けてもよい。この場合は、連結部３５から容器後端側へ向けて柱部３５３を設け、規制部材５を柱部３５３に固定させればよい。

本実施形態では、規制部材５は、側壁部５２の内側が空間であったが、密であってもよい。

本実施形態では、側壁部５２は、ガイド部５３よりも上流側が欠損していたが、欠損していなくてもよい。つまり、例えば、円筒を切り欠くことなく側壁部５２として用い、側壁部５２の外側にガイド部５３を螺旋状に設けてもよい。

本実施形態では、ガイド部５３の螺旋の巻き数は１未満であったが、１以上であってもよい。

本実施形態では、突条部２２１は、側壁２２の一部分が内側に窪んだように形成されたが、側壁２２の外側に窪みを設けることなく側壁２２の内側に突条部２２１を形成してもよい。

その他、現像剤収容容器１の全体または各部の構成は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

１現像剤収容容器
２容器本体
２１開口部
２２側壁（側壁部）
２２１突条部（第一の突状部）
３排出部材
３２排出口（排出部）
３５連結部
５規制部材
５２側壁部（曲面部材）
５３ガイド部（第二の突状部）

Claims

現像剤を収容し、前記現像剤を搬送する搬送方向の下流側の端に円い開口部を有し、前記搬送方向が直交する断面が円い側壁部を有し、さらに特定の巻きの方向で螺旋状に前記下流側へ連続的にまたは断続的に続きかつ前記側壁部の内側の面に設けられた第一の突状部を有する容器本体と、
前記開口部を覆うように固定されかつ前記現像剤を前記下流側へ通すための切欠部を周部に有する円い連結部および前記現像剤が排出される排出口を有する排出部材と、
前記連結部の上流側に設けられかつ前記搬送方向が直交する断面が円い曲面部材および前記現像剤を前記上流側から前記切欠部へ案内するように前記特定の巻きの方向で螺旋状に前記曲面部材の外側の面に設けられた第二の突状部を有する規制部材と、
を有することを特徴とする現像剤収容容器。
前記第二の突状部の巻き数は、１未満である、
請求項１に記載の現像剤収容容器。
前記第一の突状部のピッチと前記第二の突状部のピッチが同じである、
請求項１または請求項２に記載の現像剤収容容器。
前記第一の突状部は、前記容器本体の前記上流側の端から前記開口部までに設けられている、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像剤収容容器。
前記第一の突状部は、前記容器本体の前記上流側の端から前記第二の突状部の前記上流側の端までに設けられている、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像剤収容容器。
前記曲面部材は、前記連結部との間に空間を空けずに設けられている、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像剤収容容器。
前記曲面部材は、前記連結部との間に空間を空けて設けられている、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像剤収容容器。