説明

トナー補給機構及びトナー容器

【課題】トナー補給機構及びトナー容器において、トナーの残量が少なくなった状態でもトナーの搬送性を確保し、ほぼ全量を補給可能とすること。
【解決手段】画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部30と、該受入れ部30に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器10を備えたトナー補給機構。トナー容器10は、その内周部に回転に基づいてトナーを一方向Aに搬送する螺旋状リブ12を有し、かつ、端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部11とされている。螺旋状リブ12は開口部11にまで連続して設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トナー補給機構、特に、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置に新規トナーを補給するために搭載されるトナー補給機構、及び、該トナー補給機構に好適に用いられるトナー容器に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、電子写真方式による画像形成装置では、画像形成に伴って消費されていくトナーを補給するため、予めトナーを収容したトナー容器を装置本体に着脱自在に装着しておき、該トナー容器から適宜トナーを補充的に供給するトナー補給機構を備えている。なお、現像器に対しては、このトナー補給機構から搬送されたトナーをさらに消費量に見合った量に計量して補給している。
【0003】
ところで、この種のトナー容器は、装置本体に設けた受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型をなしており、容器の内壁に形成した螺旋状リブによって、回転に基づいて、収容されているトナーを受入れ部の補給口まで搬送している。トナー容器の補給側の開口径は、スペース的な制約から、どうしてもトナー容器の本体部分の外径よりも小さくなり、補給側の開口部近傍で上昇斜面や段差が生じてトナーの残量が少なくなった段階でのトナーの搬送性が悪化している。
【0004】
一方、トナー容器からの補給量が低下すると、センサによってトナー容器内でのトナーの残量がなくなった(トナーエンプティ)と検出され、トナー容器を新品と交換することになる。しかし、トナー容器の開口部近傍でのトナーの搬送性が悪化した状態でトナーエンプティが検出されると、トナー容器には未だトナーがいくらか残った状態で該トナー容器が廃棄されることになり、トナーが無駄に捨てられてしまう不具合を有している。
【0005】
従来では、トナーの停滞を解消するために、特許文献1,2に記載のトナー補給装置やトナーボトルが提案されているが、必ずしも十分な効果を奏するに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平07−020705号公報
【特許文献2】特開平10−213957号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、トナーの残量が少なくなった状態でもトナーの搬送性を確保し、ほぼ全量を補給することのできるトナー補給機構及びトナー容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1の形態であるトナー補給機構は、
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部と、該受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器を備えたトナー補給機構において、
前記トナー容器は、その内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記螺旋状リブが前記開口部にまで連続して設けられていること、
を特徴とする。
【0009】
本発明の第2の形態であるトナー容器は、
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器であって、
内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記螺旋状リブが前記開口部にまで連続して設けられていること、
を特徴とする。
【0010】
本発明の第3の形態であるトナー補給機構は、
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部と、該受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器を備えたトナー補給機構において、
前記トナー容器は、その内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記テーパ状端部には、前記螺旋状リブのほぼ延長線上に補助リブを設けた搬送補助部材が固定されていること、
を特徴とする。
【0011】
本発明の第4の形態であるトナー容器は、
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器であって、
内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記テーパ状端部には、前記螺旋状リブのほぼ延長線上に補助リブを設けた搬送補助部材が固定されていること、
を特徴とする。
【0012】
前記第1の形態であるトナー補給機構及び前記第2の形態であるトナー容器において、トナーを搬送する螺旋状リブがトナー容器の開口部にまで連続して設けられているため、トナーの残量が少なくなっても開口部まで確実にトナーを搬送することができ、トナー容器内のエンプティが検出されたとき(トナー容器を交換する際)には、ほとんどのトナーは補給されている。従って、トナー容器を交換する際、廃棄される無駄なトナーがほとんど生じることがない。
【0013】
前記第3の形態であるトナー補給機構及び前記第4の形態であるトナー容器において、トナー容器の補給側開口部にはトナーを搬送する螺旋状リブのほぼ延長線上に補助リブが設けられているため、該補助リブによってトナーの残量が少なくなっても開口部まで確実にトナーを搬送することができ、トナー容器内のエンプティが検出されたとき(トナー容器を交換する際)には、ほとんどのトナーは補給されている。従って、トナー容器を交換する際、廃棄される無駄なトナーがほとんど生じることがない。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、トナーの残量が少なくなった状態でもトナーの搬送性を確保し、ほぼ全量を補給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第1実施例であるトナー補給機構を示す垂直方向横断面図である。
【図2】第1実施例であるトナー補給機構を示す垂直方向縦断面図である。
【図3】第1実施例であるトナー補給機構を構成するトナー容器の螺旋状リブを示す説明図であり、(A)は本発明例、(B)は比較例である。
【図4】第1実施例であるトナー補給機構によるトナー補給量の変化を示すグラフである。
【図5】第2実施例であるトナー補給機構を示す垂直方向縦断面図であり、(A)は受入れ部への装着時を示し、(B)は取り外した状態を示している。
【図6】図5(A)のX−X断面図である。
【図7】第3実施例であるトナー補給機構を示す垂直方向縦断面図である。
【図8】図7のY−Y断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係るトナー補給機構及びトナー容器の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【0017】
(第1実施例、図1〜図4参照)
第1実施例であるトナー補給機構1Aは、図1及び図2に示すように、トナー容器10と、該トナー容器10の先細りのテーパ状とされた先端開口部11側を保持する受入れ部30とで構成されている。受入れ部30は、図示しない画像形成装置本体に回転しないように固定されており、トナーを下方の貯留部40に落下させる補給口31と該補給口31を閉止するシャッター32とを備えている。なお、受入れ部30の構成は従来から周知である。
【0018】
貯留部40には、攪拌羽根41とトナー検量部42とトナー搬送スクリュー43が設置されており、補給口31から補給されたトナーはこのスクリュー43によって補給口44へ搬送され、さらに、図示しない現像器へ画像形成での消費量に見合った量が補給される。
【0019】
トナー容器10は、全体的に樹脂製の長尺の円筒型をなし、容器本体の内周部には凸状のリブ12が螺旋状に形成されており、容器本体がその軸心部を中心に回転駆動されることにより、図2に示す層厚Tで底部に収容されているトナーを先端開口部11側に搬送(矢印A参照)する。即ち、螺旋状リブ12はトナー搬送部材として機能している。なお、トナー容器10を回転駆動する機構は、図示しないが、従来から周知のものが使用されている。また、トナー容器10が受入れ部30に装着されたとき、容器10の先端部がシャッター32を押圧し、補給口31を開放させる。
【0020】
トナー容器10は、本体部が所定の外径を有しているのに対して、先端開口部11が外径よりも小さな内径を有し、テーパ状をなす傾斜面13はトナーの搬送方向Aに対して上昇しており、螺旋状リブ12による搬送性が悪くなっている。そこで、本第1実施例では、螺旋状リブ12を先端開口部11の縁部まで連続して設けている。これにて、トナーの残量が少なくなってもトナーが傾斜面13を開口部11まで確実に搬送されることになる。
【0021】
この場合、図3(A)に示すように、傾斜面13に設けられた螺旋状リブ12のピッチP1,P2はトナー搬送方向Aの下流側のピッチP2が上流側のピッチP1と同じか大きいこと、換言すれば、下流側のピッチP2は上流側のピッチよりも小さくないことが好ましい。仮に、図3(B)に示すように、下流側のピッチP2が上流側のピッチP1よりも小さいと、上流側のピッチP1部分に溜まるトナーT1よりも下流側のピッチP2に溜まるトナーT2の量が少なくなる。これでは、トナー容器10の回転時に下流側のトナーT2が上流側のトナーT1に戻ってしまうおそれがある。図3(A)に示すように、下流側のピッチP2が上流側のピッチよりも小さくないことによって、トナー容器10の回転時に下流側のトナーT2が上流側のトナーT1に戻ってしまうおそれが解消される。
【0022】
本第1実施例において、トナー容器10の累積回転時間に基づくトナー容器10から貯留部40へのトナー補給量は図4の曲線Bに示すとおりであり、トナー残量が少なくなった場合でも、トナー搬送性が悪化することはない。これに対して、螺旋状リブ12が開口部11まで形成されていない比較例では、図4に曲線Cで示すように、トナー残量が少なくなると、トナー搬送性が悪化する。即ち、比較例ではトナーの残量が少なくなると、補給量が低下する。
【0023】
ところで、トナーの貯留部40に対する補給量は、検量部42でモニターされており、所定時間内での補給量が例えば図4の補給量D以下になると、トナーエンプティ信号を発し、ユーザーに対してトナー容器10の交換を指示する。このようにしてトナー容器10が交換される場合、比較例では斜線を付したE2の量のトナーが無駄に廃棄されてしまうが、本第1実施例においては斜線を付したE1の量のトナーが廃棄されることになる。即ち、第1実施例においては、トナーの廃棄量が少なくなり、ほとんど無駄なくトナーを消費することができる。
【0024】
(第2実施例、図5及び図6参照)
本第2実施例であるトナー補給機構1Bは、図5及び図6に示すように、螺旋状リブ12は傾斜面13の途中でカットされ(カットされた端部を符号12aで示す)、トナー容器10の開口部11に搬送補助部材20を固定したものである。搬送補助部材20には、螺旋状リブ12のほぼ延長線上に二つの補助リブ21が設けられている。補助リブ21の終端は開口部11に臨んでいる。他の構成は前記第1実施例と同様である。図5(B)では、螺旋状リブ12の頂点を太い点線で示しており、補助リブ21はこの点線の延長線上に設けられている。
【0025】
螺旋状リブ12によって矢印A方向に搬送されてきたトナーは、最終的には補助リブ21にて矢印A方向に搬送され、開口部11から補給口31を経て補給される。その作用効果は前記第1実施例と同様であり、トナー容器10の累積回転時間に基づくトナー容器10から貯留部40へのトナー補給量は図4の曲線Bと同様の特性を示す。
【0026】
なお、搬送補助部材20はトナー容器10の先端部に該容器10と一体的に回転するように嵌合されているが、接着されていてもよい。また、補助リブ21は、図6に示すように、螺旋状リブ12のトナー搬送方向の最下流側端部12aから所定の途切れ角度θだけ離れて設けられている。この途切れ角度θはあまり大きな数値ではなく、90°以内の角度であることが好ましい。また、途切れ角度θは0に近い角度であってもよい。即ち、補助リブ21は螺旋状リブ12の最下流側端部12aの近傍に隣接した螺旋状をなしていてもよい。
【0027】
(第3実施例、図7及び図8参照)
本第3実施例であるトナー補給機構1Cは、図7及び図8に示すように、受入れ部30にトナー容器10の内部に向かって延在するトナー攪拌部材35を設けたものである。他の構成は前記第2実施例と同様である。
【0028】
トナー攪拌部材35は、剛性を有する(若干の可撓性を有していてもよい)樹脂製の長方形をなす平板材であり、受入れ部30の奥側端面に平面が垂直に片持ち状態で支持されている。
【0029】
以上の構成からなるトナー補給機構1Cにおいて、トナー容器10の回転に基づいてトナーが矢印A方向に搬送され、傾斜面13から補給口31を経て前記貯留部40に落下、補給される点は前記第1及び第2実施例と同様である。このとき、トナーが凝固して先端開口部11に停滞しているとしても、トナー容器10の回転に基づいてトナー攪拌部材35が停滞しているトナーを崩すことによりトナーに流動性が生じ、確実に補給口31へ搬送されることになる。
【0030】
(他の実施例)
なお、本発明に係るトナー補給機構及びトナー容器は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【0031】
特に、トナー容器や受入れ部の構成及び形状の細部は任意であり、トナー容器の回転駆動機構も任意である。また、前記第3実施例で示したトナー攪拌部材35は、前記第1実施例で示したトナー補給機構1Aに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0032】
以上のように、本発明は、トナー補給機構及びトナー容器に有用であり、特に、トナーの残量が少なくなった状態でもトナーの搬送性を確保でき、ほぼ全量を補給できる点で優れている。
【符号の説明】
【0033】
1A,1B,1C…トナー補給機構
10…トナー容器
11…先端開口部
12…螺旋状リブ
20…搬送補助部材
21…補助リブ
30…受入れ部
31…補給口
35…トナー攪拌部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部と、該受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器を備えたトナー補給機構において、
前記トナー容器は、その内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記螺旋状リブが前記開口部にまで連続して設けられていること、
を特徴とするトナー補給機構。
【請求項2】
前記受入れ部には、前記トナー容器内を搬送されてきたトナーを下方に落下させる補給口と、前記トナー容器の内部に向かって延在するトナー攪拌部材とを備えていること、を特徴とする請求項1に記載のトナー補給機構。
【請求項3】
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器であって、
内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記螺旋状リブが前記開口部にまで連続して設けられていること、
を特徴とするトナー容器。
【請求項4】
前記テーパ状の傾斜面に設けられた前記螺旋状リブのピッチは、トナー搬送方向に沿って下流側のピッチは上流側のピッチよりも小さくないこと、を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のトナー補給機構又はトナー容器。
【請求項5】
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部と、該受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器を備えたトナー補給機構において、
前記トナー容器は、その内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記テーパ状端部には、前記螺旋状リブのほぼ延長線上に補助リブを設けた搬送補助部材が固定されていること、
を特徴とするトナー補給機構。
【請求項6】
前記受入れ部には、前記トナー容器内を搬送されてきたトナーを下方に落下させる補給口と、前記トナー容器の内部に向かって延在するトナー攪拌部材とを備えていること、を特徴とする請求項5に記載のトナー補給機構。
【請求項7】
画像形成装置本体に回転しないように設置した受入れ部に着脱可能であり、装着時においてその軸心部を中心に回転駆動可能な略円筒型のトナー容器であって、
内周部に回転に基づいてトナーを一方向に搬送する螺旋状リブを有し、かつ、トナー搬送方向の端部は先細りのテーパ状とされ、該テーパ状端部はトナー排出用の開口部とされ、
前記テーパ状端部には、前記螺旋状リブのほぼ延長線上に補助リブを設けた搬送補助部材が固定されていること、
を特徴とするトナー容器。
【請求項8】
前記補助部材に設けた補助リブは、前記螺旋状リブのトナー搬送方向の最下流側端部の近傍に隣接した螺旋状をなしていること、を特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のトナー補給機構又はトナー容器。
【請求項9】
前記補助部材に設けた補助リブは、前記螺旋状リブのトナー搬送方向の最下流側端部からトナー容器の垂直断面で90°以内の角度で途切れた状態で螺旋状をなしていること、を特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のトナー補給機構又はトナー容器。
【請求項10】
前記補助リブは前記螺旋状リブとほぼ同じ高さ及びほぼ同じピッチであること、を特徴とする請求項5ないし請求項8のいずれかに記載のトナー補給機構又はトナー容器。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公開番号】特開2013−68716(P2013−68716A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−205948(P2011−205948)
【出願日】平成23年9月21日(2011.9.21)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】