現像剤収容容器及びこれが適用された画像形成装置
【課題】コンテナ本体内の容量を確保しつつ、コンテナ本体内に可及的に残存させることなくトナーを排出させる。
【解決手段】コンテナ本体５１の第１側壁５１２の第１直線状内面５１２Ａ及び第２側壁５１３の第２直線状内面５１３Ａは、半円形状の内面５１１Ａの各端部から、その接線上に上方に延びている。第１直線状内面５１２Ａと第２直線状内面５１２Ｂとの間の間隔は、底壁５１１から上方に向かうにつれて広くなっている。回転部材５４の回転方向上流側の第１直線状内面５１２Ａは、回転軸５４１の軸心Ｐの直上に延びる垂線を基準線Ｖに対して僅かに内側に傾いた、略垂直な内面である。一方、第２直線状内面５１３Ａは、基準線Ｖに対して比較的大きく傾いた傾斜面である。すなわち、第１角θ１＜第２角θ２となるように設定されている。
【解決手段】コンテナ本体５１の第１側壁５１２の第１直線状内面５１２Ａ及び第２側壁５１３の第２直線状内面５１３Ａは、半円形状の内面５１１Ａの各端部から、その接線上に上方に延びている。第１直線状内面５１２Ａと第２直線状内面５１２Ｂとの間の間隔は、底壁５１１から上方に向かうにつれて広くなっている。回転部材５４の回転方向上流側の第１直線状内面５１２Ａは、回転軸５４１の軸心Ｐの直上に延びる垂線を基準線Ｖに対して僅かに内側に傾いた、略垂直な内面である。一方、第２直線状内面５１３Ａは、基準線Ｖに対して比較的大きく傾いた傾斜面である。すなわち、第１角θ１＜第２角θ２となるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を貯留する現像剤収容容器、及び該現像剤収容容器が装着された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーコンテナ（現像剤収容容器）は、現像装置へ補給するトナーを貯留するコンテナであり、画像形成装置にユーザーが着脱自在な状態で装着される。一般にトナーコンテナは、トナーの貯留空間となるコンテナ本体と、コンテナ本体の底壁の適所に設けられるトナー排出口と、このトナー排出口に向けてトナーを搬送する搬送スクリューと、コンテナ本体内部のトナーを攪拌する攪拌パドルとを備えている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トナーコンテナにおいて重要な点は、コンテナ本体内の容量を大きくする一方で、コンテナ本体内にトナーを可及的に残存させることなく、トナーをトナー排出口から排出できるようにすることである。しかしながら、従来のトナーコンテナでは、コンテナ本体の底壁や角部等にトナーが残存してしまい、コンテナ本体内のトナーが完全に排出されないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、容器本体内の容量を確保しつつ、容器本体内に可及的に残存させることなく現像剤を排出できる現像剤収容容器、及びこれが適用された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面に係る現像剤収容容器は、現像剤を収容し、所定の補給姿勢で他の機器に前記現像剤を供給する現像剤収容容器であって、底壁及び天壁と、これら壁の端部同士を繋ぐ第１側壁及び第２側壁とを備える容器本体と、前記容器本体内において前記底壁上に配置され前記現像剤を搬送する回転部材であって、前記底壁の延びる方向に延在する回転軸と、該回転軸の外周に配置され前記回転軸と一体回転する搬送部材と、前記回転軸を軸回りの所定の回転方向に回転させる駆動力が入力される駆動入力部とを含む回転部材と、を備え、前記回転軸と直交する断面視において、前記底壁は、前記搬送部材の径方向における最突出部分の回転軌跡に対応した半円形状の内面を有し、前記第１側壁及び第２側壁は、直線状に上下方向に延びる第１直線状内面及び第２直線状内面を有し、前記第１直線状内面及び第２直線状内面は、前記底壁の半円形状の内面の接線上に上方に延びており、前記第１側壁は前記回転部材の回転方向上流側に位置し、前記第２側壁は前記回転部材の回転方向下流側に位置し、前記第１直線状内面と前記第２直線状内面との間の間隔が前記底壁側から上方に向かうにつれて広くなるものであって、当該現像剤収容容器が前記補給姿勢の状態において、前記回転軸の直上に延びる垂線を基準線とするとき、前記基準線と前記第１直線状内面とがなす第１角θ１の方が前記基準線と前記第２直線状内面とがなす第２角θ２よりも小さい。
【０００７】
この構成によれば、容器本体の底壁が、搬送部材の径方向における最突出部分の回転軌跡に対応した半円形状の内面を有するので、底壁に現像剤が残存し難くすることができる。一方で、第１直線状内面と前記第２直線状内面との間の間隔が前記底壁側から上方に向かうにつれて広くなっているので、現像剤収容に必要な容器容量を確保することが可能であると共に、回転部材の搬送部材に、確実に現像剤が落下することになる。また、第１角θ１＜第２角θ２とされており、回転部材の回転方向下流側に位置することになる第２直線状内面が前記基準線に対してより大きく傾いている。この第２直線状内面側に位置する現像剤は、回転部材の回転に伴って下方に送られるので、回転部材は現像剤の重量の影響を受けにくくなり、スムースに回転することができる。つまり、回転方向下流側の第２直線状内面側で容器容量を確保する一方で、回転部材の前記回転軸回りの回転が現像剤によって妨げられにくい構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記底壁に形成され、前記容器本体に収容されている現像剤を吐出する現像剤排出口をさらに備え、前記基準線は、前記回転軸の軸心と、前記現像剤排出口の前記回転軸と直交する断面における幅方向の中心点とを結ぶ線の延長線上に延びる線であることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、現像剤の排出位置を基準に第１直線状内面及び前記第２直線状内面の傾きが定まるので、前記回転部材を、より一層現像剤の影響を受けずに回転させるようにすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１直線状内面が水平面に対して略垂直な面となるよう前記第１角θ１が選ばれ、前記第２直線状内面が水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きな傾きを持つ面となるよう前記第２角θ２が選ばれることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、回転部材の回転方向上流側における現像剤滞留量が略極小となるので、回転部材の回転負荷を一層小さくすることができる。一方、回転方向下流側の第２直線状内面は、現像剤の安息角よりも大きな傾きを持つ面であるので、現像剤が第２直線状内面に付着して残存することを防止できる。
【００１２】
この場合、前記第１角θ１が０度〜５度の範囲とし、前記第２角θ２を５度〜４５度の範囲とすることは、上記の効果を発揮させるために望ましい。
【００１３】
上記構成において、前記容器本体は、前記第１側壁及び第２側壁の一端側同士を繋ぐ第３側壁と、他端側同士を繋ぐ第４側壁と、を備え、前記第３側壁には、前記底壁に連なった筒状部が突設され、該筒状部の下面には現像剤排出口が形成され、前記回転部材は、前記筒状部にその一部が進入し、前記回転軸は、前記筒状部に備えられた第１軸支部と前記第４側壁に設けられた第２軸支部とで回転自在に支持されている構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、前記筒状部から現像剤が補給されるので、現像装置に対する当該現像剤収容容器の配置位置の自由度を向上させることができる。
【００１５】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、周面に現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体の周面に現像剤を供給する現像ローラーを含む現像装置と、前記現像装置に組み付けられ、前記現像装置に現像剤を補給する上述の現像剤収容容器とを備える。
【００１６】
この場合、前記現像装置は、前記現像ローラーの軸方向に沿った第１方向に長い形状の現像ハウジングを備え、前記現像剤収容容器は、前記回転軸が前記第１方向と直交する第２方向に沿う方向で、前記現像装置に組み付けられていることが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、画像形成装置内において、現像装置の直上に現像剤収容容器を配置するレイアウトを取る必要がないので、現像剤収容容器の配置位置の自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容器本体内の容量を確保しつつ、容器本体内に可及的に残存させることなく現像剤を排出できる現像剤収容容器を提供できる。しかも、回転部材の回転負荷を増加させることもないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】前記画像形成装置に組み込まれている現像装置及びトナーコンテナを示す平面図である。
【図３】図２に示す現像装置及びトナーコンテナの斜視図である。
【図４】現像装置単体の斜視図である。
【図５】現像装置の内部構造を示す平面図である。
【図６】トナーコンテナの斜視図である。
【図７】図６と視線方向を１８０度変えた、トナーコンテナの斜視図である。
【図８】トナーコンテナの側面図である。
【図９】トナーコンテナの側断面図である。
【図１０】トナーコンテナ内に配置される回転部材の斜視図である。
【図１１】蓋部材を取り外した状態の、トナーコンテナの正面図である。
【図１２】回転部材の回転動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。
【００２１】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される給紙部２０、画像形成部３０、定着部４０及びトナーコンテナ５０（現像剤収容容器）とを含む。
【００２２】
本体ハウジング１０の前面側（図１の右側）には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。ユーザーは、前カバー１１を開放することで、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。
【００２３】
給紙部２０は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１を含む。この給紙カセット２１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット２１には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット２１の後端側の上部にはシート繰出部２１Ａが設けられている。このシート繰出部２１Ａには、給紙カセット２１内のシート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すためのピックアップローラー（図略）が配置されている。
【００２４】
画像形成部３０は、給紙部２０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１（像担持体）と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、露光装置（図１には表れていない）、現像装置３３、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。
【００２５】
感光体ドラム３１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に当接する帯電ローラーを含む。露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２６】
現像装置３３は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。現像装置３３は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー３３１と、現像ハウジング６０（図２〜図５参照）の内部で現像剤（トナー）を攪拌しながら循環搬送する第１搬送スクリュー３３２及び第２搬送スクリュー３３３とを含む。この現像装置３３については、後記で詳述する。
【００２７】
転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーであって、感光体ドラム３１と転写ニップ部を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。クリーニング装置３５は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面を清掃する。
【００２８】
定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。
【００２９】
トナーコンテナ５０は、現像装置３３に補給するトナー（現像剤）を貯留する。トナーコンテナ５０は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１（容器本体）と、コンテナ本体５１の一側面（図１では後面）の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留されたトナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置３３内に供給される。このトナーコンテナ５０については、図６〜図１２を参照して後記で詳述する。
【００３０】
本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂが備えられている。主搬送路２２Ｆは、給紙部２０のシート繰出部２１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路２２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路２２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。
【００３１】
主搬送路２２Ｆの、感光体ドラム３１と転写ローラー３４との転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー対２３が配置されている。シートは、レジストローラー対２３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対２４が配置されている。
【００３２】
反転搬送路２２Ｂは、反転ユニット２５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット２５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対２３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット２５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路２２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路２２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置３３が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット２５も開放される。
【００３３】
続いて、図２〜図７を参照して、現像装置３３及びトナーコンテナ５０の構造、並びにこれらの配置関係について説明する。図２は、現像装置３３とトナーコンテナ５０との組み付け状態を示す平面図、図３はその斜視図、図４は、現像装置３３単体の斜視図、図５は、現像装置３３の内部構造を示す平面図、図６及び図７は、トナーコンテナ単体の斜視図をそれぞれ示している。
【００３４】
現像装置３３は、一方向（現像ローラー３３１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング６０を備える。現像ハウジング６０は、その長手方向に延びる開口部が形成され、該開口部から現像ローラー３３１の周面の一部が露呈している。本実施形態において現像ハウジング６０は、その長手方向が本体ハウジング１０の左右方向（第１方向）と一致するよう、本体ハウジング１０に組み付けられている。
【００３５】
現像ハウジング６０の左端付近の天板６０Ｔには、トナーコンテナ５０から供給されるトナーを当該ハウジング内に受け入れるためのトナー補給口６０Ｈが穿孔されている。このトナー補給口６０Ｈと、トナーコンテナ５０のトナー排出口５２１とが上下方向に重なるように、現像装置３３とトナーコンテナ５０とが組み付けられる。トナーコンテナ５０は、図２に矢印Ａで示すように、現像ハウジング６０の長手方向と直交する方向（前後方向／第２方向）において、現像装置３３に対して着脱される。トナーコンテナ５０は上面視で一方向に長いハウジング形状を備えるので、現像装置３３にトナーコンテナ５０が装着された状態では、上面視で略Ｌ字型の構造体を形成することになる（図２参照）。
【００３６】
天板６０Ｔの上面には、左右方向にスライド移動が可能な現像シャッター板６１が配置されている。現像シャッター板６１は、付勢バネ６２で常時左方向に付勢されている。付勢バネ６２はコイルバネであって、現像シャッター板６１の右端縁と、該現像シャッター板６１に隣接するリブとに各々設けられたバネ座６２１、６２２に各端部が取り付けられている。図４ではトナー補給口６０Ｈが開放されている状態を示しているが、トナーコンテナ５０が未装着の状態では、現像シャッター板６１は付勢バネ６２に付勢されて左方に位置し、トナー補給口６０Ｈを塞ぐ。
【００３７】
トナーコンテナ５０の筒状部５２の先端縁（他端部５２４）下部には、押圧板５２２が取り付けられている。また、筒状部５２の先端面には、回転部材５４に回転駆動力を入力するためのコンテナギア５４Ｇが露出して配置されている。現像ハウジング６０のトナー補給口６０Ｈの左奥部には、入力ギア６３１とカップリング６３２とを備えるギアホルダー６３が配置されている。カップリング６３２は、本体ハウジング１０に備えられた図略のモーターからの回転駆動力が与えられる。入力ギア６３１は、トナーコンテナ５０が現像装置３３に装着された状態でコンテナギア５４Ｇと歯合され、前記回転駆動力をコンテナギア５４Ｇに伝達する。
【００３８】
トナーコンテナ５０が現像装置３３に装着される際、トナー補給口６０Ｈに対してトナーコンテナ５０の筒状部５２が前方から後方に進入する。この際、トナーコンテナ５０の押圧板５２２が、トナー補給口６０Ｈを塞いでいる状態の現像シャッター板６１と干渉し、当該現像シャッター板６１を右方へ移動させる。具体的には、現像シャッター板６１の上面に突設されている斜行凸条６２３と押圧板５２２とが干渉し、付勢バネ６２の付勢力に抗して現像シャッター板６１が右方へ押し遣られる。トナーコンテナ５０の筒状部５２が所定位置まで進入すると、トナー補給口６０Ｈは完全に開放されると共に、入力ギア６３１にコンテナギア５４Ｇが歯合することになる。
【００３９】
図５を参照して、現像ハウジング６０は内部空間６００を備える。二成分現像方式の場合、この内部空間６００には、トナーとキャリアとからなる現像剤が充填される。キャリアは、内部空間６００においてトナーと攪拌混合されトナーを帯電させると共に、トナーを現像ローラー３３１まで搬送する。トナーは、逐次現像ローラー３３１に供給されて消費され、その消費分はトナーコンテナ５０から適宜供給される。
【００４０】
現像ハウジング６０の内部空間６００は、左右方向に延びる仕切り板６０１によって、左右方向に長尺の第１通路６０２と第２通路６０３とに区画されている。仕切り板６０１は、現像ハウジング６０の左右方向幅よりも短く、仕切り板６０１の右端及び左端には、第１通路６０２と第２通路６０３とをそれぞれ連通させる第１連通部６０４及び第２連通部６０５が備えられている。これにより、現像ハウジング６０の内部には、第１通路６０２、第１連通部６０４、第２通路６０３及び第２連通部６０５に至る循環経路が形成されている。
【００４１】
上述のトナー補給口６０Ｈは、第１通路６０２の左端付近の上方に配置されている。第１通路６０２には第１搬送スクリュー３３２が収容され、第２通路６０３には第２搬送スクリュー３３３が収容されている。第１、第２搬送スクリュー３３２、３３３は、それぞれシャフトと、このシャフトの周上にスパイラル状に突設された羽根部材とを含む。第１搬送スクリュー３３２は、シャフト回りに回転駆動されることで、図５の矢印ａ方向に現像剤を搬送する。一方、第２搬送スクリュー３３３は、シャフト回りに回転駆動されることで、矢印ｂ方向に現像剤を搬送する。
【００４２】
第１、第２搬送スクリュー３３２、３３３が回転駆動されることで、上述の循環経路に沿って現像剤が循環搬送される。トナー補給口６０Ｈから新たに補給されたトナーについて説明すると、当該トナーは第１通路６０２に落下して既存の現像剤と混合され、第１搬送スクリュー３３２により矢印ａ方向に搬送される。この際、トナーはキャリアと攪拌され、帯電される。次いでトナーは、第１通路６０２の下流端から第１連通部６０４を経て第２通路６０３に入り、第２搬送スクリュー３３３によって矢印ｂ方向に搬送される。この搬送の際、トナーは同様に帯電される一方で、一部が現像ローラー３３１の周面に供給される。そして、残部のトナーとキャリアとは、第２連通部６０５を経て、第１通路６０２の上流端に戻される。
【００４３】
続いて、図６〜図１１を参照して、トナーコンテナ５０の詳細構造について説明する。図６は、トナーコンテナ５０を筒状部５２側（図１では後方側）から見た斜視図、図７は、視線方向を１８０度変えて蓋部材５３側から見た斜視図、図８は、トナーコンテナ５０の側面図、図９はその側断面図、図１０は、トナーコンテナ５０内に配置される回転部材５４の斜視図、図１１は、蓋部材５３を取り外した状態のトナーコンテナ５０の正面図をそれぞれ示している。
【００４４】
既述の通り、トナーコンテナ５０は、コンテナ本体５１、筒状部５２、蓋部材５３（第４側壁）及び回転部材５４を含む。コンテナ本体５１は、トナーを貯留する空間を形成するために、断面半円形状の底壁５１１と、該底壁５１１の一端縁から上方に延びる第１側壁５１２と、前記底壁５１１の他端縁から上方に延び前記第１側壁５１２と対向する第２側壁５１３と、筒状部５２側の端縁部において第１側壁５１２及び第２側壁５１３を繋ぐ第３側壁５１４と、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の上端縁同士を繋ぐ天壁５１５と、蓋部材５３と対向する側の端縁に形成された第１フランジ部５１６とを備えている。なお、コンテナ本体５１の第１フランジ部５１６の側は、側部開口面とされている。
【００４５】
コンテナ本体５１は、底壁５１１の部分が最も幅が狭く、この底壁５１１から上方に向かうに連れて、第１側壁５１２と第２側壁５１３との間隔が広くなる縦長の外観形状を備えている。第１側壁５１２及び第２側壁５１３は平板状の部材であり、図１１に示すように、これら第１側壁５１２及び第２側壁５１３は断面視において直線状の内面を備えている。
【００４６】
第３側壁５１４の上部には、トナーをコンテナ本体５１内に充填するための開口を塞ぐキャップ５１７が取り付けられている。第２側壁５１３には、当該トナーコンテナ５０の管理情報が記録された無線タグ５１８が取り付けられている。また、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の上端部付近には、底壁５１１が延びる方向に平行な一対の溝部５１９が形成されている。この溝部５１９は、トナーコンテナ５０が本体ハウジング１０に装着される際に、本体ハウジング１０側の図略のガイド部材でガイドされる部分である。
【００４７】
筒状部５２は、第３側壁５１４から、底壁５１１に連なって突設された円筒状の部分である。筒状部５２の一端部５２３は、第３側壁５１４の下端部に連接され、コンテナ本体５１の内部空間と筒状部５２の内部空間とは連通状態とされている。筒状部５２の他端部５２４は筒状部５２の突出端であって、コンテナギア５４Ｇ（駆動入力部）は他端部５２４から更に外方に突出する状態で配置されている。筒状部５２の底部５２５は、コンテナ本体５１の底壁５１１に面一とされており、これにより断面半円形状の樋状部分が、第１フランジ部５１６から他端部５２４に亘って形成されている。筒状部５２は、一端部５２３から他端部５２４に向けて、僅かに先細りのテーパ形状とされている。
【００４８】
上述の通り、筒状部５２にはトナー排出口５２１が設けられ、当該筒状部５２が現像装置３３に装着される。この装着の際に現像ハウジング６０の一部と係合する係合部５２６が、底部５２５に配置されている。コンテナ本体５１内に貯留されているトナーは、後述する回転部材５４の回転駆動により筒状部５２に送り出され、トナー排出口５２１から吐出される。
【００４９】
図９に示すように、トナー排出口５２１は、底部５２５の、他端部５２４の近傍に設けられている。トナー排出口５２１の下面には、筒状部５２の延びる方向に沿ってスライド移動するシャッター板５２７が取り付けられている。シャッター板５２７は、図略の付勢部材により常時トナー排出口５２１を塞ぐよう、他端部５２４の方向に付勢されている。一方、筒状部５２が現像装置３３に装着される際、シャッター板５２７は現像ハウジング６０の一部と干渉して、一端部５２３の方向にスライド移動する。図９は、シャッター板５２７が後退してトナー排出口５２１を開放している状態を示している。なお、シャッター板５２７と上述の係合部５２６とは一体の部材である。
【００５０】
蓋部材５３は、コンテナ本体５１の側部開口面を覆うもので、凹形状を備えた蓋本体部５３１と、蓋本体部５３１の周縁に設けられ第１フランジ部５１６と突き合わされる第２フランジ部５３２とを備える。蓋本体部５３１は、下方から上方へ膨らむように傾斜した傾斜面と、その傾斜面の上端に連なる垂直面とを備える。蓋本体部５３１の前記垂直面は、第２フランジ部５３２から相当突出した部分となっており、ユーザーは当該部分を摘んで、トナーコンテナ５０の本体ハウジング１０に対する着脱操作を行うことができる。蓋本体部５３１の内面下端には、後述する回転部材５４の回転軸の第１端部５４２を回転自在に支持する軸支部５３３（第２軸支部）が設けられている。軸支部５３３に第１端部５４２が挿入された状態で、第２フランジ部５３２は第１フランジ部５１６に溶着される。
【００５１】
回転部材５４は、コンテナ本体５１の底壁５１１から筒状部５２の上に亘って配置され、軸回りに回転駆動されることによりトナーを搬送する部材である。図９、図１０に示すように、回転部材５４は、回転軸５４１、第１搬送部材５５、第２搬送部材５６（搬送部材）及び一対の分散部材５７を備えている。
【００５２】
回転軸５４１は、底壁５１１の延びる方向に延在するように配置され、その両端に第１端部５４２及び第２端部５４３を備えている。第１端部５４２は、蓋部材５３の軸支部５３３で回転自在に支持されている。第２端部５４３には、筒状保持片５４４が取り付けられている。この筒状保持片５４４に、コンテナギア５４Ｇの胴部５４５が嵌め入れられることで、コンテナギア５４Ｇと回転軸５４１とが一体化されている。胴部５４５は、筒状部５２の他端部５２４（第１軸支部）で回転自在に支持されている。また、トナー排出口５２１にトナーを送り出す可撓性フイルム部材５４６が、回転軸５４１の軸方向と直交する方向に突出して、筒状保持片５４４の周面に取り付けられている。フイルム部材５４６は、回転軸５４１の回転時に周回する。
【００５３】
第１搬送部材５５は、回転軸５４１と一体で、回転軸５４１の周面にスパイラル状に突設された搬送部材である。第２搬送部材５６は、回転軸５４１の外周に、回転軸５４１及び第１搬送部材５５との間にギャップを置いて配置された中空のスパイラル状搬送部材である。一対の分散部材５７は、回転軸５４１と平行に配置される棒状の部材であって、第２搬送部材５６の側部をそれぞれ連結する部材である。
【００５４】
換言すると、第２搬送部材５６は複数のアーチ状搬送片からなり、一対の分散部材５７によりこれらアーチ状搬送片が一体化され、その結果として、中空スパイラル状の第２搬送部材５６が形成されている。そして、第２搬送部材５６の中空スパイラルの中に、第１搬送部材５５を周面に備えた回転軸５４１が同心状に挿通された態様が、本実施形態の回転部材５４の構成である。なお、第１搬送部材５５のスパイラル方向と、第２搬送部材５６のスパイラル方向は逆方向である。
【００５５】
一対の分散部材５７は、その端部５７１において連結ピース５７２によって連結されている。連結ピース５７２は、その中央部において、回転軸５４１の第１端部５４２付近に固着されている。図１０には表れていないが、第２端部５４３の側にも同様な連結ピースが配置されている。すなわち、回転軸５４１と、第２搬送部材５６及び分散部材５７とは連結ピース５７２によって一体化されており、回転軸５４１が回転すると、第２搬送部材５６及び分散部材５７も一体回転する。
【００５６】
回転部材５４は、コンテナ本体５１から筒状部５２に跨って架設されており、コンテナ本体５１内に位置する第１部分５４Ａと、筒状部５２内に位置する第２部分５４Ｂとを含む。第１搬送部材５５は、回転軸５４１の軸方向のほぼ全長に亘って形成されている。つまり、第１部分５４Ａ及び第２部分５４Ｂの双方に、第１搬送部材５５は存在している。一方、第２搬送部材５６は、第１部分５４Ａに相当する領域にのみ配置されている。なお、分散部材５７は、第１部分５４Ａ及び第２部分５４Ｂの双方に跨って配置されている。
【００５７】
コンテナギア５４Ｇに、回転軸５４１を所定の回転方向に回転させる回転駆動力が与えられると、第１搬送部材５５及び第２搬送部材５６は、それぞれのスパイラル方向に応じてトナーの搬送力を発生する。第２搬送部材５６は、コンテナ本体５１から筒状部５２（トナー排出口５２１）に向けて送り込むように、トナーを搬送する。つまり、回転軸５４１の第１端部５４２側から第２端部５４３側に向けてトナーを搬送する。これに対し、第１搬送部材５５は、トナーを筒状部５２からコンテナ本体５１に戻すように、トナーを搬送する。つまり、回転軸５４１の第２端部５４３側から第１端部５４２側に向けてトナーを搬送する。分散部材５７は、第１搬送部材５５及び第２搬送部材５６によって搬送されるトナーを、回転軸５４１の径方向外側へ分散させる役目を果たす。
【００５８】
第２搬送部材５６によって筒状部５２に送り出されたトナーは、専ら筒状部５２の内周壁に近い部分において、他端部５２４に向かうよう移動する。他端部５２４に到達したトナーの一部は、フイルム部材５４６で押圧される形で、トナー排出口５２１から吐出される。一方、トナー排出口５２１から吐出されなかったトナーは、第１搬送部材５５の駆動によって、専ら筒状部５２の中心軸に近い部分において、一端部５２３に向かうよう移動する。そして、分散部材５７による分散効果も相俟って、前記トナーはコンテナ本体５１に戻される。
【００５９】
このように、本実施形態のトナーコンテナ５０においては、第２搬送部材５６によって一旦筒状部５２に送り出されたトナーが、第１搬送部材５５によってコンテナ本体５１に戻される循環搬送機能が具備されているので、トナー排出口５２１においてトナーが凝集することを抑止できる。すなわち、第２搬送部材５６によるトナーの順方向送りの搬送機能のみが備えられている場合、トナーの送り量に対して吐出量が少ないと、筒状部５２という限られた空間内においてトナーはやがて行き場を失い筒状部５２内で押し固められ、ついには凝集化する。そうすると、トナー排出口５２１がトナーの凝集体で塞がれ、トナーが吐出できなくなる不具合が生じる。これに対して本実施形態のトナーコンテナ５０では、第１搬送部材５５が筒状部５２内において逆方向送りする搬送機能を備えるので、トナーが押し固められることはない。
【００６０】
続いて、主に図１１及び図１２を参照して、コンテナ本体５１の形状的工夫について詳細に説明する。コンテナ本体５１の底壁５１１は、回転軸５４１と直交する断面視において、半円形状の内面５１１Ａを有している。この内面５１１Ａは、回転部材５４の径方向における最突出部分である第２搬送部材５６の回転軌跡に対応した曲面である。つまり、第２搬送部材５６のスパイラル半径よりも僅かに大きい半径を有する内面５１１Ａを、底壁５１１は有している。なお、図１１では、図示簡略化のため第２搬送部材５６の記載を省いている。
【００６１】
第１側壁５１２は、回転軸５４１と直交する断面視において直線状の内面（第１直線状内面５１２Ａ）を備えている。第２側壁５１３も同様に直線状の内面（第２直線状内面５１３Ａ）を備えている。ここで、回転部材５４（回転軸５４１）の回転方向は、図１１に矢印で示している通り、反時計方向である。従って、第１側壁５１２は回転軸５４１の回転方向上流側に、第２側壁５１３は回転軸５４１の回転方向下流側にそれぞれ位置する側壁である。
【００６２】
第１直線状内面５１２Ａは、半円形状の内面５１１Ａの一端側（図１１では右側）から、その接線上に上方に延びている。また、第２直線状内面５１３Ａは、半円形状の内面５１１Ａの他端側（図１１では左側）から、接線上に上方に延びている。そして、第１直線状内面５１２Ａと第２直線状内面５１２Ｂとの間の間隔は、底壁５１１から上方に向かうにつれて広くなっている。
【００６３】
このような形状を有するトナーコンテナ５０によれば、半円形状の内面５１１Ａが第２搬送部材５６のスパイラル半径よりも僅かに大きい半径の曲面とされているので、実質的に底壁５１１上の全ての領域が回転部材５４によるトナーの搬送領域となる。従って、底壁５１１上のトナーは回転部材５４によって効率的に搬送され、底壁５１１にトナーが残存し難くすることができる。また、回転部材５４に向けてトナーを送る攪拌パドル等をコンテナ本体５１内に設置する必要が無く、構成をシンプル化できる利点もある。一方で、第１直線状内面５１２Ａと第２直線状内面５１３Ａとの間隔が上方に向けて拡張するテーパ形状を備えているので、その拡張分だけコンテナ容量を大きくすることができると共に、回転部材５４の上に確実にトナーが集約させることができる。
【００６４】
第１直線状内面５１２Ａは、回転軸５４１の軸心Ｐの直上に延びる垂線を基準線Ｖに対して僅かに内側（基準線Ｖに近づく方向）に傾いている程度の、略垂直な内面である。一方、第２直線状内面５１３Ａは、基準線Ｖに対して外側（基準線Ｖから離れる方向）に、比較的大きく傾いた傾斜面である。すなわち、基準線Ｖと第１直線状内面５１２Ａとがなす第１角θ１の方が、基準線Ｖと第２直線状内面５１３Ａとがなす第２角θ２よりも小さく設定されている。本実施形態では、第１角θ１＝−３°、第２角θ２＝１５°である。
【００６５】
ここで、上記の基準線Ｖは、トナーコンテナ５０がトナーを現像装置３３（他の機器）に補給する補給姿勢に設定された状態において定められる線である。すなわち、現像装置３３にトナーコンテナ５０が正規に装着された状態において、回転軸５４１の軸心Ｐの直上に延びる垂線が基準線Ｖである。従って、基準線Ｖは、トナーコンテナ５０が単体で取り扱われる場合において、例えば水平面にトナーコンテナ５０が静置された時に自立する姿勢で定まるものではなく、現に補給対象に装着されて補給姿勢とされている状態、或いは前記補給姿勢を模擬した状態で定まる線である。図１１は、補給姿勢の状態のトナーコンテナ５０を図示している。
【００６６】
なお、本実施形態では、基準線Ｖが、回転軸５４１の軸心Ｐと、トナー排出口５２１の回転軸５４１と直交する断面における幅Ｗの中心点Ｏｗとを結ぶ線の延長線上に延びている例を示している。もちろん、この配置は一例であり、トナー排出口５２１が偏心して配置されていても良い。
【００６７】
回転軸５４１の回転方向上流側に位置する第１直線状内面５１２Ａは、水平面に対して略垂直な面であることが好ましく、前記第１角θ１は０度〜±５度の範囲から選ばれることが望ましい。これに対し、回転軸５４１の回転方向下流側に位置する第２直線状内面５１３Ａは、コンテナ容量を大きくするという観点からは、基準線Ｖから離れる方向に傾斜した面であることが好ましく、第２角θ２は５度〜４５度の範囲から選ばれることが望ましい。
【００６８】
図１２に示すように、コンテナ本体５１にトナーＴが貯留されている状態では、回転部材５４の上にトナーＴが覆い被さる状態となる。回転軸５４１が反時計方向に回転すると、第１直線状内面５１２Ａの側に存在するトナーは、矢印Ｙ１で示すように上方に持ち上げられる。これに対し、第２直線状内面５１３Ａの側に存在するトナーは、回転軸５４１の回転に伴って、矢印Ｙ２で示すように下方に送られる。
【００６９】
このため、第１直線状内面５１２Ａの側に多量にトナーが存在すると、回転部材５４がスムースに回転することが妨げられる。従って、回転部材５４を回転させるための負荷が大きくなり、回転部材５４を駆動するモーター等の駆動装置に大きな負荷を与えることになる。従って、第１角θ１を０度〜±５度の範囲とし、可及的に回転部材５４の回転方向上流側にトナー荷重を与えないようにすることが望ましい。第１角θ１が５度を超えると、第１直線状内面５１２Ａの側に多くトナーが存在することになるので好ましくない。また、第１角θ１が−５度を超えると、コンテナ容量が少なくなるので好ましくない。
【００７０】
一方、第２直線状内面５１３Ａの側に位置するトナーは、回転部材５４の回転に伴って下方に送られるので、回転部材５４の回転に大きな影響を与えることはない。従って、第２角θ２を第１角θ１よりも大きな角度とし、コンテナ容量を確保することが好ましい。但し、第２直線状内面５１３Ａの傾斜が、トナーコンテナ５０内に収容されるトナーの安息角を上回る傾斜となると、底壁５１１に到達せず、第２直線状内面５１３Ａに付着した状態で残存するトナーが生じるので好ましくない。一般に、トナーの安息角は、水平面に対して３５度〜４０度である。従って、第２直線状内面５１３Ａが水平面に対して前記安息角よりも大きな傾きを持つ面となるよう第２角θ２が選ばれることが望ましく、第２角θ２は４５度を超過しないことが望ましい。一方、第２角θ２が５度よりも小さくなると、コンテナ容量が少なくなるので好ましくない。
【００７１】
本実施形態に係るトナーコンテナ５０によれば、コンテナ本体５１内の容量を確保しつつ、コンテナ本体５１内に可及的に残存させることなくトナーをトナー排出口５２１から現像装置３３に供給することができる。しかも、回転部材５４のスムースな回転を妨げないという利点がある。
【００７２】
特に、基準線Ｖが、回転軸５４１の軸心Ｐと、トナー排出口５２１の回転軸５４１と直交する断面における幅Ｗの中心点Ｏｗとを結ぶ線の延長線上に延びている。このため、トナーの排出位置を基準に第１直線状内面５１２Ａ及び前記第２直線状内面５１３Ａの傾きが定まるので、回転部材５４を、より一層トナーの影響を受けずに回転させるようにすることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態に係るトナーコンテナ５０及び画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００７４】
（１）上記実施形態では、コンテナ本体５１と、このコンテナ本体５１から突設された筒状部５２とを備えるトナーコンテナ５０を例示した。トナーコンテナ５０は、筒状部５２を設けず、コンテナ本体５１の底壁５１１の一端側にトナー排出口５２１を設けたものであっても良い。
【００７５】
（２）上記実施形態では、回転部材５４として、互いに反対方向にトナーを搬送する第１搬送部材５５及び第２搬送部材５６と、一対の分散部材５７とを備えるものを例示した。これに代えて、トナー排出口５２１に向かう一方向にトナーを搬送する回転部材を採用しても良い。
【００７６】
（３）上記実施形態では、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の双方が、その上下方向全長に亘って直線状の内面の内面（第１直線状内面５１２Ａ及び第２直線状内面５１３Ａ）を備えている例を示した。第１側壁５１２及び第２側壁５１３の上部付近は、上述の第１角θ１及び第２角θ２を具備しない内面であっても良い。例えば、第２側壁５１３の上部が、水平面に対して垂直な面であっても良い。また、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の内面を、緩やかな曲面を持つ内面としても良い。
【００７７】
（４）上記実施形態では、現像剤収容容器の具体例としてトナーコンテナ５０を例示した。現像剤収容容器は、例えばトナー貯留部と現像ローラー等とが一体化された現像ユニットであっても、トナーコンテナと現像装置との間に介在される中間ホッパー等であっても良い。
【００７８】
（５）上記実施形態では、トナーとキャリアを含む二成分現像方式が採用された現像装置３３を例示した。これに代えて、一成分現像方式など、他の現像方式が採用されても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１ 画像形成装置
１０ 本体ハウジング
３１ 感光体ドラム（像担持体）
３３ 現像装置
３３１ 現像ローラー
５０ トナーコンテナ（現像剤収容容器）
５１ コンテナ本体（容器本体）
５１１ 底壁
５１１Ａ 内面
５１２ 第１側壁
５１２Ａ 第１直線状内面
５１３ 第２側壁
５１３Ａ 第２直線状内面
５１４ 第３側壁
５１５ 天壁
５２ 筒状部
５２４ 他端部（第１軸支部）
５３ 蓋部材（第４側壁）
５３３ 軸支部（第２軸支部）
５４ 回転部材
５４１ 回転軸
５４Ｇ コンテナギア（駆動入力部）
５５ 第１搬送部材
５６ 第２搬送部材（搬送部材）
６０ 現像ハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を貯留する現像剤収容容器、及び該現像剤収容容器が装着された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーコンテナ（現像剤収容容器）は、現像装置へ補給するトナーを貯留するコンテナであり、画像形成装置にユーザーが着脱自在な状態で装着される。一般にトナーコンテナは、トナーの貯留空間となるコンテナ本体と、コンテナ本体の底壁の適所に設けられるトナー排出口と、このトナー排出口に向けてトナーを搬送する搬送スクリューと、コンテナ本体内部のトナーを攪拌する攪拌パドルとを備えている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トナーコンテナにおいて重要な点は、コンテナ本体内の容量を大きくする一方で、コンテナ本体内にトナーを可及的に残存させることなく、トナーをトナー排出口から排出できるようにすることである。しかしながら、従来のトナーコンテナでは、コンテナ本体の底壁や角部等にトナーが残存してしまい、コンテナ本体内のトナーが完全に排出されないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、容器本体内の容量を確保しつつ、容器本体内に可及的に残存させることなく現像剤を排出できる現像剤収容容器、及びこれが適用された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面に係る現像剤収容容器は、現像剤を収容し、所定の補給姿勢で他の機器に前記現像剤を供給する現像剤収容容器であって、底壁及び天壁と、これら壁の端部同士を繋ぐ第１側壁及び第２側壁とを備える容器本体と、前記容器本体内において前記底壁上に配置され前記現像剤を搬送する回転部材であって、前記底壁の延びる方向に延在する回転軸と、該回転軸の外周に配置され前記回転軸と一体回転する搬送部材と、前記回転軸を軸回りの所定の回転方向に回転させる駆動力が入力される駆動入力部とを含む回転部材と、を備え、前記回転軸と直交する断面視において、前記底壁は、前記搬送部材の径方向における最突出部分の回転軌跡に対応した半円形状の内面を有し、前記第１側壁及び第２側壁は、直線状に上下方向に延びる第１直線状内面及び第２直線状内面を有し、前記第１直線状内面及び第２直線状内面は、前記底壁の半円形状の内面の接線上に上方に延びており、前記第１側壁は前記回転部材の回転方向上流側に位置し、前記第２側壁は前記回転部材の回転方向下流側に位置し、前記第１直線状内面と前記第２直線状内面との間の間隔が前記底壁側から上方に向かうにつれて広くなるものであって、当該現像剤収容容器が前記補給姿勢の状態において、前記回転軸の直上に延びる垂線を基準線とするとき、前記基準線と前記第１直線状内面とがなす第１角θ１の方が前記基準線と前記第２直線状内面とがなす第２角θ２よりも小さい。
【０００７】
この構成によれば、容器本体の底壁が、搬送部材の径方向における最突出部分の回転軌跡に対応した半円形状の内面を有するので、底壁に現像剤が残存し難くすることができる。一方で、第１直線状内面と前記第２直線状内面との間の間隔が前記底壁側から上方に向かうにつれて広くなっているので、現像剤収容に必要な容器容量を確保することが可能であると共に、回転部材の搬送部材に、確実に現像剤が落下することになる。また、第１角θ１＜第２角θ２とされており、回転部材の回転方向下流側に位置することになる第２直線状内面が前記基準線に対してより大きく傾いている。この第２直線状内面側に位置する現像剤は、回転部材の回転に伴って下方に送られるので、回転部材は現像剤の重量の影響を受けにくくなり、スムースに回転することができる。つまり、回転方向下流側の第２直線状内面側で容器容量を確保する一方で、回転部材の前記回転軸回りの回転が現像剤によって妨げられにくい構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記底壁に形成され、前記容器本体に収容されている現像剤を吐出する現像剤排出口をさらに備え、前記基準線は、前記回転軸の軸心と、前記現像剤排出口の前記回転軸と直交する断面における幅方向の中心点とを結ぶ線の延長線上に延びる線であることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、現像剤の排出位置を基準に第１直線状内面及び前記第２直線状内面の傾きが定まるので、前記回転部材を、より一層現像剤の影響を受けずに回転させるようにすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１直線状内面が水平面に対して略垂直な面となるよう前記第１角θ１が選ばれ、前記第２直線状内面が水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きな傾きを持つ面となるよう前記第２角θ２が選ばれることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、回転部材の回転方向上流側における現像剤滞留量が略極小となるので、回転部材の回転負荷を一層小さくすることができる。一方、回転方向下流側の第２直線状内面は、現像剤の安息角よりも大きな傾きを持つ面であるので、現像剤が第２直線状内面に付着して残存することを防止できる。
【００１２】
この場合、前記第１角θ１が０度〜５度の範囲とし、前記第２角θ２を５度〜４５度の範囲とすることは、上記の効果を発揮させるために望ましい。
【００１３】
上記構成において、前記容器本体は、前記第１側壁及び第２側壁の一端側同士を繋ぐ第３側壁と、他端側同士を繋ぐ第４側壁と、を備え、前記第３側壁には、前記底壁に連なった筒状部が突設され、該筒状部の下面には現像剤排出口が形成され、前記回転部材は、前記筒状部にその一部が進入し、前記回転軸は、前記筒状部に備えられた第１軸支部と前記第４側壁に設けられた第２軸支部とで回転自在に支持されている構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、前記筒状部から現像剤が補給されるので、現像装置に対する当該現像剤収容容器の配置位置の自由度を向上させることができる。
【００１５】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、周面に現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体の周面に現像剤を供給する現像ローラーを含む現像装置と、前記現像装置に組み付けられ、前記現像装置に現像剤を補給する上述の現像剤収容容器とを備える。
【００１６】
この場合、前記現像装置は、前記現像ローラーの軸方向に沿った第１方向に長い形状の現像ハウジングを備え、前記現像剤収容容器は、前記回転軸が前記第１方向と直交する第２方向に沿う方向で、前記現像装置に組み付けられていることが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、画像形成装置内において、現像装置の直上に現像剤収容容器を配置するレイアウトを取る必要がないので、現像剤収容容器の配置位置の自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容器本体内の容量を確保しつつ、容器本体内に可及的に残存させることなく現像剤を排出できる現像剤収容容器を提供できる。しかも、回転部材の回転負荷を増加させることもないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】前記画像形成装置に組み込まれている現像装置及びトナーコンテナを示す平面図である。
【図３】図２に示す現像装置及びトナーコンテナの斜視図である。
【図４】現像装置単体の斜視図である。
【図５】現像装置の内部構造を示す平面図である。
【図６】トナーコンテナの斜視図である。
【図７】図６と視線方向を１８０度変えた、トナーコンテナの斜視図である。
【図８】トナーコンテナの側面図である。
【図９】トナーコンテナの側断面図である。
【図１０】トナーコンテナ内に配置される回転部材の斜視図である。
【図１１】蓋部材を取り外した状態の、トナーコンテナの正面図である。
【図１２】回転部材の回転動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。
【００２１】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される給紙部２０、画像形成部３０、定着部４０及びトナーコンテナ５０（現像剤収容容器）とを含む。
【００２２】
本体ハウジング１０の前面側（図１の右側）には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。ユーザーは、前カバー１１を開放することで、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。
【００２３】
給紙部２０は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１を含む。この給紙カセット２１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット２１には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット２１の後端側の上部にはシート繰出部２１Ａが設けられている。このシート繰出部２１Ａには、給紙カセット２１内のシート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すためのピックアップローラー（図略）が配置されている。
【００２４】
画像形成部３０は、給紙部２０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１（像担持体）と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、露光装置（図１には表れていない）、現像装置３３、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。
【００２５】
感光体ドラム３１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に当接する帯電ローラーを含む。露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２６】
現像装置３３は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。現像装置３３は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー３３１と、現像ハウジング６０（図２〜図５参照）の内部で現像剤（トナー）を攪拌しながら循環搬送する第１搬送スクリュー３３２及び第２搬送スクリュー３３３とを含む。この現像装置３３については、後記で詳述する。
【００２７】
転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーであって、感光体ドラム３１と転写ニップ部を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。クリーニング装置３５は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面を清掃する。
【００２８】
定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。
【００２９】
トナーコンテナ５０は、現像装置３３に補給するトナー（現像剤）を貯留する。トナーコンテナ５０は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１（容器本体）と、コンテナ本体５１の一側面（図１では後面）の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留されたトナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置３３内に供給される。このトナーコンテナ５０については、図６〜図１２を参照して後記で詳述する。
【００３０】
本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂが備えられている。主搬送路２２Ｆは、給紙部２０のシート繰出部２１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路２２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路２２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。
【００３１】
主搬送路２２Ｆの、感光体ドラム３１と転写ローラー３４との転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー対２３が配置されている。シートは、レジストローラー対２３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対２４が配置されている。
【００３２】
反転搬送路２２Ｂは、反転ユニット２５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット２５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対２３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット２５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路２２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路２２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置３３が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット２５も開放される。
【００３３】
続いて、図２〜図７を参照して、現像装置３３及びトナーコンテナ５０の構造、並びにこれらの配置関係について説明する。図２は、現像装置３３とトナーコンテナ５０との組み付け状態を示す平面図、図３はその斜視図、図４は、現像装置３３単体の斜視図、図５は、現像装置３３の内部構造を示す平面図、図６及び図７は、トナーコンテナ単体の斜視図をそれぞれ示している。
【００３４】
現像装置３３は、一方向（現像ローラー３３１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング６０を備える。現像ハウジング６０は、その長手方向に延びる開口部が形成され、該開口部から現像ローラー３３１の周面の一部が露呈している。本実施形態において現像ハウジング６０は、その長手方向が本体ハウジング１０の左右方向（第１方向）と一致するよう、本体ハウジング１０に組み付けられている。
【００３５】
現像ハウジング６０の左端付近の天板６０Ｔには、トナーコンテナ５０から供給されるトナーを当該ハウジング内に受け入れるためのトナー補給口６０Ｈが穿孔されている。このトナー補給口６０Ｈと、トナーコンテナ５０のトナー排出口５２１とが上下方向に重なるように、現像装置３３とトナーコンテナ５０とが組み付けられる。トナーコンテナ５０は、図２に矢印Ａで示すように、現像ハウジング６０の長手方向と直交する方向（前後方向／第２方向）において、現像装置３３に対して着脱される。トナーコンテナ５０は上面視で一方向に長いハウジング形状を備えるので、現像装置３３にトナーコンテナ５０が装着された状態では、上面視で略Ｌ字型の構造体を形成することになる（図２参照）。
【００３６】
天板６０Ｔの上面には、左右方向にスライド移動が可能な現像シャッター板６１が配置されている。現像シャッター板６１は、付勢バネ６２で常時左方向に付勢されている。付勢バネ６２はコイルバネであって、現像シャッター板６１の右端縁と、該現像シャッター板６１に隣接するリブとに各々設けられたバネ座６２１、６２２に各端部が取り付けられている。図４ではトナー補給口６０Ｈが開放されている状態を示しているが、トナーコンテナ５０が未装着の状態では、現像シャッター板６１は付勢バネ６２に付勢されて左方に位置し、トナー補給口６０Ｈを塞ぐ。
【００３７】
トナーコンテナ５０の筒状部５２の先端縁（他端部５２４）下部には、押圧板５２２が取り付けられている。また、筒状部５２の先端面には、回転部材５４に回転駆動力を入力するためのコンテナギア５４Ｇが露出して配置されている。現像ハウジング６０のトナー補給口６０Ｈの左奥部には、入力ギア６３１とカップリング６３２とを備えるギアホルダー６３が配置されている。カップリング６３２は、本体ハウジング１０に備えられた図略のモーターからの回転駆動力が与えられる。入力ギア６３１は、トナーコンテナ５０が現像装置３３に装着された状態でコンテナギア５４Ｇと歯合され、前記回転駆動力をコンテナギア５４Ｇに伝達する。
【００３８】
トナーコンテナ５０が現像装置３３に装着される際、トナー補給口６０Ｈに対してトナーコンテナ５０の筒状部５２が前方から後方に進入する。この際、トナーコンテナ５０の押圧板５２２が、トナー補給口６０Ｈを塞いでいる状態の現像シャッター板６１と干渉し、当該現像シャッター板６１を右方へ移動させる。具体的には、現像シャッター板６１の上面に突設されている斜行凸条６２３と押圧板５２２とが干渉し、付勢バネ６２の付勢力に抗して現像シャッター板６１が右方へ押し遣られる。トナーコンテナ５０の筒状部５２が所定位置まで進入すると、トナー補給口６０Ｈは完全に開放されると共に、入力ギア６３１にコンテナギア５４Ｇが歯合することになる。
【００３９】
図５を参照して、現像ハウジング６０は内部空間６００を備える。二成分現像方式の場合、この内部空間６００には、トナーとキャリアとからなる現像剤が充填される。キャリアは、内部空間６００においてトナーと攪拌混合されトナーを帯電させると共に、トナーを現像ローラー３３１まで搬送する。トナーは、逐次現像ローラー３３１に供給されて消費され、その消費分はトナーコンテナ５０から適宜供給される。
【００４０】
現像ハウジング６０の内部空間６００は、左右方向に延びる仕切り板６０１によって、左右方向に長尺の第１通路６０２と第２通路６０３とに区画されている。仕切り板６０１は、現像ハウジング６０の左右方向幅よりも短く、仕切り板６０１の右端及び左端には、第１通路６０２と第２通路６０３とをそれぞれ連通させる第１連通部６０４及び第２連通部６０５が備えられている。これにより、現像ハウジング６０の内部には、第１通路６０２、第１連通部６０４、第２通路６０３及び第２連通部６０５に至る循環経路が形成されている。
【００４１】
上述のトナー補給口６０Ｈは、第１通路６０２の左端付近の上方に配置されている。第１通路６０２には第１搬送スクリュー３３２が収容され、第２通路６０３には第２搬送スクリュー３３３が収容されている。第１、第２搬送スクリュー３３２、３３３は、それぞれシャフトと、このシャフトの周上にスパイラル状に突設された羽根部材とを含む。第１搬送スクリュー３３２は、シャフト回りに回転駆動されることで、図５の矢印ａ方向に現像剤を搬送する。一方、第２搬送スクリュー３３３は、シャフト回りに回転駆動されることで、矢印ｂ方向に現像剤を搬送する。
【００４２】
第１、第２搬送スクリュー３３２、３３３が回転駆動されることで、上述の循環経路に沿って現像剤が循環搬送される。トナー補給口６０Ｈから新たに補給されたトナーについて説明すると、当該トナーは第１通路６０２に落下して既存の現像剤と混合され、第１搬送スクリュー３３２により矢印ａ方向に搬送される。この際、トナーはキャリアと攪拌され、帯電される。次いでトナーは、第１通路６０２の下流端から第１連通部６０４を経て第２通路６０３に入り、第２搬送スクリュー３３３によって矢印ｂ方向に搬送される。この搬送の際、トナーは同様に帯電される一方で、一部が現像ローラー３３１の周面に供給される。そして、残部のトナーとキャリアとは、第２連通部６０５を経て、第１通路６０２の上流端に戻される。
【００４３】
続いて、図６〜図１１を参照して、トナーコンテナ５０の詳細構造について説明する。図６は、トナーコンテナ５０を筒状部５２側（図１では後方側）から見た斜視図、図７は、視線方向を１８０度変えて蓋部材５３側から見た斜視図、図８は、トナーコンテナ５０の側面図、図９はその側断面図、図１０は、トナーコンテナ５０内に配置される回転部材５４の斜視図、図１１は、蓋部材５３を取り外した状態のトナーコンテナ５０の正面図をそれぞれ示している。
【００４４】
既述の通り、トナーコンテナ５０は、コンテナ本体５１、筒状部５２、蓋部材５３（第４側壁）及び回転部材５４を含む。コンテナ本体５１は、トナーを貯留する空間を形成するために、断面半円形状の底壁５１１と、該底壁５１１の一端縁から上方に延びる第１側壁５１２と、前記底壁５１１の他端縁から上方に延び前記第１側壁５１２と対向する第２側壁５１３と、筒状部５２側の端縁部において第１側壁５１２及び第２側壁５１３を繋ぐ第３側壁５１４と、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の上端縁同士を繋ぐ天壁５１５と、蓋部材５３と対向する側の端縁に形成された第１フランジ部５１６とを備えている。なお、コンテナ本体５１の第１フランジ部５１６の側は、側部開口面とされている。
【００４５】
コンテナ本体５１は、底壁５１１の部分が最も幅が狭く、この底壁５１１から上方に向かうに連れて、第１側壁５１２と第２側壁５１３との間隔が広くなる縦長の外観形状を備えている。第１側壁５１２及び第２側壁５１３は平板状の部材であり、図１１に示すように、これら第１側壁５１２及び第２側壁５１３は断面視において直線状の内面を備えている。
【００４６】
第３側壁５１４の上部には、トナーをコンテナ本体５１内に充填するための開口を塞ぐキャップ５１７が取り付けられている。第２側壁５１３には、当該トナーコンテナ５０の管理情報が記録された無線タグ５１８が取り付けられている。また、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の上端部付近には、底壁５１１が延びる方向に平行な一対の溝部５１９が形成されている。この溝部５１９は、トナーコンテナ５０が本体ハウジング１０に装着される際に、本体ハウジング１０側の図略のガイド部材でガイドされる部分である。
【００４７】
筒状部５２は、第３側壁５１４から、底壁５１１に連なって突設された円筒状の部分である。筒状部５２の一端部５２３は、第３側壁５１４の下端部に連接され、コンテナ本体５１の内部空間と筒状部５２の内部空間とは連通状態とされている。筒状部５２の他端部５２４は筒状部５２の突出端であって、コンテナギア５４Ｇ（駆動入力部）は他端部５２４から更に外方に突出する状態で配置されている。筒状部５２の底部５２５は、コンテナ本体５１の底壁５１１に面一とされており、これにより断面半円形状の樋状部分が、第１フランジ部５１６から他端部５２４に亘って形成されている。筒状部５２は、一端部５２３から他端部５２４に向けて、僅かに先細りのテーパ形状とされている。
【００４８】
上述の通り、筒状部５２にはトナー排出口５２１が設けられ、当該筒状部５２が現像装置３３に装着される。この装着の際に現像ハウジング６０の一部と係合する係合部５２６が、底部５２５に配置されている。コンテナ本体５１内に貯留されているトナーは、後述する回転部材５４の回転駆動により筒状部５２に送り出され、トナー排出口５２１から吐出される。
【００４９】
図９に示すように、トナー排出口５２１は、底部５２５の、他端部５２４の近傍に設けられている。トナー排出口５２１の下面には、筒状部５２の延びる方向に沿ってスライド移動するシャッター板５２７が取り付けられている。シャッター板５２７は、図略の付勢部材により常時トナー排出口５２１を塞ぐよう、他端部５２４の方向に付勢されている。一方、筒状部５２が現像装置３３に装着される際、シャッター板５２７は現像ハウジング６０の一部と干渉して、一端部５２３の方向にスライド移動する。図９は、シャッター板５２７が後退してトナー排出口５２１を開放している状態を示している。なお、シャッター板５２７と上述の係合部５２６とは一体の部材である。
【００５０】
蓋部材５３は、コンテナ本体５１の側部開口面を覆うもので、凹形状を備えた蓋本体部５３１と、蓋本体部５３１の周縁に設けられ第１フランジ部５１６と突き合わされる第２フランジ部５３２とを備える。蓋本体部５３１は、下方から上方へ膨らむように傾斜した傾斜面と、その傾斜面の上端に連なる垂直面とを備える。蓋本体部５３１の前記垂直面は、第２フランジ部５３２から相当突出した部分となっており、ユーザーは当該部分を摘んで、トナーコンテナ５０の本体ハウジング１０に対する着脱操作を行うことができる。蓋本体部５３１の内面下端には、後述する回転部材５４の回転軸の第１端部５４２を回転自在に支持する軸支部５３３（第２軸支部）が設けられている。軸支部５３３に第１端部５４２が挿入された状態で、第２フランジ部５３２は第１フランジ部５１６に溶着される。
【００５１】
回転部材５４は、コンテナ本体５１の底壁５１１から筒状部５２の上に亘って配置され、軸回りに回転駆動されることによりトナーを搬送する部材である。図９、図１０に示すように、回転部材５４は、回転軸５４１、第１搬送部材５５、第２搬送部材５６（搬送部材）及び一対の分散部材５７を備えている。
【００５２】
回転軸５４１は、底壁５１１の延びる方向に延在するように配置され、その両端に第１端部５４２及び第２端部５４３を備えている。第１端部５４２は、蓋部材５３の軸支部５３３で回転自在に支持されている。第２端部５４３には、筒状保持片５４４が取り付けられている。この筒状保持片５４４に、コンテナギア５４Ｇの胴部５４５が嵌め入れられることで、コンテナギア５４Ｇと回転軸５４１とが一体化されている。胴部５４５は、筒状部５２の他端部５２４（第１軸支部）で回転自在に支持されている。また、トナー排出口５２１にトナーを送り出す可撓性フイルム部材５４６が、回転軸５４１の軸方向と直交する方向に突出して、筒状保持片５４４の周面に取り付けられている。フイルム部材５４６は、回転軸５４１の回転時に周回する。
【００５３】
第１搬送部材５５は、回転軸５４１と一体で、回転軸５４１の周面にスパイラル状に突設された搬送部材である。第２搬送部材５６は、回転軸５４１の外周に、回転軸５４１及び第１搬送部材５５との間にギャップを置いて配置された中空のスパイラル状搬送部材である。一対の分散部材５７は、回転軸５４１と平行に配置される棒状の部材であって、第２搬送部材５６の側部をそれぞれ連結する部材である。
【００５４】
換言すると、第２搬送部材５６は複数のアーチ状搬送片からなり、一対の分散部材５７によりこれらアーチ状搬送片が一体化され、その結果として、中空スパイラル状の第２搬送部材５６が形成されている。そして、第２搬送部材５６の中空スパイラルの中に、第１搬送部材５５を周面に備えた回転軸５４１が同心状に挿通された態様が、本実施形態の回転部材５４の構成である。なお、第１搬送部材５５のスパイラル方向と、第２搬送部材５６のスパイラル方向は逆方向である。
【００５５】
一対の分散部材５７は、その端部５７１において連結ピース５７２によって連結されている。連結ピース５７２は、その中央部において、回転軸５４１の第１端部５４２付近に固着されている。図１０には表れていないが、第２端部５４３の側にも同様な連結ピースが配置されている。すなわち、回転軸５４１と、第２搬送部材５６及び分散部材５７とは連結ピース５７２によって一体化されており、回転軸５４１が回転すると、第２搬送部材５６及び分散部材５７も一体回転する。
【００５６】
回転部材５４は、コンテナ本体５１から筒状部５２に跨って架設されており、コンテナ本体５１内に位置する第１部分５４Ａと、筒状部５２内に位置する第２部分５４Ｂとを含む。第１搬送部材５５は、回転軸５４１の軸方向のほぼ全長に亘って形成されている。つまり、第１部分５４Ａ及び第２部分５４Ｂの双方に、第１搬送部材５５は存在している。一方、第２搬送部材５６は、第１部分５４Ａに相当する領域にのみ配置されている。なお、分散部材５７は、第１部分５４Ａ及び第２部分５４Ｂの双方に跨って配置されている。
【００５７】
コンテナギア５４Ｇに、回転軸５４１を所定の回転方向に回転させる回転駆動力が与えられると、第１搬送部材５５及び第２搬送部材５６は、それぞれのスパイラル方向に応じてトナーの搬送力を発生する。第２搬送部材５６は、コンテナ本体５１から筒状部５２（トナー排出口５２１）に向けて送り込むように、トナーを搬送する。つまり、回転軸５４１の第１端部５４２側から第２端部５４３側に向けてトナーを搬送する。これに対し、第１搬送部材５５は、トナーを筒状部５２からコンテナ本体５１に戻すように、トナーを搬送する。つまり、回転軸５４１の第２端部５４３側から第１端部５４２側に向けてトナーを搬送する。分散部材５７は、第１搬送部材５５及び第２搬送部材５６によって搬送されるトナーを、回転軸５４１の径方向外側へ分散させる役目を果たす。
【００５８】
第２搬送部材５６によって筒状部５２に送り出されたトナーは、専ら筒状部５２の内周壁に近い部分において、他端部５２４に向かうよう移動する。他端部５２４に到達したトナーの一部は、フイルム部材５４６で押圧される形で、トナー排出口５２１から吐出される。一方、トナー排出口５２１から吐出されなかったトナーは、第１搬送部材５５の駆動によって、専ら筒状部５２の中心軸に近い部分において、一端部５２３に向かうよう移動する。そして、分散部材５７による分散効果も相俟って、前記トナーはコンテナ本体５１に戻される。
【００５９】
このように、本実施形態のトナーコンテナ５０においては、第２搬送部材５６によって一旦筒状部５２に送り出されたトナーが、第１搬送部材５５によってコンテナ本体５１に戻される循環搬送機能が具備されているので、トナー排出口５２１においてトナーが凝集することを抑止できる。すなわち、第２搬送部材５６によるトナーの順方向送りの搬送機能のみが備えられている場合、トナーの送り量に対して吐出量が少ないと、筒状部５２という限られた空間内においてトナーはやがて行き場を失い筒状部５２内で押し固められ、ついには凝集化する。そうすると、トナー排出口５２１がトナーの凝集体で塞がれ、トナーが吐出できなくなる不具合が生じる。これに対して本実施形態のトナーコンテナ５０では、第１搬送部材５５が筒状部５２内において逆方向送りする搬送機能を備えるので、トナーが押し固められることはない。
【００６０】
続いて、主に図１１及び図１２を参照して、コンテナ本体５１の形状的工夫について詳細に説明する。コンテナ本体５１の底壁５１１は、回転軸５４１と直交する断面視において、半円形状の内面５１１Ａを有している。この内面５１１Ａは、回転部材５４の径方向における最突出部分である第２搬送部材５６の回転軌跡に対応した曲面である。つまり、第２搬送部材５６のスパイラル半径よりも僅かに大きい半径を有する内面５１１Ａを、底壁５１１は有している。なお、図１１では、図示簡略化のため第２搬送部材５６の記載を省いている。
【００６１】
第１側壁５１２は、回転軸５４１と直交する断面視において直線状の内面（第１直線状内面５１２Ａ）を備えている。第２側壁５１３も同様に直線状の内面（第２直線状内面５１３Ａ）を備えている。ここで、回転部材５４（回転軸５４１）の回転方向は、図１１に矢印で示している通り、反時計方向である。従って、第１側壁５１２は回転軸５４１の回転方向上流側に、第２側壁５１３は回転軸５４１の回転方向下流側にそれぞれ位置する側壁である。
【００６２】
第１直線状内面５１２Ａは、半円形状の内面５１１Ａの一端側（図１１では右側）から、その接線上に上方に延びている。また、第２直線状内面５１３Ａは、半円形状の内面５１１Ａの他端側（図１１では左側）から、接線上に上方に延びている。そして、第１直線状内面５１２Ａと第２直線状内面５１２Ｂとの間の間隔は、底壁５１１から上方に向かうにつれて広くなっている。
【００６３】
このような形状を有するトナーコンテナ５０によれば、半円形状の内面５１１Ａが第２搬送部材５６のスパイラル半径よりも僅かに大きい半径の曲面とされているので、実質的に底壁５１１上の全ての領域が回転部材５４によるトナーの搬送領域となる。従って、底壁５１１上のトナーは回転部材５４によって効率的に搬送され、底壁５１１にトナーが残存し難くすることができる。また、回転部材５４に向けてトナーを送る攪拌パドル等をコンテナ本体５１内に設置する必要が無く、構成をシンプル化できる利点もある。一方で、第１直線状内面５１２Ａと第２直線状内面５１３Ａとの間隔が上方に向けて拡張するテーパ形状を備えているので、その拡張分だけコンテナ容量を大きくすることができると共に、回転部材５４の上に確実にトナーが集約させることができる。
【００６４】
第１直線状内面５１２Ａは、回転軸５４１の軸心Ｐの直上に延びる垂線を基準線Ｖに対して僅かに内側（基準線Ｖに近づく方向）に傾いている程度の、略垂直な内面である。一方、第２直線状内面５１３Ａは、基準線Ｖに対して外側（基準線Ｖから離れる方向）に、比較的大きく傾いた傾斜面である。すなわち、基準線Ｖと第１直線状内面５１２Ａとがなす第１角θ１の方が、基準線Ｖと第２直線状内面５１３Ａとがなす第２角θ２よりも小さく設定されている。本実施形態では、第１角θ１＝−３°、第２角θ２＝１５°である。
【００６５】
ここで、上記の基準線Ｖは、トナーコンテナ５０がトナーを現像装置３３（他の機器）に補給する補給姿勢に設定された状態において定められる線である。すなわち、現像装置３３にトナーコンテナ５０が正規に装着された状態において、回転軸５４１の軸心Ｐの直上に延びる垂線が基準線Ｖである。従って、基準線Ｖは、トナーコンテナ５０が単体で取り扱われる場合において、例えば水平面にトナーコンテナ５０が静置された時に自立する姿勢で定まるものではなく、現に補給対象に装着されて補給姿勢とされている状態、或いは前記補給姿勢を模擬した状態で定まる線である。図１１は、補給姿勢の状態のトナーコンテナ５０を図示している。
【００６６】
なお、本実施形態では、基準線Ｖが、回転軸５４１の軸心Ｐと、トナー排出口５２１の回転軸５４１と直交する断面における幅Ｗの中心点Ｏｗとを結ぶ線の延長線上に延びている例を示している。もちろん、この配置は一例であり、トナー排出口５２１が偏心して配置されていても良い。
【００６７】
回転軸５４１の回転方向上流側に位置する第１直線状内面５１２Ａは、水平面に対して略垂直な面であることが好ましく、前記第１角θ１は０度〜±５度の範囲から選ばれることが望ましい。これに対し、回転軸５４１の回転方向下流側に位置する第２直線状内面５１３Ａは、コンテナ容量を大きくするという観点からは、基準線Ｖから離れる方向に傾斜した面であることが好ましく、第２角θ２は５度〜４５度の範囲から選ばれることが望ましい。
【００６８】
図１２に示すように、コンテナ本体５１にトナーＴが貯留されている状態では、回転部材５４の上にトナーＴが覆い被さる状態となる。回転軸５４１が反時計方向に回転すると、第１直線状内面５１２Ａの側に存在するトナーは、矢印Ｙ１で示すように上方に持ち上げられる。これに対し、第２直線状内面５１３Ａの側に存在するトナーは、回転軸５４１の回転に伴って、矢印Ｙ２で示すように下方に送られる。
【００６９】
このため、第１直線状内面５１２Ａの側に多量にトナーが存在すると、回転部材５４がスムースに回転することが妨げられる。従って、回転部材５４を回転させるための負荷が大きくなり、回転部材５４を駆動するモーター等の駆動装置に大きな負荷を与えることになる。従って、第１角θ１を０度〜±５度の範囲とし、可及的に回転部材５４の回転方向上流側にトナー荷重を与えないようにすることが望ましい。第１角θ１が５度を超えると、第１直線状内面５１２Ａの側に多くトナーが存在することになるので好ましくない。また、第１角θ１が−５度を超えると、コンテナ容量が少なくなるので好ましくない。
【００７０】
一方、第２直線状内面５１３Ａの側に位置するトナーは、回転部材５４の回転に伴って下方に送られるので、回転部材５４の回転に大きな影響を与えることはない。従って、第２角θ２を第１角θ１よりも大きな角度とし、コンテナ容量を確保することが好ましい。但し、第２直線状内面５１３Ａの傾斜が、トナーコンテナ５０内に収容されるトナーの安息角を上回る傾斜となると、底壁５１１に到達せず、第２直線状内面５１３Ａに付着した状態で残存するトナーが生じるので好ましくない。一般に、トナーの安息角は、水平面に対して３５度〜４０度である。従って、第２直線状内面５１３Ａが水平面に対して前記安息角よりも大きな傾きを持つ面となるよう第２角θ２が選ばれることが望ましく、第２角θ２は４５度を超過しないことが望ましい。一方、第２角θ２が５度よりも小さくなると、コンテナ容量が少なくなるので好ましくない。
【００７１】
本実施形態に係るトナーコンテナ５０によれば、コンテナ本体５１内の容量を確保しつつ、コンテナ本体５１内に可及的に残存させることなくトナーをトナー排出口５２１から現像装置３３に供給することができる。しかも、回転部材５４のスムースな回転を妨げないという利点がある。
【００７２】
特に、基準線Ｖが、回転軸５４１の軸心Ｐと、トナー排出口５２１の回転軸５４１と直交する断面における幅Ｗの中心点Ｏｗとを結ぶ線の延長線上に延びている。このため、トナーの排出位置を基準に第１直線状内面５１２Ａ及び前記第２直線状内面５１３Ａの傾きが定まるので、回転部材５４を、より一層トナーの影響を受けずに回転させるようにすることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態に係るトナーコンテナ５０及び画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００７４】
（１）上記実施形態では、コンテナ本体５１と、このコンテナ本体５１から突設された筒状部５２とを備えるトナーコンテナ５０を例示した。トナーコンテナ５０は、筒状部５２を設けず、コンテナ本体５１の底壁５１１の一端側にトナー排出口５２１を設けたものであっても良い。
【００７５】
（２）上記実施形態では、回転部材５４として、互いに反対方向にトナーを搬送する第１搬送部材５５及び第２搬送部材５６と、一対の分散部材５７とを備えるものを例示した。これに代えて、トナー排出口５２１に向かう一方向にトナーを搬送する回転部材を採用しても良い。
【００７６】
（３）上記実施形態では、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の双方が、その上下方向全長に亘って直線状の内面の内面（第１直線状内面５１２Ａ及び第２直線状内面５１３Ａ）を備えている例を示した。第１側壁５１２及び第２側壁５１３の上部付近は、上述の第１角θ１及び第２角θ２を具備しない内面であっても良い。例えば、第２側壁５１３の上部が、水平面に対して垂直な面であっても良い。また、第１側壁５１２及び第２側壁５１３の内面を、緩やかな曲面を持つ内面としても良い。
【００７７】
（４）上記実施形態では、現像剤収容容器の具体例としてトナーコンテナ５０を例示した。現像剤収容容器は、例えばトナー貯留部と現像ローラー等とが一体化された現像ユニットであっても、トナーコンテナと現像装置との間に介在される中間ホッパー等であっても良い。
【００７８】
（５）上記実施形態では、トナーとキャリアを含む二成分現像方式が採用された現像装置３３を例示した。これに代えて、一成分現像方式など、他の現像方式が採用されても良い。
【符号の説明】
【００７９】
１ 画像形成装置
１０ 本体ハウジング
３１ 感光体ドラム（像担持体）
３３ 現像装置
３３１ 現像ローラー
５０ トナーコンテナ（現像剤収容容器）
５１ コンテナ本体（容器本体）
５１１ 底壁
５１１Ａ 内面
５１２ 第１側壁
５１２Ａ 第１直線状内面
５１３ 第２側壁
５１３Ａ 第２直線状内面
５１４ 第３側壁
５１５ 天壁
５２ 筒状部
５２４ 他端部（第１軸支部）
５３ 蓋部材（第４側壁）
５３３ 軸支部（第２軸支部）
５４ 回転部材
５４１ 回転軸
５４Ｇ コンテナギア（駆動入力部）
５５ 第１搬送部材
５６ 第２搬送部材（搬送部材）
６０ 現像ハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容し、所定の補給姿勢で他の機器に前記現像剤を供給する現像剤収容容器であって、
底壁及び天壁と、これら壁の端部同士を繋ぐ第１側壁及び第２側壁とを備える容器本体と、
前記容器本体内において前記底壁上に配置され前記現像剤を搬送する回転部材であって、前記底壁の延びる方向に延在する回転軸と、該回転軸の外周に配置され前記回転軸と一体回転する搬送部材と、前記回転軸を軸回りの所定の回転方向に回転させる駆動力が入力される駆動入力部とを含む回転部材と、を備え、
前記回転軸と直交する断面視において、
前記底壁は、前記搬送部材の径方向における最突出部分の回転軌跡に対応した半円形状の内面を有し、前記第１側壁及び第２側壁は、直線状に上下方向に延びる第１直線状内面及び第２直線状内面を有し、
前記第１直線状内面及び第２直線状内面は、前記底壁の半円形状の内面の接線上に上方に延びており、
前記第１側壁は前記回転部材の回転方向上流側に位置し、前記第２側壁は前記回転部材の回転方向下流側に位置し、前記第１直線状内面と前記第２直線状内面との間の間隔が前記底壁側から上方に向かうにつれて広くなるものであって、
当該現像剤収容容器が前記補給姿勢の状態において、前記回転軸の直上に延びる垂線を基準線とするとき、前記基準線と前記第１直線状内面とがなす第１角θ１の方が前記基準線と前記第２直線状内面とがなす第２角θ２よりも小さい、現像剤収容容器。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤収容容器において、
前記底壁に形成され、前記容器本体に収容されている現像剤を吐出する現像剤排出口をさらに備え、
前記基準線は、前記回転軸の軸心と、前記現像剤排出口の前記回転軸と直交する断面における幅方向の中心点とを結ぶ線の延長線上に延びる線である、現像剤収容容器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像剤収容容器において、
前記第１直線状内面が水平面に対して略垂直な面となるよう前記第１角θ１が選ばれ、
前記第２直線状内面が水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きな傾きを持つ面となるよう前記第２角θ２が選ばれる、現像剤収容容器。
【請求項４】
請求項３に記載の現像剤収容容器において、
前記第１角θ１が０度〜５度の範囲であり、
前記第２角θ２が５度〜４５度の範囲である、現像剤収容容器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の現像剤収容容器において、
前記容器本体は、前記第１側壁及び第２側壁の一端側同士を繋ぐ第３側壁と、他端側同士を繋ぐ第４側壁と、を備え、
前記第３側壁には、前記底壁に連なった筒状部が突設され、該筒状部の下面には現像剤排出口が形成され、
前記回転部材は、前記筒状部にその一部が進入し、前記回転軸は、前記筒状部に備えられた第１軸支部と前記第４側壁に設けられた第２軸支部とで回転自在に支持されている、現像剤収容容器。
【請求項６】
周面に現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体の周面に現像剤を供給する現像ローラーを含む現像装置と、
前記現像装置に組み付けられ、前記現像装置に現像剤を補給する、請求項１に記載の現像剤収容容器と、
を備える画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、前記現像ローラーの軸方向に沿った第１方向に長い形状の現像ハウジングを備え、
前記現像剤収容容器は、前記回転軸が前記第１方向と直交する第２方向に沿う方向で、前記現像装置に組み付けられている、画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収容し、所定の補給姿勢で他の機器に前記現像剤を供給する現像剤収容容器であって、
底壁及び天壁と、これら壁の端部同士を繋ぐ第１側壁及び第２側壁とを備える容器本体と、
前記容器本体内において前記底壁上に配置され前記現像剤を搬送する回転部材であって、前記底壁の延びる方向に延在する回転軸と、該回転軸の外周に配置され前記回転軸と一体回転する搬送部材と、前記回転軸を軸回りの所定の回転方向に回転させる駆動力が入力される駆動入力部とを含む回転部材と、を備え、
前記回転軸と直交する断面視において、
前記底壁は、前記搬送部材の径方向における最突出部分の回転軌跡に対応した半円形状の内面を有し、前記第１側壁及び第２側壁は、直線状に上下方向に延びる第１直線状内面及び第２直線状内面を有し、
前記第１直線状内面及び第２直線状内面は、前記底壁の半円形状の内面の接線上に上方に延びており、
前記第１側壁は前記回転部材の回転方向上流側に位置し、前記第２側壁は前記回転部材の回転方向下流側に位置し、前記第１直線状内面と前記第２直線状内面との間の間隔が前記底壁側から上方に向かうにつれて広くなるものであって、
当該現像剤収容容器が前記補給姿勢の状態において、前記回転軸の直上に延びる垂線を基準線とするとき、前記基準線と前記第１直線状内面とがなす第１角θ１の方が前記基準線と前記第２直線状内面とがなす第２角θ２よりも小さい、現像剤収容容器。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤収容容器において、
前記底壁に形成され、前記容器本体に収容されている現像剤を吐出する現像剤排出口をさらに備え、
前記基準線は、前記回転軸の軸心と、前記現像剤排出口の前記回転軸と直交する断面における幅方向の中心点とを結ぶ線の延長線上に延びる線である、現像剤収容容器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像剤収容容器において、
前記第１直線状内面が水平面に対して略垂直な面となるよう前記第１角θ１が選ばれ、
前記第２直線状内面が水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きな傾きを持つ面となるよう前記第２角θ２が選ばれる、現像剤収容容器。
【請求項４】
請求項３に記載の現像剤収容容器において、
前記第１角θ１が０度〜５度の範囲であり、
前記第２角θ２が５度〜４５度の範囲である、現像剤収容容器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の現像剤収容容器において、
前記容器本体は、前記第１側壁及び第２側壁の一端側同士を繋ぐ第３側壁と、他端側同士を繋ぐ第４側壁と、を備え、
前記第３側壁には、前記底壁に連なった筒状部が突設され、該筒状部の下面には現像剤排出口が形成され、
前記回転部材は、前記筒状部にその一部が進入し、前記回転軸は、前記筒状部に備えられた第１軸支部と前記第４側壁に設けられた第２軸支部とで回転自在に支持されている、現像剤収容容器。
【請求項６】
周面に現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体の周面に現像剤を供給する現像ローラーを含む現像装置と、
前記現像装置に組み付けられ、前記現像装置に現像剤を補給する、請求項１に記載の現像剤収容容器と、
を備える画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、前記現像ローラーの軸方向に沿った第１方向に長い形状の現像ハウジングを備え、
前記現像剤収容容器は、前記回転軸が前記第１方向と直交する第２方向に沿う方向で、前記現像装置に組み付けられている、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３０３５０（Ｐ２０１２−２３０３５０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２６９９１（Ｐ２０１２−２６９９１）
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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