現像剤容器
【課題】 ２軸延伸ブロー容器において、優れた搬送性を有する現像剤容器を提供すること。
【解決手段】 フランジは、現像剤収容体に係合し、少なくとも一部が開口部の外周面を覆う中間円筒部と、中間円筒部端面の現像剤容器の略回転中心に形成され、中間円筒部内径よりも小内径であり、一端部に排出口と他端部に嵌め込み部内へ突出する突出部を備える排出円筒部とを有し、搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって現像剤収容体内の現像剤を持ち上げる仕切り壁部と、持ち上げられた現像剤を排出円筒部へ搬送する搬送リブ部とを有しており、仕切り壁部と搬送リブ部は、現像剤を排出円筒部へ受け渡すように、収容部内より突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする現像剤容器。
【解決手段】 フランジは、現像剤収容体に係合し、少なくとも一部が開口部の外周面を覆う中間円筒部と、中間円筒部端面の現像剤容器の略回転中心に形成され、中間円筒部内径よりも小内径であり、一端部に排出口と他端部に嵌め込み部内へ突出する突出部を備える排出円筒部とを有し、搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって現像剤収容体内の現像剤を持ち上げる仕切り壁部と、持ち上げられた現像剤を排出円筒部へ搬送する搬送リブ部とを有しており、仕切り壁部と搬送リブ部は、現像剤を排出円筒部へ受け渡すように、収容部内より突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする現像剤容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を利用した画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤等の微粉体を収容し、補給するための現像剤容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では微粉末の現像剤が画像形成に使用されている。
【０００３】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置（以下、本体）において、消耗品である現像剤の補給・交換は、現像剤が充填された容器（以下、現像剤容器）を本体内に据え置き、本体が現像剤を必要とするタイミングに応じて、現像剤容器を回転させる事により、現像剤を本体へ補給する方法が採用されている。
【０００４】
上述した回転によって現像剤を本体へ補給する現像剤容器において、環境への意識の高まりを受けて、一部を２軸延伸ブロー成形によって形成した現像剤容器（以下、２軸延伸ブロー容器）が近年増加傾向にある。２軸延伸ブロー容器は、従来のように射出成形によって形成された現像剤容器（以下、射出容器）と比較して、使用する樹脂材料が少ない点で環境負荷を低減できるメリットがある。
【０００５】
特許文献１は、現像剤補給容器である円筒状のトナーボトルを２軸延伸ブロー成形法によって製造する方法が開示されてある。
【０００６】
ここで、２軸延伸ブロー成形について端的に説明すると、２軸延伸ブロー容器は、まず射出成形によってプリフォームを形成する。続いて、プリフォームを延伸ロッドによって軸線方向へ引き延ばしながら、プリフォームの開口側よりエアを注入し、径方向へも延伸させ、所望の容器形状を形成する。上記手法で形成された２軸延伸ブロー容器は、射出成形によって形成された部分（射出部）と延伸ロッドとエアによって引き伸ばされた部分（ブロー部）に大別される。
【０００７】
上述した手法によって形成された２軸延伸ブロー容器は、ブロー部の径が射出部の径よりも大きくなる。また、ブロー部には現像剤容器の回転によって現像剤を搬送する螺旋状リブが形成される事が多い。したがって、２軸延伸ブロー容器の現像剤の排出動作は以下に説明するように行われる。
【０００８】
まず、容器の回転により、ブロー部内の現像剤が螺旋状リブにより射出部近傍まで搬送され滞留する。続いて、前記滞留した現像剤をブロー部より射出部へ現像剤を持ち上げ排出口まで搬送する。つまり、ブロー部より射出部へ現像剤を持ち上げ、排出口まで搬送するための搬送手段が必要となる。それを達成する手段として、例えば、現像剤容器の回転に伴ってブロー部の現像剤を持ち上げ、射出部へ搬送する搬送部材が提案されている。
【０００９】
ここに記載の現像剤容器によれば、搬送部材に設けられた板状の仕切り壁と仕切り壁に設けられた搬送リブが、ブロー部から開口部を通過し排出口近傍まで延在しており、ブロー部に滞留した現像剤を確実に射出部まで持ち上げ排出口へ搬送する事ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−４２６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した現像剤容器に用いる搬送部材は以下に記す課題を抱えている。例えば、図１６を用いてその課題を説明する。図１６は、一部にブロー容器を用いた現像剤容器２０１の先端部の断面図である。図１６に示すように、現像剤容器２０１は、２軸延伸ブロー成形法によって形成された現像剤収容体２０２と、射出成形法によって形成されたフランジ２０３と、搬送部材２０４によって構成される。尚、現像剤収容体２０２は、射出成形部であるエアを吹き込むための開口部２０８と、ブロー成形部である収容部２０９を備えている。ここで、収容部２０９の内径R1は、開口部２０８の内径R2よりも大きく、収容部２０９と開口部２０８は滑らかなスロープ（以下、肩部）によって繋がっている。尚、肩部の傾斜は当然ながら開口部２０８の内径R２と収容部２０９の内径R1によって決定される。また、フランジ２０３は一部が開口部２０８の外周面を覆う中間円筒部２１０と、中間円筒部２１０の端面の略中央に設けられた排出円筒部２０５を備えている。尚、排出円筒部２０５の内径R3は、開口部２０８の内径R2よりも小さい。また、搬送部材２０４は現像剤容器２０１が図中の矢印d方向へ回転することによって、現像剤を持ち上げる仕切り壁２０７と、持ち上げられた現像剤を排出円筒部２０５へ搬送する搬送リブ２０６を備えている。尚、仕切り壁２０７および搬送リブ２０６は、収容部２０９より開口部２０８を経て、排出円筒部２０５の端部まで延在している。ここで、現像剤容器２０１の現像剤の搬送性には、搬送リブ２０６と肩部が為すスペースEと、搬送リブ２０６の回転軸に対する傾斜角度βが大きく影響する。例えば、上記構成の場合、一般的に現像剤の搬送量を増加させるためにはスペースEを広く取るが、その際、搬送リブ２０６の傾斜角度βは鈍化し、現像剤が搬送リブ２０６を滑る事によって得る搬送力Fが小さくなる。ここで、現像剤は搬送力Fにより、排出円筒部２０５を通過し排出口２１１より本体へ供給される。つまり、搬送力Fの低下は排出円筒部２０５内の現像剤の滞留を引き起こす懸念がある。逆に、現像剤に十分な搬送力Fを与えるために搬送リブ２０６の傾斜角度βを鋭化すると、スペースEは非常に狭くなり物流や長期の保管により現像剤が閉塞するなどの懸念がある。また、スペースEが狭くなる事により、現像剤の搬送量が低下する等の懸念がある。つまり、従来構成の現像剤容器２０１においては、本体が求める現像剤の排出量に見合った搬送性を持たせるために、所望の形状を形成することが困難となる場合が多かった。特に現像剤収容体２０２内の現像剤が少なくなってきた際には、現像剤の搬送性は搬送部材２０４の形状の影響を大きく受けるため、本体側へ所望の現像剤量を排出することができなくなる等の課題があった。
【００１２】
上記課題を解決し、本体の所望の現像剤排出量を満足するために、例えば本体モータの能力を強化し、現像剤容器２０１の回転速度を増加させ、単位時間あたりの現像剤排出量を増加させていた。また、例えば、本体へ所望の現像剤が排出されるまで画像形成を停止させ、搬送性の低下にともなう現像剤の排出量不足を補っていた。また別の方法としては、本体へ所望の排出量の現像剤が排出されなかった場合、該容器を新品の容器と交換していた。
【００１３】
上記した現像剤の排出量不足を補う手法は、使用済みの容器内に残留する現像剤が多い事によるランニングコスト低下の増加や、交換頻度が多くなることによるユーザービリティの低下を招いていた。また、本体の大型化やコスト増加、生産性の低下といった課題を生じており、本体のコンパクト化や環境負荷低減の妨げとなっていた。したがって、上述したように現像剤収容体やフランジの形状の制約を受けても優れた搬送性を有する搬送機構を備えた現像剤容器の確立が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本出願に係る第１の発明は、
画像形成装置に着脱自在な、回転する事により現像剤を排出する現像剤容器であって、前記現像剤容器は、現像剤を収容する現像剤収容体と、前記現像剤収容体の回転によって現像剤を搬送する搬送部材とからなり、前記現像剤収容体は、現像剤を収容する略円筒状の収容部と、前記収容部端面の現像剤容器の略回転中心に設けられ、前記収容部内径よりも小内径の中間円筒部と、前記中間円筒部端面の該回転中心に設けられ、前記中間円筒部内径よりも小内径の排出円筒部を有し、前記搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって前記収容部および前記中間円筒部内の現像剤を持ち上げる仕切り壁と、持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブを有しており、
前記排出円筒部は、一端部に排出口と他端部に前記中間円筒部内へ突出する突出部を有し、前記仕切り壁と前記搬送リブは、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする。
【００１５】
本出願に係る第２の発明は、
画像形成装置に着脱自在な、回転することによって現像剤を排出する現像剤容器であって、
前記現像剤容器は、２軸延伸ブロー成形法によって形成される現像剤を収容する現像剤収容体と、
射出成形法によって形成されるフランジと、前記現像剤収容体に相対回転不可に組み込まれる搬送部材とからなり、前記現像剤収容体は、ブローするためのエアを吹き込む開口が形成された開口部と、前記エアおよび延伸ロッドによって延伸される前記開口部内径よりも大内径の収容部とを有し、
前記フランジは、前記現像剤収容体に係合し、少なくとも一部が前記開口部の外周面を覆う中間円筒部と、前記中間円筒部端面の前記現像剤容器の略回転中心に形成され、前記中間円筒部内径よりも小内径であり、一端部に排出口と他端部に前記嵌め込み部内へ突出する突出部を備える排出円筒部とを有し、前記搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって前記現像剤収容体内の現像剤を持ち上げる仕切り壁と、持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブとを有しており、前記仕切り壁と前記搬送リブは、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明によれば搬送性に優れた現像剤容器を提供する事ができる。
【００１７】
またそれにより、画像形成装置本体の、コンパクト化や環境負荷低減に貢献する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置本体。
【図２】本発明に係る現像剤容器。
【図３】本発明に係る現像剤収容体。
【図４】本発明に係るフランジ。
【図５】本発明に係る搬送部材。
【図６】本発明に係るキャップ。
【図７】本発明に係る現像剤容器の先端部。
【図８】本発明に係る現像剤容器。
【図９】本発明に係る現像剤容器の排出動作１。
【図１０】本発明に係る現像剤容器の排出動作２。
【図１１】本発明に係る現像剤容器の排出動作３。
【図１２】比較例１に係る現像剤容器。
【図１３】比較例２に係る現像剤容器。
【図１４】比較例３に係る現像剤容器。
【図１５】比較例４に係る現像剤容器。
【図１６】従来技術に係る現像剤容器。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本実施例における画像形成装置本体（以下、本体）および、現像剤容器について、図面に則して説明する。
【実施例１】
【００２０】
（画像形成装置）
本発明に用いた画像形成装置本体を図１に示す。図１に示すように本発明に係る本体１０１は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローからなる４色のフルカラー機であり、各色毎に対応する容器ハウジング１０２A〜１０２D、感光体１０３A〜１０３D、現像器１０４A〜１０４D、レーザー光路１０５A〜１０５Dを備えている。また、紙媒体１０６、中間転写体１０７および定着器１０８を備えている。
【００２１】
以下に、本体の動作プロセスを簡略化して記す。
【００２２】
PCなどから所望の文書やデザイン等の画像信号が発信される。次に、その信号に応じて、帯電された感光体１０３A〜１０３Dがレーザーにより照射され、帯電部と非帯電部に区別される（以下、静電潜像）。続いて感光体１０３A〜１０３Dに生じた静電潜像に応じて、現像器１０４A〜１０４D内の現像剤が感光体１０３Ａ〜１０３Ｄへ現像される。このとき、現像により使用した現像剤の不足を補うため容器ハウジング１０２A〜１０２Dに設けられた不図示の現像剤ホッパーより現像剤が現像器１０４A〜１０４Dへ供給される。
【００２３】
感光体１０３A〜１０３Dに現像された現像剤は一旦中間転写体１０７に転写される。さらに、中間転写体１０７に転写された現像剤は紙媒体１０６に再度、転写される。その後、紙媒体１０６は定着器１０８に搬送され、定着器１０８が発生する熱によって紙媒体１０６上の現像剤が融解し紙媒体１０６に定着し、所望の成果物として本体１０１外へ排紙される。
【００２４】
（現像剤容器-概略）
図２を用いて、本発明に用いた現像剤容器１の概略を説明する。尚、図２に示した現像剤容器１は説明の便宜上、内部の様子がわかるように現像剤収容体２、フランジ３の一部を削除した図となっている。
【００２５】
図２に示すように、現像剤容器１は現像剤収容体２、フランジ３、搬送部材４、キャップ５、シール部材６からなり、前記容器ハウジング１０２A〜１０２Dに着脱自在である。
【００２６】
以下に各部品の詳細について説明する。
【００２７】
（現像剤収容体）
図３に現像剤収容体２の斜視図を示す。現像剤収容体２は２軸延伸ブロー成形法によって形成され、図３に示すように、一端に射出成形によって成形されエアを吹き込む開口部７と、前記エアと延伸ロッドによって延伸ブローされた前記開口部７よりも大径の収容部８によって構成される。尚、前記収容部８には、搬送突起部９が設けられている。また、開口部７の他端には現像剤容器１をユーザーが持つための把持部１０が設けられている。さらに、開口部７と収容部８は滑らかな傾斜部１１（以下、肩部と記す）によってつながっている。また、搬送突起部９は、現像剤収容体２が図３に示す矢印S方向に回転する事により、収容部３内の現像剤を矢印Ｘ方向へ搬送する。尚、搬送された現像剤は肩部１１近傍の滞留部１８に滞留する。
【００２８】
（フランジ）
図４にフランジ３を示す。図４(a)は斜視図、図４(b)は断面図である。
【００２９】
図４(a)に示すように、フランジ３は主として排出円筒部１５と、前記排出円筒部１５よりも大径の嵌め込み部１３とで構成される。嵌め込み部１３の最も径の大きい部分の外周には非互換突起１４が設けられている。図４(b)に示すように、排出円筒部１５は外部の一端に排出口１２を備え、他端には嵌めこみ部１３の端面の略中心を貫通して嵌め込み部１３内へ突出した突出部１７を備えている。また、排出円筒部１５は現像剤収容体２の開口部７よりも小径である。さらに、嵌め込み部１３の内部の端面側にはシール部材６が挿入される挿入部１６を備えている。さらに、排出円筒部１５の内周面には後述するキャップ５の伝達部２５より本体の駆動力を受ける駆動受けリブ２６が設けられている。
【００３０】
（搬送部材）
次に図５と図７を用いて搬送部材４について説明する。図５(a)は斜視図、図５(ｂ)は正面図である。
【００３１】
搬送部材４は現像剤収容体２に対して、相対回転不可となるように組込まれている。したがって、後述するが、現像剤収容体２が図２に示した矢印S方向へ回転することによって、搬送部材４も同様に回転する。その際、図５(b)に示すように、図７に示した滞留部１８に滞留した現像剤を持ち上げるための仕切り壁１９と、持ち上げた現像剤を、排出円筒部１５の突出部１７へ搬送する搬送リブ２０を搬送部材４は備えている。また、仕切り壁１９の一部にはスリット２１が形成されており、搬送リブ２０が図５(b)に示す矢印c方向へ弾性変形可能となっている。さらに、仕切り壁１９と搬送リブ２０は、図７に示すように、現像剤収容体２の滞留部１８からフランジ３の突出部１７近傍まで延在している。尚、図５(b）に示すように、本発明の搬送リブ２０の軸線Pに対する傾斜角度αは４０度とした。
【００３２】
尚、本発明の搬送部材４の搬送リブ２０の角度αを４０度としたが、該角度は本体が所望とする現像剤量によって適宜設定される。また、搬送部材４の材料としては、ポリプロピレンやポリアセタールといった弾性変形可能な樹脂を採用することが望ましい。
【００３３】
（キャップ）
図６にキャップ５を示す。図６に示すようにキャップ５はフランジ３の排出円筒部１５の内周面に当接し、現像剤の漏れを防ぐシール部２２と、不図示の本体駆動部と係合する係止爪２３、前記係合関係を解除する解除爪２４、本体駆動部の駆動力をフランジ３の駆動受けリブ２６へ伝達する伝達部２５からなる。
【００３４】
（現像剤容器-組立方法）
続いて、上述した各部品から成る現像剤容器１について、図２と図７を用いてさらに詳しく説明する。図７は、図２に示した現像剤容器１の先端部を拡大した正面図であり、現像剤収容体２およびフランジ３を説明の便宜上、部分的に形状を削除している。
【００３５】
図２に示すように現像剤容器１は、現像剤収容体２の内部に搬送部材４を備えている。また、現像剤収容体２とフランジ３は、フランジ３の嵌め込み部１３の一部が現像剤収容体２の開口部７および滞留部１８近傍の外周を覆うように、シール部材６を介して接合されている。ここで、先ほど説明したが、図７に示すように搬送部材４の搬送リブ２０はフランジ３の排出円筒部１５の突出部１７近傍まで延在している。
【００３６】
また、シール材６の圧縮量は、シール性を考慮し、約３５〜５０％とし、現像剤収容体２とフランジ３の接合部を密閉する構成とした。
【００３７】
（開閉動作）
続いて、本体内での現像剤容器１の動作について図８を用いて説明する。図８は本実施例で用いた現像剤容器１の本体内でキャップ５が排出口１２を開封した状態の斜視図である。
【００３８】
先ほど述べたように、フランジ３の排出円筒部１５にはキャップ５がはめ込まれており、排出円筒部１５の内周面にキャップ５のシール部２２が当接することにより、排出口１２を密閉している。現像剤容器１が本体へ装着された際、不図示の本体駆動部とキャップ５の係合爪２３が係合し、キャップ５を図８に示す矢印Ｘ方向へ引き抜くことにより、排出口１２は開封される。尚、現像剤容器１内の現像剤が少なくなり、現像剤容器１を交換する際には、前記した本体駆動部によってキャップ５が図８に示す矢印Ｙ方向へ押される事により、排出口１２が再封止される。また、現像剤容器１は上記したキャップ５の開封、再封止動作の際は本体内でのＸ方向、Ｙ方向の位置を、本体に備えられた不図示の位置決め手段によって固定されている。尚、本実施例では現像剤容器１を固定した状態で、キャップ５を開封・封止すると記したが、逆にキャップ５を固定し現像剤容器１を図８に示した矢印Ｘ、矢印Ｙ方向へ変位させてもよい。この場合、排出口１２を開封するためには、キャップ５を固定し、現像剤容器１を本体に備えた不図示の容器移動機構によって図８に示す矢印Ｙ方向へ変位させ、同様に、排出口１２を封止するためには、キャップ５を固定し現像剤容器１を前記容器移動機構によって矢印Ｘ方向へ変位させる。
【００３９】
（現像剤排出動作）
続いて、本体内での現像剤容器１の現像剤排出動作について図８から図１１を用いて詳細に記す。図９から図１１は現像剤容器１の本体内での排出動作を示す図であり、図９(a)、図１０(a)、図１１(a)は現像剤容器１の先端部を示す図である。また、図９(b)、図１０(b)、図１１(b)は図９(a)、図１０(a)、図１１(a)に示したｇ-ｇ断面から見た図である。
【００４０】
図９(a)に示す矢印S方向に現像剤容器１が回転すると、現像剤収容体２の滞留部１８に搬送された現像剤が、図９(b)に示すように搬送部材４の仕切り壁１９によって持ち上げられる。さらに現像剤容器１が図１０(a)に示すように矢印S方向へ回転すると、図１０(b)に示すように、現像剤は仕切り壁１９によってさらに持ち上げられる。また、さらに現像剤容器１が図１１(a)に示すように矢印S方向へ回転すると、図１１(b)に示すように、仕切り壁１９に持ち上げられた現像剤は搬送リブ２０へ受け渡され、搬送リブ２０に沿って図１１(a)に示す矢印ｆ方向へ、排出円筒部１５端部まで搬送される。そのため、搬送リブ２０によって搬送された現像剤は確実に排出円筒部１５内へ搬送され、その後、搬送リブ２０を滑ることによって得た搬送力にて、排出円筒部１５を通過し、排出口１２より装置本体へ供給される。つまり、搬送リブ２０の角度が十分でなければ、排出円筒部１５内を通過する事が困難となる。本実施例では搬送部材４の角度を４０度とし、滞留部１８の現像剤を持ち上げる仕切り壁１９が十分大きく設けられており、装置本体が必要とする現像剤を過不足なく排出する事ができる。
【００４１】
（検証）
続いて、本実施例にて説明した現像剤容器１を用いて実際に搬送性評価を実施した。搬送性評価を実施する前の現像剤容器１の条件は、現像剤容器１内に約８００ｇの現像剤を充填し、現像剤容器１の長手方向を水平にして強制的に振動を加える事により内部の現像剤の粉面を安定させ、現像剤の搬送に対して不利の状況とした。また、該評価を終えるタイミングは、本体が所望する単位時間あたりの現像剤排出量を満足できなくなる状態とした。尚、本評価では前記振動の時間は本評価では１５分、本体が所望する単位時間あたりの現像剤排出量を０．４ｇ/ｓである。また、現像剤容器１の回転速度は４０ｒｐｍとした。
【００４２】
上記した条件にて、本実施例の現像剤容器１の搬送性を評価したところ、初期から滞りなく排出し、末期まで本体が所望する排出量を十分満足する搬送性能を得る事が確認された。また、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約１．７％であった。尚、残留した現像剤は、その大半が現像剤収容体２の内面への付着であり、滞留部１８にはほとんど残っていなかった。
【００４３】
（比較例１）
比較例１として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１２(a)に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。尚、図１２(b)は比較例１との比較のために示した実施例の現像剤容器１の先端部の簡易的な断面図である。
【００４４】
図１２(a)に示すように、比較例１で用いた現像剤容器は、実施例と同様に突出部１７を設ける構成とした。ただし、実施例の現像剤容器１よりも搬送性の更なる向上を狙って、突出部１７の長さＬだけ、排出円筒部１５の突出部１７内に搬送リブ２０を侵入させている。また、図１２(b)に示す本実施例で採用した構成と比較して明らかなように、収容部８と搬送リブ２０が為すスペースＭや排出円筒部１５と搬送リブ２０が為すスペースＮが狭くなっている。尚、搬送部材４や現像剤収容体２の形状は、実施例の構成と同様である。また、搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００４５】
比較例１の現像剤容器１を用いた場合、初期から現像剤がほとんど排出されなかった。そこで、現像剤容器１の内部を確認したところ、前記スペースＭや前記スペースＮで、現像剤のブロッキングによる閉塞が確認された。これは、前記スペースＭや前記スペースＮが狭くなったために、現像剤の撹拌スペースが減少したためだと考えられる。
【００４６】
次に、前記現像剤容器１を振って内部の現像剤を解し、再度搬送性評価を実施した。すると、現像剤は滞りなく排出されたが、実施例と比較して現像剤の排出量が減少している事が確認された。尚、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約５．０％であった。
【００４７】
これは、前記スペースＭが狭くなった事により、搬送部材４で搬送される現像剤が減少したためだと考えられる。
【００４８】
（比較例２）
比較例２として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１３に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。
【００４９】
図１３に示すように、比較例２としては本実施例の特徴である、排出円筒部１５をフランジの内面まで突出させないようにした。尚、搬送部材４や現像剤収容体２の形状は、実施例で説明した構成と同様である。搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００５０】
比較例２の現像剤容器１を用いた場合、初期から中期にかけては実施例１の現像剤容器１と搬送性能の差は確認されなかった。しかしながら現像剤容器１内の現像剤量が減少してきた末期において、急激に搬送性の低下が確認され、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約１０．０％であった。該現像剤容器１内を観察したところ、図１３に示す滞留部１８付近に現像剤が残留している様子が確認された。これは、排出円筒部１５が内部に突出していないため、搬送部材４の搬送リブ２０と排出円筒部１５の端部の大きなクリアランスができるため、搬送リブ２０によって搬送力を得た現像剤が排出円筒部１５へ効率よく受け渡されないと考えられる。そのため、排出末期の急激な搬送性の低下につながったと考えられる。
【００５１】
（比較例３）
比較例３として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１４に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。
【００５２】
図１４に示すように、比較例３で用いた現像剤容器１は比較例２と同様に排出円筒部１５には突出部１７が設けられていない。そこで、比較例２で生じた排出円筒部１５と搬送リブ２０のクリアランスを無くすために、搬送リブ２０自体の傾斜角度を鈍化させ、排出円筒部１５の端部に搬送リブ２０を延在させている。具体的には、図５(b)に示す実施例で用いた搬送部材において、軸Pと搬送リブ２０との角度αが４０度であったのに対して、比較例２の該角度は３５度となった。尚、その他の現像剤容器１の構成については実施例、比較例１、比較例２と同様である。また、搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００５３】
比較例３の現像剤容器１を用いた場合、実施例および比較例２と比較して初期の搬送性に有意差は確認されなかったが、排出中期から末期にかけて搬送性が低下する傾向にあった。また、先ほどと同様に評価終了後に現像剤容器１に残留した現像剤量を測定したところ、初期重量の約６．６％であった。これは、搬送リブ２０の角度を鈍化させた事によって、現像剤が得る搬送力が低下し、現像剤が排出円筒部１５内をスムーズに搬送されなくなったためと考えられる。
【００５４】
（比較例４）
続いて、比較例４として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１５に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。
【００５５】
図１５に示すように、比較例４で用いた現像剤容器１は比較例２、比較例３と同様に排出円筒部１５には突出部１７が設けられていない。また、比較例２で搬送性低下の要因であった、排出円筒部１５と搬送リブ２０のクリアランスをなくし、かつ比較例３で搬送性低下の要因であった搬送リブ２０の角度の鈍化を解消し、実施例と同様に４０度とした。したがって、搬送部材４の仕切り壁１９と滞留部１８とが為すスペースＷは実施例よりも狭くなっている。尚、その他の現像剤容器１の構成については実施例、比較例２、比較例３と同様である。また、搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００５６】
比較例４の現像剤容器１を用いた場合、排出初期において、現像剤が排出されなかった。そこで、現像剤容器１の内部を確認したところ、図１５に示すように搬送部材４と滞留部１８とが為すスペースＷ付近にて、現像剤のブロッキングによる閉塞が確認された。これは、該スペースＷが実施例に示した現像剤容器１よりも狭くなったことにより、現像剤の撹拌スペースが減少したためだと考えられる。続いて、先ほど現像剤が閉塞した現像剤容器１を振って内部の現像剤を解した後、再度評価したが、実施例と比較して現像剤の排出量が少ない事が確認された。これについても、該スペースＷが狭くなった事により、搬送部材４の現像剤の搬送量が減ったためだと考えられる。尚、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約７．０％であった。
【００５７】
以上、説明してきた実施例、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４の搬送性評価結果の一覧を表１に示す。表１より、実施例の現像剤容器は比較例１、比較例２、比較例３、比較例４のいずれの現像剤容器１と比較しても、初期から末期にかけて搬送性能が優位である事が確認できた。また、評価後の残留した現像剤量はもっとも少ないことが確認された。すなわち、本実施例の現像剤容器１は排出円筒部１５の端部にフランジ３内に突出させる突出部１７を設け、搬送部材４を収容部８から突出部１７の端面近傍まで延在させる事により、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４の構成よりも搬送性に優れた現像剤容器１を提供することが可能であることが確認された。
【００５８】
【表１】
【符号の説明】
【００５９】
１ 現像剤容器
２ 現像剤収容体
３ フランジ
４ 搬送部材
５ キャップ
６ シール部材
７ 開口部
８ 収容部
９ 搬送突起部
１０ 把持部
１１ 肩部
１２ 排出口
１３ 嵌め込み部
１４ 非互換突起
１５ 排出円筒部
１６ シール挿入部
１７ 突出部
１８ 滞留部
１９ 仕切り壁
２０ 搬送リブ
２１ スリット
２２ シール部
２３ 係合爪
２４ 解除爪
２５ 伝達部
２６ 駆動受けリブ
１０１ 画像形成装置
１０２ 容器ハウジング
１０３ 感光体
１０４ 現像器
１０５ レーザー光
１０６ 紙
１０７ 中間転写体
１０８ 定着器
１０９ 駆動モータ
２０１ 現像剤容器
２０２ 現像剤収容体
２０３ フランジ
２０４ 搬送部材
２０５ 排出円筒部
２０６ 搬送リブ
２０７ 仕切り壁
２０８ 開口部
２０９ 収容部
２１０ 中間円筒部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を利用した画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤等の微粉体を収容し、補給するための現像剤容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では微粉末の現像剤が画像形成に使用されている。
【０００３】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置（以下、本体）において、消耗品である現像剤の補給・交換は、現像剤が充填された容器（以下、現像剤容器）を本体内に据え置き、本体が現像剤を必要とするタイミングに応じて、現像剤容器を回転させる事により、現像剤を本体へ補給する方法が採用されている。
【０００４】
上述した回転によって現像剤を本体へ補給する現像剤容器において、環境への意識の高まりを受けて、一部を２軸延伸ブロー成形によって形成した現像剤容器（以下、２軸延伸ブロー容器）が近年増加傾向にある。２軸延伸ブロー容器は、従来のように射出成形によって形成された現像剤容器（以下、射出容器）と比較して、使用する樹脂材料が少ない点で環境負荷を低減できるメリットがある。
【０００５】
特許文献１は、現像剤補給容器である円筒状のトナーボトルを２軸延伸ブロー成形法によって製造する方法が開示されてある。
【０００６】
ここで、２軸延伸ブロー成形について端的に説明すると、２軸延伸ブロー容器は、まず射出成形によってプリフォームを形成する。続いて、プリフォームを延伸ロッドによって軸線方向へ引き延ばしながら、プリフォームの開口側よりエアを注入し、径方向へも延伸させ、所望の容器形状を形成する。上記手法で形成された２軸延伸ブロー容器は、射出成形によって形成された部分（射出部）と延伸ロッドとエアによって引き伸ばされた部分（ブロー部）に大別される。
【０００７】
上述した手法によって形成された２軸延伸ブロー容器は、ブロー部の径が射出部の径よりも大きくなる。また、ブロー部には現像剤容器の回転によって現像剤を搬送する螺旋状リブが形成される事が多い。したがって、２軸延伸ブロー容器の現像剤の排出動作は以下に説明するように行われる。
【０００８】
まず、容器の回転により、ブロー部内の現像剤が螺旋状リブにより射出部近傍まで搬送され滞留する。続いて、前記滞留した現像剤をブロー部より射出部へ現像剤を持ち上げ排出口まで搬送する。つまり、ブロー部より射出部へ現像剤を持ち上げ、排出口まで搬送するための搬送手段が必要となる。それを達成する手段として、例えば、現像剤容器の回転に伴ってブロー部の現像剤を持ち上げ、射出部へ搬送する搬送部材が提案されている。
【０００９】
ここに記載の現像剤容器によれば、搬送部材に設けられた板状の仕切り壁と仕切り壁に設けられた搬送リブが、ブロー部から開口部を通過し排出口近傍まで延在しており、ブロー部に滞留した現像剤を確実に射出部まで持ち上げ排出口へ搬送する事ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−４２６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した現像剤容器に用いる搬送部材は以下に記す課題を抱えている。例えば、図１６を用いてその課題を説明する。図１６は、一部にブロー容器を用いた現像剤容器２０１の先端部の断面図である。図１６に示すように、現像剤容器２０１は、２軸延伸ブロー成形法によって形成された現像剤収容体２０２と、射出成形法によって形成されたフランジ２０３と、搬送部材２０４によって構成される。尚、現像剤収容体２０２は、射出成形部であるエアを吹き込むための開口部２０８と、ブロー成形部である収容部２０９を備えている。ここで、収容部２０９の内径R1は、開口部２０８の内径R2よりも大きく、収容部２０９と開口部２０８は滑らかなスロープ（以下、肩部）によって繋がっている。尚、肩部の傾斜は当然ながら開口部２０８の内径R２と収容部２０９の内径R1によって決定される。また、フランジ２０３は一部が開口部２０８の外周面を覆う中間円筒部２１０と、中間円筒部２１０の端面の略中央に設けられた排出円筒部２０５を備えている。尚、排出円筒部２０５の内径R3は、開口部２０８の内径R2よりも小さい。また、搬送部材２０４は現像剤容器２０１が図中の矢印d方向へ回転することによって、現像剤を持ち上げる仕切り壁２０７と、持ち上げられた現像剤を排出円筒部２０５へ搬送する搬送リブ２０６を備えている。尚、仕切り壁２０７および搬送リブ２０６は、収容部２０９より開口部２０８を経て、排出円筒部２０５の端部まで延在している。ここで、現像剤容器２０１の現像剤の搬送性には、搬送リブ２０６と肩部が為すスペースEと、搬送リブ２０６の回転軸に対する傾斜角度βが大きく影響する。例えば、上記構成の場合、一般的に現像剤の搬送量を増加させるためにはスペースEを広く取るが、その際、搬送リブ２０６の傾斜角度βは鈍化し、現像剤が搬送リブ２０６を滑る事によって得る搬送力Fが小さくなる。ここで、現像剤は搬送力Fにより、排出円筒部２０５を通過し排出口２１１より本体へ供給される。つまり、搬送力Fの低下は排出円筒部２０５内の現像剤の滞留を引き起こす懸念がある。逆に、現像剤に十分な搬送力Fを与えるために搬送リブ２０６の傾斜角度βを鋭化すると、スペースEは非常に狭くなり物流や長期の保管により現像剤が閉塞するなどの懸念がある。また、スペースEが狭くなる事により、現像剤の搬送量が低下する等の懸念がある。つまり、従来構成の現像剤容器２０１においては、本体が求める現像剤の排出量に見合った搬送性を持たせるために、所望の形状を形成することが困難となる場合が多かった。特に現像剤収容体２０２内の現像剤が少なくなってきた際には、現像剤の搬送性は搬送部材２０４の形状の影響を大きく受けるため、本体側へ所望の現像剤量を排出することができなくなる等の課題があった。
【００１２】
上記課題を解決し、本体の所望の現像剤排出量を満足するために、例えば本体モータの能力を強化し、現像剤容器２０１の回転速度を増加させ、単位時間あたりの現像剤排出量を増加させていた。また、例えば、本体へ所望の現像剤が排出されるまで画像形成を停止させ、搬送性の低下にともなう現像剤の排出量不足を補っていた。また別の方法としては、本体へ所望の排出量の現像剤が排出されなかった場合、該容器を新品の容器と交換していた。
【００１３】
上記した現像剤の排出量不足を補う手法は、使用済みの容器内に残留する現像剤が多い事によるランニングコスト低下の増加や、交換頻度が多くなることによるユーザービリティの低下を招いていた。また、本体の大型化やコスト増加、生産性の低下といった課題を生じており、本体のコンパクト化や環境負荷低減の妨げとなっていた。したがって、上述したように現像剤収容体やフランジの形状の制約を受けても優れた搬送性を有する搬送機構を備えた現像剤容器の確立が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本出願に係る第１の発明は、
画像形成装置に着脱自在な、回転する事により現像剤を排出する現像剤容器であって、前記現像剤容器は、現像剤を収容する現像剤収容体と、前記現像剤収容体の回転によって現像剤を搬送する搬送部材とからなり、前記現像剤収容体は、現像剤を収容する略円筒状の収容部と、前記収容部端面の現像剤容器の略回転中心に設けられ、前記収容部内径よりも小内径の中間円筒部と、前記中間円筒部端面の該回転中心に設けられ、前記中間円筒部内径よりも小内径の排出円筒部を有し、前記搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって前記収容部および前記中間円筒部内の現像剤を持ち上げる仕切り壁と、持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブを有しており、
前記排出円筒部は、一端部に排出口と他端部に前記中間円筒部内へ突出する突出部を有し、前記仕切り壁と前記搬送リブは、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする。
【００１５】
本出願に係る第２の発明は、
画像形成装置に着脱自在な、回転することによって現像剤を排出する現像剤容器であって、
前記現像剤容器は、２軸延伸ブロー成形法によって形成される現像剤を収容する現像剤収容体と、
射出成形法によって形成されるフランジと、前記現像剤収容体に相対回転不可に組み込まれる搬送部材とからなり、前記現像剤収容体は、ブローするためのエアを吹き込む開口が形成された開口部と、前記エアおよび延伸ロッドによって延伸される前記開口部内径よりも大内径の収容部とを有し、
前記フランジは、前記現像剤収容体に係合し、少なくとも一部が前記開口部の外周面を覆う中間円筒部と、前記中間円筒部端面の前記現像剤容器の略回転中心に形成され、前記中間円筒部内径よりも小内径であり、一端部に排出口と他端部に前記嵌め込み部内へ突出する突出部を備える排出円筒部とを有し、前記搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって前記現像剤収容体内の現像剤を持ち上げる仕切り壁と、持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブとを有しており、前記仕切り壁と前記搬送リブは、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明によれば搬送性に優れた現像剤容器を提供する事ができる。
【００１７】
またそれにより、画像形成装置本体の、コンパクト化や環境負荷低減に貢献する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置本体。
【図２】本発明に係る現像剤容器。
【図３】本発明に係る現像剤収容体。
【図４】本発明に係るフランジ。
【図５】本発明に係る搬送部材。
【図６】本発明に係るキャップ。
【図７】本発明に係る現像剤容器の先端部。
【図８】本発明に係る現像剤容器。
【図９】本発明に係る現像剤容器の排出動作１。
【図１０】本発明に係る現像剤容器の排出動作２。
【図１１】本発明に係る現像剤容器の排出動作３。
【図１２】比較例１に係る現像剤容器。
【図１３】比較例２に係る現像剤容器。
【図１４】比較例３に係る現像剤容器。
【図１５】比較例４に係る現像剤容器。
【図１６】従来技術に係る現像剤容器。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本実施例における画像形成装置本体（以下、本体）および、現像剤容器について、図面に則して説明する。
【実施例１】
【００２０】
（画像形成装置）
本発明に用いた画像形成装置本体を図１に示す。図１に示すように本発明に係る本体１０１は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローからなる４色のフルカラー機であり、各色毎に対応する容器ハウジング１０２A〜１０２D、感光体１０３A〜１０３D、現像器１０４A〜１０４D、レーザー光路１０５A〜１０５Dを備えている。また、紙媒体１０６、中間転写体１０７および定着器１０８を備えている。
【００２１】
以下に、本体の動作プロセスを簡略化して記す。
【００２２】
PCなどから所望の文書やデザイン等の画像信号が発信される。次に、その信号に応じて、帯電された感光体１０３A〜１０３Dがレーザーにより照射され、帯電部と非帯電部に区別される（以下、静電潜像）。続いて感光体１０３A〜１０３Dに生じた静電潜像に応じて、現像器１０４A〜１０４D内の現像剤が感光体１０３Ａ〜１０３Ｄへ現像される。このとき、現像により使用した現像剤の不足を補うため容器ハウジング１０２A〜１０２Dに設けられた不図示の現像剤ホッパーより現像剤が現像器１０４A〜１０４Dへ供給される。
【００２３】
感光体１０３A〜１０３Dに現像された現像剤は一旦中間転写体１０７に転写される。さらに、中間転写体１０７に転写された現像剤は紙媒体１０６に再度、転写される。その後、紙媒体１０６は定着器１０８に搬送され、定着器１０８が発生する熱によって紙媒体１０６上の現像剤が融解し紙媒体１０６に定着し、所望の成果物として本体１０１外へ排紙される。
【００２４】
（現像剤容器-概略）
図２を用いて、本発明に用いた現像剤容器１の概略を説明する。尚、図２に示した現像剤容器１は説明の便宜上、内部の様子がわかるように現像剤収容体２、フランジ３の一部を削除した図となっている。
【００２５】
図２に示すように、現像剤容器１は現像剤収容体２、フランジ３、搬送部材４、キャップ５、シール部材６からなり、前記容器ハウジング１０２A〜１０２Dに着脱自在である。
【００２６】
以下に各部品の詳細について説明する。
【００２７】
（現像剤収容体）
図３に現像剤収容体２の斜視図を示す。現像剤収容体２は２軸延伸ブロー成形法によって形成され、図３に示すように、一端に射出成形によって成形されエアを吹き込む開口部７と、前記エアと延伸ロッドによって延伸ブローされた前記開口部７よりも大径の収容部８によって構成される。尚、前記収容部８には、搬送突起部９が設けられている。また、開口部７の他端には現像剤容器１をユーザーが持つための把持部１０が設けられている。さらに、開口部７と収容部８は滑らかな傾斜部１１（以下、肩部と記す）によってつながっている。また、搬送突起部９は、現像剤収容体２が図３に示す矢印S方向に回転する事により、収容部３内の現像剤を矢印Ｘ方向へ搬送する。尚、搬送された現像剤は肩部１１近傍の滞留部１８に滞留する。
【００２８】
（フランジ）
図４にフランジ３を示す。図４(a)は斜視図、図４(b)は断面図である。
【００２９】
図４(a)に示すように、フランジ３は主として排出円筒部１５と、前記排出円筒部１５よりも大径の嵌め込み部１３とで構成される。嵌め込み部１３の最も径の大きい部分の外周には非互換突起１４が設けられている。図４(b)に示すように、排出円筒部１５は外部の一端に排出口１２を備え、他端には嵌めこみ部１３の端面の略中心を貫通して嵌め込み部１３内へ突出した突出部１７を備えている。また、排出円筒部１５は現像剤収容体２の開口部７よりも小径である。さらに、嵌め込み部１３の内部の端面側にはシール部材６が挿入される挿入部１６を備えている。さらに、排出円筒部１５の内周面には後述するキャップ５の伝達部２５より本体の駆動力を受ける駆動受けリブ２６が設けられている。
【００３０】
（搬送部材）
次に図５と図７を用いて搬送部材４について説明する。図５(a)は斜視図、図５(ｂ)は正面図である。
【００３１】
搬送部材４は現像剤収容体２に対して、相対回転不可となるように組込まれている。したがって、後述するが、現像剤収容体２が図２に示した矢印S方向へ回転することによって、搬送部材４も同様に回転する。その際、図５(b)に示すように、図７に示した滞留部１８に滞留した現像剤を持ち上げるための仕切り壁１９と、持ち上げた現像剤を、排出円筒部１５の突出部１７へ搬送する搬送リブ２０を搬送部材４は備えている。また、仕切り壁１９の一部にはスリット２１が形成されており、搬送リブ２０が図５(b)に示す矢印c方向へ弾性変形可能となっている。さらに、仕切り壁１９と搬送リブ２０は、図７に示すように、現像剤収容体２の滞留部１８からフランジ３の突出部１７近傍まで延在している。尚、図５(b）に示すように、本発明の搬送リブ２０の軸線Pに対する傾斜角度αは４０度とした。
【００３２】
尚、本発明の搬送部材４の搬送リブ２０の角度αを４０度としたが、該角度は本体が所望とする現像剤量によって適宜設定される。また、搬送部材４の材料としては、ポリプロピレンやポリアセタールといった弾性変形可能な樹脂を採用することが望ましい。
【００３３】
（キャップ）
図６にキャップ５を示す。図６に示すようにキャップ５はフランジ３の排出円筒部１５の内周面に当接し、現像剤の漏れを防ぐシール部２２と、不図示の本体駆動部と係合する係止爪２３、前記係合関係を解除する解除爪２４、本体駆動部の駆動力をフランジ３の駆動受けリブ２６へ伝達する伝達部２５からなる。
【００３４】
（現像剤容器-組立方法）
続いて、上述した各部品から成る現像剤容器１について、図２と図７を用いてさらに詳しく説明する。図７は、図２に示した現像剤容器１の先端部を拡大した正面図であり、現像剤収容体２およびフランジ３を説明の便宜上、部分的に形状を削除している。
【００３５】
図２に示すように現像剤容器１は、現像剤収容体２の内部に搬送部材４を備えている。また、現像剤収容体２とフランジ３は、フランジ３の嵌め込み部１３の一部が現像剤収容体２の開口部７および滞留部１８近傍の外周を覆うように、シール部材６を介して接合されている。ここで、先ほど説明したが、図７に示すように搬送部材４の搬送リブ２０はフランジ３の排出円筒部１５の突出部１７近傍まで延在している。
【００３６】
また、シール材６の圧縮量は、シール性を考慮し、約３５〜５０％とし、現像剤収容体２とフランジ３の接合部を密閉する構成とした。
【００３７】
（開閉動作）
続いて、本体内での現像剤容器１の動作について図８を用いて説明する。図８は本実施例で用いた現像剤容器１の本体内でキャップ５が排出口１２を開封した状態の斜視図である。
【００３８】
先ほど述べたように、フランジ３の排出円筒部１５にはキャップ５がはめ込まれており、排出円筒部１５の内周面にキャップ５のシール部２２が当接することにより、排出口１２を密閉している。現像剤容器１が本体へ装着された際、不図示の本体駆動部とキャップ５の係合爪２３が係合し、キャップ５を図８に示す矢印Ｘ方向へ引き抜くことにより、排出口１２は開封される。尚、現像剤容器１内の現像剤が少なくなり、現像剤容器１を交換する際には、前記した本体駆動部によってキャップ５が図８に示す矢印Ｙ方向へ押される事により、排出口１２が再封止される。また、現像剤容器１は上記したキャップ５の開封、再封止動作の際は本体内でのＸ方向、Ｙ方向の位置を、本体に備えられた不図示の位置決め手段によって固定されている。尚、本実施例では現像剤容器１を固定した状態で、キャップ５を開封・封止すると記したが、逆にキャップ５を固定し現像剤容器１を図８に示した矢印Ｘ、矢印Ｙ方向へ変位させてもよい。この場合、排出口１２を開封するためには、キャップ５を固定し、現像剤容器１を本体に備えた不図示の容器移動機構によって図８に示す矢印Ｙ方向へ変位させ、同様に、排出口１２を封止するためには、キャップ５を固定し現像剤容器１を前記容器移動機構によって矢印Ｘ方向へ変位させる。
【００３９】
（現像剤排出動作）
続いて、本体内での現像剤容器１の現像剤排出動作について図８から図１１を用いて詳細に記す。図９から図１１は現像剤容器１の本体内での排出動作を示す図であり、図９(a)、図１０(a)、図１１(a)は現像剤容器１の先端部を示す図である。また、図９(b)、図１０(b)、図１１(b)は図９(a)、図１０(a)、図１１(a)に示したｇ-ｇ断面から見た図である。
【００４０】
図９(a)に示す矢印S方向に現像剤容器１が回転すると、現像剤収容体２の滞留部１８に搬送された現像剤が、図９(b)に示すように搬送部材４の仕切り壁１９によって持ち上げられる。さらに現像剤容器１が図１０(a)に示すように矢印S方向へ回転すると、図１０(b)に示すように、現像剤は仕切り壁１９によってさらに持ち上げられる。また、さらに現像剤容器１が図１１(a)に示すように矢印S方向へ回転すると、図１１(b)に示すように、仕切り壁１９に持ち上げられた現像剤は搬送リブ２０へ受け渡され、搬送リブ２０に沿って図１１(a)に示す矢印ｆ方向へ、排出円筒部１５端部まで搬送される。そのため、搬送リブ２０によって搬送された現像剤は確実に排出円筒部１５内へ搬送され、その後、搬送リブ２０を滑ることによって得た搬送力にて、排出円筒部１５を通過し、排出口１２より装置本体へ供給される。つまり、搬送リブ２０の角度が十分でなければ、排出円筒部１５内を通過する事が困難となる。本実施例では搬送部材４の角度を４０度とし、滞留部１８の現像剤を持ち上げる仕切り壁１９が十分大きく設けられており、装置本体が必要とする現像剤を過不足なく排出する事ができる。
【００４１】
（検証）
続いて、本実施例にて説明した現像剤容器１を用いて実際に搬送性評価を実施した。搬送性評価を実施する前の現像剤容器１の条件は、現像剤容器１内に約８００ｇの現像剤を充填し、現像剤容器１の長手方向を水平にして強制的に振動を加える事により内部の現像剤の粉面を安定させ、現像剤の搬送に対して不利の状況とした。また、該評価を終えるタイミングは、本体が所望する単位時間あたりの現像剤排出量を満足できなくなる状態とした。尚、本評価では前記振動の時間は本評価では１５分、本体が所望する単位時間あたりの現像剤排出量を０．４ｇ/ｓである。また、現像剤容器１の回転速度は４０ｒｐｍとした。
【００４２】
上記した条件にて、本実施例の現像剤容器１の搬送性を評価したところ、初期から滞りなく排出し、末期まで本体が所望する排出量を十分満足する搬送性能を得る事が確認された。また、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約１．７％であった。尚、残留した現像剤は、その大半が現像剤収容体２の内面への付着であり、滞留部１８にはほとんど残っていなかった。
【００４３】
（比較例１）
比較例１として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１２(a)に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。尚、図１２(b)は比較例１との比較のために示した実施例の現像剤容器１の先端部の簡易的な断面図である。
【００４４】
図１２(a)に示すように、比較例１で用いた現像剤容器は、実施例と同様に突出部１７を設ける構成とした。ただし、実施例の現像剤容器１よりも搬送性の更なる向上を狙って、突出部１７の長さＬだけ、排出円筒部１５の突出部１７内に搬送リブ２０を侵入させている。また、図１２(b)に示す本実施例で採用した構成と比較して明らかなように、収容部８と搬送リブ２０が為すスペースＭや排出円筒部１５と搬送リブ２０が為すスペースＮが狭くなっている。尚、搬送部材４や現像剤収容体２の形状は、実施例の構成と同様である。また、搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００４５】
比較例１の現像剤容器１を用いた場合、初期から現像剤がほとんど排出されなかった。そこで、現像剤容器１の内部を確認したところ、前記スペースＭや前記スペースＮで、現像剤のブロッキングによる閉塞が確認された。これは、前記スペースＭや前記スペースＮが狭くなったために、現像剤の撹拌スペースが減少したためだと考えられる。
【００４６】
次に、前記現像剤容器１を振って内部の現像剤を解し、再度搬送性評価を実施した。すると、現像剤は滞りなく排出されたが、実施例と比較して現像剤の排出量が減少している事が確認された。尚、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約５．０％であった。
【００４７】
これは、前記スペースＭが狭くなった事により、搬送部材４で搬送される現像剤が減少したためだと考えられる。
【００４８】
（比較例２）
比較例２として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１３に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。
【００４９】
図１３に示すように、比較例２としては本実施例の特徴である、排出円筒部１５をフランジの内面まで突出させないようにした。尚、搬送部材４や現像剤収容体２の形状は、実施例で説明した構成と同様である。搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００５０】
比較例２の現像剤容器１を用いた場合、初期から中期にかけては実施例１の現像剤容器１と搬送性能の差は確認されなかった。しかしながら現像剤容器１内の現像剤量が減少してきた末期において、急激に搬送性の低下が確認され、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約１０．０％であった。該現像剤容器１内を観察したところ、図１３に示す滞留部１８付近に現像剤が残留している様子が確認された。これは、排出円筒部１５が内部に突出していないため、搬送部材４の搬送リブ２０と排出円筒部１５の端部の大きなクリアランスができるため、搬送リブ２０によって搬送力を得た現像剤が排出円筒部１５へ効率よく受け渡されないと考えられる。そのため、排出末期の急激な搬送性の低下につながったと考えられる。
【００５１】
（比較例３）
比較例３として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１４に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。
【００５２】
図１４に示すように、比較例３で用いた現像剤容器１は比較例２と同様に排出円筒部１５には突出部１７が設けられていない。そこで、比較例２で生じた排出円筒部１５と搬送リブ２０のクリアランスを無くすために、搬送リブ２０自体の傾斜角度を鈍化させ、排出円筒部１５の端部に搬送リブ２０を延在させている。具体的には、図５(b)に示す実施例で用いた搬送部材において、軸Pと搬送リブ２０との角度αが４０度であったのに対して、比較例２の該角度は３５度となった。尚、その他の現像剤容器１の構成については実施例、比較例１、比較例２と同様である。また、搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００５３】
比較例３の現像剤容器１を用いた場合、実施例および比較例２と比較して初期の搬送性に有意差は確認されなかったが、排出中期から末期にかけて搬送性が低下する傾向にあった。また、先ほどと同様に評価終了後に現像剤容器１に残留した現像剤量を測定したところ、初期重量の約６．６％であった。これは、搬送リブ２０の角度を鈍化させた事によって、現像剤が得る搬送力が低下し、現像剤が排出円筒部１５内をスムーズに搬送されなくなったためと考えられる。
【００５４】
（比較例４）
続いて、比較例４として以下に説明する現像剤容器１を用いて評価を実施した。図１５に評価に用いた現像剤容器１の先端部の断面図を示す。
【００５５】
図１５に示すように、比較例４で用いた現像剤容器１は比較例２、比較例３と同様に排出円筒部１５には突出部１７が設けられていない。また、比較例２で搬送性低下の要因であった、排出円筒部１５と搬送リブ２０のクリアランスをなくし、かつ比較例３で搬送性低下の要因であった搬送リブ２０の角度の鈍化を解消し、実施例と同様に４０度とした。したがって、搬送部材４の仕切り壁１９と滞留部１８とが為すスペースＷは実施例よりも狭くなっている。尚、その他の現像剤容器１の構成については実施例、比較例２、比較例３と同様である。また、搬送性評価条件は、実施例で説明したそれと同様である。
【００５６】
比較例４の現像剤容器１を用いた場合、排出初期において、現像剤が排出されなかった。そこで、現像剤容器１の内部を確認したところ、図１５に示すように搬送部材４と滞留部１８とが為すスペースＷ付近にて、現像剤のブロッキングによる閉塞が確認された。これは、該スペースＷが実施例に示した現像剤容器１よりも狭くなったことにより、現像剤の撹拌スペースが減少したためだと考えられる。続いて、先ほど現像剤が閉塞した現像剤容器１を振って内部の現像剤を解した後、再度評価したが、実施例と比較して現像剤の排出量が少ない事が確認された。これについても、該スペースＷが狭くなった事により、搬送部材４の現像剤の搬送量が減ったためだと考えられる。尚、評価終了後の現像剤容器１内に残留した現像剤は初期充填量の約７．０％であった。
【００５７】
以上、説明してきた実施例、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４の搬送性評価結果の一覧を表１に示す。表１より、実施例の現像剤容器は比較例１、比較例２、比較例３、比較例４のいずれの現像剤容器１と比較しても、初期から末期にかけて搬送性能が優位である事が確認できた。また、評価後の残留した現像剤量はもっとも少ないことが確認された。すなわち、本実施例の現像剤容器１は排出円筒部１５の端部にフランジ３内に突出させる突出部１７を設け、搬送部材４を収容部８から突出部１７の端面近傍まで延在させる事により、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４の構成よりも搬送性に優れた現像剤容器１を提供することが可能であることが確認された。
【００５８】
【表１】
【符号の説明】
【００５９】
１ 現像剤容器
２ 現像剤収容体
３ フランジ
４ 搬送部材
５ キャップ
６ シール部材
７ 開口部
８ 収容部
９ 搬送突起部
１０ 把持部
１１ 肩部
１２ 排出口
１３ 嵌め込み部
１４ 非互換突起
１５ 排出円筒部
１６ シール挿入部
１７ 突出部
１８ 滞留部
１９ 仕切り壁
２０ 搬送リブ
２１ スリット
２２ シール部
２３ 係合爪
２４ 解除爪
２５ 伝達部
２６ 駆動受けリブ
１０１ 画像形成装置
１０２ 容器ハウジング
１０３ 感光体
１０４ 現像器
１０５ レーザー光
１０６ 紙
１０７ 中間転写体
１０８ 定着器
１０９ 駆動モータ
２０１ 現像剤容器
２０２ 現像剤収容体
２０３ フランジ
２０４ 搬送部材
２０５ 排出円筒部
２０６ 搬送リブ
２０７ 仕切り壁
２０８ 開口部
２０９ 収容部
２１０ 中間円筒部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に着脱自在な、回転する事により現像剤を排出する現像剤容器であって、
前記現像剤容器は、現像剤を収容する現像剤収容体と、前記現像剤収容体の回転によって現像剤を搬送する搬送部材とからなり、
前記現像剤収容体は、現像剤を収容する円筒状の収容部と、前記収容部端面の現像剤容器の回転中心に設けられ、前記収容部内径よりも小内径の中間円筒部と、前記中間円筒部端面の該回転中心に設けられ、前記中間円筒部内径よりも小内径の排出円筒部を有し、
前記搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって前記収容部および前記中間円筒部内の現像剤を持ち上げる仕切り壁部と、持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブ部を有しており、
前記排出円筒部は、一端部に排出口と他端部に前記中間円筒部内へ突出する突出部を有し、前記仕切り壁部と前記搬送リブ部は、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする現像剤容器。
【請求項２】
画像形成装置に着脱自在な、回転することによって現像剤を排出する現像剤容器であって、
前記現像剤容器は、
２軸延伸ブロー成形法によって形成される現像剤を収容する現像剤収容体と、
射出成形法によって形成されるフランジと、
前記現像剤収容体に相対回転不可に組み込まれる搬送部材とからなり、
前記現像剤収容体は、
ブローするためのエアを吹き込む開口が形成された開口部と、
前記エアおよび延伸ロッドによって延伸される前記開口部内径よりも大内径の収容部とを有し、
前記フランジは、前記現像剤収容体に係合し、
少なくとも一部が前記開口部の外周面を覆う中間円筒部と、
前記中間円筒部端面の前記現像剤容器の回転中心に形成され、前記中間円筒部内径よりも小内径であり、一端部に排出口と他端部に前記嵌め込み部内へ突出する突出部を備える排出円筒部とを有し、
前記搬送部材は、
前記現像剤容器の回転によって前記現像剤収容体内の現像剤を持ち上げる仕切り壁部と、
持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブ部とを有しており、
前記仕切り壁部と前記搬送リブ部は、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする現像剤容器。
【請求項１】
画像形成装置に着脱自在な、回転する事により現像剤を排出する現像剤容器であって、
前記現像剤容器は、現像剤を収容する現像剤収容体と、前記現像剤収容体の回転によって現像剤を搬送する搬送部材とからなり、
前記現像剤収容体は、現像剤を収容する円筒状の収容部と、前記収容部端面の現像剤容器の回転中心に設けられ、前記収容部内径よりも小内径の中間円筒部と、前記中間円筒部端面の該回転中心に設けられ、前記中間円筒部内径よりも小内径の排出円筒部を有し、
前記搬送部材は、前記現像剤容器の回転によって前記収容部および前記中間円筒部内の現像剤を持ち上げる仕切り壁部と、持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブ部を有しており、
前記排出円筒部は、一端部に排出口と他端部に前記中間円筒部内へ突出する突出部を有し、前記仕切り壁部と前記搬送リブ部は、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする現像剤容器。
【請求項２】
画像形成装置に着脱自在な、回転することによって現像剤を排出する現像剤容器であって、
前記現像剤容器は、
２軸延伸ブロー成形法によって形成される現像剤を収容する現像剤収容体と、
射出成形法によって形成されるフランジと、
前記現像剤収容体に相対回転不可に組み込まれる搬送部材とからなり、
前記現像剤収容体は、
ブローするためのエアを吹き込む開口が形成された開口部と、
前記エアおよび延伸ロッドによって延伸される前記開口部内径よりも大内径の収容部とを有し、
前記フランジは、前記現像剤収容体に係合し、
少なくとも一部が前記開口部の外周面を覆う中間円筒部と、
前記中間円筒部端面の前記現像剤容器の回転中心に形成され、前記中間円筒部内径よりも小内径であり、一端部に排出口と他端部に前記嵌め込み部内へ突出する突出部を備える排出円筒部とを有し、
前記搬送部材は、
前記現像剤容器の回転によって前記現像剤収容体内の現像剤を持ち上げる仕切り壁部と、
持ち上げられた現像剤を前記排出円筒部へ搬送する搬送リブ部とを有しており、
前記仕切り壁部と前記搬送リブ部は、現像剤を前記排出円筒部へ受け渡すように、前記収容部内より前記突出部端面近傍へ延在する事を特徴とする現像剤容器。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２４１４６８（Ｐ２０１０−２４１４６８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９２９５３（Ｐ２００９−９２９５３）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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