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技術 粉体補給装置、粉体移送装置、現像装置及び画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 岩田信夫笠原伸夫村松智松本純一市川智之
出願日 2000年7月31日 (19年1ヶ月経過) 出願番号 2000-230582
公開日 2002年2月12日 (17年7ヶ月経過) 公開番号 2002-046843
状態 拒絶査定
技術分野 電子写真における乾式現像 振動コンベヤ
主要キーワード 可動ストッパー 保持スペース 粉体移送装置 容器支持部材 グラフ横軸 偏心溝 従動節 本体内壁
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重要な関連分野

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図面 (18)

課題

シンプルな構造で低コスト粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することのできる粉体補給装置を提供する。

解決手段

交換可能に設けられたトナー収容器11を有し、該トナー収容器内トナーTをトナー補給先である現像装置2に補給するトナー補給装置10において、トナー収容器11として一側壁の端部寄りトナー排出口部11aが形成されているものを用いる。また、該トナー収容器11を、該排出口部11aが鉛直方向下方を向くように配置した状態で、該排出口部11aに向かってトナーTが移動するように、該トナー収容器11を往復運動させる往復運動手段として、容器保持部材12とトナー収容器11とを付勢するバネ15と、カム16と、ダンパー18とを設けた。

概要

背景

従来、複写機ファクシミリプリンター等の画像形成装置現像装置トナー補給するトナー補給装置として、交換可能に設けられたトナー収容器を有し、該トナー収容器内のトナーをトナー補給先である現像装置の現像剤補給部に補給するトナー補給装置が知られている。このようなトナー補給装置では、トナー収容器内のトナーがなくなった時点で、トナーを収容した新たなトナー収容器と交換する。

上記トナー補給装置としては、例えば図15に示すように、トナー収容器111内にスクリュー又はコイルスプリング等の可動部材112を設けるものが知られている。このトナー補給装置では、可動部材112の回転軸112aを回転駆動することによってトナー収容器111内のトナーを排出口111aに向かう方向に移送し、排出口111aから排出させて現像剤補給部に補給する。

また、上記トナー補給装置としては、図16示すように、スクリューボトル211と呼ばれる、その内周面円周方向に沿った螺旋状の突起212が形成された円筒状のトナー収容器を用いるものも知られている。このトナー補給装置では、スクリューボトル211を回転駆動することによって、スクリューボトル内のトナーを排出口211aの方向に移送し、排出口211aから排出させて現像剤補給部に補給する。

概要

シンプルな構造で低コスト粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することのできる粉体補給装置を提供する。

交換可能に設けられたトナー収容器11を有し、該トナー収容器内のトナーTをトナー補給先である現像装置2に補給するトナー補給装置10において、トナー収容器11として一側壁の端部寄りトナー排出口部11aが形成されているものを用いる。また、該トナー収容器11を、該排出口部11aが鉛直方向下方を向くように配置した状態で、該排出口部11aに向かってトナーTが移動するように、該トナー収容器11を往復運動させる往復運動手段として、容器保持部材12とトナー収容器11とを付勢するバネ15と、カム16と、ダンパー18とを設けた。

目的

本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その第1の目的は、シンプルな構造で低コストな粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することのできる粉体補給装置を提供することである。また、第2の目的は、シンプルな構成で低コストな現像剤収容器を用いて、現像剤収容器内の現像剤を確実に補給できる現像剤補給装置を備えることにより、現像収容器交換コストが低く、且つ良好な現像を行うことができる現像装置及び画像形成装置を提供することである。

そこで、本発明の第3の目的は、粉体移送経路断面積を小さくして粉体移送装置の小型化を図りつつ、粉体を良好に移送することができる粉体移送装置を提供することである。また、第4の目的は、現像剤移送経路の断面積が小さい場合にも、現像剤を良好に移送することができる小型の現像剤移送装置を備えることにより、現像剤を良好に移送することができる小型の現像装置及び画像形成装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
5件

この技術が所属する分野

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請求項1

交換可能に設けられた粉体収容器を有し、該粉体収容器内の粉体粉体補給先に補給する粉体補給装置において、上記粉体収容器として一側壁の端部寄り粉体排出口が形成されているものを用い、該粉体収容器を、該排出口が鉛直方向下方を向くように配置した状態で、該排出口に向かって粉体が移動するように、該粉体収容器を往復運動させる往復運動手段を設けたことを特徴とする粉体補給装置。

請求項2

請求項1の粉体補給装置において、上記往復運動の方向を、上記一側壁における上記端部と反対側の端部とを結ぶ線に沿った方向に設定したことを特徴とする粉体補給装置。

請求項3

請求項1又は2の粉体補給装置において、上記一側壁を、粉体収容器内の粉体が上記排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けたことを特徴とする粉体補給装置。

請求項4

請求項1、2又は3の粉体補給装置において、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、粉体収容器が後退するときの加速度の大きさを、前進するときの加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とする粉体補給装置。

請求項5

請求項1、2又は3の粉体補給装置において、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、前進する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさを、後退する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とする粉体補給装置。

請求項6

請求項5の粉体補給装置において、上記粉体収容器を上記前進方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して上記粉体収容器を上記後退方向に押圧して移動する押圧移動手段と、該押圧移動を解除する押圧解除手段と、押圧が解除され該付勢手段の付勢力で上記前進方向に移動する粉体収容器と当接することにより粉体収容器を停止させるストッパーとを設けたことを特徴とする粉体補給装置。

請求項7

請求項6の粉体補給装置において、上記ストッパーを、上記粉体収容器との当接により上記前進方向に移動可能に設けるとともに、上記前進方向におけるストッパーと装置本体との間に、ストッパーを上記後退方向に付勢する弾性部材を設けたこと特徴とする粉体補給装置。

請求項8

請求項1、2、3、4、5、6又は7の粉体補給装置において、上記粉体収容器の外形状が、直方体であることを特徴とする粉体補給装置。

請求項9

交換可能に設けられた現像剤収容器を有し、該現像剤収容器内の現像剤を現像装置内現像剤補給部に補給する現像剤補給装置を備えた現像装置において、請求項1乃至8の粉体補給装置を、上記トナー補給装置として用いたことを特徴とする現像装置。

請求項10

像担持体に形成された潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、上記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置として、請求項1乃至8のいずれかの粉体補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

請求項11

粉体を移送する粉体移送装置において、粉体の移送経路を形成する移送経路部材の鉛直方向下方に向いた一側壁を、粉体が移送経路の入口から出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けるとともに、該移送経路部材を往復運動させる往復運動手段を設けたことを特徴とする粉体移送装置。

請求項12

請求項11の粉体移送装置において、上記往復運動の方向を、上記一側壁における上記移送経路部材の一端部と反対側の端部とを結ぶ線に沿った方向に設定したことを特徴とする粉体移送装置。

請求項13

請求項11又は12の粉体移送装置において、粉体が上記出口に向かう方向に対して、移送経路部材が後退するときの加速度の大きさを、前進するときの加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とする粉体移送装置。

請求項14

請求項11又は12の粉体移送装置において、粉体が上記出口に向かう方向に対して、前進する移送経路部材の、停止時に生じる加速度の大きさを、後退する移送経路部材の、停止時に生じる加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とする粉体移送装置。

請求項15

請求項14の粉体移送装置において、上記移送経路部材を上記前進方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して上記移送経路部材を上記後退方向に押圧して移動する押圧移動手段と、該押圧移動を解除する押圧解除手段と、押圧が解除され該付勢手段の付勢力で上記前進方向に移動する移送経路部材と当接することにより移送経路部材を停止させるストッパーとを設けたことを特徴とする粉体移送装置。

請求項16

請求項15の粉体移送装置において、上記ストッパーを、上記移送経路部材との当接により上記前進方向に移動可能に設けるとともに、上記前進方向におけるストッパーと装置本体との間に、ストッパーを上記後退方向に付勢する弾性部材を設けたこと特徴とする粉体移送装置。

請求項17

装置内の互いに異なる場所に現像剤を移送する現像剤移送装置を備えた現像装置において、請求項11乃至16の粉体移送装置を、上記現像剤移送装置として用いたことを特徴とする現像装置。

請求項18

装置内の互いに異なる場所に現像剤を移送する現像剤移送装置を備えた画像形成装置において、請求項11乃至16の粉体移送装置を、上記現像剤移送装置として用いたことを特徴とする画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、交換可能に設けられた粉体収容器を有し、該粉体収容器内の粉体粉体補給先に補給する粉体補給装置、該粉体補給装置を備えた現像装置及び画像形成装置に関するものである。また本発明は、粉体を移送する粉体移送装置、該粉体移送装置を備えた現像装置及び画像形成装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、複写機ファクシミリプリンター等の画像形成装置の現像装置にトナーを補給するトナー補給装置として、交換可能に設けられたトナー収容器を有し、該トナー収容器内のトナーをトナー補給先である現像装置の現像剤補給部に補給するトナー補給装置が知られている。このようなトナー補給装置では、トナー収容器内のトナーがなくなった時点で、トナーを収容した新たなトナー収容器と交換する。

0003

上記トナー補給装置としては、例えば図15に示すように、トナー収容器111内にスクリュー又はコイルスプリング等の可動部材112を設けるものが知られている。このトナー補給装置では、可動部材112の回転軸112aを回転駆動することによってトナー収容器111内のトナーを排出口111aに向かう方向に移送し、排出口111aから排出させて現像剤補給部に補給する。

0004

また、上記トナー補給装置としては、図16示すように、スクリューボトル211と呼ばれる、その内周面円周方向に沿った螺旋状の突起212が形成された円筒状のトナー収容器を用いるものも知られている。このトナー補給装置では、スクリューボトル211を回転駆動することによって、スクリューボトル内のトナーを排出口211aの方向に移送し、排出口211aから排出させて現像剤補給部に補給する。

発明が解決しようとする課題

0005

ところが、上記可動部材を用いる場合には、トナー収容器内に可動部材を設ける必要があるため、トナー収容器の交換コストが高くなるという不具合がある。また、可動部材は、トナー収容器外部の駆動源から駆動を与えられるため、トナー収容器には開口部が形成される。このため、この開口部をシールするためのシール部材を設ける必要があり、トナー収容器の構造が複雑化する、という不具合もある。また、上記スクリューボトルを用いる場合にも、その内周面に螺旋状突起を設ける必要があるため、トナー収容器の構造の複雑化は免れない。

0006

上記不具合を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ね、内部に可動部材や螺旋状突起等のない、シンプルな構造で低コストなトナー収容器を用いて、トナー収容器内のトナーを現像装置に補給することができるトナー補給装置を発明するに至った。このトナー補給装置は、トナー収容器として、シンプルな構造で低コストな例えば直方体のトナー収容器を用い、このトナー収容器に形成された排出口に向かって容器内の粉体が移動するように、トナー収容器を往復運動させる往復運動手段を設けたものである。このトナー補給装置においては、トナー収容器の往復運動によってトナー収容器内のトナーに生じる慣性力で、トナーが排出口に向かって徐々に移動し、排出口から排出される。

0007

しかしながら、上記トナー補給装置は、トナー収容器の構造の複雑化及びトナー収容器の交換コスト増という不具合を解決できるものであるが、一方で、上記排出口を設ける位置によっては、収容器内のトナーが良好に排出されないことがあるという新たな問題点が発生した。具体的には、図17に示すように、トナー収容器311の片端壁下部に排出口311aを形成した場合、往復運動によって該端壁に向かって徐々に移動してきたトナーは、該端壁にぶつかることによって該排出口311a付近堆積する。そして堆積したトナーが重力圧縮され、この圧縮されたトナーによって該排出口311aが塞がれたり、排出口311aよりも大きなトナー塊が発生して補給量が低下したりして、トナーの良好な排出が阻害されてしまうのである。

0008

なお、以上の問題点は、画像形成装置の現像装置にトナーを補給するためのトナー補給装置のみならず、交換可能に設けられた粉体収容器を有し、該粉体収容器内の粉体を粉体補給先に補給する粉体補給装置であって、粉体収容器を往復運動させることで粉体を補給する粉体補給装置においては、同様に発生するものである。

0009

本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その第1の目的は、シンプルな構造で低コストな粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することのできる粉体補給装置を提供することである。また、第2の目的は、シンプルな構成で低コストな現像剤収容器を用いて、現像剤収容器内の現像剤を確実に補給できる現像剤補給装置を備えることにより、現像収容器の交換コストが低く、且つ良好な現像を行うことができる現像装置及び画像形成装置を提供することである。

0010

なお、特開平9−244372号公報においては、「交換可能に設けられたトナー収納容器収納するトナー供給装置において、前記トナー供給装置に前記トナー収納容器を係合する手段と、前記トナー収納容器の出口方向に往復振動を与える手段とを設けると共に、前記トナー収納容器の内壁に往復振動の方向と直交した溝を設けたことを特徴とするトナー供給装置」が提案されている。この公報に開示されたトナー供給装置では、トナー収納容器としての箱体の片端壁の上部に、トナーを排出する出口部が形成されており、箱体の底部より出口に向かう傾斜面に複数の溝が設けられている。このトナー供給装置においては、トナー収納容器の往復振動によって、トナーが各溝を乗り越えて箱体の片端壁上部に形成された出口部に移動する。これによれば、出口部付近でトナーが堆積し圧縮することがないので、出口部付近に堆積し圧縮されたトナーによって出口が塞がれたり、出口部よりも大きなトナー塊によってトナー排出量が低下したりすることを防止できると考えられる。しかしながら、上記公報記載のトナー供給装置では、トナー収容器内壁に上記複数の溝のような特殊構造を設ける必要があるため、トナー収容器の構造の複雑化、それに伴う交換コスト増という問題が残されていた。

0011

一方、本発明者らは、画像形成装置内又は現像装置内のある箇所から他の箇所へトナーを移送するトナー移送装置として、これら箇所を、トナー移送路を形成する移送経路部材でつなぎ、移送経路部材底面を水平に配置するとともに、トナーが移送経路の入口から出口に向かって移動するように、トナー移送経路部材を水平方向に往復運動させる往復運動手段を設けたものを開発した。このトナー移送装置においては、移送経路部材の往復運動によって移送経路器内のトナーに生じる慣性力で、移送経路内のトナーを入口から出口に向かって徐々に移送し、移送先へ移送する。

0012

上記構成のトナー移送装置について小型化を図る場合、上記トナー移送経路を形成するための移送経路部材も小型にすることが望ましい。このように移送経路部材の小型化を図るためには、トナー移送方向と直交する面内のトナー移送経路の断面積が小さくなるように構成することが考えられる。

0013

しかしながら、上記トナー移送方向と直交する面内のトナー移送経路の断面積が小さくなると、トナー移送量が同じ場合では、移送経路を移送される粉体が移送経路部材に接触する接触面積が大きくなる。これにより、粉体と移送経路部材との摩擦抵抗が大きくなり、移送経路内の粉体が上記出口方向に移送され難くなるという問題があった。

0014

なお、この接触面積が大きくなって移送され難くなるという問題は、画像形成装置内又は現像装置内でトナーを移送するためのトナー移送装置のみならず、粉体を移送する粉体移送装置であって、移送経路部材を往復運動させることで移送経路部材内の粉体を移送する粉体移送装置においては、同様に発生するものである。

0015

そこで、本発明の第3の目的は、粉体移送経路の断面積を小さくして粉体移送装置の小型化を図りつつ、粉体を良好に移送することができる粉体移送装置を提供することである。また、第4の目的は、現像剤移送経路の断面積が小さい場合にも、現像剤を良好に移送することができる小型の現像剤移送装置を備えることにより、現像剤を良好に移送することができる小型の現像装置及び画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0016

上記第1の目的を達成するために、請求項1の粉体補給装置は、交換可能に設けられた粉体収容器を有し、該粉体収容器内の粉体を粉体補給先に補給する粉体補給装置において、上記粉体収容器として一側壁の端部寄り粉体排出口が形成されているものを用い、該粉体収容器を、該排出口が鉛直方向下方を向くように配置した状態で、該排出口に向かって粉体が移動するように、該粉体収容器を往復運動させる往復運動手段を設けたことを特徴とするものである。

0017

この粉体補給装置においては、粉体収容器の往復運動によって該容器内の粉体に生じる慣性力で、粉体収容器内の粉体を上記端部寄りに形成された排出口に向かって徐々に移動させる。このような粉体の移動を可能にするためには、例えば後述する請求項3のように、上記一側壁を、粉体収容器内の粉体が排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けたり、後述する請求項4のように、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、粉体収容器が後退するときの加速度の大きさを、前進するときの加速度の大きさよりも大きくなるように設定したり、あるいは、後述する請求項5のように、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、前進する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさを、後退する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさよりも大きくなるように設定したりすることが考えられる。そして、上記移動により、上記排出口に達した粉体は、重力によって落下し、粉体補給先に補給される。このように、粉体収容器の往復運動によって該容器内の粉体に生じる慣性力で、粉体収容器内の粉体を排出することができるので、粉体収容器内に螺旋状突起や溝等の特殊構造及びスクリュー等の可動部材を設ける必要がない。また、上記排出口は鉛直方向下方を向いているため、排出口上に粉体が堆積することがなく、堆積した粉体が重力で圧縮されることに起因する排出口の閉塞や排出量の低下も生じない。よって、シンプルな構造で低コストな粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することができる。

0018

請求項2の発明は、請求項1の粉体補給装置において、上記往復運動の方向を、上記一側壁における上記端部と反対側の端部とを結ぶ線に沿った方向に設定したことを特徴とするものである。

0019

この粉体補給装置においては、上記設定により、上記往復運動の一方向と粉体収容器内の粉体が上記排出口に移動する方向とが一致する。よって、上記往復運動手段によって粉体収容器に与えられる該一方向の力が、他の方向に分散されることなく、粉体収容器内の粉体を上記排出口に向かって移動させる力として発揮される。

0020

請求項3の発明は、請求項1又は2の粉体補給装置において、上記一側壁を、粉体収容器内の粉体が上記排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けたことを特徴とするものである。

0021

この粉体補給装置においては、粉体収容器内の粉体が上記排出口に向かう向きに、粉体重力の分力が生じる。この粉体重力の分力を利用することにより、例えば粉体収容器が往時と復時とで同じ大きさの加速度で往復運動する場合、後述する請求項4のように、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、粉体収容器が後退するときの加速度の大きさを、前進するときの加速度の大きさよりも大きくなるように設定する場合、あるいは、後述する請求項5のように、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、前進する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさを、後退する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさよりも大きく設定したりする場合に、粉体収容器内の粉体を排出口に向けて移動させることができる。

0022

請求項4の発明は、請求項1、2又は3の粉体補給装置において、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、粉体収容器が後退するときの加速度の大きさを、前進するときの加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とするものである。

0023

この粉体補給装置においては、上記設定により、粉体収容器が上記後退方向に加速されることによって生じる、収容器内の粉体の上記前進方向への慣性力が、粉体収容器が上記前進方向に加速されることによって生じる、収容器内の粉体の上記後退方向への慣性力よりも大きくなるので、粉体収容器の往復運動を繰り返すことで、粉体収容器内の粉体を排出口に向けて移動させることができる。また、上記一側壁を、粉体収容器内の粉体が排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けた場合には、上記慣性力と粉体重力との相乗効果で、粉体収容器内の粉体を排出口に向けてより確実に移動させることができる。

0024

請求項5の発明は、請求項1、2又は3の粉体補給装置において、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、前進する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさを、後退する粉体収容器の、停止時に生じる加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とするものである。

0025

この粉体補給装置においては、上記設定により、前進する粉体収容器の停止時生じる、収容器内の粉体の上記前進方向への慣性力が、後退する粉体収容器の停止時に生じる、収容器内の粉体の上記後退方向への慣性力よりも大きくなるので、粉体収容器の往復運動を繰り返すことで、例えば上記鉛直方向下向きの容器壁を、略水平に設けた場合にも、粉体収容器内の粉体を排出口に向けて移動させることができる。なお、粉体補給先の位置によっては、上記一側壁を、粉体が排出口に向かうにつれて高くなるように傾斜して設ける場合がある。この場合にも、粉体を排出口に向かわせる力として作用する上記慣性力が、該慣性力の向きとは反対向きに生じる粉体重力の分力よりも大きくなるように、上記各加速度を設定することにより、粉体収容器内の粉体を排出口に向けて移動させることができる。また、上記一側壁を、粉体収容器内の粉体が排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けた場合には、上記慣性力と粉体重力との相乗効果で、粉体収容器内の粉体を排出口に向けてより確実に移動させることができる。

0026

請求項6の発明は、請求項5の粉体補給装置において、上記粉体収容器を上記前進方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して上記粉体収容器を上記後退方向に押圧して移動する押圧移動手段と、該押圧移動を解除する押圧解除手段と、押圧が解除され該付勢手段の付勢力で上記前進方向に移動する粉体収容器と当接することにより粉体収容器を停止させるストッパーとを設けたことを特徴とするものである。

0027

この粉体補給装置においては、上記押圧移動手段で、粉体収容器を押圧することにより粉体収容器を上記後退方向に移動させ、上記押圧解除手段で、該押圧移動を解除した瞬間に上記付勢手段の付勢力によって粉体収容器を上記前進方向に移動させる。そして、上記前進方向に移動する粉体収容器は、上記ストッパーと当接することによって上記前進方向への移動が急激に停止される。このように、付勢力によって高速度で移動する粉体収容器を、ストッパーで急激に停止することにより、前進する粉体収容器の停止時に、大きな加速度を発生させることができる。

0028

請求項7の発明は、請求項6の粉体補給装置において、上記ストッパーを、上記粉体収容器との当接により上記前進方向に移動可能に設けるとともに、上記前進方向におけるストッパーと装置本体との間に、ストッパーを上記後退方向に付勢する弾性部材を設けたこと特徴とするものである。

0029

この粉体補給装置においては、上記ストッパーと上記粉体収容器とが当接すると、ストッパーが上記前進方向に移動して、ストッパーと粉体収容器との間に発生する衝撃が吸収される。また、二次的にストッパーを通して伝えられる衝撃が、弾性部材の弾性変形によって吸収される。よって、ストッパーと粉体収容器との当接時に発生する振動や当接音を抑えることができる。弾性部材が弾性変形することで吸収した衝撃エネルギーは、内部変形のエネルギーとして貯えられ、弾性部材が復元する際の復元力になると考えられる。そして、粉体収容器が上記後退方向に移動し、粉体収容器とストッパーとの当接が解除されると、この弾性部材の復元によって上記ストッパーが上記後退方向に付勢され、後退する。

0030

請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6又は7の粉体補給装置において、上記粉体収容器の外形状が、直方体であることを特徴とするものである。

0031

この粉体補給装置おいては、粉体収容器として、外形状が平面のみからなる直方体の容器を用いることにより、例えば大量に保管する際や輸送時等において積み重ねることが可能になる。よって、従来のスクリューボトルのような円筒状の容器を用いる場合に比して、容器の取り扱いが容易になる。また、直方体の側面を手で持ちやすい幅に設定すれば、円筒状の容器を用いる場合のように、手が滑って持ち難いという不具合も生じない。さらに、例えば直方体の容器と円筒状の容器とを、大きさの同じ断面四角形状容器ホルダで支持する場合の、両者の粉体収容量を比較すると、円筒状の容器には四隅デッドスペースが生じるため、直方体の容器に比して収容量が小さくなる。よって、直方体の容器を用いることにより、円筒状の容器を用いる場合に比して、同じスペースでの粉体収容量を増大することが可能になる。

0032

上記第2の目的を達成するために、請求項9の発明は、交換可能に設けられた現像剤収容器を有し、該現像剤収容器内の現像剤を現像装置内の現像剤補給部に補給する現像剤補給装置を備えた現像装置において、請求項1乃至8の粉体補給装置を、上記トナー補給装置として用いたことを特徴とするものである。ここで、上記現像剤は、トナーのみ、キャリアのみ、及びトナーとキャリアとを含む二成分現像剤のいずれであってもよい。

0033

この現像装置においては、請求項1乃至8のいずれかの粉体補給装置を現像剤補給装置として用いることにより、シンプルな構成で低コストな現像剤収容器を用いて、現像剤収容器内の現像剤粉体を確実に上記現像剤補給部に補給する。

0034

請求項10の発明は、像担持体に形成された潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、上記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置として、請求項1乃至8のいずれかの粉体補給装置を備えたことを特徴とするものである。ここで、上記現像剤は、トナーのみ、キャリアのみ、及びトナーとキャリアとを含む二成分現像剤のいずれであってもよい。

0035

この画像形成装置においては、請求項1乃至8のいずれかの粉体補給装置を現像剤補給装置として用いることにより、シンプルな構成で低コストな現像剤収容器を用いて、現像剤収容器内の現像剤粉体を確実に上記現像剤補給部に補給する。この現像剤補給部に補給された現像剤を、線像担持体の表面に形成された潜像の現像に用いる。

0036

上記第3の目的を達成するために、請求項11の発明は、粉体を移送する粉体移送装置において、粉体の移送経路を形成する移送経路部材の鉛直方向下方に向いた一側壁を、粉体が移送経路の入口から出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けるとともに、該移送経路部材を往復運動させる往復運動手段を設けたことを特徴とするものである。

0037

この粉体移送装置においては、上記往復運動手段で上記移送経路部材を往復運動することによって移送経路内の粉体に生じる慣性力と、上記入口から出口に向かう向きに生じる粉体重力の分力とによって、移送経路内の粉体を出口に向かって移動させる。また、上記一側壁を上記のように傾斜して設けることにより、移送経路内の粉体と移送経路部材との接触部における上記出口方向に働く摩擦抵抗を、該部材壁を水平に設けた場合の該摩擦抵抗よりも小さくする。よって、該部材壁を水平に設ける場合に比して、移送経路内の粉体を上記出口方向に移動させ易くすることができ、粉体移送経路の断面積が小さい場合にも、粉体を良好に移送することができる。

0038

請求項12の発明は、請求項11の粉体移送装置において、上記往復運動の方向を、上記一側壁と平行な方向に設定したことを特徴とするものである。

0039

この粉体移送装置においては、上記設定により、上記往復運動の一方向と上記粉体重力の分力の向きとが一致する。よって、上記往復運動手段によって移送経路部材に与えられる該一方向の力が、他の方向に分散されることなく、移送経路内の粉体を上記出口に向かって移動させる力として発揮される。

0040

請求項13の発明は、請求項11又は12の粉体移送装置において、粉体が上記出口に向かう方向に対して、移送経路部材が後退するときの加速度の大きさを、前進するときの加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とするものである。

0041

この粉体移送装置においては、上記設定により、請求項4について記載したのと同様の作用が生じる。よって、上記慣性力と粉体重力との相乗効果で、移送経路内の粉体をより良好に移送することができる。

0042

請求項14の発明は、請求項11又は12の粉体移送装置において、粉体が上記出口に向かう方向に対して、前進する移送経路部材の、停止時に生じる加速度の大きさを、後退する移送経路部材の、停止時に生じる加速度の大きさよりも大きくなるように設定したことを特徴とするものである。

0043

この粉体移送装置においては、上記設定により、請求項5について記載したのと同様の作用が生じる。よって、上記慣性力と粉体重力との相乗効果で、移送経路内の粉体をより良好に移送することができる。

0044

請求項15の発明によれば、請求項14の粉体移送装置において、上記移送経路部材を上記前進方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して上記移送経路部材を上記後退方向に押圧して移動する押圧移動手段と、該押圧移動を解除する押圧解除手段と、押圧が解除され該付勢手段の付勢力で上記前進方向に移動する移送経路部材と当接することにより移送経路部材を停止させるストッパーとを設けたことを特徴とするものである。

0045

この粉体移送装置においては、請求項6について記載したのと同様の作用により、前進する移送経路部材の停止時に、大きな加速度を発生させることができる。

0046

請求項16の発明は、請求項15の粉体移送装置において、上記ストッパーを、上記移送経路部材との当接により上記前進方向に移動可能に設けるとともに、上記前進方向におけるストッパーと装置本体との間に、ストッパーを上記後退方向に付勢する弾性部材を設けたこと特徴とするものである。

0047

この粉体移送装置においては、請求項7について記載したのと同様の作用により、ストッパーと移送経路部材との当接時に発生する振動や当接音を抑えることができる。

0048

上記第4の目的を達成するために、請求項17の発明は、装置内の互いに異なる場所に現像剤を移送する現像剤移送装置を備えた現像装置において、請求項11乃至16の粉体移送装置を、上記現像剤移送装置として用いたことを特徴とする特徴とするものである。ここで、上記現像剤は、トナーのみ、キャリアのみ、及びトナーとキャリアとを含む二成分現像剤のいずれであってもよい。

0049

この現像装置においては、請求項11乃至16のいずれかの粉体移送装置を現像剤移送装置として用いることにより、現像装置内の現像剤移送経路の断面積が小さい場合にも、現像剤を良好に移送する。

0050

請求項18の発明は、装置内の互いに異なる場所に現像剤を移送する現像剤移送装置を備えた画像形成装置において、請求項11乃至16の粉体移送装置を、上記現像剤移送装置として用いたことを特徴とするものである。ここで、上記現像剤は、トナーのみ、キャリアのみ、及びトナーとキャリアとを含む二成分現像剤のいずれであってもよい。

0051

この画像形成装置においては、請求項11乃至16のいずれかの粉体移送装置を現像剤移送装置として用いることにより、現像装置内の現像剤移送経路の断面積が小さい場合にも、現像剤を良好に移送する。

発明を実施するための最良の形態

0052

〔実施形態1〕以下、本発明の粉体補給装置を、電子写真式複写機(以下、複写機という)の現像装置におけるトナー補給装置に適用した実施形態について説明する。図1は本実施形態に係る複写機の作像部分を示す概略構成図である。潜像担持体としての感光体1の周囲には、感光体1の表面を一様に帯電せしめる帯電器原稿光像感光体ドラム1の表面に結像して静電潜像を形成する露光光学系、現像装置2、現像装置2で該静電潜像が現像されて得られたトナー像記録媒体である転写紙に転写せしめる転写装置、トナー像の転写後に感光体1上に残留するトナーを掻き落すクリーニング装置等(何れも図示せず)が夫々近接あるいは接触するようにして配設されしている。そして、現像装置2には、現像装置2にトナーを補給するためのトナー補給装置10が取付けられている。なお、この複写機全体のコピー動作については、周知の電子写真プロセスであるので説明は省略する。

0053

上記現像装置2はトナーとキャリアからなるいわゆる2成分現像剤を用いる2成分現像装置であり、この現像装置2の現像ケーシング6内には、トナーとキャリアとを混合した現像剤7が収容されている。また、現像ケーシング6内には、現像ローラ3、上記トナー補給装置10のトナー受け部19を介して補給されたトナーTを現像ケーシング6内の現像剤7と混合攪拌するとともに現像ローラ3に供給するための搬送スクリュー4,5、現像ローラ3上の現像剤量を規制する規制ブレード8などが配設されている。

0054

上記搬送スクリュー4,5は、それぞれ図中奥行き方向に延在するように平行配設され、図示しない駆動系により現像ローラ3長手方向で互いに逆向きに回転駆動されるようになっている。これら搬送スクリュー4と5との間には仕切板9が設けられ、この仕切板9により、現像剤7を収容する現像剤収容スペースが両者の周りに個別に確保されている。但し、搬送スクリュー4,5の両端近傍(図中手前端近傍、及び奥端近傍)に対応する領域には、仕切板9が設けられておらず、2つの現像剤収容スペースは該両端近傍で連通するようになっている。上記トナー補給装置10から現像装置2内に補給されたトナーTは、搬送スクリュー4,5の回転に伴い、現像剤7と混合・攪拌されながら現像ローラ3へと搬送される。そして、現像ローラ3の回転に伴い、現像ローラ3表面に担持された現像剤中のトナーTが、上記感光体1上に形成された潜像に供給され、該潜像の現像が行われる。

0055

以下、本発明の特徴部分であるトナー補給装置10の構成及び動作について説明する。図2はトナー補給装置10の概略構成を示す斜視図である。図1及び図2に示すように、トナー補給装置10は、トナー収容器11と、容器保持部材12と、支持台13とを有している。本実施形態のトナー収容器11は、外形状が直方体であり、その一側壁の端部寄りに、容器本体の外側に突出した排出口部11aが形成されている。このトナー収容器11は、容器内のトナーTがなくなった時点で、トナーを収容した新たなトナー収容器と交換される。なお、トナー収容器11としては、外形状が直方体のものに限定されるものではなく、例えば円筒状の容器を用いることもできる。

0056

上記支持台13は、図示しない現像装置側板に、略水平に固定支持されており、容器保持部材12は、この支持台13に対して着脱可能に構成されている。また、トナー収容器11は、容器保持部材12及び支持台13に対して着脱可能に構成されている。新品のトナー収容器11をトナー補給装置10にセットする際には、まず、予めトナー補給装置10から取り出しておいた容器保持部材12とトナー収容器11とを一体化する。具体的には、トナー収容器11の排出口部11aを、容器保持部材12に形成された開口12aに貫通させて両者を一体化する。そして、容器保持部材12と一体化したトナー収容器11の排出口部11aを、支持台13に形成された開口13aに貫通させるようにして、容器保持部材12と一体化したトナー収容器11を、コロ14a及び14bを介して支持台13上にセットする。このようにトナー収容器11をトナー補給装置10にセットすることにより、トナー収容器11は、その排出口部11aが鉛直方向下方を向くように配置される。また、容器保持部材12の開口12aは、開口12a内でのトナー収容器の排出口部11aの移動を規制するような形状に形成され、一方、支持台13の開口13aは、開口13a内での該排出口部11aの図中矢印A方向の移動を許容するような形状に形成されている。これにより、トナー収容器11は、容器保持部材12と一体的に、支持台13上を矢印A方向に移動することができる構成となっている。

0057

次に、上記トナー補給装置10において、トナー収容器11内のトナーTを上記排出口部11aに向かって移動させるように、トナー収容器11を往復運動させる往復運動手段について説明する。本実施形態では、この往復運動手段として、上記支持台13に固定され、上記容器保持部材12とトナー収容器11とを図1右方向に付勢する付勢手段としてのバネ15と、バネ15が当接する容器保持部材12の端部とは反対側の端部に周面が当接するように回動可能に配設されたカム16と、支持台13の端部に固定された弾性ゴムからなるダンパー18とを設けている。カム16は、支持台13に固定されたモータM及び減速機17によって適宜設定された回転数で回転駆動される。また、カム16は、図示のように、偏心カム面と段差部とからなり、後述するように、図1中矢印B方向の回転に伴って、バネ15の付勢力に抗して容器保持部材12の端部を図中左方向に押圧し、容器保持部材12とトナー収容器11とを移動するとともに、該押圧移動を解除する機能を発揮する。なお、以上の説明において、支持台13とダンパー18とで、図1中右方向に移動するトナー収容器11と容器保持部材12とを停止させるストッパーが構成されている。

0058

図1において、カム16をモータMの駆動により図1中矢印B方向に回転すると、カム16の偏心カム面16が、容器保持部材12端部に当接し、バネ15の付勢力に抗して容器保持部材12端部を押圧する。この押圧により、容器保持部材12とトナー収容器11とが図中左方向に移動する(往時)。カム16が更に回転して、容器保持部材12端部が段差部16bに至ると、容器保持部材12に対するカム面16aによる押圧移動が解除され、バネ15の付勢力によって、容器保持部材12とトナー収容器11とが、図中右方向に加速しながら移動する(復時)。このように、カム16が1回転する毎にトナー収容器11及び容器保持部材12が図中矢印A方向に一往復運動する。

0059

そして、図1中右方向に加速しながら移動する容器保持部材12及びトナー収容器11は、支持台13に固設されたダンパー18に衝突し、残留振動の後、停止する。この停止時には、トナー収容器11に、図中右方向に対してマイナスの大きな加速度が発生するので、トナー収容器11内のトナーTの図中右方向への慣性力によって、容器内のトナーTは、図中右方向、すなわち排出口部11aに向かう方向に移動する。よって、このような往復運動を繰り返すことにより、略水平に配置されたトナー収容器11内のトナーTを、排出口11aに向かって徐々に移動させることができる。この移動により、排出口部11aに達したトナーTは、トナー自身の重力によって落下し、トナー補給先である現像装置2に補給される。

0060

このような往復運動手段をトナー補給装置10に設けることにより、上記慣性力で、トナー収容器11内のトナーTを排出することができるので、トナー収容器11内部に螺旋状突起や溝等の特殊構造及びスクリュー等の可動部材を設ける必要がない。また、排出口部11aは鉛直方向下方を向いているため、排出口部11a上にトナーTが堆積することがなく、堆積したトナーTが重力で圧縮されることに起因する排出口部11aの閉塞や排出量の低下も生じない。また、上記構成においては、上記往復運動の方向が、排出口部11aが形成されたトナー収容器11の一側壁(以下、底面という)における長手方向両端部を結ぶ線に沿った方向であるので、上記往時のトナー収容器11の移動方向と、トナー収容器11内のトナーTが排出口部11aに移動する方向とが一致する。よって、上記往復運動手段によってトナー収容器11に与えられる図1中右方向の力が、他の方向に分散されることなく、トナー収容器11内のトナーTを上記排出口部11aに向かって移動させる力として発揮させることができる。これにより、トナー収容器11に与えられる力を、トナーTを排出させる力として効率良く利用して、最小限のエネルギーで粉体を排出させることができるので、装置の消費電力を抑制することができる。

0061

図3は、上記往復運動時におけるトナー収容器11及び容器保持部材12の位置の時間変化を示すグラフである。横軸は時間を示し、その数値は上記往復運動の回数に対応している。また縦軸は、トナー収容器11及び容器保持部材12が上記弾性ゴム18に衝突した位置を基準とし、図1中右方向への変位をプラスで示している。領域(A)では、トナー収容器11及び容器保持部材12が、カム16の偏心カム面16aによって押圧され、図1中左方向に移動し、領域(B)では、該押圧が解除され、バネ15の付勢力で図1中右方向に移動する。また、図4は、上記往復運動時のトナー収容器11及び容器保持部材12に生じる加速度の時間変化を示すグラフである。横軸は図3のグラフと同様であり、縦軸は、偏心カム面16aの押圧による等加速度運動時の加速度αを基準とし、図1中右方向に働く加速度をプラスで示している。領域(a)では、トナー収容器11及び容器保持部材12が、偏心カム面16aの押圧によって等加速度運動し、領域(b)では、該押圧が解除されバネ15の付勢力によって加速されている状態を示している。そして、領域(c)では、上記ダンパー18に衝突することによって急激に減速されている状態を示している。図3及び図4の両グラフより、トナー収容器11及び容器保持部材12が図1中右方向に移動するときの移動速度及び加速度の大きさが、図中左方向に移動するときのそれよりも大きいことがわかる。また、ダンパー18との衝突時には、図1中右方向に対してマイナスの大きな加速度が生じることがわかる。

0062

以上、本実施形態によれば、シンプルな構造で低コストな直方体のトナー収容器11を用いて、トナー収容器11内のトナーTを確実に排出することができ、トナー収容器11内のトナーTを現像装置2に安定して補給することができる。これにより、良好な現像を行うことができるので、良質な画像を得ることができる。また、シンプルな構造で低コストなトナー収容器11を用いることができるので、トナー収容器11の交換コストを低減することができる。

0063

また、トナー収容器11として、外形状が平面のみからなる直方体の容器を用いているので、例えば大量に保管する際や輸送時等において積み重ねることができ、従来のスクリューボトルのような円筒状の容器を用いる場合に比して、容器の取り扱いが容易になる。また、直方体の側面を手で持ちやすい幅に設定すれば、円筒状の容器を用いる場合のように、手が滑って持ち難いという不具合も生じない。さらに、直方体の容器を用いることにより、上記容器保持部材12に装着可能な円筒状の容器を用いる場合に比して、円筒状の容器の四隅に生じるデッドスペースがない分、トナー収容量を増大することもできる。

0064

なお、本実施形態においては、トナー収容器11底面を、トナーTが排出口部11aに向かうにつれて高くなるように傾斜して設けることもできる。この場合、トナー収容器11内のトナーTの図中右方向への慣性力が、上記左方向に働くトナーT重力の分力よりも大きくなるように、上記復時及び往時の停止時の加速度を設定することにより、トナー収容器11内のトナーTを排出口部11aに向けて移動させることができる。

0065

〔変形例1〕次に、上記実施形態1における、トナー収容器11及び容器保持部材12と、上記ストッパーとの衝突にあたっての衝撃力を小さくするための改良例について説明する。図5は、本変形例に係るトナー補給装置10を示す概略構成図であり、図6は、該トナー補給装置10の斜視図である。本変形例では、支持台13とダンパー18との間に、トナー収容器11との当接により、図中右方向に移動可能な可動ストッパー20と、可動ストッパー20を図中左方向に付勢する弾性部材21とを設け、これら支持台13と、ダンパー18と、可動ストッパー20と、弾性部材21とで上記ストッパーを構成したものである。

0066

上記可動ストッパー20は、支持台13上に、コロ22a及び22bを介して配置され、略水平状態で、支持台13に対して移動可能となっている。また、弾性部材21は、その一端面が支持台13に接着固定されるとともに、他端面は、可動ストッパー21に接着固定されている。一方、可動ストッパー20の他端面には、ダンパー18が接着固定されている。これにより、ダンパー18がとトナー収容器11との当接により、ストッパーの構成部材が一体的に移動することができる構成となっている。

0067

上記構成のトナー補給装置10における、トナー収容器11及び容器保持部材12の往復運動に伴う可動ストッパー20の位置の時間変化を、図7のグラフに示す。グラフ横軸は時間を示し、縦軸は、上記往復運動のなされない静止状態での可動ストッパー20の位置を基準とし、図1中右方向への変位をプラスで示している。なお、この静止状態における上記弾性部材21は、バネ15の付勢力で弾性変形しているものとする。このグラフを参照しながら、本比較例のストッパーの動作を説明する。上記構成において、トナー収容器11及び容器保持部材12が図5中左方向に移動する往時には、バネ15の付勢力が解除され、弾性変形された上記弾性部材21の復元によって可動ストッパー20が図中左方向に移動する(図7の領域A)。そして、復時には、バネ15の付勢力によって加速された容器保持部材12がダンパー18に当接し、これによりダンパー18と可動ストッパー20とが図中右方向に移動する(図7の領域B)。このとき、ダンパー18とトナー収容器11との間に発生する衝撃が吸収されるとともに、二次的にダンパー18及び可動ストッパー20を通して伝えられる衝撃が、弾性部材21の弾性変形によって吸収される。これにより、ダンパー18と容器保持部材12との当接時の当接音を抑えることができるとともに、当接時の振動を支持台13に、引いては現像装置2や複写機本体に伝わり難くすることができる。弾性部材21が弾性変形することで吸収した衝撃エネルギーは、内部変形のエネルギーとして貯えられ、弾性部材21が復元する際の復元力になると考えられる。トナー収容器11及び容器保持部材12が、図中左方向に移動し、これら部材とダンパー18との当接が解除されると、この弾性部材21の復元によって、可動ストッパー20及びダンパー18が図中左方向に付勢され、図中左方向に移動する(図7の領域C)。そして、弾性部材21の弾性による残留振動の後、停止する(図7の領域D)。

0068

この改良例によれば、上記ストッパーとの衝突にあたっての衝撃力を小さくダンパー18と容器保持部材12との当接時の振動を支持台13に、引いては現像装置2や複写機本体に伝わり難くすることができるので、該振動による画像への悪影響を抑制することができる。

0069

なお、上記可動ストッパー20は、ダンパー18とトナー収容器11との衝突時の衝撃を吸収するために、ある程度の質量を有する必要があり、例えば金属等で構成することが望ましい。図8は、可動ストッパー20の質量を変化させて、支持台13に伝達される衝撃力Fを調べた実験の結果を示すグラフである。グラフより、可動ストッパー20の質量が大きいほど、支持台13に伝達される衝撃力Fを軽減できることがわかる。本実験においては、可動ストッパー20の質量が、トナーTを収容したトナー収容器11の質量の約2分の1以上であれば良好な衝撃吸収効果を得ることができた。

0070

また、上記弾性部材21としては、一般のゴムスポンジ又は金属性のバネ等を用いることができるが、可動ストッパー20の残留振動をすばやく吸収するためには、粘性抵抗の高いゴム、スポンジ等を用いることが好ましい。

0071

〔変形例2〕次に、上記実施形態1における往復運動手段の変形例について説明する。図9は、本変形例に係る往復運動手段を備えたトナー補給装置10を示す概略構成図であり、図10は、該トナー補給装置10の一部分を示す斜視図である。本変形例では、図9に示すように、トナー収容器11の底面を、容器内のトナーTが排出口部11aに向かうにつれて低くなるように傾斜して設けることにより、トナー収容器11が往時と復時とで同じ大きさの加速度で往復運動する場合にも、容器内のトナーTを排出口部11aに向かって移動させるものである。

0072

本変形例では、図9及び図10に示すように、上記往復運動手段として、板バネ24a,bと、該板バネ24a,bよりも長い板バネ25a,bと、楕円形のカム26とを設けている。板バネ24及び板バネ25の各基部は、支持台13に取り付けられており、一方、その各自由端部に、容器保持部材12底面の四隅に設けられた4つの付き当て部12aが固定される。このような構成により、トナー収容器11底面は、容器内のトナーTが排出口部11aに向かうにつれて低くなるように傾斜して配置される。また、各板バネは、それぞれ支持台13に取り付けられた基部を中心として揺動可能となっており、これにより、容器保持部材12は、板バネ24及び25で矢印C方向に揺動可能に支持される。

0073

上記カム26を矢印D方向に回転し、該カム26と容器保持部材12の右側端部とが接触するに伴い、該カム26により、該右側端部が図中左方向に押し出され、これによって、上記板バネ25及び26が、それぞれ支持台13に固定された部分を中心に揺動する。そして、この揺動により、トナー収容器11及び容器保持部材12は、図中左方向に略水平に移動する(往時)。カム26の回転角度が90度を超えると、容器保持部材12に対するカム面26による押圧が解除され、容器保持部材12とトナー収容器11とが、図中右方向に略水平に移動する(復時)。このように、カム16が半回転する毎にトナー収容器11及び容器保持部材12が図中矢印C方向に一往復運動する。

0074

上記構成においては、トナー収容器11及び容器保持部材12は、カム26のカム曲線の変化に応じた速度変化で移動するので、往時と復時とで同じ大きさの加速度で移動する。したがって、例えばトナー収容器底面略水平に配置された状態では、トナー収容器11内のトナーTに生じる慣性力は、往時と復時とで等しくなり、トナーTを排出口部11aに向かって移動させることはできない。しかしながら、本比較例においては、トナー収容器11底面が、上記のように傾斜して配置されていることから、トナーTが上記排出口部11aに向かう向きに、トナーTの重力の分力が生じる。よって、トナー収容器11が同じ大きさの加速度で往復運動する場合、この重力の分力を利用して、トナーTを上記排出口部11aに向けて移動させることができる。

0075

以上、本変形例によれば、上記実施形態1で説明した往復運動手段のように、上記マイナスの大きな加速度を発生させるためのストッパーを設ける必要がないので、トナー補給装置10の構成を簡略化することができる。

0076

〔変形例3〕上記変形例2において説明したカム26に代えて、図11に示すような、楕円形の溝36aが形成された溝カム36を用いることができる。この場合、従動節である上記容器保持部材12の右側端部に、該溝36aに挿入するピン37を設ける。これによれば、溝カム36と容器保持部材12とが離間することがないので、安定して上記往復運動を行うことができる。

0077

〔変形例4〕上記変形例3において説明した楕円形の溝36aが形成された溝カム36に代えて、図12に示すような、カムの回転中心に対して偏心して形成された溝46を有する偏心溝カム46を用いてもよい。このような構成においては、容器保持部材12は、溝カム46のカム曲線の変化に応じた速度変化で移動するので、溝カム46が図中矢印方向に回転すると、ピン37が溝範囲αにあるときは、容器保持部材12が図中左方向へ急速に移動し、ピン37が溝範囲βにあるときは、容器保持部材12が図中右方向へ比較的ゆっくりと移動する。すなわち、このような構成では、トナー収容器11が図中左方向へ移動する往時の加速度の大きさが、復時の加速度の大きさよりも大きくなるので、該左方向に加速されることによって生じる、トナー収容器11内のトナーTの図9中右方向への慣性力が、トナー収容器11が該右方向に加速されることによって生じる、トナー収容器11内のトナーTの該左方向への慣性力よりも大きくなる。したがって、この慣性力の差を利用して、トナーTを上記排出口部11aに向けて移動させることができる。

0078

以上、本変形例によれば、トナーTの上記右方向への大きな慣性力と重力との相乗効果で、トナー収容器11内のトナーTを排出口に向けてより確実に移動させることができる。なお、このような慣性力の差を利用する場合には、必ずしも図9に示したようにトナー収容器11底面を傾斜させる必要はなく、該容器底面を略水平に設けてもよい。

0079

〔実施形態2〕次に、本発明の粉体補給装置を、上記実施形態1と同様に複写機の現像装置におけるキャリア補給装置に適用した実施形態について説明する。なお、この複写機の基本的な構成及び動作については、上記実施形態1の複写機と同様であるので説明を省略する。

0080

一般に、2成分現像装置においては、現像装置内にトナーとキャリアとを混合した現像剤が収容されており、通常、現像に伴って現像剤中のトナーのみを消費し、キャリアを繰り返し使用している。しかしながら、キャリアは、使用に伴って劣化するため、キャリア劣化に応じて、新しいキャリアと交換する必要がある。

0081

図13は、本実施形態に係る現像装置2を感光体1と共に示す概略構成図である。本実施形態の現像装置2は、キャリア劣化に応じて新しいキャリアCを補給するキャリア補給装置10と、劣化したキャリアを含む現像剤を現像装置2から排出するための、後述の現像剤排出手段とを備えている。なお、図13に示す現像装置2において、図1に示した現像装置2の各構成部材と同等の機能及び作用を有する部材には、図1の符号と同一符号を付しており、その説明は省略する。また、図13で示す現像装置2には、図示は省略するが、図1で示したトナー補給装置10が別途設けられており、現像装置2にトナー補給されるものとする。

0082

まず、キャリア補給装置50に構成及び動作について説明する。本実施形態のキャリア補給装置50は、図1に示したトナー収容器11と同様に、一側壁の端部寄りに排出口部50aが形成された、外形状が直方体のキャリア収容器51を備えている。また、キャリア収容器51は、その排出口部51aが鉛直方向下方を向くように、容器保持部材12及び支持台13上に配置されている。また、キャリア補給装置50は、上記実施形態1と同様の、キャリア収容器50内のキャリアCを上記排出口部51aに向かって移動させるように、キャリア収容器51を往復運動させる往復運動手段を備えている。これにより、上記実施形態1と同様に、キャリア収容器51内のキャリアCの図中右方向への慣性力によって、容器内のキャリアCを、図中右方向、すなわち排出口部51aに向かう方向に移動させ、現像装置2に新しいキャリアCを補給することができる。

0083

次に、本実施形態の現像剤排出手段について説明する。図13において、現像装置2の現像ケーシング6内には、上記搬送スクリュー5に隣接して、現像剤を排出するための排出用搬送スクリュー61が配設されている。搬送スクリュー5と排出用搬送スクリュー61との間には、図中奥行き方向に延在するように、且つ一部で高さが低くなった仕切板62が設けられている。この構成では、キャリアの劣化に応じて、上記キャリア補給装置50からキャリアCが補給されることによって、搬送スクリュー5が配設された現像剤収容スペース内の現像剤7の嵩が増し、現像剤7が仕切板62を超えて、排出用搬送スクリュー61側へ流出する。流出した現像剤は、排出用搬送スクリュー61によって図中手前側に搬送され、現像ケーシング6の鉛直方向下向きの容器壁に開口された現像剤排出口部63から現像装置2外部へ排出される。これにより、キャリアの劣化に応じて、新しいキャリアCを補給するとともに、劣化したキャリアを含む現像剤7を排出することができるので、キャリア劣化による現像能力の低下を防止することができる。排出された現像剤7は、現像装置2の鉛直方向下方に設けられた現像剤回収容器64に回収される。なお、キャリア収容器51と現像剤回収容器64とを、同等の容積に設定すれば、キャリア収容器51内のキャリアがなくなった時点で、現像剤回収容器64が満杯となるので、これら容器を同時に交換することができ、交換作業を軽減できる。また、上記新しいキャリアCに代えて、予めキャリアとトナーとを適正な比率で混合した新しい現像剤を補給するようにしてもよい。

0084

以上、本実施形態によれば、上記実施形態1と同様の効果を得ることができるとともに、キャリア劣化による現像能力の低下を防止することができる。

0085

なお、本実施形態においても、上記変形例1乃至4の構成を採用することができる。

0086

〔実施形態3〕以下、本発明の粉体移送装置を、電子写真式複写機(以下、複写機という)の現像装置に適用した実施形態について説明する。なお、この複写機の基本的な構成及び動作については、上記実施形態1の複写機と同様であるので説明を省略する。

0087

図14は、本実施形態に係る現像装置2の一部を示す概略構成図である。なお、図1に示す現像装置2において、図1に示した現像装置2の各構成部材と同等の機能及び作用を有する部材には、図1の符号と同一符号を付しており、その説明は省略する。図14において、現像装置2は、トナーTを収容するトナー収容部110、トナー収容部100からのトナーTを受けるトナー受け部111、及びトナー受け部111のトナーを現像装置2に移送するトナー移送装置100等を有している。このトナー移送装置100は、トナー移送経路を形成する移送経路部材としての例えば円筒状の移送パイプ101を有し、移送パイプ101には、トナー補給部111に連通する入口部101aと現像装置に連通する出口部101bとが設けられている。トナー受け部111と移送パイプ101の入口部101aとは、チューブ112によって連結されており、これにより、後述する移送パイプ101の往復運動が許容される。なお、移送パイプ101は、トナー移送方向と直交する面内のトナー移送経路の断面が円筒状の上記移送パイプ101に限定されるものではなく、例えば該断面が四角形状の部材であってもよい。

0088

また、トナー移送装置100は、移送パイプ101を図中矢印G方向に往復運動させる往復運動手段を備えている。本実施形態では、この往復運動手段として、複写機本体側板に固定され、板バネ102と、該板バネ102よりも長い板バネ103とを有している。板バネ102及び103の各基部は、複写機本体内壁に取り付けられており、一方、その自由端部に、移送パイプ101が固定される。このような構成により、移送パイプ101は、移送パイプ101の鉛直方向下方に向いた一側壁(以下、底面という)を、トナーTが移送パイプ101の入口部101aから出口部101bに向かうに連れて低くなるように傾斜して配置される。また、板バネ102及び103は、それぞれ複写機本体内壁に取り付けられた基部を中心として揺動可能となっており、これにより、移送パイプ101は、板バネ102及び103に矢印G方向に揺動可能に支持される。また、トナー移送装置100は、上記往復運動手段として、移送パイプ1010を図1中右方向に付勢する付勢手段としてのバネ105と、バネ105が当接する移送パイプ101の端部とは反対側の端部に設けられた当接部材104の端面に、周面が当接するように回動可能に配設されたカム106と、複写機本体側板に固定されたストッパーとしての弾性ゴムからなるダンパー18とを有している。当接部材104は、移送パイプ101と一体形成されている。また、カム106は、上記実施形態1で示したカム16と同様のカムを用いている。

0089

上記構成のトナー移送装置においては、上記実施形態1と同様に、カム106が1回転する毎に、移送パイプ101が、矢印G方向に一往復運動する。そして、ダンパー18と衝突により停止する。この停止時に生じる移送パイプ101内のトナーTの図中右方向への慣性力と、上記入口から出口に向かう向きに生じるトナーT重力の分力とによって、移送パイプ101内のトナーTが出口101bに向かって移動する。よって、このような往復運動を繰り返すことにより、移送パイプ101内のトナーTを、入口部101aから出口部101bに向かって徐々に移送することができる。また、移送パイプ101底面を上記のように傾斜して設けることにより、移送パイプ101内のトナーTと移送パイプ101との接触部における上記出口部101b方向に働く摩擦抵抗を、該底面を水平に設けた場合の該摩擦抵抗よりも小さくすることができる。よって、移送パイプ101底面を水平に設ける場合に比して、移送パイプ101内のトナーTが上記出口部101b方向に移送され易くすることができる。この移送により、出口部101aに達したトナーTは、トナー自身の重力によって落下し、トナー移送先である現像装置2に補給される。

0090

以上、本実施形態によれば、移送パイプ101底面を、トナーTが入口部101aから出口部101bに向かうにつれて低くなるように傾斜して設け、移送パイプ101内のトナーTと移送パイプ101との接触部における出口部101b方向に働く摩擦抵抗を、移送パイプ101底面を水平に設けた場合の該摩擦抵抗よりも小さくすることにより、移送パイプ101の断面積が小さい場合にも、トナーTを良好に移送することができる。これにより、移送パイプ101の断面積を小さくしてトナー移送装置100の小型化を図りつつ、トナーTを良好に移送することができる。また、移送パイプ101内を良好に移送されたトナーTを、現像装置2に安定して補給できるので、良好な現像を行うことができ、良質な画像を得ることができる。また、本実施形態においても、上記往復運動の方向が、移送パイプ底面における移送パイプ101の一端部と反対側端部とを結ぶ線に沿った方向であるので、上記復時の移送パイプ101の移動方向と、移送パイプ101内のトナーTが出口部101aに移動する方向とが一致する。よって、上記実施形態1と同様に、最小限のエネルギーでトナーTを移送することができ、トナー移送装置の消費電力を抑制することができる。

0091

なお、本実施形態においても、移送パイプ101の、ダンパー108との衝突にあたっての衝撃力を小さくするために、上記変形例1で示したようなストッパー構成を採用することができる。また、カム106に代えて、図9で示した楕円形のカム26、図11で示した溝カム36、及び図12で示した偏心溝カム46を用いてもよい。

発明の効果

0092

請求項1乃至8の発明によれば、シンプルな構造で低コストな粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することができるという優れた効果がある。また、シンプルな構造で低コストな粉体収容器を用いることができるので、粉体収容器の交換コストを低減することができるという優れた効果もある。

0093

特に、請求項2の発明によれば、粉体収容器に与えられる力を、粉体を排出させる力として効率良く利用できるので、最小限のエネルギーで粉体を排出させることができる。これにより、装置の消費電力を抑制することができるという優れた効果がある。

0094

特に、請求項4乃至6の発明によれば、上記一側壁を、粉体収容器内の粉体が排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けた場合には、上記慣性力と粉体重力との相乗効果で、粉体収容器内の粉体をより確実に排出することができるという優れた効果がある。また特に、請求項5及び6の発明によれば、粉体収容器が略水平にあるいは粉体が排出口に向かうにつれて高くなるように傾斜して設けられている場合にも、上記慣性力で、粉体収容器内の粉体を確実に排出することができるという優れた効果がある。

0095

特に、請求項7の発明によれば、ストッパーと粉体収容器との当接時に発生する振動や当接音を抑えることができるという優れた効果がある。

0096

特に、請求項8の発明によれば、直方体の粉体収容器を用いることにより、円筒状の容器を用いる場合に比して、容器の取り扱い性が向上するとともに、同じ容器保持スペースでの粉体収容量を増大することができるという優れた効果がある。

0097

請求項9び10の発明によれば、シンプルな構成で低コストな現像剤収容器を用いるので、現像収容器の交換コストを低減することができるという効果がある。また、現像剤収容器の現像剤を現像剤補給部に安定して補給できるので、良好な現像を行うことができ、良質な画像を得ることができるという優れた効果がある。また特に、請求項7の粉体補給装置を備えることにより、ストッパーと現像剤収容器との当接時に発生する振動が抑えられるので、該振動による画像への悪影響を抑制することができるという優れた効果がある。

0098

請求項11乃至16の発明によれば、移送経路部材の鉛直方向下方に向いた一側壁を、粉体が移送経路の入口から出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設け、移送経路内の粉体と移送経路部材との接触部における上記出口方向に働く摩擦抵抗を、該部材壁を水平に設けた場合の該摩擦抵抗よりも小さくすることにより、粉体移送経路の断面積が小さい場合にも、粉体を良好に移送することができる。このように粉体移送経路の断面積が小さい場合にも、粉体を良好に移送できるので、粉体移送方向に直交する面内の粉体移送経路の断面積を小さくして粉体移送装置の小型化を図りつつ、粉体を良好に移送することができるという優れた効果がある。

0099

特に、請求項11の発明によれば、移送経路部材に与えられる力を、粉体を移送させる力として効率良く利用できるので、最小限のエネルギーで粉体を移送することができる。これにより、装置の消費電力を抑制することができるという優れた効果がある。

0100

特に、請求項13乃至15の発明によれば、慣性力と粉体重力との相乗効果で、移送経路内の粉体をより良好に移送することができるという優れた効果がある。

0101

特に、請求項16の発明によれば、ストッパーと移送経路部材との当接時に発生する振動や当接音を抑えることができるという優れた効果がある。

0102

請求項17及び18の発明によれば、現像剤移送経路の断面積が小さい場合にも、現像剤を良好に移送することができる小型の現像剤移送装置を備えることにより、現像剤を良好に移送することができる小型の現像装置及び画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。また特に、請求項14の粉体移送装置を備えることにより、ストッパーと移送経路部材との当接時に発生する振動が抑えられるので、該振動による画像への悪影響を抑制することができるという優れた効果がある。

図面の簡単な説明

0103

図1実施形態に係る複写機の作像部分を示す概略構成図。
図2実施形態に係るトナー補給装置の概略構成を示す斜視図。
図3往復運動時における、トナー収容器の位置の時間変化を示すグラフ。
図4往復運動時における、トナー収容器に生じる加速度の時間変化を示すグラフ。
図5変形例1に係るトナー補給装置を示す概略構成図。
図6同トナー補給装置の斜視図。
図7変形例1に係る可動ストッパーの位置の時間変化を示すグラフ。
図8同可動ストッパーの質量と支持台に伝達される衝撃力との関係を示すグラフ。
図9変形例2に係るトナー補給装置を示す概略構成図。
図10同トナー補給装置の一部分を示す斜視図。
図11変形例3に係るトナー補給装置の一部分を示す拡大図。
図12変形例4に係るトナー補給装置の一部分を示す拡大図。
図13実施形態2に係る現像装置を感光体と共に示す概略構成図。
図14実施形態3に係る現像装置の一部を示す概略構成図。
図15従来のトナー収容器の例を示す図。
図16従来のトナー収容器の他の例を示す図。
図17本発明者らが発明したトナー補給装置を説明する説明図。

--

0104

1感光体
2現像装置
3現像ローラ
4,5搬送スクリュー
6現像ケーシング
7現像剤
8規制ブレード
10トナー補給装置
11トナー収容器
11a 排出口
12容器支持部材
13支持台
14a,bコロ
15バネ
16カム
16aカム軸
17減速機
18ダンパー
19トナー受け部
20可動ストッパー
21弾性部材
24a,b板バネ
25a,b 板バネ
26 カム
36溝カム
46偏心溝カム
50キャリア補給装置
51キャリア収容器
51a 排出口部
61排出用搬送スクリュー
62仕切板
63現像剤排出部
64現像剤回収容器
100トナー移送装置
101移送パイプ
101a 入口部
101b 出口部
102 板バネ
103 板バネ
104当接部材
105 バネ
106 カム
108 ダンパー
110トナー補給部
111 チューブ

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