(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する収容室と、前記現像剤を前記収容室の外に排出する排出口とを有する容器と、
回転軸と、前記回転軸の軸方向に沿って複数設けられた搬送部材とを有する搬送具と、
を備え、
複数の前記搬送部材のうちの少なくとも一部は、螺旋の一部を成す弧であって、その弧の両端から前記回転軸に下ろした２本の垂線が成す角度が３６０°未満の弧を描く外縁を有する弧部と、前記回転軸の回転方向下流側に向かって膨らむように湾曲しており、前記回転軸の軸方向に対し前記弧部の外縁を傾けた状態で、当該弧部を支持する支持部とを有する弧状搬送部材であり、
前記収容室は、内部に前記搬送具を収容し、且つ、前記弧部に沿って配置された内壁部を有し、
前記搬送部材は、前記回転軸を中心に回転することにより、前記収容室内の現像剤を前記排出口へ向けて搬送する
ことを特徴とする現像剤収容器。
【請求項２】
前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見たときに、前記回転軸の軸方向に隣り合う前記弧状搬送部材の一部が互いに重なっているか、又は、複数の前記搬送部材のうちの前記弧状搬送部材以外の搬送部材と、当該搬送部材の隣にある前記弧状搬送部材との一部が互いに重なっている
ことを特徴とする請求項１記載の現像剤収容器。
【請求項３】
複数の前記弧状搬送部材のうち少なくとも一部の弧状搬送部材が有する支持部は、
現像剤搬送方向において最も上流側にて前記弧部を支持する第１支持部と、
現像剤搬送方向において前記第１支持部よりも下流側にて前記弧部を支持する第２支持部とを少なくとも含み、
前記第２支持部の曲げ剛性は、前記第１支持部の曲げ剛性よりも大きい
ことを特徴とする請求項１記載の現像剤収容器。
【請求項４】
複数の前記弧状搬送部材のうち少なくとも一部の弧状搬送部材が有する支持部は、
現像剤搬送方向において最も上流側にて前記弧部を支持する第１支持部と、
現像剤搬送方向において前記第１支持部よりも下流側にて前記弧部を支持する第２支持部とを少なくとも含み、
前記第２支持部と前記回転軸とが接続された部分は、前記第１支持部と前記回転軸とが接続された部分よりも補強されている
ことを特徴とする請求項１記載の現像剤収容器。
【請求項５】
前記一部の弧状搬送部材には、前記回転軸において現像剤搬送方向の最も下流側に設けられた搬送部材が含まれる
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の現像剤収容器。
【請求項６】
前記回転軸において現像剤搬送方向の最上流側に設けられた搬送部材である最上流側搬送部材が、
螺旋の少なくとも一部を成す弧を描く外縁を有する弧部と、
前記回転軸の軸方向に対し前記弧部の外縁を傾けた状態で、当該弧部を支持する支持部とを有し、
前記最上流側搬送部材における前記弧部の傾きは、それ以外の前記弧状搬送部材における前記弧部の傾きよりも大きく、
前記最上流側搬送部材における前記弧部の外縁は、それ以外の前記弧状搬送部材における前記弧部の外縁よりも、前記回転軸から離れた位置で支持されている
ことを特徴とする請求項１記載の現像剤収容器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤収容器において、
前記収容室に収容された前記搬送具の前記回転軸の軸方向が鉛直方向で、且つ、前記排出口が重力方向で下方となるように前記容器の姿勢を保ったときに、複数の前記弧状搬送部材の全てが現像剤で埋まらないような量の現像剤が前記収容室に収容されている
ことを特徴とする現像剤収容器。
【請求項８】
被搬送物現像剤を収容する収容室と、前記被搬送物現像剤を前記収容室の外に排出する排出口とを有する容器と、
回転軸と、前記回転軸の軸方向に沿って複数設けられた搬送部材と、前記回転軸において前記排出口に対向する位置に設けられた突出部材とを有し、前記収容室において回転させられる搬送具とを備え、
複数の前記搬送部材のうちの少なくとも一部の搬送部材である複数の弧状搬送部材は、
螺旋の一部を成す弧であって、その弧の両端から前記回転軸に下ろした２本の垂線が成す角度が３６０°未満の弧を描く外縁を有する弧部と、
前記回転軸の回転方向下流側に向かって膨らむように湾曲しており、前記回転軸の軸方向に対し前記弧部の外縁を傾けた状態で、当該弧部を支持する支持部とを有し、
さらに、前記回転軸に垂直な方向から見たときに、前記弧状搬送部材のうちの現像剤搬送方向最下流側に配置された弧状搬送部材と、前記突出部材の少なくとも一部とが互いに重なっており、
前記収容室は、内部に前記搬送具を収容し、且つ、前記弧部に沿って配置された内壁部を有し、
前記搬送部材は、前記回転軸を中心に回転することにより、前記収容室内の被搬送物現像剤を前記排出口へ向けて搬送する
ことを特徴とする現像剤収容器。
【請求項９】
請求項１に記載の現像剤収容器に対して、現像剤を充填する充填方法であって、
前記収容室に収容された前記搬送具の前記回転軸の軸方向が鉛直方向で、且つ、前記排出口が重力方向で下方となるように前記容器の姿勢を保ったときに、複数の前記弧状搬送部材の全てが現像剤で埋まらないような量の現像剤を前記収容室に充填する
ことを特徴とする充填方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の現像剤収容器に対して、現像剤を充填する充填方法であって、
前記収容室に収容された前記搬送具の前記回転軸の軸方向が鉛直方向で、且つ、前記排出口が重力方向で下方となるように前記容器の姿勢を保ったときに、前記弧状搬送部材以外の搬送部材が配置された領域に現像剤が存在しないような量の現像剤を前記収容室に充填する
ことを特徴とする充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤収容器および現像剤収容器への現像剤の充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤によって像を現像する画像形成装置においては、現像装置に現像剤を補給するための消耗品として、装置に着脱自在な現像剤収容器が利用されている。この現像剤収容器は、例えばトナーカートリッジと呼ばれており、筒状の容器本体と、その容器本体に収容される搬送具とを備えている（例えば特許文献１〜４）。この搬送具は例えば針金を容器本体の内径に合わせて螺旋状に巻いたものであり、この搬送具を一定方向に回転させることで、容器本体に収容されている現像剤を、その容器本体の端部に設けられた排出口へと攪拌しながら搬送する、排出口から排出された現像剤は現像装置へと補給されることになる。
【特許文献１】特開平１０−２４７００９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０５３４４号公報
【特許文献３】特開２００６−５３４４６号公報
【特許文献４】特開２００２−２６８３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、現像剤を搬送するための搬送具を現像剤収容器内で回転させたときに、その搬送具の外縁と現像剤収容器の内壁との干渉を抑える仕組み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】
【０００４】
本願発明は、現像剤を収容する収容室と、前記現像剤を前記収容室の外に排出する排出口とを有する容器と、回転軸と、前記回転軸の軸方向に沿って複数設けられた搬送部材とを有する搬送具と、を備え、複数の前記搬送部材のうちの少なくとも一部は、螺旋の一部を成す弧であって、その弧の両端から前記回転軸に下ろした２本の垂線が成す角度が３６０°未満の弧を描く外縁を有する弧部と、前記回転軸の回転方向下流側に向かって膨らむように湾曲しており、前記回転軸の軸方向に対し前記弧部の外縁を傾けた状態で、当該弧部を支持する支持部とを有する弧状搬送部材であり、前記収容室は、内部に前記搬送具を収容し、且つ、前記弧部に沿って配置された内壁部を有し、前記搬送部材は、前記回転軸を中心に回転することにより、前記収容室内の現像剤を前記排出口へ向けて搬送することを特徴とする現像剤収容器を提供する。前記現像剤収容器において、前記回転軸の軸方向に垂直な方向から見たときに、前記回転軸の軸方向に隣り合う前記弧状搬送部材の一部が互いに重なっているか、又は、複数の前記搬送部材のうちの前記弧状搬送部材以外の搬送部材と、当該搬送部材の隣にある前記弧状搬送部材との一部が互いに重なっていてもよい。
【０００５】
前記現像剤収容器において、複数の前記弧状搬送部材のうち少なくとも一部の弧状搬送部材が有する支持部は、現像剤搬送方向において最も上流側にて前記弧部を支持する第１支持部と、現像剤搬送方向において前記第１支持部よりも下流側にて前記弧部を支持する第２支持部とを少なくとも含み、前記第２支持部の曲げ剛性は、前記第１支持部の曲げ剛性よりも大きくてもよい。
【０００６】
前記現像剤収容器において、複数の前記弧状搬送部材のうち少なくとも一部の弧状搬送部材が有する支持部は、現像剤搬送方向において最も上流側にて前記弧部を支持する第１支持部と、現像剤搬送方向において前記第１支持部よりも下流側にて前記弧部を支持する第２支持部とを少なくとも含み、前記第２支持部と前記回転軸とが接続された部分は、前記第１支持部と前記回転軸とが接続された部分よりも補強されていてもよい。
【０００７】
前記現像剤収容器において、前記一部の弧状搬送部材には、前記回転軸において現像剤搬送方向の最も下流側に設けられた搬送部材が含まれていてもよい。
【０００８】
前記現像剤収容器において、前記回転軸において現像剤搬送方向の最上流側に設けられた搬送部材である最上流側搬送部材は、螺旋の少なくとも一部を成す弧を描く外縁を有する弧部と、前記回転軸の軸方向に対し前記弧部の外縁を傾けた状態で、当該弧部を支持する支持部とを有し、前記最上流側搬送部材における前記弧部の傾きは、それ以外の前記弧状搬送部材における前記弧部の傾きよりも大きく、前記最上流側搬送部材における前記弧部の外縁は、それ以外の前記弧状搬送部材における前記弧部の外縁よりも、前記回転軸から離れた位置で支持されていてもよい。
【０００９】
また、本発明は、上述したいずれかの現像剤収容器において、前記収容室に収容された前記搬送具の前記回転軸の軸方向が鉛直方向で、且つ、前記排出口が重力方向で下方となるように前記容器の姿勢を保ったときに、複数の前記弧状搬送部材の全てが現像剤で埋まらないような量の現像剤が前記収容室に収容されていることを特徴とする現像剤収容器を提供する。
【００１０】
また、本発明は、被搬送物現像剤を収容する収容室と、前記被搬送物現像剤を前記収容室の外に排出する排出口とを有する容器と、回転軸と、前記回転軸の軸方向に沿って複数設けられた搬送部材と、前記回転軸において前記排出口に対向する位置に設けられた突出部材とを有し、前記収容室において回転させられる搬送具とを備え、複数の前記搬送部材のうちの少なくとも一部の搬送部材である複数の弧状搬送部材は、螺旋の一部を成す弧であって、その弧の両端から前記回転軸に下ろした２本の垂線が成す角度が３６０°未満の弧を描く外縁を有する弧部と、前記回転軸の回転方向下流側に向かって膨らむように湾曲しており、前記回転軸の軸方向に対し前記弧部の外縁を傾けた状態で、当該弧部を支持する支持部とを有し、さらに、前記回転軸に垂直な方向から見たときに、前記弧状搬送部材のうちの現像剤搬送方向最下流側に配置された弧状搬送部材と、前記突出部材の少なくとも一部とが互いに重なっており、前記収容室は、内部に前記搬送具を収容し、且つ、前記弧部に沿って配置された内壁部を有し、前記搬送部材は、前記回転軸を中心に回転することにより、前記収容室内の被搬送物現像剤を前記排出口へ向けて搬送することを特徴とする現像剤収容器を提供する。
【００１１】
また、本発明は、上述した現像剤収容器に対して、現像剤を充填する充填方法であって、前記収容室に収容された前記搬送具の前記回転軸の軸方向が鉛直方向で、且つ、前記排出口が重力方向で下方となるように前記容器の姿勢を保ったときに、複数の前記弧状搬送部材の全てが現像剤で埋まらないような量の現像剤を前記収容室に充填することを特徴とする充填方法を提供する。
【００１２】
また、本発明は、上述した現像剤収容器に対して、現像剤を充填する充填方法であって、前記収容室に収容された前記搬送具の前記回転軸の軸方向が鉛直方向で、且つ、前記排出口が重力方向で下方となるように前記容器の姿勢を保ったときに、前記弧状搬送部材以外の搬送部材が配置された領域に現像剤が存在しないような量の現像剤を前記収容室に充填することを特徴とする充填方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、弧状搬送部材の弧部乃至支持部に対して力が加わった場合に、当該搬送具の構成を有しない場合と比較して、搬送部材の支持部が回転軸に近づく方向に倒れやすくなる。よって、この搬送具を、現像剤が収容された現像剤収容器内で回転させたとしても、当該搬送具の構成を有しない場合と比較して、弧部の外縁と収容室の内壁とが干渉する可能性は小さくなる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、当該搬送具の構成を有しない場合と比較して、現像剤の搬送能力を向上させることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、当該搬送具の構成を有しない場合と比較して、支持部の強度を高めるとともに、支持部が回転軸に近づく方向に変形しやすくする。
【００１６】
請求項４，５記載の発明によれば、搬送具を現像剤が収容された現像剤収容器内で回転させた場合に、搬送方向上流側に比べて大きな力が加わる搬送方向下流側の搬送部材の支持部の強度を高めることができ、搬送する現像剤から受ける力による塑性変形を小さくすることができる。さらに、請求項５記載の発明によれば、特に力が集中する第２支持部と回転軸とが接続された部分の強度を高めることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、搬送具を現像剤が収容された現像剤収容器内で回転させた場合に、当該搬送具の構成を有しない場合と比較して、搬送方向の最上流側の領域において、搬送具と現像剤収容器の内壁との間に滞留する現像剤の量を減らし、また、その最上流側よりも搬送方向下流側の領域においては、弧部の外縁と収容室の内壁とが干渉する可能性を小さくすることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明によれば、収容器内の現像剤を排出口に搬送するとともに、回転時の搬送具の外縁と収容室の内壁とが干渉する可能性を小さくすることができる。
請求項８記載の発明によれば、収容器内の現像剤を排出口に搬送するとともに、回転時の搬送具の外縁と収容室の内壁とが干渉する可能性を小さくすることができる。さらに、排出口へと搬送されてきた現像剤を突出部材でほぐしてから排出することができる。
【００１９】
請求項９，１０記載の発明によれば、弧状搬送部材が配置されている領域に現像剤の多くが存在している状態となるような適量の現像剤を現像剤収容容器に充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［現像剤収容器１０の全体構造］
図１は、現像剤収容器１０の構造を説明するための分解斜視図である。
現像剤収容器１０は、容器本体１１と、蓋体１７と、搬送具２０と、カップリング３０とを備えており、図示せぬ画像形成装置に着脱自在に構成されている。容器本体１１は、紙やプラスチックス等により成型された有底筒状の部材であり、その内壁面によって形成された収容室に、粉状の現像剤を収容している。この容器本体１１の底部１２には孔１３が設けられており、この孔１３にカップリング３０の一部が挿入される。また、容器本体１１の底部１２に近いほうの端部周面には、現像装置のリザーブタンク（図示略）に現像剤を送り出すための現像剤排出口１５が設けられている。現像剤排出口１５の近傍には、容器本体１１の周方向に往復移動可能な扉１６が設けられている。この扉１６は、現像剤収容器１０が画像形成装置に装着されていないときには閉じられており、現像剤収容器１０が画像形成装置に装着されているときは開かれる。容器本体１１の開口部１４に蓋体１７が挿入又は噛み合わされることで、開口部１４が閉じられて、現像剤収容器１０内の収容室は閉空間となる。
【００２１】
容器本体１１内には、その容器本体１１内の収容室の長手方向とほぼ同等の長さを有する搬送具２０が収容される。この搬送具２０は、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン又は低密度ポリエチレンなどの樹脂材料が、全体として螺旋状となるように一体成形されて成る。搬送具２０の回転軸２１の一端は、孔１３に挿入されたカップリング３０に連結される。画像形成装置側に設けられたモータなどの駆動装置（図示略）によってカップリング３０が矢印Ａ方向に回転させられると、それに連結された搬送具２０も矢印Ａ方向に回転することになる。
【００２２】
［搬送具２０の構造］
ここで、図１と、現像剤収容器１０の断面図である図２とを参照しながら、搬送具２０の構造について詳細に説明する。
搬送具２０は、断面が十字状の回転軸２１と、その回転軸２１の軸方向に沿って複数設けられた掻出搬送部材２３と、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊとを備えている。回転軸２１の一端には、カップリング３０が取り付けられる取付部２２が設けられている。現像剤は、回転軸２１の軸方向に沿って、この取付部２２が設けられてない側から、取付部２２が設けられている側へと搬送される。つまり、回転軸２１において取付部２２が設けられていない側の端部は、現像材の搬送方向上流側に位置するから、以下では、「上流側端部」と呼ぶ。一方、回転軸２１において取付部２２が設けられている側の端部は、現像材の搬送方向下流側に位置するから、これを「下流側端部」と呼ぶことにする。
【００２３】
掻出搬送部材２３及び弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊは、回転軸２１の上流側端部から下流側端部に向かって、その回転軸２１の左右に千鳥状に配置されている。掻出搬送部材２３は回転軸２１の上流側端部に最も近い位置に設けられており、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊは、掻出搬送部材２３よりも搬送方向下流側に設けられていることから、この掻出搬送部材２３と弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊとでは果たす機能が少し異なる。即ち、掻出搬送部材２３は、回転軸２１の上流側端部近傍の領域に集まっている現像剤を、その領域から掻き出しながら下流側端部に向かう方向へと攪拌しつつ搬送する機能を担う。一方、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊは、各々の位置から見て搬送方向上流側にある搬送部材から搬送されてくる現像剤を、下流側端部に向かう方向へと攪拌しつつ搬送する機能を担う。
【００２４】
このような機能の相違があるために、図２に示すように、掻出搬送部材２３の弧部２３Ｄの、回転軸２１の軸方向ｃに対する傾き角度α１は、弧状搬送部材２４の弧部２７の、回転軸２１の軸方向ｃに対する傾き角度α２よりも大きい。掻出能力を重視するときには傾き角度を大きくするとよいからである。また、掻出搬送部材２３の弧部２３Ｄは、弧状搬送部材２４の弧部２７よりも回転軸２１から離れた位置で支持されている。掻出能力を重視するときには、弧部の外縁が収容室の内壁面に届くように、回転軸２１から離れた位置で支持するとよいからである。なお、以下では、掻出搬送部材２３と弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊについて、特に区別して説明する必要のない場合には、搬送部材２３，２４と総称することにする。同様に、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊについて、特に区別して説明する必要のない場合には、弧状搬送部材２４と総称する。
【００２５】
回転軸２１の下流側端部に最も近い位置には、回転軸２１から突出した突出部材２９が設けられている。この突出部材２９は、略Ｕ字状を成しており、搬送方向上流側から下流側へと搬送されて最終的に現像剤排出口１５近傍に溜まった現像剤をほぐしつつ、現像剤排出口１５から外部に押し出す機能を有する。
【００２６】
次に、図３は、図２中の矢視III−III方向から見た要部断面図であり、掻出搬送部材２３の構造を説明する図である。図４は、図２中の矢視IV−IV方向から見た要部断面図であり、弧状搬送部材２４の構造を説明する図である。
【００２７】
［掻出搬送部材２３の構造］
これらの図を参照しながら、まず、掻出搬送部材２３の構造について説明する。
図３に示すように、掻出搬送部材２３は、螺旋を成す弧を描く外縁を有する弧部２３Ｄと、回転軸２１の軸方向に対し弧部２３Ｄの外縁を傾けた状態で（図２参照）、この弧部２３Ｄを支持する支持部２３Ａ〜２３Ｃからなる。回転軸２１と、弧部２３Ｄと、支持部２３Ａ〜２３Ｃはそれぞれ、所定の太さを有する棒状の部材であり、これら回転軸２１、弧部２３Ｄ及び支持部２３Ａ〜２３Ｃの間には間隙が存在する。支持部２３Ａ〜２３Ｃには、第１支持部２３Ａと、中間支持部２３Ｂと、第２支持部２３Ｃとがある。第１支持部２３Ａは、回転軸２１の上流側端部にて、当該回転軸２１に直交する方向に設けられたほぼ直線状の部材である。中間支持部２３Ｂは、第１支持部２３Ａよりも搬送方向下流側の位置であって、回転軸２１の回転方向に対しては当該第１支持部２３Ａから１８０°右回転した位置にて、回転軸２１に直交する方向に設けられたほぼ直線状の部材である。第２支持部２３Ｃは、中間支持部２３Ｂよりも搬送方向下流側の位置であって、回転軸２１の回転方向に対しては当該中間支持部２３Ｂから１８０°右回転した位置にて、回転軸２１に直交する方向に設けられたほぼ直線状の部材である。
【００２８】
第１支持部２３Ａの先端部分は、弧部２３Ｄの一方の端部を支持し、第２支持部２３Ｃの先端部分は、弧部２３Ｄの他方の端部を支持し、中間支持部２３Ｂの先端部分は、弧部２３Ｄの円弧中央付近を支持している。上述したように、中間支持部２３Ｂの位置は第１支持部２３Ａから１８０°右回転した位置であり、第２支持部２３Ｃの位置は中間支持部２３Ｂから１８０°右回転した位置であるから、弧部２３Ｄは開き角度３６０°の螺旋形状となる。ここでいう開き角度とは、弧部の両端から回転軸２１に下ろした２本の垂線が成す角度であって、回転軸２１から平行な方向から見たときの角度のことである。つまり、弧部２３Ｄの両端から回転軸２１に下ろした２本の垂線が成す角度は３６０°となる。
【００２９】
弧部２３Ｄのうち、第１支持部２３Ａから中間支持部２３Ｂに至るまでの間と、中間支持部２３Ｂから第２支持部２３Ｃに至るまでの間には、それぞれ、段部２３Ｅが設けられている。また、第１支持部２３Ａは、回転軸２１の上流側端部の位置からさらに上流側（図中右方向）に突出する突出部２３Ａ１を有しており、この突出部２３Ａ１の先端部分が弧部２３Ｄの端部を支持している。この突出部２３Ａ１の突出寸法は、回転軸２１の上流側端部から中間支持部２３Ｂまでの距離とほぼ同じである。
【００３０】
［弧状搬送部材２４の構造］
次に、弧状搬送部材２４の構造について説明する。
図４に示すように、弧状搬送部材２４は、螺旋の一部を成す弧を描く外縁を有する弧部２７と、回転軸２１の軸方向に対し弧部２７を傾けた状態で（図２参照）この弧部２７を支持する第１支持部２５及び第２支持部２６からなる。回転軸２１と、弧部２７と、第１支持部２５及び第２支持部２６は棒状の部材であり、これら回転軸２１、弧部２７、第１支持部２５及び第２支持部２６のそれぞれの間には間隙が存在する。なお、図４において、符号の最後のアルファベットは、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊの最後につくアルファベットと同じ意であり、同一のアルファベットが付された弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊの構成要素であることを示している。
【００３１】
第１支持部２５は、回転軸２１の上流側端部に近い側に設けられている。第２支持部２６は、第１支持部２５よりも下流側端部に近い側に設けられ、回転軸２１の回転方向に対しては当該第１支持部から１４０°右回転した位置に設けられている。つまり、第１支持部２５は、回転軸２１の回転方向上流側にて弧部２７を支持しており、第２支持部２６は、回転軸２１の回転方向下流側にて弧部２７を支持している。これら第１支持部２５及び第２支持部２６は、前述した第１支持部２３Ａ、中間支持部２３Ｂ及び第２支持部２３Ｃとは異なり、回転軸２１の回転方向Ａの下流側に向かって膨らむように湾曲している。
【００３２】
第１支持部２５の先端部分は、弧部２７の一方の端部を支持し、第２支持部２６の先端部分は、弧部２７の他方の端部を支持している。よって、弧部２７は開き角度１４０°の螺旋形状となる。つまり、弧部２７の両端から回転軸２１に下ろした２本の垂線が成す角度は１４０°となる。よって、回転軸２１の軸方向と平行な方向から見たときに、弧部２７が無いのは、回転軸２１を中心とした開き角４０°の領域となる。さらに、各弧状搬送部材２４の第１支持部２５と第２支持部材２６との配置関係は、回転軸２１と垂直な方向から見たときに、隣り合う弧状搬送部材２４の一部が互いに重なり合うような関係となる。例えば弧状搬送部材２４Ｇを例に挙げて説明すると，その第１支持部２５Ｇは、搬送方向上流側に向かって１つ隣にある弧状搬送部材２４Ｆの第２支持部２６Ｆと、さらにもう１つ隣の搬送方向上流側にある弧状搬送部材２４Ｅの第２支持部２６Ｅとの間に設けられている。また、弧状搬送部材２４Ｇの第２支持部２６Ｇは、搬送方向下流側に向かって１つ隣にある弧状搬送部材２４Ｈの第１支持部２５Ｈと、さらにもう１つの隣の搬送方向下流側にある弧状搬送部材２４Ｉの第１支持部２５Ｉとの間に設けられている。このように、回転軸２１と垂直な方向から見て、隣り合う弧状搬送部材２４同士が重なり合うという関係は、掻出搬送部材２３と、その隣にある弧状搬送部材２４との間においても同様である。
【００３３】
ここで、図５は、回転軸２１と第１支持部２５及び第２支持部２６とが接する部分を拡大した斜視図である。
第１支持部２５は、図５（ａ）に示すように、断面十字状の回転軸２１の１片（中心から直交方向に延びる片）から立ち上がるように回転軸２１と接続されている。これに対し、第２支持部２６は、図５（ｂ）に示すように、回転軸２１の２片に跨るようにして回転軸２１と接続されている。また、第１支持部２５の断面は「Ｉ」字状であるのに対し、第２支持部２６の断面は「Ｔ」字状である。このため、第２支持部２６と回転軸２１との接続部の厚さは、第１支持部２５と回転軸２１との接続部よりも厚いため、強度が増す。これにより、第２支持部２６と回転軸２１との接続部の強度は、第１支持部２５と回転軸２１との接続部の強度よりも大きい。
【００３４】
このように、第２支持部２６と回転軸２１との接続部の強度を大きくするのは、現像剤の搬送時には、搬送方向下流側にある第２支持部２６に対して曲げ応力が集中するからである。
ここで、図６は、第１支持部２５に加わる応力の大きさをシミュレーションした結果を表す図である。なお、図６のカラー画像に対応した図面を別途提出する。
図において、第２支持部２６Ｊ，２６Ｉ，２６Ｈの領域網掛け部分Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が特に大きな応力が発生している部分である（カラー画像においては赤色）。このように、第１支持部２５よりも第２支持部２６に大きな応力が発生しており、さらに、下流側端部に近いほど大きな応力が第２支持部２６に発生している。この理由について考察すると以下のとおりである。例えば上流側端部に近い領域において現像剤の量が増加した場合であっても、その下流側には比較的大きなスペースがあるため、第１支持部２５及び第２支持部２６には大きな力が加えられることなく、現像剤を搬送することができる。これに対し、下流側端部に近い領域において現像剤の量が増加した場合には、それらの現像剤をさらに下流側へと搬送するためのスペースが小さいため、現像剤は下流側へ搬送されずに滞留し、その滞留領域において凝集してしまう。第１支持部２５及び第２支持部２６は、この凝集した現像剤から反力を受けることになるが、その反力の大きさは、より上流側にある第１支持部２５に対するものよりも、下流側にある第２支持部２６に対するものの方が大きい。このため、第１支持部２５よりも第２支持部２６に大きな応力が発生しており、さらに、下流側端部に近いほど大きな応力が第２支持部２６に発生しているのである。
【００３５】
このため、複数の弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｊのうち、下流のあるいくつかについて搬送方向下流側に位置する弧状搬送部材２４の第２支持部２６と回転軸２１との接続部を、搬送方向上流側に位置する弧状搬送部材２４の第１支持部２５と回転軸２１との接続部と比較して、より強度が増すように補強することが望ましい。図２の例で言えば、例えば弧状搬送部材２４Ｉ，２４Ｊがこれに当たる。
【００３６】
［突出部材２９の構造］
次に、突出部材２９の構造について説明する。
図２に示すように、突出部材２９は、搬送具２０が容器本体１１に収容されたときに、ちょうど現像剤排出口１５に対向する位置に設けられている。また、回転軸２１に垂直な方向から見たときに、回転軸２１において搬送方向最下流側に配置された弧状搬送部材２４Ｊと、突出部材２９の少なくとも一部とが互いに重なりあっている。
【００３７】
ここで、図７は、図２中の矢視VII−VII方向から見た要部断面図であり、突出部材２９の構造を説明する図である。図２に示すように、突出部材２９は、一対の支持部２９Ａ，２９Ｂと、支持部２９Ａ，２９Ｂの先端に連結されるほぼ直線状の被支持部２９Ｃとを有する。図７に示すように、支持部２９Ａ，２９Ｂは、弧状搬送部材２４の第１支持部２５及び第２支持部２６と同様に、回転軸２１の回転方向Ａの下流側に向かって膨らむように湾曲している。支持部２９Ａ，２９Ｂの各々の湾曲の程度はほぼ同じであり、回転軸２１と平行な方向から見た場合には、図７に示すようにお互いに重なり合う。
【００３８】
［搬送具２０の作用］
次に、図８，９を参照しつつ、搬送具２０の作用について説明する。
上述したように、弧状搬送部材２４の第１支持部２５及び第２支持部２６や、突出部材２９の支持部２９Ａ，２９Ｂは、回転軸２１の回転方向Ａに向かって膨らむように湾曲している。以下、弧状搬送部材２４の第１支持部２５及び第２支持部２６を例に挙げて、その理由について説明する。
第１支持部２５及び第２支持部２６は、回転軸２１の回転方向Ａに向かって膨らむように湾曲しているから、これら支持部２５，２６に外力が加えられたときには、その湾曲を強調する方向に曲がりやすい。つまり、支持部２５，２６に曲げ応力が働き、図中の二点鎖線で示すように、支持部２５，２６が回転軸２１の回転方向とは反対の方向に倒れ、弧状搬送部材２４は全体として回転軸２１に近づく方向に変形する。
【００３９】
第１支持部２５を、その湾曲の度合いから部分単位で区分すると、図７に示すように、回転軸２１に対して直交方向に延びるだけでほとんど湾曲していない第１の部分２５ａと、その第１の部分２５ａよりも先端部に近く湾曲の度合いも大きい第２の部分と２５ｂと、ほとんど湾曲していない第３の部分２５ｃからなる。最も湾曲の度合いが大きい第２の部分２５ｂには、曲げ応力が集中するから、この第２の部分２５ｂを中心として曲がることになる。このことは第２支持部２６についても同様である。
【００４０】
この変形の様子を図９（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ詳細に説明する。
搬送具２０を矢印Ａ方向に回転させることで現像剤Ｔを搬送する際には、各々の弧状搬送部材２４に対しては、搬送しようとする現像剤Ｔからの反力Ｆが加わる。この反力Ｆの方向は、回転方向Ａに抗する方向である。金属などと比べると変形しやすい樹脂材料によって弧状搬送部材２４を形成した場合、この現像剤Ｔからの反力Ｆによって容易に変形することになる。例えば何らかの理由で密度が高くなった現像剤の塊Ｔ０に弧状搬送部材２４が当たったような場合を想定する（図９（ａ）参照）。この場合、弧状搬送部材２４の第１支持部２５及び第２支持部２６が、特に第２の部分２５ｂ，２６ｂを中心に、回転軸２１に近づく方向（図中矢印ｐ方向）に倒れ込むようにして屈曲する（図９（ｂ）参照）。そして、さらに搬送具２０が回転すると、第２の部分２５ｂ，２６ｂが矢印ｐ方向に向かってさらに屈曲する（図９（ｃ）参照）。これにより、弧部２７は、回転軸２１を中心にして、その弧の径を縮小したような状態となる。
【００４１】
このような搬送具２０の縮径により、搬送具２０の回転に抗する負荷の低減を図ることが可能となる。従来のように、容器本体の内径に合わせて螺旋状に巻いたような形状の搬送具を用いた場合、搬送具の回転に抗する負荷によって、螺旋形状の部分が回転軸から遠ざかる方向に変形して収容室の内壁に干渉することがあるが、本実施形態によれば、そのような干渉を回避する効果がある。
【００４２】
より具体的には、針金を収容室の内径に合わせて螺旋状に巻いたような形状の従来の搬送具を用いた場合、現像剤の塊がこの搬送具に当たると、搬送具の回転に抗する負荷トルクが発生し、その負荷トルクによって搬送具の螺旋の径が拡大する。螺旋の径が拡大すると、収容室の内壁に搬送具の外縁が接触してしまう。そして、さらに、搬送具に対する負荷トルクが、搬送具の回転トルクを超えると、搬送具の回転が停止してしまう。これに対し、本実施形態による搬送具２０では、現像剤の塊に弧状搬送部材２４が当たって搬送具の回転に抗する負荷トルクが発生したような場合であっても、支持部２５，２６が屈曲して、弧状搬送部材２４の弧部２７が回転軸２１側に倒れ込み、搬送具の螺旋の径が拡大するようなことにはならない。よって、弧状搬送部材２４が収容室の内壁に干渉する危険性も小さくなり、搬送具２０の回転が停止するような事態も発生しにくくなる。
【００４３】
以上が、弧状搬送部材２４の第１支持部２５及び第２支持部２６が湾曲している理由である。突出部材２９の支持部２９Ａ，２９Ｂの湾曲している理由もこれと同様である。一方、掻出搬送部材２３の第１支持部２３Ａ、中間支持部２３Ｂ及び第２支持部２３Ｃが湾曲していないのは、収容室の隅から現像剤を余すことなく掻き出すため、敢えて変形しづらくしているのである。
【００４４】
［現像剤の充填方法］
次に、上記現像剤収容器１０に適量の現像剤を充填する方法について説明する。
この現像剤収容器１０に現像剤を充填する場合、弧状搬送部材２４を、充填する現像剤の量の目安とする。そして、収容室に収容された搬送具２０の回転軸２１の軸方向が鉛直方向で、且つ、現像剤排出口１５が重力方向で下方となるように容器本体１１の姿勢を保ったときに、弧状搬送部材２４の全てが現像剤で埋まらないような量の現像剤を容器本体１１内の収容室に充填する。このような量の現像剤を充填したとき、現像剤収容器１０が、現像剤排出口１５が下方になるように保管された場合には、搬送方向下流側に現像剤が移動した状態となるし、現像剤排出口１５が上方になるように保管された場合には、搬送方向上流側に現像剤が移動した状態となる。上流側に現像剤が移動している場合には、下流側に現像剤が移動しているときと比べて、現像剤から搬送具２０に対する反力による影響が大きくなる。したがって、現像剤排出口１５が下方にある状態で保管された場合に、現像剤がある領域に、弧状搬送部材２４が設けられていることが好ましい。つまり、掻出搬送部材２３よりも搬送能力の高い弧状搬送部材２４が配置されている領域に、現像剤の多くが存在している状態が望ましいということになる。弧状搬送部材２４は、現像剤からの反力を受けたとしても、回転軸２１に近づく方向に倒れ込むようにして屈曲するから、搬送具２０の回転に抗する負荷の低減を図ることが可能となるからである。
【００４５】
上記とは逆に、掻出搬送部材２３を、充填する現像剤の量の目安としてもよい。この場合、収容室に収容された搬送具２０の回転軸２１の軸方向が鉛直方向で、且つ、現像剤排出口１５が重力方向で下方となるように容器本体１１の姿勢を保ったときに、掻出搬送部材２３が配置された領域に現像剤が存在しないような量の現像剤を前記収容室に充填すればよい。
【００４６】
［変形例］
上記実施形態を次のように変形してもよい。
実施形態では、弧状搬送部材２４の弧部２７の外縁の全域を弧状とした場合を例示したが、外縁の少なくとも一部が螺旋の一部を成す弧を描いていればよい。
掻出搬送部材２３及び弧状搬送部材２４の個数は、いずれも任意であり、要するに、複数の搬送部材のうち少なくとも一部が弧状搬送部材２４と同等の構成を備えていればよい。例えば掻出搬送部材２３の個数を２以上としてもよい。
【００４７】
また、実施形態では、搬送方向下流側に位置する弧状搬送部材２４において、第２支持部２６の曲げ剛性を大きくし、第１支持部２５の曲げ剛性を小さくしていたが、このような構成を採る弧状搬送部材２４の個数は８個に限らず、もっと多くしてもよいし、少なくしてもよい。
実施形態では、第２支持部２６と回転軸２１との接続部分を太くすることで強度を高めていたが、接続部分のみでなく、支持部全体を太くしたり樹脂材料の硬度を上げるなどとして支持部全体の強度を高める構成としても良い。ただし、支持部全体の強度を高めた場合には、現像剤からの反力に対応することはできるが、弧状搬送部材２４の変形時には応力がその支持部の根元に集中するので、支持部と回転軸２１との接続部分をより太くしている上記実施形態の態様がより好ましい。
【００４８】
また、図５（ｂ）に示した第２支持部２６の構造を、第１支持部２５に採用するようにしてもよい。或いは、支持部２５，２６に対して補強を行わないで回転軸２１に固定するようにしてもよい。また、弧状搬送部材２４の弧部２７を２個の支持部で支持する構造としたが、この支持部は１個或いは３個以上であってもよい。同様に、掻出搬送部材２３の弧部２３Ｄを３個の支持部で支持する構造としたが、この支持部は１個、２個又は４個以上であってもよい。
【００４９】
さらに、各々の搬送部材２３，２４においては、回転軸２１と、弧部と、支持部との間にそれぞれ間隙を設けていたが、この間隙の大きさは任意である。弧部や支持部を太くすることで間隙を小さくすれば、搬送能力は向上するが、現像剤からの反力が大きくなり、搬送部材２３，２４の変形量を大きく見積もる必要がある。一方、弧部や支持部を細くすることで間隙を大きくすれば、上記とは逆に、搬送能力は低下するが、現像剤からの反力は小さくなり、搬送部材の変形量も小さくなる。
【００５０】
弧状搬送部材２４の弧部２７の回転軸２１に対する中心角度は、実施形態で例示した１４０°に限らない。ただし、弧状搬送部材２４が現像剤からの反力を受けた際に回転軸２１に近づく方向へと倒れやすくするために、弧部２７の回転軸２１に対する中心角度は３６０°以下であるべきである。また、この中心角度が１８０°未満である場合には、現像剤から第１支持部２５及び第２の支持部２６が受ける反力は、回転軸２１に垂直な面で分割される領域に対して双方の反力が同じ領域に属することになるため、反力によって弧状搬送部材２４が回転軸の方に撓み易くなり、より好ましい。
搬送具２０の材料は、樹脂に限らず、適度な柔軟性又は可撓性を有する材料であればよい。また、搬送具２０全体を一体成型する必要はなく、回転軸、弧部、支持部など、それぞれ製作した部品を接着などの手段で固定するようにしてもよい。
【００５１】
また、掻出搬送部材２３の弧部２３Ｄの開き角度を３６０°としていたが、これを弧状搬送部材と同じく３６０°未満の搬送部材としてもよい。ただし、この搬送部材は、回転軸２１において現像剤搬送方向の最上流側に設けられているので、掻き出し能力を確保するべく、回転軸に対する弧部の傾きが、それ以外の弧状搬送部材２４における弧部２７の傾きよりも大きく、また、その弧部の外縁は、それ以外の弧状搬送部材２４における弧部２７の外縁よりも、回転軸２１から離れた位置で支持されていることが望ましい。
【００５２】
実施形態では、現像剤収容器１０の外形を、容器本体１１と、この容器本体１１の開口部１４を施蓋する蓋体１７とから構成するものとしたが、本発明はこれに限らず、筒状体の両方の開口部を蓋で施蓋する形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態による現像剤収容器を示す分解斜視図である。
【図２】現像剤収容器の断面図である。
【図３】図２中の矢視III−III方向から見た要部断面図である。
【図４】図２中の矢視VI−VI方向から見た要部断面図である。
【図５】回転軸２１と第１支持部２５とが接する部分を拡大した斜視図である。
【図６】支持部に加わる応力の大きさをシミュレーションした結果を表す図である。
【図７】図２中の矢視Ｖ−Ｖ方向から見た要部断面図である。
【図８】搬送部材の変形を示す説明図である。
【図９】搬送部材の変形を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…現像剤収容器、１１…容器本体、１２…底部、１３…孔、１４…開口部、１５…現像剤排出口、１６…扉、１７…蓋体、２０…搬送具、２１…回転軸、２２…取付部、２３…掻出搬送部材、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ，２４Ｆ，２４Ｇ，２４Ｈ，２４Ｉ，２４Ｊ…弧状搬送部材、２３Ａ，２５…第１支持部、２３Ｂ…中間支持部、２３Ｃ，２６…第２支持部、２３Ｄ，２７…弧部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004556986.tif 000008
【図８】
0004556986.tif 000009
【図９】
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