(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状からなる容器本体の軸方向一端の中央部にトナー吐出口を備え、内壁面に螺旋状凸部を備えたトナー収納容器と、該トナー吐出口から現像装置のトナー導入部へトナーを導入可能な状態で上記トナー収納容器を略水平向きに保持すると共に該トナー収納容器を取り外し可能な容器保持手段と、上記容器保持手段に保持された上記トナー収納容器を上記軸方向一端面の中心周りに回転させる回転駆動手段とを備え、上記トナー収納容器を回転させることで上記トナー収納容器内に充填されているトナーを上記トナー吐出口に向けて移送することが可能なトナー補給装置と連通可能な現像装置において、
上記トナー収納容器は、軸方向における少なくとも１カ所に他の外径よりも小径に形成された絞り部を備え、
上記現像装置には、上記絞り部に入り込むことが可能な凸状部材が設けられ、
上記トナー収納容器は、上記凸状部材が上記絞り部に対向し、入り込んだ状態で上記回転駆動手段によって回転駆動可能であり、上記凸状部材が上記絞り部に対向せずに外周面が凸状部材に乗り上げた状態では回転不能となる構成であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記トナー収納容器は、上記回転駆動手段の回転中心に対して自身の回転中心が一致したときには回転可能となると共に、上記外周面が上記凸状部材に乗り上げた状態では上記回転駆動手段の回転中心と一致しない関係であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
上記トナー収納容器は、上記回転駆動手段に係合することにより回転可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
上記トナー収納容器に形成されている絞り部が上記回転駆動手段に近い位置に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
上記凸状部材の位置を変更することができることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
上記トナー収納容器の絞り部は、上記回転駆動手段側よりも上記トナー吐出口側に位置する開口の径を大きくしてあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
上記トナー収納容器は、上記絞り部の位置が異なる複数のものを同時に用いることが可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
上記トナー収納容器が複数用いられ、それぞれのトナー収納容器の上記絞り部の位置が異ならせてあると共に、各トナー収納容器に対応して設けられている凸状部材の位置がそれぞれ異ならせて設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像装置に用いられるトナーの補給構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている静電潜像に対してトナーなどの現像剤を用いて可視像処理が行われる。
現像剤は、消費されることで現像濃度に影響を与る要因となるので現像装置での消費度合いに応じて補給が必要となる。
【０００３】
従来、トナー補給構造には、一成分系および二成分系いずれの場合にも現像装置に対して着脱可能な補給タンクから補給する構造があり、具体的には特開平９−１０６１６０号公報に開示された構成がある。
上記公報には、筒状のトナーボトルの軸方向一端にトナー吐出口を設け、軸方向他端には、現像装置側に設けられている駆動部との係合が可能な係合部を備えさせ、周面には、内部に向けて突出する螺旋凸部を形成してトナーボトルを装着した際に係合部を介して回転することにより螺旋凸部に沿って内部のトナーをトナー吐出口に向けて移動させるようにした構成が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像形成装置では、ネガポジ現像やポジポジ現像などのような現像形態に応じてトナーが準備されるようになっているので補給部に配置されるトナーボトルの種類を異ならせることが必要となる。このため、トナーボトルは、充填されているトナーの種類に対応して類別されており、トナーボトルを共通して用いることができないのが現状である。従って、画像形成装置の機種毎にトナーボトルの製作画筆用となり、部品管理および部品加工等のコスト上昇は否めない。
【０００５】
このような対応は、多色画像の形成にもいえることであり、フルカラー画像を形成する場合には４色の異なる色のトナーを用いる関係上、一つの多色画像形成装置においてトナーボトルが４種類の類別を必要とする。従って、トナーボトルの形態を異ならせた場合には、上述した部品管理や部品加工コストの上昇に加えて、色毎での組み付け誤りなども発生しやすくなり、結果として、異色の画像が形成されてしまう虞もある。
【０００６】
本発明は、上記従来の現像装置における問題に鑑み、第１の目的として、部品、つまりトナーボトルの共通化を実現することで異なる形態のトナーボトルを製作する際に発生する部品管理や部品加工のコスト上昇を抑えることが可能な構成を備えた現像装置を提供すること、第２の目的として、多くの機種に共通化を可能にすることで単一のトナーボトルでの適応性を高めることが可能な構成を備えたな現像装置を提供すること、第３の目的として、トナーボトルからのトナーの供給性を高めることが可能な構成を備えた現像装置を提供すること、第４の目的として、多色現像を行うための種類別を容易に識別できることで異色の画像形成を防止できる構成を備えた現像装置を提供すること、第５の目的として、第１乃至第４の目的を達成することで部品コストを低くしたが像形成装置を提供することをそれぞれ目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、筒状からなる容器本体の軸方向一端の中央部にトナー吐出口を備え、内壁面に螺旋状凸部を備えたトナー収納容器と、該トナー吐出口から現像装置のトナー導入部へトナーを導入可能な状態で上記トナー収納容器を略水平向きに保持すると共に該トナー収納容器を取り外し可能な容器保持手段と、上記容器保持手段に保持された上記トナー収納容器を上記軸方向一端面の中心周りに回転させる回転駆動手段とを備え、上記トナー収納容器を回転させることで上記トナー収納容器内に充填されているトナーを上記トナー吐出口に向けて移送することが可能なトナー補給装置と連通可能な現像装置において、
上記トナー収納容器は、軸方向における少なくとも１カ所に他の外径よりも小径に形成された絞り部を備え、上記現像装置には、上記絞り部に入り込むことが可能な凸状部材が設けられ、上記トナー収納容器は、上記凸状部材が上記絞り部に対向し、入り込んだ状態で上記回転駆動手段によって回転駆動可能であり、上記凸状部材が上記絞り部に対向せずに外周面が凸状部材に乗り上げた状態では回転不能となる構成であることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、上記トナー収納容器は、上記回転駆動手段の回転中心に対して自身の回転中心が一致したときには回転可能となると共に、上記外周面が上記凸状部材に乗り上げた状態では上記回転駆動手段の回転中心と一致しない関係であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、上記トナー収納容器は、上記回転駆動手段に係合することにより回転可能であることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、上記トナー収納容器に形成されている絞り部が上記回転駆動手段に近い位置に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明は、上記凸状部材の位置を変更することができることを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の発明は、上記トナー収納容器の絞り部は、上記回転駆動手段側よりも上記トナー吐出口側に位置する開口の径を大きくしてあることを特徴としている。
請求項７記載の発明は、上記トナー収納容器は、上記絞り部の位置が異なる複数のものを同時に用いることが可能であることを特徴としている。
請求項８記載の発明は、上記トナー収納容器が複数用いられ、それぞれのトナー収納容器の上記絞り部の位置が異ならせてあると共に、各トナー収納容器に対応して設けられている凸状部材の位置がそれぞれ異ならせて設けられていることを特徴としている。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態を説明するための実施例に係る画像形成装置の要部を示す模式図である。図１においては、画像形成装置の一つである複写機が示されているが、本発明では、これに限らず、プリンタあるいはファクシミリ装置も含まれること勿論である。
【００１４】
同図において画像形成装置は、図示矢印方向に回転可能なドラム状の感光体１を備えており、感光体１の周囲には、回転方向に沿って画像形成処理を実行するための帯電ローラ２，書き込み装置（図１では光路のみが示されている）３、現像装置４，転写装置５，クリーニング装置６がそれぞれ配置されている。
【００１５】
感光体１は、回転する過程において帯電装置２による一様帯電後、書き込み装置３によって画像情報に対応した静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置４によって可視像処理される。
感光体１上に担持された画像は、給紙装置に装備されているレジストローラ７によって画像転写タイミングが設定された上で転写装置５を介して記録紙に静電転写される。
本実施例では、転写装置５が搬送ベルト５Ａを備えた構成とされており、搬送ベルト５Ａは図示しない荷電装置により記録紙を感光体１から吸着する構成とされ、記録紙は、搬送ベルト５Ａによる感光体１からの吸着作用とその吸着される箇所で感光体１の曲率を利用した剥離により搬送ベルト５Ａ側に向けて移行し、搬送ベルト５Ａにより定着装置８に向け搬送される。定着装置８によって定着された記録紙は図示しない排紙トレイなどに向けて排出される。
【００１６】
転写を終えた感光体１上に残留するトナーや電荷はクリーニング装置６のブレード６Ａによる掻き取りおよび図示しない除電ランプによって除去される。
【００１７】
ブレード６Ａによって掻き取られた残余トナーは、回収羽根６Ｂによって回収され、スクリューオーガなどを用いた回収搬送手段６Ｃによって現像装置４に向けて移送され再利用に供される。
【００１８】
現像装置４では、本実施例の場合、小さな鉄球からなるキャリアに誘電体からなるトナーを付着させて構成した二成分系現像剤が用いられるようになっている。このため、現像装置４には、感光体１に対して現像剤を供給する現像スリーブ４Ａと、内部において現像剤を攪拌混合しながらトナーの帯電を行うパドルホィール４Ｂとパドルホィール４Ｂ内に配置されている搬送スクリュー（図示されず）とが備えられており、クリーニング装置６において感光体１から回収されたトナーおよび後述するトナー補給装置９から補給されたトナーを纏めて攪拌した現像剤が搬送スクリューによって、図１を示した紙面に対して手前側から奥側に向けて移送される一方、奥側からはパドルホィール４Ｂの外周面に有する攪拌羽根によって手前側に移送されて循環されるようになっている。このような現像装置４は、後述するトナー補給装置９との間でのトナー搬送路が接続されたユニット構造とされ、プロセスカートリッジユニットとして画像形成装置に対して着脱可能に設置されている。
【００１９】
トナー補給装置９は、現像装置４内で現像剤濃度が低下したことを図示しない濃度検知センサにより検出された場合トナーを補給する装置であり、図２および図３に示す構成を備えている。
図２は、トナー補給装置の概略構成を示す斜視図であり、図３は図２における左側部分に位置するトナー吐出口部付近の構成を示す斜視図である。
トナー補給装置９には、筒状の容器本体からなるトナーボトル１０が用いられるようになっており、トナーボトル１０は、軸方向一方の端面中央部にトナー吐出口１０Ａ（図３参照）が形成され、内壁面には螺旋状の凸部（図２では外周面が内部に向けて窪んでいる状態が示されている）１０Ｂが形成されている。
【００２０】
トナーボトル１０における軸方向他方の端面には、図示しないが、回転駆動手段を構成するモータ１１の出力軸１１Ａに係合可能な係合部が設けられている。係合部の構成としては、モータ１１の出力軸１１Ａ側との間で凹凸構造が用いられる。
トナーボトル１０は、図４において符号１２で示す受け台と一体的に設けられている容器保持手段であるケース１２Ａ内にトナー吐出口１０Ａ側の端部が装着されるようになっており、装着されることで略水平向きに保持される。
ケース１２Ａには揺動可能なセットレバー１３が設けられており、セットレバー１３には図２において左側上部に拡大して示すように、セットレバー１３の揺動に連動してトナーボトル１０におけるトナー吐出口１０Ａに装着されているキャップＣを抜き取ることが可能なチャック部材１４が設けられている。このチャック部材１４に関する構成は、本出願人の先願である特開平９−１０６１６０号公報に詳しく開示されている。
【００２１】
ケース１２Ａ内には、図３において符号１５で示すようにトナーボトル１０と共に回転可能なボトル保持部材が設けられており、ボトル保持部材１４には、図３に示すように、トナー吐出口１０Ａに連通する開口の周辺に複数のトナー補給用マイラー板１６が配置されている。トナー補給用マイラー板１６は、トナー吐出口１０Ａから吐出されたトナーを図３において符号１２Ｂ１で示すトナー補給用排出口を備えたトナー補給部１２Ｂに向けて搬送できるようになっている。
【００２２】
トナー補給部１２Ｂのトナー補給用排出口１２Ｂ１は、図２の右側下部に拡大して示すように、現像装置４を構成するプロセスカートリッジユニット（便宜上、符号４を用いる）に装着される前にはシャッター部材１２Ｃによって閉じられており、装着過程でプロセスカートリッジユニット４に有する突起Ｐに対してシャッター部材１２Ｃに一体のピン１２Ｃ１が突き上げられることで開放される。
プロセスカートリッジユニット４には、図３に示すように、トナー補給部１２Ｂ側のトナー補給用排出口１２Ｂ１に連通可能なトナー導入口（便宜上、符号ＩＮで示す）が設けられており、このトナー導入口ＩＮには、クリーニング装置６から延設された回収搬送手段をなすスクリューオーガ６Ｃにより搬送されてきた回収トナーも導入される。
【００２３】
現像装置を構成するプロセスカートリッジユニット４におけるトナーボトル１０からのトナーの搬送構成に関しては、上記特開平９−１０６１６０号公報および特開平１０−１８６９９１号公報に詳しく開示されている。
【００２４】
次に本実施例の特徴部分について説明する。
図４において、トナーボトル１０には、軸方向で少なくとも１カ所に他の部分と異なる外径を有する絞り部１０Ｐが設けられている。絞り部１０Ｐは、ブロー成型時に成型用金型における該当個所にリング状の凸状部を取り付けることで形成される。
図４に示す実施例では、絞り部１０Ｐがトナー吐出口１０Ａ側ではなく回転駆動手段であるモータ１１に対向する端部に近い位置に設けられている。
図４において符号１７は、装置本体に締結固定される補給ユニットガイドレール部材であり、容器保持手段であるケース１２Ａを備えた受け台１２が摺動可能に装着できるようになっている。
【００２５】
トナーボトル１０における絞り部１２Ｐは、受け台１２に搭載されると、図５に示す状態とされる。
図５において、トナーボトル１０の絞り部１０Ｐに対向する位置には、補給ユニットガイドレール１７側に設けられる凸状部材１８が対応するように配置されている。つまり、凸状部材１８は、絞り部１０Ｐ内に入り込むことでモータ１１の回転中心Ｌに対してトナーボトル１０の回転中心が一致するようになっている。
【００２６】
一方、絞り部１０Ｐが凸状部材１８と対応していない場合には、図６に示すようにトナーボトル１０の外周面が凸状部材１８に乗り上げてしまい、モータ１１の回転中心Ｌに対してトナーボトル１０の回転中心Ｌ１が不一致となる。このようにして現像装置４に装着されるべきトナーボトル１０の形式が凸状部材１８に対する絞り部１０Ｐの対応関係によって判別できるようになる。
【００２７】
本実施例は以上のような構成であるから、現像形態に応じて凸状部材１８に対する絞り部１０Ｐの対応関係を設定するだけで現像形態に応じたトナーボトルの装着が可能となる。特に、ネガポジ現像とポジポジ現像の場合とで用いる現像剤が異なるような場合には、その識別が正確に行われる必要があり、凸状部材１８を予め現像形態に応じた取り付け状態とすることで装着されるトナーボトル１０の適否を簡単に判別することができる。しかも、絞り部１０Ｐがトナー吐出口１０Ａ側ではなく、モータ１１側に設けられているので、内部を移動するトナーが吐出口付近で移動を阻害されるようなことがない。
【００２８】
次に本発明の実施形態に係る別実施例について説明する。
図７に示す実施例は、図５に示した実施例におけるトナーボトル１０の絞り部１０Ｐの位置を変更することを特徴としている。
図７において、トナーボトル１０は、成型時に用いられる金型において絞り部１０Ｐに相当する箇所に応じてリング状凸部を取り付ける位置を変更することで絞り部１０Ｐの位置が変更できる。これにより、図５に示したトナーボトル１０とは異なる形態のトナーボトル１０が構成できる。このため、凸状部材１８の位置を予め変更された位置関係に設定して補給ユニットガイドレール１７に取り付けることで図５において説明した場合と同様に、凸状部材１８との対向関係が不適正である場合にモータ１１による回転駆動が不能となる。本実施例では、凸状部材１８の取り付け状態を変更するだけで、同じ現像装置を対象として装着されるトナーボトル１０の形態を変更できる。このため、敢えて異なる形態のトナーボトルを装着するための構成を準備する必要がなくなり、既存の構成部材である凸状部材１８を用いるだけで形態の異なるトナーボトル、例えば、収容されているトナーの色が変更されたのに合わせて絞り部１０Ｐの位置が今までとは異なるトナーボトルを準備するだけで適用することができる。凸状部材１８の取り付け状態の変更は、凸状部材を締結する際に用いられるネジ挿通穴を複数設けておいてそのいずれかを選択して締結するなどの処置が用いられる。これにより、同一現像装置でのトナーボトルの適用範囲を拡大することができる。
【００２９】
次に本発明の実施形態に係る他の実施例について説明する。
図８に示す実施例は、絞り部での開口の径が、回転駆動手段側よりもトナー吐出口側の方を大きくしたことを特徴としている。
図８においてトナーボトル１０に形成されている絞り部１０Ｐ’は、モータ１１側の開口よりもトナー吐出口側の開口が大きくされてテーパ面を構成している。本実施例では、絞り部１０Ｐ’におけるトナー吐出口側の開口を大きくされることでトナーボトル１０の底部に相当するモータ１１側の開口近辺に溜まっているトナーをトナー吐出口に向けて移送しやすくなる。しかも、モータ１１側の開口付近にトナーをしやすくするための螺旋状の凸部が存在していない場合でもとボトル底部でのトナーの流れ出しが可能であるので流れ出したトナーをその移送方向で存在する螺旋状の凸部に行き渡せやすくなる。
【００３０】
次に本発明の実施形態に係るさらに別の実施例を説明する。
図９は、絞り部の位置を異ならせたトナーボトルを同時に複数用いるようにした例を示している。
図９において、トナーボトル１０は、フルカラー画像の形成に用いられることを対象としており、黒色用、イエロー用、マゼンタ用およびシアン用が準備される。各色のトナーを収容するトナーボトル１０は、それぞれで絞り部１０Ｐ１，１０Ｐ２，１０Ｐ３，１０Ｐ４の位置が異ならせてある。この各位置の違いに応じて各色の現像装置では、凸状部材１８（図５参照）の取り付け位置が異ならせてある。本実施例では、同時に異なる色のトナーを収容している複数のトナーボトルを用いる際にそれぞれの凸状部材１８と絞り部との対応関係が適正である場合に限って所望の色の現像装置への装着が行えるので、異なる色による現像処理が発生することを未然に防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１乃至３記載の発明によれば、トナー収納容器の形状を現像形態に関係なく共通とするこが可能になる。つまり、トナー収納容器に形成される絞り部を軸方向で少なくとも１カ所設けるようにし、その位置も変更できるようにしてあるので、一部分のみの変更でトナー収納容器の大半部分を共通化することができる。このため、トナー収納容器を制作する方法として、樹脂成形を用いる際には一部分の除いた型を共通して用いることができるので部品管理や加工に要するコストの上昇を抑えることが可能となる。特に、トナー収納容器における絞り部の変更に伴い現像装置側の凸状部材の位置も変更するだけでよいので、取り付けの際の誤認をなくすことが可能となり組み付け作業および歩留まりの悪化を抑制することができる。しかも、回転駆動手段との係合を必要とする場合に、回転駆動手段とトナー収納容器との中心位置関係が整合していない場合と整合している場合とを絞り部と凸状部材との対向関係により識別することもできる。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、トナーボトルにおける開口部であるトナー吐出口から離れた位置に相当する回転駆動手段に近い位置に絞り部が設けられるので、絞り部での縮径部によって吐出されるトナーの移動性を悪化させることがないようにできる。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、凸状部材の取り付け状態を変更するだけで、同じ現像装置を対象として装着されるトナー収納容器の形態を変更できる。これにより、収容されているトナーの色が変更されたのに合わせて絞り部の位置が今までとは異なるトナー収納容器を準備するだけで適用することができる。」
【００３４】
請求項６乃至９記載の発明によれば、トナー収納容器における絞り部の開口が回転駆動手段側よりも吐出口側が大きくされているので、トナー収納容器内を移動したトナーの搬送性を高めて吐出能力を高めることができる。これにより、トナーの補給に要する時間を短縮して現像濃度の維持精度を向上させることができる。しかも、トナー収納容器における絞り部の位置が異なるものを複数同時に用いることができるので、収容されるトナーの色を異ならせて用いる多色画像形成に際しても、所定の色のトナー収納容器の低地箇所を誤認することがない。これにより、請求項１乃至３記載の発明と同じく、複数のトナー収納容器を用いる場合であっても、殆どの形態が共通しているトナー収納容器を用いられることで部品管理や加工コストの上昇を防止することができる。
さらに、トナー収納容器に設けられている絞り部とこの絞り部に対応する凸状部材との組み合わせにより異なる現像形態であっても配置されるべきトナー収納容器を間違えることなくセットすることができ、これにより現像形態が、例えば、所望の色を得るというような所望する形態と異なる画像ができるような事態を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置が用いられる画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置の一部を示す斜視図である。
【図３】図２に示した現像装置におけるトナー吐出部での構成を説明するための斜視図である。
【図４】図２に示した現像装置に用いられるトナー収納容器であるトナーボトルの要部構成を説明するための斜視図である。
【図５】図４に示したトナーボトルの絞り部と凸状部材との対応関係による駆動状態への影響を説明するための部分的な図である。
【図６】図５に示した構成を採用しない場合の駆動状態への影響を説明するための部分的な図である。
【図７】本発明の実施形態に係る別実施例を説明するためのトナーボトルの部分的な図である。
【図８】本発明の実施形態に係る他の実施例を説明するためのトナーボトルの部分的な図である。
【図９】本発明の実施形態に係るさらに他の実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
１                    感光体
４                    現像装置
９                    トナー補給装置
１０                  トナー収納容器であるトナーボトル
１０Ｐ、１０Ｐ’      絞り部
１８                  凸状部材
【図１】
0003939916.tif 000002
【図２】
0003939916.tif 000003
【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】
0003939916.tif 000008
【図８】
0003939916.tif 000009
【図９】
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