(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能なトナー補給容器であって、
トナーを収納する回転可能な容器本体と、
前記容器本体に設けられたトナー排出口を開封可能に封止する封止部材と、
前記容器本体の回転軸線に沿って前記容器本体の長手方向一端側から他端側に亘ってその中空部に立設されたバッフル板であって、前記バッフル板の長手方向一端側から他端側に亘って且つ前記容器本体の回転軸線に対し傾斜して設けられ前記容器本体の回転に伴いトナーを前記トナー排出口に向けて搬送する傾斜面を備えたバッフル板と、を有し、
前記バッフル板を異なる向きに複数設けたことを特徴とするトナー補給容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンター等の電子写真画像形成装置にトナーを補給するためのトナー補給容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置には現像剤として微粉末のトナーが使用されている。そして、画像形成装置本体の現像剤が消費された場合には、トナー補給容器を用いて画像形成装置本体へトナーを補給することが行われる。
【０００３】
トナーは極めて微細な粉末であるため、トナー補給作業時にトナーが飛散してオペレータや周囲を汚すという問題があった。このため、トナー補給容器を画像形成装置本体の内部に据え置いて、小さな開口部から少量ずつトナーを排出する方式が提案、実用されている。このような方式にあっては、トナーを重力等の作用で自然に排出させるのは困難であり、何らかのトナー攪拌搬送手段が必要となる。
【０００４】
特公平７−１１３７９６号公報に開示されているトナー補給容器は、全体形状が略円筒形であり、その一端部の円筒面には比較的小さなトナー排出用の開口が設けられている。そして容器内部には螺旋状のトナー攪拌搬送部材が設けられ、容器の端部壁面を貫通して容器外部より駆動を受けるようになっている。また攪拌部材の駆動側と反対側は自由端となっている。
【０００５】
特開平７−１０４５７２号公報に開示されているトナー補給容器は、容器内に装架されたアジテータ羽根が複数の弾性部材でなり、回転軸から羽根先端までの長さを異ならせて台形形状とすることで、軸線方向へのトナー搬送力を得るものである。
【０００６】
これら二つの従来例はともに攪拌部材が容器の端部壁面を貫通しているが、この部分には何らかの軸受けシール機構が必要とされる。シール機構の構成は、攪拌部材の端部にギア部材を連設し、ギア部材と容器壁面との間にシール部材を挟持するようにしたものが一般的である。シール部材としては、ドーナツ状の羊毛フェルトやオイルシール等が用いられる場合が多い。
【０００７】
このトナー補給容器は画像形成装置本体内に装着したまま使用され、装置本体側からの駆動によりトナー攪拌部材を回転することでトナーを搬送し、開口部から少量ずつトナーを排出するようになっている。
【０００８】
他の従来例として特開平７−４４０００号公報に開示されているトナー補給容器は、全体形状は円筒形のボトル状をなし、その内面には螺旋状の突起を設け、一端側の壁面の中心付近に小さなトナー排出口を、トナー排出口を設けた側の容器端面に迫り出し部をそれぞれ設けている。螺旋状の突起によって排出口側の端部へ搬送されたトナーは、開口部近傍の迫り出し形状により案内されて容器中心付近の排出口へ持ち上げられて容器外へ排出される。
【０００９】
特開平１０−２６０５７４号公報に開示されているトナー補給容器は、やはり全体形状は円筒形のボトル状で、その内面に螺旋状の突起を設け、一端側の壁面の中心付近に小さなトナー排出口を設けている。そして螺旋状突起によって排出口側の端部へ搬送されたトナーを掻き上げる掻き上げ部と、掻き上げられたトナーを排出口へ案内する案内部を有する。
【００１０】
これら二つの従来例は前記二つの従来例と異なり、攪拌部材は容器内に装架されていない。そしてこれら二つのトナー補給容器もまた画像形成装置本体に据え置いて使用され、装置本体側からの駆動を受けて容器本体そのものが回転することでトナーを搬送する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例は事実上すぐれた実績を有するものが多い。
【００１２】
本発明は次のような課題を解決することによって上記従来の技術を更に発展させたトナー補給容器を提供することを目的とする。
【００１３】
まず特公平７−１１３７９６号公報及び特開平７−１０４５７２号公報に開示される従来例の場合、少なくとも攪拌部材の駆動を受ける側には前記のとおりの軸受けシール機構があり、部品点数が多い上に組立てには非常に手間がかかり、製造コストが高くなる。
【００１４】
このような軸受けシール機構においては、軸受けシール部にトナーが巻き込まれ、溶融固着して粗大な粒子となり、これが現像されて画像に影響することも稀に発生する。
【００１５】
さらに使用済のトナー補給容器を回収して再利用しようとする際に、次のような問題があった。まず部品に分解する作業が厄介であり、特に軸受けシール機構の分解は非常に困難で、場合によっては部品を破損してしまう畏れがある。分解できても、シール機構部分に使用されているシール部材やギア部材は損耗が激しく、繰り返し使用には耐えられないため新品と交換せざるを得ない。
【００１６】
材料として再利用する場合にも、前記のとおり分解するのが困難である点は依然として大きな問題点である。また軸受けシール機構周辺の部品はそれぞれ摺動性、弾力性等の機能が要求されるため、例えばシール部材とギア部材を含めた全ての部品を同一の材料で構成することは事実上不可能に近い。
【００１７】
次に特開平７−４４０００号公報及び特開平１０−２６０５７４号公報に開示される従来例の場合は、容器本体内に装架される攪拌部材を持っていないため、前記のような攪拌軸受けにまつわる問題は発生しない。しかし容器本体内面に螺旋状の突起を設けているため、以下のような問題がある。
【００１８】
螺旋状の突起は容器内面に突き出しているため、その分は容器の内容積が小さくなるという損失がある。前記損失はトナー搬送能力を高め、よりトナーを確実に搬送・制御しようとすると、螺旋状突起を高く突き出さねばならず、非常に顕著となる。そして螺旋状の突起が高いとトナーを充填するのも容易ではなくなってくる。
【００１９】
そして螺旋状の突起が容器内面のほぼ全面に配置されるため、螺旋状の突起の根元等にトナーが滞留して残りやすく、残トナー量が増大する。
【００２０】
使用済みトナー補給容器を回収して再使用する場合にも、エアーでの清掃の際に螺旋状突起があるために残トナーを完全に除去するのは容易ではない。特にトナー容器本体が細長くなっ場合に顕著である。
【００２１】
特開平１０−２６０５７４号公報に開示されているトナー補給容器の場合には、部品点数も多くなり組み立ても分解も相当の手間がかかり、製造コストの増大と回収・再生コストの増大とをもたらす。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に設けられトナーを補給するトナー補給容器であって、
トナーを収納する回転可能な容器本体と、
前記容器本体に設けられたトナー排出口を開封可能に封止する封止部材と、
前記容器本体の回転軸線に沿って前記容器本体の長手方向一端側から他端側に亘ってその中空部に立設されたバッフル板であって、前記バッフル板の長手方向一端側から他端側に亘って且つ前記容器本体の回転軸線に対し傾斜して設けられ前記容器本体の回転に伴いトナーを前記トナー排出口に向けて搬送する傾斜面を備えたバッフル板と、を有し、
前記バッフル板を異なる向きに複数設けたことを特徴とするものである。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。
【００４８】
（電子写真画像形成装置）
図２７は本発明のトナー補給装置を有する電子写真現像装置の縦断面図である。
【００４９】
操作者によって、原稿１０１は原稿台ガラス１０２の上に置かれる。そして、光学部１０３の有する複数のミラーとレンズにより感光体ドラム１０４上に原稿の光像が結像する。一方給送カセット１０５〜１０８に積載された記録媒体Ｐ（例えば用紙、ＯＨＰシート等以下、用紙という）のうち、操作部（不図示）から操作者が入力した情報に基づいたサイズの用紙Ｐを選択する。そして、送り出しローラ１０５Ａ〜１０８Ａの内、選択された給送カセットに応じたローラが回転する。そして、給紙カセットから送り出された１枚の用紙Ｐを搬送部１０９を経由してレジストローラ１１０まで搬送する。レジストローラ１１０は、感光体ドラム１０４の回転と光学部１０３のスキャンのタイミングとを同期させて用紙Ｐを感光ドラム１０４へ搬送する。そして、用紙Ｐは、転写手段１１１によって、感光体ドラム１０４上の、トナー像を転写される。その後、用紙Ｐは分離手段１１２によって感光体ドラム１０４から分離される。そして、用紙Ｐは搬送部１１３により、搬送されて定着部１１４に到る。そして、定着部１１４で熱と圧力により、用紙Ｐ上のトナー像を定着させる。
【００５０】
その後、
１）片面コピーの場合、用紙Ｐは、反転部１１５を通過して、排出ローラ１１６によりトレー１１７へ排出される。
【００５１】
２）多重コピーの場合、用紙Ｐは反転部１１５のフラッパー１１８により、搬送部１１９，１２０へ搬送される。そして、レジストローラ１１０まで達する。その後、前記と同様に画像形成部、定着部を通り、トレー１１７へ排出される。
【００５２】
３）両面コピーの場合、用紙Ｐは、反転部１１５を通り、一度、排出ローラ１１６により、その一部を機外へ排出する。その後、用紙Ｐの終端がフラッパー１１８を通過した後、前記排出ローラ１１６を逆回転させる。そして、用紙Ｐを再度機内へ搬送する。この用紙Ｐは、搬送部１１９，１２０へ搬送されて、レジストローラ１１まで至る。  そして、前記と同様に画像形成部、搬送部、定着部を通りトレー１１７へ排出される。
【００５３】
上記構成の電子写真画像形成装置において、感光体ドラム１０４の回りには、現像装置２０１、クリーニング手段２０２及び、一次帯電手段２０３が配置されている。現像装置２０１はトナーを用いて、感光体ドラム１０４に形成された静電潜像を現像する。そして、前記現像装置２０１にトナーを供給するためのトナー補給容器１が装置本体１２４に取り外し可能に装着されている。
【００５４】
ここで、前記現像装置２０１は感光体ドラム１０４と微小隙間（約３００μｍ）をおいて現像ローラ２０１ａを有する。そして、現像に際しては、現像ブレード２０１ｂによって、現像ローラ２０１ａ周面に薄層のトナー層を形成する。そして、現像ローラ２０１ａに現像バイアスを加えることにより、感光体ドラム１０４に形成された静電潜像を現像する。
【００５５】
また、帯電手段２０３は、感光体ドラム１０４を帯電するものである。また、クリーンミング手段２０２は感光体ドラム１０４に残留するトナーを除去するものである。現像によって減少するトナーは、トナー補給装置１００から順次補給される。
【００５６】
次に、本発明の実施の形態に係るトナー補給容器について図を用いて説明する。
【００５７】
《実施の形態１》
本発明に係る実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施の形態のトナー補給容器を示す斜視図、図２、図３は本発明の実施の形態のトナー補給容器を示す正面図で、図４はトナー補給容器の側面断面図、図５、図６、図７はバッフルの実施の形態を示す斜視図、図１１、図１２、図１３、図１４はトナー補給容器を画像形成装置本体に装着する状況を示す斜視図である。
【００５８】
図１から図３において、１はトナー容器本体（以下、容器本体ともいう）、２は封止部材、３はバッフル、７はトナー補給容器をそれぞれ示す。
【００５９】
（容器本体１）
図１、図２、図４において１は略円筒状をなすトナー容器本体であり、軸線方向一端側の端壁１ｈのきわの周面にはトナーを排出する開口部１ａを有する。
【００６０】
２は前記開口部１ａを開閉自在に封止する封止部材で、シャッター２ａとその内面に貼着されたパッキン材２ｂからなる。
【００６１】
３は容器本体１の内部に設けられるバッフルであり、傾斜面３ａと接続面３ｂとを有する。このバッフル３は回転軸線１ｇに対して傾斜し回転軸線方向に伸びて連続して設けられている。傾斜面３ａは回転軸線１ｇに対して傾斜し回転軸線方向に伸びて連続して設けられている。接続面３ｂは傾斜面３ａから延在し容器本体内面に達するよう設けられ、軸線方向に延びて設けられている。後述するように接続面３ｂはトナーを傾斜面３ａに供給し、傾斜面３ｂはこのトナーを開口部１ａへ搬送する。傾斜面３ａ、接続面３ｂは板材の一面である。
【００６２】
トナー容器本体１はプラスチックを射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形等の方法で製造するのが好ましいが、他の材料及び製造方法であっても良い。封止部材２及びバッフル３はプラスチックを射出成形で製造するのが好ましいが、他の材料及び製造方法であっても良い。
【００６３】
トナー容器本体１は二つの部分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接着等の手段で一体化する方法で形成できるが、それらのどれか一部分にバッフル３を一体的に設けるのが好ましい。なお、容器本体１の組み立て方法は実施の形態３の説明のとうりである。
【００６４】
（封止部材）
封止部材２のシャッター２ａは図２に示すように容器本体１の外形に合わせた円弧状をしており、内面にはパッキン材２ｂを貼着してある。シャッター２ａは容器本体１の開口部１ａを閉じる位置と開く位置との間を往復動自在に容器本体１に取り付けられる。取り付け方法は、シャッター２ａの両端側に平行な二つのレール（不図示）を設け、前記レール（不図示）に対応する容器本体１の開口部１ａ周囲に平行な二つのガイド部（不図示）を設け、互いに係合させることで達成できる。このガイド部（不図示）の方向は容器本体１の周面に沿った方向又は回転軸線１ｇに平行な方向である。
【００６５】
シャッター２ａの移動方向は容器本体１の周面に沿った方向であっても、容器本体１の回転軸線１ｇに平行な方向であっても良いが、後者の方向であればトナー補給容器７を回転軸線１ｇに平行に画像形成装置本体に着脱する際に、その動きを利用してシャッター２ａの開閉が行えるので好ましい。
【００６６】
パッキン材２ｂには発泡ポリウレタンが好ましく、これを両面テープでシャッター２ａに固定するのが簡便で実用的である。パッキン材２ｂとしてはポリウレタン以外の発泡体やゴム等の弾性体であっても良く、固定手段も両面テープに限らず、接着剤等を使用した他の固定方法や加熱溶着を利用して固定する方法等が応用できる。
【００６７】
シャッター２ａを容器本体１に取り付けると、パッキン材２ｂは所定量圧縮されて、開口部１ａを密封する。
【００６８】
（バッフル）
図４に示すように容器本体１の内部には容器本体１の回転軸線１ｇ方向に伸びて容器本体１のほぼ全長に渡って伸びるバッフル３が設けられている。バッフル３には容器本体１の回転軸線１ｇに対して傾斜している傾斜面３ａが設けられており、傾斜面３ａは回転軸線１ｇに対して傾斜し回転軸線方向に延びて設けられ容器本体１のほぼ全長に渡って延在している。傾斜面３ａの一端は開口部１ａに達し、他の一端は反対側の容器本体１の端壁１ｉまで達している。傾斜面３ａの傾斜角θは、容器本体１に充填されるトナーの動的安息角以上の任意の角度に設定するのが好ましい。本実施の形態では１７度とした。
【００６９】
傾斜面３ａの幅Ｗ３は開口部１ａの幅Ｗ１より大きくても何ら差し支えない（図１参照）。逆に前記幅Ｗ３が開口部１ａの幅Ｗ１よりも狭いと、トナーの搬送効率が低下するが、開口部１ａの幅Ｗ１の半分以上あれば充分に実用的な搬送性能が得られる。本実施の形態では傾斜面３ａの幅Ｗ３を開口部１ａの幅Ｗ１と略等しく設定した。
【００７０】
バッフル３には図１に示すように傾斜面３ａの幅方向の一端から延在し容器本体内面に達する接続面３ｂを設けてある。接続面３ｂも容器本体１の回転軸線１ｇの方向に沿って容器本体１のほぼ全長に渡って設けられている。接続面３ｂは開口部１ａでは大きく、容器本体１のほぼ直径をわたっている。そこで接続面３ｂは容器本体１の回転軸線１ｇに直交する面をほぼ二分する状態となっているが、傾斜面３ａの傾斜に合わせて傾斜面３ａからの延在方向の幅Ｗ０が次第に小さくなり、開口部１ａと反対側の端部では極小となり、容器本体１内でのトナーの移動を防げることは無い。つまり、接続面３ｂの形状は図３において、接続部３ｂと傾斜面３ａとの折曲部を斜辺に持つ略直角三角形である。
【００７１】
（トナー搬送・排出）
図８、図９、図１０を用いて本発明の実施の形態のトナー補給容器７においてトナーが搬送される状況を説明する。トナー補給容器７は図中矢印イの方向（この場合時計回り）に回転している。
【００７２】
図８（ａ）、図８（ｂ）は開口部１ａがほぼ上を向いた状態で、トナーＴは全く排出されない。図８（ａ）に示すように接続部３ｂは、接続部３ｂの回転軸線１ｇを中心とする回転によって、接続部３ｂの移動方向の前面のトナーをすくうように持ち上げる。
【００７３】
容器本体１が徐々に矢印方向イに回転していくとやがて図９（ａ）、図９（ｂ）の状況に至る。接続面３ｂと容器本体１の内面とによりトナーＴは回転軸線１ｇよりも高い位置まで持ち上げられ、接続面３ｂ上を矢印方向ロに沿って滑落して傾斜面３ａに供給される。
【００７４】
さらに容器本体１を矢印方向イに回転すると、ついには図１０（ａ）、図１０（ｂ）のように開口部１ａが真下を向く状態となる。この前後、傾斜面３ａ上に供給されたトナーＴは傾斜面３ａ上を開口部１ａに向い矢印方向ロに沿って移動し、一部は開口部１ａからトナー補給容器７の外へと排出される。排出しきれなかったトナーＴは、容器本体１がさらに回転すると、傾斜面３ａから容器本体１の内面にこぼれ落ち、再び図８（ａ）、図８（ｂ）からのサイクルを繰り返して行く。
【００７５】
このようにトナーＴは容器本体１の内面→接続面３ａ→傾斜面３ｂ→容器本体１の内面という循環を行いながら徐々に開口部１ａからトナー補給容器７の外へ排出されるが、トナーＴは前記循環の過程を経ることで充分な混合・攪拌を受け、均一なトリボを付与され、現像特性上好ましい状態となって容器本体１から排出されて画像形成装置の現像器へと供給される。
【００７６】
（評価）
上述したトナー補給容器７にトナーＴを２０００ｇ充填し、容器本体１を４０回転／分で回転したところ、起動トルクは約０．２Ｎｍであった。更に回転を続けると徐々にトナーＴは排出され、最終的な容器本体内のトナー残量は約１０ｇであった。また排出されたトナーＴを目開き１４９μｍのステンレス製篩に通したところ、篩網の上に残留物は見い出せず、粗粒の発生は無かったことが確認できた。
【００７７】
次に同様にトナーＴを２０００ｇ充填し、容器本体１を開口部１ａのある側を上にして立てた状態で高さ２０ｍｍから自由落下を１０００回繰り返し（タッピング）、さらに室温３２．５℃、湿度８５％の環境で１週間放置した後同様の条件でトナーＴを排出させたが、起動トルクは約０．２Ｎｍで変わらず、最終的なトナー残量も前記と同様の結果が得られた。また排出されたトナーＴを篩にかけたところ、目開き１４９μｍの篩網上に残留物は見い出されず、粗粒の発生は無かったことが確認できた。
【００７８】
（実施の形態１における他の実施の形態）
容器本体１は円筒状としたが、前記円筒状だとスムーズに回転させるのが容易で、前記容器本体１内のトナーの動きもスムーズであり、回転させる容器としては容積効率が最も良いので、中空円筒形の容器本体は流動性の良いトナーＴに向いている。
【００７９】
流動性の比較的良くないトナーＴには、例えば図３のような正八角形断面の中空筒状形状が向いている。このような断面形状にすることで、容器本体１を回転した時に、トナーＴには八角形の辺と角とで種々の移動速度が与えられる。その速度変化が乱流のような作用となり比較的流動性の良くないトナーであっても充分に空気を含ませ流動性を良化させることが可能となり、かつ現像特性上適正なトリボを付与させることもできる。
【００８０】
バッフル３の形態は図１に示すものに限らず、図５、図６、図７に示すように種々の態様が可能である。図５は傾斜面３ａを幅方向についても傾斜させ、接続面３ｂの板面が垂直となった状態で接続面３ｂに近い側を低くしたもので、このような形態とすることで、傾斜面３ａを進行するトナーが傾斜面３ａからこぼれ落ちにくくなり、搬送効率を高めることができる。
【００８１】
図６は傾斜面３ａの接続面３ｂと反対の側にリブ状の突起３ｃを設けたものであり、傾斜面３ｂ自体は幅方向には傾いていない。この場合にも傾斜面３ａを進行するトナーＴが傾斜面３ａからこぼれ落ちるのをより確実に防止して搬送効率を高めることができる。リブ状の突起３ｃの高さを任意に設定することにより、開口部１ａに送り込むトナーＴと容器本体１内に戻すトナーＴの割合を制御することが可能になる。さらに容器本体１の回転軸線１ｇ方向に対してリブ状突起３ｃの高さを変化させることで、例えば、開口部１ａから遠い部分ほどトナーＴの搬送効率を上げるといった制御も自在に行うことができる。
【００８２】
図７は傾斜面３ａを接続面３ｂの延在する向きとは反対方向に凸な半円形とし、接続面３ｂがその半円の接円になるようにしたものである。バッフル３をこのような形状にすることで、接続面３ｂから傾斜面３ａへのトナーＴの供給をスムーズに行うことができ、そこでのトナーＴの飛散を抑制でき、搬送効率が向上する。さらに傾斜面３ａの接続面３ｂと幅方向における反対側が円弧状に立ち上がっているため、図５、図６と同様にトナーＴがこぼれ落ちるのを防止する作用もする。図７のバッフル形状は、後述する実施の形態２に示すように、開口部１ａの形状が円形の場合には、半円形の傾斜面３ａの内径である幅Ｗ３を開口部１ａの内径に合わせることで、トナーＴをスムーズに開口部１ａに送り込むことができるので好ましい。
【００８３】
なお、図５から図７の何れの場合も、開口部１ａの内径よりも幅Ｗ３が小さい方がよい。
【００８４】
（画像形成装置への装着）
トナー補給容器７の画像形成装置本体４への装着方法について説明する。図１１、図１２、図１３、図１４において４は複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等の画像形成装置本体であり、ここでは複写機を例示してある。４ａは原稿台、４ｂは操作パネルを示す。
【００８５】
図１１は画像形成装置本体４の正面から奥へ向って、トナー補給容器７を前記トナー補給容器７の容器本体１の軸線方向１ｇに沿って（図中矢印ハに沿って）挿入して装着するものであり、最も簡便な方法である。
【００８６】
同じく図１２は画像形成装置本体４の右側面から、トナー補給容器７を前記トナー補給容器７の容器本体１の回転軸線１ｇ方向に沿って（図中矢印ニに沿って）挿入し、装着する方法であり、トナー補給容器７は画像形成装置本体４の前面の内側に横向きに置かれる。
【００８７】
同じく図１３は、トナー補給容器７を一旦、図示実線のように前後方向に軸線を合せ不図示の台上に載置し、次にトナー補給容器７の画像形成装置本体４に近い側を支点として、不図示の台を水平面内を矢印ホの方向に回転させるようにして、画像形成装置本体前面に横向きに装着する。このとき回転操作に連動して開口部１ａを封止する封止部材２の開閉を行わせることもできる。
【００８８】
さらに図１４では、トナー補給容器７を画像形成装置本体４の右側面に斜めに挿入し、次に奥側を支点として、やはり水平面内を回転させるようにして（図中矢印ヘに沿って）、画像形成装置本体４の右側に前後方向に装着する。この場合も回転操作に連動して開口部１ａを封止する封止部材２の開閉を行わせることもできる。
【００８９】
画像形成装置への装着位置、方法は上記に限らず、画像形成装置本体４の構成に応じて適宜選択することが可能である。
【００９０】
《実施の形態２》
本発明の実施の形態２を図面を参照して具体的に説明する。図１５は本発明の実施の形態２のトナー補給容器を示す斜視図、図１６（ａ）と図１７は本発明の実施の形態２のトナー補給容器を示す正面断面図と側面断面図である。
【００９１】
図１５、図１６（ａ）、図１７において、１は略円筒状をなすトナー容器本体であり、回転軸線１ｇ方向の一端側の端壁１ｈの中央にはトナーＴを排出する円筒状に突出した開口部１ａを有する。
【００９２】
２は前記開口部１ａを開閉自在に封止する封止部材で、キャップ状の形状をなす。
【００９３】
３は容器本体１内に設けられたバッフルであり、傾斜面３ａと接続面３ｂを有する。
【００９４】
トナー容器本体１はプラスチックを射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形等の方法で製造するのが好ましいが、他の材料及び製造方法であっても良い。封止部材２及びバッフル３はプラスチックを射出成形で製造するのが好ましいが、他の材料及び製造方法であっても良い。
【００９５】
トナー容器本体１は二つの部分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接着等の手段で一体化する方法で形成できるが、それらのどれか一部分にバッフル３を一体的に設けるのが好ましい。
【００９６】
本実施の形態では容器本体１、バッフル３ともにポリスチレンを射出成形することで製造した。
【００９７】
なお、容器本体１は図１６（ｂ）のように正八角形断面の中空容器としてもよい。
【００９８】
（封止部材）
封止部材２はキャップ状の形状であり、その外径は開口部１ａの内径より僅かに大きく設定されている。そして、開口部１ａに圧入することで開口部１ａを密閉する。封止部材２はプラスチックを射出成形することで製造でき、その材質は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのように弾性に富む材料が好適であり、低密度ポリエチレンが最も好ましい。本実施の形態では低密度ポリエチレンとした。
【００９９】
（バッフル）
容器本体１の内部には容器本体１の回転軸線１ｇに沿ってほぼ全長に渡って伸びるバッフル３が設けられている。バッフル３の主要な構成は実施の形態１と同様であり、図７に示す断面円弧の傾斜面３ａの形態を採用している。そして傾斜面３ａの一端は開口部１ａに接続されている。
【０１００】
トナーＴが排出される原理は実施の形態１の図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）で説明したものと全く同様であるが、最終的にトナーＴが、容器本体１の端壁１ｈの中央部に設けられた開口部１ａに導かれて容器本体１の外へ排出される点のみが異なる。
【０１０１】
（評価）
実施の形態２のトナー補給容器７についても、トナーＴを２０００ｇ充填し、容器本体１を４０回転／分で回転したところ、起動トルクは約０．２Ｎｍであった。更に回転を続けると徐々にトナーＴは排出され、最終的な容器本体１内のトナー残量は約１５ｇとなった。また排出されたトナーを目開き１４９μｍのステンレス製篩に通したところ、前記篩の篩網上に残留物は見い出されず、粗粒の発生は無かったことが確認できた。
【０１０２】
次に同様にトナーＴを２０００ｇ充填し、容器本体１を開口部１ａのある側を上にして立てた状態で高さ２０ｍｍから自由落下を１０００回繰り返し（タッピング）、さらに室温３２．５℃、湿度８５％の環境で１週間放置した後同様の条件でトナーＴを排出させたが、起動トルクは約０．２Ｎｍと変わらず、最終的なトナー残量も前記と同様の結果が得られた。また排出されたトナーＴを篩にかけたところ、目開き１４９μｍの篩網上に残留物は見い出されず、粗粒の発生は無かったことが確認できた。
【０１０３】
《実施の形態３》
本発明の実施の形態３を図面を参照して具体的に説明する。図１８は本発明の実施の形態３のトナー補給容器を示す斜視図、図１９（ａ）と図２０は本発明の実施の形態３のトナー補給容器を示す正面断面図と側面断面図である。各部分の符号はそれぞれ対応する前各実施の形態に準ずる。
【０１０４】
この実施の形態では、実施の形態２のバッフル３を、位相を１８０度ずらして二つ設けたものである。その他の構成は実施の形態２と同様である。
【０１０５】
実施の形態３と実施の形態２と異なるのはトナーを搬送・排出する能力である。実施の形態２でトナー２０００ｇを略全量排出するのに約２０分を要したが、この実施の形態３では同じトナー２０００ｇを略全排出するのに約１０分で完了した。また残トナー量は約７ｇと減少し、粒径１４９μｍ以上の粗粒の発生も無かった。本実施の形態に対する変形例として図１９（ｂ）に示すように容器本体１を正八角形断面の中空容器としてもよい。
【０１０６】
（トナー補給容器の組み立て方法）
実施の形態３のトナー補給容器を例として、本発明のトナー補給容器の組み立て方法を説明する。図２２は実施の形態３のトナー補給容器を組み立てる状況を示す斜視図である。
【０１０７】
本発明の実施の形態のトナー補給容器７は極めて単純な構成であり、図２２に示すように二つの部材を図中矢印トの方向に挿入して結合するだけで組み立てることができる。ここで、第一の部材５は容器本体１の端壁１ｈ、開口部１ａ、バッフル３とを一体化したものであり、射出成形にて製造できる。同じく第二の部材６は容器本体１の端壁材１ｈ以外の部分で端壁１ｉを底とする容器状の有底円筒形の部材である。第二の部材６は射出成形又はブロー成形で製造可能であり、本実施の形態では射出成形で製造した。
【０１０８】
第一の部材５と第二の部材６を結合する方法としては、超音波溶着、振動溶着などにより溶着するか、ホットメルト接着剤をはじめとする種々の接着剤によって接着すれば、簡便で確実な密閉性が得られる。あるいは端壁１ｈの外周付近に粘着テープを巻き付けて結合すれば、容易に分解可能とすることもでぎる。この場合、第一の部材５と第二の部材６の間に弾性体を介在させれば、密閉性をより確実にすることができて好ましい。
【０１０９】
このような組み立て方法による場合、バッフル３と容器本体１の内面とが接する部分の構造に留意する必要がある。前記のような原理でトナーを搬送するため、バッフル３と容器本体内面との間に隙間が生じると、前記隙間をトナーがすり抜けてしまい搬送効率が低下し、残トナー量も増大するので好ましくない。そこで図２３（ａ）、図２３（ｂ）に示すような構成とすることで、前記の方法によって組み立ててもトナー搬送効率の低下や残トナー量も増大をもたらさないようにすることができる。図２３（ａ）は、容器本体内面に回転軸線１ｇの方向に伸びるリブ状の突起１ｂを２つ平行に設け、その間にバッフル３の接続面３ｂが挿入されるようにしたものである。これは容器本体１を射出成形で製造する場合に好適な構成である。バッフル３の接続面３ｂの先端の端面３ｅは容器本体１と接してはいないが、トナーがすり抜けることなく、搬送効率低下や残トナー量の増大は防止できる。なおリブ状の突起１ｂは、バッフル３の容器回転方向の下流側だけであっても良い。
【０１１０】
図２３（ｂ）は容器本体１に回転軸線１ｇの方向に伸びる溝１ｃを設け、その中にバッフル３の接続面３ｂが挿入されるようにしたものであり、容器本体１をブロー成形で製造する場合に好適な構成である。トナー搬送の効率や残トナー量は図２３（ａ）の構成と同等である。
【０１１１】
（トナー補給容器の再生）
使用済のトナー補給容器７を回収し、再生利用する場合を考える。
【０１１２】
ここでは分解を容易にするため、前記の容器本体１の組み立ては粘着テープにより結合している。分解方法は組み立て方法と逆の手順で行えばよく、まず封止部材２を取り外し、粘着テープを剥して容器本体１を図２２に示すような二つの部材５，６に分ければ完了する。第一の部材５、第二の部材６、封止部材２をそれぞれエアーで清掃し、再び組み立てて所定量のトナーＴを充填すれば再利用可能である。この際いずれの部品も損耗する部分がないため部品の再利用率は高く、基本的に交換を要する部品はない。また、エアーで清掃を行うにあたつては、入り組んだ部分やエアーの届きにくい部分がないため、簡単で確実に清掃を行うことができる。
【０１１３】
一方、使用済のトナー補給容器７を粉砕して材料として再利用する場合にも、仮に容器本体１、バッフル３（端壁１ｈと開口部１ａも含む）、封止部材２がそれぞれ異なる材料であっても、分解が容易であるため、分解後に分別して再生することができる。
【０１１４】
さらに、本発明のトナー補給容器７においてはバッフル３の材料選択の幅が広いため、全ての部品を同一の材料で構成することも可能であり、この場合には容器本体１の組み立てを超音波溶着とし、再利用に当たっては容器を分解することなく粉砕して材料として再生できるので好ましい。材料としてはポリプロピレンやポリエチレンを採用すれば、封止部材２も含めて同一材料にできるので、最も好ましい選択となる。
【０１１５】
（他の実施の態様）
本発明は以上説明してきた実施の形態に限定されるものではなく、種々の実施の形態が可能である。
【０１１６】
バッフル３の形態に関して、傾斜面３ａの変形例は図５、図６、図７に示したが、接続面３ｂについても種々の変形例が考えられる。図２１（ａ）、図２１（ｂ）にその一例を示す。図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示すように回転軸線１ｇ近くにおいては接続面３ｂは回転軸線１ｇに対してオフセットして放射方向をなした平板部３ｂ１である。途中から平板部３ｂ１に続いて傾斜面３ａを設ける側へ弯曲して容器本体１に達する弯曲部３ｂ２となっている。このようにすることにより、弯曲部３ｂ２で容器内のトナーをすくい上げるため、容器回転のより早い時期からトナーは弯曲部３ｂ２にすくいとられるので円滑に傾斜面３ａへトナーを移動させることができる。また、トナーを排出するための開口部１ａの設置位置も任意の位置に設置可能であり、例えば容器本体１の端壁１ｈの回転中心からずれた位置でも、容器本体１の端壁１ｈの外周近くに設けても良い。あるいは容器本体１の端壁１ｈから円筒状の突出部を設け、その突出部の周面に開口部１ａを設けても良い。
【０１１７】
封止部材２は開口部１ａに圧入嵌合するようにしたが、弾性体からなるシール部材（不図示）を介在させて封止するようにしてもよく、あるいは容器本体１と封止部材２に対応するネジ部（不図示）を設けてネジ込んで密閉するようにしても良い。あるいはフィルムを剥離可能に溶着してもよく、特に開口部１ａが容器本体１の周面に設けられる場合に利用しやすい。
【０１１８】
容器本体１を回転させるための駆動力を伝達する手段について説明する。図２４（ａ）、図２４（ｂ）、図２５（ａ）、図２５（ｂ）にその例を示す。
【０１１９】
図２４（ａ）、図２４（ｂ）は容器本体１の端壁１ｈの外面に突起１ｄを設け、これを画像形成装置本体側の駆動伝達部（不図示）と係合させることで回転駆動力を受けるものである。突起１ｄは四等配して夫々半径方向を向いており、周方向で切った断面は三角形をしており逆爪となっている。この突起１ｄに係合する不図示の突起が装置本体側に設けられており、くら形に配設した不図示のローラに容器本体１から支持され、装置本体側の突起から突起１ｄが駆動力を受けて容器本体１が回転する。図２５（ａ）、図２５（ｂ）は容器本体１の外周面の全周にわたりギア部１ｅを設けたものであり、画像形成装置本体側の駆動ギア（不図示）と係合して回転駆動力を受けるものである。
【０１２０】
図２６に示す例は封止部材２が回転駆動力伝達部材をも兼ねる例である。封止部材２は封止部２ｃと、鍔部２ｄ、駆動力受け部２ｅ、係止部２ｆとを有している。封止部２ｃの外径は開口部１ａの内径より僅かに大きく設定されている。鍔部２ｄは封止部２ｃに隣接し封止部２ｃより直径が大きい。封止部材２は封止部２ｃが開口部１ａに鍔部２ｄで止まるまで圧入嵌合されている。開口部１ａに封止部材２が圧入嵌合されたトナー補給容器７を前述したように画像形成装置４に挿入、装着する。画像形成装置本体４にトナー補給容器７を装着した後、装置本体４の前扉の開閉またはレバー操作等により、画像形成装置４の係止材４ｃが封止部材２の係止部２ｆと係合して、前記係止部２ｆを回転軸線１ｇの方向に係止つつ、容器本体１を挿入方向と逆方向に移動させて封止部材２を開封する。トナー排出に際しては画像形成装置本体側の駆動手段４ｄより封止部材２の駆動力受け部２ｅに回転駆動力が伝えられる。封止部材２はバッフル３から一体的に延在して設けられた断面が非円形の軸部３ｄと前記軸部３ｄに嵌合する、断面が非円形の穴２ｇにより、軸線方向には移動自在に、回転方向には移動不可に係止されており、封止部材２から軸部３ｄを介してバッフル３及び容器本体１へと回転駆動力が伝達され、これらが一体的に回転することによりトナーを排出する。この際、容器本体１はローラー４ｅによってくら形に回転自在に支持され、開口部１ａの外周面端部は、軸受４ｆによって回転自在に支持されている。軸受４ｆは装置本体４に装架されている。トナー補給容器７を画像形成装置本体４から取り出す際には前記と逆の動作を行う。即ち、前扉又はレバー等を操作することにより、容器本体１が前進し、封止部材２が再び開口部１ａに圧入嵌合され、開口部１ａが密閉された状態となる。次に画像形成装置４の係止材４ｃと封止部材２の係止部２ｆの係合状態を解除して、再密閉された空のトナー補給容器を取り出す。
【０１２１】
【発明の効果】
トナー補給容器の１回転あたりに複数回トナーを排出することができるので排出効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるトナー補給容器の斜視図である。
【図２】実施の形態１におけるトナー補給容器の正面図である。
【図３】実施の形態１における他の実施の形態のトナー補給容器の正面図である。
【図４】実施の形態１におけるトナー補給容器の側面断面図である。
【図５】バッフルの斜視図である。
【図６】バッフルの斜視図である。
【図７】バッフルの斜視図である。
【図８】（ａ）はトナーの搬送状態を示すトナー補給容器の正面断面図、
（ｂ）はトナーの搬送状態を示すトナー補給容器の側面断面図である。
【図９】（ａ）はトナーの搬送状態を示すトナー補給容器の正面断面図、
（ｂ）はトナーの搬送状態を示すトナー補給容器の側面断面図である。
【図１０】（ａ）はトナーの搬送状態を示すトナー補給容器の正面断面図、
（ｂ）はトナーの搬送状態を示すトナー補給容器の側面断面図である。
【図１１】トナー補給容器を使用する画像形成装置の斜視図である。
【図１２】トナー補給容器を使用する画像形成装置の斜視図である。
【図１３】トナー補給容器を使用する画像形成装置の斜視図である。
【図１４】トナー補給容器を使用する画像形成装置の斜視図である。
【図１５】実施の形態２におけるトナー補給容器の斜視図である。
【図１６】（ａ）は実施の形態２におけるトナー補給容器本体の正面断面図、
（ｂ）は実施の形態２における他の実施の形態のトナー補給容器本体の正面断図である。
【図１７】実施の形態２におけるトナー補給容器本体の側面断面図である。
【図１８】実施の形態３におけるトナー補給容器の斜視図である。
【図１９】（ａ）は実施の形態３におけるトナー補給容器本体の正面断面図、
（ｂ）は実施の形態３における他の実施の形態のトナー補給容器本体の正面断図である。
【図２０】実施の形態３におけるトナー補給容器本体の側面断面図である。
【図２１】（ａ）は他の実施の形態におけるトナー補給容器本体の正面断面図である。
（ｂ）は他の実施の形態におけるトナー補給容器本体の正面断面図である。
【図２２】トナー補給容器本体の構成を示す斜視図である。
【図２３】（ａ）はバッフルの接続面とトナー補給容器本体内面の接合構成を示す断面図、
（ｂ）はバッフルの接続面とトナー補給容器本体内面の接合構成を示す断面図である。
【図２４】（ａ）は駆動力伝達手段を示したトナー補給容器本体の正面図、
（ｂ）は駆動力伝達手段を示したトナー補給容器本体の部分側面図である。
【図２５】（ａ）は駆動力伝達手段を示したトナー補給容器本体の正面図、
（ｂ）は駆動力伝達手段を示したトナー補給容器本体の部分側面図である。
【図２６】画像形成装置に装着したトナー補給容器の側面断面図である。
【図２７】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【符号の説明】
θ…傾斜角
ｗ０…接続面の幅
ｗ１…開口部の幅
ｗ３…傾斜面の幅
Ｔ…トナー
イ…回転方向
ロ…移動方向
ハ…挿入方向
ニ…挿入方向
１…容器本体  １ａ…開口部  １ｂ…突起  １ｃ…溝  １ｄ…突起  １ｅ…ギア部  １ｇ…回転軸線  １ｈ，１ｉ…端壁
２…封止部材  ２ａ…シャッター  ２ｂ…パッキン材  ２ｃ…封止部  ２ｄ…鍔部  ２ｅ…駆動力受け部  ２ｆ…係止部  ２ｇ…穴
３…バッフル  ３ａ…傾斜面  ３ａ１…幅  ３ｂ…接続面  ３ｂ１…平板部
３ｂ２…弯曲部  ３ｃ…突起  ３ｄ…軸部  ３ｅ…端面
４…画像形成装置本体  ４ａ…原稿台  ４ｂ…操作パネル  ４ｃ…係止材  ４ｄ…駆動手段  ４ｅ…ローラ  ４ｆ…軸受
５…第一の部材
６…第二の部材
７…トナー補給容器
１００…トナー補給装置
１０１…原稿
１０２…原稿台ガラス
１０３…光学部
１０４…感光体ドラム
１０５…給送カセット  １０５Ａ…送り出しローラ
１０６…給送カセット  １０６Ａ…送り出しローラ
１０７…給送カセット  １０７ａ…送り出しローラ
１０８…給送カセット  １０８ａ…送り出しローラ
１０９…搬送部
１１０…レジストローラ
１１１…転写手段
１１２…分離手段
１１３…搬送部
１１４…定着部
１１５…反転部
１１６…排出ローラ
１１７…トレー
１１８…フラッパ
１１９…搬送部
１２０…搬送部
１２１…カバー
１２２…開口部
１２４…装置本体  １２４ａ…表示手段
２０１…現像装置  ２０１ａ…現像ローラ  ２０１ｂ…現像ブレード
２０２…クリーニング手段
２０３…一次帯電手段
２０４ａ…現像器
Ｍ…モータ
Ｐ…記録媒体（用紙）
Ｔ…トナー
【図１】
0003848111.tif 000002
【図２】
0003848111.tif 000003
【図３】
0003848111.tif 000004
【図４】
0003848111.tif 000005
【図５】
0003848111.tif 000006
【図６】
0003848111.tif 000007
【図７】
0003848111.tif 000008
【図８】
0003848111.tif 000009
【図９】
0003848111.tif 000010
【図１０】
0003848111.tif 000011
【図１１】
0003848111.tif 000012
【図１２】
0003848111.tif 000013
【図１３】
0003848111.tif 000014
【図１４】
0003848111.tif 000015
【図１５】
0003848111.tif 000016
【図１６】
0003848111.tif 000017
【図１７】
0003848111.tif 000018
【図１８】
0003848111.tif 000019
【図１９】
0003848111.tif 000020
【図２０】
0003848111.tif 000021
【図２１】
0003848111.tif 000022
【図２２】
0003848111.tif 000023
【図２３】
0003848111.tif 000024
【図２４】
0003848111.tif 000025
【図２５】
0003848111.tif 000026
【図２６】
0003848111.tif 000027
【図２７】
0003848111.tif 000028