特許 6199769 回転容器内の残留トナーを低減させるための方法と装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6199769

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】回転容器内の残留トナーを低減させるための方法と装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20170911BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 343

【請求項の数】14

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-33323(P2014-33323)

(22)【出願日】2014年2月24日

(65)【公開番号】特開2014-174547(P2014-174547A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2017年1月19日

(31)【優先権主張番号】13/797,714

(32)【優先日】2013年3月12日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】596170170

【氏名又は名称】ゼロックス コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】ポール・エム・ウェグマン

【審査官】 國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１１３０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０３４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６９８８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷に有用な装置であって、
トナーを格納するように構成される回転可能容器であり、前記回転可能容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、前記本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、前記第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、前記回転可能容器が回転するにつれて、前記トナーの少なくとも一部を前記第１の端部と前記第２の端部との間の軸方向に搬送するように構成される前記本体部の内部表面のヘリカル特徴部と、を有する回転可能容器と、
前記回転可能容器が回転するにつれて、前記回転可能容器の内側の部分の中でタンブルし、回転し、前記トナーを攪拌するように構成されるインサートと、を備え、
前記インサートは、右巻きのコイル状のワイヤー部分を含み、
前記インサートは、前記本体部の前記第１の端部と前記本体部の前記第２の端部との間の距離より大きい長さを有し、
前記第２の端部は、所定のトナー量が前記回転可能容器に残るまで、前記回転可能容器が回転する間、前記インサートの動きを制限するように構成されるインサート拘束部材を備え、
前記インサート拘束部材は、要求に応じて磁化及び消磁が行われるように構成される磁石、又は、要求に応じて前記インサートの保持及び解放が行われるように構成される機械的拘束を有する
装置。

【請求項2】

前記インサートは、前記インサート拘束部材によって束縛される、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記回転可能容器は、前記軸方向に回転されるように構成され、前記コイル状のワイヤー部分は、前記回転可能容器の回転方向に対応する方向に巻かれている請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記コイル状のワイヤー部分は、左巻きの部分を含む請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記インサートは、左巻きの部分を有する別のコイル状のワイヤー部分を更に含む請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記コイル状のワイヤー部分は、前記ヘリカル特徴部と前記本体部の内部表面によって形成される１以上の溝との組み合わせが可能となるように、前記ヘリカル特徴部に対応するピッチを有する請求項１に記載の装置。

【請求項7】

印刷に有用な方法であって、
トナーを格納するように構成される回転可能容器を軸の周りに回転させるステップであり、前記回転可能容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、前記本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、前記第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、前記回転可能容器が回転するにつれて、前記トナーを前記第１の端部と前記第２の端部との間の軸方向に搬送するように構成される前記本体部の内部表面のヘリカル特徴部と、を有するステップと、
前記回転可能容器が回転するにつれて、前記回転可能容器の内側の部分の中でタンブルし、回転するように構成されるインサートによって、前記トナーの少なくとも一部を攪拌させるステップと、
を含み、
前記インサートは、右巻きのコイル状のワイヤー部分を含み、
前記インサートは、前記本体部の前記第１の端部と前記本体部の前記第２の端部との間の距離より大きい長さを有し、
前記第２の端部は、所定のトナー量が前記回転可能容器に残るまで、前記回転可能容器が回転する間、前記インサートの動きを制限するように構成されるインサート拘束部材を備え、
前記インサート拘束部材は、要求に応じて磁化及び消磁が行われるように構成される磁石、又は、要求に応じて前記インサートの保持及び解放が行われるように構成される機械的拘束を有する
方法。

【請求項8】

前記インサートは、前記インサート拘束部材によって束縛される、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記回転可能容器は、前記軸方向に回転されるように構成され、前記コイル状のワイヤー部分は、前記回転可能容器の回転方向に対応する方向に巻かれている請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記コイル状のワイヤー部分は、左巻きの部分を含む請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記インサートは、左巻きの部分を有する別のコイル状のワイヤー部分を更に含む請求項７に記載の方法。

【請求項12】

前記コイル状のワイヤー部分は、前記ヘリカル特徴部と前記本体部の内部表面によって形成される１以上の溝との組み合わせが可能となるように、前記ヘリカル特徴部に対応するピッチを有する請求項７に記載の方法。

【請求項13】

画像形成装置であって、
画像マーキング装置と、
少なくとも１つの回転トナー送出容器と、を備え、
前記少なくとも１つの回転トナー送出容器は、トナーを格納するように構成される回転可能容器を備え、
前記回転可能容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、前記本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、前記第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、回転可能容器が回転するにつれて、前記トナーの少なくとも一部を前記第１の端部と前記第２の端部との間の軸方向に前記画像マーキング装置の中へ搬送するように構成される、本体部の内部表面のヘリカル特徴部と、を備え、
前記回転トナー送出容器は、前記回転可能容器が回転するにつれて、前記回転可能容器の内側の部分の中でタンブルし、回転し、前記トナーを攪拌するように構成されるインサートを備え、
前記インサートは、前記ヘリカル特徴部と前記本体部の内部表面によって形成される１以上の溝との組み合わせが可能となるように、前記ヘリカル特徴部に対応するピッチを有するコイル状のワイヤー部分を備え、
前記第２の端部は、所定のトナー量が前記回転可能容器に残るまで、前記回転可能容器が回転する間、前記インサートの動きを制限するように構成されるインサート拘束部材を備え、
前記インサート拘束部材は、要求に応じて磁化及び消磁が行われるように構成される磁石、又は、要求に応じて前記インサートの保持及び解放が行われるように構成される機械的拘束を有する
画像形成装置。

【請求項14】

印刷に有用なトナー材料を容器に充填する方法であって、
トナーを格納するように構成される容器であって、実質的に円形の断面を有する本体部と、前記本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、前記第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、前記本体部の内部表面のヘリカル特徴部と、を備える容器を提供し、
前記ヘリカル特徴部は、前記容器が画像形成装置によって回転するにつれて、前記トナーを前記第１の端部と前記第２の端部との間の軸方向に搬送するように構成され、
前記容器を前記トナーで満たすようにし、
前記トナーの少なくとも一部を攪拌するように構成され、かつ、前記画像形成装置によって前記容器が回転するにつれて、前記容器の内側部分の中でタンブルし回転するように構成されるインサートであって、前記ヘリカル特徴部と前記本体部の内部表面によって形成される１以上の溝との組み合わせが可能となるように前記ヘリカル特徴部に対応するピッチを有するコイル状のワイヤー部分を備えるインサートを前記容器に投入することを含み、
前記第２の端部は、所定のトナー量が前記回転可能容器に残るまで、前記回転可能容器が回転する間、前記インサートの動きを制限するように構成されるインサート拘束部材を備え、
前記インサート拘束部材は、要求に応じて磁化及び消磁が行われるように構成される磁石、又は、要求に応じて前記インサートの保持及び解放が行われるように構成される機械的拘束を有する
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、印刷に有用な回転容器内の残留トナーを低減させるための装置、方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

いくつかの画像形成装置は、画像受け取り基板上の画像形成のためのマーキング材料として、粉末状のトナーを使用する。「トナー」という用語は、一般的には、印刷されたテキストおよび画像を画像受け取り基板上に形成する電子写真画像形成装置、レーザープリンターおよび写真複写機などの画像形成装置のマーキング材料として使用される粉末を指す。

【0003】

トナーは、典型的には、異なるサイズ、形状および組成物の容器内にパッケージされる。この容器は、「トナーカートリッジ」と一般的に呼ぶことができる。トナーカートリッジは、しばしば閉じた容器であって、その中にトナーが顧客および／またはエンドユーザーへの供給に便利なようにパッケージされる。トナーカートリッジは、顧客またはエンドユーザーが画像形成装置の完全な交換ユニットとして取り付ける交換可能な消耗部品であり、一旦トナーカートリッジが画像形成装置に取り付けられると、それは画像形成装置がトナーにアクセスするために開かれることができる。

【0004】

トナーカートリッジメーカーは、トナーカートリッジの寿命を最大にし、浪費を低減させるように、絶えず要求されている。トナーカートリッジが使用されるにつれて、画像形成装置はトナーカートリッジが空であることを示すことができる、またはユーザーが印刷品質に基づいてトナーカートリッジが空であると判定することができる。しかし、トナーカートリッジが空であるという判定にもかかわらず、トナーカートリッジ内に使用可能なトナーがまだ残っている可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、印刷に有用な回転容器内の残留トナーを低減させるアプローチが必要である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態によれば、印刷に有用な装置は、トナーを格納するように構成される回転可能容器を備える。回転可能容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、回転可能容器が回転するにつれて、トナーの少なくとも一部を第１の端部と第２の端部との間の軸方向に搬送するように構成される、本体部の内部表面のヘリカル特徴部と、を備える。また本装置は、回転可能容器が回転するにつれて、回転可能容器の内側の部分の中でタンブルし、回転し、トナーを攪拌するように構成されるインサートを備える。

【0007】

別の実施形態によれば、印刷に有用な方法は、少なくとも部分的には、トナーを格納するように構成される回転可能容器を軸の周りに回転させることを含む。回転可能容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、容器が回転するにつれて、トナーを第１の端部と第２の端部との間の軸方向に搬送するように構成される本体部の内部表面のヘリカル特徴部とを備える。また本方法は、少なくとも部分的には、回転可能容器が回転するにつれて、回転可能容器の内側の部分の中でタンブルし、回転するように構成されるインサートによって、トナーの少なくとも一部を攪拌させることを含む。

【0008】

別の実施形態によれば、画像形成装置は、画像マーキング装置と、少なくとも１つの回転トナー送出容器とを備える。少なくとも１つの回転トナー送出容器は、トナーを格納するように構成される回転可能容器を備える。回転可能容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、回転可能容器が回転するにつれて、トナーの少なくとも一部を軸方向に画像マーキング装置の中へ搬送するように構成される本体部の内部表面のヘリカル特徴部とを備え、軸方向は第１端部と第２端部との間にある。また回転トナー送出容器は、回転可能容器が回転するにつれて、回転可能容器の内側の部分の中でタンブルし、回転し、トナーを攪拌するように構成されるインサートを備える。

【0009】

別の実施形態によれば、印刷に有用なトナー材料を容器に充填する方法は、トナーを格納するように構成される容器を提供することを含む。容器は、実質的に円形の断面を有する本体部と、本体部の１つの軸方向端部にある第１の端部と、第１の端部から軸方向に遠くにある第２の端部と、本体部の内部表面のヘリカル特徴部とを備える。ヘリカル特徴部は、容器が画像形成装置によって回転するにつれて、トナーを第１の端部と第２の端部との間の軸方向に搬送するように構成される。また本方法は、少なくとも部分的には、容器をトナーで満たすようにすることを含む。本方法は、少なくとも部分的には、トナーの少なくとも一部を攪拌するように構成されるインサートを容器に投入することをさらに含み、インサートは、画像形成装置によって容器が回転するにつれて、容器の内側部分の中でタンブルし回転するように構成される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、１つの例示的実施形態による、回転容器内の残留トナーを低減することができるシステムの分解立体図である。

【図2】図２は、１つの例示的実施形態による、自由に動くインサートを有する回転容器内の残留トナーを低減することができるシステムの断面側面図である。

【図3】図３は、１つの例示的実施形態による、少なくとも１つの端部に拘束されるインサートを有する回転容器内の残留トナーを低減することができるシステムの断面側面図である。

【図4】図４は、１つの例示的実施形態による、ブラシ型インサートであるインサートの図である。

【図5A】図５Ａは、１つの例示的実施形態による、残留トナーを低減することができるシステムに格納されるいかなるトナーも攪拌しない効果を示す図である。

【図5B】図５Ｂは、１つの例示的実施形態による、残留トナーを低減することができるシステムに格納される少なくとも一部のトナーを攪拌する効果を示す図である。

【図6A】図６Ａは、１つの例示的実施形態による、容器が回転するにつれて、トナーを攪拌せずに回転容器によってトナーが分配される割合を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、１つの例示的実施形態による、トナーの少なくとも一部を攪拌することによる回転容器内の残留トナーを低減する効果を示す図である。

【図7】図７は、１つの実施形態による、回転容器内の残留トナーを低減するための処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示による、回転容器内の残留トナーを低減するためのシステム及び方法は、一般的には、それらのシステム及び方法のための、この特定の効用に関する。本開示に記載され、示される例示的実施形態は、プラスチックもしくは射出成形のボトル、カートリッジまたはディスペンサを含む、回転トナーボトル、カートリッジまたはディスペンサのいかなる特定の構成にも特に限定されると解釈してはならない。本開示で詳述する装置および方法を用いて、使用中に、粉末状の物質を容器から空にするのを助けることができる、ユニークな容器構成の有利な使用が考察されることが、認識されなければならない。

【0012】

本明細書で用いられるように、「トナー」という用語は、一般的には、印刷されたテキストおよび画像を画像受け取り基板上に形成する電子写真画像形成装置、レーザープリンターおよび写真複写機などの画像形成装置のマーキング材料として使用される粉末状の材料を指す。

【0013】

本明細書で用いられるように、「トナーカートリッジ」という用語は、一般的には、トナーが顧客および／またはエンドユーザーへの供給に便利なようにパッケージされる閉じた容器を指す。トナーカートリッジは、顧客またはエンドユーザーが画像形成装置の完全な交換ユニットとして取り付ける交換可能な消耗部品であり、一旦トナーカートリッジが画像形成装置に取り付けられると、それは画像形成装置がトナーにアクセスするために開かれることができる。

【0014】

本明細書で用いられるように、「ピッチ」という用語は、一般的には、例えば１つまたは複数のヘリカル特徴部の、コイル状のワイヤー部分の少なくとも一部のコイルとコイルとの間隔、または溝と溝との間隔、または突起と突起との間隔を指す。

【0015】

図１は、一実施形態による、回転容器内の残留トナーを低減することができるシステムの図である。

【0016】

特定の画像形成装置は、画像受け取り基板上の画像形成のためのマーキング材料として、粉末状のトナーを使用する。トナーは、典型的には、異なるサイズ、形状および組成物の容器内にパッケージされる。これらの容器は、射出成形または中空成形による容器製品をしばしば含む。これらの容器は、「トナーカートリッジ」と一般的に呼ぶことができる。顧客および／またはエンドユーザーは、トナー自体触れることは全くない。

【0017】

今日の画像形成装置は、トナーを含むすべての消耗品の監視レベルのためのモニター機能を含む。特定のトナーカートリッジ内のトナーを含む、いかなる消耗品もほとんど使い果たしたという表示があれば、慎重な顧客またはエンドユーザーは、交換消耗部品、この場合はトナーカートリッジ、を調達して用意しておくであろう。このように、トナーが枯渇したことを画像形成装置が顧客またはエンドユーザーに知らせた場合に、顧客またはエンドユーザーは、消耗した部品を取り除いて、それを新しい完全な部品に置き換えるだけでよい。

【0018】

トナーカートリッジの１つの特別な構成は、一般的に断面において円形のトナーボトルである。これらのトナーボトルは、画像形成装置内で回転するように特に構成され、それらは、トナーボトルに格納されるトナー材料がトナーボトルのディスペンス端部の開口に向かって軸方向に運ばれるように、画像形成装置に取り付けられる。それから、トナーボトルのトナー材料は、内部ヘリカル特徴部から形成されるらせん状の錐によって、ディスペンス端部の軸方向の中心開口に向かって押しやられ、トナー材料は、使用するためにトナーボトルから画像形成装置に運ばれる。

【0019】

トナーボトルからトナー材料の全てを分配することは、難しいことであり得る。トナー材料がトナーボトルの壁に沿って軸方向にトナーボトルのディスペンス端部（エンドキャップ）まで流れ、それからエンドキャップのトナーボトルの壁から放射状に中心に位置するディスペンスポイントまで流れるにつれて、トナー材料の何割かは、典型的には、トナーボトルの内部表面の全てに付着する。

【0020】

これは、実際にこのタイプのトナーボトルで観察される問題であるが、トナー材料は、トナーボトルの内面を滑ってトナーボトルの放出端へ運ばれなければならないが、効率良くそうすることができない。トナー材料の全てに満たない量がボトルの内面を滑って動く場合には、トナー材料の全てに満たない量がトナーボトルから分配されて利用できる。これは、見かけはトナーボトルが空になっているが、トナーボトルにトナー材料が残ることになり、結果として無駄になる。

【0021】

経験によれば、いくらかのかなり多くの使用可能な残留トナー材料が特定のトナーボトルに残っている場合に、特定のトナーボトル内のトナー材料の全部が排出されたことを画像形成装置が示す可能性がある。顧客またはエンドユーザーが、取り外しまたは交換の際に、トナーボトルを単純に目視することで、相当な量の残留トナーが特定のトナーボトルに残っていることを確認することができる。例えば、特定のトナーボトルを単純に手で攪拌することによって、特定のトナーボトルの内部表面の全てに付着している残留トナーを除去して、残留トナーを利用可能にすることができる。例えば、手動による攪拌は、ユーザーが画像形成装置からトナーボトルを取り外して、手に持ち、それからトナーボトルを物理的に振り動かすことで行うことができる。それから明らかに消耗したトナーボトルを画像形成装置に元通りに取り付ければ、残留トナー材料が回収されて、画像形成装置で使用することができる。

【0022】

従来の回転トナーボトル画像形成装置の上記の状況からみて、画像形成装置からトナーボトルを取り除いて手動による撹拌を実行する必要なしに、トナーカートリッジ寿命を最大にし、これによって、空のトナーカートリッジを交換するために必要とされる時間および材料の両方を低減するために、トナーボトルの残留トナーを除去するシステム及び方法を実現することは、有益であろう。

【0023】

この問題に対処するために、図１のシステム１００は、回転容器の残留トナーを低減する能力を導入する。図１は、画像形成装置のトナーなどの粉末材料を供給するために用いることができるシステム１００の分解立体図を示す。システム１００は、一般的には、トナーボトルシステム１０１と、トナーボトルシステム１０１内部のインサート１４０と、トナーボトルシステム１０１が取り付けられる筐体１６０とを備える。図１に示すように、トナーボトルシステム１０１は、一般的には、容器本体１１０およびエンドキャップ１２０を含む。後で詳しく述べるように、容器本体１１０およびエンドキャップ１２０は、典型的には密閉容器として組み合わされ、その各々はトナーボトルシステム１０１に格納されたトナーのディスペンス端部への流れを促進する物理的特徴を含み、ディスペンス端部はエンドキャップ１２０を貫通するディスペンス開口部１３５を含む。

【0024】

図１に、特定の物理的特徴を例示的に示す。容器本体１１０は、容器本体１１０の壁に成形されたヘリカル特徴部１１５を含むことができる。ヘリカル特徴部１１５は、トナーボトルシステム１０１が方向「Ａ」に回転するにつれて、トナーボトルシステム１０１のトナーを、ディスペンス端部すなわちエンドキャップ１２０およびディスペンス開口部１３５へ向かう軸方向「Ｂ」へ動かすか、または押すための、らせん状の錐として作用することを目的とする。

【0025】

トナーがトナーボトルシステム１０１のディスペンス端部のエンドキャップ１２０に到着すると、トナーボトルのエンドキャップ１２０には、複数の面１２５がある。この複数の面１２５は、再びトナーボトルシステム１０１が方向「Ａ」に回転するにつれて、トナーを持ち上げて、中心に位置するディスペンス開口部１３５の方へトナーが滑って動くことができるように用いることができる。一旦トナーがディスペンス開口部１３５に置かれれば、システム１００がインストールされる画像形成装置の画像形成材料の輸送導管１３０の中に、トナーが供給される。画像形成材料の輸送導管１３０は、例えば、画像形成装置の画像マーキング装置の一部でもよいし、あるいは画像形成装置の画像マーキング装置にトナーを運ぶための搬送システムの少なくとも一部であってもよい。

【0026】

しかし、上述したように、いくらかの残留トナーは、容器本体１１０内部のヘリカル特徴部１１５およびいかなる表面にでも残る可能性がある。したがって、システム１００は、またインサート１４０を含む。単一のインサート１４０について、一般的に述べるが、トナーボトルシステム１０１は、サイズ、形状または構成が同一又は異なるインサート１４０のいかなる個数および組合せも含むことができることが、理解されるべきである。

【0027】

トナーボトルシステム１０１が画像形成装置によって回転するにつれて、トナーボトルシステム１０１により格納されるトナーの少なくとも一部を攪拌するように、インサート１４０は構成される。トナーボトルシステムにより格納されるトナーの少なくとも一部を攪拌することは、ヘリカル特徴部１１５および／または容器本体１１０の内部表面に固められたか、または取り付けられた、いかなるトナー材料をもゆるめることができる。

【0028】

いくつかの実施形態では、インサート１４０は、物理的接触によりトナーを直接攪拌することができ、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面と協働して、トナーボトルシステム１０１によって格納されるトナーを攪拌することができる。また、インサート１４０は、トナーボトルシステム１０１内部に振動を生じさせて、トナーを攪拌させることもできる。

【0029】

インサート１４０は、これらに限定されないが、例えば厚みおよび長さを有するロッド、長さ、ピッチ、ワイヤー厚もしくは直径、およびコイル直径を有するコイル状のワイヤー部分、ブラシ型インサート、あるいは、例えばロッド、コイル状のワイヤー部分および／またはブラシのいずれかを含む１つまたは複数の部分を有する、それらのいかなる組み合わせなどの形式をとることができる。

【0030】

様々な実施形態によれば、インサート１４０は、例えば、容器本体１１０およびエンドキャップ１２０だけで拘束される容器本体１１０の内側部分で、自由にタンブルし、回転し、転がり、軸方向に並進することなどができる。

【0031】

他の実施形態では、インサート１４０は、容器本体１１０の第１の端部の少なくとも１つと、容器本体１１０の第１の端部から軸方向に遠くの容器本体１１０の第２の端部と、エンドキャップ１２０とによって拘束されることができる。この例では、インサート１４０は、容器本体１１０内部のトナーをタンブルし、攪拌することができるが、しかし、トナーボトルシステム１０１が回転するにつれて、完全には軸方向に並進することができない。しかし、形に応じて、インサート１４０は、少なくとも１つの端部に拘束されている間に、トナーボトルシステム１０１が回転するにつれて、軸方向に屈曲および／または変動することができることに留意すべきである。

【0032】

インサート１４０は、金属、ポリマー、セラミック、炭素繊維、木などのトナー材料を攪拌することができるいかなる材料も含む。いくつかの実施形態では、インサート１４０は、トナー材料をはね返すために帯電させることができる。このような場合には、インサート１４０はトナーボトルシステム１０１内でトナーを攪拌するだけでなく、インサート１４０は、あったとしてもわずかなトナーがインサート１４０に付着することも確実にする。

【0033】

インサート１４０は、いかなるサイズであってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、インサート１４０は容器本体１１０の長さより短い長さであってもよく、他の実施形態では、インサート１４０は容器本体１１０の長さ以上の長さであってもよい。インサート１４０の長さは、トナーボトルシステム１０１が回転するにつれて、インサートが、トナーボトルシステム１０１の内部で、どの程度に自由にタンブルし、回転し、および／または並進することができるかということに影響を及ぼすことができる。いくつかの実施形態では、インサート１４０の長さは約１２０ｍｍ〜約２００ｍｍである。しかし、容器本体１１０のサイズに応じて、インサート１４０の長さはそれに限定されない。インサート１４０がコイル状のワイヤー部分を含む場合には、インサート１４０の長さは、未延伸か、延伸されたか、または完全に引き延ばされた状態のコイル状のワイヤー部分のいずれかに基づいて、決定することができる。

【0034】

様々な実施形態によれば、インサート１４０のコイル状のワイヤー部分は、約６０ｍｍ〜約１００ｍｍのピッチと、本体部の内部断面直径より小さい無制約コイル直径と、約１ｍｍ〜約４ｍｍのワイヤー直径とを有することができるが、しかし、いかなるコイル状のワイヤー部分のピッチ、無制約コイル直径、またはワイヤー直径も、それに限定されない。いくつかの実施形態では、インサート１４０は、１つまたは複数の左巻きおよび／または右巻きのコイル状のワイヤー部分を含むことができる。複数のインサート１４０を含む実施形態では、複数のインサートは、各々同じタイプもしくは異なるタイプであってもよいし、またはタイプの組合せであってもよい。複数のインサート１４０のいずれかが１つまたは複数のコイル状のワイヤー部分を含む場合には、それらの１つまたは複数のコイル状のワイヤー部分は、同一または異なる巻き方向を有し、個々に左巻きおよび／または右巻きのいかなる組合せであってもよい。

【0035】

１つまたは複数の実施形態では、インサート１４０は、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成されるいかなる溝をも組み合わせるように、あるいは引き立たせるように構成される１つまたは複数の部分を含むことができる。例えば、インサート１４０がコイル状のワイヤー部分を含む場合には、コイル状のワイヤー部分のコイルは、ヘリカル特徴部１１５のコイルと同一か類似のピッチでもよい。あるいは、インサートがブラシ型インサートである場合には、ブラシの剛毛は、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成されるいかなる溝にも延びることができて、トナーボトルシステム１０１が回転するにつれて、トナーを攪拌することができる。同様に、インサート１４０は、ブラシ部であるとみなすことができる他のいかなるタイプの物理的特徴のいかなる組合せも含むことができる。そのブラシ部は、それ自体はブラシの剛毛で実現されるものではないが、インサート１４０のロッド部またはコイル状のワイヤー部分から伸張し、例えば、円板、伸張するフィンガー、またはスポンジもしくは固体材料の１つもしくは複数を含むブロックなどであって、ヘリカル特徴部および容器本体１１０の内部表面によって形成されるいかなる溝をも引き立たせることができる。したがって、インサート１４０は、例えば、容器本体１１０の内部表面およびヘリカル特徴部１１５のいずれかによって形成される、容器本体１１０の内壁から、トナーを掃き集める効果を有することができる。あるいは、トナーを攪乱して、トナーが容器本体１１０の底に集まるように促す効果を有することができる。通常トナーボトルシステム１０１に残っているトナーを、容器本体１１０の底に集める場合には、ヘリカル特徴部１１５、または、例えば他の内部らせん状の錐は、画像形成装置で使用できるように、トナーをディスペンス開口部１３５へ移動させることができる。

【0036】

しかし、他の実施形態では、インサート１４０は、上述したように、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成される溝の形状との衝突するように構成される、１つまたは複数の部分を含むことができる。インサート１４０の衝突する部分は、インサート１４０の１つまたは複数の部分を、少なくとも部分的に、ヘリカル特徴部１１５によって形成される溝に落とし込み、トナーボトルシステム１０１が回転するにつれて、容器本体の内壁からトナーを掃き集めることを可能にする。あるいは、インサート１４０の衝突する部分は、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成される溝に落とし込むことが全くできず、溝内のトナーの部分を振動のみによって間接的に攪乱させる。

【0037】

上述したように、インサート１４０は、容器本体１１０およびエンドキャップ１２０のいずれかによって拘束することができる。あるいは、トナーボトルシステム１０１は、インサート拘束部材１５０をさらに含むことができて、それは、所定のトナー量がトナーボトルシステム１０１に残るまで、トナーボトルシステム１０１が回転する間、インサート１４０の動きを制限するように構成される。トナーボトルシステム１０１残る所定のトナー量は、例えば、画像形成装置により形成される画像の決定された数、またはトナーボトルシステム１０１から放出されるトナーの決定された量に基づくことができる。一旦所定のトナー量がトナーボトルシステム１０１に残ると、インサート拘束部材１５０は、インサート１４０を解放して、インサート１４０がトナーボトルシステム１０１の内部で自由に、または少なくともいくつかの他の手段により拘束されているインサート１４０によって制限されない程度に、動けるようにして、トナーボトルシステム１０１が回転するにつれてトナーを攪拌できるようにする。インサート拘束部材１５０は、要求に応じて磁化され消磁されるように構成される磁石、または要求に応じてインサート１４０を保持し解放するように構成される機械的拘束のいずれでもよい。

【0038】

いくつかの実施形態では、インサート拘束部材が磁石型拘束である場合には、筐体１６０は、例えば画像形成装置の様々な要素を少なくともインサート拘束部材１５０により形成される磁場から保護するために、トナーボトルシステム１０１が回転するときに、インサート拘束部材１５０に関連する磁場の範囲を少なくともインサート１４０と関連する領域に制限するように構成されるシールド部１７０をさらに含むことができる。

【0039】

様々な実施形態によれば、システム１００は、制御モジュール１８０をさらに含むことができる。制御モジュール１８０は、それ自身がプロセッサおよびメモリーであるか、あるいは、１つまたは複数のプログラムのためのコンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリーと通信するように実現されたものであって、少なくとも１つのメモリーとコンピュータプログラムコードとは、少なくとも１つのプロセッサと共に、トナーボトルシステム１０１に残り得るいかなる残留トナーも攪拌するように、要求に応じてインサート１４０を拘束し解放するように構成される。

【0040】

図２は、１つの例示的実施形態による、自由に動くインサートを有する回転容器内の残留トナーを低減することができるシステムの断面側面図である。この例では、トナーボトルシステム１０１は、容器本体１１０、容器本体１１０の内部表面に形成されるヘリカル特徴部１１５、エンドキャップ１２０、およびコイル状のワイヤー部分を完全に含むように示したインサート１４０を含む。インサート１４０は、容器本体１１０のいかなる表面またはエンドキャップ１２０によっても拘束を受けないように示されている。したがって、トナーボトルシステム１０１が取り付けられた画像形成装置によって、トナーボトルシステム１０１が方向「Ａ」に回転するにつれて、インサート１４０は、容器本体内部で自由にタンブルし、方向「Ｂ」のまわりを回転し、方向「Ｂ」に完全に並進することができる。

【0041】

インサート１４０は、上述したように、トナーボトルシステム１０１内部にあるいかなるトナーも攪拌し、さもなければトナーボトルシステム１０１内部に残り得るいかなる残留トナーも低減することを促進する。トナーボトルシステム内部でトナーを攪拌することは、トナーボトルシステム１０１内部のトナーの全体量が時間とともに減少するにつれて、トナーボトルシステム１０１内のトナーを、画像形成装置の中に、より予測可能で均一に分配することを容易にすることもできる。

【0042】

図３は、１つの例示的実施形態による、少なくとも１つの端部に拘束されるインサートを有する回転容器内の残留トナーを低減することができるシステムの断面側面図である。この例では、トナーボトルシステム１０１は、容器本体１１０、容器本体１１０の内部表面に形成されるヘリカル特徴部１１５、エンドキャップ１２０、およびコイル状のワイヤー部分を完全に含むように示したインサート１４０を含む。

【0043】

インサート１４０は、エンドキャップ１２０の反対側にある容器本体１１０の端部によって拘束されるように示されている。この例では、トナーボトルシステム１０１が取り付けられた画像形成装置によって、トナーボトルシステム１０１は方向「Ａ」に回転する。
インサート１４０は、容器本体内でタンブルし、方向「Ｂ」のまわりで回転し、様々な要因によって許容される程度まで、方向「Ｂ」に並進することができる。様々な要因は、これに限定されないが、例えば、容器本体１１０によって拘束されるインサート１４０、インサートの特定の寸法および／または材料（すなわち、インサート１４０のばね定数または一般的な柔軟性に寄与する要因）などである。例えば、インサート１４０が容器本体１１０の一方の端部によって拘束される場合には、トナーボトルシステム１０１が方向「Ａ」に回転するにつれて、インサート１４０の残りは、はじいたり、パタパタしたり、巻き付いたり、巻き戻したり、その他をすることができる。この例では、インサート１４０の自由端部およびインサート１４０の自由端部とインサート１４０の拘束された端部との間のインサート１４０のいかなる部分も、方向「Ｂ」に並進することができる。

【0044】

他の実施形態では、インサート１４０は、両方の端部で、例えば一方の端部が容器本体１１０によって、他方の端部がエンドキャップ１２０または容器本体１１０によって、拘束することができる点に留意すべきである。２つの端部で拘束された場合には、インサート１４０は、上記の例で述べたように、同様にタンブルし、回転し、並進することができる。しかし、単純にインサート１４０は自由端部をもたず、インサート１４０が方向「Ｂ」に並進するいかなる量も、インサート１４０の２つの拘束された端部の間に生じる並進量に制限される。

【0045】

配置に関係なく、インサート１４０は、上述したように、トナーボトルシステム１０１内部にあるいかなるトナーも攪拌し、さもなければトナーボトルシステム１０１内部に残り得るいかなる残留トナーも低減することを促進し、そして、トナーボトルシステム１０１内部のトナーの全体量が時間とともに減少するにつれて、トナーボトルシステム１０１内のトナーを、画像形成装置の中に、より予測可能で均一に分配することを容易にする。

【0046】

図４は、１つの例示的実施形態による、ブラシ型インサートの図である。この例では、インサート１４０は、ロッド部４０１および複数のブラシ部４０３を含む。ロッド部４０１は、組み立ての際に容器本体１１０およびエンドキャップ１２０によって収容できるいかなる長さでもあってもよい。ブラシ部４０３は、ロッド部４０１の長さに沿って、いかなる数または配置であってもよい。いくつかの実施形態では、ブラシ部４０３は、トナーボトルシステム１０１内でトナーを攪拌するために、上述したように、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成されるいかなる溝とも協働するように構成される、図示するような区分化された部分を含むことができる。あるいは、ブラシ部４０３は、完全にロッド部４０１をカバーすることができて、および／または、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成されるいかなる溝とも衝突するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ブラシ部４０３は、例えば剛毛、固体材料またはスポンジ材料のいかなる組合せも含むことができて、この組み合わせは、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面と協働し、トナーボトルシステム１０１が方向「Ａ」に回転するにつれて、トナーボトルシステム内部のいかなる残留トナーも攪拌するように構成される。例示するブラシ型インサート１４０は、単一部品の直線状のロッド部４０１を有するように見えるが、議論されたロッド部４０１はいかなる単一のまたは複数の部品配置を含むいかなる形式もとり得る点に留意すべきである。さらに、それが単一部品の特徴か、または複数部品の特徴であるかにかかわらず、ロッド部４０１は、直線状の／堅い形式、直線状の／柔軟な形式、曲線状の形式、少なくとも１つの部分から１８０度以外の角度で分岐する少なくとも１つの部分と少なくとも１つの他の部分とを有するロッド、ロッド部４０１の長さに沿って変化する段のあるタイプの形式、ブラシ部４０３を有するコイル状の形式などのいかなる組合せであってもよい。

【0047】

図５Ａおよび図５Ｂは、１つの例示的実施形態による、インサートを用いてトナーを攪拌することにより、回転容器内の残留トナーを低減する効果を示す。

【0048】

図５Ａは、上述したように、方向「Ｂ」に面する容器本体１１０の端部から、エンドキャップ１２０に向かって見た透視図を示す。この例では、トナーボトルシステム１０１内部のトナー５０１は、インサート１４０によって攪拌されなかった。トナーボトルシステム１０１は、明確にするために、インサート１４０を欠いたものを示す。したがって、トナー５０１はトナーボトルシステム１０１のディスペンス端部の方へ動かされるが、いくらかの残留トナー５０１は、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面によって形成される溝の中で、ヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０のいかなる内部表面にも付着したままである。トナーボトルシステム１０１がインサート拘束部材１５０を含んで、インサート１４０がトナー５０１を攪拌することができなかった場合には、同様な結果が発生する可能性がある。

【0049】

図５Ｂは、図５Ａに示したように、方向「Ｂ」に面する容器本体１１０の同じ端部から、エンドキャップ１２０に向かって見た透視図を示す。しかし、この例では、トナーボトルシステム１０１は、トナー５０１を攪拌することができたインサート１４０を含む。このように、インサート１４０は、残留トナー５０１がヘリカル特徴部１１５および容器本体１１０の内部表面から分離するように、残留トナー５０１を攪拌し、その結果、残留トナー５０１は、画像形成装置の中に分配するために、エンドキャップ１２０に向かってヘリカル特徴部１１５によって動かされ得る。

【0050】

この例によれば、インサート１４０が図５Ａに示したように存在しないか、インサート１４０がトナー５０１を攪拌できないように拘束されている場合には、約１２５グラムの残留トナー５０１が無駄になり、それは基板の約３０００枚の印刷に相当する。しかし、トナーボトルシステム１０１がインサート１４０を含み、インサート１４０が、図５Ｂに示すように、トナー５０１を攪拌することができたので、残留トナー５０１の全てとまではいかないが、大部分の残留トナー５０１は、システム１００によって回収することができて、これによりトナーボトルシステム１０１の寿命を最大にして、無駄を低減することができる。しかしながら、残留トナー５０１および無駄のこの減少は、トナーボトルシステム１０１およびシステム１００全体として、インサート１４０を用いてトナーを攪拌する効果を例示するための単なる例にすぎない点に留意すべきである。システム１００の性能は、残留トナーを回収し、無駄を低減する性能に関する上述した量に限定されると考えてはならない。

【0051】

図６Ａおよび図６Ｂは、インサートを用いて残留トナーを攪拌することにより回転容器内の残留トナーを低減する効果を示す図である。図６Ａおよび図６Ｂは、上述したように、トナーがトナーボトルシステムから供給されるテストケースである。テストケースは、トナーボトルシステム内に残っているトナーの量が減少するにつれて、トナーボトルシステムによって分配されたトナー量をグラム単位で測定した。

【0052】

図６Ａは、インサートがトナーボトルシステム１０１内に存在しないためか、またはインサートが拘束されて、ボトルシステム１０１内のトナーを攪拌することができないために、トナーボトルシステム内のトナーがインサートによって攪拌されない例示的テストケース６０１を示す。この例では、トナーボトルシステム内部のトナーの残量が減少するにつれて、トナーボトルシステムによって分配されるトナー量を、プロット６０３に示す。プロット６０３は、システム内のトナー量が約４５０グラムから約１００グラムに減少するにつれて、トナーボトルシステムによって分配されるトナー量が比較的一貫していて、約４グラムであることを示す。しかし、トナーボトルシステム内の残量が約１００グラム未満になった後、トナーボトルシステムによって分配されるトナー量はランダムになるが、これは、トナーボトルシステムの性能が最適ではなく、画像形成装置がトナーボトルシステムは「空である」と決定することができることを示す。たとえトナーボトルシステムがその内部で利用できる使用可能なトナー量をまだ有する場合であっても、画像形成装置の印刷品質はこの場合顕著に低下するおそれもある。

【0053】

図６Ｂは、トナーボトルシステム内のトナーがインサートによって攪拌される例示的テストケース６０５を示す。この例では、トナーボトルシステム内部のトナーの残量が減少するにつれて、トナーボトルシステムによって分配されるトナー量を、プロット６０７に示す。プロット６０７は、システム内のトナー量が約４５０グラムから約１０グラムに減少するにつれて、トナーボトルシステムによって分配されるトナー量が比較的一貫していて、約４グラムであることを示す。しかし、トナーボトルシステム内の残量が約１０グラム未満になった後、トナーボトルシステムによって分配されるトナー量は０グラムに向かって著しく低下する。ほとんどトナーボトルシステムが完全に空になるまで、トナーボトルシステムの性能が最適であることを、このテストは示す。したがって、トナーボトルシステム内部のトナーが攪拌されないトナーボトルシステムと比較すると、トナーボトルシステムに残る残留トナーの量は、あるとしても、より少ない量である。トナーボトルシステム１０１が上述したようなインサートを含む場合には、トナーを攪拌するトナーボトルシステムの寿命は、トナーを攪拌しないトナーボトルシステムよりも長い。このように、画像形成装置は、トナーボトルシステムが「空である」と決定することができないし、および／または、トナーボトルシステムに残っている残留トナーがほとんど０グラムになるまでは、画像形成装置の印刷品質が顕著に低下することはない。

【0054】

図７は、１つの実施形態による、回転容器内の残留トナーを低減するための処理７００のフローチャートである。ステップ７０１では、インサートが提供されて、トナーボトルシステムに含まれる。インサートは、トナーボトルシステム内でのインサートの動きを、特定量まで、またはインサートが無拘束となり得る所定の時間までは完全に、制限するように選択的に拘束することができる。それからステップ７０３では、トナーボトルシステムは、トナーボトルシステムに格納されるトナーを分配するために回転させられる。トナーボトルシステムは、この例では、容器本体、エンドキャップ、少なくとも容器本体の内部表面に形成されるヘリカル特徴部、およびインサートを含む。トナーボトルシステムが回転するにつれて、インサートは、容器本体およびエンドキャップによって拘束される空間の中でタンブルし、回転することが少なくともできる。次に、ステップ７０５では、インサートは、トナーボトルシステム内部のトナーの大部分が、ヘリカル特徴部によって、トナーボトルシステムのディスペンス端部に、そして画像形成装置に運ばれた後に、通常、いかなるヘリカル特徴部または容器本体の内部表面に付着したままのいかなる残留トナーも少なくとも攪拌する。トナーボトルシステムによって格納されるトナーを攪拌することを容易にするために、ステップ７０５では、インサートは選択的に無拘束であってもよい。

【0055】

回転容器内の残留トナーを低減するための、本明細書に記載した処理は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアおよび／もしくはファームウェアおよび／もしくはハードウェアの組合せによって、有利に実現することができる。例えば、本明細書に記載した処理は、プロセッサ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）チップ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などによって、有利に実現することができる。

【0056】

開示された実施形態は、命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体を含むことができて、それらは、プロセッサにより実行される際に、上記で概説した方法のステップのうちの全てまたは少なくともいくつかを、プロセッサに実行させることができる。

【0057】

上述した例示的なシステム及び方法は、特定の従来部品を参照するが、それは、本開示の主題を熟知し、容易に理解するために本開示の主題が実現され得る、好適な操作および製品処理の環境についての簡潔で一般的な説明を提供するためである。本開示の物理的部品は、成形構造および射出成形構造の形式であってもよい。必要というわけではないが、本開示の実施形態は、記載した特定の機能を実行するために、少なくとも部分的には、ハードウェア回路、ファームウェア、またはソフトウェアのコンピュータ実行可能命令の形式で提供することができる。これらは、プロセッサによって実行される個々のプログラムモジュールを含むことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】