(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
粉体を収容し、側面に開口部と、該開口部を閉鎖する蓋と、が設けられた筒状の収容器が挿入される被挿入空間の周面に沿って、該開口部に対向するように配置された壁材と、
前記壁材に設けられ、前記収容器が挿入方向へ挿入されるときに、前記蓋の該挿入方向への移動を制止して前記開口部を開放する制止部材と、
前記壁材において、前記収容器の挿入方向における前記制止部材よりも奥側に設けられ、前記制止部材によって前記開口部が開放されたときに、該開口部から前記粉体を受入れる受入口と、
前記壁材から前記収容器に向かって突出する突出部を有し、前記収容器が前記挿入方向と逆の方向に引き抜かれるときに、前記蓋を保持して該蓋の前記逆の方向への移動を制止する保持部材と、
前記壁材に設けられ、前記蓋が該壁材から前記収容器に向かって移動できる範囲を制限する制限部材と、
前記受入口から受入れられた前記粉体を搬送する搬送部材と、
を具備し、
前記制限部材は、少なくとも1つが、前記収容器の挿入方向において前記保持部材の前記突出部と重なる位置に配置され、
前記保持部材の前記突出部は、前記蓋と接触することによって前記壁材から見て前記被挿入空間から遠ざかる方向に撓む
ことを特徴とする搬送装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、制限部材を設けない場合に比べて、粉体を収容する収容器を引き抜く際に収容器が傾いても、収容器に設けられた開口部が蓋によって閉鎖される前に蓋が保持部材から外れ難くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の請求項1に係る搬送装置は、粉体を収容し、側面に開口部と、該開口部を閉鎖する蓋と、が設けられた筒状の収容器が挿入される被挿入空間の周面に沿って、該開口部に対向するように配置された壁材と、前記壁材に設けられ、前記収容器が挿入方向へ挿入されるときに、前記蓋の該挿入方向への移動を制止して前記開口部を開放する制止部材と、前記壁材において、前記収容器の挿入方向における前記制止部材よりも奥側に設けられ、前記制止部材によって前記開口部が開放されたときに、該開口部から前記粉体を受入れる受入口と、前記壁材から前記収容器に向かって突出
する突出部を有し
、前記収容器が前記挿入方向と逆の方向に引き抜かれるときに、前記蓋を保持して該蓋の前記逆の方向への移動を制止する保持部材と、前記壁材に設けられ、前記蓋が該壁材から前記収容器に向かって移動できる範囲を制限する制限部材と、前記受入口から受入れられた前記粉体を搬送する搬送部材と、を具備
し、前記制限部材は、少なくとも1つが、前記収容器の挿入方向において前記保持部材の前記突出部と重なる位置に配置され、前記保持部材の前記突出部は、前記蓋と接触することによって前記壁材から見て前記被挿入空間から遠ざかる方向に撓むことを特徴とする。
【0006】
本発明の請求項2に係る搬送装置は、請求項1に記載の構成において、前記壁材に設けられた側板であって、前記蓋の前記挿入方向に沿った両側から該蓋を案内する側板を有し、前記制限部材は、前記保持部材で保持された状態の前記蓋と前記収容器の間に位置するように前記側板のうち少なくとも一方の側の側板から伸びることを特徴とする。
本発明の請求項3に係る搬送装置は、請求項1または2に記載の構成において、前記制限部材を複数具備することを特徴とする。
本発明の請求項4に係る搬送装置は、請求項1から3のいずれか1項に記載の構成において
、前記保持部材は、前記蓋のうち、前記被挿入空間の周方向における中央よりも一方の領域内の部分を保持し、前記制限部材は、少なくとも1つが、前記保持部材が配置された前記領域内に配置されることを特徴とする。
また、本発明の請求項
5に係る画像形成装置は、前記粉体として現像剤を搬送する、請求項1から
4までのいずれか1項に記載の搬送装置と、前記搬送装置から排出された前記現像剤を用いて媒体上に画像を形成する画像形成部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
請求項1、2、
5に係る発明によれば、制限部材を設けない場合に比べて、粉体を収容する収容器を被挿入空間から引き抜く際に収容器が傾いても、収容器に設けられた開口部が蓋によって閉鎖される前に蓋が保持部材から外れ難くすることができ
、また、収容器の挿入方向において制限部材が保持部材と重なる位置に配置されていない場合に比べて、蓋の姿勢が安定する。
請求項3に係る発明によれば、制限部材を複数個有しない場合に比べて、保持された蓋の姿勢が安定する。
請求項4に係る発明によれば
、保持部材が配置された領域内に制限部材が配置されていない場合に比べて、収容器の挿入方向から見た蓋が回転し難い。
【発明を実施するための形態】
【0009】
1.実施形態
1−1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置9の全体構成を示す図である。
図1(a)に示す通り、画像形成装置9は、搬送装置1と、収容器2と、を有する。また、
図1に図示しないが、画像形成装置9は、搬送装置1から排出された現像剤を用いて媒体上に、例えば電子写真方式などにより画像を形成する画像形成部を有する。画像形成装置9は、搬送装置1の上方に収容器2が挿入される被挿入空間を有する。
【0010】
収容器2は、粉体である現像剤を収容する収容器であり、画像形成装置9の被挿入空間に例えば水平方向に挿入される。収容器2は、被挿入空間に挿入された状態で、収容している現像剤を搬送装置1に供給する。
図1(a)に示す矢視Ib−Ibから見た収容器2の断面を
図1(b)に示す。収容器2は、現像剤を収容する円筒状の収容器本体29と、収容器本体29の側面に設けられた開口部20と、その開口部20を閉鎖する蓋21とを有する。なお、収容器本体29は円筒状であるが、例えば断面が六角形や八角形など多角形の筒状であってもよい。
搬送装置1は、収容器2から供給された現像剤を受入れて内部空間を搬送し画像形成部に排出する。
【0011】
1−2.搬送装置の構成
(1)外観
図2は、画像形成装置9に収容器2が挿入されていないときの搬送装置1の外観を示す図である。
図3は、画像形成装置9に収容器2が挿入されたときの搬送装置1の外観を示す図である。以下、図において、各構成が配置される空間をxyz右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、円の中に点を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表し、円の中に交差する2本の線を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表す。空間においてx軸に沿う方向をx軸方向という。また、x軸方向のうち、x成分が増加する方向を+x方向といい、x成分が減少する方向を−x方向という。y、z成分についても、上記の定義に沿ってy軸方向、+y方向、−y方向、z軸方向、+z方向、−z方向を定義する。
【0012】
(2)壁材
図4は、壁材15を+z方向から−z方向に見た図である。壁材15は、被挿入空間の周面に沿って配置された平板であって、収容器2が被挿入空間に挿入されたときに収容器2の重量を支える。ただし、壁材15は重力方向に垂直な平面に沿って配置されている必要はなく、
図1に示す通り、被挿入空間に挿入された収容器2の下方側にあればよい。
図2および
図3で示す通り、壁材15の面がxy平面に平行であるとする。また、+y方向は、収容器2の挿入方向とする。
図2および
図3に図示しないが、壁材15から見て被挿入空間の側が+z方向である。収容器2の開口部20および蓋21は、壁材15に対向するように配置される。すなわち、開口部20および蓋21は、収容器2の側面における−z方向に設けられている。
【0013】
(3)制止部材および受入口
制止部材11は、壁材15に設けられた部材であって、収容器2が+y方向に移動して被挿入空間に挿入される途中で、開口部20(
図1(b))を閉鎖する蓋21(
図3)を+y方向に移動させないよう制止する部材である。
図5は、収容器2が+y方向に移動して被挿入空間に収容されるまでの様子をx軸方向に見た断面図である。
図5(a)に示す収容器2が+y方向に挿入され、
図5(b)に示す通り、蓋21の+y方向側の端部(先端)が制止部材11に突き当たると、蓋21は制止され、この位置より+y方向に移動できなくなる。そのため、
図5(c)に示す通り、収容器2は、蓋21以外の部分が+y方向に進み、蓋21は制止部材11に突き当たった位置に留まる。このとき、開口部20は蓋21よりも+y方向に進むため開放される。
【0014】
図3に示す受入口10は、壁材15において、収容器2の挿入方向(+y方向)における制止部材11よりも奥側に設けられている。受入口10は、制止部材11によって開口部20が開放されたときに、この開口部20から現像剤を受入れる。
【0015】
(4)保持部材
図6は、保持部材12を+z方向から−z方向に見た図である。
図6に示す通り保持部材12は、例えば壁材15から+z方向に突出する突出部121の周りを切り欠くことにより形成される部材である。切り欠きにより残った板状の部分は、突出部121と壁材15とを繋ぎ、突出部121を支持する支持部材122となる。蓋21と突出部121とが接触することによって、この支持部材122が−z方向に撓む。支持部材122は、突出部121に力がかかると主に根本の領域1220が変形する。
【0016】
図7は、保持部材12を+x方向から−x方向に見た図である。突出部121は、第1面1211と、第2面1212と、第3面1213とを有する。第1面1211は、突出部121において−y方向の先端にある面であり、その法線は+z方向の成分と、−y方向の成分とを含む。なお、
図7に示す第1面1211は、2つの面を有しているが、いずれもその法線は+z方向の成分と、−y方向の成分とを含んでいる。
【0017】
第2面1212は、第1面1211よりも+y方向にある面であり、その法線は+z方向の成分と、+y方向の成分とを含む。第3面1213は、第2面1212よりもさらに+y方向にある面であり、その法線は−z方向の成分と、+y方向の成分とを含む。
【0018】
図8は、保持部材12と蓋21との相互関係を説明する図である。収容器2が+y方向に挿入され、蓋21の先端が保持部材12の第1面1211に接触すると、第1面1211の法線が+z方向の成分と、−y方向の成分とを含むため、
図8(a)に示す通り、支持部材122は撓み、突出部121は−z方向に移動する。
【0019】
さらに収容器2が+y方向に進み、蓋21の先端が、第1面1211と第2面1212との境界を乗り越えると、
図8(b)に示す通り、蓋21は保持部材12によって+z方向に押された状態になる。そして、蓋21の後端が第1面1211と第2面1212との境界を乗り越えると、第2面1212の法線が+z方向の成分と、+y方向の成分とを含むため、保持部材12は、蓋21の後端を+z方向および+y方向に押す。
【0020】
ところで、蓋21が制止部材11に突き当たって制止するまでは、蓋21の後端は第2面1212と第3面1213との境界を乗り越えない。したがって、保持部材12は、蓋21が制止部材11によって制止されていないときに、この蓋21と接触して−z方向に撓むとともに、蓋21を壁材15から収容器2へ向けて(すなわち+z方向に)押す。
【0021】
一方、蓋21が制止部材11に突き当たって制止すると、蓋21の後端は第2面1212と第3面1213との境界を乗り越える。蓋21の後端が第2面1212と第3面1213との境界を乗り越えると、第3面1213の法線が−z方向の成分と、+y方向の成分とを含むため、保持部材12は、蓋21の後端を−z方向および+y方向に押す。これにより保持部材12は、
図8(c)に示す通り、第3面1213によって蓋21の後端を保持する。つまり、保持部材12は、蓋21が制止部材11によって制止されたときに、この蓋21を壁材15の方向(−z方向)および制止部材11の方向(+y方向)に押して保持する。
【0022】
(5)側板および制限部材
図9は、
図4における矢視IX−IXから壁材15を+y方向に見た図である。
図9に示す通り、側板16a,16b(以下、これらを区別しない場合、単に「側板16」と表記する)は、壁材15から+z方向に伸びる板材で設けられており、蓋21が壁材15に沿って+y方向に移動する際に、この蓋21をx軸方向の両側から挟んで案内する。側板16aは、蓋21が+x方向に移動することを制限し、側板16bは、蓋21が−x方向に移動することを制限する。
【0023】
制限部材13は、側板16bに設けられ、収容器2の挿入方向(+y方向)において保持部材12と重なる位置に配置される(
図4参照)。この制限部材13は、蓋21が壁材15から収容器2に向かって(すなわち+z方向に)移動できる範囲を制限する。これにより、制限部材13は、少なくともy軸上において、保持部材12と重なる位置でその+z方向の力を受け止めるので、蓋21は、x軸方向に沿った軸を中心とする回転や傾きが抑えられ易い。
なお、
図9に示す通り、制限部材13は、x軸方向において保持部材12と重ならなくてもよい。
【0024】
制限部材14a,14bは(以下、これらを区別しない場合、単に「制限部材14」と表記する)、それぞれ側板16a,16bに設けられ、蓋21が壁材15から収容器2に向かって(すなわち+z方向に)移動できる範囲を制限する。
【0025】
なお、本実施形態において、蓋21が壁材15から収容器2に向かって移動できる範囲を制限する制限部材は、複数である。制限部材13および制限部材14は、収容器2が挿入されるときだけでなく、収容器2が挿入方向と逆の方向に引き抜かれるときにも、+z方向に移動できる範囲を制限する。制限部材が複数存在することにより、制限部材が1つしかない場合に比べて、収容器2の引き抜きの際における蓋21の姿勢が安定する。
【0026】
また
図9に示す平面Fは、収容器2の中心軸Oを通り、yz平面に平行な平面である。
図9に示す通り、保持部材12は、平面Fよりも−x方向の領域に設けられており、蓋21のうち、この領域内の部分を保持する。そして、制限部材13も、保持部材12が設けられている側の領域内に設けられている。平面Fは、中心軸Oを通る平面であるので、収容器2の被挿入空間の周方向における中央を示している。すなわち、保持部材12は、蓋21のうち、被挿入空間の周方向における中央よりも一方の領域内の部分を保持する。そして、制限部材13は、保持部材12が配置された領域内に配置される。これにより、蓋21が保持部材12から受ける+z方向の力と、制限部材13から受ける−z方向の力が、蓋21における中央から見て同じ領域にあることで、異なる領域にあるよりも相殺し易く、その結果、蓋21のy軸方向に沿った軸を中心とする回転や傾きが抑えられ易い。
【0027】
図10は、蓋21の構成を示す図である。
図10(a)には、蓋21の斜視図が示されており、
図10(b)には、蓋21を+z方向から−z方向に見た平面図が示されている。
【0028】
図11は、蓋21の先端211が制止部材11に突き当たった状態を−x方向に見た図である。
図12は、蓋21の先端211が制止部材11に突き当たった状態を−z方向に見た図である。
【0029】
先端211は、収容器2が+y方向に挿入されるときに先端となる部分である。
図11に示す通り、蓋21は、先端211が制止部材11に突き当たって+y方向の移動が制止される。
【0030】
調整部212a、212b(以下、これらを区別しない場合、単に「調整部212」と表記する)は、蓋21の側面(すなわち、x軸方向の両側面)に設けられた切り欠きであり、収容器2が挿入されるときにx軸方向の両側に開くとともに、変位した分だけ蓋21を内側および+y方向に向けて押す。2つの調整部212は、収容器2の中心軸Oを通り、yz平面に平行な平面においてほぼ対称に形成されているため、x軸方向における蓋21の中心の位置を調整する。
【0031】
被制限部213a,213b(以下、これらを区別しない場合、単に「被制限部213」と表記する)は、収容器2の開口部20のフランジ(図示せず)を収容する形状を有するとともに、
図11に示す通り、+z方向で制限部材14a,14bに接する。これにより、蓋21は+z方向への移動範囲が制限される。
【0032】
被制限部214a,214b(以下、これらを区別しない場合、単に「被制限部214」と表記する)は、収容器2の開口部20のフランジ(図示せず)を収容する形状を有する。そして被制限部214bは、
図11に示す通り、+z方向で制限部材13に接する。これにより、蓋21は+z方向への移動範囲が制限される。
【0033】
後端215は、収容器2が+y方向に挿入されるときに後端となる部分である。
図11に示す通り、蓋21は、後端215が保持部材12に接触して保持される。
【0034】
突起216は、収容器2が−y方向に引き抜かれるときに、収容器2の開口部20が蓋21を乗り越えて蓋21よりも−y方向に行かないように留める突起である。つまり、突起216は、開口部20の−y方向の境界部分が突起216よりも−y方向に進むことを制止するが、+y方向に進むことを制止しない。したがって、突起216は、収容器2が挿入されて蓋21が制止部材11によって制止されるとき、開口部20が蓋21よりも+y方向に進んで開放されることを阻止しない。一方、突起216は、収容器2が引き抜かれて開口部20に接するとき、開口部20が蓋21を通りすぎて蓋21よりも−y方向に進むことを阻止する。
【0035】
そして、収容器2が−y方向に引き抜かれるときも、仮に収容器2が+z方向に持ちあがるように傾けられても、蓋21は制限部材13および制限部材14により、+z方向に進む範囲を制限されている。このため、少なくとも開口部20が開放されている間は蓋21が保持部材12から外れることなく、収容器2に伴って−y方向に移動することが制限される。
【0036】
開口部20が突起216に接してこの突起216よりも−y方向に進むことを阻止されると、収容器2が引き抜かれる方向に進む力は、開口部20から突起216を経由して保持部材12に伝わるため、保持部材12は−z方向に押される。その結果、蓋21は、保持部材12の突出部121を乗り越えて、収容器2とともに画像形成装置9の被挿入空間から引き抜かれる。
【0037】
(6)受入側蓋および搬送部材
受入側蓋19は、
図2に示す通り、蓋21が制止部材11によって制止されていないときに、受入口10を閉鎖する。
図13は、受入側蓋19を示す図である。受入側蓋19には、受入口10を閉鎖する板材190と、この板材190の上に+z方向に突出した突出部191と、この突出部191から+x方向および−x方向にそれぞれ伸びて、いずれも−y方向に湾曲した2本のアーム192と、が設けられている。また、上述した側板16a,16bには、+x方向側および−x方向側のアーム192をそれぞれ案内する2つのガイド161a,161b(以下、これらを区別しない場合、単に「ガイド161」と表記する)が設けられている。2つのガイド161は、いずれも+y方向に進むほど互いの距離が離れるように傾斜しており、−y方向の端部には切り欠きが設けられている。
【0038】
突出部191は、収容器2の中心軸Oを板材190に射影した線上に設けられている。
図1(b)に示した収容器本体29には、開口部20と同じ側、つまり−z方向の側面であって、開口部20よりも+y方向に接触部291が設けられている。
【0039】
収容器2が+y方向に進み、接触部291が
図13に示すQ2の位置に至ると、接触部291は突出部191に接触し、この突出部191を+y方向に押す。このとき2本のアーム192は、いずれも先端部がx軸方向の両側のガイド161の切り欠きに掛かっているため、突出部191を中心にそれぞれの先端部が互いに近づくように
図13に示す矢印に沿って回転する。これによりアーム192の先端部がガイド161の切り欠きから離れるため、受入側蓋19は+y方向に進む。
【0040】
一方、収容器2が挿入方向と逆の方向(つまり−y方向)に引き抜かれるとき、収容器2の接触部291は−y方向に移動するが、
図13に示すQ1の位置で2本のアーム192の先端部に挟まれる。これにより、受入側蓋19は、接触部291の移動に伴って−y方向に移動する。このとき、ガイド161は−y方向に進むほど互いが近づく傾斜形状であるため、接触部291は−y方向に進めば進むほど、互いに近づく2本のアーム192の先端によって把持される。
【0041】
そして、−y方向に進む2本のアーム192の先端部がガイド161の切り欠きに至るとこれらが互いに離れるため、接触部291はアーム192の先端部から離れる。これにより、受入側蓋19は、受入口10を閉鎖する位置で停止し、収容器2は、引き続き−y方向に引き抜かれる。なお、
図3において受入側蓋19の図示を省略する。
【0042】
搬送部材18は、例えば、回転する軸の周囲に螺旋羽根を設けた部材であり、受入口10から受入れられた現像剤を搬送する。
【0043】
以上、説明した通り、収容器2が挿入されるとき、蓋21は制止部材11に制止されるため、開口部20は開口して受入口10へ現像剤を供給する。一方、収容器2が引き抜かれるとき、仮に収容器2が+z方向に持ちあがるように傾けられても、蓋21は制限部材13および制限部材14によって+z方向への移動範囲を制限されるため、少なくとも開口部20が蓋21によって閉鎖されるまで(すなわち、開口部20が開放されている間)、蓋21は保持部材12の保持から外れることなく収容器2に伴って−y方向に移動しない。したがって、開口部20が開口した状態で収容器2が引き抜かれることが減り、収容器2の引き抜きの際に収容された粉体(現像剤)が外部に漏れる可能性が低減される。
【0044】
2.変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
【0045】
2−1.変形例1
上述した実施形態において、搬送装置1は、制限部材を複数具備していたが、1つの制限部材だけを具備していてもよい。制限部材は、1つであっても、蓋21が保持部材12によって+z方向に押されるときに、+z方向へ移動可能な範囲を制限できればよい。
【0046】
2−2.変形例2
上述した実施形態において、制限部材13は、収容器2が挿入方向において保持部材12と重なる位置に配置されていたが、全ての制限部材は、収容器2が挿入方向において保持部材12と重なる位置に配置されていなくてもよい。制限部材は、収容器2が挿入方向と逆の方向に引き抜かれるときに、開口部20が開放されている間は保持部材12に押されている蓋21が収容器2に伴って移動することを制限できればよい。
【0047】
2−3.変形例3
上述した実施形態において、保持部材12は、蓋21のうち、収容器2の被挿入空間の周方向における中央よりも一方の領域内の部分を保持し、制限部材13は、保持部材12が配置された領域内に配置されていたが、制限部材13と保持部材12とは、上述した共通の領域内になくてもよい。
【0048】
2−4.変形例4
上述した実施形態において、搬送装置1は、収容器2から供給された現像剤を受入れて内部空間を搬送し画像形成装置9の画像形成部に排出していたが、現像剤以外の粉体を搬送してもよい。この場合、搬送装置1は、画像形成装置9に用いられなくてもよい。