JP2006276615A - トナー供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 攪拌部材によるトナーの搬送力を維持したままで攪拌部材の開放音を低減できるトナー供給装置を提供する。
【解決手段】 トナー収納部２１ｂ内に回転軸３１を有し、トナーＴを攪拌するとともに、トナーＴをトナー収納部２１ｂの供給口２１ｄに搬送するようにした攪拌部材３２を有するトナー供給装置において、攪拌部材３２は、回転軸３１に固定する固定部３２ｃと、固定されない自由端部３２ｄを有し、自由端部３２ｄは固定部３２ｃよりも低い剛性に設定ことで、高い剛性の固定部３２ｃでトナーＴの搬送力を維持するとともに、低い剛性の自由端部３２ｄで開放音を小さくする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に用いるトナー供給装置に関する。

従来、前記のような画像形成装置においては、画像形成装置の現像部に、供給口からトナーを供給するトナー供給装置が備えられ、このトナー供給装置のトナー収納部内の回転軸に取付けた可撓性の攪拌部材の回転で、トナーを攪拌するとともに、トナーをトナー収納部の下流側の立壁部に沿って上方に掻き上げながら下流側の供給口に搬送するようになっている（特許文献１参照）。

前記攪拌部材としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のような合成樹脂製のフィルム状シートを用いた場合、シートの厚みを厚く（例えば厚みが０．１２５ｍｍ…高い剛性）すれば、搬送力を強くすることができる。
特許第３４６２８６０号公報

しかしながら、回転に伴って攪拌部材の自由端部がトナー収納部の下流側の立壁部上端から外れて（開放されて）、攪拌部材が撓み力で復元しようとする際に、攪拌部材の剛性が高くて撓み力が強いことから、大きな開放音が発生するという問題があった。

本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、攪拌部材によるトナーの搬送力を維持したままで攪拌部材の開放音を低減できるトナー供給装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、トナー収納部内に回転軸を有し、トナーを攪拌するとともに、トナーをトナー収納部の供給口に搬送するようにした攪拌部材を有するトナー供給装置において、前記攪拌部材は、回転軸に固定する固定部と、固定されない自由端部を有し、前記自由端部は前記固定部よりも低い剛性に設定したことを特徴とするトナー供給装置を提供するものである。

請求項２のように、前記攪拌部材は、剛性が略同一の複数のシートを重ねて構成し、一方のシートを一定長さに形成するとともに、他方のシートを一方のシートより長く形成することが好ましい。

請求項３のように、前記攪拌部材は、１枚のシートを折り重ねて構成し、一方のシートを一定長さに形成するとともに、他方のシートを一方のシートより長く形成することが好ましい。

請求項４のように、前記攪拌部材は、回転方向の上流側に一方のシートを、下流側に他方のシートを設けることが好ましい。

本発明の請求項１によれば、攪拌部材の固定部を高い剛性に設定するとともに、自由端部を低い剛性に設定することで、高い剛性の固定部で、立壁部に沿ってトナーを上方に掻き上げられるので、攪拌部材によるトナーの搬送力が維持できるとともに、攪拌部材の自由端部が立壁部上端から外れて（開放されて）、撓み力で復元しようとする際には、自由端部の剛性が低くて撓み力が弱いので、開放音が小さくなる。

請求項２によれば、剛性が略同一の複数のシートを重ねるだけで、固定部の剛性を高くできるとともに、自由端部の剛性を低くできるので、コスト安に製造できるようになる。

請求項３によれば、１枚のシートを折り重ねるだけで、固定部の剛性を高くできるとともに、自由端部の剛性を低くできるので、コスト安に製造できるようになる。

請求項４によれば、回転方向の上流側（後側）の短い一方のシートで、下流側（前側）の長い他方のシートが撓みにくいように保持できるので、トナーの搬送力を有効に維持できるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、画像形成装置の一例である電子写真複写機１の概略構成を示す模式図である。前記電子写真複写機１では、複写機本体２内において、図中のＡ方向に回転する感光体ドラム３が帯電部４によって帯電され、原稿読取部５で読み取られた原稿画像に基づくレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）６からのレーザビームにより感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成され、現像部７により静電潜像にトナーが付着してトナー像が形成される。この現像部７へのトナーの供給は、トナー供給装置８から行われる。このトナー供給装置８の詳細は後述する。

前記のようにトナー像が形成された感光体ドラム３に向けて、給紙機構１０から用紙が用紙搬送路１１を経由して搬送され、転写ローラ１２により感光体ドラム３の表面のトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム３から分離されて定着ローラ対１３に搬送され、トナー像定着後の用紙は、そのまま（或いは、図略のスイッチバック部で反転されて両面コピーされた後に）、排出ローラ対１４によって排出部１５に排出される。

なお、１６はクリーニング部であり、感光体ドラム３の表面の残留トナー等を除去するものである。また、給紙機構１０は、複写機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する給紙カセット１７，１８と、その上方に設けられるスタックバイパス（バイパストレイ）１９を備えてなっており、これらは用紙搬送路１１に繋がっている。

前記トナー供給装置８には、図２および図３に詳細に示すように、前記複写機本体２に対して着脱して交換可能なトナーカートリッジ２０が設けられている。

前記トナーカートリッジ２０は、有底四角箱状のカートリッジ本体２１と、このカートリッジ本体２１の上部開口を閉じる蓋２２とで構成されている。なお、図３では蓋２２の図示を省略している。

前記カートリッジ本体２１には、トナー供給部２１ａと、多量のトナーＴを収納するための複数のトナー収納部２１ｂ，２１ｃとが設けられている。

前記トナー供給部２１ａの下壁には、前記現像部７にトナーＴを供給する〔図２（ａ）の矢印ａ参照〕供給口２１ｄが形成されるとともに、前記トナー供給部２１ａ内には、トナー供給部２１ａ内のトナーＴを供給口２１ｄ寄りに集めるように搬送可能なスクリューコンベア２３が設けられている。

前記トナー収納部２１ｂ，２１ｃ内には、トナー供給部２１ａの方向にトナーＴを搬送するトナー搬送機構３０（Ｄ），３０（Ｕ）がそれぞれ設けられている。

各トナー搬送機構３０（Ｄ），３０（Ｕ）は、回転軸３１と、この回転軸３１に固定された可撓性の攪拌部材３２とから構成されている。

前記各回転軸３１は、具体的に図示しないが、それぞれの両端部が前記カートリッジ本体２１の両側壁部で回転可能に支持されて、一方の側壁部から外部に突出する端部に歯車がそれぞれ固定され、この各歯車には、各回転軸３１が同方向〔図２（ａ）において右回りＲ〕に回転するように中間歯車が噛み合わされている。

また、前記トナー供給部２１ａ内のスクリューコンベア２３の両端部も前記カートリッジ本体２１の両側壁部で回転可能に支持されて、一方の側壁部から外部に突出する端部に歯車が固定され、この歯車は、下流側のトナー搬送機構３０（Ｄ）の回転軸３１の歯車と噛み合わされている。

前記複写機本体２にトナーカートリッジ２０をセットすると、複写機本体２側の駆動用歯車にスクリューコンベア２３または各回転軸３１または中間歯車のいずれかの歯車が噛み合うことで、スクリューコンベア２３および各回転軸３１が同期回転されるようになる。

そして、トナー搬送機構３０（Ｄ），３０（Ｕ）の各回転軸３１が右回りＲに回転すると、各回転軸３１に固定された可撓性の攪拌部材３２も右回りＲに回転して、この攪拌部材３２の回転で、各トナー収納部２１ｂ，２１ｃ内のトナーＴが攪拌されるとともに、上流側のトナー収納部２１ｃ内のトナーＴは、上流側のトナー搬送機構３０（Ｕ）の攪拌部材３２によって、下流側のトナー収納部２１ｂの方向に搬送されるようになる。

また、下流側のトナー収納部２１ｂ内のトナーＴは、下流側のトナー搬送機構３０（Ｄ）の攪拌部材３２によって、下流側の立壁部２１ｅに沿って上方に掻き上げられながら、その下流のトナー供給部２１ａ内に搬送されるようになる。

このトナー供給部２１ａ内のトナーＴは、スクリューコンベア２３の回転で供給口２１ｄ寄りに集められて、供給口２１ｄから前記現像部７にトナーＴが供給されるようになる。

前記攪拌部材３２は、図２（ａ）（ｂ）に示したように、前記回転軸３１の軸方向のスリットに固定部３２ｃの縁部を差し込んで、フック爪３１ａでフック穴３２ｅ〔図４（ａ）参照〕を係止することで、回転軸３１にワンタッチで取付けられるようになる。

前記攪拌部材３２は、例えば、可撓性のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のような合成樹脂製のフィルム状シートであって、図５（ａ）に示すように、剛性が略同一の２枚の長方形状のシート３２ａ，３２ｂを２枚重ねて構成している。前記ＰＥＴフィルムであれば、各シート３２ａ，３２ｂのそれぞれの厚みは、例えば０．０７５ｍｍが適当である。なお、攪拌部材３２は、前記ＰＥＴのような合成樹脂製のフィルム状シートに代えて、ＳＵＳのような金属製の薄板状シートであっても良い。

そして、図４（ａ）（ｂ）に示すように、回転軸３１の回転方向の上流側〔図４（ａ）では下側〕のシート（一方のシート）３２ｂは、固定部３２ｃを突出長さＬ１に形成するとともに、下流側〔図４（ａ）では上側〕のシート（他方のシート）３２ａは、固定部３２ｃと自由端部３２ｄとを加えた突出長さＬ２に形成する（突出長さＬ１は、突出長さＬ２の約１／２程度が好ましい。例えば、突出長さＬ２を４０ｍｍ程度とすれば、突出長さＬ１は２０ｍｍ程度とする。）。

前記回転方向の下流側のシート３２ａの自由端部３２ｄには、回転軸３１に直交する方向に延びる複数本（本例では６本）のスリット３２ｍが形成され、このスリット３２ｍで区切られた領域の内、中央領域を除いた各領域には穴３２ｆ〜３２ｋが形成されている。前記スリット３２ｍを形成することで、下流側のシート３２ａが回転したとき、スリット３２ｍで区切られた各領域毎に自由端部３２ｄにかかるトナー圧に応じた撓み量で柔軟に湾曲するようになる。

前記スリット３２ｍは、区切られた中央領域を境にして、平面視で略ハ字形状に形成されて、区切られた各領域において、中央寄り部分の撓み量が大きくなるようにしている。これにより、各領域の端部寄り部分が先に回転し、中央寄り部分が遅れて後から回転するため、下流側のシート３２ａの回転に応じて、トナーＴは徐々に下流側のシート３２ａの中央部分に寄せられる。

また、下流側のシート３２ａに穴３２ｆ〜３２ｋを形成したことによって、回転時に下流側のシート３２ａに接触するトナー量が軽減され、自由端部３２ｄに乗ったトナーＴのみが次のトナー収納部２１ｂまたはトナー供給部２１ａに搬送されるので、一定量のトナーＴを確実に搬送しながら、下流側のシート３２ａにかかるトナー圧が軽減されることになる。

さらに、下流側のシート３２ａの両端領域に形成されている穴３２ｆ，３２ｋの形状は、回転軸３１の中央部側に偏った逆三角形状として、両端部側の剛性が高くなるようにしている。これにより、下流側のシート３２ａが回転した場合、穴の割合が少なく撓み量の少ない両端部側の自由端部３２ｄが先に回転し、穴の割合が大きく撓み量の大きい中央部側が遅れて後から回転するため、トナー収納部２１ｂ，２１ｃの両端部分に残留するトナーＴが中央部分に寄せられる。なお、下流側のシート３２ａの穴３２ｆ，３２ｋ以外の穴３２ｇ〜３２ｊは、下流側のシート３２ａにかかるトナー圧を低減するため、可能な限り大きな四角形状としている。

前記２枚のシート３２ａ，３２ｂは、シート３２ｂを回転方向の上流側〔図４（ａ）では下側〕とし、シート３２ａを回転方向の下流側〔図４（ａ）では上側〕とした２枚重ねた状態で攪拌部材３２を構成し、この２枚重ねた状態の攪拌部材３２を前記回転軸３１のスリットに固定部３２ｃの縁部を差し込んで、フック爪３１ａでフック穴３２ｅを係止することで、回転軸３１に取付けられることになる。

前記のようにトナーカートリッジ２０の攪拌部材３２を構成すれば、攪拌部材３２の固定部３２ｃ側は、シート３２ａ，３２ｂを２枚重ねた状態であるので（前記０．０７５ｍｍ厚みのＰＥＴフィルムの例では、合計厚みが０．１５ｍｍとなる。）、高い剛性に設定されるとともに、自由端部３２ｄ側は、１枚のシート３２ａの自由端部３２ｄだけであるので（同様に、厚みが０．０７５ｍｍとなる。）、低い剛性に設定されることになる。

したがって、図２（ａ）のように、下流側のトナー収納部２１ｂ内のトナーＴは、トナー搬送機構３０（Ｄ）の攪拌部材３２における高い剛性の固定部３２ｃ側で、下流側の立壁部２１ｅに沿ってトナーＴを上方に掻き上げながら、トナー供給部２１ａ内に搬送するようになるから、攪拌部材３２によるトナーＴの搬送力が維持できるようになる。

そして、図２（ｂ）のように、攪拌部材３２の下流側のシート３２ａの自由端部３２ｄが立壁部２１ｅの上端から外れて（開放されて）、攪拌部材３２の自由端部３２ｄ側が撓み力で復元しようとする際には（矢印ｂ参照）、自由端部３２ｄ側の剛性が低くて撓み力が弱いので、開放音が小さくなる。

前記攪拌部材３２は、剛性が略同一の２枚の合成樹脂製のシート３２ａ，３２ｂを２枚重ねるだけで、２枚重ね状態の固定部３２ｃ側の剛性を高くできるとともに、１枚だけの自由端部３２ｄ側の剛性を低くできるので、コスト安に製造できるようになる。なお、２枚のシート３２ａ，３２ｂの厚みや材質を変えれば、剛性を調節することが可能である。

また、前記攪拌部材３２は、回転方向の上流側（後側）の突出長さＬ１が短いシート３２ｂで、下流側（前側）の突出長さＬ２が長いシート３２ａが撓みにくいように保持できるので、トナーＴの搬送力を有効に維持できるようになる。なお、回転方向の上流側のシート３２ｂを下流側のシート３２ａよりも突出長さを長くすることも可能であり、この場合には、シート３２ａ，３２ｂが互いに離れないように接着等すれば良い。

前記攪拌部材３２は、２枚の合成樹脂製のシート３２ａ，３２ｂを２枚重ねたものであったが、図５（ｂ）に示すように、１枚の合成樹脂製のシート３２ｎを二つ折りで２枚重ねて構成して、一側のシート部分（一方のシート）３２ｂ´を固定部３２ｃ側の突出長さＬ１に形成するとともに、他側のシート部分（他方のシート）３２ａ´を固定部３２ｃ側と自由端部３２ｄ側とを加えた突出長さＬ２に形成しても良い。この場合には、１枚の合成樹脂製のシート３２ｎを二つ折りで２枚重ねるだけで、２枚重ね状態の固定部３２ｃ側の剛性を高くできるとともに、１枚だけの自由端部３２ｄ側の剛性が低くできるので、コスト安に製造できるようになる。

前記実施形態では、下流側と上流側のトナー搬送部３０（Ｄ），３０（Ｕ）にそれぞれ本実施形態に係る攪拌部材３２を設けたものであるが、上流側のトナー搬送部３０（Ｕ）は、従来のような１枚のシート（例えば厚みが０．１２５ｍｍ）でなる攪拌部材であっても良い。

前記実施形態では、攪拌部材３２をトナーカートリッジ２０のトナー収納部２１ｂ，２１ｃに用いたものであったが、前記現像部７やクリーニング部１６等に用いることも可能である。

本発明の実施形態に係るトナー供給装置を備えた電子写真複写機の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジであり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は要部側面断面図である。 カートリッジ本体の斜視図である。 攪拌部材であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は回転軸に取付けた斜視図である。 攪拌部材であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は変形例の斜視図である。

符号の説明

１ 電子写真複写機（画像形成装置）
８ トナー供給装置
２０ トナーカートリッジ
２１ カートリッジ本体
２１ａ トナー供給部
２１ｂ，２１ｃ トナー収納部
２１ｄ 供給口
２１ｅ 立壁部
３０（Ｄ），３０（Ｕ） トナー搬送機構
３１ 回転軸
３２ 攪拌部材
３２ａ 下流側のシート（一方のシート）
３２ｂ 上流側のシート（他方のシート）
３２ｃ 固定部
３２ｄ 自由端部
Ｌ１，Ｌ２ 突出長さ
Ｔ トナー

Claims (4)

1. トナー収納部内に回転軸を有し、トナーを攪拌するとともに、トナーをトナー収納部の供給口に搬送するようにした攪拌部材を有するトナー供給装置において、
   前記攪拌部材は、回転軸に固定する固定部と、固定されない自由端部を有し、前記自由端部は前記固定部よりも低い剛性に設定したことを特徴とするトナー供給装置。
2. 前記攪拌部材は、剛性が略同一の複数のシートを重ねて構成し、一方のシートを一定長さに形成するとともに、他方のシートを一方のシートより長く形成することを特徴とする請求項１記載のトナー供給装置。
3. 前記攪拌部材は、１枚のシートを折り重ねて構成し、一方のシートを一定長さに形成するとともに、他方のシートを一方のシートより長く形成することを特徴とする請求項１記載のトナー供給装置。
4. 前記攪拌部材は、回転方向の上流側に一方のシートを、下流側に他方のシートを設けることを特徴とする請求項２または３記載のトナー供給装置。

Images