JP2007240571A - トナーカートリッジと画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トナーカートリッジ100は、ケース102を備える。ケース102は、トナーを収容するトナー収容室104と、トナー収容室104からケース外に送られるトナーが通過する第1ケース孔102aと、ケース外からトナー収容室104に戻るトナーが通過する第2ケース孔102bを有する。第1ケース孔102aと第2ケース孔102bは、水平方向にオフセットされている。トナー収容室104の底面104aは、第2ケース孔102bから第1ケース孔102aに向けて下方に傾斜している
【選択図】 図3
Description
画像形成装置には、トナーカートリッジが装着される。トナーカートリッジは、トナーを収容するトナー収容室を有する。トナーカートリッジが画像形成装置に装着された状態では、トナー収容室から現像室にトナーが送られる。現像ローラは、現像室に送られてきたトナーを担持する。現像ローラは、感光体にトナーを供給する。これにより、感光体の静電潜像が現像される。感光体のトナーが記録媒体に転写されることによって、記録媒体に画像が形成される。
現像室を画定している側壁には、一対の孔(第1側壁孔と第2側壁孔)が形成されている。第1側壁孔と第2側壁孔は、水平方向にオフセットされている。
トナーカートリッジが画像形成装置に装着された状態では、第1ケース孔と第1側壁孔が対向するとともに、第2ケース孔と第2側壁孔が対向する。これにより、トナーカートリッジのトナー収容室と画像形成装置の現像室が連通する。トナー収容室のトナーは、第1ケース孔と第1側壁孔を経由して現像室に送られる。現像装置には、現像室内のトナーを第1側壁孔から第2側壁孔に向けて搬送するオーガが設けられている。現像室内のトナーは、第2側壁孔と第2ケース孔を経由してトナー収容室に戻る。トナー収容室内には、第2ケース孔から第1ケース孔に向けてトナーを搬送するアジテータが設けられている。第1ケース孔に向けて搬送されたトナーは、第1ケース孔から再び現像室に送られる。
この技術によると、トナーカートリッジと画像形成装置の間でトナーを循環させながら現像することができる。このようにトナーを循環させると、トナーを循環させない場合と比べて、良好な画像形成結果を得ることができる。
上記の「第1ケース孔と第2ケース孔は、水平方向にオフセットされている」及び「トナー収容室の底面は、第2ケース孔から第1ケース孔に向けて下方に傾斜している」という記載は、トナーカートリッジが画像形成装置に装着されていて現像が実行されているときの状態を意味している。現像が行なわれていない状態では、第1ケース孔と第2ケース孔は、必ずしも水平方向にオフセットされていなくてもよい。また、現像が行なわれていない状態では、必ずしも、トナー収容室の底面が第2ケース孔から第1ケース孔に向けて下方に傾斜していなくてもよい。
この構成によると、トナー収容室の底面が第2ケース孔から第1ケース孔に向けて下方に傾斜しているために、トナー収容室の底面が同じ高さに維持されているものと比べると、トナー収容室内のトナーが第1ケース孔に向けてスムーズに搬送される。この技術では、トナー収容室内のトナーの搬送効率が従来と比べて向上されている。このトナーカートリッジを利用すると、トナーカートリッジと画像形成装置の間でトナーをスムーズに循環させることができる。
(1)トナー収容室は、略円錐台形状を有している。
(2)第1ケース孔は、トナー収容室の径の大きい側に配置されている。
(3)第2ケース孔は、トナー収容室の径の小さい側に配置されている。
(4)トナー収容室の軸線が水平方向に伸びている状態で画像形成装置に装着される。
トナー収容室の略円錐台形状を利用することによって、トナー収容室の底面が第2ケース孔から第1ケース孔に向けて下方に傾斜している状態を実現することができる。トナー収容室が円錐台形状の場合、トナー収容室が多角形状や円柱形状の場合と比べて、トナーがよりスムーズに搬送されるものと推察することができる。
本実施例のように円錐台形状を採用すると、画像形成装置に対するトナーカートリッジの装着方向をユーザが間違えにくくなる。
攪拌部材と伝達部材が付加されたトナーカートリッジを実現することができる。攪拌部材は、トナー収容室内に収容されているとともに、トナー収容室の軸線方向に伸びている回転軸を有し、トナー収容室内のトナーを攪拌する。伝達部材は、その攪拌部材の回転軸と連動して回転するように構成されているとともに、外部から回転力が入力される。さらに、伝達部材は、ケースのいずれかの端面(先細りしている側の端面又は先太りしている側の端面)に配置されている。
この構成によると、ケースの端面を有効利用して、攪拌部材を回転させる機構を実現することができる。
画像形成装置に装着されていない状態では、各ケース孔を閉じることができる。上記の開閉部材は、一部材であることが好ましい。この場合、トナーカートリッジを構成する部品点数を減らすことができる。
この構成によると、画像形成装置のトナーがトナーカートリッジに戻る経路が2つ存在するために、よりスムーズにトナーが循環するものと推察することができる。
一方において、上記したトナーカートリッジは、画像形成装置の上面から鉛直方向に挿入されることによって、画像形成装置に装着されるものであってもよい。
この画像形成装置は、筐体と搬送部材と現像ローラと感光体と転写装置を備える。筐体は、トナーカートリッジを収容する空間と、現像室と、前記空間と現像室を仕切る側壁と、側壁に形成されているとともに前記空間から現像室に送られるトナーが通過する第1側壁孔と、側壁に形成されているとともに現像室から前記空間に戻るトナーが通過する第2側壁孔を有する。搬送部材は、現像室内に収容されているとともに、現像室内のトナーを第1側壁孔から第2側壁孔に向けて搬送する。現像ローラは、現像室に送られてきたトナーを担持する。感光体は、現像ローラからトナーが供給される。転写装置は、感光体から記録媒体にトナーを転写させる。この画像形成装置は、前記した空間が、トナーカートリッジのケースの形状に対応する略円錐台形状を有することを特徴とする。
トナーカートリッジのトナーは、第1ケース孔と第1側壁孔を経由して現像室に送られる。現像室内のトナーは、搬送部材によって第1側壁孔から第2側壁孔に向けて搬送される。そして、現像室内のトナーは、第2側壁孔と第2ケース孔を経由してトナーカートリッジに戻る。この画像形成装置によると、トナーカートリッジと現像室の間でトナーを循環させることができる。しかも、上記の空間が円錐台形状であるために、円錐台形状のケースを持つトナーカートリッジを利用することができる。
この現像装置は、上記したいずれかのトナーカートリッジと筐体と搬送部材と現像ローラを備える。筐体は、トナーカートリッジを収容する空間と、現像室と、前記空間と現像室を仕切る側壁と、側壁に形成されているとともに前記空間から現像室に送られるトナーが通過する第1側壁孔と、側壁に形成されているとともに現像室から前記空間に戻るトナーが通過する第2側壁孔を有する。搬送部材は、現像室内に収容されているとともに、現像室内のトナーを第1側壁孔から第2側壁孔に向けて搬送する。現像ローラは、現像室に送られてきたトナーを担持する。
この現像装置によると、トナーカートリッジと現像室の間でトナーを循環させることができる。トナーカートリッジのトナー収容室の底面が傾斜しているために、トナー収容室内のトナーをスムーズに搬送することができる。この現像装置を利用すると、トナー収容室と現像室の間でトナーをスムーズに循環させることができる。
本発明の現像装置は、筐体と搬送部材と現像ローラを備える。筐体は、トナー収容室と、現像室と、トナー収容室と現像室を連通しているとともにトナー収容室から現像室に送られるトナーが通過する第1連通孔と、トナー収容室と現像室を連通しているとともに現像室からトナー収容室に戻るトナーが通過する第2連通孔を有する。搬送部材は、現像室内に収容されているとともに、現像室内のトナーを第1連通孔から第2連通孔に向けて搬送する。現像ローラは、現像室に送られてきたトナーを担持する。
第1連通孔と第2連通孔は、水平方向にオフセットされている。そして、トナー収容室の底面が、第2連通孔から第1連通孔に向けて下方に傾斜している。
この現像装置において、上記のトナー収容室は、その他の部分から着脱可能であってもよいし、着脱不能であってもよい。
この現像装置によると、トナー収容室と現像室の間でトナーを循環させることができる。トナー収容室の底面が第2連通孔から第1連通孔に向けて下方に傾斜しているために、トナー収容室内のトナーをスムーズに搬送することができる。この現像装置を利用すると、トナー収容室と現像室の間でトナーをスムーズに循環させることができる。
この画像形成装置は、上記した現像装置と、その現像装置の現像ローラからトナーが供給される感光体と、その感光体から記録媒体にトナーを転写させる転写装置を備える。
この画像形成装置を利用すると、トナー収容室と現像室の間でトナーをスムーズに循環させることができる。
この方法では、循環工程中にトナー収容室の底面が第2孔から第1孔に向かって下方に傾斜している。このために、循環工程中にトナー収容室内のトナーを効率よく搬送することができる。
(形態1)トナーカートリッジは、トナー収容室を画定する内部部材を有する。内部部材の外観は、トナー収容室の形状に対応する略円錐台形状を有する。内部部材は、ケースの内部に収容されているとともに、ケースに対して軸線回りに回転可能である。内部部材は、第1内部孔と第2内部孔を有する。第1内部孔と第1ケース孔が対向するとともに第2内部孔と第2ケース孔が対向すると、トナー収容室とケース外が連通する。内部部材がケースに対して回転することによって、第1ケース孔と第2ケース孔が同時に開閉される。
ケースの先太りしている側(トナー収容室の径の大きい側)の端面には、ユーザが掴むことができる把持部材が設けられている。トナーカートリッジは、ユーザが把持部材を掴んだ状態で、ケースの先細りしている側の端面から画像形成装置に挿入される。
(形態3)把持部材は、ケースに固定されていないとともに、内部部材に固定されている。把持部材を回転させると、内部部材がケースに対して回転する。
(形態5)第1ケース孔の近傍の攪拌部材は、第2棒状部材にフィルムが接合されている構成を有する。その他の部分の攪拌部材は、フィルムを有していない。
攪拌部材のフィルムは、第1ケース孔の近傍のトナーに対して回転方向に大きな力を付与する。これにより、第1ケース孔の近傍のトナーが、第1ケース孔に押し込まれる。
第2ケース孔の近傍の攪拌部材は、フィルムを有していないために、トナーに対して回転方向に小さな力を付与する。このために、第2ケース孔から戻ってくるトナーを現像室に向けて押し返さない。
この場合、画像形成装置のトナーカートリッジを受け入れる空間も略円柱形状になる。空間の形状がシンプルである。
図面を参照して本発明の実施例を説明する。図1は、本実施例のファクシミリ10とトナーカートリッジ100の斜視図である。
(ファクシミリの外観の構成)
まず、ファクシミリ10の外観の構成を簡単に説明しておく。
ファクシミリ10は、ケーシング12を有する。ケーシング12の右側面14には、円形孔14aが形成されている。ケーシング12は、円形孔14aを開閉する蓋16を有する。蓋16が開かれた状態では、トナーカートリッジ100を円形孔14aからケーシング12内に挿入することができる。
ケーシング12の前面18には、長孔18aが形成されている。ケーシング12内で印刷された印刷用紙は、長孔18aから外部に排紙される。
給紙装置20は、複数の印刷用紙を収容することができる。給紙装置20は、後述する現像装置40に印刷用紙を給紙する。給紙装置20の構成は、後で詳しく説明する。
操作部30は、受話器32と操作パネル34とディスプレイ36を有する。ユーザは、受話器32を利用して通話することができる。操作パネル34が操作されることによって、電話番号やファクシミリ番号等が入力される。ディスプレイ36には、様々な情報が表示される。
続いて、図2を参照して、ケーシング12の内部の構成を説明する。図2は、ファクシミリ10の縦断面図を示す。
ファクシミリ10は、ケーシング12内に給紙装置20と現像装置40と感光体60と転写ローラ64と露光装置70とトナー定着装置80等を備える。以下では、これらの装置20,40等の構成を順に説明していく。
給紙装置20は、底板22と複数のローラ24,26a,26b,28a,28bを有する。図示省略の複数の印刷用紙は、底板22に載置される。底板22の前端部22aは、図示省略の機構によってローラ24の側に付勢されている。これにより、底板22に載置されている最上位の印刷用紙をローラ24に常に接触させることができる。ローラ24が回転すると、底板22に載置されている最上位の印刷用紙がローラ26a,26bの方向に送られる。
ローラ24によって送られた印刷用紙は、ローラ26a,26bの間に入り込む。ローラ26a,26bが回転することによって、印刷用紙はさらに左方に送られる。ローラ26a,26bによって送られた印刷用紙は、ローラ28a,28bの間に入り込む。ローラ28a,28bが回転することによって、印刷用紙はさらに左方に送られる。ローラ28a,28bによって送られた印刷用紙は、後述する感光体60と転写ローラ64の間に入り込む。図1の矢印D1は、上記した印刷用紙の移動方向を示している。
現像装置40は、筐体42と供給ローラ50とオーガ52と現像ローラ54と層厚規制部材56等を有する。
(筐体の構成)
筐体42は、左側に形成されている第1筐体44と、右側に形成されている第2筐体46を有する。第1筐体44と第2筐体46は、一体に形成されている。
第1筐体44は、略箱形状を有している。第1筐体44は、現像室48を画定している。第1筐体44は、供給ローラ50とオーガ52と現像ローラ54を回転可能に支持している。
第2筐体46の外観は、図2の紙面に対してほぼ垂直に軸線が伸びている略円錐台形状を有する。第2筐体46は、トナーカートリッジ100を受け入れる空間SPを画定している。空間SPは、第2筐体46の外観形状に対応する略円錐台形状を有する。図2では、空間SPにトナーカートリッジ100が収容されている。図2では、トナーカートリッジ100の構成を簡単に示している。
供給ローラ50は、第1筐体44に回転可能に支持されている。供給ローラ50は、現像室48内に収容されており、現像室48内のトナーを担持する。供給ローラ50は、時計回りに回転する。供給ローラ50は、現像ローラ54にトナーを供給する。
オーガ52は、第1筐体44に回転可能に支持されている。オーガ42は、供給ローラ50の上方で現像室48内に収容されている。オーガ52は、反時計回りに回転する。オーガ52は、回転することによって、現像室48内のトナーを第1側壁孔46aから第2側壁孔46bに向かって搬送する。オーガ52の詳しい構成は、図4を用いて後で説明する。
現像ローラ54は、第1筐体44に回転可能に支持されている。現像ローラ54は、供給ローラ50の左側で供給ローラ50に接触している。現像ローラ54は、現像室48の左側面を画定している。現像ローラ54は、時計回りに回転する。現像ローラ54は、供給ローラ50から供給されたトナーを担持する。
層厚規制部材56は、第1筐体44に固定されている。層厚規制部材56は、現像室48の左側面を画定している。
層厚規制部材56は、現像ローラ54に接触している。層厚規制部材56は、図2の紙面垂直方向に伸びており、現像ローラ54のほぼ全域に接触している。層厚規制部材56は、現像ローラ54のトナー層の厚みを規制(調整)する。
(感光体とその周辺の構成)
感光体60は、フレーム61内に収容されている。フレーム61は、ケーシング12内に固定されている。感光体60は、現像ローラ54の左側で現像ローラ54に接触している。感光体60は、反時計回りに回転する。
感光体60の左下には、スコロトロン帯電器62が配置されている。スコロトロン帯電器62は、コロナ放電することによって、感光体60の表面を正に帯電させる。
正に帯電している感光体60の表面は、後述する露光装置70から発光されたレーザ光線を受光する。これにより、感光体60の表面の所定部分が露光される。どの部分が露光されるのかは、印刷内容(受信したFAX通信の内容)によって変わる。感光体60の露光部分は電位が下がる。これにより、印刷内容に基づいた静電潜像が感光体60に形成される。
現像ローラ54と感光体60が接触しながら回転することによって、現像ローラ54が担持しているトナーが感光体60の露光部分に付着する。感光体60の非露光部分にはトナーが付着しない。これにより、感光体60に形成されている静電潜像が可視像化する。即ち、感光体60の静電潜像が現像装置40によって現像される。
転写ローラ64は、フレーム61に回転可能に支持されている。転写ローラ64は、感光体60の上面に接触している。転写ローラ64は、導電性を有する弾性体によって構成されている。転写ローラ64は、時計回りに回転する。転写ローラ64は、図示省略の電圧供給回路に接続されている。感光体60と転写ローラ64の間を印刷用紙が通過する時(矢印D2の状態の時)に、この電圧供給回路から転写ローラ64にバイアスが印加される。感光体60と転写ローラ64の間の電位差によって、感光体60から印刷用紙にトナーが転写する。
露光装置70は、現像装置40の下方に配置されている。露光装置70は、レーザ光線を発光する。発光されたレーザ光線は、図2の矢印E1に沿って進む。レーザ光線は、感光体60に到達する。これにより、感光体60が露光される。
トナー定着装置80は、感光体60や転写ローラ64の左方に配置されている。トナー定着装置80は、加熱ローラ82と加圧ローラ84を有する。加熱ローラ82は、ハロゲンランプを有しており、発熱する。加熱ローラ82は、反時計回りに回転する。加圧ローラ84は、図示省略の機構によって加熱ローラ82の側に付勢している。加圧ローラ84は、加熱ローラ82が反時計回りに回転すると、従動して時計回りに回転する。
感光体60と転写ローラ64の間を通過した印刷用紙は、加熱ローラ82と加圧ローラ84の間に入り込む。このとき、加熱ローラ82が印刷用紙を加熱する。これにより、印刷用紙に転写されたトナーが熱によって定着する。
トナー定着装置80の左方には、一対のローラ90a,90bが配置されている。トナー定着装置80を通過した印刷用紙は、ローラ90a,90bの間に入り込む。印刷用紙は、一対のローラ90a,90bによって、左方向に送られる(矢印D3)。印刷用紙は、長孔18aを通過してケーシング12の外部に送り出される。これにより、印刷用紙が排紙される。
(トナーカートリッジの構成)
図3は、トナーカートリッジ100の正面図を示す。トナーカートリッジ100は、トナーを収容する。
(トナーの説明)
トナーカートリッジ100が収容するトナーは、正帯電性の非磁性一成分系のトナーである。例えば、スチレン系単量体やアクリル系単量体を懸濁重合によって共重合させることによって得られた重合トナーを利用する。アクリル系単量体としては、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレート等を採用することができる。この重合トナーは、略球形を有し、流動性に優れている。重合トナーには、着色剤やワックスが配合されている。また、流動性を向上させるために、シリカ等の外添剤が添加されている。
トナーカートリッジ100は、ケース102を備える。ケース102の外観は、略円錐台形状を有する。図3の状態では、ケース102の軸線が左右方向に伸びている。
ケース102の円錐面には、同じ形状の一対の孔102a,102bが形成されている。第1ケース孔102aと第2ケース孔102bは、左右方向にオフセットされている。第1ケース孔102aは、ケース102の先太りしている側の端面103aの近傍に配置されている。第2ケース孔102bは、ケース102の先細りしている側の端面103bの近傍に配置されている。第1ケース孔102aと第2ケース孔102bは、同じ高さ(図3の上下方向の位置)に配置されている。
ケース102の端面103bには、後述する伝達部材110が挿入されている。伝達部材110がどのようにしてケース102と係わりあっているのかは、後で説明する。
図4を参照して、トナーカートリッジ100の内部の構成を説明する。図4は、図2のIV−IV線断面図を示す。ただし、図4では、ケーシング12を図示していないとともに、現像ローラ54と各種ギアを断面図で示していない。また、図4では、断面図では見えないオーガ52を破線で示している。図4の状態では、トナーカートリッジ100が第2筐体46に受け入れられている。
(内部部材の構成)
トナーカートリッジ100は、内部部材120を有する。内部部材120は、ケース102内に収容されている。内部部材120の内部にトナー収容室104が形成されている。内部部材120は、トナー収容室104を画定している。
内部部材120の外観は、ケース102の外観形状に対応(相似)する略円錐台形状を有する。内部部材120の軸線(トナー収容室104の軸線)は、ケース102の軸線と一致する。内部部材120は、ケース102に対して軸線回りに回転可能である。
第1内部孔120aは、第1ケース孔102aと同じ形状を有している。第2内部孔120bは、第2ケース孔102bと同じ形状を有している。即ち、第1内部孔120aと第2内部孔120bは、同じ形状を有している。
図4の状態では、第1ケース孔102aと第1内部孔120aが対向している。また、第2ケース孔102bと第2内部孔120bが対向している。この状態では、トナー収容室104とケース102外が連通している。
内部部材120が回転すると、第1内部孔120aと第1ケース孔102aの位置関係を変わる。例えば、図4の状態から内部部材120を回転させると、第1内部孔120aが第1ケース孔102aに対向している状態(対向状態)から対向していない状態(非対向状態)に切換わる。一方において、第1内部孔120aが非対向状態のときに内部部材120を回転させると、非対向状態から対向状態に切換えることができる。本実施例では、内部部材120を回転させることによって、第1内部孔120aと第1ケース孔102aの位置関係を対向状態と非対向状態の間で切換えることができる。
同様に、本実施例では、内部部材120を回転させることによって、第2内部孔120bと第2ケース孔102bの位置関係を対向状態と非対向状態の間で切換えることができる。
トナーカートリッジ100は、アジテータ130を備える。アジテータ130は、トナー収容室104内に収容されている。アジテータ130は、回転軸132と複数の第1棒状部材134a〜134hと複数の第2棒状部材135a,135bとフィルム136を有する。
回転軸132は、トナー収容室104の軸線と同方向に伸びている。回転軸132の左端部は、内部部材120に回転可能に支持されている。回転軸132の右端部は、把持部材108に回転可能に支持されている。回転軸132が回転しても、内部部材120と把持部材108は回転しない。
左側の6本の第1棒状部材134a〜134fは、第2内部孔120bから第1内部孔120aに向かうについて、長くなるように構成されている。右側の2本の第1棒状部材134g,134hは、第1棒状部材134aよりも短く構成されている。
隣接する2つの第1棒状部材(例えば134aと134b)は、ある程度大きな間隔を隔てて配置されている。ただし、第1棒状部材134fと第1棒状部材134gの間の間隔は、非常に小さい。
第1棒状部材134a〜134hと第2棒状部材135a,135bによって囲まれている各領域(例えば134aと134bと135bによって囲まれている領域)は、閉じられておらず、開口している。
第2棒状部材135bには、回転軸132に垂直の方向に伸びるフィルム136が接合されている。フィルム136は、内部部材120の内面に接触する長さを有する。第2棒状部材135aには、フィルムが接合されていない。
トナーカートリッジ100が第2筐体46内に収容されている状態では、後述する駆動部材49aが伝達部材110に係合する。駆動部材49aから伝達部材110に回転力が入力される。伝達部材110が回転すると、回転軸132が回転する。この時、ケース102と内部部材120は回転しない。
フィルム136は、非常に大きな力をトナーに付与する。このために、第1内部孔120aに向けてトナーを押し出すことができる。これに対し、フィルム136が接合されていない部分(例えば第2内部孔120bの近傍の部分)は、小さな力をトナーに付与する。このために、第2内部孔120bの近傍のトナーは、第2内部孔120bに向けてほとんど押し出されない。
図4の状態では、トナーカートリッジ100が図3に示す状態に維持されている。即ち、トナー収容室104の底面104aが、第2ケース孔102b(第2内部孔120b)から第1ケース孔102a(第1内部孔120a)に向けて下方に傾斜している。
また、図4の状態では、トナーカートリッジ100の前端(図4の下端)が左右方向に真直ぐに伸びている。即ち、ケース102の前端は、左右方向に真直ぐに伸びている側壁47に密着している。この状態では、ケース102の軸線(回転軸132)は、若干ながら図4の右上方向に伸びている。
(現像装置の内部の詳しい構成)
第2筐体46の左端部には、側板部材49が固定されている。側板部材49は、駆動部材49aを回転可能に支持している。駆動部材49aは、図示省略の駆動源に接続されている。駆動源が作動すると、駆動部材49aが回転する。これにより、駆動部材49aと係合している伝達部材110が回転する。
供給ローラ50は、図示省略の回転軸を有する。この回転軸が、第1筐体44に回転可能に支持されている。この回転軸の左端部にはギア(図示省略)が固定されている。このギアは、駆動ギア142aと噛み合っている。
供給ローラ50の回転軸の右端部にはギア142bが固定されている。ギア142bは、オーガ52の回転軸に固定されているギア(図示省略)と噛み合っている。
供給ローラ50が回転すると、供給ローラ50の右側のギア142bと噛み合っているオーガ52のギアが回転する。これにより、オーガ52が、供給ローラ50と逆方向に回転する。
本実施例では、1つの駆動源によって、供給ローラ50とオーガ52と現像ローラ54の全てを回転させる。
第1側壁孔46aと第2側壁孔46bは、図4の左右方向にオフセットされている。第1側壁孔46aと第2側壁孔46bは、同じ高さ(図4の紙面垂直方向の位置)に配置されている。
また、図4の状態では、第2側壁孔46bと第2ケース孔102bと第2内部孔120bが対向している。これらの孔46b,102b,120bによって、トナー収容室104と現像室48が連通している。現像室48内のトナーは、第2側壁孔46bと第2ケース孔102bと第2内部孔120bを通過して、トナー収容室104に向かって移動することができる(矢印S3)。
(本実施例の作用)
ユーザは、蓋16(図1参照)を開くことができる。この状態のときに、ファクシミリ10に対してトナーカートリッジ100を着脱することができる。ユーザは、トナーが無くなったトナーカートリッジを新しいものに交換することができる。
トナーカートリッジ100がファクシミリ10に装着されていないときには、ケース102に対して内部部材120が図4の状態から回転した状態に維持される。即ち、第1ケース孔102aと第2ケース孔102bが、内部部材120によって閉じられている状態に維持される。なお、図5には、各ケース孔102a,102bが内部部材120によって閉じられている状態が示されている。図5は、図4の状態からトナーカートリッジ100を少しだけ引き出した状態を示す。
トナーカートリッジ100がファクシミリ10に装着されると、ユーザは、把持部材108を回転させることができる。ユーザは、第1ケース孔102aと第1内部孔120aが対向し、第2ケース孔102bと第2内部孔120bが対向する状態まで、内部部材120を回転させる。これにより、第1ケース孔102aと第2ケース孔102bが開かれる。トナー収容室104と現像室48が連通する。
この状態では、アジテータ130のフィルム136が第1内部孔120aに向けてトナーを押し出す。これにより、トナー収容室104内のトナーが、第1内部孔120aと第1ケース孔102aと第1側壁孔46aを通過して、現像室48に送られる(図4の矢印S1)。現像室48がトナーで満たされる。
このとき、第2内部孔120bの近傍のアジテータ130は、戻ってくるトナーをほとんど押し返さない。フィルム136が設けられていないからである。現像室48内のトナーは、矢印S3方向にスムーズに移動することができる。
感光体60には、現像ローラ54からトナーが供給される。これにより、感光体60の静電潜像が現像される。
トナーが転写された印刷用紙は、トナー定着装置80によって加熱される。これにより、印刷用紙に転写されたトナーが熱によって定着する。その後、印刷用紙は、ケーシング12の外部に排紙される。
以上の各工程を経ることによって、FAX通信の受信内容に基づいた文字や描画が印刷用紙に印刷される。
(実施例の効果)
本実施例によると、感光体60の静電潜像を現像する間に、トナーカートリッジ100と現像装置40(ファクシミリ10)の間でトナーが循環する。このため、新しいトナーと劣化したトナーがよく混ざり合う。新しいトナーと劣化したトナーが均一に混ざりあったものが供給ローラ50に付着する。均一に混ざりあったトナーが現像に利用されるために、均一に帯電したトナーで感光体60の全域を現像することができる。このために、画像濃度むらのない良好な印刷結果を得ることができる。
トナー収容室104が円錐台形状に形成されることに伴って、内部部材120とケース102も円錐台形状に形成されている。そのため、内部部材120をケース102に対して回転させることで、第1ケース孔102aと第2ケース孔102bを容易に開閉することができる。また、トナーカートリッジ100の外観が円錐台形状を有しているために、ファクシミリ10に対するトナーカートリッジ100の装着方向を間違えにくい。ユーザが扱い易いトナーカートリッジ100が実現されている。
1つの部材120によって、2つの孔102a,102bの開閉が実現されている。本実施例によると、トナーカートリッジ100を構成するための部材点数を少なくすることができる。
図6は、第2実施例のトナーカートリッジ200の正面図を示す。トナーカートリッジ200は、円筒形状のケース202を有する。トナー収容室104は、第1実施例と同様の略円錐台形状を有する。図示省略しているが、ファクシミリ10の空間SP(図2参照)は、ケース202の外観形状に対応する円柱形状を有する。
トナーカートリッジ200は、図6に示す姿勢(ケース202の軸線が水平方向に伸びている状態)でファクシミリ10に装着される。この状態では、トナー収容室104の底面104aは、第2ケース孔202bから第1ケース孔202aに向けて下方に傾斜している。
また、本実施例のトナーカートリッジ200を利用すると、ファクシミリ10の空間SPを円柱形状に形成することができる。この場合、空間SPの形状をシンプルにすることができ、ファクシミリ10の内部構成を簡略化することができる。
図7は、第3実施例のトナーカートリッジ300の正面図を示す。トナーカートリッジ300は、円筒形状のケース302を有する。ケース302は、3つのケース孔302a〜302cを有する。各ケース孔302a〜302cは、同じ形状に形成されている。
第1ケース孔302aと第2ケース孔302bと第3ケース孔302cは、図7の左右方向に互いにオフセットされている。第1ケース孔302aは、左右方向において、第2ケース孔302bと第3ケース孔302cの間に配置されている。各ケース孔302a〜302cは、同じ高さに配置されている。
内部部材420は、3つの内部孔420a,420b,420cを有する。各内部孔420a〜420cは、同じ形状に形成されている。各内部孔420a〜420cと各ケース孔302a〜302cは、同じ形状である。
第1内部孔420aと第2内部孔420bと第3内部孔420cは、図8の左右方向に互いにオフセットされている。第1内部孔420aは、左右方向において、第2内部孔420bと第3内部孔420cの間に配置されている。
図8の状態では、第1内部孔420aは、第1ケース孔302aに対向している。第2内部孔420bは、第2ケース孔302bに対向している。第3内部孔420cは、第3ケース孔302cに対向している。
ケース302に対して円筒部材420を回転させると、各ケース孔302a〜302cが開閉する点は、第1実施例の場合と同様である。
各第1棒状部材434a〜434hは、回転軸432に対して垂直方向に伸びている。左側の3つの第1棒状部材434a〜434cは、中央に向かうにつれて長くなるように構成されている。右側の3つの第1棒状部材434f〜434hも、中央に向かうにつれて長くなるように構成されている。中央の2つの第1棒状部材434d,434eは、同じ長さであり、短めに構成されている。
第2棒状部材435aは、左側の3つの第1棒状部材434a〜434cの先端を繋いでいる。第2棒状部材435bは、中央の2つの第1棒状部材434d,434eの先端を繋いでいる。第2棒状部材435cは、右側の3つの第1棒状部材434f〜434hの先端を繋いでいる。
フィルム436は、第2棒状部材435bに接合されている。その他の第2棒状部材435a,435cにはフィルムが接合されていない。
第1側壁孔346aと第2側壁孔346bと第3側壁孔346cは、図8の左右方向に互いにオフセットされている。第1側壁孔346aは、左右方向において、第2側壁孔346bと第3側壁孔346cの間に配置されている。
図8の状態では、第1側壁孔346aは、第1ケース孔302aに対向している。第2側壁孔346bは、第2ケース孔302bに対向している。第3側壁孔346cは、第3ケース孔302cに対向している。
フィルム436が第1内部孔420aに向けてトナーを押し出す。これにより、トナー収容室404内のトナーが、第1内部孔420aと第1ケース孔302aと第1側壁孔346aを通過して、現像室348に送られる(矢印S5)。
即ち、第1側壁孔346aから第2側壁孔346bに向かってトナーが搬送される。
また、第2側壁孔346bの近傍のトナーは、第2側壁孔346bに向かって押し出される。これにより、現像室348内のトナーが、第2側壁孔346bと第2ケース孔302bと第3内部孔420bを通過して、トナー収容室404に戻る(矢印S9)。
また、矢印S9方向に送られたトナーは、底面404cの傾斜に沿って第1内部孔420a(第1ケース孔302a)の方向に搬送される(矢印S11)。
底面404a,404bが傾斜しているために、トナー収容室404内のトナーがS10及びS11方向にスムーズに搬送される。矢印S10及びS11方向に搬送されたトナーは、再び現像室348に送られる。
また、本実施例では、現像室348からトナー収容室404に向かってトナーが戻るための経路が2つ存在する。このようにすると、よりスムーズにトナーが循環するものと推察することができる。
また例えば、第2ケース孔102bと第1ケース孔102aの間で底面104aの一部に勾配を設けなくてもよい。例えば、第2ケース孔102bの近傍では勾配があり、そこから所定距離だけフラットであり、第1ケース孔102aの近傍では再び勾配がある構成でもよい。第2ケース孔102bと第1ケース孔102aの間において、底面104aの少なくとも一部が下方に傾斜していると、底面104aが第2ケース孔102bから第1ケース孔102aに向かって下方に傾斜していると言える。
例えば、第1実施例のトナーカートリッジ100は、現像装置40に対して着脱されるものではなく、現像装置40に固定されているものであってもよい。この場合、現像装置40とトナーカートリッジ100をあわせて「現像装置」と呼ぶことができる。
この変形例の場合、トナーカートリッジ100と筐体42を一体の筐体として構成することができる。この変形例の場合、トナーカートリッジ100には、トナーを補充する孔を設けることが好ましい。
12:ケーシング
20:給紙装置
30:操作部
40:現像装置
42:筐体
44:第1筐体
46:第2筐体
47:側壁
48:現像室
50:供給ローラ
52:オーガ
54:現像ローラ
60:感光体
80:トナー定着装置
100:トナーカートリッジ
102:ケース
102a:第1ケース孔
102b:第2ケース孔
104:トナー収容室
104a:トナー収容室の底面
120:内部部材
120a:第1内部孔
120b:第2内部孔
130:攪拌部材
Claims (12)
- 画像形成装置に装着されるトナーカートリッジであり、
ケースを備え、
ケースは、トナー収容室と、トナー収容室からケース外に送られるトナーが通過する第1ケース孔と、ケース外からトナー収容室に戻るトナーが通過する第2ケース孔を有し、
第1ケース孔と第2ケース孔は、水平方向にオフセットされており、
トナー収容室の底面は、第2ケース孔から第1ケース孔に向けて下方に傾斜していることを特徴とするトナーカートリッジ。 - トナー収容室は、略円錐台形状を有し、
第1ケース孔は、トナー収容室の径の大きい側に配置されており、
第2ケース孔は、トナー収容室の径の小さい側に配置されており、
トナー収容室の軸線が水平方向に伸びている状態で画像形成装置に装着されることを特徴とする請求項1のトナーカートリッジ。 - ケースの外観は、トナー収容室の形状に対応する略円錐台形状を有することを特徴とする請求項2のトナーカートリッジ。
- 第1ケース孔と第2ケース孔がケースの円錐面に形成されている請求項3のトナーカートリッジであり、
トナー収容室内に収容されているとともに、トナー収容室の軸線方向に伸びている回転軸を有し、トナー収容室内のトナーを攪拌する攪拌部材と、
その攪拌部材の回転軸と連動して回転するように構成されているとともに、外部から回転力が入力される伝達部材をさらに備え、
その伝達部材は、ケースのいずれかの端面に配置されていることを特徴とするトナーカートリッジ。 - 第1ケース孔と第2ケース孔を同時に開閉する開閉部材をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかのトナーカートリッジ。
- ケースは、ケース外からトナー収容室に戻るトナーが通過する第3ケース孔をさらに有し、
第1ケース孔と第2ケース孔と第3ケース孔は、互いに水平方向にオフセットされており、
第1ケース孔は、水平方向において、第2ケース孔と第3ケース孔の間に配置されており、
トナー収容室の底面は、第3ケース孔から第1ケース孔に向けて下方に傾斜していることを特徴とする請求項1のトナーカートリッジ。 - 画像形成装置の側面から水平方向に挿入されることによって、画像形成装置に装着されることを特徴とする請求項1から6のいずれかのトナーカートリッジ。
- 請求項3のトナーカートリッジが装着される画像形成装置であり、
トナーカートリッジを収容する空間と、現像室と、前記空間と現像室を仕切る側壁と、側壁に形成されているとともに前記空間から現像室に送られるトナーが通過する第1側壁孔と、側壁に形成されているとともに現像室から前記空間に戻るトナーが通過する第2側壁孔を有する筐体と、
現像室内に収容されているとともに、現像室内のトナーを第1側壁孔から第2側壁孔に向けて搬送する搬送部材と、
現像室に送られてきたトナーを担持する現像ローラと、
現像ローラからトナーが供給される感光体と、
感光体から記録媒体にトナーを転写させる転写装置を備え、
前記空間が、トナーカートリッジのケースの形状に対応する略円錐台形状を有することを特徴とする画像形成装置。 - トナーを利用して感光体の静電潜像を現像する装置であり、
請求項1から7のいずれかのトナーカートリッジと、
トナーカートリッジを収容する空間と、現像室と、前記空間と現像室を仕切る側壁と、側壁に形成されているとともに前記空間から現像室に送られるトナーが通過する第1側壁孔と、側壁に形成されているとともに現像室から前記空間に戻るトナーが通過する第2側壁孔を有する筐体と、
現像室内に収容されているとともに、現像室内のトナーを第1側壁孔から第2側壁孔に向けて搬送する搬送部材と、
現像室に送られてきたトナーを担持する現像ローラを備える現像装置。 - トナーを利用して感光体の静電潜像を現像する装置であり、
トナー収容室と、現像室と、トナー収容室と現像室を連通しているとともにトナー収容室から現像室に送られるトナーが通過する第1連通孔と、トナー収容室と現像室を連通しているとともに現像室からトナー収容室に戻るトナーが通過する第2連通孔を有する筐体と、
現像室内に収容されているとともに、現像室内のトナーを第1連通孔から第2連通孔に向けて搬送する搬送部材と、
現像室に送られてきたトナーを担持する現像ローラを備え、
第1連通孔と第2連通孔は、水平方向にオフセットされており、
トナー収容室の底面が、第2連通孔から第1連通孔に向けて下方に傾斜していることを特徴とする現像装置。 - 請求項10の現像装置と、その現像装置の現像ローラからトナーが供給される感光体と、その感光体から記録媒体にトナーを転写させる転写装置を備える画像形成装置。
- トナーカートリッジの使用方法であり、
内外を連通する第1孔及び第2孔が形成されているトナーカートリッジを画像形成装置に装着する工程と、画像形成装置とトナーカートリッジの間でトナーを循環させる工程を備え、
前記循環工程では、第1孔と第2孔が水平方向にオフセットされており、トナーカートリッジのトナー収容室の底面が第2孔から第1孔に向かって下方に傾斜しており、トナー収容室から画像形成装置に送られるトナーが第1孔を通過し、画像形成装置からトナー収容室に戻るトナーが第2孔を通過することを特徴とする使用方法。
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