JP2008026697A - トナー収納装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの収納効率を向上させることとコンテナ内のトナーの撹拌搬送を良好に行うこととを両立させることである。
【解決手段】トナー収納装置６０は、トナーを収納するコンテナ６１と、コンテナ６１内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材６２とを有する。撹拌搬送部材６２は、弾性体であり、その一部がコンテナ６１の内壁に接するように撓んだ状態で設けられている。撹拌搬送部材６２の端部は、コンテナ６１の対向する面でそれぞれ回転可能に支持されている。撹拌搬送部材６２の端部の周囲に位置するコンテナの内壁６１ｂ、６１ｃは錐体の側面の形状を有している。撹拌搬送部材６２の両端部を結ぶ線を法線とするコンテナ６１の断面は四角形である。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー収納装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、より詳細にはトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材を有するトナー収納装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（以下、トナーという）が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。

感光体ドラムへのトナーの供給は現像装置から行われる。現像装置は、トナー収納装置から供給されたトナーを現像ローラによって感光体ドラム上に所定量ずつ供給することによって現像を行う。トナー収納装置は、通常着脱可能であり、トナー収納装置内のトナーがなくなればトナー収納装置ごと新しいものに取り替えられる。

一般にトナー収納装置は、トナーを収納するコンテナと、コンテナ内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材と、駆動手段の駆動力を撹拌搬送部材に伝達する駆動ギヤ部とを備えている。撹拌搬送部材は、金属線をコイル状に巻くことによって形成されたスパイラルアジテータや金属のスパイラルからなる。この撹拌搬送部材の駆動によってコンテナ内のトナーを撹拌搬送できるように、コンテナの断面は円形となっている（特許文献１参照）。
特開平５−１５０６４４号公報

ところで、コンテナの断面を、円形の直径と同じ長さの辺で構成された四角形にすればコンテナ内の体積は大きくなる。従って、トナーを大量に収納する観点からはコンテナの断面を四角形とすることが望ましい。

しかしながら、コンテナの断面を四角形とすると、撹拌搬送部材で四角形の四隅に溜まったトナーを撹拌搬送することができない。撹拌できないトナーは、機内の熱等でブロッキングする。そのため、コンテナ内にトナーが十分に残っているにもかかわらず、撹拌搬送部材が届かない位置でブロッキングしているため現像装置へトナーが搬送されないという問題が生じる。

本発明は、トナーの収納効率を向上させることとコンテナ内のトナーの撹拌搬送を良好に行うこととを両立させることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、トナーを収納するコンテナと、該コンテナ内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材とを有するトナー収納装置であって、前記撹拌搬送部材は、弾性体であり、その一部が前記コンテナの内壁に接するように撓んだ状態で設けられていることを特徴とするトナー収納装置を提供する。

上記のトナー収納装置において、撹拌搬送部材を安定して回転させる観点からは、前記撹拌搬送部材の端部は、前記コンテナの対向する面でそれぞれ回転可能に支持されていることが望ましい。

また上記のトナー収納装置において、コンテナ内のトナーを確実に撹拌搬送するためには、前記撹拌搬送部材の端部の周囲に位置するコンテナの内壁は錐体の側面の形状を有していることが望ましい。

また上記のトナー収納装置において、トナーを大量に収納する観点からは、前記撹拌搬送部材の両端部を結ぶ線を法線とするコンテナの断面が四角形であることが望ましい。

また上記のトナー収納装置において、撹拌搬送部材を安価で容易に作製する観点からは、前記撹拌搬送部材は、バネ、エラストマー、又はゴムからなるスパイラル形状であることが望ましい。

また本発明によれば、前記記載のトナー収納装置を備えた画像形成装置が提供される。

本発明によれば、撹拌搬送部材が弾性体でありその一部がコンテナの内壁に接するように撓んだ状態で設けられているので、コンテナ内で撹拌搬送部材が自在に変形しながら回転する。従って、コンテナの断面形状が四角形であってもコンテナの隅々のトナーまで良好に撹拌搬送することができ、トナーがコンテナ内に残ることを防止できる。その結果、トナーの収納効率を向上させることとコンテナ内のトナーの撹拌搬送を良好に行うこととを両立させることができる。

図１は、本発明の画像形成装置（例えばプリンタ）の概略図である。この画像形成装置１０は、感光体ドラム２０、帯電部３０、画像書込部（レーザスキャンユニット：ＬＳＵ）４０、現像装置５０、トナー収納装置６０、転写部７０、クリーニング部８０、シート収容部９０、搬送部１００、定着部１１０、および排紙部１２０から構成されている。

感光体ドラム２０は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部３０により、表面を帯電させるようになっている。そして、ＬＳＵ４０からのレーザビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等が使用されている。

帯電部（帯電チャージャー）３０は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム２０の表面を帯電させるものである。例えば帯電部３０は、細いワイヤー等を有しており、これを電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。

ＬＳＵ４０は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム２０に照射させ、その感光体ドラム２０に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信される。

現像装置５０は、感光体ドラム２０の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置５０に収容されているトナーとしては、例えばトナー成分とキャリヤとから構成される２成分現像剤や、トナー成分のみから構成される１成分現像剤が挙げられる。

トナー収納装置６０は、現像装置５０内部のトナーが不足するようになれば、その現像装置５０にトナーを供給するとともに、トナーを収納しておくものである。トナー収納装置６０の詳細な構成については後述する。

転写部７０は、感光体ドラム２０表面に形成されたトナー像を乱さずに搬送部１００を搬送されてくるシートに移行させるものである。

クリーニング部８０は、トナー像がシートに移行（転写）された後に、感光体ドラム２０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものである。例えば、感光体ドラム２０の長手方向に線接触するブレード材等が挙げられる。シート収容部９０は、最終的に画像（トナー像）が印刷されるシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、搬送部１００にシートを送り出すものである。

搬送部１００は、シート収容部９０から排紙部１２０までのシートの通路である。定着部１１０は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させるものである。排紙部１２０は、定着部１１０を経たシート、すなわち永久像が印刷されたシートを収容するものである。

そして、予め入力された画像データに基づいて、ＬＳＵ４０が感光体ドラム２０上にレーザビーム（光線）を発することで、その画像データに基づく静電潜像をその感光体ドラム２０表面に形成させる。その後、現像装置５０が、静電潜像にトナーを付着させるとともに（トナー像を形成させるとともに）、転写部７０が、シートにそのトナー像を転写させる。次に、定着部１１０が、そのトナー像の転写されたシートに熱等を加え、永久像とさせるようになっている。

次に、トナー収納装置６０の詳細な構成について説明する。図２はトナー収納装置６０の上断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。なお、図を見やすくするため、トナーは図示していない。

トナー収納装置６０は、トナーを収納するコンテナ６１と、コンテナ６１内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材６２と、駆動手段の駆動力を撹拌搬送部材６２に伝達する駆動ギヤ６３とを有する。

コンテナ６１は、樹脂製の容器であり、その端部付近の底面にはトナーを排出する開口部６１ａが形成されている。トナーは開口部６１ａから排出されて現像装置５０に供給される。図３に示すように、図２のＡ−Ａ線におけるコンテナ６１の断面形状（撹拌搬送部材６２の両端部を結ぶ線を法線とするコンテナ６１の断面形状）は四角形（例えば、長方形や台形）となっている。コンテナ６１の断面形状を四角形にすることで、従来のように断面を円形にした場合に比べてコンテナ６１へのトナーの収納効率が向上し、より多くのトナーを収納できる。

またコンテナ６１の対向する面の中央付近で撹拌搬送部材６２の端部をそれぞれ回転可能に支持している。そして撹拌搬送部材６２の端部の周囲に位置するコンテナ６１の内壁６１ｂ、６１ｃは錐体の側面の形状を有している。この錐体の頂点は撹拌搬送部材６２の端部又はその近辺とする。錐体としては、四角錐や円錐などが挙げられる。内壁６１ｂ、６１ｃを錐体の側面の形状とすることにより、撹拌搬送部材６２が撓んだ際に容易に内壁６１ｂ、６１ｃに接するので、内壁６１ｂ、６１ｃ付近のトナーを確実に撹拌搬送することができる。

撹拌搬送部材６２は、ゴム製であり、スパイラル形状を有している。撹拌搬送部材６２は、その端部が支持されているコンテナ６１の内壁間の距離Ｌよりも長く、撹拌搬送部材６２の一部がコンテナ６１の内壁に接するように撓んだ状態で設けられている。撹拌搬送部材６２の長さは距離Ｌの１．４倍程度が好ましい。

なお、撹拌搬送部材６２はコンテナ６１内で回転することにより自在に変形してコンテナ６１内のトナーを撹拌搬送できるものであればよく、ゴムの他にも、バネやエラストマーなどの弾性体を用いることができる。バネとしては、ピアノ線（ＳＷＰＡやＳＷＰＢ）、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属を材料とすることができる。ゴムとしては、ウレタンゴムやクロロプレンゴム（ＣＲゴム）などを用いることができる。これらを材料とすれば撹拌搬送部材６２を安価で容易に作製することができる。

撹拌搬送部材としてバネを用いる場合は例えば図４のような構造にすればよい。図４は、他のトナー収納装置６０’の構成を示す上断面図である。図２と異なる点は撹拌搬送部材のみである。撹拌搬送部材６２’は、金属線をコイル状に巻くことによって形成されている。

駆動ギヤ６３は、コンテナ６１の外側に設けられ、コンテナ６１の側面を通じて撹拌搬送部材６２の一端に固定されている。従って、駆動ギヤ６３の回転により、撹拌搬送部材６２が回転する。駆動ギヤ６３は、複数のギヤ（不図示）を介してモータなどの駆動手段（不図示）に繋がっている。駆動手段は画像形成装置１０内の適所に配設されている。

このような構成のトナー収納装置６０において、駆動手段が駆動して駆動ギヤ６３が回転すると、撹拌搬送部材６２が自在に変形しながら回転してコンテナ６１内の隅に滞留しているトナーまで撹拌しながらトナーを図２の矢印Ｄの方向へ搬送し、開口部６１ａからトナーを排出する。

このように、撹拌搬送部材６２が弾性体でありその一部がコンテナ６１の内壁に接するように撓んだ状態で設けられているので、コンテナ６１内で撹拌搬送部材６２が自在に変形しながら回転する。従って、コンテナ６１の断面形状が図３に示したような四角形であってもコンテナ６１の隅々のトナーまで良好に撹拌搬送することができ、トナーがコンテナ６１内に残ることを防止できる。

本発明は、トナーを使用する画像形成装置に利用でき、例えば、コピー機、プリンタ、ＦＡＸ、それらの複合機などに利用することができる。

本発明の画像形成装置の概略図である。 本発明のトナー収納装置の上断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の他のトナー収納装置の構成を示す上断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
６０、６０’ トナー収納装置
６１ コンテナ
６２、６２’ 撹拌搬送部材
６１ｂ、６１ｃ 内壁

Claims (6)

1. トナーを収納するコンテナと、該コンテナ内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材とを有するトナー収納装置であって、
   前記撹拌搬送部材は、弾性体であり、その一部が前記コンテナの内壁に接するように撓んだ状態で設けられていることを特徴とするトナー収納装置。
2. 前記撹拌搬送部材の端部は、前記コンテナの対向する面でそれぞれ回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のトナー収納装置。
3. 前記撹拌搬送部材の端部の周囲に位置するコンテナの内壁は錐体の側面の形状を有していることを特徴とする請求項２記載のトナー収納装置。
4. 前記撹拌搬送部材の両端部を結ぶ線を法線とするコンテナの断面が四角形であることを特徴とする請求項２又は３記載のトナー収納装置。
5. 前記撹拌搬送部材は、バネ、エラストマー、又はゴムからなるスパイラル形状であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のトナー収納装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のトナー収納装置を備えた画像形成装置。

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