JP2009244645A - 現像剤収容器及び現像装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーカートリッジ内のトナー全体の圧力が現像装置内のトナーに直接加わることによる現像装置内のトナーの流動性の低下を防止し、良好な印刷を可能にする。
【解決手段】アウターカートリッジ２２とシャッター部２３から構成されるトナーカートリッジ２０において、アウターカートリッジ２２のトナー供給口２５を複数の孔２６を網目状に配設して構成する。これにより現像装置１３のトナー貯蔵室１８内のトナーに対してトナーカートリッジ２０内のトナーによる圧力が軽減され、トナー貯蔵室１８内のトナーの流動性が保持される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、現像剤を収容し、画像形成装置に現像剤を供給する現像剤収容器、該現像剤収容器が装着される現像装置および該現像装置を有する画像形成装置に関する。

従来、現像剤であるトナーを使用する画像形成装置には、トナーを収容するトナーカートリッジが着脱可能に設けられている。従来のトナーカートリッジは、例えば、内部にトナーを収容するとともに、下部にトナー供給口を有するアウターカートリッジと、アウターカートリッジの内面に回転可能に配置され、前記トナーカートリッジを開閉するシャッター部とから構成されるものがある。シャッター部には、アウターカートリッジのトナー供給口とほぼ同じ大きさの開口部が形成されており、シャッター部を回転することにより、この開口部の位置がトナー供給口の位置と一致することによりトナーカートリッジが開口し、トナーが画像形成装置の現像装置に供給される。このようなトナーカートリッジを開示するものとして、例えば、特許文献１（特開２００６−２４３４４６号公報）が挙げられる。
特開２００６−２４３４４６号公報

しかしながら従来のトナーカートリッジは、現像装置の上部に装着され、トナーカートリッジの下端部に形成されたトナー供給口から、このトナー供給口に対向する位置に形成された現像装置側の補給口を通してトナーが現像装置に供給されるようになっているので、トナーカートリッジ内のトナー全体の圧力が、トナー供給口および補給口を介して、現像装置内のトナーに直接加わり、現像装置内のトナーが圧縮される。そのため現像装置内のトナーの流動性が落ち、印刷不良が発生するという問題があった。

上記課題を解決するために本発明の現像剤収容器は、現像剤を収容し、収容した現像剤を外部に放出するための第１の開口部を有する本体部と、前記第１の開口部に対応する位置に第２の開口部を有し、前記第１の開口部を開閉するシャッター部とから成り、前記第１の開口部または前記第２の開口部の少なくとも一方に網目状に複数の孔を設けたことを特徴とするものである。

上記構成の本発明によれば、本体部の第１の開口部またはシャッター部の第２の開口部の少なくとも一方を網目状に複数の孔で構成したので、本体部内の現像剤の全体の圧力が、現像装置内のトナーに対して直接加わることはなく、その結果、現像装置内のトナーが圧縮されず、現像装置内のトナーの流動性が落ちることを防止することができる。

以下、本発明を実施するための形態を図面に従って説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明の第１の実施の形態の現像剤収容器であるトナーカートリッジを示す分解斜視図、図２は本発明のトナーカートリッジが使用される画像形成装置を示す概略構成図、図３は本発明のトナーカートリッジが装着される画像形成部を示す断面図である。まず図２を用いて画像形成装置について説明する。

図２において、画像形成装置１には、印刷媒体を収納する媒体カセット２、印刷媒体を搬送する搬送路３、印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部４、印刷媒体に画像を転写する転写ローラ５、転写時の印刷媒体を搬送する転写ベルト６、転写された画像を印刷媒体に定着する定着装置７などが設けられている。画像形成部４は、色別に４個設けられており、何れも同様の構成となっている。画像形成部４についての詳細は後述する。

画像形成装置１の動作の概略を説明すると、印刷動作が開始されると、媒体カセット２内の印刷媒体が給紙ローラ８により繰出され、印刷媒体は搬送路３により画像形成部４へ搬送される。画像形成部４では印刷データに基づいて各色のトナー画像が形成され、印刷媒体が搬送されるタイミングに合わせて、形成されたトナー画像が転写ローラ５により印刷媒体に転写される。トナー画像が転写された印刷媒体は定着装置７へ送られ、ここで転写画像の定着が行われる。その後印刷媒体は、装置上部の排出部に排出され、印刷動作を終了する。

図３において、画像形成部４には、感光ドラム１０、帯電ローラ１１、ＬＥＤヘッド１２、現像装置１３およびクリーニング部１４が設けられている。帯電ローラ１１は、感光ドラム１０の表面を一様に帯電する。ＬＥＤヘッド１２は、帯電された感光ドラム１０の表面を、印刷データに基づいて露光して静電潜像を形成する。クリーニング部１４は、転写後に感光ドラム１０の表面に残ったトナーを除去する。

現像装置１３は、現像ローラ１５および供給ローラ１６を有し、現像ローラ１５は感光ドラム１０に圧接しており、また現像ブレード１７が圧接している。現像ブレード１７は現像ローラ１５に圧接することにより、現像ローラ１５の表面に付着したトナーを薄層化する。供給ローラ１６は現像ローラ１５に圧接しており、上部に設けられたトナー貯蔵室１８のトナーを現像ローラ１５に供給する役目を果たす。

現像装置１３の上部にはカートリッジ取付部１９が形成されており、このカートリッジ取付部１９にトナーカートリッジ２０が装着される。カートリッジ取付部１９にはトナー補給口２１が形成され、このトナー補給口２１を通してトナーカートリッジ２０からトナーがトナー貯蔵室１８に供給される。

図１、図３において、トナーカートリッジ２０は、アウターカートリッジ（本体部）２２とシャッター部２３とから構成され、シャッター部２３はアウターカートリッジ２２の装着部２４に回転可能に実装される。アウターカートリッジ２２の下部にはトナー供給口２５が形成されている。トナーカートリッジ２０をカートリッジ取付部１９に装着すると、トナー供給口２５はトナー補給口２１に対向する位置となる。その状態でシャッター部２３を所定方向に回転させると、図３に示すように、シャッター部２３が閉じた状態から開放された状態になる。

トナー供給口２５は、図１に示すように、網目状に形成された複数の孔２６で構成され、トナーがこの孔２６を通して供給されるようになっている。図４に示すように、孔２６は四角形状で千鳥状に配置されている。孔２６の大きさは４×４ｍｍに形成されている。なお図４は孔の形状および配置を示す説明図である。

シャッター部２３はほぼ円筒状に形成され、回転軸（長手）方向に沿って開口部２７が形成されている。開口部２７は、アウターカートリッジ２２のトナー供給口２５の孔２６より遥かに大きな孔で形成されている。またシャッター部２３の端部には、図１に示すように、操作レバー２８が形成されており、操作レバー２８はトナーカートリッジ２０の現像装置１３への装着時にユーザーにより操作され、装着後に操作レバー２８が回転されると、開口部２７がトナー供給口２５に対向する位置に移動する。

次に第１の実施の形態の動作を説明する。図５はシャッター部２３がアウターカートリッジ２２に装着された状態のトナーカートリッジを示し、シャッター部が閉じられた状態を示す。この状態でトナーカートリッジ２０は現像装置１３のカートリッジ取付部１９に装着される。装着後、図６に示すように、トナーカートリッジ２０の操作レバー２８を矢印方向に回転させると、シャッター部２３が開き、図３に示すように、開口部２７がアウターカートリッジ２２のトナー供給口２５と一致する。これによりトナーカートリッジ２０内のトナーを現像装置１３に供給することが可能となる。なお図６はシャッターが開いた状態のトナーカートリッジを示す斜視図である。

シャッター部２３の開口部２７がアウターカートリッジ２２のトナー供給口２５と一致することにより、トナーカートリッジ２０内のトナーが開口部２７とトナー供給口２５を通過して、現像装置１３のトナー補給口２１を通って、トナー貯蔵室１８に供給される。

図７は本実施の形態におけるトナーの供給状態を示す説明図であり、図８は従来のトナー供給状態を示す説明図である。図８に示す従来の場合は、太矢印で示すように、シャッター部の開口部２８、アウターカートリッジのトナー供給口２９およびトナー補給口２１が大きく開いているので、トナーカートリッジ内のトナー全体の圧力が現像装置１３のトナー貯蔵室１８内のトナーに加わる。

これに対し本実施の形態では、図７に示すように、アウターカートリッジ２２のトナー供給口２５が網目状に配設された複数の孔２６で構成されているので、トナーカートリッジ２０内のトナーの圧力がトナー供給口２５で分散され、トナーカートリッジ２０内のトナー全体の圧力が、トナー貯蔵室１８のトナーに加わることはない。

またトナー供給口２５の孔２６間の境界部２６ａ（図４に示す）が、トナーカートリッジ２０内のトナーの、トナー貯蔵室１８への供給時の圧力を受けることになり、トナー貯蔵室１８のトナーに加わる、トナーカートリッジ２０内のトナー全体の圧力を軽減する。以上のことから、トナー貯蔵室１８内のトナーは流動性を保つことができる。

以上のように第１の実施の形態に拠れば、アウターカートリッジ２２のトナー供給口２５を網目状に形成された複数の孔２６で構成したので、トナーカートリッジ２０内のトナー全体の圧力が現像装置１３のトナー貯蔵室１８内のトナーに加えられることがなくなり、トナー貯蔵室１８内のトナーの流動性を保持することができ、したがって良好な印刷が可能となる。

またアウターカートリッジ２２のトナー供給口２５を網目状に形成された複数の孔２６で構成したことにより、トナー供給口２５周辺の強度が向上するので、外圧によるアウターカートリッジ２２の変形を防止することができ、トナー供給口２５とシャッター部２３の間からのトナー漏れを防止するという効果も得られる。

なお上記実施の形態では、トナー供給口２５の孔２６の大きさを、４×４ｍｍとして説明したが、これに限らず、１×１ｍｍ乃至６×６ｍｍの大きさの孔を用いても同様の効果が得られる。また上記実施の形態では孔２６を四角形状で千鳥配列としたが、これに限らず、図９に示すような丸形状の孔３０を千鳥配列としても、図１０に示すような四角形状の孔２６を整列配置する構成でも、さらには図１１に示すように丸形状の孔３０を整列配置する構成でもよい。またさらに、図１２に示すような六角形状の孔３１をハニカム（蜂の巣）状に配列する構成であっても同様の効果を得ることができる。図９乃至図１２は他の孔の形状および配列を示す説明図である。

また上記第１の実施の形態では、開口部２７を有するシャッター部２３の例で説明したが、シャッター部としてはこれに限られるものではなく、例えば、シャッター部が円筒形状ではなく、断面略円弧形状であって、したがって開口部を有しないものであってもよい。

次に第２の実施の形態を説明する。図１３は第２の実施の形態のトナーカートリッジを示す分解斜視図である。図１３において、第２の実施の形態のトナーカートリッジ４０は、アウターカートリッジ（本体部）４１とシャッター部４２とから構成され、シャッター部４２はアウターカートリッジ４１の装着部４３に回転可能に実装される。アウターカートリッジ４１の下部（装着部４３の下部）にはトナー供給口４４が形成されている。トナー供給口４４は、第１の実施の形態の場合のような複数の孔で構成されてはおらず、充分に大きな孔で形成されている。

シャッター部４２は、ほぼ円筒状に形成され、回転軸方向に沿って開口部４５が形成されている。またシャッター部４２の端部には、操作レバー２８が形成されており、操作レバー２８はトナーカートリッジ４０の装着時にユーザーにより操作され、操作レバー２８が回転すると、開口部４５がトナー供給口４４に対向する位置に移動する。シャッター部４２は、トナー供給口４４を閉鎖する位置に、トナー供給口４４を包囲し、アウターカートリッジ４１の内周面に弾性接触するシールスポンジ４６を具備している。シールスポンジ４６は両面接着テープによりシャッター部４２に固着されている。

シャッター部４２の開口部４５は、網目状に形成された複数の孔４７で構成され、トナーがこの孔４７を通して供給されるようになっている。孔４７は、第１の実施の形態におけるアウターカートリッジ２２のトナー供給口２５の孔２６と同様に、四角形状で千鳥状に配置されている。

トナーカートリッジ２０を、第１の実施の形態で説明した図３に示すカートリッジ取付部１９に装着すると、トナー供給口４４はトナー補給口２１に対向する位置となる。

次に第２の実施の形態の動作を説明する。図１４はシャッター部がアウターカートリッジに装着された状態のトナーカートリッジを示し、シャッター部が閉じられた状態を示す。この状態でトナーカートリッジ４０は、第１の実施の形態で説明した現像装置１３のカートリッジ取付部１９に装着される。装着後、図１５に示すように、トナーカートリッジ４０の操作レバー２８を矢印方向に回転させると、シャッター部４２が開き、図１６に示すように、開口部４５がアウターカートリッジ４１のトナー供給部４４と一致する。これによりトナーカートリッジ４０内のトナーを現像装置１３に供給することが可能となる。なお図１６は第２の実施の形態におけるトナーの供給状態を示す説明図である。

シャッター部４２の開口部４５がアウターカートリッジ４１のトナー供給口４４と一致することにより、トナーカートリッジ４０内のトナーが開口部４５とトナー供給口４４を通過して、現像装置１３のトナー補給口２１を通って、トナー貯蔵室１８に供給される。

このとき、第２の実施の形態では、図１６に示すように、シャッター部４２の開口部４５が網目状に配設された複数の孔４７で構成されているので、トナーカートリッジ４０内のトナーの圧力がこの開口部４５で分散され、トナーカートリッジ４０内のトナー全体の圧力が、トナー貯蔵室１８のトナーに加わることはない。

また開口部４５の孔４７間の境界部４７ａ（図１６に示す）が、トナーカートリッジ４０内のトナーの、トナー貯蔵室１８への供給時の圧力を受けることになり、トナー貯蔵室１８のトナーに加わる、トナーカートリッジ４０内のトナー全体の圧力が軽減される。以上のことから、トナー貯蔵室１８内のトナーは流動性を保つことができる。

またシャッター部４２の開口部４５が網目状に配設された複数の孔４７で構成されているので、シャッター部４２の強度が向上し、シャッター部４２の開閉動作によるシャッター部４２のねじれや外圧による変形が防止できる。そのため、シャッター部４２を閉じた状態でシャッター部４２のシールスポンジ４６とアウターカートリッジ４１の内周面の接触圧の低下によりシャッター部４２とトナー供給口４４との間からトナーが漏れることを防止することも可能である。

以上のように第２の実施の形態に拠れば、シャッター部４２の開口部４５を網目状に形成された複数の孔４７で構成したので、トナーカートリッジ４０内のトナー全体の圧力が現像装置１３のトナー貯蔵室１８内のトナーに加えられることがなくなり、トナー貯蔵室１８内のトナーの流動性を保持することができ、したがって良好な印刷が可能となる。

上記各実施の形態では、一定の大きさの複数の孔２６、３０、３１、４７をアウターカートリッジのトナー供給口２５若しくはシャッター部の開口部４５の全面に均一に配設する構成とした。しかしながら、例えば、所定箇所のトナー供給量を増やしたい場合、或いは逆に、所定箇所のトナー供給量を減らしたい場合には、当該所定箇所の孔の形状あるいは大きさを変えるようにしてもよい。

例えば、現像装置１３のトナー貯蔵室１８において、長手方向中央部のトナー供給量を減らし、両端部のトナー供給量を増やしたい場合、アウターカートリッジのトナー供給口２５若しくはシャッター部の開口部４５の長手方向中央部の孔の大きさを小さくし、両端部の孔の大きさを大きくすることにより、該当箇所における所望のトナー供給量を得ることができる。

また上記実施の形態では、複数の孔を、アウターカートリッジのトナー供給口２５若しくはシャッター部の開口部４５のどちらか一方に配設する構成としたが、複数の孔をトナー供給口と開口部の両方に配設し、シャッター部の開放時に両方の孔の位置が一致するように構成してもよい。こうした構成とした場合、アウターカートリッジおよびシャッター部の両方の強度が向上し、変形防止の効果がより大きくなる。

また上記各実施の形態では、トナーカートリッジ２０、４０が装着される装置として、画像形成装置を例にして説明したが、これに限らず、例えば、複写機、ファクシミリ装置あるいは多機能プリンタにも本発明のトナーカートリッジは装着可能である。

第１の実施の形態のトナーカートリッジを示す分解斜視図である。 本発明のトナーカートリッジが使用される画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明のトナーカートリッジが装着される画像形成部を示す断面図である。 孔の形状および配置を示す説明図である。 シャッターが閉じた状態のトナーカートリッジを示す斜視図である。 シャッターが開いた状態のトナーカートリッジを示す斜視図である。 第１の実施の形態におけるトナーの供給状態を示す説明図である。 従来のトナー供給状態を示す説明図である。 他の孔の形状および配列を示す説明図である。 他の孔の形状および配列を示す説明図である。 他の孔の形状および配列を示す説明図である。 他の孔の形状および配列を示す説明図である。 第２の実施の形態のトナーカートリッジを示す分解斜視図である。 第２の実施の形態においてシャッターが閉じた状態のトナーカートリッジを示す斜視図である。 第２の実施の形態においてシャッターが開いた状態のトナーカートリッジを示す斜視図である。 第２の実施の形態におけるトナーの供給状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１３ 現像装置
１８ トナー貯蔵室
２０、４０ トナーカートリッジ
２１ トナー補給口
２２、４１ アウターカートリッジ
２３、４２ シャッター部
２５、４４ トナー供給口
２６、４７ 孔
２７、４５ 開口部

Claims (8)

1. 現像剤を収容し、収容した現像剤を外部に放出するための第１の開口部を有する本体部と、
   前記第１の開口部に対応する位置に第２の開口部を有し、前記第１の開口部を開閉するシャッター部とから成り、
   前記第１の開口部または前記第２の開口部の少なくとも一方に網目状に複数の孔を設けたことを特徴とする現像剤収容器。
2. 前記シャッター部は、前記本体部に移動可能に設けられる請求項１記載の現像剤収容器。
3. 前記複数の孔は千鳥状に配列される請求項１記載の現像剤収容器。
4. 前記複数の孔は整列配列される請求項１記載の現像剤収容器。
5. 前記複数の孔は多角形である請求項１記載の現像剤収容器。
6. 前記複数の孔は略円形状である請求項１記載の現像剤収容器。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の現像剤収容器が装着されることを特徴とする現像装置。
8. 請求項７記載の現像装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

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