JP2013156587A - トナー容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを防止しつつ、軽い力でスムーズにシャッターを回転させることを目的とする。
【解決手段】本発明のトナー容器６は、トナーを排出する排出口が設けられた容器本体２２と、該容器本体２２に対して回転して前記排出口を開閉するシャッター２８と、を備えたトナー容器６であって、前記容器本体２２又は前記シャッター２８の一方には、前記シャッター２８の回転方向に沿ってガイド部７２が設けられ、前記容器本体２２又は前記シャッター２８の他方には、前記ガイド部７２と係合可能な突起部４６が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナーを収容する容器本体を備えたトナー容器及びこのトナー容器を備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の表面に形成された静電潜像に現像器からトナーを供給することで、現像処理を行っている。また、このような現像処理に用いられるトナーは、トナーコンテナや中間ホッパー等のトナー容器から現像器に供給されている。このトナー容器は、トナーを収容する容器本体を備え、この容器本体には、現像器へとトナーを排出するための排出口が設けられている。

この排出口は、開閉可能なシャッターによって覆われるのが通常である。例えば、特許文献１には、回転可能なレバー（「レバー１７２」参照）と、このレバーの回転に伴って回転して排出口を開閉するシャッター（「回転シャッタ８０」参照）と、を備えたトナー容器が開示されている。また、レバー側とシャッター側にはそれぞれギアが設けられており、これらのギアを噛合させることで、レバーの回転がシャッターに伝達されるようになっている（特許文献１の図１０参照）。

このような構成のトナー容器においては、部品の寸法誤差や組付誤差によって、レバー側ギアとシャッター側ギアの噛合位置にばらつきが発生する。また、レバー側ギアとシャッター側ギアの噛合部分には、互いに離間する方向に反力が掛かる。そのため、レバー及びシャッターの回転が重くなったり、ギアに歯飛びが生じたりする可能性がある。その対策として、レバーやシャッターの厚みを増加させたり、レバー及びシャッターの回転の支点部を覆うカバーを別途に設けたりする構成が知られている。

特開２００６−３０９１４７号公報

しかしながら、レバーやシャッターの厚みを増加させる構成では、レバーやシャッターを形成するために必要な材料が増加し、コストアップに繋がる。また、レバー及びシャッターの回転の支点部を覆うカバーを別途に設ける構成では、部品点数が増加し、この場合もコストアップに繋がる。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、コストアップを防止しつつ、軽い力でスムーズにシャッターを回転させることが可能なトナー容器を提供することを目的とする。

本発明のトナー容器は、トナーを排出する排出口が設けられた容器本体と、該容器本体に対して回転して前記排出口を開閉するシャッターと、を備えたトナー容器であって、前記容器本体又は前記シャッターの一方には、前記シャッターの回転方向に沿ってガイド部が設けられ、前記容器本体又は前記シャッターの他方には、前記ガイド部と係合可能な突起部が設けられていることを特徴とする。

このような構成を採用することで、シャッターの回転時に突起部がガイド部によってガイドされることになり、シャッターの回転方向が所定の方向から逸脱するのを防止することが可能となる。そのため、シャッターを軽い力でスムーズに回転させることが可能となる。また、別部材を追加したりシャッター等の部材の厚みを増やしたりする必要がないため、コストダウンを図ることが可能となる。

前記ガイド部は、前記シャッターに設けられる円弧状の穴であっても良い。

このような構成を採用することで、円環状のガイド部をシャッターに形成する場合と比較して、シャッター全体をコンパクト化することができ、スペースの節約を図ることが可能となる。

前記ガイド部は、前記シャッターに設けられる円環状の溝であっても良い。

このような構成を採用することで、穴状のガイド部をシャッターに形成する場合と比較して、シャッターの強度を向上させることが可能となる。

前記容器本体は、前記シャッターとギアを介して接続されるレバーを回転可能に支持し、該レバーの操作に伴って前記シャッターが回転しても良い。

このような構成を採用することで、レバーの操作に伴ってトナー容器の排出口を容易に開閉させることが可能となる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかのトナー容器を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、コストアップを防止しつつ、軽い力でスムーズにシャッターを回転させることが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す後側からの斜視断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが開放された状態を示す左後側からの斜視断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、レバーの把持部が後傾している状態を示す右側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、レバーの把持部が前傾している状態を示す右側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す右下側からの斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが閉止された状態を示す左後側からの斜視断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプリンターにおいて、（ａ）は、レバーの把持部が後傾している状態を示す右側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

＜第１の実施形態＞
まず、図１を用いて、電子写真方式のプリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面左側を、プリンター１の正面側（前側）とする。

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の前方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納されている。

プリンター本体２の上部には、排紙トレイ４の下方にレーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部２０が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２１が形成されている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。

一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部２０から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、主に図２〜図８を用いて、トナーコンテナ６の詳細について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す後側からの斜視断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが開放された状態を示す左後側からの斜視断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、レバーの把持部が後傾している状態を示す右側面図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、レバーの把持部が前傾している状態を示す右側面図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す分解斜視図である。図７は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す右下側からの斜視図である。図８は、本発明の第１の実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが閉止された状態を示す左後側からの斜視断面図である。

各図に付される矢印Ｆｒは、プリンター１の正面側（前側）を示している。なお、図２は後側からの斜視断面図であるため、図面上の左右関係と実際の左右関係が逆転している。つまり、図２における図面上の右側がトナーコンテナ６の左側であり、図２における図面上の左側がトナーコンテナ６の右側である。

図１に示されるように、トナーコンテナ６は、プリンター本体２の上カバー５の下方に配置されている。トナーコンテナ６は、現像器１２に着脱可能に装着されており、トナーを使い切った時には、上カバー５を開放することでトナーコンテナ６を交換できるようになっている（図１の二点鎖線参照）。

図２に最も良く示されるように、トナーコンテナ６は、上面が開口された箱型形状の容器本体２２と、容器本体２２の後下部に収容される搬送スクリュー２３と、容器本体２２の略中央に収容される攪拌パドル２４と、容器本体２２の上面を覆う蓋体２５と、容器本体２２の右端部に装着されるレバー２６と、レバー２６と共に容器本体２２の右端部に配置される伝達部材２７と、容器本体２２の右下端部に装着されるシャッター２８と、を備えている。なお、伝達部材２７は、図２及び図６を除いて記載が省略されている。

容器本体２２は、トナーを収容しており、左右方向に長い形状を成している。容器本体２２の左端壁３０にはトナー充填口３１が形成され、トナー充填口３１はキャップ３２によって塞がれている。容器本体２２の上端外周には、本体側フランジ部３３が設けられている。

容器本体２２の右下端部には、円筒状の排出用ダクト３４が右方に向かって突設され、排出用ダクト３４の右端部には開口部３６が形成されている。図３に最も良く示されるように、排出用ダクト３４の底部には、トナーを排出するための排出口３５が穿設されている。排出用ダクト３４の下部外周にはシール部材３７が取り付けられ、シール部材３７には排出口３５と対応する位置に連通口３８が穿設されている。

図４に示されるように、容器本体２２の右端壁４０の中央には、連通穴４１を有する円筒状のボス４２が右側（外側）に向かって突設されている。容器本体２２の右端壁４０の右面（外面）には、ボス４２の後上方に第１規制リブ４３が突設されている。容器本体２２の右端壁４０の右面には、ボス４２の前上方に第２規制リブ４４が突設されている。第２規制リブ４４の上部には、凹部４５が設けられている。容器本体２２の右端壁４０の右面には、第１規制リブ４３の下方に円柱状の突起部４６が設けられている。

図２に最も良く示されるように、搬送スクリュー２３は、左右方向に長い形状を成している。搬送スクリュー２３は、棒状の回転軸４７と、この回転軸４７の外周に同心で設けられるスパイラルフィン４８と、を備えている。回転軸４７の左端部は、容器本体２２の左端壁３０に軸支されている。回転軸４７及びスパイラルフィン４８の右側部は、排出用ダクト３４内に挿入されている。回転軸４７の右端部は、開口部３６を介して排出用ダクト３４よりも右方に突出しており、この突出部分には搬送用ギア５０が固定されている。

攪拌パドル２４は、搬送スクリュー２３の上前方に配置されており、左右方向に長い形状を成している。攪拌パドル２４は、枠板状を成す支持枠５１と、支持枠５１によって支持されるシート状の攪拌羽根５２と、を備えている。支持枠５１の左右両端部は、容器本体２２の左端壁３０と右端壁４０にそれぞれ軸受４９（図３参照。以下、「攪拌パドル２４の軸受４９」と称する。）を介して軸支されている。図４等に示されるように、右端壁４０に取り付けられた攪拌パドル２４の軸受４９には、ボス４２の連通穴４１と対応する位置に係合受部５３が設けられている。

攪拌羽根５２は、例えば、ルミラー（商標名）等の合成樹脂製シートによって構成されている。図２等に示されるように、攪拌羽根５２の一側は、左右方向に沿って支持枠５１に固定されている。攪拌羽根５２には、複数の切り込み溝５４が設けられている。

蓋体２５の下端には、容器本体２２の本体側フランジ部３３と対応する形状の蓋体側フランジ部５５が設けられており、本体側フランジ部３３と蓋体側フランジ部５５が超音波溶着されることで、容器本体２２と蓋体２５が一体化されている。蓋体２５の左右方向中央には、窪み部５６が形成されている。

図４等に示されるように、レバー２６は、側面視で円形の輪郭を有するレバー本体５７を備えている。レバー本体５７は、円筒状の小径筒部５８と、この小径筒部５８の外周に設けられる円筒状の大径筒部６０と、放射状に延びて小径筒部５８と大径筒部６０を連結する４個の連結部６１と、を備えている。小径筒部５８は、容器本体２２の右端壁４０に設けられたボス４２の外周に装着されており、これにより、レバー２６が容器本体２２に回転可能に支持されている。

大径筒部６０の上部には、把持部６２が突設されている。把持部６２の上端は蓋体２５の右方まで延びている。把持部６２は、第１規制リブ４３によって後傾角度を規制され（図４参照）、第２規制リブ４４によって前傾角度を規制されている（図５参照）。大径筒部６０の上部には、把持部６２よりも前方に突片６３が設けられている。図４に示されるように、突片６３は、把持部６２が後傾した状態で第２規制リブ４４の凹部４５に係合している。大径筒部６０の後下部の外周には、レバー側ギア６４が設けられている。

図６に最も良く示されるように、伝達部材２７は、円盤状の伝達部材本体６５を備えている。伝達部材本体６５の右面（外面）には、側面視で三角柱状を成す伝達用カップリング６６が突設されている。伝達部材本体６５の左面（内面）には、係合片６７が突設されている。係合片６７は、容器本体２２のボス４２に設けられた連通穴４１に挿入され、攪拌パドル２４の軸受４９に設けられた係合受部５３（図４等参照）に係合している。これにより、伝達部材２７と攪拌パドル２４が連結され、一体に回転するようになっている。図６に示されるように、伝達部材本体６５の外周には伝達用ギア６８が設けられている。伝達用ギア６８は、搬送用ギア５０と噛合している。

シャッター２８は、略円筒状を成しており、容器本体２２の排出用ダクト３４の外周に回転可能に装着されている。シャッター２８の下面には、排出用開口部７０が形成されている。図３に最も良く示されるように、排出用開口部７０は、容器本体２２の排出口３５及びシール部材３７の連通口３８と対応する位置に設けられている。

図４等に示されるように、シャッター２８には、略扇型形状のガイド片７１が前方に向かって突設されている。ガイド片７１には、ガイド部としての円弧状の穴７２（以下、「ガイド穴７２」と称する。）が設けられており、このガイド穴７２に容器本体２２の突起部４６が係合している。ガイド穴７２は、シャッター２８の回転方向（図４の矢印Ｙ参照）に沿って設けられている。

図２に最も良く示されるように、シャッター２８には、円筒状の軸受部７３が設けられ、この軸受部７３には、搬送スクリュー２３の回転軸４７の右端部が軸支されている。軸受部７３の右方にはギア収納部７４が設けられ、このギア収納部７４には搬送用ギア５０が収納されている。図７に最も良く示されるように、ギア収納部７４には連通開口部７５が形成されており、この連通開口部７５を介して搬送用ギア５０をギア収納部７４に収納できるようになっている。

シャッター２８には、シャッター側ギア７６が設けられている。シャッター側ギア７６は、レバー２６のレバー側ギア６４と噛合しており、レバー２６の回転に伴ってシャッター２８がレバー２６とは逆方向に回転するようになっている。シャッター２８の右端部には、小判型のロック片７７が設けられている。シャッター２８の下部には、排出用開口部７０の右方に押圧突起７８が設けられ、押圧突起７８の上方に窓部７９が設けられている。

上記の如く構成されたものにおいて、トナーコンテナ６が現像器１２に装着され、且つ、レバー２６の把持部６２が後傾している状態（図４参照）では、図３に示されるように、シャッター２８の排出用開口部７０が容器本体２２の排出口３５及びシール部材３７の連通口３８の真下に位置している。即ち、シャッター２８が容器本体２２の排出口３５を開放している。そのため、容器本体２２の排出口３５、シール部材３７の連通口３８、シャッター２８の排出用開口部７０及び現像器１２に設けられた補給口８０を介して、容器本体２２の内部と現像器１２の内部が連通している。

また、トナーコンテナ６が現像器１２に装着され、且つ、レバー２６の把持部６２が後傾している状態（図４参照）では、モーター等の駆動手段（図示せず）に接続された駆動用カップリング（図示せず）に伝達部材２７の伝達用カップリング６６が接続されている。そのため、上記の駆動手段（図示せず）が回転すると、この回転が駆動用カップリング及び伝達用カップリング６６を介して伝達部材２７に伝達され、伝達部材２７が回転する。このように伝達部材２７が回転すると、伝達部材２７に連結された攪拌パドル２４が回転し、容器本体２２内のトナーが攪拌されながら搬送スクリュー２３側へと搬送される。また、上記のように伝達部材２７が回転すると、この回転が伝達用ギア６８及び搬送用ギア５０を介して搬送スクリュー２３の回転軸４７に伝達され、搬送スクリュー２３が回転する。これに伴って、容器本体２２内のトナーが排出口３５から排出され、現像器１２の内部へと導入される。

一方で、上記の如くレバー２６の把持部６２が後傾している状態から、図４に矢印Ｚで示されるようにユーザーやサービスマン等の作業者がレバー２６の把持部６２を前側に倒すと、レバー２６が容器本体２２のボス４２を中心に一方向（図面上反時計回り）に回転する（図５参照）。この回転に伴って、図４に矢印Ｙで示されるように、レバー２６に接続されたシャッター２８が容器本体２２に対して一方向（図面上時計回り）に回転する（図５参照）。このシャッター２８の回転に伴って、シャッター２８のガイド片７１が、ガイド穴７２の外周に容器本体２２の突起部４６を接触させた状態で回転する。また、上記したシャッター２８の回転により、図８に示されるように、シャッター２８の排出用開口部７０が容器本体２２の排出口３５及びシール部材３７の連通口３８の真下から前方に移動し、容器本体２２の内部と現像器１２の内部との連通が遮断される。即ち、シャッター２８が容器本体２２の排出口３５を閉鎖する。

本実施形態では、シャッター２８にガイド穴７２が設けられ、このガイド穴７２と係合可能な突起部４６が容器本体２２に設けられている。そのため、上記したシャッター２８の回転時に突起部４６がガイド穴７２によってガイドされることになり、シャッター２８の回転方向が所定の方向から逸脱するのを防止することが可能となる。そのため、シャッター２８を軽い力でスムーズに回転させることが可能となる。また、別部材を追加したりレバー２６やシャッター２８の厚みを増やしたりする必要がないため、コストダウンを図ることが可能となる。

また、円弧状のガイド穴７２をシャッター２８に形成する構成であるため、円環状のガイド溝（第２の実施形態参照）をシャッター２８に形成する場合と比較して、シャッター２８全体をコンパクト化することができ、スペースの節約を図ることが可能となる。

また、シャッター２８とギアを介して接続されるレバー２６がトナーコンテナ６に設けられているため、レバー２６の操作によって容器本体２２の排出口３５を容易に開閉することが可能となっている。一方で、レバー２６のレバー側ギア６４とシャッター２８のシャッター側ギア７６を噛合させる構成であるため、部品の寸法誤差や組付誤差によってレバー側ギア６４とシャッター側ギア７６の噛合位置にばらつきが発生したり、レバー２６及びシャッター２８の回転時にレバー側ギア６４とシャッター側ギア７６の噛合部分に離間方向の反力（図５の矢印Ａ参照）が生じたりすることがある。これに伴って、レバー２６及びシャッター２８の回転が重くなったり、レバー側ギア６４やシャッター側ギア７６に歯飛びが生じたりする虞がある。しかしながら、本実施形態では前記のように、シャッター２８の回転時に突起部４６がガイド穴７２によってガイドされるため、上記各不具合を確実に防止することが可能となる。

本実施形態では、レバー２６とシャッター２８を別体に形成する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、レバー２６とシャッター２８を一体に形成しても良い。

本実施形態では、レバー２６を手動で回転させることでシャッター２８が回転する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、トナーコンテナ６をプリンター本体２に装着するのに伴って、シャッター２８が自動的に回転するように構成しても良い。

本実施形態では、シャッター２８にガイド穴７２を設け、容器本体２２に突起部４６を設ける場合について説明したが、他の異なる実施形態では、これとは逆に、シャッター２８に突起部４６を設け、容器本体２２にガイド穴７２等のガイド部を設けても良い。

本実施形態では、トナーコンテナ６に本発明の構成を適用したが、他の異なる実施形態では、トナーコンテナ６と現像器１２の間に介装されるトナー容器（所謂「中間ホッパー」）に本発明の構成を適用しても良い。

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のプリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

＜第２の実施形態＞
次に、図９を用いて、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係るプリンターにおいて、（ａ）は、レバーの把持部が後傾している状態を示す右側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、シャッター２８以外の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本発明の第１の実施形態では、シャッター２８に円弧状のガイド穴７２を設けたが、第２の実施形態では、図９に示されるように、シャッター２８にガイド部としての円環状の溝（「以下、ガイド溝８１」と称する。）を設けており、このガイド溝８１に容器本体２２の右端壁４０に設けられた突起部４６を係合させている。つまり、レバー２６及びシャッター２８の回転時にレバー側ギア６４とシャッター側ギア７６に反力が掛かる方向だけでなく、シャッター２８の全周にガイド溝８１が設けられている。

このような構成を採用することで、ガイド穴（第１の実施形態参照）をシャッター２８に形成する場合と比較して、シャッター２８の強度を向上させることが可能となる。特に、本実施形態では、ガイド溝８１の形成に伴って４個の円環状の折曲部８２がシャッター２８に形成されているため、シャッター２８の強度を一層向上させることが可能となる。

１ プリンター（画像形成装置）
６ トナーコンテナ（トナー容器）
２２ 容器本体
２６ レバー
２８ シャッター
３５ 排出口
４６ 突起部
６４ レバー側ギア
７２ ガイド穴（ガイド部）
７６ シャッター側ギア
８１ ガイド溝（ガイド部）

Claims (5)

1. トナーを排出する排出口が設けられた容器本体と、該容器本体に対して回転して前記排出口を開閉するシャッターと、を備えたトナー容器であって、
   前記容器本体又は前記シャッターの一方には、前記シャッターの回転方向に沿ってガイド部が設けられ、
   前記容器本体又は前記シャッターの他方には、前記ガイド部と係合可能な突起部が設けられていることを特徴とするトナー容器。
2. 前記ガイド部は、前記シャッターに設けられる円弧状の穴であることを特徴とする請求項１に記載のトナー容器。
3. 前記ガイド部は、前記シャッターに設けられる円環状の溝であることを特徴とする請求項１に記載のトナー容器。
4. 前記容器本体は、前記シャッターとギアを介して接続されるレバーを回転可能に支持し、該レバーの操作に伴って前記シャッターが回転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー容器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のトナー容器を備えていることを特徴とする画像形成装置。