JP2016206681A - トナーカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーカートリッジの筐体内に残留するトナーを減少することができるトナーカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置１００は、トナーカートリッジ６１が着脱自在な現像装置１３１を備える。トナーカートリッジ６１は、回転自在に構成された円筒形状の筐体６５と、筐体６５の内周面にトナー搬送用に設けられ、不連続部７３が形成された複数の傾斜リブ７と、を備え、筐体６５は、トナーを現像装置１３１へ排出するための排出口６６を回転軸方向における両端部の間に有しており、第１直線部と第２直線部とを含む。この第１直線部と第２直線部とが、筐体６５の周方向において同じ位置に配置されている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、現像装置に補充するためのトナーが収容されたトナーカートリッジ、及び画像形成装置に関する。

画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体に現像装置によってトナーを供給してトナー像を形成し、当該トナー像を用紙に直接又は間接的に転写して定着することで、画像を用紙に形成する。現像装置は、自身の貯留部に貯留するトナーが減少すると、トナーを感光体に供給できなくなるため、トナーを補充するためのトナーカートリッジが着脱自在に構成されている。現像装置は、定期的にトナーカートリッジからトナーを貯留部に補充する。

トナーカートリッジには、円筒形状の筐体、筐体の内周面に突出する螺旋状のリブ、及びトナーを排出する排出口を備え、筐体の回転に伴って螺旋状のリブよってトナーを排出口へ搬送するものがある。螺旋状のリブが内周面の全面に形成されると、筐体の強度が低下する。そこで、筐体の強度を確保するために、不連続部が形成された複数の傾斜リブを設けているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−１０２１３５号公報

しかしながら、複数の傾斜リブは、トナー流動方向を基準として不連続部の上流側に位置する第２傾斜リブから下流側に位置する第１傾斜リブへトナーを流動させる際に、一部のトナーが第２傾斜リブの排出口とは反対側に流動して、第２傾斜リブに流動することができない。このため、一部のトナーを排出口まで搬送できず、トナーが筐体に残留した状態で、トナーカートリッジの寿命に到達する。

この発明の目的は、筐体内に残留するトナーを減少することができるトナーカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。

この発明のトナーカートリッジは、円筒形状の筐体、及び複数の傾斜リブを備え、現像装置に着脱自在に構成され、トナーを現像装置に補充する。円筒形状の筐体は、回転軸を有し、その回転軸の周りを回転自在に構成される。複数の傾斜リブは、筐体の内周面にトナー搬送用に設けられ、不連続部が形成されている。筐体は、トナーを現像装置へ排出するための排出口を回転軸方向における両端部の間に有しており、不連続部は、筐体の両端部の夫々から排出口まで一直線状に延びている第１直線部と第２直線部とを含む。

上記トナーカートリッジにおいて、第１直線部と第２直線部とが、筐体の周方向において同じ位置に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、トナーは、筐体の回転軸方向における両端部から、第１直線部及び第２直線部を夫々通過し、排出口から排出される。よって、排出口が筐体の端部に設けられている場合よりも、トナーの搬送距離が短くなるため、トナーの搬送効率が上昇する。

上記トナーカートリッジにおいて、複数の傾斜リブの各々は、トナー流動方向を基準として不連続部の下流側に位置する第１傾斜リブと上流側に位置する第２傾斜リブとを有する。第１傾斜リブは、不連続部を形成する第１端部を有する。第２傾斜リブは、不連続部を形成する第２端部を有する。第１端部は第２端部よりも排出口とは反対側に相対的にシフトした位置に設けられることが好ましい。

この構成によれば、トナーカートリッジは、現像装置に装着された状態で、筐体を回転させて、筐体の排出口からトナーを現像装置へ補充する。筐体の内周面に形成された複数の傾斜リブは、筐体の回転に伴って、トナー流動方向に沿ってトナーを流動させる。第２傾斜リブの第２端部から第１傾斜リブの第１端部へトナーが流動する際には、第２傾斜リブは、トナーが第１傾斜リブよりも排出口とは反対側（トナー入力側）に流動することを防止し、大半のトナーを第１傾斜リブに流動させる。

また、第１端部は、排出口とは反対側（トナー入力側）に屈曲することが好ましい。第１傾斜リブが第１端部に形成された屈曲によってトナーを受けることができるため、第２傾斜リブは、大半のトナーを第１傾斜リブに流動させる。

また、第２端部は、排出口側に屈曲することが好ましい。第２傾斜リブは、第２端部に形成された屈曲によってトナーを排出口側に向けて落下させるため、大半のトナーを第１傾斜リブに流動させる。

この発明の画像形成装置は、感光体、現像ユニット、及び転写ユニットを備える。感光体は、静電潜像が形成される。現像ユニットには、上述のトナーカートリッジが装着されており、現像ユニットは、当該トナーカートリッジから補充されるトナーを感光体に供給してトナー像を形成する。転写ユニットは、トナー像を直接又は間接的に用紙に転写して定着させる。

画像形成装置は、上述のトナーカートリッジが着脱自在に構成されるため、トナーカートリッジの交換回数を削減することができ、稼働率を上げることができる。

この発明によれば、トナーカートリッジの筐体内に残留するトナーを減少することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示す模式図である。 （Ａ）は画像形成装置に着脱自在に構成されるトナーカートリッジの断面図であり、（Ｂ）は、同トナーカートリッジの断面の一部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るトナーカートリッジの断面の一部拡大図である。 本発明の第３実施形態に係るトナーカートリッジの断面の一部拡大図である。 本発明の第４実施形態に係るトナーカートリッジの断面の一部拡大図である。 本発明の第５実施形態に係るトナーカートリッジの断面の一部拡大図である。 本発明の第６実施形態に係るトナーカートリッジの断面の一部拡大図である。

この発明の第１の実施形態に係るトナーカートリッジが着脱自在に構成された画像形成装置について、図を参照して説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、一例として、図示しない外部装置から入力される画像データに基づいて、用紙に電子写真方式による多色又は単色の画像形成処理を行う。画像形成装置１００は、画像形成ユニット１、中間転写ユニット２、二次転写ユニット３、定着部４、及び用紙搬送路５を備える。

画像形成ユニット１は、感光体ドラム１２１〜１２４の表面を所定の電位に均一に帯電させ、画像データに基づく画像光を露光ユニット１１から照射して静電潜像を感光体ドラム１２１〜１２４の表面に形成して、現像装置１３１〜１３４によってトナーを静電潜像に供給してトナー像を形成する。現像装置１３１〜１３４のそれぞれは、トナーカートリッジ６１〜６４が着脱自在に構成されており、トナーを貯留する貯留部のトナーが不足すると、トナーカートリッジ６１〜６４からトナーを補充する。

中間転写ユニット２は、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、及び従動ローラ２３を有する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２及び従動ローラ２３に張架され、感光体ドラム１２４、１２３、１２２、１２１をこの順に通過する循環経路にそって移動する。中間転写ベルト２１の表面には、この移動に伴って、感光体ドラム１２１〜１２４の表面に形成されたトナー像が一次転写される。

二次転写ユニット３は、二次転写ベルト３１、及び二次転写ローラ３２を有する。二次転写ベルト３１は、複数のローラに張架され、所定の循環経路に沿って移動する。二次転写ローラ３２は、中間転写ベルト２１及び二次転写ベルト３１を挟んで駆動ローラ２２に対向するように配置されている。二次転写ユニット３は、中間転写ベルト２１の表面のトナー像を、中間転写ベルト２１と二次転写ベルト３１との間の二次転写位置に搬送された用紙へ二次転写する。

定着部４は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して、用紙に転写されたトナー像を用紙の表面に堅牢に定着させる。

用紙搬送路５は、図示しない給紙カセットから二次転写位置及び定着部４を経由して図示しない排紙トレイに至る間に形成されている。

図２（Ａ）に示すように、トナーカートリッジ６１は、筐体６５、排出口６６、及び複数の傾斜リブ７を備える。なお、トナーカートリッジ６２〜６４は、トナーカートリッジ６１と同一の構成である。

筐体６５は、円筒形状を呈し、回転自在に構成されている。筐体６５は、回転軸方向における両端部の間の所定の位置に排出口６６が形成されている。排出口６６は、トナーカートリッジ６１が現像装置１３１に装着された状態で、現像装置１３１の貯留部に接続される。排出口６６は、開閉自在な扉（不図示）を有し、扉を開放した状態で、筐体６５の内部のトナーを現像装置１３１の貯留部へ排出する。

すなわち、筐体６５の内部のトナーは、筐体６５の回転に伴って、回転軸方向に沿って筐体６５の両端部の各々から排出口６６へ向かって搬送される。回転軸方向に沿うトナーの搬送方向は、筐体６５の両端部の各々から排出口６６へ向かう方向に一致する。以下、回転軸方向に沿う搬送方向の上流側をトナー入力側と称し、搬送方向の下流側を排出口６６側と称する。

筐体６５の内周面には、不連続部７３が形成された複数の傾斜リブ７が形成されている。複数の傾斜リブ７は、トナー搬送用に設けられ、筐体６５の回転軸方向を基準として、両端部の各々から排出口６６へ向かって並列に形成されている。不連続部７３は、筐体６５の両端部の夫々から排出口６６まで一直線状に延びている第１直線部と第２直線部とから構成される。本実施形態において、不連続部７３のうち、排出口６６に対してトナー入力側に形成される部分が第１直線部であり、排出口６６に対してトナー入力側と反対側に形成される部分が第２直線部である。第１直線部と第２直線部とから構成される不連続部７３によって、筐体６５の強度を確保することができる。なお、傾斜リブ７は、直線形状でも良いし、湾曲形状でもよい。

また、図２（Ｂ）に示すように、複数の傾斜リブ７は、傾斜リブに沿ってトナーが流動する方向であるトナーの流動方向８１を基準として、不連続部７３の下流側に位置する第１傾斜リブ７１と上流側に位置する第２傾斜リブ７２とを有する。第１傾斜リブ７１の不連続部７３側に配置される第１端部７１１は、第２傾斜リブ７２の延長線９１上の位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。第１端部７１１は、筐体６５の内周面に向かって傾斜する様に形成されている。また、第１端部７１１の排出口６６側は、第２傾斜リブ７２の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上の位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。

なお、第１端部７１１の各々は、トナー入力側に等間隔でシフトした位置に設けられても良いし、排出口６６に近づくほどトナー入力側により大きくシフトした位置に設けられても良い。また、排出口６６に近づくほどトナー入力側により小さくシフトした位置に設けられても良い。なお、第１端部７１１は、第１傾斜リブ７１の第１端部７１１から落下したトナーが第２傾斜リブ７２のトナー入力側に流動し難い程度の長さだけ、シフトした位置に設けられればよい。

ここで、複数の傾斜リブ７は、筐体６５の回転に伴ってトナーを流動方向８１に沿って流動させる。第２傾斜リブ７２は、不連続部７３側に第２端部７２２が配置されている。第２端部７２２は、上述の第１傾斜リブ７１と同様に、筐体６５の内周面に向けて傾斜する様に形成されている。筐体６５の内部のトナーは、第２傾斜リブ７２の排出口６６側の辺７２０に沿って流動され、第２傾斜リブ７２の不連続部７３側に形成される第２端部７２２に到達すると、第２傾斜リブ７２の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上に沿ってそのまま落下する。落下したトナーは、第１傾斜リブ７１のトナー入力側よりも第１傾斜リブ７１の排出口６６側に流動しやすい。第１傾斜リブ７１の排出口６６側に流動したトナーは、第１傾斜リブ７１の排出口６６側の辺７１０に沿って流動される。

以上より、第２傾斜リブ７２は、大半のトナーが自身の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上に沿って落下するため、大半のトナーを第１傾斜リブの排出口６６側の辺７１０へ流動させることができる。この結果、トナーカートリッジ６１は、筐体６５の回転に伴って、大半のトナーをトナー入力側から排出口６６へ流動させることができ、大半のトナーを排出口６６から排出することができる。よって、トナーカートリッジ６１は、筐体６５内に残留するトナーを減少することができ、寿命が延びる。また、画像形成装置１００は、トナーカートリッジ６１の寿命が延びるため、トナーカートリッジ６１の交換回数を削減することができ、稼働率を上げることができる。

第２の実施形態に係るトナーカートリッジは、下記の点で第１の実施形態に係るトナーカートリッジと相違する。図３に示すように、第１傾斜リブ７１の第１端部７１１は、第２傾斜リブ７２の第２端部７２２の筐体６５の回転軸に対して垂直９２な位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられる。また、第１端部７１１の排出口６６側は、第２端部７２２の排出口６６側の筐体６５の回転軸に対して垂直９２な位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。

以上より、第２傾斜リブ７２は、自身の排出口６６側の辺７２０に沿って流動されたトナーが第２端部７２２から垂直に落下したとしても、大半のトナーを第１傾斜リブ７１の排出口６６側の辺７１０に確実に流動させることができる。

第３の実施形態に係るトナーカートリッジは、下記の点で第１及び第２の実施形態に係るトナーカートリッジと相違する。図４に示すように、トナーカートリッジ６１は、トナー入力側に屈曲する屈曲部７１３を第１傾斜リブ７１の第１端部７１１側に有する。なお、屈曲部７１３には、トナー入力側に湾曲する湾曲部を含む。

また、屈曲部７１３の排出口６６側は、第２傾斜リブ７２の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上の位置及び第２端部７２２の排出口６６側の筐体６５の回転軸に対して垂直９２な位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。

以上より、第２傾斜リブ７２の排出口６６側の辺７２０に沿って流動されたトナーを屈曲部７１３によって受けることができるため、第２傾斜リブ７２は、大半のトナーを第１傾斜リブ７１の排出口６６側の辺７１０に流動させることができる。

第４の実施形態に係るトナーカートリッジは、下記の点で第３の実施形態に係るトナーカートリッジと相違する。図５に示すように、トナーカートリッジ６１は、屈曲部７１３に代えて、排出口６６側に屈曲する屈曲部７２３を第２傾斜リブ７２の第２端部７２２側に有してもよい。なお、屈曲部７２３には、排出口６６側に湾曲する湾曲部を含む。

また、第１端部７１１の排出口６６側は、屈曲部７２３の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上の位置及び第２端部７２２の排出口６６側の筐体６５の回転軸に対して垂直９２な位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。

以上より、第２傾斜リブ７２は、自身の排出口６６側の辺７２０に沿って流動されたトナーを屈曲部７２３によって排出口６６側に向けて落下させるため、大半のトナーを第１傾斜リブ７１の排出口６６側の辺７１０に流動させることができる。

第５の実施形態に係るトナーカートリッジは、下記の点で第３及び第４の実施形態に係るトナーカートリッジと相違する。図６に示すように、トナーカートリッジ６１は、トナー入力側に屈曲する屈曲部７１３を第１傾斜リブ７１の第１端部７１１側に有し、排出口６６側に屈曲する屈曲部７２３を第２傾斜リブ７２の第２端部７２２側に有してもよい。

なお、屈曲部７１３は、トナー入力側に湾曲する湾曲部を含み、屈曲部７２３は、排出口６６側に湾曲する湾曲部を含む。

また、屈曲部７１３の排出口６６側は、屈曲部７２３の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上の位置及び第２端部７２２の排出口６６側の筐体６５の回転軸に対して垂直９２な位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。

以上より、第２傾斜リブ７２は、自身の排出口６６側の辺７２０に沿って流動されたトナーを屈曲部７２３によって排出口６６側に向けて落下させるとともに、屈曲部７２３の排出口６６側の辺７２０に沿って流動されたトナーを屈曲部７１３によって受けることができるため、大半のトナーを第１傾斜リブ７１の排出口６６側の辺７１０に流動させることができる。

第６の実施形態に係るトナーカートリッジは、下記の点で第１及び第２の実施形態に係るトナーカートリッジと相違する。図７に示すように、トナーカートリッジ６１は、第１傾斜リブ７１及び第２傾斜リブ７２の幅がトナーの流動方向８１に沿って広くなる。このため、第１傾斜リブ７１の第１端部７１１は、第２傾斜リブ７２の第２端部７２２よりリブの幅が狭くなる。すなわち、第２傾斜リブ７２の第２端部７２２は、第１傾斜リブ７１の第１端部７１１よりも排出口６６側に位置する。また、第１端部７１１の排出口６６側は、第２傾斜リブ７２の排出口６６側の辺７２０の延長線９１上の位置及び第２端部７２２の排出口６６側の筐体６５の回転軸に対して垂直９２な位置よりも、トナー入力側に相対的にシフトした位置に設けられている。

以上より、第２傾斜リブ７２は、第２端部７２２が第１傾斜リブ７１の第１端部７１１よりも排出口６６側に位置するため、自身の排出口６６側の辺７２０に沿って流動されたトナーの大半を第１傾斜リブ７１の排出口６６側の辺７１０に流動させることができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

７…傾斜リブ
６１〜６４…トナーカートリッジ
６５…筐体
６６…排出口
７１…第１傾斜リブ
７２…第２傾斜リブ
７３…不連続部
７１１…第１端部
７２２…第２端部

Claims (6)

1. 現像装置に着脱自在に構成され、トナーを前記現像装置に補充するトナーカートリッジであって、
   回転軸を有し、その回転軸の周りを回転自在に構成されている円筒形状の筐体と、
   前記筐体の内周面にトナー搬送用に設けられ、不連続部が形成された複数の傾斜リブと、
   を備え、
   前記筐体は、前記トナーを前記現像装置へ排出するための排出口を前記回転軸方向における両端部の間に有しており、
   前記不連続部は、前記筐体の前記両端部の夫々から前記排出口まで一直線状に延びている第１直線部と第２直線部とを含むトナーカートリッジ。
2. 前記第１直線部と第２直線部とが、前記筐体の周方向において同じ位置に配置されている請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記複数の傾斜リブの各々は、トナー流動方向を基準として前記不連続部の下流側に位置する第１傾斜リブと上流側に位置する第２傾斜リブとを有し、
   前記第１傾斜リブは、前記不連続部を形成する第１端部を有し、
   前記第２傾斜リブは、前記不連続部を形成する第２端部を有し、
   前記第１端部は前記第２端部よりも前記排出口とは反対側に相対的にシフトした位置に設けられる請求項１又は２に記載のトナーカートリッジ。
4. 前記第１端部は、前記排出口とは反対側に屈曲する請求項３に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記第２端部は、前記排出口側に屈曲する請求項３又は４に記載のトナーカートリッジ。
6. 静電潜像が形成される感光体と、
   請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のトナーカートリッジが装着された現像ユニットであって、当該トナーカートリッジから補充されるトナーを前記感光体に供給してトナー像を形成する現像ユニットと、
   前記トナー像を直接又は間接的に用紙に転写して定着させる転写ユニットと、を備える画像形成装置。

Images