JP5059078B2 - トナーカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及びそれに供するトナーカートリッジに関する。

長期間保管されるとトナー容器の中のトナーは固まる。特許文献１は、トナーカートリッジの中に固着したトナーを、画像形成装置がトナーカートリッジの中の回転物を回転させることによって崩す構成を開示する。

固まったトナーを画像形成装置がトナーカートリッジの中の回転物を回転させることによって崩すのには限界があるので、トナー容器を画像形成装置にセットする前にユーザが、固まったトナーをトナー容器を振ることによって崩すことが一般的に行われる。これまで、トナー容器を振るための十分な振幅や勢いは、機械的には示されたことがなく、ユーザがトナーを崩すためには振幅や勢いが足りないことがあった。

トナーを内包するケースと、このケースのなかの前記トナーを、回転軸線まわりに回転して撹拌する回転器と、前記トナーから隔離された空間を前記回転軸線方向に移動する発音片と、を備えるトナーカートリッジである。

また、トナーを内包するケースと、このケースのなかの前記トナーを回転軸線まわりに回転して撹拌する回転器と、前記トナーから隔離された空間を前記回転軸線方向に移動する発音片と、を備えるトナーカートリッジと、このトナーカートリッジが供給するトナーでシートに画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置である。

トナー容器を振るための十分な振幅や勢いを機械的に示すことができる。ひいては、ユーザにトナーを崩すための十分な振幅や勢いでトナー容器を振らすことが出来る。

画像形成装置の斜視図。 トナーカートリッジの分解斜視図。 トナーカートリッジ上面図。 トナーカートリッジの断面図。 トナーカートリッジの変形例の断面図。 トナーカートリッジの変形例の断面図。 トナーカートリッジの変形例の断面図。 トナーカートリッジの変形例の断面図。 トナーカートリッジの断面図。 トナーカートリッジの変形例の分解斜視図。

図１は画像形成装置１の斜視図である。画像形成装置１は画像形成部１００、スキャナ１２０、及び給紙カセット１４０を備える。

画像形成部１００は、給紙カセット１４０が供給する用紙に画像を形成する。画像形成部１００はそのフロント側にカバー１１０を有する。トナーカートリッジ２００がカバー１１０の中にある。スキャナ１２０は、画像形成部１００が用紙に形成する画像の基となる原稿の画像を読取る。給紙カセット１４０は、画像形成部１００へ供給するための用紙を格納する。

カートリッジホルダ１５０がトナーカートリッジ２００を着脱可能に支持する。トナーカートリッジ２００がトナーを画像形成部１００へ補給する。

図２はトナーカートリッジ２００の分解斜視図である。図３はトナーカートリッジ２００の上面図である。トナーカートリッジ２００は、ケース２０４、蓋２０６、シャッターガイド２０８、排出部２１２、シャッター２１４、スクリュー２１６、カップリング２１８、ミキサ２２０、ミキサギア２２２、フロント壁２２４、リヤ壁２２６、位置決めリブ２３２、軸端２３８、軸受２３６を備える。

ケース２０４がトナーを内包する。ケース２０４はフロント側からリヤ側へと連続する円弧状の内底面２０３を有する。ケース２０４はフロント端にフロント壁２２４を、リヤ端にリヤ壁２２６を、有する。蓋２０６がケース２０４の上面を蓋する。
ケース２０４の内のトナーを画像形成部１００に供給するための排出部２１２が、ケース２０４のフロント端の、フロント側から見て右端底にある。排出部２１２は、トナーを画像形成部１００に落下させるための孔を底面に有する。排出部２１２の、ケース２０４の内における延長線上に、フロント側からリヤ側へと丸溝２１７が延びる。
シャッターガイド２０８はリヤ側からフロント側へと延びる。シャッター２１４は、孔を塞ぐリヤ位置から孔を露出させるフロント位置へとシャッターガイド２０８に沿ってスライドする。トナーカートリッジ２００がカートリッジホルダ１５０から外れていれば、シャッター２１４はリヤ位置への付勢力によって孔を塞ぐ。トナーカートリッジ２００がリヤ側を先頭にしてカートリッジホルダ１５０へセットされると、シャッター２１４はカートリッジホルダ１５０にひっかかってフロント位置へと押されることによって孔を露出させる。

カップリング２１８が、リヤ壁２２６の、フロント側から見て右端底を貫通する。スクリュー２１６が丸溝２１７のなかにある。スクリュー２１６のリヤ端にカップリング２１８がケース２０４の内側で接続する。カップリング２１８がスクリュー２１６をフロント側からみて時計回りに回すと、スクリュー２１６が丸溝２１７の内のスクリュー２１６の周りのトナーを排出部２１２のほうへ搬送する。スクリュー２１６がトナーを撹拌する能力を有してもよい。

ミキサ２２０は、ケース２０４の円弧状の内底面２０３に沿って回転する。ミキサ２２０の回転軸線はフロント側からリヤ側へと延びる。ミキサ２２０はケース２０４のなかのトナーを攪拌する。
ミキサギア２２２が、リヤ壁２２６を、ミキサ２２０の回転軸線上で貫通する。ミキサギア２２２のギヤ周面を覆うよう、リヤ壁２２６からカバーリブが延びる。ミキサ２２０のリヤ端にミキサギア２２２がケース２０４の内側で接続する。ミキサギア２２２はカップリング２１８の外周に刻まれたギヤ歯と噛み合う。カップリング２１８がフロント側からみて時計回りに回ると、フロント側からみて反時計回りに回るミキサギア２２２がミキサ２２０をフロント側からみて反時計回りに回す。

図４は、図３の１−１に沿ったトナーカートリッジ２００の断面図である。フロント壁２２４は、ミキサ２２０の回転軸線上に軸受２３６を有する。ミキサ２２０の軸端２３８が軸受２３６に回動可能に嵌る。

ミキサ２２０は中空のシャフト２２０ａを有する。シャフト２２０ａの中の空間２２０ｂは、フロント端からリヤ端まで一様の直径であってもよい。空間２２０ｂは、フロント端が軸端２３８によって閉じられる。空間２２０ｂは、リヤ端が、ミキサギア２２２が接続することによって閉じられる。空間２２０ｂは、ミキサ２２０をモールディングするための型を抜くのが楽なように、一方の端から他方の端へと直径が漸増してもよい。

発音片２０２が、シャフト２２０ａの中の閉じられた空間にある。発音片２０２は球でもよい。発音片２０２は金属製でも樹脂製でもよい。発音片２０２は、シャフト２２０ａの中の閉じられた空間の中をミキサ２２０の回転軸線方向に移動できる。トナーカートリッジ２００をカートリッジホルダ１５０にセットする前にユーザが、トナーカートリッジ２００をミキサ２２０の回転軸線方向にリズムよくかつ十分な振幅や勢いで振ると、発音片２０２が空間２２０ｂの一端や他端に衝突して音を発する。

固まったトナーを崩すのに適したリズムや振幅や勢いでユーザに振らせるための音を発させるために、シャフト２２０ａの中の閉じられた空間や発音片２０２を工夫してもよい。

シャフト２２０ａの中の閉じられた空間の、ミキサ２２０の回転軸線方向の長さは、ミキサ２２０の全長よりも短くてよい。例えば、シャフト２２０ａの中の閉じられた空間は図５のように、ミキサ２２０の回転軸線方向の長さの半分以下の長さでもよい。シャフト２２０ａは一方の端から途中まで中実で途中から他方の端までが中空であってもよい。図６のように、球の発音片２０２の代わりに、空間２２０ｂの直径よりも細くミキサ２２０の回転軸線方向が空間２２０ｂの直径よりも長い棒が発音片２４２であってよい。ミキサ２２０の回転軸線方向において、空間２２０ｂの長さと発音片２０２あるいは発音片２４２の長さとは、固まったトナーを崩すのに適したリズムや振幅や勢いでユーザに振らせるために最適化すればよい。

図７はさらなる工夫を施したミキサ２２０の断面図である。軸端片２７８は鍔２７８ａのフロント側に軸端２３８を、鍔２７８ａのリヤ側にスペーサーシャフト２７０を、有する。ミキサ２２０のフロント端は回転軸線方向の孔を有する。孔は空間２２０ｂの直径よりも小さいので、孔とスペーサーシャフト２７０の中の空間とには段差がある。

孔にスペーサーシャフト２７０が挿入される。空間２２０ｂで、スペーサーシャフト２７０はフロントバネ２７２に囲まれる。スペーサーシャフト２７０の端がフロントバネ２７２に接する。フロントバネ２７２はミキサ２２０の回転軸線方向にスペーサーシャフト２７０に沿って伸縮する。フロントバネ２７２のフロント端は孔と空間２２０ｂとの段差に圧接する。

発音片２７４は、空間２２０ｂの直径よりも細くミキサ２２０の回転軸線方向が空間２２０ｂの直径よりも長い棒である。発音片２７４はフロント端とリヤ端が、中央の直径よりも小さくて段差になっている。フロントバネ２７２のリヤ端は発音片２７４のフロント端を囲み、フロント端の段差に圧接する。リヤバネ２７６のフロント端は発音片２７４のリヤ端を囲み、リヤ端の段差に圧接する。

ミキサギア２２２からミキサ２２０の回転軸線方向にフロント側へとスペーサーシャフト２８０が延びる。スペーサーシャフト２８０のリヤ端は、ミキサギア２２２のミキサ２２０への接続部との間に段差を形成する。

空間２２０ｂで、スペーサーシャフト２８０はリヤバネ２７６に囲まれる。リヤバネ２７６はミキサ２２０の回転軸線方向にスペーサーシャフト２８０に沿って伸縮する。リヤバネ２７６のリヤ端は、スペーサーシャフト２８０のリヤ端とミキサギア２２２のミキサ２２０への接続部との間の段差に圧接する。
フロントバネ２７２とリヤバネ２７６とが、空間２２０ｂの両端とスペーサーシャフト２８０との間で突っ張って、発音片２７４の移動を妨げるので、ユーザがトナーカートリッジ２００をミキサ２２０の回転軸線方向に十分な振幅や勢いで振らないと、発音片２７４がスペーサーシャフト２７０やスペーサーシャフト２８０に衝突しないので音がしない。

図８は、図３の２−２に沿ったトナーカートリッジ２００の断面図である。蓋２０６は、位置決めリブ２３２を有する。位置決めリブ２３２は、フロント側から見て、ケース２０４の右壁からケース２０４の幅方向に幅ａのところに一端を有しケース２０４の右壁上端から下へ高さｂのところに他端を有する斜板２２８と、ケース２０４の右壁に沿ってケース２０４の右壁上端から下へ高さｂの立板２３０とを有する。斜板２２８と立板２３０との互いに面する面が、位置決めリブ２３２のなかの空間を形成する。位置決めリブ２３２のなかの空間は、ミキサ２２０の回転軸線方向に長さを有する。

図８は変形例も示す。発音片８０２が位置決めリブ２３２のなかの空間２３２ａにある。シール８０４は、発音片８０２を空間２３２ａに保持するために、空間２３２ａの開口をふさぐ。発音片８０２が空間２３２ａにある。発音片８０２は空間２３２ａの中を移動できる。空間２３２ａや発音片８０２に、図５から図７に描いた空間２３２ｂや発音片２０２のような工夫をしてもよい。

図９は、図８の２−２に沿ったトナーカートリッジ２００の断面図に、スクリュー２１６の変形例を描き込んだものである。スクリュー２１６は中空のシャフト２１６ａを有する。シャフトの中の空間２１６ｂは、フロント端からリヤ端まで一様の直径であってもよい。空間２１６ｂはフロント端で終端する。空間２１６ｂは、リヤ端が、カップリング２１８が接続することによって閉じられる。空間２１６ｂは、スクリュー２１６をモールディングするための型を抜くのが楽なように、一方の端から他方の端へと直径が漸増してもよい。

発音片９０２が空間２１６ｂにある。発音片９０２は空間２１６ｂの中をスクリュー２１６の回転軸線方向に移動できる。空間２１６ｂや発音片９０２に、図５から図７に描いた空間２２０ｂや発音片２０２のような工夫をしてもよい。

図１０はトナーカートリッジ２００の変形例の分解斜視図である。トナーカートリッジ２００はケース９１４の上面に開口する樋９０８を有する。蓋９０６がケース９１４の上面を蓋する。発音片９０４が、樋９０８のなかにある。発音片９０４は、樋９０８のなかをスクリュー２１６の回転軸線方向に移動できる。樋９０８のなかのの閉じられた空間や発音片９０４に、図５から図７に描いた空間２２０ｂや発音片２０２のような工夫をしてもよい。樋９０８は、スクリュー２１６の回転軸線方向と並行とは限らない。樋９０８はスクリュー２１６の回転軸線方向への変位を発音片９０４に許容できればよいから、スクリュー２１６の回転軸線方向と直交でなく交差する方向であってもよい。

１００・・・画像形成部、１１０・・・カバー、１２０・・・スキャナ、１４０・・・給紙カセット、１５０・・・カートリッジホルダ、２００・・・トナーカートリッジ、２０２，２４２，２７４，８０２，９０２，９０４・・・発音片、２０４，９１４・・・ケース、２０６，９０６・・・蓋、２０８・・・シャッターガイド、２１２・・・排出部、２１４・・・シャッター、２１６・・・スクリュー、２１８・・・カップリング、２２０・・・ミキサ、２２２・・・ミキサギア、２２４・・・フロント壁、２２６・・・リヤ壁、２２８・・・斜板、２３０・・・立板、２３２・・・位置決めリブ、２３６・・・軸受、２３８・・・軸端、２７０，２８０・・・スペーサーシャフト、２７２・・・フロントバネ、２７６・・・リヤバネ、２７８・・・軸端片、８０４・・・シール、９０８・・・樋。

特開平６−３４８１３０号公報

Claims (16)

1. トナーを内包するケースと；
   このケースのなかの前記トナーを、回転軸線まわりに回転して撹拌する回転器と；
   前記トナーから隔離された空間を前記回転軸線方向に移動する発音片と；
   を備えるトナーカートリッジ。
2. 前記発音片が球である、請求項１のトナーカートリッジ。
3. 前記発音片が棒である、請求項１のトナーカートリッジ。
4. 前記回転器は、中を前記発音片が前記回転軸線方向に移動する中空のシャフトを有する、請求項１のトナーカートリッジ。
5. 前記シャフトは、該シャフトの全長の半分以下の長さが、前記空間として中空である、請求項４のトナーカートリッジ。
6. 前記発音片は、前記シャフトの中の空間の直径よりも細く、前記回転軸線方向に前記直径よりも長い、請求項４のトナーカートリッジ。
7. 前記発音片の前記回転軸線方向の端に接するバネを有する、請求項１のトナーカートリッジ。
8. 前記発音片と前記空間の端との間で突っ張るバネを有する、請求項１のトナーカートリッジ。
9. 前記発音片の端が、前記発音片の中央の直径よりも小さくて段差になっている、請求項８のトナーカートリッジ。
10. 前記バネの端が前記発音片の前記段差に圧接する、請求項９のトナーカートリッジ。
11. 前記発音片の前記回転軸線方向の両端にそれぞれ接する複数バネを有する、請求項１のトナーカートリッジ。
12. 前記発音片と前記空間の両端それぞれとの間で突っ張る複数のバネを有する、請求項１のトナーカートリッジ。
13. 前記回転器とは別に、前記ケースのなかの前記トナーをその回転軸線方向に搬送するスクリューを有する請求項１記載のトナーカートリッジ。
14. 前記回転軸線と平行な回転軸線まわりに、前記回転器と逆方向に回転するミキサを有する請求項１記載のトナーカートリッジ。
15. 前記ケースと接し前記発音片が前記回転軸線方向に移動する空間をその内部に有するリブを有し、前記ケースを蓋する蓋を有する請求項１のトナーカートリッジ。
16. トナーを内包するケースと、このケースのなかの前記トナーを回転軸線まわりに回転して撹拌する回転器と、前記トナーから隔離された空間を前記回転軸線方向に移動する発音片と、を備えるトナーカートリッジと；
    このトナーカートリッジが供給するトナーでシートに画像を形成する画像形成部と；
    を備える画像形成装置。

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