JP5150414B2 - トナー容器 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、トナーを収容した状態で画像形成装置に装着されるトナー容器に関する。

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置内に具備される現像装置にトナーを供給するトナーコンテナ（トナー容器）が知られている。このようなトナーコンテナは、画像形成装置に対して着脱可能であり、コンテナ内のトナー量が不足すると、ユーザは当該コンテナを画像形成装置から取り外し、十分な量のトナーを収容した新しいコンテナを装着する。これにより、現像装置にトナーを供給し続けることができる。

ところで、トナーを収容した状態のトナーコンテナを長期間放置すると、コンテナ内のトナーが当該トナー自身の重みにより圧縮されて締め固まる（固形化する）ことがある。特に、トナーコンテナが立てられた状態では、コンテナ内のトナーが片側に寄っており、当該状態でコンテナに振動が与えられると、トナーが非常に強固に締まってしまう。そこで、軸回りに回転駆動する攪拌部材をコンテナ内に設けたトナーコンテナが知られている。前記攪拌部材は、トナーを攪拌する攪拌部が回転軸の外周面から径外方向に突設された形態を有する。この攪拌部が回転軸を中心に周方向に移動することで、固形化したトナーは解され、攪拌される。

なお、特許文献１には、攪拌部材の始動時に、攪拌部材に過剰な負荷が加わった場合、攪拌部材への駆動力の伝達を遮断することで攪拌部材を保護するように構成したトナーカートリッジが開示されている。
特開平９−２６５２２９号公報

しかしながら、攪拌部材の始動時には、攪拌部が、固形化したトナーを突き崩しながら周方向に移動するため、攪拌部や回転軸に大きな負荷が加わる。これにより、攪拌動作を開始させるために必要なトルクが大きくなるという問題がある。

本発明の目的は、低トルクで攪拌動作が開始され、かつ、動作中はトナーを効率良く攪拌することが可能なトナー容器を提供することにある。

本発明の一局面に係るトナー容器は、トナーを収容した状態で画像形成装置に装着されるトナー容器であって、トナーを収容するコンテナ体と、前記コンテナ体の内部に配設され、前記トナーを攪拌する攪拌ユニットと、を備え、前記攪拌ユニットは、前記コンテナ体に支持された状態で回転駆動する軸部材と、円筒状の周壁を有し前記軸部材を取り囲むように当該軸部材の径方向外側に同心に配設され、前記軸部材の軸心を中心に回転する円筒体と、前記円筒状の周壁に設けられ前記トナーを通過させる開口部と、前記トナーを前記円筒体の筒心方向に搬送する搬送部と、を含み、前記搬送部は、前記軸部材の軸方向に沿って設けられ、当該軸部材の回転駆動によってトナーを前記軸部材の軸方向両端部から軸方向中央部に向けて移動させるものであり、前記開口部は、前記搬送部の軸方向両端に対応する部位に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、筒心回りに回転する筒状部材を備えるので、長期間放置されて固形化したトナーを筒状部材により当該筒状部材の内側と外側とに分断することができる。また、トナーを筒心方向に移動させる搬送部を設けたから、分断された固形トナーを筒心方向に移動させつつ細かく解すことができる。さらに、筒状の周壁にトナーを通過させるための開口部を有するので、筒状部材の内側と外側とでトナーの出入りが自在となり、トナーの循環経路を形成可能である。従って、攪拌ユニットが回転することによって、固形化したトナーが細かく解され、かつ解されたトナーの循環経路が容易に形成され得るので、トナーを容易に、かつ効率良く攪拌することができる。

また、回転する円筒体を有するので、長期間放置されて固形化したトナーを円筒体により当該円筒体の内側と外側とに分断することができる。軸部材にはトナーを軸方向に移動させる搬送部を具備するので、円筒体により分断された当該円筒体の内側の固形トナーを搬送部により軸方向に移動させつつ細かく解すことができる。さらに、円筒体に開口が備えられているから、円筒体内側のトナーの移動先（搬送部の軸方向一端に対応する領域）で過剰となったトナーが適宜円筒体の開口を通って当該円筒体の外側に溢れ出すとともに、円筒体内側のトナーの移動元（搬送部の軸方向他端に対応する領域）に生じた空きスペースに円筒体の外側のトナーが開口を通って落ち込むことになる。このようにして、攪拌ユニットが回転することによって、固形化したトナーが細かく解され、かつ解されたトナーの循環経路が容易に形成されるので、トナーを容易に、かつ効率良く攪拌することができる。

また、前記搬送部は、トナーを前記軸部材の軸方向両端部から軸方向中央部に向けて移動させるものであるので、解したトナーを、軸部材の中央方向に移動させることができる。このため、トナーが軸方向のいずれの側に偏って固形化していても、解したトナーが、固形トナーの多く存在する側に次々と送り込まれるのを防ぐことができる。従って、トナーの逃げ場がなくなることに起因する攪拌ユニットの回転不良の発生を防ぐことができる。

上記構成において、前記筒状部材は、前記筒心方向に沿って所定間隔を置いて配列された複数のリング片と、前記複数のリング片を連結し、前記筒心方向に延びる直板部材とを含み、前記開口部は、隣り合う前記リング片間の間隙であってもよい。この構成によれば、複数のリング片と直板部材との組み立てにより、開口部を有する筒状部材が構築でき、生産性を向上できる。

上記構成において、前記円筒体は、前記軸方向に延びる一対の直板部と、前記軸方向に間欠的に複数配設され、かつ、前記直板部同士を連結するように周方向に延びる半円状の第１曲板部とを有する半円筒状の第１フレームと、前記第１フレームと同様な直板部及び第２曲板部を有する半円筒状の第２フレームとを含み、前記第１フレームと第２フレームとは、円筒体を形成するよう一体化されていることが望ましい。この構成によれば、円筒体を一対のフレームにより構成することで、円筒体の組立てや分解が容易となるので、メンテナンス性が向上する。

この場合、前記第１曲板部の延在方向の一端には第１係止部が設けられるとともに、他端には第１被係止部が設けられ、前記第２曲板部の延在方向の一端には、前記第１係止部に係合されることが可能な形状の第２被係止部が設けられるとともに、他端には前記第１被係止部に係合することが可能な第２係止部が設けられ、前記第１係止部と前記第２被係止部との係合、及び、前記第２係止部と前記第１被係止部との係合によって、前記円筒体
が形成されていることが望ましい。この構成によれば、より一層、円筒体の組立てや分解を容易にすることができる。

本発明の他の局面に係るトナー容器は、トナーを収容した状態で画像形成装置に装着されるトナー容器であって、トナーを収容するコンテナ体と、前記コンテナ体の内部に配設され、前記トナーを攪拌する攪拌ユニットと、を備え、前記攪拌ユニットは、筒状の周壁を有し筒心回りに回転する筒状部材と、前記筒状の周壁に設けられ前記トナーを通過させる開口部と、前記トナーを前記筒体部材の筒心方向に搬送する搬送部と、を含み、前記筒状部材は、所定間隔を置いて前記筒心方向と平行に配置される一対の直板部と、前記一対の直板部間に架け渡される複数の半円状アーチ片と、を含み、前記アーチ片は、前記筒心方向に所定間隔を置いて配列され、前記開口部は、隣り合う前記アーチ片間の間隙であって、前記アーチ片は、前記筒心方向と直交する方向に対して傾斜させて前記一対の直板部間に架け渡され、これにより前記搬送部の機能が付与されており、前記アーチ片は、一対の直板部を結ぶ面の一方の側に位置する第１アーチ片と、他方の側に位置する第２アーチ片とを含み、前記第１アーチ片と第２アーチ片とで螺旋体が概ね形成されるように、前記第１アーチ片及び第２アーチ片が傾斜されており、前記アーチ片によるトナー搬送は、前記直板部の両端部から中央部に向けて移動させるものであることを特徴とする。

この構成によれば、半円状アーチ片にトナーの搬送機能を具備させることができるので、別途搬送部を配置する必要はなくなり、部品点数を減らすことができる。

また、前記アーチ片は、一対の直板部を結ぶ面の一方の側に位置する第１アーチ片と、他方の側に位置する第２アーチ片とを含み、前記第１アーチ片と第２アーチ片とで螺旋体が概ね形成されるように、前記第１アーチ片及び第２アーチ片が傾斜されているので、アーチ片によるトナーの搬送性能を良好にすることができる。

上記構成において、前記直板部に取り付けられるフィルム部材をさらに備えることが望ましい。この構成によれば、筒状部材の外側の固形トナーを、積極的に解させることができる。

本発明によれば、低トルクで攪拌動作が開始され、かつ、動作中はトナーを効率良く攪拌することが可能なトナー容器を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るトナーコンテナが装着される画像形成装置１０の全体構成を示した正面断面図である。まず、図１を参照して、画像形成装置１０の全体構成について説明する。なお、図１においては、画像形成装置１０として複写機を例に挙げて示している。

画像形成装置１０は、装置本体１９と、原稿画像を読み取る原稿読取部１２とを含む。装置本体１９内には、画像形成部１１、露光ユニット１３、用紙搬送路１４、定着装置１６及び用紙給送部１７が収容されている。また、画像形成部１１は、帯電ユニット１１１、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される感光体ドラム１１２、現像装置１１３、クリーニング装置１１５及び除電装置１１６を含む。

帯電ユニット１１１は、コピー動作が行われるに際し、図中の矢印方向（時計方向）に回転する感光体ドラム１１２の周面を一様に帯電する。感光体ドラム１１２の周面には、原稿読取部１２で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット１３からのレーザビームの照射により、静電潜像が形成される。現像装置１１３は、かかる静電潜像の現像のため現像剤（以下、トナーという）を感光体ドラム１１２に供給し、トナー像を形成させる。この現像装置１１３へのトナーの供給は、本実施形態によるトナーコンテナ（トナー容器）３０から行われる。

用紙給送部１７は、多数枚の用紙Ｐを貯留する。用紙Ｐは、トナー像が形成された感光体ドラム１１２に向けて、用紙給送部１７から複数の搬送ローラ対１４１を備えた用紙搬送路１４を経由して画像形成部１１に搬送される。感光体ドラム１１２の周面に担持されたトナー像は、画像形成部１１において転写ベルト１５により用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、感光体ドラム１１２から分離され、定着装置１６に搬送される。定着装置１６は、内部にハロゲンランプ等の加熱源が設けられた定着ローラ１６１と、周面が当該定着ローラ１６１の周面に押圧当接される加圧ローラ１６２とを備え、ここで用紙Ｐに加熱によるトナー像の定着処理が施される。

クリーニング装置１１５は、転写処理後の感光体ドラム１１２の周面に残留しているトナーを掻き落し、清浄化する。除電装置１１６に、クリーニング装置１１５の下流側に設けられ、感光体ドラム１１２周面の残留電荷を除電する。

定着装置１６を通過した用紙Ｐは、複数方向に分岐した用紙搬送路に送られて、排紙側の用紙搬送路の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐは、片面コピーの場合は、そのまま排紙トレイ１８へ排出される。両面コピーの場合は、両面コピー用搬送部２０に送られて表裏が反転され、再度画像形成部１１に戻されて両面コピーされ、定着装置１６で定着処理が施された後に排紙トレイ１８へ排出される。

用紙給送部１７は、少量の用紙Ｐを貯留する複数の用紙カートリッジ１７１と、大量の用紙Ｐをストックするストッカー１７２と、用紙カートリッジ１７１およびストッカー１７２に貯留された用紙束から最上位の用紙Ｐを繰り出し、用紙搬送路１４を介して画像形成部１１へ送り込むためのピックアップローラ１７３とを備えている。用紙カートリッジ１７１およびストッカー１７２は、装置本体１９に対して着脱自在とされ、用紙Ｐが消費されて空になると装置本体１９から引き出されて新たに用紙Ｐが補給され、装置本体１９に押し込まれる。

図２は、トナーコンテナ３０の分解斜視図であり、図３は、トナーコンテナ３０の正面断面図である。また、図４は、第１実施形態に係る攪拌ユニット６０の分解斜視図であり、図５は、攪拌ユニット６０のコンテナ体４０による支持構造を示した側面断面図である。なお、図２〜図５において、Ｘ−Ｘ方向を前後方向、Ｙ−Ｙ方向を左右方向、Ｚ−Ｚ方向を上下方向といい、特に＋Ｘ方向を前方、−Ｘ方向を後方、＋Ｙ方向を左方、−Ｙ方向を右方、＋Ｚ方向を上方、−Ｚ方向を下方という。

本実施形態のトナーコンテナ３０は、トナーを収容した状態で画像形成装置１０に装着されて、当該画像形成装置１０内の現像装置１１３にトナーを供給する。トナーコンテナ３０は、画像形成装置１０に対して着脱可能な、いわゆるカートリッジ式である。ユーザは、トナーコンテナ３０内のトナー量が不足すると、当該トナーコンテナ３０を画像形成装置１０から取り外し、十分な量のトナーを収容した新しいトナーコンテナ３０を装着する。これにより、現像装置１１３にトナーを供給し続けることができる。

トナーコンテナ３０は、図２および図３に示すように、コンテナ体４０と、供給スクリュー５０と、攪拌ユニット６０とを備えている。

コンテナ体４０は、容器４１と、カバー４２とを含んでおり、供給スクリュー５０および攪拌ユニット６０をトナーとともに収容する。容器４１は、前面部４３と、後面部４４と、左右側面部４５および４６と、下面部４７とを有しており、上面開口の箱型を呈している。

前面部４３の左下方位置には、供給スクリュー５０を受けるための図略の軸受部が形成される。後面部４４の左下方位置には、供給スクリュー５０に係合した状態で回転駆動する駆動伝達ピン４４ａが設けられている。これら軸受部および駆動伝達ピン４４ａによって、供給スクリュー５０が前後方向に延びる姿勢で容器４１に回転可能に支持されている。

前面部４３の略中央位置には、攪拌ユニット６０の後述する軸部材７０を受けるための図略の軸受部が形成されている。後面部４４の略中央位置には、攪拌ユニット６０の軸部材７０に取り付けられた駆動伝達ギア６２を挿通させて支持（図５参照）するための貫通孔４４ｂが設けられている。これら軸受部および貫通孔４４ｂによって、攪拌ユニット６０が前後方向に延びる姿勢で容器４１に回転可能に支持されている。

下面部４７には、現像装置１１３にトナーを供給するための図略のトナー供給口が設けられている。また、カバー４２には、当該トナーコンテナ３０を持運ぶ際等に把持するための把持部４８が設けられている。

供給スクリュー５０は、コンテナ体４０内部の左方下部に配設されており、コンテナ体４０内部のトナーを下面部４７のトナー供給口に向けて誘導する機能を有している。この供給スクリュー５０は、軸部５１と、この軸部５１の外周面に形成されたスクリュー部５２と、軸部５１の後端に連設されたピン係合部５３とを有している。

軸部５１は、その前端部５１ａが前面部４３の図略の軸受部に保持されている。また、ピン係合部５３は、駆動伝達ピン４４ａと係合して、当該駆動伝達ピン４４ａからの駆動力を受け、該駆動力によって軸部５１は回転される。軸部５１の回転によってスクリュー部５２も周方向に回転し、トナーを軸部５１に沿って移動させる。

攪拌ユニット６０は、コンテナ体４０内部の中央やや下寄りの位置に配設されており、コンテナ体４０内部のトナーを攪拌する機能を有している。さらに、この攪拌ユニット６０は、トナーコンテナ３０を長期間放置されることで内部のトナーが固形化している場合には、その固形化したトナー（以下、“固形トナー”ということがある）を解す機能も有している。

攪拌ユニット６０は、図２〜図４に示すように、回転駆動する軸部材７０と、この軸部材７０を取り囲むように当該軸部材７０の径方向外側に同心に配設され、軸部材７０と一体に回転する円筒体８０（筒状部材）とを含んでいる。

軸部材７０は、図４に示すように、軸部７１と、この軸部７１の外周面に、軸方向に延びる態様で周方向に等角度（９０度）間隔で突設された４つの補強リブ７２と、軸部７１の後端に連設されたギア取付け部７３と、軸部７１の軸方向中央付近に軸方向に所定間隔を隔てて設けられた一対の第１位置規制部７４と、軸部７１の後端近傍に設けられた第２位置規制部７５と、軸部７１のうち前側の第１位置規制部７４よりも前方領域の外周に設けられた前側スクリュー部７６（搬送部の一部）と、軸部７１のうち後側の第１位置規制部７４よりも後方領域に設けられた後側スクリュー部７７（搬送部の一部）と、を有している。なお、軸部７１のうち一対の第１位置規制部７４により挟まれる領域には、スクリュー部が形成されていない。

軸部７１は、その前端部７１ａが前面部４３の図略の軸受部に保持されている。また、ギア取付け部７３は、図５に示すように、駆動伝達ギア６２を取付け可能なように構成されている。当該駆動伝達ギア６２から与えられる駆動力により、軸部７１は回転駆動される。

前後一対の第１位置規制部７４は、それぞれ、軸直交方向に延びており、その延在方向の両端には二又形状の係合部７４ａが各々形成されている。前側の第１位置規制部７４の係合部７４ａは、円筒体８０の後述する７つの曲板部８３のうち前方から３番目の曲板部８３の半円環リブ８３ａと係合する。後側の第１位置規制部７４の係合部７４ａは、円筒体８０の後述する７つの曲板部８３のうち前方から４番目の曲板部８３の半円環リブ８３ａと係合する。この２つの第１位置規制部７４によって、軸部材７０および円筒体８０の軸方向中央付近の相対位置が固定されている。なお、係合部７４ａの二又内部には、半円環リブ８３ａとの係合性を高めるための当て部７４ｂが設けられている。

第２位置規制部７５は、軸直交方向に延びており、その延在方向の両端には係合片７５ａが各々形成されている。係合片７５ａは、円筒体８０の後述する７つの曲板部８３のうち最後端（前方から７番目）の曲板部８３の切欠き８３ｂに入り込む。この第２位置規制部７５によって、軸部材７０および円筒体８０の後端付近の相対位置が固定されている。

一対のスクリュー部７６，７７は、トナーを軸部材７０の軸方向に移動させるための部材であり、本実施形態では、トナーを軸方向両端部から中央部に向けて移動可能なように、その螺旋方向が設定されている。具体的には、前側スクリュー部７６は、正面視で後方に向かって反時計回りの方向に螺旋が切られている。正確には、半円板を軸方向に連続的に設けることにより、略螺旋の空間が形成されている。なお、半円板を軸方向に間欠的に設けてもよい。後側スクリュー部７７は、正面視で後方に向かって時計回りの方向に螺旋が切られている。本実施形態では、この軸部材７０は、正面視で時計回りの方向に回転駆動される。

円筒体８０は、軸部材７０を挟んで対向するように配される一対の略半円筒状（半割り状）の第１フレーム８０Ａおよび第２フレーム８０Ｂにより構成されている。以下、第１フレーム８０Ａの構成について説明するが、第２フレーム８０Ｂの形状は、第１フレーム８０Ａを軸心回りに１８０度回転させたものと同形状である。

第１フレーム８０Ａは、軸方向に平行に延びる一対の直板部８１，８２と、軸方向に間欠的に７つ配設され、かつ、直板部８１，８２同士を連結するように周方向に延びる半円状の曲板部８３（第１曲板部）と、直板部８１，８２の前部に各々設けられた前側傾斜部８１ａ，８２ａ同士の連結部位に形成されたリブ保持部８４と、７つの曲板部８３のうち前方から１番目、４番目および７番目の曲板部８３の延在方向の一端付近に設けられた位置決めピン８５と、上記前方から１番目、４番目および７番目の曲板部８３の延在方向の他端付近に設けられたピン挿入孔８６と、７つの曲板部８３の延在方向の一端付近に各々設けられたフック部８７（第１係止部）と、７つの曲板部８３の延在方向の他端付近に各々設けられ、フック部８７と係合可能な形状を有するフック係合部８８（第１被係止部）とを有している。

第２フレーム８０Ｂも同様に、直板部８１，８２、曲板部８３（第２曲板部）、リブ保持部８４、位置決めピン８５、ピン挿入孔８６、フック部８７（第２係止部）及びフック係合部８８（第２被係止部）を具備している。

各曲板部８３の内周面には、径内方向に突出して当該曲板部８３を補強する半円環リブ８３ａが設けられている。前述したように、前方から３番目および４番目の曲板部８３の半円環リブ８３ａは、軸部材７０の一対の第１位置規制部７４の係合部７４ａと係合する。また、前方から３番目および４番目の曲板部８３の内周面には、それぞれ、第１位置規制部７４の係合部７４ａに接触し、軸部材７０の軸方向中央部がその軸心回りに回転するのを阻止するための回り止め部８３ｃが形成されている。

最後端の曲板部８３の中央後端縁には、切欠き８３ｂが形成されている。この切欠き８３ｂには、軸部材７０の第２位置規制部７５の係合片７５ａが入り込む。

リブ保持部８４は、軸部材７０の補強リブ７２を嵌込み可能な形状とされている。これによって、軸部材７０および円筒体８０の前端付近の相対位置が固定されている。

第１フレーム８０Ａの各位置決めピン８５は、第２フレーム８０Ｂの対応するピン挿入孔８６に挿入される。また、第１フレーム８０Ａの各ピン挿入孔８６には、第２フレーム８０Ｂの対応する位置決めピン８５が挿入される。

第１フレーム８０Ａの各フック部８７は、第２フレーム８０Ｂの対応するフック係合部８８と係合する。また、第１フレーム８０Ａの各フック係合部８８には、第２フレーム８０Ｂの対応するフック部８７が係合する。

第１フレーム８０Ａは、軸方向に並列に配置される６つの開口部９０を有している。開口部９０は、一対の直板部８１，８２と、７つの曲板部８３とにより囲まれることで形成されている。開口部９０は、第１フレーム８０Ａのうち、少なくとも軸部材７０の一対のスクリュー部７６，７７の各前後端に対応する部位近傍に形成されており、トナーを通過させるための機能を有している。第２フレーム８０Ｂも同様に、６つの開口部９０を有している。

第１実施形態の攪拌ユニット６０の組み立ては、次の通りに行われる。軸部材７０を間に挟んだ状態で、一対のフレーム８０Ａ，８０Ｂを軸部材７０の軸直交方向の相互反対位置から互いに近接させる。そして、第１フレーム８０Ａの７つのフック部８７と第２フレーム８０Ｂの７つのフック係合部８８とを係合させる。また、第２フレーム８０Ｂの７つのフック部８７と第１フレーム８０Ａの７つのフック係合部８８とを係合させる。これにより、一対のフレーム８０Ａ，８０Ｂが軸部材７０を挟み込んだ状態で嵌め合わされて一体化され、円筒形状の攪拌ユニット６０が完成する。

組立てられた状態の攪拌ユニット６０では、第１フレーム８０Ａの３つの位置決めピン８５が第２フレーム８０Ｂの対応する３つのピン挿入孔８６に挿入されるとともに、第２フレーム８０Ｂの３つの位置決めピン８５が第１フレーム８０Ａの対応する３つのピン挿入孔８６に挿入される。このことで、フレーム８０Ａ，８０Ｂ同士の相対位置が固定されている。

また、軸部７１の図４では左右方向に延びる一対の補強リブ７２が、それぞれ、フレーム８０Ａおよび８０Ｂの各リブ保持部８４に保持される。このことで、軸部材７０および円筒体８０の前端の相対位置が固定されている。

また、軸部７１の前側の第１位置規制部７４の一対の係合部７４ａと各フレーム８０Ａ，８０Ｂの前から３番目の曲板部８３の半円環リブ８３ａとが係合するとともに、軸部７１の後側の第１位置規制部７４の一対の係合部７４ａと各フレーム８０Ａ，８０Ｂの前から４番目の曲板部８３の半円環リブ８３ａとが係合する。このことで、軸部材７０および円筒体８０の中央の相対位置が固定されている。

さらに、軸部７１の第２位置規制部７５の一対の係合片７５ａが、各フレーム８０Ａ，８０Ｂの最後端の曲板部８３の切欠き８３ｂ内に入り込むことで、軸部材７０および円筒体８０の後端の相対位置が固定されている。

図２に示すように、組立てられた状態の攪拌ユニット６０では、各フレーム８０Ａ，８０Ｂが備える半円筒状の曲板部８３同士が連結され、あたかも７つのリング片が軸部材７０の軸方向（筒心方向）に沿って所定間隔を置いて配列された態様となる。また、直板部８１，８２は、これらリング片を連結している態様となる。そして、開口部９０は、隣り合う前記リング片間の間隙に形成される態様となっている。

攪拌ユニット６０には、図３および図４に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）からなるフィルム６１が取り付けられている。このフィルム６１は、本実施形態では、第２フレーム８０Ｂの直板部８１近傍（より詳細には、第２フレーム８０Ｂの直板部８１と第１フレーム８０Ａのフック係合部８８との隙間付近）から外方に延びている。フィルム６１の機能は、攪拌ユニット６０の円筒体８０の外側領域に存在する固形トナーに接触して、当該トナーを徐々に掻き崩して細分化することである。

次に、攪拌ユニット６０の作用について説明する。例えば、トナーコンテナ３０を長期間放置すると、コンテナ体４０内部に収容しているトナーが固形化することがある。特に、トナーコンテナ３０が立てられた状態では、コンテナ体４０内部のトナーが片側に寄っており、当該状態でトナーコンテナ３０に振動が与えられると、トナーが非常に強固に締まってしまう。この場合、従来のような攪拌部材で攪拌動作を開始しようとすると、当該攪拌部材に大きな負荷が加わっていた。

本実施形態の攪拌ユニット６０では、図略の駆動源からの駆動力が駆動伝達ギア６２を介して軸部材７０に伝達され、これによって軸部材７０が回転するとともに円筒体８０も回転する。この際に、円筒体８０は軸部材７０と同心に配されているので、円筒体８０が径方向に位置ぶれしない。従って、攪拌ユニット６０の始動時に、円筒体８０が固形化したトナーを突き崩しながら回転するといった動作が極力抑えられ、円筒体８０に加わる負荷が十分に軽いものとなっている。

攪拌ユニット６０の回転動作が開始すると、円筒体８０が回転することで、固形トナーが円筒体８０によって当該円筒体８０の内側と外側とに分断される。そして、軸部材７０に設けたスクリュー部７６，７７によって、円筒体８０によって分断された当該円筒体８０の内側の固形トナーが軸方向に移動されつつ細かく解される。さらに、円筒体８０の内側のトナーの移動先（軸部材７０の中央付近）で過剰となったトナーが、適宜、円筒体８０の開口部９０を通って円筒体８０の外側に溢れ出す。一方で、円筒体８０の内側のトナーの移動元（軸部材７０の両端付近）に生じた空きスペースに、円筒体８０の外側のトナーが開口部９０を通って入り込む。このようにして、攪拌ユニット６０が回転することによって、固形化したトナーが細かく解され、かつ解されたトナーの循環経路が容易に形成される。

以上の通り、第１実施形態に係る攪拌ユニット６０を備えたトナーコンテナ３０によれば、軸部材７０と一体に回転する円筒体８０を設けたから、コンテナ体４０内で固形化したトナーを円筒体８０により当該円筒体８０の内側と外側とに分断することができる。また、軸部材７０にトナーを軸方向に移動させるスクリュー部７６，７７を設けたから、円筒体８０により分断された当該円筒体８０の内側の固形トナーをスクリュー部７６，７７により軸方向に移動させつつ細かく解すことができる。

さらに、円筒体８０の適所にトナーを通過させるための開口部９０を設けたから、トナーを円筒体８０の内側から外側へ、或いは外側から内側へ自在に移動させることができる。このようにして、攪拌ユニット６０が回転することによって、固形化したトナーが細かく解され、かつ解されたトナーの循環経路が容易に形成されるので、トナーを容易に、かつ効率良く攪拌することができる。

しかも、第１実施形態では、円筒体８０を軸部材７０と同心となるように配したから、軸部材７０の回転により円筒体８０が周方向に移動する際に、当該円筒体８０の径方向の位置がぶれない。これにより、攪拌ユニット６０の始動時に、円筒体８０が固形トナーを突き崩しながら回転することが極力抑えられるので、円筒体８０に固形トナーからの大きな負荷が加わるのを抑えることができ、比較的低トルクで攪拌ユニット６０による攪拌動作を開始することができる。

ここで、上述した低トルクで攪拌ユニット６０を回転させ始めることができるという本実施形態の効果を証明するために行った比較実験について説明する。この実験では、まず、第１実施形態の攪拌ユニット６０を備えたトナーコンテナ３０において、固形トナーを攪拌し始めるのに要するトルクを測定した。その結果、２．５ｋｇｆ・ｃｍのトルクで攪拌ユニット６０の回転が開始された。

次に、比較例として図６に示すような外周に一対の攪拌部１６２，１６３が形成された軸１６１を有する攪拌部材１６０を備えたトナーコンテナにおいて、固形トナーを攪拌し始めるのに要するトルクを測定した。その結果、２４．０ｋｇｆ・ｃｍのトルクで攪拌部材１６０の回転が開始された。

以上より、本実施形態の攪拌ユニット６０を備えたトナーコンテナ３０では、比較例の攪拌部材１６０を備えたトナーコンテナと比較して、約１／１０のトルクで攪拌動作が開始されることが判明した。これにより、上記した効果が十分に得られることがわかった。

また、第１実施形態では、円筒体８０を２つのフレーム８０Ａ，８０Ｂにより構成している。このため、円筒体８０の組立てや分解が容易となるので、メンテナンス性が向上する。

また、スクリュー部７６，７７の各螺旋方向を、トナーを軸部材７０の軸方向中央部に向けて移動可能なように設定している。従って、攪拌ユニット６０の回転によって、解したトナーを軸部材７０の両端部から中央方向に移動させることができる。これにより、トナーが軸方向のいずれの側に偏って固形化していても、解したトナーが、固形トナーの多く存在する側に次々と送り込まれるとのを防ぐことができる。従って、トナーの逃げ場がなくなることに起因する攪拌ユニット６０の回転不良の発生を防ぐことができる。

次に、第２実施形態に係る攪拌ユニット６０Ａ（円筒状部材）について説明する。図７は、攪拌ユニット６０Ａの斜視図、図８は、攪拌ユニット６０Ａの分解斜視図である。攪拌ユニット６０Ａは、第１直板部２８１及び第２直板部２８２（一対の直板部）と、半円状の第１〜第１１アーチ片２８３ａ〜２８３ｋとを有するように金型成形された円筒形の本体部２６０と、該本体部２６０に装着される第１フィルム部材２６１、第２フィルム部材２６２及び端部エレメント２７２とを含む。

第１直板部２８１及び第２直板部２８２は、本体部２６０の筒心方向と平行に延びる帯状部分である。第１〜第１１アーチ片２８３ａ〜２８３ｋは、第１直板部２８１及び第２直板部２８２間に架け渡される、半円状に湾曲した帯状部分である。第１直板部２８１と第２直板部２８２とを結ぶ面の右方（−Ｙ）側には第１、第３、第５、第７、第９、第１１アーチ片２８３ａ、２８３ｃ、２８３ｅ、２８３ｇ、２８３ｉ、２８３ｋ（以上、第１アーチ片）が、左方（＋Ｙ）側には第２、第４、第６、第８、第１０アーチ片２８３ｂ、２８３ｄ、２８３ｆ、２８３ｈ、２８３ｊ（以上、第２アーチ片）が、それぞれ前記筒心方向に所定間隔を置いて配列されている。

これらアーチ片の間隙が、本実施形態では開口部２９０とされている。この開口部２９０によって、円筒形の本体部２６０の内側と外側とが連通され、トナーの出入りが自在とされている。

本体部２６０の前方（＋Ｘ）側端部には、半円板状の端部板２８４が備えられている。端部板２８４には、前方方向に突出する軸部２７１が一体的に設けられている。この軸部２７１の前端部２７１ａは、コンテナ体４０の前面部４３（図２参照）に備えられている図略の軸受部で、回転自在に保持される。本体部２６０の後方（−Ｘ）側端部には、端部エレメント２７２が装着されるリング状片２８５が備えられている。

第２実施形態に係る攪拌ユニット６０Ａでは、第１実施形態のように、トナー搬送機能を備えた軸部材７０を別途用いるのではなく、円筒形の本体部２６０自体にトナー搬送機能を具備させている。このため、第１〜第１１アーチ片２８３ａ〜２８３ｋの内の大部分は、前記筒心方向と直交する方向（面）に対して所定角度だけ傾斜させて、第１直板部２８１と第２直板部２８２との間に架け渡されている。

詳しくは、第１〜第５アーチ片２８３ａ〜２８３ｅは、本体部２６０の前方側端部からみて、一つの左回りの螺旋体を概ね形成するように、第１〜第５アーチ片２８３ａ〜２８３ｅが各々傾斜されている。また、第８〜第１１アーチ片２８３ｈ〜２８３ｋは、同じく本体部２６０の前方側端部からみて、一つの右回りの螺旋体を概ね形成するように、第８〜第１１アーチ片２８３ｈ〜２８３ｋが各々傾斜されている。なお、本体部２６０の筒心方向略中央に位置する第６、第７アーチ片２８３ｆ、２８３ｇは、前記筒心方向と直交する方向に対して実質的に傾斜していない。

このように、本体部２６０の筒心方向の前方側には、第１〜第５アーチ片２８３ａ〜２８３ｅにより左回りの螺旋体が、後方側には第８〜第１１アーチ片２８３ｈ〜２８３ｋにより右回りの螺旋体が形成される態様とされている結果、攪拌ユニット６０Ａは、本体部２６０が回転することでトナー搬送機能を発揮できる。すなわち、螺旋状に傾斜したアーチ片の側壁部が、本体部２６０の回転によってトナーを推進させる作用を果たす。本実施形態では、トナーは、本体部２６０の筒心方向両端部から中央部に向けて移動される。

リング状片２８５には、円形蓋の形状を有する端部エレメント２７２が嵌め込まれている。端部エレメント２７２は、後方側に突設されたギア取付け部２７３と、側周壁に設けられた係止爪２７４とを含む。

ギア取付け部２７３は、第１実施形態におけるギア取付け部７３と同様の部分であり、図５に例示したような駆動伝達ギア６２から回転駆動力が入力される部分である。係止爪２７４は、端部エレメント２７２を本体部２６０に固定させるための部材であって、リング状片２８５に備えられた係合孔２８６と係合する。前記回転駆動力がギア取付け部７３に与えられることで、本体部２６０は筒心回りに回転する。

第１フィルム部材２６１は、筒心方向に長い長方形のフィルムであり、第２直板部２８２に取り付けられている。第１フィルム部材２６１は、遊端側から前記長方形の短辺方向に延びる複数のスリット２６３と、基端側に一列に配列された取り付け孔２６４とを含む。一方、第２直板部２８２には、第１フィルム部材２６１を取り付けるための固定部２８２Ａが、取り付け孔２６４に対応して設けられている。

固定部２８２Ａは、スナップフィット構造を備えており、図８に示すように、第２直板部２８２の一部を筒心方向に凹ませて形態の凹部２８２１と、この凹部２８２１のキャビティ内に一部進入する状態がホームポジションである弾性変形片２８２２と、弾性変形片２８２２の前記キャビティ側の面から突出するピン２８２３とを有する。ピン２８２３は、第１フィルム部材２６１の取り付け孔２６４への嵌め込みが可能なサイズとされている。

第１フィルム部材２６１の取り付けに際しては、弾性変形片２８２２が前記キャビティから離間する方向に変形され、凹部２８２１と弾性変形片２８２２との間に第１フィルム部材２６１の基端側を受け入れられる。そして、ピン２８２３を取り付け孔２６４に嵌め込んだ状態で弾性変形片２８２２を復元させることで、第１フィルム部材２６１は第２直板部２８２に固定される（図７参照）。

第２フィルム部材２６２は、軸部２７１に取り付けられる矩形状の小フィルム片であって、スリット２６５と、取り付け孔２６６とを含む。この取り付け孔２６６が、軸部２７１に備えられた図略のピンに嵌合されることで、第２フィルム部材２６２は軸部２７１に固定されている。

これら第１フィルム部材２６１及び第２フィルム部材２６２は、本体部２６０の回転によって、周方向に移動する。その機能は、本体部２６０及び軸部２７１外側領域に存在する固形トナーに接触して、当該トナーを徐々に掻き崩して細分化することである。

第２実施形態に係る攪拌ユニット６０Ａを備えたトナーコンテナ３０によれば、回転する円筒型の本体部２６０を備えるので、コンテナ体４０内で固形化したトナーを本体部２６０により当該本体部２６０の内側と外側とに分断することができる。また、本体部２６０の第１〜第５アーチ片２８３ａ〜２８３ｅ及び第８〜第１１アーチ片２８３ｈ〜２８３ｋは、トナーを筒心方向に移動させる機能を有するので、本体部２６０により分断された固形トナーを筒心方向に移動させつつ細かく解すことができる。

さらに、本体部２６０には、トナーを通過させるための開口部２９０が設けられているので、トナーを本体部２６０の内側から外側へ、或いは外側から内側へ自在に移動させることができる。このようにして、攪拌ユニット６０Ａが回転することによって、固形化したトナーが細かく解され、かつ解されたトナーの循環経路が容易に形成されるので、トナーを容易に、かつ効率良く攪拌することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
（１）上記実施形態においては、画像形成装置１０として複写機を例に挙げて説明した。しかし、画像形成装置１０は、プリンタやファクシミリ装置であってもよい。
（２）第１実施形態では、前側スクリュー部７６の螺旋方向と後側スクリュー部７７の螺旋方向とが互いに反対となるように構成した例について示した。また、第２実施形態では、第１〜第５アーチ片２８３ａ〜２８３ｅと第８〜第１１アーチ片２８３ｈ〜２８３ｋとで螺旋方向を異ならせる例を示した。これに限らず、前後のスクリュー部７６，７７の螺旋方向、各アーチ片２８３ａ〜２８３ｋの螺旋方向が同一となるように構成していても良い。
（３）第１実施形態では、円筒体８０を一対のフレーム８０Ａ，８０Ｂにより構成する例について示した。第２実施形態と同様に、円筒体８０が一体成型品であっても良い。逆に、第２実施形態における円筒形の本体部２６０を、第１実施形態と同様に、一対の半割り部材で構成しても良い。
（４）上記実施形態では、画像形成装置１０内の現像装置１１３にトナーを供給するトナーコンテナ３０を例に挙げて説明した。これに限らず、現像装置とトナーコンテナとが一体になった、いわゆる一成分現像装置にも本発明を適用可能である。
（５）第１実施形態では、軸部材７０と円筒体８０とが組み合わされて両者が一体に回転するように構成した例について示した。これに限らず、軸部材７０および円筒体８０が非係合状態にあり、両者が別々の駆動源により回転する構成であってもよい。また、円筒体８０に、第２実施形態と同様に、トナー搬送能力を具備させるようにしても良い。
（６）上記実施形態では、開口部９０、２９０が、曲板部８３の間又はアーチ片２８３ａ〜２８３ｋの間の隙間である例を示した。これに代えて、円筒体８０又は本体部２６０の筒心方向両端部にのみ、開口部を設けるようにしても良い。この場合、トナーを搬送する搬送部は、筒心方向の一方向にトナーを搬送するものとすれば良い。
（７）上記実施形態では、円筒体８０又及び本体部２６０が円筒形状を有するものを例示したが、これらは必ずしも円筒でなくとも良く、筒状体であれば良い。

本発明の実施形態に係るトナーコンテナが装着される画像形成装置の全体構成を示した正面断面図である。 トナーコンテナの構成を説明するための分解斜視図である。 トナーコンテナの正面断面図である。 第１実施形態に係る攪拌ユニットの分解斜視図である。 コンテナ体による攪拌ユニットの支持構造を示した側面断面図である。 比較例による攪拌部材の構成を説明するための斜視図である。 第２実施形態に係る攪拌ユニットの斜視図である。 第２実施形態に係る攪拌ユニットの分解斜視図である。

１０ 画像形成装置
１１３ 現像装置
３０ トナーコンテナ（トナー容器）
４０ コンテナ体
６０、６０Ａ 攪拌ユニット（円筒状部材）
７０ 軸部材
７６ 前側スクリュー部（搬送部）
７７ 後側スクリュー部（搬送部）
８０ 円筒体
８０Ａ，８０Ｂ 第１フレーム，第２フレーム
８１，８２、２８１、２８２ 直板部
８３ 曲板部
２８３ａ〜２８３ｋ 第１〜第１１アーチ片
９０、２９０ 開口

Claims (5)

1. トナーを収容した状態で画像形成装置に装着されるトナー容器であって、
   トナーを収容するコンテナ体と、
   前記コンテナ体の内部に配設され、前記トナーを攪拌する攪拌ユニットと、を備え、
   前記攪拌ユニットは、
   前記コンテナ体に支持された状態で回転駆動する軸部材と、
   円筒状の周壁を有し前記軸部材を取り囲むように当該軸部材の径方向外側に同心に配設され、前記軸部材の軸心を中心に回転する円筒体と、
   前記円筒状の周壁に設けられ前記トナーを通過させる開口部と、
   前記トナーを前記円筒体の筒心方向に搬送する搬送部と、を含み、
   前記搬送部は、前記軸部材の軸方向に沿って設けられ、当該軸部材の回転駆動によってトナーを前記軸部材の軸方向両端部から軸方向中央部に向けて移動させるものであり、
   前記開口部は、前記搬送部の軸方向両端に対応する部位に設けられている
   ことを特徴とするトナー容器。
2. 請求項１に記載のトナー容器において、
   前記円筒体は、
   前記軸方向に延びる一対の直板部と、前記軸方向に間欠的に複数配設され、かつ、前記直板部同士を連結するように周方向に延びる半円状の第１曲板部とを有する半円筒状の第１フレームと、
   前記第１フレームと同様な直板部及び第２曲板部を有する半円筒状の第２フレームと、を含み、
   前記第１フレームと第２フレームとは、円筒体を形成するよう一体化されていることを特徴とするトナー容器。
3. 請求項２に記載のトナー容器において、
   前記第１曲板部の延在方向の一端には第１係止部が設けられるとともに、他端には第１被係止部が設けられ、
   前記第２曲板部の延在方向の一端には、前記第１係止部に係合されることが可能な形状の第２被係止部が設けられるとともに、他端には前記第１被係止部に係合することが可能な第２係止部が設けられ、
   前記第１係止部と前記第２被係止部との係合、及び、前記第２係止部と前記第１被係止
   部との係合によって、前記円筒体が形成されていることを特徴とするトナー容器。
4. トナーを収容した状態で画像形成装置に装着されるトナー容器であって、
   トナーを収容するコンテナ体と、
   前記コンテナ体の内部に配設され、前記トナーを攪拌する攪拌ユニットと、を備え、
   前記攪拌ユニットは、
   筒状の周壁を有し筒心回りに回転する筒状部材と、
   前記筒状の周壁に設けられ前記トナーを通過させる開口部と、
   前記トナーを前記筒体部材の筒心方向に搬送する搬送部と、を含み、
   前記筒状部材は、
   所定間隔を置いて前記筒心方向と平行に配置される一対の直板部と、
   前記一対の直板部間に架け渡される複数の半円状アーチ片と、を含み、
   前記アーチ片は、前記筒心方向に所定間隔を置いて配列され、前記開口部は、隣り合う前記アーチ片間の間隙であって、
   前記アーチ片は、前記筒心方向と直交する方向に対して傾斜させて前記一対の直板部間に架け渡され、これにより前記搬送部の機能が付与されており、
   前記アーチ片は、一対の直板部を結ぶ面の一方の側に位置する第１アーチ片と、他方の側に位置する第２アーチ片とを含み、
   前記第１アーチ片と第２アーチ片とで螺旋体が概ね形成されるように、前記第１アーチ片及び第２アーチ片が傾斜されており、
   前記アーチ片によるトナー搬送は、前記直板部の両端部から中央部に向けて移動させるものである
   ことを特徴とするトナー容器。
5. 請求項２又は４に記載のトナー容器において、
   前記直板部に取り付けられるフィルム部材をさらに備えることを特徴とするトナー容器。
   

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