JP5750460B2 - トナー容器及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー容器及びそれを備えた画像形成装置に関する。

レーザープリンター等の画像形成装置は、例えば特許文献１に開示されているように、装置本体に装着されたトナー容器であるトナーコンテナを備えている。装置本体には、現像部を有する画像形成部が設けられている。

トナーコンテナは、現像剤としてのトナーが収容された筐体を有している。筐体は、通常、樹脂等により形成されている。筐体には、トナーを装置本体の現像部に供給するためのトナー供給部が設けられている。さらに、筐体の内部には、トナーをトナー供給部へ搬送するためのスクリュー部及び攪拌機構が設けられている。

筐体の内部に収容されているトナーは、攪拌機構により攪拌されると共にスクリュー部へ搬送される。スクリュー部に搬送されたトナーは、回転するスクリュー部によってトナー供給部へ搬送される。そうして、トナーは、トナー供給部から筐体外部の上記現像部へ供給される。

トナーコンテナは、装置本体に対して着脱可能に構成されている。そして、画像形成装置の使用によりトナーコンテナ内のトナーが少なくなって使用済みになると、当該使用済みのトナーコンテナは装置本体から取り外される。その後、トナーが充填された新たなトナーコンテナが装置本体に装着される。そのことにより、画像形成装置は継続して画像形成を行うことが可能になる。

特開２００９−１８６５９７号公報

ところで、近年、環境問題が重要視されており、使用済みのトナー容器を廃棄する場合にも、その構成部品を材質等に応じて分別することが望まれる。

ここで、トナー容器の攪拌機構は、筐体の内部で回転駆動されるシャフトと、基端部がシャフトに装着される一方、先端部がシャフトの回転状態で筐体の少なくとも底部内壁面に接触しながら移動する攪拌シートとを有することが可能である。シャフトには剛性が要求される一方、攪拌シートには弾性が要求されるため、シャフト及び攪拌シートは、通常、互いに異なる材質を有することとなる。

よって、使用済みのトナー容器を廃棄する場合には、シャフト及び攪拌シートを互いに分離する作業が必要になるので、分別に手間がかかるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用済みのトナー容器を廃棄する場合に、トナー容器の構成部品の分別に要する手間を軽減することにある。

本発明に係るトナー容器は、画像形成装置の装置本体に装着されると共にトナーを収容する筐体と、上記筐体に設けられ、上記装置本体に上記トナーを供給するためのトナー供給部と、上記トナー供給部へ上記トナーが搬送されるように上記筐体の内部で上記トナーを攪拌する攪拌機構とを備えている。

上記攪拌機構は、上記筐体の内部で回転駆動されるシャフトと、基端部が上記シャフトに着脱可能に装着される一方、先端部が上記シャフトの回転状態で上記筐体の少なくとも底部内壁面に接触しながら移動する攪拌シートとを有し、上記筐体の底部には、可動部材が設けられている。

上記可動部材は、上記筐体内のトナーが所定量以上であるときに、上記筐体の底部内壁面に沿った倒伏位置に倒伏している一方、上記筐体内のトナーが上記所定量未満であるときに、上記倒伏位置から当該可動部材の少なくとも一部が上記筐体の底部内壁面から突出した突出位置に移動するように構成されている。

そして、上記攪拌シートは、上記突出位置に移動した可動部材に係合する係合部を有し、該係合部が上記可動部材に係合した状態で当該攪拌シートが移動すると、当該攪拌シートの基端部が上記シャフトから離脱するように構成されている。

この構成によると、筐体内のトナーが所定量以上であるときは、可動部材が筐体の底部内壁面に沿って倒伏しているので、可動部材は攪拌機構によるトナーの攪拌動作を阻害しない。よって、筐体内のトナーは、シャフトと共に回転する攪拌シートにより攪拌されてトナー供給部へ搬送される。

一方、筐体内のトナーが所定量未満であるときは、可動部材の少なくとも一部が筐体の底部内壁面から突出するので、その可動部材に攪拌シートの係合部が係合する。そのことにより、シャフトと共に回転している攪拌シートが係合部において可動部材に引っ張られるので、攪拌シートの基端部分がシャフトから離脱することとなる。

よって、筐体内のトナーが所定量未満となってトナー容器が使用済み状態となったときに、攪拌シートがすでにシャフトから離脱した状態となっているので、使用済みのトナー容器を廃棄する場合に、シャフトと攪拌シートとを互いに分離する作業が不要となる。したがって、使用済みのトナー容器を廃棄する場合に、その構成部品の分別に要する手間を軽減することが可能となる。

上記筐体の底部には、上記可動部材の少なくとも一部を上記筐体の壁面から突出させるように付勢する付勢部材が設けられていることが好ましい。この構成によると、付勢部材の付勢力によって可動部材を倒伏位置から突出位置へ移動させることが可能となる。

上記付勢部材は、好ましくは圧縮された弾性部材である。この構成によると、付勢部材を弾性部材によって好適に具現化できる。

上記係合部は上記攪拌シートに形成された開口部であることが好ましい。この構成によると、突出位置に移動した可動部材に攪拌シートの開口部が係合することとなる。よって、攪拌シートの係合部を開口部という簡単な構成によって形成できるため、製造コストの増加を抑制しつつ攪拌シートの係合部を可動部材に確実に係合させることが可能になる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記トナー容器を備えている。この構成によると、トナー容器が使用済みとなったときに、その攪拌シートとシャフトとが互いに分離した状態となっているので、画像形成装置を廃棄する場合にもその分別に要する手間を軽減することが可能となる。

本発明によれば、使用済みのトナー容器を廃棄する場合に、その構成部品の分別に要する手間を軽減することができる。

図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、本実施形態におけるトナーコンテナの外観を示す斜視図である。 図３は、コンテナ本体の外観を示す斜視図である。 図４は、トナーコンテナの縦断面を示す断面図である。 図５は、攪拌機構の外観を示す平面図である。 図６は、シャフトの一部を拡大した斜視図である。 図７は、コンテナ本体に取り付けられたストッパー機構を示す斜視図である。 図８は、可動部材が倒伏しているストッパー機構を示す斜視図である。 図９は、可動部材が突出しているストッパー機構を示す斜視図である。 図１０は、ストッパー機構の構成を示す分解斜視図である。 図１１は、筐体内のトナーが所定量以上であるときのストッパー機構を示す断面図である。 図１２は、筐体内のトナーが所定量未満であるときのストッパー機構を示す断面図である。 図１３は、作動したストッパー機構と、ストッパー機構に向かって移動する攪拌シートとを一部破断して示す斜視図である。 図１４は、作動したストッパー機構と、ストッパー機構に向かって移動する攪拌シートとを示す断面図である。 図１５は、ストッパー機構の可動部材に係合部が係合した攪拌シートを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
＜レーザープリンター＞
図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１の概略構成を示す断面図である。

レーザープリンター１は、図１に示すように、装置本体２と、装置本体２に着脱可能に装着されたトナーコンテナ２１とを備えている。

装置本体２は、手差し給紙部６と、カセット給紙部７と、画像形成部８と、定着部９と、排紙部１０とを有している。そうして、レーザープリンター１は、装置本体２内の搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。

手差し給紙部６は、装置本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ４と、装置本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー５とを有している。

カセット給紙部７は、装置本体２の底部に設けられている。カセット給紙部７は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラー１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラー１３及びリタードローラー１４とを備えている。

画像形成部８は、プリント本体２内におけるカセット給紙部７の上方に設けられている。画像形成部８は、装置本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光ドラム１６と、感光ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９及びクリーニング部２０と、感光ドラム１６の上方に配置された光走査装置であるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）３０とを備えている。現像部１８には、トナーコンテナ２１からトナーが供給される。そうして、画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙に画像を形成するようになっている。

尚、搬送路Ｌには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８に供給する一対のレジストローラー１５が設けられている。

定着部９は、画像形成部８の側方に配置されている。定着部９は、互いに圧接されて回転する定着ローラー２２及び加圧ローラー２３を備えている。そうして、定着部９は、画像形成部８で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。

排紙部１０は、定着部９の上方に設けられている。排紙部１０は、排紙トレイ３と、排紙トレイ３へ用紙を搬送するための一対の排紙ローラー２４と、排紙ローラー対２４へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ２５とを備えている。排紙トレイ３は、装置本体２の上部に凹状に形成されている。

レーザープリンター１が画像データを受信すると、画像形成部８において、感光ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光ドラム１６の表面を帯電させる。

そして、画像データに基づいて、レーザー光がレーザースキャナユニット３０から感光ドラム１６へ出射される。感光ドラム１６の表面には、レーザー光が照射されることによって静電潜像が形成される。一方、現像部１８にはトナーコンテナ２１からトナーが供給される。感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８で現像されることにより、トナー像として可視像となる。

その後、用紙は、転写ローラー１９により感光ドラム１６の表面に押し付けられる。そのことにより、用紙に感光ドラム１６のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部９において定着ローラー２３と加圧ローラー２４とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。

＜トナーコンテナ＞
図２は、本実施形態におけるトナーコンテナ２１の外観を示す斜視図である。図３は、コンテナ本体３５の外観を示す斜視図である。図４は、トナーコンテナ２１の縦断面を示す断面図である。

トナーコンテナ２１は、画像形成部８の上方に配置されている。図２〜図４に示すように、トナーコンテナ２１は、装置本体２に装着されると共にトナーを収容する筐体３１と、筐体３１に設けられ、装置本体２にトナーを供給するためのトナー供給部３２と、トナー供給部３２へトナーが搬送されるように筐体３１の内部でトナーを攪拌する攪拌機構４０とを備えている。

筐体３１は、上部が開放された有底のコンテナ本体３５と、コンテナ本体３５の開放部分を閉塞する蓋部３６とを有している。コンテナ本体３５は、図４に示すように、断面円弧状の内壁面３７ａを有する底部３７を有している。

図５は、攪拌機構４０の外観を示す平面図である。攪拌機構４０は、図３に示すように、コンテナ本体３５に装着されている。攪拌機構４０は、筐体３１の内部で回転駆動されるシャフト４１と、シャフト４１に取り付けられた攪拌シート４２とを有している。

シャフト４１は、筐体３１の内部で延びており、そのシャフト４１の軸方向に沿って上記断面円弧状の内壁面３７ａが延びている。シャフト４１の一端は、コンテナ本体３５の外部に配置された駆動プーリ４３に連結されている。そのことにより、シャフト４１は回転駆動されるようになっている。

攪拌シート４２は、弾性を有するシート部材からなり、例えばプラスチックフィルム等によって形成されている。攪拌シート４２には、その先端部４２ａから基端部４２ｂ側へ向かって延びる複数のスリット４６が形成されている。

シャフトには剛性が要求される一方、攪拌シートには弾性が要求されることから、シャフト及び攪拌シートは、互いに異なる材料によって形成されている。例えば、シャフトは、ガラスが混合された樹脂や、樹脂により被覆された金属の芯材等によって構成することが好ましい。一方、攪拌シートは、例えばウレタンゴム等からなる熱可塑性シートやＰＥＴフィルムによって構成することが好ましい。

攪拌シート４２の基端部４２ｂは、シャフト４１に着脱可能に装着されている。ここで、図６は、シャフトの一部を拡大した斜視図である。図５及び図６に示すように、シャフト４１には、その軸方向に所定の間隔で配置された複数の突起部４４が形成されている。攪拌シート４２には、各突起部４４に対応して複数の孔部４５が形成されている。そして、孔部４５が突起部４４にそれぞれ係合することによって、攪拌シート４２がシャフト４１に取り付けられている。

一方、攪拌シート４２の先端部４２ａは、図４に示すように、シャフト４１の回転状態で筐体３１の少なくとも底部３７の内壁面３７ａに接触しながら移動するように設けられている。そのことにより、筐体３１内のトナーは、シャフト４１と共に回転する攪拌シート４２によって攪拌されるようになっている。

筐体３１の内部には、上記シャフト４１の軸方向に延びるスクリュー４８が設けられている。スクリュー４８は、筐体３１における底部３７の最も低い位置よりも上方に配置されている。スクリュー４８は、回転することによってトナーを当該スクリュー４８の軸方向一方側へ搬送するように構成されている。また、スクリュー４８によるトナー搬送先のコンテナ本体３５には、トナー供給部３２としてのトナー排出口及びシャッターが設けられている。

そうして、攪拌機構４０のシャフト４１が回転駆動することにより、攪拌シート４２がコンテナ本体３５の底部３７における内壁面３７ａに接触しながら回転する。そのことにより、筐体３１の底部３７のトナーは、攪拌シート４２によって攪拌されつつスクリュー４８側へかき上げられる。次いで、トナーは、回転するスクリュー４８によってトナー供給部３２へ搬送される。そして、トナー供給部３２に到達したトナーは、レーザープリンター１の装置本体２における現像部１８へ供給される。

そして、図３及び図４に示すように、上記トナーコンテナ２１における筐体３１の底部３７には、トナーコンテナ２１が使用済み状態となったときに攪拌シート４２をシャフト４１から離脱させるためのストッパー機構５０が設けられている。

ここで、図７〜図１０は、ストッパー機構５０の構成を示す斜視図である。図１１及び図１２は、ストッパー機構５０の作動状態を示す拡大断面図である。

ストッパー機構５０は、図７〜図１０に示すように、可動部材５１と、可動部材５１を支持する支持部材５２と、可動部材５１及び支持部材５２の間に介在された付勢部材５３とを有している。

可動部材５１は、コンテナ本体３５の底部３７における内壁面３７ａに沿った表面を有する板状の本体部５１ａを有している。本体部５１ａの先端は爪状に形成されている。一方、本体部５１ａの基端側には、一組のブラケット５１ｂが一体に形成されている。ブラケット５１ｂには軸５１ｃがそれぞれ一体に形成されている。また、本体部５１ａの下面には、付勢部材５３を係止するための突起５１ｄが形成されている。

支持部材５２は、上部が開放された箱状の格納部５２ａと、格納部５２ａの左右両側にそれぞれ延びるブラケット５２ｂとを有している。格納部５２ａを構成している互いに対向する壁には貫通孔５２ｃが形成されている。また、格納部５２ａの底には、付勢部材５３を係止するための突起５２ｄが形成されている。

そして、可動部材５１の軸５１ｃが格納部５２ａの貫通孔５２ｃに挿入されている。そのことにより、図８及び図９に示すように、可動部材５１は、支持部材５２によって軸５１ｃの軸心周りに揺動可能に支持されている。

格納部５２ａは、コンテナ本体３５の底部３７に形成された凹部３７ｂに収容されている。そして、図７に示すように、支持部材５２は、格納部５２ａが凹部３７ｂに収容された状態で、ブラケット５２ｂにおいてビス５４によりコンテナ本体３５の底部３７に取り付け固定されている。

付勢部材５３は、可動部材５１の少なくとも一部を筐体３１の内壁面３７ａから突出させるように付勢する。付勢部材５３は、好ましくは圧縮された弾性部材である。弾性部材としては、例えば圧縮バネが好適である。例えば付勢部材５３が圧縮バネである場合、付勢部材５３の付勢力はバネ係数を規定することにより所望の大きさに設定することができる。

図１１に示すように、筐体３１内のトナー５５が所定量以上であってトナーコンテナ２１が使用可能状態であるときに、可動部材５１は、トナー５５の重みにより筐体３１の底部３７における内壁面３７ａに沿った倒伏位置Ａに倒伏している。このとき、トナー５５の重みによって可動部材５１に加わる力は、付勢部材５３の付勢力よりも大きい。

一方、図１２に示すように、筐体３１内のトナー５５が上記所定量未満であってトナーコンテナ２１が使用済み状態となったときに、可動部材５１は、倒伏位置Ａから当該可動部材５１の少なくとも一部としての先端側部分が、筐体３１の底部３７における内壁面３７ａから突出した突出位置Ｂに移動するように構成されている。このとき、トナー５５の重みによって可動部材５１に加わる力は、付勢部材５３の付勢力よりも小さい。

図１３〜図１５は、作動したストッパー機構５０と攪拌シート４２との関係を示している。

攪拌シート４２は、突出位置Ｂに移動した可動部材５１に係合する係合部５６を有している。図５及び図１３に示すように、係合部５６は、好ましくは攪拌シート４２に形成された開口部である。

そして、攪拌シート４２は、係合部５６が可動部材５１に係合した状態で当該攪拌シートが移動すると、当該攪拌シート４２の基端部４２ｂがシャフト４１から離脱するように構成されている。すなわち、攪拌シート４２の先端部４２ａが、係合部５６に引っ掛かった可動部材５１により引っ張られることにより、攪拌シート４２の孔部４５がシャフト４１の突起部４４から外れる。そのことによって、攪拌シート４２はシャフト４１から離脱する。

したがって、本実施形態によると、筐３１体内のトナー５５が所定量以上であるときは、可動部材５１が筐体３１における底部３７の内壁面３７ａに沿って倒伏しているので、可動部材５１は攪拌機構４０によるトナー５５の攪拌動作を阻害しない。よって、筐体３１内のトナー５５は、シャフト４１と共に回転する攪拌シート４２により攪拌され、スクリュー４８を介してトナー供給部３２へ搬送される。

一方、筐体３１内のトナー５５が所定量未満であるときは、可動部材５１の少なくとも一部が筐体３１における底部３７の内壁面３７ａから突出するので、その可動部材５１に攪拌シート４２の係合部５６が係合する。そのことにより、シャフト４１と共に回転している攪拌シート４２が係合部５６において可動部材５１により引っ張られるので、攪拌シート４２の基端部４２ｂがシャフト４１から離脱することとなる。

よって、筐体３１内のトナー５５が所定量未満となってトナーコンテナ２１が使用済み状態となったときに、攪拌シート４２がすでにシャフト４１から離脱した状態となっているので、使用済みのトナーコンテナ２１を廃棄する場合に、シャフト４１と攪拌シート４２とを互いに分離する作業が不要となる。したがって、使用済みのトナーコンテナ２１を廃棄する場合に、その構成部品の分別に要する手間を軽減することができる。

また、ストッパー機構５０が付勢部材５３を有することにより、その付勢部材５３の付勢力によって可動部材５１を倒伏位置Ａから突出位置Ｂへ移動させることができる。さらに、付勢部材５３を圧縮された弾性部材とすることにより、付勢部材５３を弾性部材によって好適に具現化できる。

さらに、係合部５６を攪拌シート４２に形成された開口部によって形成することにより、突出位置Ｂに移動した可動部材５１に攪拌シート４２の開口部を係合させることができる。よって、攪拌シート４２の係合部５６を開口部という簡単な構成によって形成できるため、製造コストの増加を抑制しつつ攪拌シート４２の係合部５６を可動部材５１に確実に係合させることができる。

また、本実施形態におけるレーザープリンター１は、上記トナーコンテナ２１を備えているので、トナーコンテナ２１が使用済みとなったときに、その攪拌シート４２とシャフト４１とが互いに分離した状態となっているので、画像形成装置を廃棄する場合にもその分別に要する手間を軽減することができる。

尚、上述の実施形態では、攪拌シート２の係合部５６を当該攪拌シート４２に形成した開口部によって構成したが、係合部５６の構成はこれに限定されない。係合部５６は、可動部材４１に係合する他の構造であってもよい。

また、上述の実施形態では、ストッパー機構５０を設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、倒伏位置と突出位置との間を移動する可動部材を設ける構成とすればよい。例えば、筐体３１内のトナーの量を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて可動部材を移動させるアクチュエータとを設ける構成としてもよい。

また、本実施形態では、画像形成装置の一例として、レーザープリンター１について説明したが、本発明に係る画像形成装置は、これに限らず、例えば複写機、スキャナ装置、又は複合機等の他の画像形成装置としてもよい。

以上説明したように、本発明は、トナー容器及びそれを備えた画像形成装置について有用である。

１ レーザープリンター（画像形成装置）
２ 装置本体
２１ トナーコンテナ（トナー容器）
３１ 筐体
３２ トナー供給部
３７ 底部
３７ａ 内壁面
４０ 攪拌機構
４１ シャフト
４２ 攪拌シート
４２ａ 先端部
４２ｂ 基端部
５１ 可動部材
５３ 付勢部材
５５ トナー
５６ 係合部
Ａ 倒伏位置
Ｂ 突出位置

Claims (5)

1. 画像形成装置の装置本体に装着されると共にトナーを収容する筐体と、
   上記筐体に設けられ、上記装置本体に上記トナーを供給するためのトナー供給部と、
   上記トナー供給部へ上記トナーが搬送されるように上記筐体の内部で上記トナーを攪拌する攪拌機構とを備え、
   上記攪拌機構は、上記筐体の内部で回転駆動されるシャフトと、基端部が上記シャフトに着脱可能に装着される一方、先端部が上記シャフトの回転状態で上記筐体の少なくとも底部内壁面に接触しながら移動する攪拌シートとを有し、
   上記筐体の底部には、可動部材が設けられており、
   上記可動部材は、上記筐体内のトナーが所定量以上であるときに、上記筐体の底部内壁面に沿った倒伏位置に倒伏している一方、上記筐体内のトナーが上記所定量未満であるときに、上記倒伏位置から当該可動部材の少なくとも一部が上記筐体の底部内壁面から突出した突出位置に移動するように構成され、
   上記攪拌シートは、上記突出位置に移動した可動部材に係合する係合部を有し、該係合部が上記可動部材に係合した状態で当該攪拌シートが移動すると、当該攪拌シートの基端部が上記シャフトから離脱するように構成されている、トナー容器。
2. 請求項１に記載のトナー容器において、
   上記筐体の底部には、上記可動部材の少なくとも一部を上記筐体の壁面から突出させるように付勢する付勢部材が設けられている、トナー容器。
3. 請求項２に記載のトナー容器において、
   上記付勢部材は圧縮された弾性部材である、トナー容器。
4. 請求項１乃至３の何れか1つに記載のトナー容器において、
   上記係合部は上記攪拌シートに形成された開口部である、トナー容器。
5. 請求項１乃至４の何れか1つに記載のトナー容器を備えている、画像形成装置。
   

Images