JP6061411B2 - 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るトナー容器としての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と、トナーを攪拌する攪拌機構とが設けられている。

攪拌機構は、筐体の内部で回転駆動されるシャフトと、シャフトに取り付けられた攪拌シートとを有している。スクリュー部は、筐体の内部で回転駆動されるスクリュー軸と、スクリュー軸の表面に形成されると共に当該スクリュー軸の軸方向に沿って延びる螺旋状の搬送羽根とを有している。スクリュー軸の一端は、筐体の内部に形成された軸受によって回転可能に支持されている。一方、スクリュー軸の他端は、筐体の内部においてモーターの駆動力を伝達するための駆動部材により支持されている。

そして、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。こうして、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。

特開２０１０−１７６０３３号公報

ところで、トナーコンテナにおける側壁の外側面には、例えばトナーコンテナを装置本体に着脱する際にユーザーが把持するための把持部等の構造部が形成される場合がある。この把持部等の構造部は、金型によってトナーコンテナの筐体と一体に形成される。

しかし、上記スクリュー軸を支持する支持部を筐体の側壁よりも外側に突出するように配置すると、金型の構成上、その側壁に把持部等の構造物を形成することが難しくなることから、筐体の側壁の外側面における設計の自由度が低下する場合がある。

また、上記支持部をスクリュー軸の端部と共に筐体の側壁よりも外側に配置すれば、当該支持部によって装置本体側の部品の配置が大きく制限される場合もある。

ところが、筐体の側壁よりも内側に支持部を配置すると、その支持部の周囲に集まったトナーはスクリュー部の搬送羽根によって搬送されないので、トナーが支持部の周囲において凝集し易くな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、スクリュー軸を支持する支持部を筐体の側壁よりも内側に配置しながらも、筐体内のトナーをスクリュー部によって効率よく搬送することにある。

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、上記筐体の内部で回転駆動されるスクリュー軸、及び該スクリュー軸に形成されて上記スクリュー軸と共に回転することにより上記トナーを上記トナー供給部へ搬送する搬送羽根を有するスクリュー部と、上記筐体の側壁よりも該筐体の内側に配置され、上記スクリュー軸の端部を支持し、上記搬送羽根の一部が周囲に設けられる支持部とを備えている。

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。

本発明によれば、スクリュー軸を支持する支持部を筐体の側壁よりも内側に配置しながらも、筐体内のトナーをスクリュー部によって効率よく搬送することができる。

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上部外観を示す斜視図である。 図３は、トナーコンテナの構成を示す分解斜視図である。 図４は、トナーコンテナの底部外観を示す斜視図である。 図５は、コンテナ本体の内部構成を示す平面図である。 図６は、スクリュー部の外観を示す斜視図である。 図７は、軸受に支持されているスクリュー部の端部を拡大して示す断面図である。 図８は、駆動部材に支持されているスクリュー部の端部を拡大して示す断面図である。 図９は、スクリュー部の端部をそれぞれ拡大して示す斜視図である。 図１０は、軸受に支持されているスクリュー部の端部を拡大して示す斜視図である。

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。
＜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容器であるトナーコンテナ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、装置本体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、一対の排紙ローラー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２２と加圧ローラー２３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〜図５は、本実施形態におけるトナーコンテナ２１の構成を示している。

トナーコンテナ２１は、例えば画像形成部８の上方に配置されている。図２〜図５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、筐体３１の内部でトナーを攪拌する攪拌機構４０と、トナーをトナー供給部３２へ搬送するためのスクリュー部５０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、断面円弧状の内壁面を有する底部３７を有している。

図４に示すように、筐体３１の側壁３１ａには、トナーコンテナ２１を装置本体２に着脱する際にユーザーが把持するための把持部４４が、筐体３１の外側に突出するように形成されている。

一方、図３及び図４に示すように、把持部４４が形成されている側壁３１ａに対向する側壁３１ｂには、筐体３１を装置本体２側に位置決めするための位置決め部材４５が、筐体３１の外側に突出するように形成されている。

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。

筐体３１はシャフト４１に沿って延びている。シャフト４１の一端は、コンテナ本体３５に回転可能に支持されている。一方、シャフト４１の他端は、コンテナ本体３５の外部に配置された駆動カップリング部４３に連結されている。そうして、シャフト４１は、駆動カップリング部４３を介して伝達された駆動力によって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は長方形状に形成されており、その長辺部分がシャフト４１に固定されている。そして、攪拌シート４２におけるシャフト４１に固定されていない側の長辺部分が、シャフト４１の回転状態で筐体３１の少なくとも底部３７の内壁面に接触しながら移動するようになっている。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。

スクリュー部５０は、筐体３１の内部でシャフト４１に沿って延びるように配置されている。また、スクリュー部５０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。そして、スクリュー部５０は、回転することによってトナーを当該スクリュー部５０の軸方向に搬送するように構成されている。

また、スクリュー部５０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３２ａ及びシャッター３２ｂが設けられている。図５に示すように、トナー排出口３２ａは、筐体３１内において例えば同図で左側に偏った位置に設けられている。

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部５０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部５０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。

次に、スクリュー部５０及びその支持構造について詳述する。

スクリュー部５０は、図５及び図６に示すように、シャフト４１と平行に延びると共に筐体３１の内部で回転駆動されるスクリュー軸５１と、スクリュー軸５１に形成されてスクリュー軸５１と共に回転することによりトナーをトナー供給部３２へ搬送する搬送羽根５２とを有している。

ここで、図７及び図８はスクリュー軸５１の端部近傍を拡大して示している。図９及び図１０はスクリュー部５０の外観を拡大して示している。図７及び図８に示すように、スクリュー軸５１の端部は、トナーコンテナ２１に設けられた支持部５３によって支持されている。

すなわち、図７に示すように、スクリュー軸５１の一方の端部は、支持部５３としての円筒状の軸受５４によって回転可能に支持されている。軸受５４は、筐体３１の側壁３１ａよりも筐体３１の内側に配置されており、筐体３１の側壁３１ａから筐体３１の内側に突出して形成されている。

一方、図８及び図９に示すように、スクリュー軸５１の他方の端部には、スクリュー軸５１の軸方向に延びる筒状部５１ａが形成されている。スクリュー軸５１の筒状部５１ａは、スクリュー軸５１に駆動力を伝達するための駆動部材５５の一端部に外嵌合している。また、駆動部材５５は爪部（不図示）を有し、その爪部が、筒状部５１ａの側面に形成されている開口部５１ｂに係合することによって、駆動部材５５が筒状部５１ａに固定されている。そのことにより、スクリュー軸５１は、駆動部材５５と一体に回転するようになっている。

そして、筒状部５１ａが外嵌合している駆動部材５５の一端部が、スクリュー軸５１の端部を支持する支持部５３としての第１ジョイント部５５ａになっている。この第１ジョイント部５５ａは、筐体３１の側壁３１ｂよりも筐体３１の内側に配置されている。

ここで、コンテナ本体３５には筐体３１の外側へ延びる円筒状の軸受部５６が形成されている。駆動部材５５は、軸受部５６の内周面によって回転可能に支持された円筒状の軸部５５ｂと、軸部５５ｂの一端側に形成された上記第１ジョイント部５５ａと、軸部５５ｂの他端側に形成された第２ジョイント部５５ｃとを有している。

筐体３１内における軸部５５ｂの周囲には、トナーの筐体３１外部への飛散を防止するためのシール部材５７が設けられている。第２ジョイント部５５ｃは、駆動部材５５の回転軸に沿って延びる三角柱状に形成されている。

一方、装置本体２側のフレーム５９には、駆動手段としてのモーター（図示省略）が設けられると共に、モーターの駆動力を伝達するための本体側駆動部材６０が回転可能に設けられている。本体側駆動部材６０の一端部には、本体側駆動部材６０の回転軸に沿って延びる穴部６１が形成されている。そして、穴部６１に上記第２ジョイント部５５ｃが内嵌合されることによって、本体側駆動部材６０と駆動部材５５とが一体に回転するようになっている。よって、本体側駆動部材６０、駆動部材５５及びスクリュー部５０は、モーターの駆動力により一体に回転駆動されることとなる。

図６及び図９に示すように、搬送羽根５２は、スクリュー軸５１の軸方向に螺旋状に延びている。搬送羽根５２は、トナーを搬送する搬送面の傾きが互いに異なる第１羽根５２ａ及び第２羽根５２ｂを有している。図５に示すように、第１羽根５２ａはトナー供給部３２よりも軸受５４側に設けられる一方、第２羽根５２ｂはトナー供給部３２よりも駆動部材５５側に設けられている。そうして、スクリュー軸５１が回転することによって、軸受５４側のトナーが第１羽根５２ａによりトナー供給部３２へ向かって搬送されると共に、駆動部材５５側のトナーが第２羽根５２ｂによりトナー供給部３２へ向かって搬送される。

そして、図７及び図８に示すように、搬送羽根５２の一部は、支持部５３としての軸受５４及び第１ジョイント部５５ａの周囲にそれぞれ設けられている。

すなわち、図９及び図１０に示すように、第１羽根５２ａの一部は、軸受５４に支持されるスクリュー軸５１の端部を囲むように形成されている。このスクリュー軸５１の端部において、スクリュー軸５１の端部の外周面と第１羽根５２ａの一部との間には、軸受５４の周壁が挿入されるように隙間が設けられている。そのことにより、第１羽根５２ａの一部が軸受５４の外周面に沿って回転するようになっている。

また、図８及び図９に示すように、第２羽根５２ｂの一部は、第１ジョイント部５５ａに外嵌合する筒状部５１ａの外周面に形成されている。そのことにより、第２羽根５２ｂの一部が筒状部５１ａと一体に回転するようになっている。

以上の構成により、上記トナーコンテナ２１において、スクリュー軸５１は、筐体３１の内部において当該スクリュー軸５１の端部が支持部５３としての軸受５４及び駆動部材５５の第１ジョイント部５５ａにより支持された状態で回転する。そして、搬送羽根５２の第１羽根５２ａ及び第２羽根５２ｂがスクリュー軸５１と共に回転することによって、筐体３１内のトナーがトナー供給部３２へ搬送される。トナー供給部３２に搬送されたトナーは、レーザープリンター１の装置本体２に供給される。

そして、本実施形態によれば、スクリュー軸５１を支持する支持部５３を筐体３１の側壁３１ａ，３１ｂよりも内側に配置しながらも、筐体３１内のトナーをスクリュー部５０によって効率よく搬送することができる。

すなわち、支持部５３としての軸受５４が筐体３１の側壁３１ａよりも筐体３１の内側に配置されているので、筐体３１の側壁３１ａの外側面における設計の自由度を高めることができる。したがって、筐体３１の側壁３１ａに把持部４４を好適な配置状態で形成することができる。また、支持部５３としての第１ジョイント部５５ａが筐体３１の側壁３１ｂよりも筐体３１の内側に配置されているので、第１ジョイント部５５ａによって本体側駆動部材６０等の装置本体２側の部品の配置が大きく制限されないようにすることができる。

しかも、スクリュー軸５１と共に回転する第１羽根５２ａによって、軸受５４の周囲に集まるトナーをトナー供給部３２へ向かって搬送することができる。さらに、スクリュー軸５１と共に回転する第２羽根５２ｂによって、筒状部５１ａの周囲に集まるトナーをトナー供給部３２へ向かって搬送することができる。したがって、筐体３１内のトナーを効率よくトナー供給部３２へ搬送できるので、スクリュー軸５１を支持する支持部５３の周囲においてトナーの凝集を好適に抑制することができる。

また、トナーコンテナ２１は、円筒状の軸受５４を支持部５３として備えている。そのため、軸受５４の内周面によってスクリュー軸５１を回転可能に支持すると共に、軸受５４の外周面に集まったトナーを搬送羽根５２の第１羽根５２ａによってトナー供給部３２へ搬送することが可能となる。

また、トナーコンテナ２１は、スクリュー軸５１に駆動力を伝達するための駆動部材５５の第１ジョイント部５５ａを支持部５３として備えている。そのため、駆動部材５５によってスクリュー軸５１を回転駆動すると共に、駆動部材５５の第１ジョイント部５５ａの周囲に集まったトナーを搬送羽根５２の第２羽根５２ｂによりトナー供給部３２へ搬送することが可能となる。

さらに、スクリュー軸５１の端部には、駆動部材５５の第１ジョイント部５５ａに外嵌合する筒状部５１ａが形成され、搬送羽根５２の第２羽根５２ｂの一部は、筒状部５１ａの外周面に形成されている。そのため、筒状部５１ａの外周面に集まったトナーを搬送羽根５２の第２羽根５２ｂの一部によってトナー供給部３２へ搬送することができる。

また、上記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。この構成によると、支持部５３が筐体３１の側壁３１ａ、３１ｂよりも筐体３１の内側に配置されており、筐体３１の側壁３１ａ、３１ｂの外側面における設計の自由度を高くすることができる。そのため、例えば、トナーコンテナ２１を装置本体２に着脱する際にユーザーが把持するための把持部４４などを筐体３１の側壁３１ａ、３１ｂの外側面に容易に形成することが可能になる。しかも、支持部５３の周囲におけるトナーの凝集が抑制されるので、画像形成のために筐体３１内のトナーを効率よく使用することができる。

尚、上記実施形態では、スクリュー部５０の両端における支持部５３の周囲にそれぞれ搬送羽根５２の一部を設けた例について説明したが、これに限らず、各支持部５３の少なくとも一方の周囲に搬送羽根５２の一部を設けるようにしてもよい。

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。

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、
   上記筐体の内部で回転駆動されるスクリュー軸、及び該スクリュー軸に形成されて上記スクリュー軸と共に回転することにより上記トナーを上記トナー供給部へ搬送する搬送羽根を有するスクリュー部と、
   上記筐体の側壁よりも該筐体の内側に配置され、上記スクリュー軸の一方の端部を支持する円筒状の軸受とを備え、
   上記搬送羽根の一部は、上記スクリュー軸の一方の端部を囲むように形成され、上記スクリュー軸の一方の端部と上記搬送羽根の一部の間に上記軸受が挿入される、トナー容器。
2. 請求項１に記載のトナー容器において、
   上記スクリュー軸に駆動力を伝達するための駆動部材を備えている、トナー容器。
3. 請求項２に記載のトナー容器において、
   上記スクリュー軸の他方の端部には、上記駆動部材に外嵌合する筒状部が形成され、
   上記搬送羽根の一部は、上記筒状部の外周面に形成されている、トナー容器。
4. 請求項３に記載のトナー容器において、
   上記駆動部材は、
   上記筐体によって回転可能に支持される軸部と、
   上記軸部の一端側に形成され、上記筒状部が外嵌合する第１ジョイント部と、
   上記軸部の他端側に形成され、前記装置本体に回転可能に設けられる本体側駆動部材に嵌合する第２ジョイント部と、を有している。
5. 請求項１に記載のトナー容器を備えている、画像形成装置。

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