JP6350484B2 - 現像剤容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー等の現像剤を収容する現像剤容器及びこの現像剤容器を備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の表面に形成された静電潜像に現像器からトナー（現像剤）を供給することで、現像処理を行っている。また、このような現像処理に用いられるトナーは、トナーコンテナや中間ホッパー等のトナー容器（現像剤容器）から現像器に供給されている。また、トナー容器内のトナーの凝集を防ぐと共にトナーを搬送し易くするために、内部に撹拌スクリューを備えたトナー容器がある。しかしながら、撹拌スクリューでは、トナー容器の内壁面付近に集まるトナーを撹拌することができずに、トナー容器の内壁面付近に集まるトナーの凝集を防ぐことができない場合がある。

上記したような不具合を回避するために、例えば、特許文献１の画像形成装置では、トナー収容器として一側壁の端部寄りにトナー排出口が形成されているものを用いる。また、トナー収容器を、一側壁の端部と反対側の端部とを結ぶ線に沿った方向に往復運動させる往復運動手段を設けている。更に、トナーが排出口に向かって移動しようする方向に対して、前進するトナー収容器に、逆方向に移動するおもりを繰り返し衝突させる衝突手段を設けている。そして、往復運動するトナー収容器と、トナー収容器と逆方向に移動するおもりとの衝突によって、トナー収容器内のトナーに生じる慣性力で、トナー収容器内のトナーを排出する。

また、例えば、特許文献２のトナー補給容器では、容器本体を柔軟なシートで構成し、この容器本体では、トナー補給口と対向する底壁にエアー放出口を形成し、ここに逆止弁と、この逆止弁のエアー流入側に固気分離用のフィルタとを設ける。トナー補給の際には、トナー補給容器を、電子写真装置に配備されたトナー吸引・供給機構に装着すると共に、トナー補給口を、２重管を介してエアー供給ポンプおよび粉体ポンプに接続する。そして、エアー供給ポンプからのエアーでトナー補給容器を膨張させた後、粉体ポンプにより容器内トナーを吸引して現像器に補給する。このトナー補給操作では、容器角部に塊となったトナーが容器の膨張・収縮により崩落する。

更に、例えば、特許文献３のトナーリサイクル装置では、モーターによりエアポンプを駆動して空気流により排気チューブを通して、トナー分級器で選別され連結チューブを介して供給される回収トナーをトナーホッパーに搬送する。このエアポンプを駆動するモーターの回転数と、トナーホッパーの固有振動数とが、所定の条件を満足するように設定されている。そして、モーターにより振動されるエアポンプの振動が加振源となってトナーホッパーが共振振動し、トナーホッパーの排気パイプ部分やトナーホッパー内部に付着している回収トナーが、落下して、回収トナーの詰まりを未然に防止する。

特開２００２−９９１３６号公報 特開２００３−２０８００３号公報 特開平１１−５２８１１号公報

しかしながら、上記したような構成では、現像剤容器全体を揺らす機構や、現像剤容器内部に空気を送り込む機構等の、大掛かりな構成が必要となる。

例えば、往復運動手段や衝突手段を備えて現像剤容器全体を揺らす機構では、現像剤容器を揺らすための空間が画像形成装置内に必要となり、装置全体の構成が大型化してしまう。また、現像剤容器を動かすカム等の往復運動手段には大きな力が掛かるため、現像剤容器や往復運動手段、並びにその周辺構造の強度を向上させる必要があり構造が複雑になってしまう。更に、現像剤容器を揺らすことで、現像剤容器と現像剤の補給先の現像装置との接続が外れて現像剤が現像剤容器や現像装置の外部に噴出するおそれがある。

また、現像剤容器内部に空気を送り込む機構では、空気を送り込むポンプやパイプ等の空気供給手段を備える必要があり、ポンプやパイプの取り回しが必要になるため、装置全体の構成が大型化してしまう。更に、空気を現像剤容器に送り込むことで、現像剤容器内部の圧力が高まり、現像剤が現像剤容器や現像装置の外部に噴出するおそれがある。この噴出を防ぐために液密性の高い容器を採用するとコストが増加してしまう。

また、現像剤容器全体を振動させるためには、現像剤容器全体を振動させる機構及びこの機構を駆動する現像剤容器の振動専用のモーター、並びに現像剤容器専用のモーターの駆動制御が必要になってしまう。

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、装置の大型化や現像剤の外部への噴出をすることなく、現像剤の凝集を防ぐと共に現像剤を搬送し易くすることを目的とする。

本発明の現像剤容器は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体内に回転可能に配置され、前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材の回転軸の第１端に取り付けられると共に、前記筐体の外側に設けられた撹拌ギアと、前記回転軸方向の第１端側で前記筐体の外側に設けられると共に、前記撹拌ギアを回転駆動する駆動ギアと、前記回転軸方向の第１端側で前記筐体の外側に設けられると共に、径方向外側に突出するギア側突出部を有するギア側回転体と、を備え、前記筐体は、前記ギア側突出部の回転軌跡の一部と重なる位置で、前記回転軸方向の第１端側の外面から突出して形成された筐体側突出部を備え、前記ギア側回転体が所定の回転数で回転するときに前記ギア側突出部の前記筐体側突出部に対する当接によって振動するように構成されることを特徴とする。

このような構成を採用することで、現像剤容器は、ギア側突出部の筐体側突出部に対する当接により、現像剤容器を振動させることができるので、現像剤容器を所望の振動周波数で振動させることが容易になる。このため、現像剤容器を所定の固有振動数で共振する場合と同様に変形させることが容易になる。従って、装置の大型化や現像剤の外部への噴出をすることなく、現像剤容器（筐体）の内壁面付近に集まる現像剤の凝集を防ぐと共に現像剤を搬送し易くすることができる。

上記の現像剤容器は、前記ギア側回転体が前記駆動ギアからの駆動力を受けて回転駆動する第１状態と、前記ギア側回転体が前記駆動ギアからの駆動力に拘らず回転駆動しない第２状態とを切り換える回転規制部材を更に備えるとよい。

例えば、前記回転規制部材は、前記駆動ギアによって回転駆動されるように設けられた電磁クラッチでよく、前記ギア側回転体は、前記電磁クラッチで生じた回転力を受けて回転駆動するように構成される。

あるいは、前記回転規制部材は、前記回転軸に同軸に取り付けられ、前記回転軸の回転方向に応じて回転状態と空転状態とが切り換えられるワンウェイクラッチでよく、前記ギア側回転体は、前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に取り付けられる。

これらのような構成を採用することで、回転規制部材によって、ギア側突出部と筐体側突出部とを当接させて現像剤容器を強制振動させる第１状態と、強制振動させない第２状態とを切り換えることができる。このため、ギア側回転体を第１状態にするだけで、現像剤容器を強制振動させて現像剤の凝集を防ぐと共に現像剤を搬送し易くすることができる一方、ギア側回転体を第２状態にするだけで、現像剤容器を強制振動させずに安定した画像形成動作を行う構成を実現することができる。

上記の現像剤容器は、当該現像剤容器が画像形成装置における現像剤容器装着部に装着される際に前記現像剤容器装着部に対して固定され、前記撹拌部材の回転軸方向の第２端側で前記筐体の外側に設けられると共に、前記筐体を回転可能に支持する回転中心保持部を更に備え、前記筐体は、当該筐体の左右方向の動きを規制する第１規制部と、当該筐体の上下方向の動きを規制する第２規制部とを、前記回転軸方向の第１端側の外面に備えるとよい。

このような構成を採用することで、現像剤容器（筐体）を回転中心保持部と第１規制部及び第２規制部とで支持した状態で所定の固有振動数で共振させることにより、現像剤容器（筐体）の前部を回転中心保持部を中心として回転するような変形をさせることができる。

前記撹拌部材、前記撹拌ギア、前記ギア側突出部及び前記筐体側突出部は、前記駆動ギアの左右両側にそれぞれ設けられ、前記筐体側突出部は、左右方向において前記撹拌ギアよりも外側に設けられるとよい。

このような構成を採用することで、ギア側突出部と筐体側突出部とは、現像剤容器（筐体）の左右方向外側近傍で当接するため、左右方向中央での当接に比べて、大きな振動を与えることができる。

前記筐体側突出部は、円弧形状の先端面を有するとよい。

このような構成を採用することで、撹拌部材や、撹拌ギアの回転を妨げることなく、ギア側突出部を筐体側突出部に当接させることができる。

本発明の画像形成装置は、上記した現像剤容器を備えていることを特徴とする。

上記の画像形成装置は、前記駆動ギアの回転を通常モードと振動モードとの何れかで制御する制御部を備え、前記回転規制部材は、前記通常モードの際には前記ギア側回転体を前記第２状態にする一方、前記振動モードの際には前記ギア側回転体を前記第１状態に切り替えてもよい。

本発明によれば、装置の大型化や現像剤の外部への噴出をすることなく、現像剤の凝集を防ぐと共に現像剤を搬送し易くすることが可能になる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの構成の概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナを前方から示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナを示す背面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナの前部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナの後部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、上面を開口した状態のトナーコンテナの後部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナの後部を左側から示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおけるトナーコンテナの後部を右側から示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、変形した状態のトナーコンテナを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、変形した状態のトナーコンテナを前方から示す斜視図である。

まず、プリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面手前側を、プリンター１の正面側（前側）とする。

図１に示されるように、プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられる。

プリンター本体２の右上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器５が配置され、プリンター本体２の左側部には、画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、感光体ドラム７（像担持体）が回転可能に設けられており、感光体ドラム７の周囲には、帯電器８と、トナー（現像剤）を収容するトナーコンテナ１０（現像剤容器）に接続された現像器１１と、転写ローラー１２と、クリーニング装置１３とが、感光体ドラム７の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置される。プリンター本体２には、コンテナ装着部２ａ（現像剤容器装着部）が設けられていて、トナーコンテナ１０はコンテナ装着部２ａに装着される。

プリンター本体２の左側部には、下方から上方に向かって用紙の搬送経路１４が設けられる。搬送経路１４の上流端には給紙部１５が設けられ、搬送経路１４の中流部には、感光体ドラム７と転写ローラー１２によって構成される転写部１６が設けられ、搬送経路１４の下流部には定着装置１７が設けられる。搬送経路１４の左側には、両面印刷用の反転経路１８が設けられる。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器８によって感光体ドラム７の表面が帯電された後、露光器５からのレーザー光（図１の矢印Ｐ参照）により感光体ドラム７に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、トナーコンテナ１０から供給されるトナーによって、現像器１１が静電潜像をトナー像に現像する。

一方、給紙部１５によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１６へと搬送され、転写部１６において感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１４を下流側へと搬送されて定着装置１７に進入し、この定着装置１７において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、搬送経路１４の下流端から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム７上に残留したトナーは、クリーニング装置１３によって回収される。

次に、トナーコンテナ１０について図２〜図１１を参照して詳細に説明する。トナーコンテナ１０は、プリンター本体２に対して着脱可能に設けられる。図２に示すように、トナーコンテナ１０は、トナーを収容する空間を内部に有する筐体２０を備え、筐体２０は、その上面を覆う蓋体２１を備える。筐体２０は、前後方向に長い略箱型形状で形成され、筐体２０の底面にはトナーの排出口２２が形成されている（図１１参照）。蓋体２１は、例えば、超音波溶着や接着剤を用いた接合によって、筐体２０に固定される。トナーコンテナ１０（筐体２０）は、所定の固有振動数を有して形成され、この所定の固有振動数と略一致する（完全一致しない）周波数等で共振することで図１０や図１１に示すように変形する。このとき、トナーコンテナ１０は、下記の回転中心保持部２８によって回転可能に支持されるので、回転中心保持部２８を中心として変形しつつ揺動する。なお、図１０及び図１１では、筐体２０から蓋体２１を取り外した状態を示していて、図示を省略するが、蓋体２１は、筐体２０との固定状態を維持したまま、筐体２０と共に変形する。蓋体２１は、筐体２０と同様の材料（例えば、樹脂）で構成されていて、筐体２０と同一の材質で構成されてもよいし、所望の固有振動数が得られるように、筐体２０とは異なる材質で構成されてもよい。

また、トナーコンテナ１０は、図１、図４や図７に示すように、２つの撹拌スクリュー２３及び２４（撹拌部材）を筐体２０の内部に備える。撹拌スクリュー２３及び２４は、前後方向に長い回転軸２５と、回転軸２５の外周に螺旋状に取り付けられた撹拌羽根２６とを備えて、筐体２０の内部に回転可能に取り付けられている。なお、回転軸２５の後端は、図６〜図９に示すように、筐体２０の後部で外側まで突出している。

筐体２０の前面には、図２や図５に示すように、トナーの充填口２７が略中央に形成されていて、筐体２０の前側（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の軸方向の第２端側）で且つ筐体２０の外側には回転中心保持部２８が充填口２７を塞ぐように設けられている。

回転中心保持部２８は、充填口２７を塞ぐキャップ部３０と、キャップ部３０に対して回転可能に取り付けられた回転板部材３１と、取付板部材３２と、回転板部材３１及び取付板部材３２を連結するヒンジ３３と、を備える。即ち、回転板部材３１及び取付板部材３２は、ヒンジ３３を介して屈曲可能に連結されている。なお、回転中心保持部２８は、トナーコンテナ１０がプリンター本体２のコンテナ装着部２ａに装着される際に、コンテナ装着部２ａに対して固定される。

回転板部材３１は、キャップ部３０の前方に取り付けられ、前後方向（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の軸方向）に対して垂直に延びる形状を有する。ヒンジ３３は、前後方向に対して垂直に軸方向を有するように、回転板部材３１と取付板部材３２との間に設けられる。取付板部材３２は、ヒンジ３３を軸にして回転板部材３１の前方と後方との間で回動するように設けられ、一表面に円筒状又は円柱状の締結部３４が突設される。締結部３４は、取付板部材３２が回転板部材３１の前方で回転板部材３１と垂直になるときに、取付板部材３２の下面に位置するように設けられる。

トナーコンテナ１０がプリンター本体２に装着される際には、ヒンジ３３が上方に位置するように回転板部材３１を回転させた状態で、取付板部材３２がプリンター本体２に固定されて取り付けられ、回転板部材３１がヒンジ３３を介して取付板部材３２から吊り下げられる。このとき、取付板部材３２の締結部３４は、例えば、プリンター本体２に形成された凹部（図示せず）に締結される。即ち、回転中心保持部２８は、プリンター本体２に対してトナーコンテナ１０を吊り下げると共に回転可能に支持する。

図３や図６〜図９に示すように、筐体２０の後面には、前後方向を軸方向とする駆動軸３５が略中央に形成され、駆動軸３５に駆動ギア３６が回転可能に取り付けられる。駆動ギア３６は、筐体２０の後側（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の軸方向の第１端側）で且つ筐体２０の外側に設けられ、後方に突出したカップリング３７を有する。カップリング３７は、プリンター１に備わるモーター等の駆動源６０に連結される。この駆動源６０からの駆動力をカップリング３７を介して駆動ギア３６に伝達することにより、駆動ギア３６が回転する。例えば、駆動ギア３６は、後方から見て反時計回りに回転するように構成される。なお、駆動源６０は、プリンター１に備わるＣＰＵ等の制御部６１によって制御される。

制御部６１は、駆動源６０の回転を制御することにより、駆動源６０に接続された駆動ギア３６の回転数を制御する。特に、制御部６１は、駆動ギア３６の回転を通常モードと振動モードとの何れかで制御する。制御部６１は、例えば、プリンター１の起動時に振動モードで動作するように駆動源６０（駆動ギア３６）を制御する。あるいは、制御部６１は、数日置きに振動モードで動作するように駆動源６０を制御してもよい。

筐体２０の後側（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の軸方向の第１端側）には、駆動ギア３６の左右両側に２つの撹拌ギア３８及び４０が回転可能に取り付けられ、また、駆動ギア３６の左右両側に２つのギア側回転体４１及び４２が回転可能に取り付けられる。なお、本実施形態では、２つのギア側回転体４１及び４２は、撹拌スクリュー２３及び２４のそれぞれの回転軸２５に同軸に設けられるが、他の実施形態では、２つのギア側回転体４１及び４２は、回転軸２５とは異なる位置で回転可能に設けられてもよい。２つのギア側回転体４１及び４２は、それぞれギア側突出部４１Ａ及び４２Ａを備える。更に、筐体２０の後側には、ギア側回転体４１及び４２の回転を規制する回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂが設けられる。

撹拌ギア３８及び４０は、それぞれ、撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の後端（第１端）に取り付けられると共に、駆動ギア３６と噛合している。撹拌ギア３８及び４０は、駆動ギア３６の回転に従動して回転すると共に、撹拌スクリュー２３及び２４のそれぞれの回転軸２５を回転させる。例えば、撹拌ギア３８及び４０は、後方から見て時計回りに回転するように構成される。

ギア側回転体４１及び４２も、それぞれ、撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の後端（第１端）に取り付けられる。特に、ギア側回転体４１及び４２は、回転軸２５の軸方向において撹拌ギア３８及び４０とは異なる位置で、例えば、撹拌ギア３８及び４０よりも前側で回転軸２５に取り付けられる。また、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａは、回転軸２５から径方向外側に突出する形状を有し、例えば、撹拌ギア３８及び４０の外周面よりも外側に突出するように形成されてよい。なお、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの先端部は、筐体２０の後面から所定の間隔Ｄを空けて設けられている（図８や図９参照）。

ギア側回転体４１及び４２は、例えば、円筒形状を有し、その中空部分に回転軸２５が挿通される。ギア側回転体４１及び４２は、回転軸２５に直接固定されずに、回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂを介して回転軸２５に取り付けられる。回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂは、ギア側回転体４１及び４２が駆動ギア３６からの駆動力を受けて回転駆動する第１状態と、ギア側回転体４１及び４２が駆動ギア３６からの駆動力に拘らず回転駆動しない第２状態とを切り換える。回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂは、通常モードの際にギア側回転体４１及び４２を第２状態にする一方、振動モードの際にギア側回転体４１及び４２を第１状態に切り替える。

例えば、回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂは、電磁クラッチで構成され、ギア側回転体４１及び４２よりも後方に配置される。回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂを構成する電磁クラッチのローター（図示せず）及びステーター（図示せず）は、回転軸２５と同軸に配置される。上記のローターは、回転軸２５に固定され、上記のステーターは、ギア側回転体４１及び４２の後面に固定される。そして、上記の電磁クラッチを通電させると、ローターとステーターとが連結されて、ギア側回転体４１及び４２が第１状態となる。他方、電磁クラッチの通電を切断させると、ローターとステーターとの連結が外れて、ギア側回転体４１及び４２が第２状態となる。

あるいは、回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂは、例えば、ワンウェイクラッチで構成されてもよい。回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂを構成するワンウェイクラッチは、駆動力入力部が撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５に同軸に取り付けられ、駆動力出力部がギア側回転体４１及び４２に取り付けられる。そして、駆動力入力部が取り付けられた回転軸２５の回転方向に応じて、駆動力出力部の回転状態と空転状態とが切り換えられる。例えば、このワンウェイクラッチは、通常の画像形成動作において撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５を正転駆動させる場合には、空転状態となり、トナーコンテナ１０を強制振動させる場合には、回転状態となる。

更に、筐体２０の後面（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の軸方向の第１端側の外面）には、２つの筐体側突出部４３及び４４と、第１ピン４５（第１規制部）及び第２ピン４６（第２規制部）とが形成される。

筐体側突出部４３及び４４は、それぞれ、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの回転軌跡の一部と重なる位置で、筐体２０の後面から後方へと突出して形成される。例えば、筐体側突出部４３は、撹拌ギア３８の外周面よりも左側（左右方向外側）で且つ撹拌ギア３８の回転中心よりも下側に形成され、また、筐体側突出部４４は、撹拌ギア４０の外周面よりも右側（左右方向外側）で且つ撹拌ギア３８の回転中心よりも上側に形成される。

本実施形態において、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａと筐体側突出部４３及び４４とは、ギア側回転体４１及び４２の回転に伴ってギア側突出部４１Ａ及び４２Ａが回転しながら筐体側突出部４３及び４４と周期的に当接するように構成される。例えば、筐体側突出部４３及び４４は、それぞれ円弧形状の先端面４７を有していている。このような先端面４７によって、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの回転方向において、筐体側突出部４３及び４４の両端の前後方向の長さが、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの先端部と筐体２０の後面との間隔Ｄよりも短くなるように形成される。

第１ピン４５及び第２ピン４６は、撹拌ギア３８及び４０よりも左側で且つ撹拌ギア３８及び４０の回転軸２５よりも下側に設けられ、筐体２０の後面（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の軸方向の第１端側の外面）から後方へと突出して形成される。第１ピン４５は、プリンター本体２に対するトナーコンテナ１０（筐体２０）の左右方向の動きを規制（固定）し、第２ピン４６は、プリンター本体２に対するトナーコンテナ１０（筐体２０）の上下方向の動きを規制（固定）するように設けられる。例えば、プリンター本体２のコンテナ装着部２ａには、上下方向に長い第１規制穴４８と左右方向に長い第２規制穴５０が設けられていて（図３参照）、トナーコンテナ１０がプリンター本体２に装着される際に、第１ピン４５及び第２ピン４６は、それぞれプリンター本体２の第１規制穴４８及び第２規制穴５０に挿通される。

トナーコンテナ１０（筐体２０）は、回転中心保持部２８と第１ピン４５及び第２ピン４６とで支持された状態で、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａと筐体側突出部４３及び４４との当接によってトナーコンテナ１０（筐体２０）の後部に振動が加えられ、所定の振動数で振動することにより、図１０や図１１に示すように、トナーコンテナ１０（筐体２０）の前部が回転中心保持部２８を中心として回転して変形するように設計される。

本実施形態において、トナーコンテナ１０は、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａと筐体側突出部４３及び４４との当接により生じる振動の振動数やその整数倍の振動数が、トナーコンテナ１０が共振する固有振動数に略一致するように、上記の当接が調整されるとよい。ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａと筐体側突出部４３及び４４との当接により生じる振動数は、駆動ギア３６の回転数が３０ＲＰＭである場合、０．５Ｈｚであり、即ち、駆動ギア３６の回転数を６０で割った値に設定される。トナーコンテナ１０の固有振動数は、２１．５４Ｈｚ、７５Ｈｚ又は１９１Ｈｚ等に設定される。

本実施形態によれば、上述のように、プリンター１のトナーコンテナ１０（現像剤容器）は、トナー（現像剤）を収容する筐体２０と、筐体２０内に回転可能に配置され、トナーを撹拌する撹拌スクリュー２３及び２４（撹拌部材）と、撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の後端（第１端）に取り付けられると共に、筐体２０の外側に設けられた撹拌ギア３８及び４０と、後側（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の方向の第１端側）で筐体２０の外側に設けられると共に、撹拌ギア３８及び４０を回転駆動する駆動ギア３６と、後側（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の方向の第１端側）で筐体２０の外側に設けられると共に、径方向外側に突出するギア側突出部４１Ａ及び４２Ａを有するギア側回転体４１及び４２と、を備える。筐体２０は、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの回転軌跡の一部と重なる位置で、後側の外面から突出して形成された筐体側突出部４３及び４４を備える。また、筐体２０は、ギア側回転体４１及び４２が所定の回転数で回転するときに、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの筐体側突出部４３及び４４に対する当接によって振動（強制振動）するように構成される。

これにより、トナーコンテナ１０は、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａの筐体側突出部４３及び４４に対する当接により、トナーコンテナ１０を振動させることができるので、トナーコンテナ１０を所望の振動周波数で振動させることが容易になる。このため、トナーコンテナ１０を所定の固有振動数で共振する場合と同様に変形させることが容易になる。従って、装置の大型化や現像剤の外部への噴出をすることなく、トナーコンテナ１０（筐体２０）の内壁面付近に集まるトナーの凝集を防ぐと共にトナーを搬送し易くすることができる。

なお、上記のような強制振動の振動周波数は、トナーコンテナ１０（筐体２０）の固有振動数に近いほど、トナーコンテナ１０を大きく振動させて大きく変形させることができる。ただし、これらの振動周波数と固有振動数とを、完全に一致させたまま長時間維持すると、トナーコンテナ１０の振動動作が過大となって、場合によってはトナーコンテナ１０を破損させる可能性がある。そのため、これらの振動周波数と固有振動数とをずらして、略一致する（完全一致でない）値に設定するとよく、所定の差異を有し、より好ましくは±５〜１０％程度の差異を有して設定するとよい。例えば、トナーコンテナ１０（筐体２０）の固有振動数を、強制振動の振動数０．５Ｈｚによる振動周波数から少しずらした値、振動周波数の整数倍に一致する値（７５Ｈｚ等）、あるいは振動周波数の整数倍からずらした略一致する値（２１．５４Ｈｚ、１９１Ｈｚ等）に設定するとよい。

また、本実施形態によれば、トナーコンテナ１０は、ギア側回転体４１及び４２が駆動ギア４３からの駆動力を受けて回転駆動する第１状態と、ギア側回転体４１及び４２が駆動ギア４３からの駆動力に拘らず回転駆動しない第２状態とを切り換える回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂを更に備える。

例えば、本実施形態によれば、回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂは、駆動ギア４３によって回転駆動されるように設けられた電磁クラッチであり、ギア側回転体４１及び４２は、この電磁クラッチで生じた回転力を受けて回転駆動するように構成される。

あるいは、本実施形態によれば、回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂは、撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５に同軸に取り付けられ、回転軸２５の回転方向に応じて回転状態と空転状態とが切り換えられるワンウェイクラッチであり、ギア側回転体４１及び４２は、このワンウェイクラッチを介して回転軸２５に取り付けられる。

これらのような構成により、回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂによって、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａと筐体側突出部４３及び４４とを当接させてトナーコンテナ１０を強制振動させる第１状態と、強制振動させない第２状態とを切り換えることができる。このため、ギア側回転体４１及び４２を第１状態にするだけで、トナーコンテナ１０を強制振動させて現像剤の凝集を防ぐと共に現像剤を搬送し易くすることができる一方、ギア側回転体４１及び４２を第２状態にするだけで、トナーコンテナ１０を強制振動させずに安定した画像形成動作を行う構成を実現することができる。

また、本実施形態によれば、トナーコンテナ１０は、当該トナーコンテナ１０がプリンター１（画像形成装置）におけるプリンター本体２のコンテナ装着部２ａ（現像剤容器装着部）に装着される際にコンテナ装着部２ａに対して固定される回転中心保持部２８を更に備える。回転中心保持部２８は、前側（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の方向の第２端側）で筐体２０の外側に設けられると共に、筐体２０を回転可能に支持する。また、筐体２０は、当該筐体２０の左右方向の動きを規制する第１ピン４５（第１規制部）と、当該筐体２０の上下方向の動きを規制する第２ピン４６（第２規制部）とを、後面（撹拌スクリュー２３及び２４の回転軸２５の方向の第１端側の外面）に備える。

これにより、トナーコンテナ１０（筐体２０）を回転中心保持部２８と第１ピン４５及び第２ピン４６とで支持した状態で所定の振動数で振動させることにより、トナーコンテナ１０（筐体２０）の前部を回転中心保持部２８を中心として回転するような変形をさせることができる。

第１ピン４５及び第２ピン４６は、トナーコンテナ１０がプリンター本体２のコンテナ装着部２ａに装着される際に、コンテナ装着部２ａに設けられた第１規制穴４８及び第２規制穴５０に挿通される。第１規制穴４８は上下方向に長い形状を有するので、第１ピン４５が設けられるトナーコンテナ１０の後部右側は、上下の振動が許容され、一方、第２規制穴５０は左右方向に長い形状を有するので、第２ピン４６が設けられるトナーコンテナ１０の後部左側は、左右の振動が許容される。このため、トナーコンテナ１０の振動動作を大きくすることができる。また、第１規制穴４８及び第２規制穴５０が、それぞれ異なる方向に長い形状を有するので、第１規制穴４８及び第２規制穴５０を単なる丸穴に挿入する構造に比べて、トナーコンテナ１０を容易に装着することが可能となる。

また、本実施形態によれば、トナーコンテナ１０において、撹拌スクリュー２３及び２４、撹拌ギア３８及び４０、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａ、並びに筐体側突出部４３及び４４は、駆動ギア３６の左右両側にそれぞれ設けられ、筐体側突出部４３及び４４は、左右方向において撹拌ギア３８及び４０よりも外側に設けられる。

これにより、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａと筐体側突出部４３及び４４とは、トナーコンテナ１０（筐体２０）の左右方向外側近傍で当接するため、左右方向中央での当接に比べて、大きな振動を与えることができる。

また、本実施形態によれば、トナーコンテナ１０において、筐体側突出部４３及び４４は、円弧形状の先端面４７を有する。

これにより、撹拌スクリュー２３及び２４や、撹拌ギア３８及び４０の回転を妨げることなく、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａを筐体側突出部４３及び４４に当接させることができる。

本実施形態では、ギア側回転体４１及び４２が、それぞれ駆動ギア３６の左右両側に１つずつ取り付けられるトナーコンテナ１０の構成を説明したが、この構成に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、１つのギア側回転体４１又は４２が駆動ギア３６の左右の何れか一方に取り付けられてもよい。また、本実施形態では、ギア側突出部４１Ａ及び４２Ａが、それぞれ、ギア側回転体４１及び４２に１つずつ取り付けられるトナーコンテナ１０の構成を説明したが、この構成に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、２つ以上のギア側突出部４１Ａ及び４２Ａが、それぞれ、ギア側回転体４１及び４２に取り付けられてもよい。

また、本実施形態では、トナーコンテナ１０の左右方向の動きを規制する第１ピン４５が撹拌ギア３８の左下側に設けられ、トナーコンテナ１０の上下方向の動きを規制する第２ピン４６が撹拌ギア４０の左下側に設けられるトナーコンテナ１０の構成を説明したが、この構成に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、トナーコンテナ１０の左右方向の動きを規制する第１ピン４５が撹拌ギア４０の左下側に設けられ、トナーコンテナ１０の上下方向の動きを規制する第２ピン４６が撹拌ギア３８の左下側に設けられてもよい。

更に、本実施形態では、回転中心保持部２８がトナーの充填口２７を塞ぐキャップの機能を有するトナーコンテナ１０の構成を説明したが、が、この構成に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、回転中心保持部２８は、充填口２７を塞ぐキャップとは別個に、筐体２０の後面の略中央に設けられてよく、トナーの充填口２７は、筐体２０の後面以外の位置に設けられてもよい。

また、本実施形態では、トナーコンテナ１０（筐体２０）が回転中心保持部２８と第１ピン４５及び第２ピン４６とで支持された状態でトナーコンテナ１０（筐体２０）の後部に振動が加えられることで、トナーコンテナ１０（筐体２０）の前部が回転中心保持部２８を中心として回転して変形するトナーコンテナ１０の構成を説明したが、この構成に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、トナーコンテナ１０（筐体２０）の側部や他の部分が変形するように構成されてもよい。

更に、本実施形態では、ギア側回転体４１及び４２を第１状態と第２状態とに切り換える構成として、電磁クラッチやワンウェイクラッチ等の回転規制部材４１Ｂ及び４２Ｂを例として説明したが、ギア側回転体４１及び４２を第１状態と第２状態とに切り換える構成はこれらに限定されない。例えば、他の実施形態では、ギア側回転体４１及び４２を第１状態と第２状態とに切り換える構成として、他の回転規制部材を備えてもよく、あるいは、ギア側回転体４１及び４２を直接駆動するための駆動源を別個に設けてもよい。

本実施形態では、トナーコンテナ１０に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、中間ホッパー等の他の現像剤容器に本発明の構成を適用することも可能である。

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

１ プリンター（画像形成装置）
２ プリンター本体
１０ トナーコンテナ（現像剤容器）
２０ 筐体
２３、２４ 撹拌スクリュー（撹拌部材）
２５ 回転軸
２８ 回転中心保持部
３５ 駆動軸
３６ 駆動ギア
３８、４０ 撹拌ギア
４１、４２ ギア側回転体
４１Ａ、４２Ａ ギア側突出部
４１Ｂ、４２Ｂ 回転規制部材
４３、４４ 筐体側突出部
４５ 第１ピン（第１規制部）
４６ 第２ピン（第２規制部）
４７ 先端面
４８ 第１規制穴
５０ 第２規制穴

Claims (9)

1. 現像剤容器であって、
   現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体内に回転可能に配置され、前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
   前記撹拌部材の回転軸の第１端に取り付けられると共に、前記筐体の外側に設けられた撹拌ギアと、
   前記回転軸方向の第１端側で前記筐体の外側に設けられると共に、前記撹拌ギアを回転駆動する駆動ギアと、
   前記回転軸方向の第１端側で前記筐体の外側に設けられると共に、径方向外側に突出するギア側突出部を有するギア側回転体と、
   を備え、
   前記筐体は、前記ギア側突出部の回転軌跡の一部と重なる位置で、前記回転軸方向の第１端側の外面から突出して形成された筐体側突出部を備え、前記ギア側回転体が所定の回転数で回転するときに前記ギア側突出部の前記筐体側突出部に対する当接によって振動するように構成され、
   該現像剤容器の固有振動数を、前記ギア側突出部と前記筐体側突出部との当接により生じる振動の振動周波数の整数倍に一致する値、又は前記振動周波数の整数倍からずらした略一致する値に設定し、前記ギア側突出部の前記筐体側突出部に対する周期的な当接によって該現像剤容器を共振させることを特徴とする現像剤容器。
2. 前記ギア側回転体が前記駆動ギアからの駆動力を受けて回転駆動する第１状態と、前記ギア側回転体が前記駆動ギアからの駆動力に拘らず回転駆動しない第２状態とを切り換える回転規制部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の現像剤容器。
3. 前記回転規制部材は、前記駆動ギアによって回転駆動されるように設けられた電磁クラッチであり、
   前記ギア側回転体は、前記電磁クラッチで生じた回転力を受けて回転駆動するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器。
4. 前記回転規制部材は、前記回転軸に同軸に取り付けられ、前記回転軸の回転方向に応じて回転状態と空転状態とが切り換えられるワンウェイクラッチであり、
   前記ギア側回転体は、前記ワンウェイクラッチを介して前記回転軸に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器。
5. 当該現像剤容器が画像形成装置における現像剤容器装着部に装着される際に前記現像剤容器装着部に対して固定され、前記撹拌部材の回転軸方向の第２端側で前記筐体の外側に設けられると共に、前記筐体を回転可能に支持する回転中心保持部を更に備え、
   前記筐体は、当該筐体の左右方向の動きを規制する第１規制部と、当該筐体の上下方向の動きを規制する第２規制部とを、前記回転軸方向の第１端側の外面に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
6. 前記撹拌部材、前記撹拌ギア、前記ギア側突出部及び前記筐体側突出部は、前記駆動ギアの左右両側にそれぞれ設けられ、
   前記筐体側突出部は、左右方向において前記撹拌ギアよりも外側に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤容器。
7. 前記筐体側突出部は、円弧形状の先端面を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤容器。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像剤容器を備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の現像剤容器を備え、
   前記駆動ギアの回転を通常モードと振動モードとの何れかで制御する制御部を備え、
   前記回転規制部材は、前記通常モードの際には前記ギア側回転体を前記第２状態にする一方、前記振動モードの際には前記ギア側回転体を前記第１状態に切り替えることを特徴とする画像形成装置。

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