JP6365453B2 - トナーコンテナ、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成に用いられるトナーを収容したトナーコンテナ及びこれを備える画像形成装置に関し、特にトナーコンテナ内のトナーを冷却するための技術に関する。

この種の画像形成装置においては、多機能化、小型化などに伴い、多数の部品が狭い空間に設けられているため、装置内部の効率的な冷却が要求されている。

例えば、特許文献１では、プロセスカートリッジと画像形成装置本体側の部材との間に通風路を形成したり、プロセスカートリッジの放電器の内側を通風路として用いたり、画像形成装置本体側の光学系の内側を通風路として用いたりして、狭い空間を有効利用している。

また、画像形成に用いられるトナーについては、その溶融温度が低いため、トナーの冷却も考慮する必要がある。

例えば、特許文献２では、トナー像が形成された記録紙を排紙トレイに排出する直前に、空気を記録紙に吹き付けて、記録紙並びにトナー像を冷却している。これにより、排紙トレイに排出される記録紙上のトナーが速やかに固化し、未固化のトナーの接着作用によって排紙トレイに排出された複数の記録紙が互いに接着された状態になるという不具合を防止することができる。また、記録紙の温度が下がることにより、排紙トレイ部が温められることが防止されるため、排紙トレイが形成されている箇所の内部にトナーコンテナが配置されている構成においては、トナーコンテナ周辺温度の温度上昇防止にも効果がある。

更に、特許文献３では、トナーカートリッジに収納されているトナーを薄いシートで密封しておき、トナーカートリッジを画像形成装置本体のトナー補給装置にセットして、シートを引っ張って剥がしたときに、トナーがトナーカートリッジからトナー補給装置へと補給されるようにしている。ここでは、トナーカートリッジもしくはトナーの冷却に関する技術的な記載はなく、上記シートがトナーの冷却に役立ってもいないが、トナーの冷却を配慮するべきである。

特公平６−８２２３４号公報 特開２０１３−１１４１３４号公報 特許２５０９２２９号公報

ところで、画像形成装置には、トナーを収容したトナーコンテナを備えるものがあり、トナーコンテナの温度が上昇すると、トナーコンテナ内のトナーの温度も上昇する。

しかしながら、特許文献２、３には、トナーコンテナ又はトナーコンテナ内のトナーの冷却に関する技術的な記載がない。

一方、特許文献１の技術を適用して、トナーコンテナの周りに通風路を形成すれば、トナーコンテナを冷却することができる。

ところが、トナーコンテナが合成樹脂の成型品であって、トナーコンテナの壁部の熱伝導率が低いため、トナーコンテナそのものを冷却しても、トナーコンテナ内のトナーを効率的に冷却することができない。

このため、トナーコンテナの材料として、アルミ等の熱伝導率が高い金属を適用することが考えられるが、交換廃棄されるトナーコンテナを金属で作製した場合は、廃棄し難くなり、また不経済であって現実的ではない。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、トナーコンテナに収容されているトナーの冷却効率を向上させることが可能な構造を有するトナーコンテナ及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るトナーコンテナは、本体筐体には、画像形成に用いられるトナーを収容したトナー収容部と、前記トナー収容部に隣接する空気流通部と、空気を前記空気流通部に吸入する吸気口と、空気を前記空気流通部から排出する排気口と、が設けられ、前記トナー収容部と前記空気流通部が隔壁により仕切られて、前記トナー収容部の周縁と、当該周縁に向かい合わせて設けられた前記空気流通部の周縁との間に、前記隔壁の側縁部分が挟み込まれ、前記トナー収容部の周縁及び前記空気流通部の周縁と前記隔壁の側縁部分とが接着され、前記空気流通部の内部を流れる空気が前記隔壁に接触するトナーコンテナである。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、トナー画像を記録紙に形成する画像形成装置であって、上記本発明のトナーコンテナと、前記画像形成装置の装置本体に設けられ、前記トナーコンテナの空気流通部の吸気口に接続されたダクトと、前記装置本体に設けられ、前記ダクトに空気を送り込むファンと、を備える画像形成装置である。

本発明によれば、トナーコンテナに収容されているトナーの冷却効率を向上させることができる。

本発明に係る一実施形態のトナーコンテナが適用された画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 画像形成装置の外観を示す斜視図である。 画像形成装置の上部を開放した状態を示す斜視図である。 画像形成装置の内部におけるトナーコンテナの装着状態を示す斜視図である。 トナーコンテナを正面側から見て示す斜視図である。 トナーコンテナを背面側から見て示す斜視図である。 トナーコンテナの正面側の一端部を示す正面図である。 トナーコンテナの正面側の一端部のカバーを取外した状態を示す正面図である。 トナーコンテナの背面側の他端部を示す背面図である。 （ａ）はトナーコンテナを示す横断面図であり、（ｂ）はトナーコンテナの一部を拡大して示す横断面図である。 トナーコンテナを示す縦断面図である。 空気を空気流通部の吸気スリットに吹き込むためのダクト及びファンを模式的に示す側面図である。 トナーコンテナの変形例を示す斜視図である。 トナーコンテナの変形例を示す横断面図である。 トナーコンテナの他の変形例を示す横断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態のトナーコンテナが適用された画像形成装置の構造を示す正面断面図である。また、図２は、画像形成装置の外観を示す斜視図であり、図３は、画像形成装置の上部を開放した状態を示す斜視図である。

画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体２に、画像読取装置（ＩＳＵ;Image scanner unit）５、操作部４７、画像形成部１２
０、定着装置１３、給紙部１４、及び本実施形態のトナーコンテナ５０等を設けて構成される。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について利用者から画像形成動作実行指示や画像読取動作実行指示等の指示を受け付ける。

画像読取動作を行う場合、画像読取装置５は、原稿の画像を光学的に読取って、画像データを生成する。画像読取装置５により生成された画像データは、内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成動作を行う場合は、上記の画像読取動作により生成された画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２０が、給紙部１４から供給される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。

画像形成部１２０の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２２と、感光体ドラム１２２の表面を均一に帯電させる帯電装置と、感光体ドラム１２２の表面を露光して、その表面に静電潜像を形成する露光装置（ＬＳＵ;Laser scanning units）１２３と、トナーを用いて、感光体ドラム１２２の表面の静電潜像をトナー像に現像する現像装置１２４と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２０のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋにおいては、感光体ドラム１２２の表面を均一に帯電させてから露光して、その表面にカラーの色成分の画像に対応する静電潜像を形成し、感光体ドラム１２２の表面の静電潜像を現像装置１２４により現像して、感光体ドラム１２２上にその色成分のトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により駆動ローラー１２５Ａ及び従動ローラー１２５Ｂに張架されている中間転写ベルト１２５上に１次転写させる。

中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定されており、感光体ドラム１２２の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５Ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２２と同期しながら、駆動ローラー１２５Ａと従動ローラー１２５Ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色成分のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５との間のニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を通じて搬送されてきた記録紙Ｐに２次転写させる。

この後、定着装置１３で記録紙Ｐが加熱及び加圧されて、記録紙Ｐ上のトナー像が熱圧着により定着され、更に記録紙Ｐが排出ローラー対１５９を通じて排出トレイ１５１に排出される。

給紙部１４は、複数の記録紙Ｐを収容しており、ピックアップローラー１４５を回転駆動して、記録紙Ｐを搬送路１９０へと搬送供給する。

一方、画像形成部１２０の上方には、本実施形態のトナーコンテナ５０が４つ設けられている。各トナーコンテナ５０は、マゼンタのトナー、シアンのトナー、イエローのトナー、ブラックのトナーをそれぞれ収納しており、これらのトナーをそれぞれの経路（図示せず）を通じて各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋの現像装置１２４へと供給する。

また、図２及び図３に示すよう画像読取装置５及び排紙トレイ１５１等を一体化した蓋体４９が開閉自在に支持されており、この蓋体４９を開放した状態で、各トナーコンテナ５０を交換することができる。

次に、本実施形態のトナーコンテナ５０ついて詳しく説明する。図４は、画像形成装置１の内部におけるトナーコンテナ５０の装着状態を示す斜視図である。また、図５は、トナーコンテナ５０を正面側から見て示す斜視図であり、図６は、トナーコンテナ５０を背面側から見て示す斜視図である。

図４乃至図６に示すようにトナーコンテナ５０は、画像形成装置１の装置本体２の内部に設けられた一対の支持フレーム５２、５３により支持されている。トナーコンテナ５０の正面側の一端部にはカバー５４が設けられ、またトナーコンテナ５０の背面側の他端部には２つのガイド突起５５が設けられている。更に、正面側の支持フレーム５２の内壁にはガイド凹所５２ａが形成され、また背面側の支持フレーム５３の内壁には２本のガイド溝５３ａが形成されている。そして、トナーコンテナ５０のカバー５４が支持フレーム５２のガイド凹所５２ａに挿入されると共に、トナーコンテナ５０の各ガイド突起５５が支持フレーム５３の各ガイド溝５３ａに挿入されて、トナーコンテナ５０が一対の支持フレーム５２、５３に架け渡されて支持される。

４つのトナーコンテナ５０を支持するために、支持フレーム５２には凹所５２ａが４つ形成され、支持フレーム５３には２本のガイド溝５３ａが４組形成されている。

図７は、トナーコンテナ５０の正面側の一端部を示す正面図であり、図８は、トナーコンテナ５０の正面側の一端部のカバー５４を取外した状態を示す正面図である。また、図９は、トナーコンテナ５０の背面側の他端部を示す背面図である。更に、図１０（ａ）は、トナーコンテナ５０を示す横断面図であり、図１０（ｂ）は、トナーコンテナ５０の一部を拡大して示す横断面図である。また、図１１は、トナーコンテナ５０を示す縦断面図である。

図７乃至図１１に示すようにトナーコンテナ５０の本体筐体５１は、トナー収容部５６及び空気流通部５７からなり、トナー収容部５６と空気流通部５７を仕切る隔壁５８が設けられている。トナー収容部５６の内部にはトナーが収容されており、トナー収容部５６の上側開口部の周縁５６ｈと空気流通部５７の下側開口部の周縁５７ｈの間に隔壁５８が挟み込まれ、この隔壁５８によりトナー収容部５６内のトナーが密封されている。隔壁５８の材料は、薄いシート状又はフィルム状の合成樹脂である。

例えば、トナー収容部５６の周縁５６ｈと空気流通部５７の周縁５７ｈの間に隔壁５８を挟み込み、超音波溶着により各周縁５６ｈ、５７ｈと隔壁５８を接着している。この超音波溶着を用いる場合は、各周縁５６ｈ、５７ｈと隔壁５８の間に大きな摩擦熱を発生させる必要がある。このため、例えば図１０（ｂ）に示すように周縁５６ｈの上面及び周縁５７ｈの下面に、該各周縁５６ｈ、５７ｈに沿って周回して巡るそれぞれの凸条部５６ｋ、５７ｋを形成しておき、各周縁５６ｈ、５７ｈの間に隔壁５８が挟み込まれたときに、それらの凸条部５６ｋ、５７ｋが隔壁５８に線接触するようにする。この状態で、超音波により各周縁５６ｈ、５７ｈの凸条部５６ｋ、５７ｋと隔壁５８の間に大きな摩擦熱を発生させ、各周縁５６ｈ、５７ｈの凸条部５６ｋ、５７ｋを加熱溶融させて、各周縁５６ｈ、５７ｈと隔壁５８を接着させる。

また、空気流通部５７の内部には、空気経路５７ａが形成されている。この空気流通部５７の正面側の側壁５７ｂに排気スリット５７ｃが形成され、この空気流通部５７の背面側の側壁５７ｄに吸気スリット５７ｅが形成され、この背面側の側壁５７ｄに吸気スリット５７ｅを囲む枠体５７ｉが形成されている。このような空気流通部５７において、空気は、吸気スリット５７ｅを通じて空気経路５７ａへと吸入され、隔壁５８に接触しつつ流れ、空気経路５７ａから排気スリット５７ｃを通じて排出される。また、空気流通部５７は、薄い隔壁５８を保護する蓋の機能を果たす。

ここで、本体筐体５１は特許請求の範囲における本体筐体の一例であり、トナー収容部５６は特許請求の範囲におけるトナー収容部の一例であり、空気流通部５７は特許請求の範囲における空気流通部の一例であり、吸気スリット５７ｅ及び排気スリット５７ｃは特許請求の範囲における吸気口及び排気口の一例であり、隔壁５８は特許請求の範囲における隔壁の一例である。

次に、図７、図８、及び図１１に示すようにトナー収容部５６の正面側の側壁５６ａには円筒部５６ｂが形成され、この円筒部５６ｂの周壁の下部にトナー排出口５６ｃが形成されている。また、円筒部５６ｂには円筒状シャッター５９が回転自在に挿入され、この円筒状シャッター５９の周壁の一部に開口部が形成されている。図１１においては、円筒部５６ｂのトナー排出口５６ｃと円筒状シャッター５９の開口部が重なっておらず、トナー排出口５６ｃが遮蔽されている。

また、円筒状シャッター５９の外周には回転ギア６１が形成され、この回転ギア６１に扇形ギア６２が歯合され、この扇形ギア６２の軸６２ａがトナー収容部５６の正面側の側壁５６ａで回転自在に支持され、この扇形ギア６２の軸６２ａにレバー６４が接続されている。このレバー６４が矢印方向に手動で回転されると、扇形ギア６２が矢印方向に回転して、回転ギア６１並びに円筒状シャッター５９が矢印方向とは逆方向に回転し、円筒部５６ｂのトナー排出口５６ｃと円筒状シャッター５９の開口部が重なる。

図１０（ａ）及び図１１に示すようにトナー収容部５６の内側底部には搬送スクリュー７１が設けられて、搬送スクリュー７１の端部が円筒状シャッター５９に挿入されている。また、搬送スクリュー７１の上方には撹拌部材７２が設けられている。

図９及び図１１に示すようにトナー収容部５６の背面側の側壁５６ｄには搬送用ギア６５、小ギア６６、及び撹拌用ギア６７が設けられている。搬送スクリュー７１の軸７１ａの両端は、円筒状シャッター５９の内側及び背面側の側壁５６ｄで回転自在に支持されており、この軸７１ａの一端に搬送用ギア６５及び小ギア６６が固定されている。また、撹拌部材７２の軸７２ａの両端は、トナー収容部５６の各側壁５６ａ、５６ｄで回転自在に支持されており、この軸７２ａの一端に撹拌用ギア６７が固定され、撹拌用ギア６７が小ギア６６に歯合されている。

ここで、図４に示すようにトナーコンテナ５０が一対の支持フレーム５２、５３に架け渡されて支持された状態では、搬送用ギア６５が画像形成装置１側の駆動ギア（図示せず）に歯合される。この駆動ギアが回転駆動されると、搬送用ギア６５が回転して、搬送スクリュー７１が回転する。また、搬送用ギア６５の回転が小ギア６６を介して撹拌用ギア６７に伝達され、撹拌用ギア６７が搬送用ギア６５よりも遅い回転速度で回転して、撹拌部材７２も回転する。

そして、搬送スクリュー７１によりトナー収容部５６内のトナーが円筒状シャッター５９へと搬送されて、トナーが円筒状シャッター５９の開口部及び円筒部５６ｂのトナー排出口５６ｃを通じて排出され、更にトナーが画像形成装置１側の経路（図示せず）を通じて現像装置１２４へと供給される。また、撹拌部材７２によりトナー収容部５６内のトナーが撹拌されて、トナーの凝集が防止される。

ところで、トナーコンテナ５０に収容されているトナーの温度が高くなると、トナーが溶融する。例えば、定着装置１３で加熱された直後の記録紙Ｐが排紙トレイ１５１に排出されるため、排紙トレイ１５１の温度が上昇し、この排紙トレイ１５１からの放射熱によりトナーコンテナ５０が加熱されて、トナーコンテナ５０内のトナーの温度が高くなり、トナーが溶融するという事態が懸念される。

このため、本実施形態のトナーコンテナ５０は、該トナーコンテナ５０内のトナーを効果的に冷却することが可能な特徴的な構造を有している。次に、その特徴的な構造について詳しく説明する。

図１０（ａ）及び図１１から明らかなように、トナー収容部５６と空気流通部５７が、薄いシート状又はフィルム状の隔壁５８で仕切られている。また、空気流通部５７には、空気経路５７ａ、吸気スリット５７ｅ、排気スリット５７ｃが形成されており、空気が、吸気スリット５７ｅを通じて空気経路５７ａへと吸入され、隔壁５８に接触しつつ流れ、空気経路５７ａから排気スリット５７ｃを通じて排出される。

図１２は、空気を空気流通部５７の吸気スリット５７ｅに吹き込むためのダクト及びファンを模式的に示す側面図である。図１２において、ダクト８１及びファン８２は、画像形成装置１の装置本体２の内部に設けられたものである。ダクト８１は、メインダクト８１ａ、及びメインダクト８１ａから枝分かれした４つのサブダクト８１ｂを有しており、メインダクト８１ａの吸気開口部８１ｃにファン８２が配置されている。また、背面側の支持フレーム５３には４つの連結開口部５３ｂが形成されており、これらの連結開口部に４つのサブダクト８１ｂの排気開口部８１ｄがそれぞれ接続されている。

４つのトナーコンテナ５０が各支持フレーム５２、５３に架け渡されて支持された状態で、各トナーコンテナ５０の空気流通部５７の背面側の枠体５７ｉが背面側の支持フレーム５３の各連結開口部５３ｂに重なって合致する。これにより、各トナーコンテナ５０のいずれについても、空気流通部５７の枠体５７ｉ内側の吸気スリット５７ｅが連結開口部５３ｂを介してサブダクト８１ｂの排気開口部８１ｄに接続される。

この状態で、ファン８２が動作し、ファン８２により、空気がメインダクト８１ａの吸気開口部８１ｃを通じてメインダクト８１ａに吹込まれると、この空気は、それぞれのサブダクト８１ｂを通じて各トナーコンテナ５０の空気流通部５７の吸気スリット５７ｅへと導かれて、各トナーコンテナ５０の空気流通部５７の空気経路５７ａに吹き込まれ、各トナーコンテナ５０の隔壁５８に接触しつつ流れ、各トナーコンテナ５０の空気流通部５７の排気スリット５７ｃから排出される。

このとき、各トナーコンテナ５０のいずれにおいても、空気流通部５７の空気経路５７ａを流通する空気が隔壁５８に接触するため、トナーの熱がその流通する空気に伝導して奪われ、トナーが速やかに冷却される。隔壁５８が薄いシート状又はフィルム状の合成樹脂であるため、トナー収容部５６から隔壁５８を通じて空気経路５７ａまでの熱通過率が高く、トナー収容部５６に収容されているトナーの有する熱が、隔壁５８を介して、空気経路５７ａを流通する空気との間で熱交換される。これにより、当該空気により、トナーコンテナ５０内のトナーが効果的に冷却される。また、空気が空気流通部５７の狭い空気経路５７ａを流通するので、空気の流通量が少なくても、トナーコンテナ５０内のトナーを冷却することができる。

従来は、トナーコンテナ５０の周囲に大量の空気を流通させていたが、それでもトナーコンテナ５０の壁部の厚さが２ｍｍ程度であったため、トナーコンテナ５０内のトナーを冷却することが困難であった。

また、隔壁５８が薄いシート状又はフィルム状の合成樹脂であっても、空気流通部５７によって隔壁５８が保護されているため、隔壁５８が不用意に破損することはない。

次に、トナー収容部５６内のトナーから隔壁５８を通じて空気経路５７ａまでの熱通過率について説明する。

まず、隔壁５８を通じての熱輸送量（Ｗ）は、隔壁５８の熱伝導率（Ｗ／ｍ ℃）、伝熱断面積（ｍ＾2）、厚さ（ｍ）、及び隔壁５８の両面の温度差（℃）に基づき、次式（１）で表される。

熱輸送量（Ｗ）＝熱伝導率（Ｗ／ｍ ℃）×伝熱断面積（ｍ＾2）/厚さ（ｍ）×温度差（℃） …（１）
従って、隔壁５８の厚さ（ｍ）が薄くなる程、かつ隔壁５８の熱伝導率（Ｗ／ｍ ℃）が高くなる程、熱輸送量（Ｗ）が高くなって、トナーの冷却効果が高くなることが分かる。

そこで、隔壁５８の厚さとして、２ｍｍ及び０．２ｍｍを比較例に挙げ、また隔壁５８の材質として、熱伝導率が低い合成樹脂及び熱伝導率が高いアルミニウムを比較例に挙げて、トナーの冷却効果を考察する。

トナーの冷却効果は、トナー収容部５６から隔壁５８を通じて空気経路５７ａまでの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）に対応し、この熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）は、次式（２）で表される。

熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）＝１／（α＋β＋γ） …（２）
ただし、α＝１／（トナー収容部５６内の空気と隔壁５８の内壁面の間の熱伝達率）、β＝（隔壁５８の厚さ（ｍ））／（隔壁５８の熱伝導率（Ｗ／ｍ ℃））、γ＝１／（隔壁５８の外壁面と空気経路５７ａの空気の間の熱伝達率）である。

ここで、空気が自然対流するものとすると、トナー収容部５６内の空気と隔壁５８の内壁面の間の熱伝達率及び隔壁５８の外壁面と空気経路５７ａの空気の間の熱伝達率を、共に１０（Ｗ／ｍ＾2 ℃）程度として、上記α、γを定めることができる。

また、隔壁５８の厚さを２ｍｍとし、隔壁５８の材料となる合成樹脂の熱伝導率を０．３（Ｗ／ｍ ℃）程度として、上記βを定めることができる。よって、上記α、β、γが定められ、隔壁５８として厚さ２ｍｍの合成樹脂を用いたときの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）が次式（３）で求められる。

（合成樹脂での熱通過率）＝１／（（１／１０）＋（０．００２／０．３）＋（１／１０））＝４．８４（Ｗ／ｍ＾2 ℃） …（３）
同様に、隔壁５８の厚さを２ｍｍとし、隔壁５８の材料となるアルミニウムの熱伝導率を１２０（Ｗ／ｍ ℃）程度として、上記βを定めると、隔壁５８として厚さ２ｍｍのアルミニウムを用いたときの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）が次式（４）で求められる。

（アルミニウムでの熱通過率）＝１／（（１／１０）＋（０．００２／１２０）＋（１／１０））＝５．００（Ｗ／ｍ＾2 ℃） …（４）
また、隔壁５８の厚さが０．２ｍｍの場合は、隔壁５８の材料として合成樹脂を用いたときの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）が次式（５）で求められ、アルミニウムを用いたときの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）が次式（６）で求められる。

（合成樹脂での熱通過率）＝１／（（１／１０）＋（０．０００２／０．３）＋（１／１０））＝４．９８（Ｗ／ｍ＾2 ℃） …（５）
（アルミニウムでの熱通過率）＝１／（（１／１０）＋（０．０００２／１２０）＋（１／１０））＝５．００（Ｗ／ｍ＾2 ℃） …（６）
上記式（３）と（４）の比較、上記式（５）と（６）の比較から明らかなように、隔壁５８の材料としてアルミニウムを用いた場合は、合成樹脂を用いた場合と比較して、トナー収容部５６から隔壁５８を通じて空気経路５７ａまでの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）が高くなる。これは、アルミニウムの熱伝導率１２０（Ｗ／ｍ ℃）が合成樹脂の熱伝導率０．３（Ｗ／ｍ ℃）の４００倍になるためである。

ところが、隔壁５８の厚さを薄くすると、アルミニウムを用いた場合と合成樹脂を用いた場合とで熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）の差が小さくなる。すなわち、隔壁５８の厚さが２．０ｍｍでは、上記式（３）と（４）に基づき、熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）の差が（５．００−４．８４＝０．１６）となるに対して、隔壁５８の厚さが０．２ｍｍでは、上記式（５）と（６）に基づき、熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）の差が（５．００−４．９８＝０．０２）となる。

従って、アルミニウムの熱伝導率１２０（Ｗ／ｍ ℃）が合成樹脂の熱伝導率０．３（Ｗ／ｍ ℃）の４００倍になるにもかかわらず、隔壁５８の厚さを薄くすると、隔壁５８の材料として合成樹脂を用いた場合でも、アルミニウムを用いた場合と略同程度の熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）を達成することができる。

更に、空気経路５７ａの空気を自然対流させるのではなく、本実施形態のように空気流通部５７の空気経路５７ａの空気を流通させて、この流通する空気を隔壁５８に接触させると、隔壁５８の外壁面と空気経路５７ａの空気の間の熱伝達率が、２０（Ｗ／ｍ＾2 ℃）程度まで向上する。この場合は、隔壁５８として厚さ０．２ｍｍの合成樹脂を用いたときの熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）が次式（７）で求められる。

（合成樹脂での熱通過率）＝１／（（１／１０）＋（０．０００２／０．３）＋（１／２０））＝６．６４（Ｗ／ｍ＾2 ℃） …（７）
上記式（３）と（７）の比較から明らかなように、空気経路５７ａに流通する空気を隔壁５８に接触させることにより、熱通過率（Ｗ／ｍ＾2 ℃）を３７％向上させることができ、よってトナーコンテナ５０内のトナーを効果的に冷却できることが分かる。

このように本実施形態のトナーコンテナ５０では、トナー収容部５６と空気流通部５７を仕切る隔壁５８を設け、隔壁５８として薄いシート状又はフィルム状の合成樹脂を適用し、空気流通部５７の空気経路５７ａに流通する空気を隔壁５８に接触させているので、トナーコンテナ５０内のトナーを効果的に冷却することができる。

また、トナーコンテナ５０の本体筐体５１の材料として、アルミ等の熱伝導率が高い金属を適用する必要がなく、隔壁５８の材料として、熱伝導率が低い合成樹脂を適用することができる。従って、本発明は、交換廃棄されるトナーコンテナ５０に好適である。

図１３は、トナーコンテナ５０の変形例を示す斜視図である。また、図１４は、この変形例のトナーコンテナ５０を示す横断面図である。この変形例のトナーコンテナ５０においては、空気流通部５７の周壁に凹所５７ｆを形成し、この凹所５７ｆの内側に、隔壁５８に臨む窓部５７ｇを設けている。

また、隔壁５８の材料として、薄いシート状又はフィルム状であって、かつ透明な合成樹脂を適用している。

このため、窓部５７ｇから透明な隔壁５８を通じてトナー収容部５６の内部を視認することができ、トナー収容部５６内のトナーの有無や残量を確認することができる。

図１５は、トナーコンテナ５０の他の変形例を示す横断面図である。この他の変形例のトナーコンテナ５０においては、空気流通部５７に窓部５７ｇを設けるだけではなく、トナー収容部５６の壁の一部を、透光性を有する透光体７３で形成し、この透光体７３をトナー収容部５６内のトナーを介して窓部５７ｇと対向させている。

また、隔壁５８の材料として、薄いシート状又はフィルム状であって、かつ透明な合成樹脂を適用している。

更に、窓部５７ｇの外側に発光素子７４を設け、透光体７３の外側に受光素子７５を設けて、発光素子７４と受光素子７５を、窓部５７ｇ及び透光体７３を介して対向させている。

このような構成においては、トナー収容部５６内にトナーが存在する場合は、発光素子７４の光がトナーで遮られて受光素子７５で受光されず、またトナー収容部５６内にトナーが存在しない場合は、発光素子７４の光が遮られることなく受光素子７５で受光される。このため、受光素子７５の受光出力に基づき、トナー収容部５６内のトナーの有無を判定することができる。

なお、上記実施形態では、トナー収容部５６、空気流通部５７、及び隔壁５８を一体化しているが、隔壁５８をトナー収容部５６の周縁５６ｈのみに接着して、隔壁５８によりトナー収容部５６内のトナーを密封し、トナー収容部５６を空気流通部５７に対して着脱自在に装着してもよい。この場合は、空気流通部５７をダクト８１と共に画像形成装置１の装置本体２の内部に設けて、空気流通部５７をダクト８１に接続して固定し、トナー収容部５６を空気流通部５７に対して着脱させる構造とする。

また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置としてカラープリンターを用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、モノクロプリンターや他の電子機器、例えば、複合機、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、図１乃至図１５を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
２ 装置本体
５ 画像読取装置
１３ 定着装置
１４ 給紙部
４７ 操作部
５０ トナーコンテナ
５１ 本体筐体
５２、５３ 支持フレーム
５４ カバー
５６ トナー収容部
５７ 空気流通部
５８ 隔壁
５９ 円筒状シャッター
７１ 搬送スクリュー
７２ 撹拌部材
８１ ダクト
８２ ファン
１２０ 画像形成部

Claims (6)

1. 本体筐体には、
   画像形成に用いられるトナーを収容したトナー収容部と、
   前記トナー収容部に隣接する空気流通部と、
   空気を前記空気流通部に吸入する吸気口と、
   空気を前記空気流通部から排出する排気口と、が設けられ、
   前記トナー収容部と前記空気流通部が隔壁により仕切られて、前記トナー収容部の周縁と、当該周縁に向かい合わせて設けられた前記空気流通部の周縁との間に、前記隔壁の側縁部分が挟み込まれ、前記トナー収容部の周縁及び前記空気流通部の周縁と前記隔壁の側縁部分とが接着され、前記空気流通部の内部を流れる空気が前記隔壁に接触するトナーコンテナ。
2. 前記隔壁の厚みは、前記本体筐体の壁の厚みよりも薄くされた請求項１に記載のトナーコンテナ。
3. 前記隔壁は、シート状もしくはフィルム状の部材からなる請求項２に記載のトナーコンテナ。
4. 前記トナー収容部は、上部に前記空気流通部に繋がる開口を有し、当該開口が前記接着により前記隔壁により覆われて、前記トナー収容部と前記空気流通部とが仕切られ、
   前記空気流通部は、その内部に、吸気スリットから空気が吸入されて前記隔壁に接触しつつ流れる空気を排気スリットから排出する空気経路を備えると共に、前記トナー収容部における前記隔壁で覆われた前記開口を更に覆って前記トナー収容部の前記周縁に取り付けられている請求項３に記載のトナーコンテナ。
5. トナー画像を記録紙に形成する画像形成装置であって、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のトナーコンテナと、
   前記画像形成装置の装置本体に設けられ、前記トナーコンテナの空気流通部の吸気口に接続されたダクトと、
   前記装置本体に設けられ、前記ダクトに空気を送り込むファンと、を備える画像形成装置。
6. トナー画像を記録紙に形成する画像形成装置であって、
   本体筐体に、画像形成に用いられるトナーを収容したトナー収容部と、前記トナー収容部に隣接する空気流通部と、空気を前記空気流通部に吸入する吸気口と、空気を前記空気流通部から排出する排気口と、が設けられ、前記トナー収容部と前記空気流通部が隔壁により仕切られ、前記空気流通部の内部を流れる空気が前記隔壁に接触するトナーコンテナを備え、
   前記隔壁が透明であり、
   前記本体筐体には、前記隔壁に臨む窓部が設けられ、
   前記トナー収容部の壁の少なくとも一部が透光性を有する透光体で形成され、前記透光体が、前記トナー収容部内のトナーを介して前記窓部と対向し、
   前記隔壁、前記窓部及び前記透光体を通じて、前記トナー収容部内のトナーの有無を検出する検出部が、前記画像形成装置の装置本体に設けられている画像形成装置。