JP6575140B2 - 粉体収容ユニット、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体収容ユニット、及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置においてトナー収容部には、収容されているトナーを回転しながら補給口に向けて搬送するアジテータが設けられている。このアジテータは、剛体よりなる胴体部と、可撓性部材よりなる羽根部とを備えている。

特開２００２−１３２０３２号公報

特許文献１に記載のアジテータ（搬送部材）の羽根部は、一定の厚さで形成されている。そして、アジテータが、羽根部の先端でトナー収容部（収容部）の内壁と接触しながら回転するようになっている。つまり、アジテータが回転してトナー（粉体）を搬送する場合に、トナー収容部の内壁には、羽根部の先端側だけが接触するようになっている。

このように、羽根部の先端だけがトナー収容部の内壁に接触しているため、トナー収容部にトナーが残ってしまうことがある。

本発明の課題は、厚さ一定の羽根部を用いる場合と比して、収容部の内壁に付着している粉体を効率良く搬送することができる。

第１態様に係る搬送部材は、一方向に延びた円柱状であって粉体が収容される収容部に配置され、前記一方向に延びる軸部と、基端が前記軸部に固定され先端が前記収容部の内壁に接触して撓む板状の本体部と、前記本体部の先端から突出し、前記本体部に比して板厚が薄くされた突出部と、を有する羽根部と、を備えることを特徴とする。

第２態様に係る搬送部材は、第１態様に記載の搬送部材において、前記羽根部の板厚方向から見て、前記突出部の端縁は、波状とされていることを特徴とする。

第３態様に係る粉体収容ユニットは、粉体が収容される一方向に延びた円柱状の収容部が形成され、前記一方向の一端側に、前記収容部に収容される粉体を排出する排出口が形成されている収容部材と、前記収容部材に回転可能に支持され、前記収容部に収容される粉体を回転して前記排出口に向けて搬送する第１態様又は第２態様に記載の搬送部材と、を備えることを特徴とする。

第４態様に係る粉体収容ユニットは、第３態様に記載の粉体収容ユニットにおいて、前記本体部は、前記収容部の内壁に接触して前記搬送部材の回転方向の下流側が突となるように撓み、前記突出部は、前記本体部の先端において、前記搬送部材の回転方向の上流側の部分から突出していることを特徴とする。

第５態様に係る画像形成装置は、第３態様又は第４態様に記載の粉体収容ユニットと、静電潜像が形成される像保持体と、前記粉体収容ユニットから排出される粉体であるトナーを受け取り、前記像保持体に形成される静電潜像をトナー画像として現像する現像器と、を備えることを特徴とする。

第１態様の搬送部材によれば、厚さ一定の羽根部を用いる場合と比して、収容部の内壁に付着している粉体を効率良く搬送することができる。

第２態様の搬送部材によれば、羽根部の板厚方向から見て、突出部の端縁が、直線状とされている場合と比して、収容部の内壁に付着している粉体を効率良く搬送することができる。

第３態様の粉体収容ユニットによれば、第１態様又は第２態様に記載の搬送部材を備えていない場合と比して、多くの粉体を排出口から排出することができる。

第４態様の粉体収容ユニットによれば、突出部が、本体部の先端において、搬送部材の回転方向の下流側の部分から突出している場合と比して、多くの粉体を排出口から排出することができる。

第５態様の画像形成装置によれば、第３態様又は第４態様に記載の粉体収容ユニットを備えていない場合と比して、静電潜像をトナー画像として現像するために、粉体収容ユニットに収容されるトナーを有効に用いることができる。

（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の実施形態に係る搬送部材を示した正面図、搬送部材の断面図、搬送部材の拡大正面図、搬送部材の拡大断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る粉体収容ユニットを示した断面図、及び拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る粉体収容ユニットを示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る粉体収容ユニットを示した分解図である。 本発明の実施形態に係る粉体収容ユニットを示した断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本発明の実施形態に係る搬送部材、粉体収容ユニット、及び画像形成装置の一例について図１〜図６に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈ方向は、鉛直方向であって装置上下方向を示し、矢印Ｗ方向は、水平方向であって装置幅方向を示し、矢印Ｄ方向は、水平方向であって装置奥行を示す。

（全体構成）
画像形成装置１０は、図６に示されるように、記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される収容部１２と、シート部材Ｐをシート部材Ｐの搬送経路２０に沿って搬送する搬送部１８と、搬送されるシート部材Ｐに画像形成を行う画像形成部２６とを備えている。

〔収容部〕
収容部１２は、シート部材Ｐが積載される複数の収容部材１４と、夫々の収容部材１４に積載されるシート部材Ｐを搬送経路２０に送り出す送出ロール１６とを備えている。

〔搬送部〕
搬送部１８は、送出ロール１６によって搬送経路２０に送り出されたシート部材Ｐを、シート部材Ｐの搬送方向の下流側へ搬送する複数の搬送ロール２２を備えている。

〔画像形成部〕
画像形成部２６は、像保持体２８と、像保持体２８の表面を帯電する帯電ロール３０と、帯電した像保持体２８の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置３２と、粉体の一例としてのトナーＴ（図５参照）を用いて静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置３４とを備えている。

さらに、画像形成部２６は、搬送経路２０に沿って搬送されるシート部材Ｐに像保持体２８の表面に形成されたトナー画像を転写する転写ロール３６と、シート部材Ｐ上のトナー画像を加熱・加圧してシート部材Ｐに定着する定着装置３８とを備えている。

また、画像形成部２６は、現像装置３４へ供給されるトナーＴを内部に収容する収容部材４８（図５参照）を有する粉体収容ユニット４０を備えている。この粉体収容ユニット４０は、画像形成装置１０の装置本体１０Ａに対して脱着可能とされている。なお、粉体収容ユニット４０については、詳細を後述する。

（全体構成の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、電圧が印加された帯電ロール３０は、像保持体２８の表面を予定の電位で一様に帯電する。続いて、外部から入力されたデータに基づいて露光装置３２が帯電した像保持体２８の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

これにより、画像データに対応した静電潜像が像保持体２８の表面に形成される。さらに、現像装置３４が、この静電潜像を現像してトナー画像として可視化する。

そこで、像保持体２８と転写ロール３６とが、収容部材１４から送出ロール１６によって搬送経路２０へ送り出されて搬送ロール２２によって搬送されるシート部材Ｐを挟持搬送する。これにより、転写ロール３６が、像保持体２８の表面に形成されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する。

また、定着装置３８が、シート部材Ｐに転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着する。そして、搬送ロール２２は、表面にトナー画像が定着されたシート部材Ｐを画像形成装置１０の外部へ排出する。

（要部構成）
次に、粉体収容ユニット４０について説明する。

粉体収容ユニット４０は、図６に示されるように、装置本体１０Ａの上方側の部分に配置され、装置奥行方向の手前側（紙面手前側）から装置本体１０Ａに対して脱着可能とされている。

粉体収容ユニット４０は、図５に示されるように、トナーＴを内部に収容する収容部材４８と、収容部材４８の内部に配置されて収容部材４８の内部に収容されるトナーＴを搬送する搬送部材７０とを備えている。

〔収容部材〕
収容部材４８は、図３に示されるように、装置奥行方向の手前側（図中左側）が開放された本体部材５０と、本体部材５０の開口５０Ｂを閉止する閉止部材５２とを備えている。

また、本体部材５０は、装置奥行方向に延びている円筒状の円筒部５４と、円筒部５４の装置奥行方向の奥側（図中右側）を閉止する閉止部５６とを有している。そして、本体部材５０の内部には、トナーＴが収容される装置奥行方向（一方向の一例）に延びた円柱状の収容部５０Ａが形成されている。

さらに、円筒部５４において装置奥行方向の奥側の部分には、収容部５０Ａに収容されたトナーＴを、現像装置３４（図６参照）と連通している連通路（図示省略）に排出する排出口５４Ａが形成されている。排出口５４Ａは、下方側を向くように配置され、円筒部５４から下方側に向けてトナーＴが排出されるようになっている。

また、排出口５４Ａには、排出口５４Ａを開放又は閉止する開閉蓋５８が取り付けられている。粉体収容ユニット４０が、装置本体１０Ａ（図６参照）から離脱している場合には、図示せぬ付勢部材の付勢力で、開閉蓋５８は、排出口５４Ａを閉止する閉止位置に配置されるようになっている。一方、粉体収容ユニット４０が、装置本体１０Ａに装着されている場合には、開閉蓋５８は、図示せぬ突起に押圧されて排出口５４Ａを開放する開放位置に配置されるようになっている。

さらに、閉止部５６は円板状とされ、閉止部５６の内側面において中央側の部分には、図４に示されるように、凹部５６Ａが形成されている。後述する軸部７２の突起７３が、この凹部５６Ａに挿入され、凹部５６Ａが、軸部７２を支持するようになっている。

また、閉止部材５２は、外周部にフランジが形成された円板状とされ、図示せぬ固定手段によって本体部材５０の開口５０Ｂに固定されるようになっている。さらに、閉止部材５２の中央側の部分には、貫通する貫通孔５２Ａが形成されている。この貫通孔５２Ａに、後述する軸部７２の中間部７２Ｃが貫通し、閉止部材５２が、軸部７２を支持するようになっている。

〔搬送部材〕
搬送部材７０は、図３、図４に示されるように、装置奥行方向に延びる軸部７２と、軸部７２に固定されている羽根部８２とを備えている。本実施形態では、軸部７２と羽根部８２とは、ポリプロピレン樹脂を用いて射出成形により一体に成形されている。また、このポリプロピレン樹脂の曲げ弾性率は、一例として、１０００〔ＭＰａ〕とされている。

［軸部］
軸部７２は、装置奥行方向に延び、断面十字状とされている。そして、軸部７２は、長手方向の断面が同様の大きさとされている本体部７２Ａと、本体部７２Ａの装置奥行方向の奥側の部分に形成され、先細りとされた先端部７２Ｂとを有している。また、先端部７２Ｂの先端には、円柱状の突起７３が形成されている。

さらに、軸部７２は、本体部７２Ａの装置奥行方向の手前側の部分に形成され、外形の大きさが本体部７２Ａに比して小さくされた中間部７２Ｃと、中間部７２Ｃの装置奥行方向の手前側の部分に形成され、外形の大きさが中間部７２Ｃに比して小さくされた基端部７２Ｄとを有している。

この構成において、搬送部材７０が収容部材４８の内部に配置された状態では、突起７３が凹部５６Ａに挿入され、中間部７２Ｃが貫通孔５２Ａを貫通することで、搬送部材７０は、軸部７２を軸として、収容部材４８に回転可能に支持されるようになっている。

なお、中間部７２Ｃと、貫通孔５２Ａの縁部との間から、トナーＴが収容部材４８の外側に漏れないように、図示せぬシール部材が設けられている。

［羽根部］
羽根部８２は、基端８４Ａが軸部７２の本体部７２Ａに固定され、先端８４Ｂが収容部５０Ａの内壁５１に接触して撓む板状（図２参照）の本体部８４と、本体部８４の先端８４Ｂに形成されている突出部９０と有している。

本体部８４は、搬送部材７０が収容部材４８の内部に配置されていない状態（自由状態）で、装置奥行方向（軸部７２の軸方向）に延びる矩形状とされ、本体部８４の板面は、軸部７２の周方向に向いている。そして、本体部８４（羽根部８２）には、後述するスリット９２が形成されている。

本実施形態では、本体部８４の基端８４Ａの板厚（図１（Ｂ）の厚さＴ１）は、０．３〔ｍｍ〕とされ、本体部８４の先端８４Ｂの板厚（図１（Ｂ）（Ｄ）の厚さＴ２）は、０．１５〔ｍｍ〕とされている。

また、突出部９０は、図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本体部８４の先端８４Ｂから軸部７２の径方向に突出している。そして、この突出部９０は、本体部８４の先端８４Ｂにおいて、装置奥行方向の奥側から手前側まで（図４の範囲Ｇ）の全域に形成されている。また、突出部９０は、図１（Ｄ）に示されるように、本体部８４において本体部８４の板厚方向の一端側から突出している。

さらに、突出部９０の板厚（図１（Ｃ）の厚さＴ３）は、本体部８４の板厚より薄くされ、本実施形態では、０．００５〔ｍｍ〕以上０．１〔ｍｍ〕以下とされている。なお、突出部９０の板厚については、その機械的強度、柔軟性から好ましくは、０．００５〔ｍｍ〕以上０．０５〔ｍｍ〕以下とされ、さらに好ましくは、０．０１〔ｍｍ〕以上０．０３〔ｍｍ〕以下とされる。

また、突出部９０の長さ（図１（Ｄ）の長さＬ１）は、０．０５〔ｍｍ〕以上１０．０〔ｍｍ〕以下とされている。

さらに、羽根部８２の板厚方向から突出部９０を見ると、突出部９０の端縁９０Ａは、図１（Ｃ）に示されるように、波状とされている。本実施形態では、突出部９０の端縁９０Ａには、装置奥行方向において長さ１〔ｍｍ〕の範囲内に、波状の凸部が２０個以上形成されている。また、突出部９０の長さのレンジ（１個の搬送部材７０における最大突出量と最小突出量との差：図１（Ｃ）の距離Ｚ）は、０．０３〔ｍｍ〕以上０．１〔ｍｍ〕以下とされている。

なお、寸法及び形状については、例えば、株式会社ミツトヨ製の測定顕微鏡を用いて測定することができる。

さらに、羽根部８２には、図４に示されるように、自由状態で、軸部７２の径方向に対して傾斜するスリット９２が、複数形成されている。そして、このスリット９２が、装置奥行方向に羽根部８２を複数に分割している。

具体的には、スリット９２は、搬送部材７０が収容部材４８の内部に配置された状態で、排出口５４Ａに対して装置奥行方向の手前側のスリット９２Ａと、排出口５４Ａに対して装置奥行方向の奥側のスリット９２Ｂとから構成されている。

スリット９２Ａは、装置奥行方向に予め決められた間隔で複数形成され、夫々のスリット９２Ａは、先端（軸部７２から遠い側）が基端（軸部７２に近い側）に対して装置奥行方向の奥側に位置するように傾斜している。これに対して、スリット９２Ｂは、先端が基端に対して装置奥行方向の手前側に位置するように傾斜している。

また、装置奥行方向において最も奥側に位置するスリット９２Ａの先端、及びスリット９２Ｂの先端には、軸部７２の径方向に延びるスリット９４が夫々繋がっている。

この構成において、図２（Ａ）に示されるように、搬送部材７０が収容部材４８の内部に配置された状態で搬送部材７０を図中矢印Ｒ１方向に回転させると、羽根部８２（本体部８４）が湾曲して、搬送部材７０が回転するようになっている。そして、図５に示されるように、収容部５０Ａの内壁５１に接触している本体部８４の先端８４Ｂが、装置奥行方向に対して傾斜することで、回転する搬送部材７０が、収容部５０Ａに収容されるトナーＴを排出口５４Ａに向けて搬送するようになっている。また、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、搬送部材７０の回転方向は、突出部９０が、本体部８４の先端８４Ｂにおいて搬送部材７０の回転方向の上流側の部分から突出するように、決められている。

〔その他〕
図５に示されるように、収容部材４８から外部に露出した軸部７２の基端部７２Ｄには、ギア９６が取り付けられている。

この構成において、粉体収容ユニット４０が装置本体１０Ａに装着された状態では、ギア９６と装置本体１０Ａ内に備えられたギア（図示省略）とが噛合うようになっている。そして、ギア９６を介して図示せぬ駆動源からの回転力が搬送部材７０に伝達され、搬送部材７０が回転するようになっている。

（作用）
次に、粉体収容ユニット４０の作用を、収容部５０Ａに収容されたトナーＴを排出口５４Ａに向けて搬送する動作によって説明する。

ギア９６を介して図示せぬ駆動源からの回転力が搬送部材７０に伝達さると、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本体部８４の先端８４Ｂが収容部５０Ａの内壁５１に接触して本体部８４が撓みながら搬送部材７０が、矢印Ｒ１方向（時計方向）に回転する。そして、回転する搬送部材７０が、収容部５０Ａに収容されるトナーＴを排出口５４Ａ（図５参照）に向けて搬送する。

ここで、本体部８４の先端８４Ｂには、突出部９０が形成されている。このため、図２（Ｂ）に示されるように、収容部５０Ａの内壁５１には、本体部８４の先端８４Ｂと、突出部９０とが接触している。これにより、本体部８４の先端８４Ｂだけが収容部５０Ａの内壁５１に接触する場合と比して、収容部５０Ａの内壁５１に付着しているトナーＴが効率良くに搬送される。

換言すれば、厚さ一定の羽根部を用いる場合と比して、収容部５０Ａの内壁５１に付着しているトナーＴが効率良くに搬送される。

また、羽根部８２の板厚方向から突出部９０を見ると、突出部９０の端縁９０Ａは、波状とされている（図１（Ｃ）参照）。このため、突出部９０が直線状の場合と比して、波状の凸部と収容部５０Ａの内壁５１との接触圧力が高くなり、収容部５０Ａの内壁５１に付着しているトナーＴが効率良く搬送される。

また、粉体収容ユニット４０においては、収容部５０Ａの内壁５１に付着しているトナーＴが効率良く搬送されることで、多くのトナーＴが排出口５４Ａから排出される。

また、粉体収容ユニット４０においては、突出部９０が、本体部８４の先端８４Ｂにおいて搬送部材７０の回転方向の上流側の部分から突出している（図２（Ｂ）参照）。このため、本体部８４の先端８４Ｂと、突出部９０の端縁９０Ａとで収容部５０Ａの内壁５１と接触する。これにより、突出部９０が、本体部８４において搬送部材７０の回転方向の下流側の部分から突出している場合と比して、収容部５０Ａの内壁５１と羽根部８２とが２箇所で接触し、収容部５０Ａの内壁５１に付着しているトナーＴが効率良く搬送される。このため、多くのトナーＴが排出口５４Ａから排出される。

また、画像形成装置１０においては、多くのトナーＴが排出口５４Ａから排出されることで、静電潜像をトナー画像として現像するために、粉体収容ユニット４０に収容されるトナーＴが有効に用いられる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、羽根部８２の板厚方向から突出部９０を見ると、突出部９０の端縁９０Ａは、波状とされたが、直線状であってもよい。しかし、この場合には、突出部９０の端縁９０Ａを波状とすることで奏する作用は生じない。

また、上記実施形態では、突出部９０が、本体部８４の先端８４Ｂにおいて搬送部材７０の回転方向において上流側の部分から突出していたが、突出部９０が、例えば、本体部８４の先端８４Ｂにおいて搬送部材７０の回転方向において下流側の部分から突出していてもよい。しかし、この場合には、突出部９０が、本体部８４の先端８４Ｂにおいて搬送部材７０の回転方向において上流側の部分から突出することで奏する作用は生じない。

また、上記実施形態では、ギア９６は、収容部材４８に対して装置奥行方向の手前側に配置されたが、ギア９６が、収容部材４８に対して装置奥行方向の奥側に配置されていてもよい。

１０ 画像形成装置
２８ 像保持体
３４ 現像装置（現像器の一例）
４０ 粉体収容ユニット
４８ 収容部材
５０Ａ 収容部
５１ 内壁
５４Ａ 排出口
７０ 搬送部材
７２ 軸部
８２ 羽根部
８４ 本体部
８４Ａ 基端
８４Ｂ 先端
９０ 突出部
９０Ａ 縁部

Claims (3)

1. 粉体が収容される一方向に延びた円柱状の収容部が形成され、前記一方向の一端側に、前記収容部に収容される粉体を排出する排出口が形成されている収容部材と、
   前記収容部に回転可能に支持される搬送部材と、を備え、
   前記搬送部材は、
   前記一方向に延びる軸部と、
   基端が前記軸部に固定され先端が前記収容部の内壁に接触して撓む板状の本体部と、前記本体部の先端から突出し、前記本体部に比して板厚が薄くされた突出部と、を有する羽根部と、を備え、
   前記羽根部には、自由状態で、前記軸部の径方向に対して傾斜するスリットが、複数形成されており、前記収容部の前記内壁に接触している前記本体部の先端が、前記一方向に対して傾斜することで、回転する前記搬送部材が、前記収容部に収容される粉体を前記排出口に向けて搬送するようになっており、
   前記本体部は、前記収容部の内壁に接触して前記搬送部材の回転方向の下流側が突となるように撓み、前記突出部は、前記本体部の先端において、前記搬送部材の回転方向の上流側の部分から突出しており、
   前記収容部の内壁に、前記本体部の先端と、前記突出部とが接触する粉体収容ユニット。
2. 前記羽根部の板厚方向から見て、前記突出部の端縁は、波状とされている請求項１に記載の粉体収容ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の粉体収容ユニットと、
   静電潜像が形成される像保持体と、
   前記粉体収容ユニットから排出される粉体であるトナーを受け取り、前記像保持体に形成される静電潜像をトナー画像として現像する現像器と、
   を備える画像形成装置。

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