JP5632422B2 - トナー容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー容器及びこのトナー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から現像器に供給されている。このトナー容器は、トナーを収容する容器本体を備え、この容器本体には、現像器へとトナーを排出するための排出口が設けられている。

この排出口は、シャッターによって覆われるのが通常である。例えば、特許文献１には、排出口を内部から開閉できる回転式のシャッター（「回動シャッタ部材５４」参照）が開示されている。このシャッターは、容器本体に対して回転可能なレバー（「レバー部材６２」参照）とギアを介して接続されており、レバーの回転に伴ってシャッターが回転するように構成されている。

また、特許文献１では、容器本体の内部に回転部材（「第１のトナー搬送手段５０」参照）が設けられている。この回転部材は、レバーの外側に配置される伝達部材（「駆動ギア５２」参照）と接続されており、伝達部材の回転に伴って回転部材が回転するように構成されている。

特開２００８−１１６４７９号公報

特許文献１に記載の従来技術では、伝達部材によってレバー側のギアとシャッター側のギアの噛合部分が覆われている（特許文献１の図５参照）。そのため、伝達部材を容器本体に組み付けた後に上記各ギアが適切な位置で噛合していることを確認するのは困難であり、上記各ギアの噛合位置が不適切なままトナー容器の組み立て作業が終了し、シャッターの動作不良等に繋がる虞があった。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、レバー側ギアとシャッター側ギアが適切な位置で噛合していることを容易に確認することができ、シャッターの動作不良等の不具合を防止することが可能なトナー容器を提供することを目的とする。

本発明のトナー容器は、トナーを排出する排出口が設けられた容器本体と、該容器本体に対して回転可能に設けられ、前記排出口を開閉するシャッターと、前記容器本体に対して回転可能に設けられ、前記シャッターを作動させるレバーと、前記容器本体に回転可能な状態で収容される回転部材と、前記容器本体に対して回転可能に設けられ、前記回転部材に回転を伝達する伝達部材と、を備え、前記シャッターには、シャッター側ギアが設けられ、前記レバーには、前記シャッター側ギアと噛合するレバー側ギアを有するレバー本体が設けられ、前記伝達部材には、前記レバー本体の外側を覆う伝達部材本体が設けられ、該伝達部材本体には、前記伝達部材が所定の回転位置にある状態で前記各ギアの噛合部分を露出させる開口部が設けられていることを特徴とする。

このような構成を採用することで、伝達部材を容器本体に組み付けた後においても、開口部を介してレバー側ギアとシャッター側ギアの噛合部分を目視することが可能となる。そのため、レバー側ギアとシャッター側ギアが適切な位置で噛合していることを容易に確認することができ、シャッターの動作不良等の不具合を防止することが可能となる。

前記回転部材は、前記伝達部材に連結される支持部材と、該支持部材に支持され、該支持部材と共に回転して前記容器本体の内面と接離する攪拌羽根と、を備えた攪拌パドルであり、前記伝達部材が前記所定の回転位置にある状態で前記攪拌羽根が前記容器本体の内面から離間するように構成されていても良い。

このような構成を採用することで、トナー容器の出荷前に伝達部材を所定の角度位置に回転させておけば、攪拌羽根を容器本体の内面から離間させることができ、トナー容器の使用前に容器本体の内面との接触により攪拌羽根が塑性変形してしまうのを防止することができる。

前記回転部材は、搬送ギアを有する回転軸と、該回転軸の外周に設けられるスパイラルフィンと、を備えた搬送スクリューであり、前記伝達部材本体の外周には、前記搬送ギアと噛合する伝達ギアが設けられていても良い。

このような構成を採用することで、伝達部材の回転を搬送スクリューに直接的に伝達することができ、アイドルギア等を介して伝達部材を搬送スクリューと接続する場合と比較して、部品点数を削減してコストダウンを図ることが可能となる。

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかのトナー容器を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、レバー側ギアとシャッター側ギアが適切な位置で噛合していることを容易に確認することができ、シャッターの動作不良等の不具合を防止することが可能となる。

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。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す後側からの斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが排出口を開放している状態を示す左後側からの斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す右下側からの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、（ａ）は、レバーの把持部が前傾している状態を示す右側面図であり、（ｂ）は、レバーの把持部が後傾している状態を示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが排出口を閉止している状態を示す左後側からの斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、伝達部材が所定の角度位置にある時の攪拌パドルの状態を示す断面図である。

まず、図１を用いて、電子写真方式のプリンター１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における紙面左側を、プリンター１の正面側（前側）とする。

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（図示せず）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の前方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナー容器としてのトナーコンテナ６が収納されている。

プリンター本体２の上部には、排紙トレイ４の下方にレーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられており、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。現像器１２には、トナーコンテナ６が着脱可能に装着されており、トナーを使い切った時には、上カバー５を開放することでトナーコンテナ６を交換できるようになっている（図１の二点鎖線参照）。

プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着装置１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部２０が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２１が形成されている。

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に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、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１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０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１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。

一方、給紙部１６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１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０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１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８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、排紙部２０から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、図２〜図６を用いて、トナーコンテナ６の詳細について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す後側からの斜視断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るプリンターのトナーコンテナにおいて、シャッターが排出口を開放している状態を示す左後側からの斜視断面図である。図４は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す右側面図である。図５は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す分解斜視図である。図６は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、トナーコンテナを示す右下側からの斜視図である。

各図に適宜付される矢印Ｆｒは、プリンター１の正面側（前側）を示している。なお、図２は後側からの斜視断面図であるため、図面上の左右関係と実際の左右関係が逆転している。つまり、図２における図面上の右側がトナーコンテナ６の左側であり、図２における図面上の左側がトナーコンテナ６の右側である。

図２に最も良く示されるように、トナーコンテナ６は、上面が開口された箱型形状の容器本体２２と、容器本体２２の後下部に収容される回転部材としての搬送スクリュー２３と、容器本体２２の略中央に収容される回転部材としての攪拌パドル２４と、容器本体２２の上面を覆う蓋体２５と、容器本体２２の右端部に装着されるレバー２６と、レバー２６と共に容器本体２２の右端部に配置される伝達部材２７と、容器本体２２の右下端部に装着されるシャッター２８と、を備えている。なお、図６及び図９では蓋体２５の記載が省略され、図４では伝達部材２７の記載が省略されている。

容器本体２２は、トナーを収容しており、左右方向に長い形状を成している。図２に示されるように、容器本体２２の左端壁３０にはトナー充填口３１が形成され、トナー充填口３１はキャップ３２によって塞がれている。容器本体２２の上端外周には、本体側フランジ部３３が設けられている。

容器本体２２の右下端部には、円筒状の排出用ダクト３４が右方に向かって突設され、排出用ダクト３４の右端部には開口部３６が形成されている。図３に最も良く示されるように、排出用ダクト３４の底部には、トナーを排出する排出口３５が穿設されている。排出用ダクト３４の下部外周にはシール部材３７が取り付けられ、シール部材３７には排出口３５と対応する位置に連通口３８が穿設されている。

図４に示されるように、容器本体２２の右端壁４０の中央には、連通穴４１を有する円筒状のボス４２が右側（外側）に向かって突設されている。容器本体２２の右端壁４０の右面（外面）には、ボス４２の後上方に第１規制リブ４３が突設されている。容器本体２２の右端壁４０の右面には、ボス４２の前上方に第２規制リブ４４が突設されている。第２規制リブ４４の上部には、凹部４５が設けられている。容器本体２２の右端壁４０の右面には、第１規制リブ４３の下方に円柱状の突起部４６が設けられている。

図２に最も良く示されるように、搬送スクリュー２３は、左右方向に長い形状を成しており、容器本体２２に回転可能な状態で収容されている。搬送スクリュー２３は、棒状の回転軸４７と、この回転軸４７の外周に同心で設けられるスパイラルフィン４８と、を備えている。回転軸４７の左端部は、容器本体２２の左端壁３０に軸支されている。回転軸４７及びスパイラルフィン４８の右側部は、排出用ダクト３４内に挿入されている。回転軸４７の右端部は、開口部３６を介して排出用ダクト３４よりも右方に突出しており、この突出部分には搬送ギア５０が固定されている。

攪拌パドル２４は、搬送スクリュー２３の上前方に配置されており、左右方向に長い形状を成している。攪拌パドル２４は、容器本体２２に回転可能な状態で収容されている。攪拌パドル２４は、支持部材としての支持枠５１と、支持枠５１に支持されるシート状の攪拌羽根５２と、を備えている。支持枠５１の左右両端部は、容器本体２２の左端壁３０と右端壁４０にそれぞれ軸受４９（図３参照。以下、「攪拌パドル２４の軸受４９」と称する。）を介して軸支されている。図４に示されるように、右端壁４０に取り付けられた攪拌パドル２４の軸受４９には、ボス４２の連通穴４１と対応する位置に係合受部５３が設けられている。

攪拌羽根５２は、例えば、ルミラー（商標名）等の合成樹脂製シートによって構成されている。図２等に示されるように、攪拌羽根５２の一側は、左右方向に沿って支持枠５１に固定されている。攪拌羽根５２には、複数の切り込み溝５４が設けられている。攪拌羽根５２は、攪拌パドル２４の回転に伴って支持枠５１と共に回転して、容器本体２２の内面と接離するように構成されている。

蓋体２５の下端には、容器本体２２の本体側フランジ部３３と対応する形状の蓋体側フランジ部５５が設けられており、本体側フランジ部３３と蓋体側フランジ部５５が超音波溶着されることで、容器本体２２と蓋体２５が一体化されている。蓋体２５の左右方向中央には、窪み部５６が形成されている。

図４に示されるように、レバー２６は、側面視で円形の輪郭を有するレバー本体５７を備えている。レバー本体５７は、円筒状の小径筒部５８と、この小径筒部５８の外周に設けられる円筒状の大径筒部６０と、放射状に延びて小径筒部５８と大径筒部６０を連結する４個の連結部６１と、を備えている。小径筒部５８は、容器本体２２の右端壁４０に設けられたボス４２の外周に装着されており、これにより、レバー２６が容器本体２２に回転可能に支持されている。

大径筒部６０の上部には、把持部６２が径方向外側に向かって突設されている。把持部６２の上端は蓋体２５の右方まで延びている。大径筒部６０の前部には、突片６３が設けられている。大径筒部６０の後下部の外周には、レバー側ギア６４が設けられている。

図５に示されるように、伝達部材２７は、円盤状の伝達部材本体６５を備えている。伝達部材本体６５は、レバー本体５７の外側を覆うように設けられている（図６参照）。伝達部材本体６５の右面（外面）には、伝達用カップリング６６が突設されている。

図５に示されるように、伝達部材本体６５の左面（内面）には、係合片６７が突設されている。係合片６７は、容器本体２２のボス４２に設けられた連通穴４１に挿入され、攪拌パドル２４の軸受４９に設けられた係合受部５３（図４等参照）に係合している。これにより、伝達部材２７と攪拌パドル２４の支持枠５１が相対回転不能に連結され、伝達部材２７と攪拌パドル２４が容器本体２２に対して一体に回転するようになっている。伝達部材本体６５の外周には伝達ギア６８が設けられている。伝達ギア６８は、搬送スクリュー２３の搬送ギア５０と噛合している。伝達部材本体６５の径方向外側部には、円弧状に湾曲する開口部６９が設けられている。

シャッター２８は、略円筒状を成しており、容器本体２２の排出用ダクト３４の外周に回転可能に装着されている。シャッター２８の下面には、排出用開口部７０が形成されている。図３に最も良く示されるように、排出用開口部７０は、容器本体２２の排出口３５及びシール部材３７の連通口３８と対応する位置に設けられている。

図４に示されるように、シャッター２８には、略扇型形状のガイド片７１が径方向外側に向かって突設されている。ガイド片７１には、円弧状のガイド穴７２が設けられており、このガイド穴７２に容器本体２２の突起部４６が係合している。

図２に最も良く示されるように、シャッター２８には、円筒状の軸受部７３が設けられ、この軸受部７３には、搬送スクリュー２３の回転軸４７の右端部が軸支されている。軸受部７３の右方にはギア収納部７４が設けられ、このギア収納部７４には搬送ギア５０が収納されている。図５に最も良く示されるように、ギア収納部７４には連通開口部７５が形成されており、この連通開口部７５を介して搬送ギア５０をギア収納部７４に収納できるようになっている。

シャッター２８には、シャッター側ギア７６が設けられている。シャッター側ギア７６は、レバー２６のレバー側ギア６４と噛合している。これにより、レバー２６とシャッター２８が接続されており、レバー２６の回転に伴ってシャッター２８がレバー２６とは逆方向に回転するようになっている。つまり、レバー２６によってシャッター２８を作動させることができるようになっている。シャッター２８の右端部には、小判型のロック片７７が設けられている。シャッター２８の下部には、排出用開口部７０の右方に押圧突起７８が設けられている。

上記の如く構成されたものにおいて、トナーコンテナ６から現像器１２にトナーを供給する方法について説明する。図７（ａ）に示されるように、トナーコンテナ６は、レバー２６の把持部６２を前傾させた状態で現像器１２に装着される。この時、図８に示されるように、容器本体２２の排出口３５とシャッター２８の排出用開口部７０の位置は一致していない。つまり、容器本体２２の排出口３５をシャッター２８が閉止している。

この状態から、図７（ａ）に矢印Ｙで示されるように、ユーザーやサービスマン等の作業者がレバー２６の把持部６２を後側に倒すと、レバー２６が一方向（図面上時計回り）に回転する（図７（ｂ）参照）。この回転に伴って、図７（ａ）に矢印Ｚで示されるように、レバー２６に接続されたシャッター２８が容器本体２２に対して一方向（図面上反時計回り）に回転する（図７（ｂ）参照）。このシャッター２８の回転により、図３に示されるように、容器本体２２の排出口３５とシャッター２８の排出用開口部７０の位置が一致する。つまり、シャッター２８が容器本体２２の排出口３５を開放する。これにより、容器本体２２の内部と現像器１２の内部が連通する。

また、上記したレバー２６の回転に連動して、現像器１２に設けられた駆動用カップリング（図示せず）が伝達用カップリング６６に連結される。この状態で、駆動用カップリングに接続されたモーター等の駆動手段が回転すると、この回転が伝達部材２７に伝達されて伝達部材２７が回転する。このように伝達部材２７が回転すると、この回転が攪拌パドル２４に伝達されて攪拌パドル２４が回転し、容器本体２２内のトナーが攪拌されながら搬送スクリュー２３側へと搬送される。

また、上記のように伝達部材２７が回転すると、この回転が搬送スクリュー２３に伝達されて搬送スクリュー２３が回転する。これに伴って、容器本体２２内のトナーが排出口３５から排出され、現像器１２の内部へと導入される。

次に、上記の如く構成されたものにおいて、レバー２６、伝達部材２７及びシャッター２８を容器本体２２に組み付ける手順について説明する。

まず、レバー２６の小径筒部５８を容器本体２２のボス４２の外周に装着するとともに、シャッター２８を容器本体２２の排出用ダクト３４の外周に装着する。その際、レバー２６のレバー側ギア６４とシャッター２８のシャッター側ギア７６は噛合させず、フリーな状態にしておく。

次に、伝達部材２７の係合片６７（図５参照）を、容器本体２２のボス４２に設けられた連通穴４１に挿入し、攪拌パドル２４の軸受４９に設けられた係合受部５３（図４参照）に係合させる。次に、図７（ａ）に示されるように、伝達部材２７を所定の回転位置まで回転させ、開口部６９が伝達部材本体６５の後下部に位置するように調整する。この調整により、図９に示されるように、攪拌パドル２４の攪拌羽根５２が容器本体２２の内面から離間した状態となる。これにより、容器本体２２の内面との接触によりトナーコンテナ６の使用前に攪拌羽根５２が塑性変形してしまうのを防止することができる。

次に、レバー２６の把持部６２を後側に倒し、シャッター２８を適宜回転させながらレバー側ギア６４とシャッター側ギア７６を噛合させる。その際、図７（ａ）に示されるように、レバー側ギア６４とシャッター側ギア７６の噛合部分を露出させる開口部６９を介して、上記の噛合部分を目視することができる。そのため、レバー側ギア６４の一列目の歯とシャッター側ギア７６の一列目の歯が適切な位置で噛合していることを容易に確認することができ、シャッター２８の動作不良等の不具合を防止することが可能となる。

また、伝達部材２７の回転を搬送スクリュー２３に直接的に伝達する構成となっており、アイドルギア等を介して伝達部材２７を搬送スクリュー２３と接続する場合と比較して、部品点数を削減してコストダウンを図ることが可能となる。

また、レバー２６、伝達部材２７及びシャッター２８を、ビス等を用いることなく容器本体２２に組み付けることが可能となっている。そのため、レバー２６、伝達部材２７及びシャッター２８の中心部をビス等によって容器本体２２に締結させる場合と比較して、部品点数及び組立工数を削減することが可能となる。

本実施形態では、トナーコンテナ６の排出口３５の外側に配置されるシャッター２８によって排出口３５を開閉する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、トナーコンテナ６の排出口３５の内側に配置されるシャッター２８によって排出口３５を開閉しても良い。

本実施形態では、トナーコンテナ６に本発明の構成を適用したが、他の異なる実施形態では、トナーコンテナ６と現像器１２の間に介装されるトナー容器（所謂「中間ホッパー」）に本発明の構成を適用しても良い。

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、複合機等のプリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

１ プリンター（画像形成装置）
６ トナーコンテナ（トナー容器）
２２ 容器本体
２３ 搬送スクリュー（回転部材）
２４ 攪拌パドル（回転部材）
２６ レバー
２７ 伝達部材
２８ シャッター
３５ 排出口
４７ 回転軸
４８ スパイラルフィン
５０ 搬送ギア
５１ 支持枠（支持部材）
５２ 攪拌羽根
５７ レバー本体
６４ レバー側ギア
６５ 伝達部材本体
６８ 伝達ギア
６９ 開口部
７６ シャッター側ギア

Claims (3)

1. トナーを排出する排出口が設けられた容器本体と、
   該容器本体に対して回転可能に設けられ、前記排出口を開閉するシャッターと、
   前記容器本体に対して回転可能に設けられ、前記シャッターを作動させるレバーと、
   前記容器本体に回転可能な状態で収容される攪拌パドルと、
   前記容器本体に対して回転可能に設けられ、前記攪拌パドルに回転を伝達する伝達部材と、を備え、
   前記シャッターには、シャッター側ギアが設けられ、
   前記レバーには、前記シャッター側ギアと噛合するレバー側ギアを有するレバー本体が設けられ、
   前記伝達部材には、前記レバー本体の外側を覆う伝達部材本体が設けられ、該伝達部材本体には、前記伝達部材が所定の回転位置にある状態で前記各ギアの噛合部分を露出させる開口部が設けられ、
   前記攪拌パドルは、
   前記伝達部材に連結される支持部材と、
   該支持部材に支持され、該支持部材と共に回転して前記容器本体の内面と接離する攪拌羽根と、を備え、
   前記伝達部材が前記所定の回転位置にある状態で前記攪拌羽根が前記容器本体の内面から離間するように構成されていることを特徴とするトナー容器。
2. 搬送ギアを有する回転軸と、
   該回転軸の外周に設けられるスパイラルフィンと、を備えた搬送スクリューを更に備え、
   前記伝達部材本体の外周には、前記搬送ギアと噛合する伝達ギアが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトナー容器。
3. 請求項１又は２に記載のトナー容器を備えていることを特徴とする画像形成装置。