JP4688544B2 - トナー撹拌パドル及びトナーカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、トナー撹拌パドル、特に、容器内に収容されたトナーを撹拌及び搬送するためのトナー撹拌パドル及びこのトナー撹拌パドルを有するトナーカートリッジに関する。

複写機等の画像形成装置においては、静電潜像にトナーを施してトナー像を作成する現像装置が設けられている。現像装置は、トナーを含む現像剤を収容した現像容器を含み、さらに、画像形成処理によって消費されるトナーを現像容器内に補給するためのトナーカートリッジを有している。

トナーカートリッジは、内部にトナーを収容する箱状の容器本体を有している。そして、この容器本体の内部には、トナーを撹拌するための撹拌パドルと、トナーを所定の方向に搬送するためのスクリューとが回転自在に設けられている。撹拌パドルは、一般に、回転軸と、回転軸の周囲に設けられた撹拌部材とを有しており、これらは樹脂成形によって一体形成されている。また、撹拌パドルとして、回転軸に撹拌用シート又はフィルムが設けられたものも提供されている（特開２００２−６６１０号公報）。また、スクリューは、回転軸と、回転軸の外周に回転軸と一体成形された螺旋状の羽根部とを有しており、螺旋状の羽根部に沿ってトナーが所定の方向に搬送されるようになっている。
特開２００２−６６１０号公報

前記公報に示された撹拌パドルは、回転軸と、回転軸に固定された短冊状の１枚のシート部材とを有している。シート部材は、一端が回転軸に固定され、他端は自由端となっている。また、シート部材は、自由端から回転軸に固定された一端側に向かって、斜めに形成された複数のスリットを有しており、複数の搬送片に分割されている。このような撹拌パドルでは、回転軸が回転することにより、容器内部のトナーを撹拌することができ、しかもトナーを所定の方向に搬送することが可能になる。

この従来の撹拌パドルは、斜めに形成された複数のスリットによって分割された複数の搬送片が、回転に伴って斜めに撓むことになる。すると、この斜めに撓んだ各搬送片によってトナーが一方向に搬送される。

しかし、以上のような従来の撹拌パドルでは、搬送片の撓み具合によって搬送量が変わり、安定した搬送力を得ることができない。また、この従来の撹拌パドルでは、搬送片の撓みによって軸方向の搬送力を得ているので、撓みを多くとるようにしないと搬送力が得られない。しかし、搬送片の撓みを多くとると、それだけ容器との摺擦力が大きくなり、容器との摺擦音が大きくなる。

本発明の課題は、簡単な構成で、かつ安定した搬送力を得ることができるトナー撹拌パドルを得ることにある。

本発明の別の課題は、安定した搬送力を得ることができるとともに、容器との摺擦音を抑えることができるトナー撹拌パドルを得ることにある。

請求項１に係るトナー撹拌パドルは、容器内に収容されたトナーを撹拌及び搬送するためのものであって、容器に回転自在に支持された回転軸と、回転軸に平行に延びるとともに回転軸に支持された取付部材と、撹拌羽根とを備えている。撹拌羽根は、一端が取付部材の延びる方向に沿ってかつ回転軸の中心軸に対して傾斜するように装着されるとともに、他端が取付部材の延びる方向と交差する方向に延びる自由端となっている。

このトナー撹拌パドルは、容器内で回転し、トナーを撹拌する。また、撹拌羽根は回転軸の中心軸に対して傾斜して装着されているので、この傾斜した撹拌羽根が回転することによって、トナーが一方向に搬送される。

ここでは、撹拌羽根が予め傾斜して設けられているので、従来装置のように斜めにスリットを形成した撹拌パドルに比較して、安定したトナー搬送力を得ることができる。また、ここでは、撹拌羽根の撓みによって搬送しているわけではないので、撹拌羽根の撓みを大きくとる必要がなく、容器との摺擦音を抑えることができる。

請求項２に係るトナー撹拌パドルは、請求項１のトナー撹拌パドルにおいて、撹拌羽根は、取付部材の延びる方向に沿って設けられ、弾性変形可能な複数のシート状部材を有し、複数のシート状部材のそれぞれは回転軸の中心軸に対して略同じ傾斜角度である。

ここでは、撹拌羽根が複数のシート状部材で構成されているので、効率よくトナーを搬送することができる。

請求項３に係るトナー撹拌パドルは、請求項２のトナー撹拌パドルにおいて、複数のシート状部材は１つの合成樹脂製シート又はフィルムから形成されている。

ここでは、複数のシート状部材を１つの合成樹脂製シート又はフィルムで形成しているので、構成が簡単になる。

請求項４に係るトナー撹拌パドルは、請求項３のトナー撹拌パドルにおいて、取付部材に固定され、回転軸の中心軸に対してそれぞれが略同じ傾斜角度で傾斜し、かつ取付部材の延びる方向に並べて配置された複数の固定部材をさらに有し、１つの合成樹脂シート又はフィルムは、一端側が、複数の固定部材に対して、固定部材の上面及び下面に交互に装着されている。

この場合は、１つの合成樹脂シート又はフィルムが、複数の固定部材に対して、それらの上面及び下面に交互に装着されているので、シート又はフィルムに対していずれの方向から力が作用しても、固定部材から剥離しにくくなる。

請求項５に係るトナー撹拌パドルは、請求項４のトナー撹拌パドルにおいて、複数の固定部材は、それぞれ１つの合成樹脂シート又はフィルムが装着される面に突起を有しており、１つの合成樹脂シート又はフィルムは突起に係合する複数の孔を有している。

この場合は、１つの合成樹脂シート又はフィルムを、簡単な作業で複数の固定部材に装着することができる。

請求項６に係るトナーカートリッジは、トナーを収容するものであり、内部にトナーを収容する容器と、容器内に収容されたトナーを撹拌及び搬送するための請求項１から５のいずれかに記載のトナー撹拌パドルとを備えている。

請求項７に係るトナーカートリッジは、請求項６のトナーカートリッジにおいて、容器本体に回転自在に支持され、トナーを所定の方向に搬送するための螺旋状の羽根部を有する搬送スクリューをさらに備えている。

この場合は、トナー撹拌パドルによるトナーの搬送だけではなく、搬送スクリューも設けられているので、容器内において良好にトナーを搬送することができる。

請求項８に係るトナーカートリッジは、請求項６又は７のトナーカートリッジにおいて、搬送スクリューの長さはトナー撹拌パドルの長さよりも短い。

ここでは、トナー撹拌パドルにトナー搬送能力があるので、容器の全長にわたって搬送スクリューを配置する必要がない。そこで、本請求項のトナーカートリッジでは、搬送スクリューはトナー撹拌パドルよりも短く形成されている。

以上のような本発明のトナー撹拌パドルでは、簡単な構成で、かつ安定した搬送力を得ることができる。また、撹拌羽根の撓みを大きくとる必要がなく、容器との摺擦音を抑えることができる。

本発明の一実施形態によるトナーカートリッジを図１〜図３に示す。このトナーカートリッジはカートリッジケース（容器）２を有しており、カートリッジケース２はケース本体４と蓋体６とから構成されている。上面が開口された箱状のケース本体４は、底壁８、両側壁１０及び１２並びに両端壁１４及び１６を有する。片側壁１０は底壁８の片側縁から略鉛直に上方に延び、他側壁１２は底壁８の他側縁から上方に向かって外方に幾分傾斜して延びている。片端壁１４は底壁８の片端縁から実質上鉛直に上方に延び、他端壁１６は底壁８の他端縁から実質上鉛直に上方に延びている。図２から明らかなように、底壁８は並列して延びる第１の溝部１８と第２の溝部２０とを有する。第１及び第２の溝部１８，２０の横断面形状は下方に突出する弧状である。そして、底壁８の第１の溝部１８には、トナーを排出するための排出開口２２が形成されている。なお、片端壁１４には図示しない円形開口が形成されており、この円形開口を通してカートリッジケース２内にトナーが充填される。所要量のトナーが充填された後は、円形開口が閉鎖されるとともに、蓋体６が超音波溶着によってケース本体４に固定される。

また、カートリッジケース２内には、底壁８の第１の溝部１８に沿って搬送スクリュー３０が回転自在に設けられるとともに、底壁８の第２の溝部２０に沿って撹拌パドル３２が回転自在に設けられている。図３から明らかなように、搬送スクリュー３０は撹拌パドル３２よりも長さが短く設定されている。

搬送スクリュー３０は、図３に示すように、回転軸３４と螺旋羽根３６とを有しており、ケース本体４の両端壁１４及び１６間に回転自在に装着されている。回転軸３４の一端部には非螺旋部３８が形成されている。また、回転軸３４の一端は端壁１６を貫通して突出し、突出端部には入力歯車４０（図１参照）が固定されている。

撹拌パドル３２は、回転軸４２と、回転軸４２に固定支持された取付部材４３と、この取付部材４３に複数の固定部材５１〜５６（図４参照）を介して固定された撹拌羽根４４とから構成されている。回転軸４２はケース本体４の両端壁１４及び１６間に回転自在に装着され、回転軸４２の一端は端壁１６を貫通して突出し、その突出端部には入力歯車４６が固定されている。この入力歯車４６は搬送スクリュー３０を回転するための入力歯車４０に噛み合っている。

次に撹拌パドル３２について、図４及び図５を用いて、より詳細に説明する。取付部材４３は、回転軸４２と所定の間隔をあけて回転軸４２と平行に延びる本体部４３ａと、本体部４３ａの長手方向の両端に形成された取付アーム部４３ｂ，４３ｃとを有している。取付アーム部４３ｂ，４３ｃは回転軸４２に回転不能に固定されている。そして、複数の固定部材５１〜５６が、取付部材４３の本体部４３ａの内側の側面に固定されている。複数の固定部材５１〜５６は互いに所定の間隔をあけて本体部４３ａの長手方向に並べて配置されている。また、複数の固定部材５１〜５６は、回転軸４２の中心軸に対して同じ傾斜角度で傾斜するように配置されている。さらに、固定部材５１の上面（回転軸４２と逆側の面）において、軸方向の端部に、上方に突出する突起５１ａが形成されている。また、固定部材５２，５４及び５６の下面（回転軸４２側の面）には、それぞれ下方に突出する突起５２ａ，５４ａ，５６ａが形成されている。なお、固定部材５３は回転軸４２側に延びるアーム部５３ａを有しており、このアーム５３ａが回転軸４２に固定されている。

撹拌羽根４４は、容易に弾性変形が可能な柔軟な１つの合成樹脂製シート又はフィルムから形成されており、例えばポリエチエレンテレフタレート製である。また、この撹拌羽根４４は、取付部材４３の長手方向に沿って延び、幅方向（長手方向と直交する方向）の一端側には４つの孔４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが形成されるとともに、長手方向において３枚の第１シート４４１、第２シート４４２及び第３シート４４３に分割されている。この３枚のシート４４１〜４４３は幅の短い連結部４４５，４４６によって互いに連結されている。

以上のような撹拌羽根４４は、図４に示すようにして固定部材５１〜５６に固定されている。すなわち、第１のシート４４１は固定部材５１の上面に密着するように装着され、孔４４ａが突起５１ａに係合している。連結部４４５は固定部材５２の下面に密着するように装着され、孔４４ｂが突起５２ａに係合している。また、第２のシート４４２は固定部材５３の上面に密着するように装着され、連結部４４６は固定部材５４の下面に密着するように装着されて孔４４ｃが突起５４ａに係合し、さらに、第３のシート４４３は、そのほぼ全部が固定部材５５の上面に密着するように装着されるとともに、長手方向の端部が固定部材５６の下面に密着するように装着されて、孔４４ｄが突起５６ａに係合している。以上のように、撹拌羽根４４は、幅方向の一端側が複数の固定部材５１〜５６を介して取付部材４３に装着され、幅方向の他端側は自由端となっている。そして、前述のように、各固定部材５１〜５６は回転軸４２の中心軸に対してそれぞれ傾斜しているので、この固定部材５１〜５６に装着された撹拌羽根４４も同様に、各固定部材５１〜５６に沿って傾斜することになり、撹拌羽根４４の自由端側から見て波形になっている。

以上のような構成のトナーカートリッジにおいては、搬送スクリュー３０が回転駆動されると、その螺旋羽根３６の搬送作用により第１の溝部１８上に存在するトナーが一方の端縁から他方の端縁に向かう方向に搬送される。また、入力歯車４０，４６の噛み合いによって撹拌パドル３２も回転する。撹拌パドル３２において、回転軸４２と共に撹拌羽根４４が回転すると、撹拌羽根４４の自由端は底壁８の第２の溝部２０上を摺擦し、第２の溝部２０上に存在するトナーを第１の溝部１８上に向けて搬送する。また、撹拌羽根４４は回転軸４２に対して傾斜しているので、トナーを、一方の端縁から他方の端縁に向かう方向に搬送する。

以上のような本実施形態では、撹拌羽根４４は、回転軸に対して予め傾斜して設けられた固定部材５１〜５６に取り付けられるので、確実に傾斜した状態を維持でき、トナーの搬送力が安定する。また、撹拌羽根４４が１つの合成樹脂シート又はフィルムで構成されているので、構成が簡単になる。また、撹拌羽根４４の取付部材４３への取付に際しては、撹拌羽根４４に形成された孔を各固定部材の突起に係合するだけでよく、取付のための作業が簡単になる。さらに、各固定部材５１〜５６に撹拌羽根４４を装着する際に、撹拌羽根４４を各固定部材５１〜５６の上面、下面に交互に密着させて装着しているので、撹拌羽根４４のいずれの方向から力が作用しても、撹拌羽根４４が固定部材から剥離するのを抑えることができる。

［他の実施形態］
前記実施形態では、撹拌羽根を３つのシートに分割したが、分割の仕方は特に限定されない。また、分割せずに１つのシートとしても良い。

撹拌羽根は、容易に弾性変形が可能な柔軟な合成樹脂シート又はフィルムが好ましいが、弾性変形しにくい樹脂によって形成しても良い。ただし、この場合は、撹拌羽根の自由端野先端に、柔軟な合成樹脂シート又はフィルムを設け、この合成樹脂シート又はフィルムが容器の内壁に摺接するように配置するのが好ましい。

撹拌羽根の各シートの形状等は前記実施形態に限定されない。例えば、複数のシートのそれぞれの傾斜角度を変えて、領域によって搬送力を異ならせても良いし、さらに、特に軸方向端部のシートの搬送方向を他のシートの搬送方向と異ならせるようにしても良い。

本発明の一実施形態によるトナーカートリッジの斜視図。 前記トナーカートリッジの断面図。 前記トナーカートリッジの分解平面図。 撹拌パドルの斜視図。 撹拌羽根の平面図。

符号の説明

２ カートリッジケース
３０ 搬送スクリュー
３２ 撹拌パドル
４２ 回転軸
４３ 取付部材
４４ 撹拌羽根
４４ａ〜４４ｄ 孔
５１〜５６ 固定部材
５１ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａ 突起
４４１〜４４３ シート部材

Claims (6)

1. 容器内に収容されたトナーを撹拌及び搬送するためのトナー撹拌パドルであって、
   前記容器に回転自在に支持された回転軸と、
   前記回転軸に平行に延びるとともに前記回転軸に支持された取付部材と、
   一端が前記取付部材の延びる方向に沿ってかつ前記回転軸の中心軸に対して傾斜するように装着されるとともに、他端が前記取付部材の延びる方向と交差する方向に延びる自由端となっている撹拌羽根と、を備え、
   前記撹拌羽根は、前記取付部材の延びる方向に沿って設けられ、弾性変形可能な複数のシート状部材を有し、前記複数のシート状部材のそれぞれは前記回転軸の中心軸に対して略同じ傾斜角度であり、
   前記複数のシート状部材は１つの合成樹脂製シート又はフィルムから形成されている
   トナー撹拌パドル。
2. 前記取付部材に固定され、前記回転軸の中心軸に対してそれぞれが略同じ傾斜角度で傾斜し、かつ前記取付部材の延びる方向に並べて配置された複数の固定部材をさらに有し、
   前記１つの合成樹脂シート又はフィルムは、一端側が、前記複数の固定部材に対して、固定部材の上面及び下面に交互に装着されている、
   請求項１に記載のトナー撹拌パドル。
3. 前記複数の固定部材は、それぞれ前記１つの合成樹脂シート又はフィルムが装着される面に突起を有しており、
   前記１つの合成樹脂シート又はフィルムは前記突起に係合する複数の孔を有している、請求項２に記載のトナー撹拌パドル。
4. トナーを収容するトナーカートリッジであって、
   内部にトナーを収容する容器と、
   前記容器内に収容されたトナーを撹拌及び搬送するための、請求項１から３のいずれかに記載のトナー撹拌パドルと、
   を備えたトナーカートリッジ。
5. 前記容器本体に回転自在に支持され、トナーを所定の方向に搬送するための螺旋状の羽根部を有する搬送スクリューをさらに備えた、請求項４に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記搬送スクリューの長さは前記トナー撹拌パドルの長さよりも短い、請求項５に記載のトナーカートリッジ。

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