JP6802768B2 - トナー収納器、画像形成ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

トナー収納器、画像形成ユニットおよび画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、互いに異なる色のトナーを収納するトナー収納器、ならびにそのトナー収納器を用いた画像形成ユニットおよび画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置が広く普及している。インクジェット方式などの他の方式の画像形成装置と比較して、鮮明な画像が短時間で得られるからである。
電子写真方式の画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」と呼称する。)は、潜像(静電潜像)にトナーを付着させる画像形成ユニットを備えており、その画像形成ユニットは、トナーを収納するトナー収納器を含んでいる。
画像の形成工程では、静電潜像に付着されたトナーが媒体に転写されたのち、そのトナーが媒体に定着される。これにより、媒体に画像が形成される。
画像形成装置の構成に関しては、既に様々な提案がなされている。具体的には、互いに異なる色のトナーを収納するトナーカートリッジが用いられている。この場合には、互いに異なる色のトナーの混色を防止するために、カートリッジ装着部にトナーカートリッジが装着された状態において、そのトナーカートリッジから適正な色のトナーだけがトナー補給口から吐出されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−113146号公報
互いに異なる色のトナーを収納するトナーカートリッジを用いる場合に関して具体的な検討がなされているが、画像の品質を向上させる観点においては未だ十分でないため、改善の余地がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高品質な画像を形成することが可能なトナー収納器、画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。
本発明の一実施形態のトナー収納器は、互いに隔離されながら第1方向に配列されると共に、それぞれが互いに異なる色のトナーを収納する複数の収納室と、複数の収納室のそれぞれを経由するように第1方向に延在すると共に、その第1方向に延在する回転軸を中心として回転可能である軸部材と、複数の収納室のそれぞれの内部に配置され、それぞれが第1方向に延在する貫通口を有すると共に、それぞれの貫通口に軸部材が挿入された状態において軸部材の回転に応じて回転可能である複数の回転部材と、複数の回転部材のそれぞれにより支持され、それぞれが第1方向と交差する第2方向に延在すると共に、それぞれが複数の回転部材のそれぞれの回転に応じて旋回可能であり、それぞれの旋回時における旋回位置が互いに異なる複数の撹拌部材とを備えたものである。
本発明の一実施形態の画像形成ユニットは、互いに異なる色のトナーを収納する収納部と、その収納部から供給される互いに異なる色のトナーを潜像に付着させる現像処理部とを備え、その収納部が上記した本発明の一実施形態のトナー収納器と同様の構成を有するものである。
本発明の一実施形態の画像形成装置は、互いに異なる色のトナーを収納する収納部とその収納部から供給される互いに異なる色のトナーを潜像に付着させる現像処理部とを含む現像部と、潜像に付着された互いに異なる色のトナーを媒体に転写させる転写部と、媒体に転写された互いに異なる色のトナーをその媒体に定着させる定着部とを備え、その収納部が上記した本発明の一実施形態のトナー収納器と同様の構成を有するものである。
本発明の一実施形態のトナー収納器、画像形成ユニットまたは画像形成装置によれば、そのトナー収納器(または収納部)が互いに異なる色のトナーを収納していると共に、旋回時における複数の撹拌部材のそれぞれの旋回位置が互いに異なるので、高品質な画像を形成することができる。
本発明の一実施形態のトナー収納器(トナーカートリッジ)の構成を表す斜視図である。 図1に示したA−A線に沿ったトナーカートリッジの構成を表す斜視断面図である。 図1に示したA−A線に沿ったトナーカートリッジの構成(排出口が開放された状態)を表す断面図である。 図1に示したA−A線に沿ったトナーカートリッジの構成(排出口が閉塞された状態)を表す断面図である。 図3および図4に示したトナーカートリッジのうちの主要部(駆動軸および回転体)の構成を表す断面図である。 図3および図4に示したトナーカートリッジのうちの他の主要部(駆動軸および回転体)の構成を表す断面図である。 図3および図4に示したトナーカートリッジのうちのさらに他の主要部(駆動軸および回転体)の構成を表す断面図である。 図3および図4に示したトナーカートリッジのうちの主要部(撹拌板など)の構成を表す断面図である。 図3および図4に示したトナーカートリッジのうちの他の主要部(撹拌板など)の構成を表す断面図である。 図3および図4に示したトナーカートリッジのうちのさらに他の主要部(撹拌板など)の構成を表す断面図である。 図5に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作を説明するための断面図である。 図6に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作を説明するための断面図である。 図7に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作を説明するための断面図である。 図8に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作を説明するための断面図である。 図9に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作を説明するための断面図である。 図10に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作を説明するための断面図である。 図11に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図12に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図13に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図14に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図15に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図16に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図17に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図18に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図19に続くトナーカートリッジ(駆動軸および回転体)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図20に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図21に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 図22に続くトナーカートリッジ(撹拌板など)の動作に続く動作を説明するための断面図である。 比較例のトナーカートリッジのうちの主要部(駆動軸および回転体)の構成および動作を説明するための断面図である。 比較例のトナーカートリッジのうちの他の主要部(駆動軸および回転体)の構成および動作を説明するための断面図である。 比較例のトナーカートリッジのうちのさらに他の主要部(駆動軸および回転体)の構成および動作を説明するための断面図である。 トナーカートリッジのうちの主要部(駆動軸および回転体)の構成に関する変形例1を表す断面図である。 トナーカートリッジのうちの他の主要部(駆動軸および回転体)の構成に関する変形例1を表す断面図である。 トナーカートリッジのうちのさらに他の主要部(駆動軸および回転体)の構成に関する変形例1を表す断面図である。 トナーカートリッジのうちの主要部(駆動軸および回転体)の構成に関する変形例2を表す断面図である。 トナーカートリッジのうちの主要部(駆動軸および回転体)の構成に関する変形例2を表す断面図である。 トナーカートリッジのうちの主要部(駆動軸および回転体)の構成に関する変形例2を表す断面図である。 トナーカートリッジの構成に関する変形例3を表す断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成ユニットの構成を表す斜視図である。 図39に示した画像形成ユニットの構成を表す側面図である。 図39に示した画像形成ユニットのうちの主要部(現像処理部)の構成を模式的に表す平面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を表す平面図である。
以下、本発明の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

1.トナー収納器
1−1.全体構成
1−2.内部構成
1−3.駆動軸、複数の回転体および複数の撹拌板のそれぞれの詳細な構成
1−4.トナーの構成
1−5.動作
1−6.作用および効果
1−7.変形例
2.画像形成ユニット
2−1.構成
2−2.動作
2−3.作用および効果
3.画像形成装置
3−1.構成
3−2.動作
3−3.作用および効果
<1.トナー収納器>
本発明の一実施形態のトナー収納器に関して説明する。
<1−1.全体構成>
最初に、トナー収納器の一例であるトナーカートリッジ100の全体構成に関して説明する。
ここで説明するトナーカートリッジ100は、例えば、電子写真方式のフルカラープリンタに用いられる。このトナーカートリッジ100は、主に、紙などの媒体に画像を形成するために用いられるトナーを収納している。
特に、トナーカートリッジ100は、互いに異なる色のトナー、すなわち複数色のトナーを収納している。複数色のトナーの種類(各トナーの色)は、特に限定されない。以下では、複数色のトナーを単に「トナー」とも呼称する。
図1は、トナーカートリッジ100の斜視構成を表している。このトナーカートリッジ100は、例えば、図1に示したように、収納部10と、把持部20とを備えている。
[収納部]
収納部10は、主に、トナーを収納している。この収納部10は、例えば、X軸方向に延在している。なお、図1に示した装着方向Sは、後述する画像形成ユニット200において、トナーカートリッジ100に対応する収納部230が装着部220に対して装着される方向を表している(図39参照)。この装着方向Sは、例えば、図1から明らかなように、X軸方向に沿った方向である。
[把持部]
把持部20は、主に、トナーカートリッジ100を取り扱うユーザにより把持される部分である。この把持部20は、例えば、収納部10の延在方向における一端部に取り付けられている。
<1−2.内部構成>
次に、トナーカートリッジ100の内部構成に関して説明する。ここでは、主に、収納部10の内部構成を説明する。
図2は、図1に示したA−A線に沿ったトナーカートリッジ100の斜視断面構成を表していると共に、図3および図4のそれぞれは、図1に示したA−A線に沿ったトナーカートリッジ100の断面構成を表している。ただし、図3では、排出口16が開放された状態を示していると共に、図4では、排出口16が閉塞された状態を示している。
収納部10は、例えば、図2〜図4に示したように、筐体11の内部に複数の収納室12を有している。この収納部10は、例えば、筐体11の内部に、駆動軸13と、複数の回転体14と、複数の撹拌板15とを備えている。筐体11の一面(下面)には、例えば、シャッタ17が取り付けられている。
[筐体]
筐体11は、主に、複数の収納室12を形成(区画)すると共に、複数の撹拌板15などを収納する収納部材である。複数の収納室12のそれぞれには、例えば、上記したように、複数色のトナーのそれぞれが収納されている。
収納室12の数は、2個以上であれば、特に限定されない。ここでは、収納部10は、例えば、筐体11の内部に3個の収納室12(12A,12B,12C)を有している。
これに伴い、筐体11の内部は、例えば、2個の隔壁11X,11Yにより分離(隔離)されている。隔壁11Xは、例えば、収納室12A,12Bを互いに隔離していると共に、隔壁11Yは、例えば、収納室12B,12Cを互いに隔離している。
すなわち、収納室12A,12B,12Cは、例えば、X軸方向(第1方向)、より具体的には装着方向Sと反対の方向に向かってこの順に配列されていると共に、隔壁11X,11Yにより互いに隔離されている。このため、収納室12Aは、収納室12Cよりも装着方向Sにおける前側に配置されていると共に、収納室12Cは、収納室12Aよりも装着方向Sにおける後側に配置されている。
ここでは、例えば、上記したように、収納室12A,12B,12Cのそれぞれに複数色のトナーのそれぞれが収納されている。このため、収納部10は、例えば、3色のトナーを収納している。
収納室12A,12B,12Cのそれぞれに収納されているトナーの色は、特に限定されない。ここでは、収納室12Aは、例えば、イエロートナーを収納している。収納室12Bは、例えば、マゼンタトナーを収納している。収納室12Cは、例えば、シアントナーを収納している。
筐体11の一面(下面)には、例えば、複数の収納室12(12A,12B,12C)のそれぞれに収納されている複数色のトナーを外部に排出するための複数の排出口16(16A,16B,16C)が設けられている。排出口16A,16B,16Cのそれぞれの設置位置は、例えば、収納室12A,12B,12Cのそれぞれの位置に対応している。なお、排出口16A,16B,16Cのそれぞれからトナーが排出される「外部」とは、例えば、後述する画像形成ユニット200のうちの現像処理部210である(図39参照)。
排出口16Aは、例えば、収納室12Aに収納されているイエロートナーを外部に排出する。排出口16Bは、例えば、収納室12Bに収納されているマゼンタトナーを外部に排出する。排出口16Cは、例えば、収納室12Cに収納されているシアントナーを外部に排出する。
[駆動軸]
駆動軸13は、本発明の一実施形態の「軸部材」である。この駆動軸13は、主に、モータの回転力などを利用して回転可能である棒状の部材である。
具体的には、駆動軸13は、収納室12A,12B,12Cのそれぞれを経由するようにX軸方向に延在している。
すなわち、駆動軸13は、例えば、X軸方向に延在する1本の棒状の部材である。この駆動軸13は、例えば、隔壁11X,11Yのそれぞれを貫通することにより、収納室112Aから収納室12Bを経由して収納室12Cまで延在している。
なお、駆動軸13の一端部は、例えば、筐体11を貫通することにより、外部の動力源に接続されている。この「動力源」とは、例えば、上記したように、モータなどの回転装置である。これにより、駆動軸13は、X軸方向に延在する回転軸Jを中心として回転可能である。
[回転体]
複数の回転体14は、本発明の一実施形態の「複数の回転部材」である。この複数の回転体14は、主に、駆動軸13の回転に応じて回転可能な部材である。
複数の回転体14のそれぞれは、複数の収納室12のそれぞれの内部に配置されている。ここでは、例えば、上記したように、収納部10が3個の収納室12(12A,12B,12C)を有しているため、その収納部10は3個の回転体14(14A,14B,14C)を備えている。
回転体14Aは、例えば、収納室12Aの内部に配置されている。回転体14Bは、例えば、収納室12Bの内部に配置されている。回転体14Cは、例えば、収納室12Cの内部に配置されている。このため、回転体14A,14B,14Cは、互いに隔離されている。
回転体14A,14B,14Cのそれぞれには、貫通口14AK,14BK,14CKが設けられており、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれは、X軸方向に延在している。駆動軸13は、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれに挿入されることにより、上記したように、収納室12Aから収納室12Bを経由して収納室12Cまで延在している。
回転体14A,14B,14Cのそれぞれは、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれに駆動軸13が挿入された状態において、その駆動軸13の回転に応じて回転可能である。
ただし、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始める際における駆動軸13の回転角度は、例えば、互いに異なっているため、回転体14A,14B,14Xのそれぞれは、例えば、互いに異なる駆動軸13の回転角度に応じて回転し始める。これにより、回転体14A,14B,14Cのそれぞれは、駆動軸13の回転に応じて、互いに独立して回転可能であるため、回転体14Aが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θAと、回転体14Bが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θBと、回転体14Cが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θCとは、例えば、互いに異なっている。よって、回転体14A,14B,14Cのそれぞれは、駆動軸13の回転に応じて互いに共通するタイミングにおいて回転し始めるわけではなく、互いに異なるタイミングにおいて回転し始める。このため、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始めるタイミングは、互いにずれている。
駆動軸13および回転体14A,14B,14Cのそれぞれの詳細な構成に関しては、後述する(図5〜図10参照)。
[複数の撹拌板]
複数の撹拌板15は、本発明の一実施形態の「複数の撹拌部材」である。この複数の撹拌板15は、主に、複数の収納室12のそれぞれに収納されている複数色のトナーのそれぞれを撹拌する板状の部材である。特に、複数の撹拌板15は、複数の回転体14のそれぞれにより支持されており、複数の回転体14のそれぞれの回転に応じて旋回可能である。すなわち、複数の撹拌板15のそれぞれは、複数の回転体14のそれぞれの周囲を移動可能である。
ここでは、例えば、上記したように、収納部10が3個の回転体14(14A,14B,14C)を有しているため、その収納部10は3個の撹拌板15(15A,15B,15C)を備えている。
撹拌板15Aは、例えば、収納室12Aの内部に配置されていると共に、回転体14Aにより支持されている。撹拌板15Bは、例えば、収納室12Bの内部に配置されていると共に、回転体14Bにより支持されている。撹拌板15Cは、例えば、収納室12Cの内部に配置されていると共に、回転体14Cにより支持されている。このため、撹拌板15A,15B,15Cは、互いに隔離されている。
ただし、駆動軸13は、例えば、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回方向における位相が互いに異なるように、回転体14A,14B,14Cのそれぞれに設けられた貫通口14AK、14BK,14CKのそれぞれに挿入されている。このため、上記したように、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始める際における駆動軸13の回転角度は、例えば、互いに異なっている。これにより、駆動軸13の回転に応じて撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが旋回する際、その旋回時における撹拌板15,15B,15Cのそれぞれの旋回位置は、互いに異なっている。すなわち、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回後において、撹拌板15Aの旋回位置と撹拌板15Bの旋回位置と撹拌板15Cの旋回位置とは、互いに異なっている。よって、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始めるタイミングは、互いにずれているため、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関する位相、すなわち旋回方向に対する位相は、互いにずれている。
撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれは、駆動軸13の延在方向(X軸方向)と交差する方向(第2方向)に延在している。撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが延在する方向は、駆動軸13の延在方向と交差する方向であれば、特に限定されない。
図2〜図4では、例えば、撹拌板15A,15B,15CのそれぞれがZ軸方向に延在している場合を示している。すなわち、例えば、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転する前において、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの延在方向は、例えば、排出口16A,16B,16Cのそれぞれとは反対の方向である。このため、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの延在方向は、例えば、互いに共通する方向(Z軸方向)である。
駆動軸13の回転前において、撹拌板15A,15B,15Cは、例えば、上記したように、それぞれの延在方向が互いに共通する方向となるように配置されている。しかしながら、駆動軸13の回転に応じて回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転する際、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始めるタイミングは、互いに異なる。
撹拌板15Aは、例えば、X軸方向に配列された複数の撹拌部15AFを含んでおり、その複数の撹拌部15AFは、例えば、間隔を隔てて互いに離間されている。撹拌板15Bは、例えば、X軸方向に配列された複数の撹拌部15BFを含んでおり、その複数の撹拌部15BFは、例えば、間隔を隔てて互いに離間されている。撹拌板15Cは、例えば、X軸方向に配列された複数の撹拌部15CFを含んでおり、その複数の撹拌部15CFは、例えば、間隔を隔てて互いに離間されている。撹拌部15AF,15BF,15CFのそれぞれの数は、2個以上であれば、特に限定されない。図2〜図4では、例えば、撹拌部15AF,15BF,15CFのそれぞれの数が5個である場合を示している。ただし、撹拌部15AF,15BF,15CFのそれぞれの数は、2個以上に限られず、1個でもよい。
撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの材質は、特に限定されない。具体的には、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれは、例えば、高分子材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含む可撓性のフィルムなどである。
[シャッタ]
シャッタ17は、主に、排出口16A,16B,16Cの状態(開放状態および閉塞状態)を切り替える板状の部材である。
このシャッタ17は、例えば、筐体11の一面(排出口16A,16B,16Cが設けられている下面)に設けられていると共に、X軸方向においてスライド可能である。
シャッタ17には、例えば、3個の開口部17A,17B,17Cが設けられている。開口部17A,17B,17Cのそれぞれの設置位置は、排出口16A,16B,16Cのそれぞれの位置に対応している。
このシャッタ17は、例えば、開口部17A,17B,17Cのそれぞれが排出口16A,16B,16Cのそれぞれに重なる位置(開放位置)と、開口部17A,17B,17Cのそれぞれが排出口16A,16B,16Cのそれぞれに重ならない位置(閉塞位置)との間においてスライド可能である。
シャッタ17が開放位置に位置する状態では、排出口16A,16B,16Cのそれぞれが開放されるため、排出口16A,16B,16Cのそれぞれから複数色のトナーが排出可能になる。一方、シャッタ17が閉塞位置に位置する状態では、排出口16A,16B,16Cのそれぞれがシャッタ17により遮蔽されるため、その排出口16A,16B,16Cのそれぞれから複数色のトナーが排出不能になる。図3では、シャッタ17が開放位置に位置する状態を示していると共に、図4では、シャッタ17が閉塞位置に位置する状態を示している。
<1−3.駆動軸、複数の回転体および複数の撹拌板のそれぞれの詳細な構成>
次に、駆動軸13、複数の回転体14(14A,14B,14C)および複数の撹拌板15(15A,15B,15C)のそれぞれの詳細な構成に関して説明する。
図5〜図7のそれぞれは、駆動軸13および回転体14A,14B,14Cのそれぞれの断面構成を表している。ただし、図5は、収納室12Aの内部における駆動軸13および回転体14Aのそれぞれの断面を示している。図6は、収納室12Bの内部における駆動軸13および回転体14Bのそれぞれの断面を示している。図7は、収納室12Cの内部における駆動軸13および回転体14Cのそれぞれの断面を示している。
図8〜図10のそれぞれは、駆動軸13、回転体14A,14B,14Cおよび撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの断面構成を表している。ただし、図8は、収納室12Aの内部における駆動軸13、回転体14Aおよび撹拌板15Aのそれぞれの断面を示しており、図5に対応している。図9は、収納室12Bの内部における駆動軸13、回転体14Bおよび撹拌板15Bのそれぞれの断面を示しており、図6に対応している。図10は、収納室12Cの内部における駆動軸13、回転体14Cおよび撹拌板15Cのそれぞれの断面を示しており、図7に対応している。
[回転角度θA,θB,θCの関係]
上記したように、回転体14A,14B,14Cのそれぞれは駆動軸13の回転に応じて回転可能であるが、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置を互いに異ならせるために、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始める際における駆動軸13の回転角度は、例えば、互いに異なっている。以下では、例えば、図5〜図10のそれぞれに示した駆動軸13が回転軸Jを中心として左回りに回転することとする。
ここで、回転体14Aが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θAと、回転体14Bが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θBと、回転体14Cが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θCとの関係は、回転角度θA,θB,θCのそれぞれが互いに異なっていれば、特に限定されない。このため、回転角度θA,θB,θCは、例えば、この順に増加するような関係を満たしていてもよいし(θA<θB<θC)、この順に減少するような関係を満たしていてもよいし(θA>θB>θC)、それ以外の関係を満たしていてもよい。
ここでは、例えば、回転角度θA,θB,θCがこの順に増加するような関係を満たしている場合(θA<θB<θC)に関して説明する。この関係を満たしている場合には、例えば、駆動軸13が回転すると、回転体14Aが回転し始めたのちに回転体14Bが回転し始めると共に、その回転体14Bが回転し始めたのちに回転体14Cが回転し始める。これにより、撹拌板15Aが旋回したのちに撹拌板15Bが旋回すると共に、その撹拌板15Bが旋回したのちに撹拌板15Cが旋回するため、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回後において、撹拌板15A,15B,15Cの旋回位置は互いに異なることになる。
回転角度θA,θB,θCが上記した関係(θA<θB<θC)を満たすようにするために、駆動軸13および回転体14A,14B,14Cのそれぞれは、以下で説明する構成を有している。
ここでは、駆動軸13は、例えば、回転体14A,14B,14Cのそれぞれに設けられている貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれに対して互いに異なる回転角度θA,θB,θCにおいて係合可能な立体的形状を有している。このため、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれに対して駆動軸13が係合する回転角度θA,θB,θCは、互いに異なっている。
[複数の回転体(貫通口)の構成]
具体的には、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれの開口形状は、例えば、図5〜図7に示したように、互いに対応する位置に平坦な被係合部14AT,14BT,14CTを有する形状であり、より具体的には、平坦部を有する略円形である。すなわち、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれの開口形状は、例えば、互いに共通している。
被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれは、後述する駆動軸13のうちの非回転係合部13Xおよび回転係合部13Yのそれぞれが係合(当接)される部分である。なお、「開口形状」とは、X軸方向から見た貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれの形状である。
[駆動軸の構成]
駆動軸13は、例えば、図3および図4に示したように、貫通口14AKに挿入されている挿入部13Aと、貫通口14BKに挿入されている挿入部14Bと、貫通口14CKに挿入されている挿入部14Cとを含んでいる。
収納室12Aの内部における駆動軸13(挿入部13A)の断面形状と、収納室12Bの内部における駆動軸13(挿入部13B)の断面形状と、収納室12Cの内部における駆動軸13(挿入部13C)の断面形状とは、例えば、互いに異なっている。なお、「断面形状」とは、X軸方向における駆動軸13の断面の形状であり、すなわちYZ面に沿った駆動軸13の断面の形状である。
より具体的には、挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの断面形状は、例えば、後述する第1形状および第2形状のうちのいずれかである。
第1形状は、例えば、駆動軸13の回転前において被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれに係合される1個の非回転係合部13Xを有する形状である。
第2形状は、例えば、上記した非回転係合部13Xを有しておらずに、駆動軸13の回転後において被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれに係合可能になる1個以上の回転係合部13Yと、その駆動軸13の回転に依存せずに被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれに係合不能である1個以上の非係合部13Zとを有する形状である。
[挿入部の構成1]
挿入部13Aの断面形状は、例えば、図5に示したように、1個の平坦な非回転係合部13Xを有する第1形状である。このため、挿入部13Aの断面形状は、例えば、貫通口14AKの開口形状と同様の形状である。
この挿入部13Aでは、例えば、駆動軸13の回転前において、非回転係合部13Xが被係合部14ATに対向していると共に当接されているため、その非回転係合部13Xが既に被係合部14ATに係合されている。この場合には、例えば、図8に示したように、撹拌板15Aが上方、より具体的には排出口16A(図2〜図4参照)とは反対の方向を向いている。
これにより、回転体14Aは、駆動軸13が回転すると、その駆動軸13の回転に応じて直ちに回転可能である。よって、回転体14Aは、挿入部13Aの回転に応じて直ちに回転するため、撹拌板15Aは、回転体14Aの回転に応じて直ちに旋回可能である。この場合において、回転体14Aが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θAは、例えば、0°である。
[挿入部の構成2]
挿入部13Bの断面形状は、例えば、図6に示したように、1個の平坦な回転係合部13Yと1個の平坦な非係合部13Zとを有する第2形状である。このため、挿入部13Bの断面形状は、上記した挿入部13Aの断面形状とは異なっている。
この挿入部13Bでは、例えば、駆動軸13の回転前において、非係合部13Zが被係合部14BTに対向しており、その被係合部14BTから離間されていると共に、回転係合部13Yが被係合部14BTに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に配置されているため、その被係合部14BTに当接されていない。この場合には、例えば、図9に示したように、撹拌板15Bが撹拌板15Aと同様の方向を向いている。
これにより、回転係合部13Yが未だ被係合部14ATに係合されていないため、回転体14Bは、駆動軸13が回転しても直ちには回転不能である。しかしながら、回転体14Bは、駆動軸13の回転に応じて回転係合部13Yが被係合部14BTに係合されると回転可能になる。よって、回転体14Bは、挿入部13Bの回転に応じて回転するため、撹拌板15Bは、回転体14Bの回転に応じて旋回可能になる。この場合において、回転体14Bが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θBは、例えば、90°である。
[挿入部の構成3]
挿入部13Cの断面形状は、例えば、図7に示したように、1個の回転係合部13Yと2個の非係合部13Zとを有する第2形状である。このため、挿入部13Cの断面形状は、上記した挿入部13A,13Bのそれぞれの断面形状とは異なっている。
この挿入部13Cでは、例えば、駆動軸13の回転前において、1個目の非係合部13Zが被係合部14CTに対向していると共に、2個目の非係合部13Zが被係合部14CTに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に配置されている。また、回転係合部13Yが被係合部14CTに対向する位置から右回りに180°ずれた位置に配置されているため、その被係合部14CTに当接さていない。この場合には、例えば、図10に示したように、撹拌板15Cが撹拌板15Aと同様の方向を向いている。
これにより、回転係合部13Yが未だ被係合部14CTに係合されていないため、回転体14Cは、駆動軸13が回転しても直ちには回転不能である。しかしながら、回転体14Cは、駆動軸13の回転に応じて回転係合部13Yが被係合部14CTに係合されると回転可能になる。よって、回転体14Cは、挿入部13Cの回転に応じて回転するため、撹拌板15Bは、回転体14Cの回転に応じて旋回可能になる。この場合において、回転体14Cが回転し始める際における駆動軸13の回転角度θCは、例えば、180°である。すなわち、挿入部13B,13Cのそれぞれの断面形状は、いずれも第2形状であるにも関わらず、回転角度θB,θCは、互いに異なっている。
[テーパ]
なお、断面形状が第2形状である挿入部13B,13Cのそれぞれの断面形状は、角部にテーパTを有していてもよい。テーパTの数は、特に限定されない。ここでは、挿入部13Bの断面形状は、例えば、図6に示したように、1個のテーパTを有していると共に、挿入部13Cの断面形状は、例えば、図7に示したように、2個のテーパTを有している。挿入部13Bが回転しやすくなると共に、その挿入部13Bにおいて回転係合部13Yが被係合部14BTに係合されやすくなるからである。また、挿入部13Cが回転しやすくなると共に、その挿入部13Cにおいて回転係合部13Yが被係合部14CTに係合されやすくなるからである。
[寸法関係]
上記した回転角度θA,θB,θCの差違を実現するために、駆動軸13(挿入部13A,13B,13C)および回転体14A,14B,14C(貫通口14AK,14BK,14CK)のそれぞれの寸法は、例えば、所定の関係を満たしている。
ここでは、以下のように、回転角度θA,θB,θCに影響を与える一連のパラメータを設定する。

L1:被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれにより規定される貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれの寸法
L2:非回転係合部13Xおよび回転係合部13Yのそれぞれにより規定される挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの寸法
L3:非係合部13Zにより規定される挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの寸法
Φ1:略円形である貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれの最大直径
Φ2:非回転係合部13Xおよび回転係合部13Yのそれぞれにより規定される略円形である挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの最大直径
Φ3:非係合部13Zにより規定される略円形である挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの最大直径
これらの一連のパラメータL1,L2,L3,Φ1,Φ2,Φ3に関して、以下の関係が満たされている。これにより、回転角度θA,θB,θCに差違(θA<θB<θC)が生じるため、回転体14A,14B、14Cのそれぞれが互いに異なるタイミングにおいて回転可能になる。

L1≧L2>L3
Φ1≧Φ2>Φ3
L1>Φ3
Φ2>L1
<1−4.トナーの構成>
次に、トナーの構成に関して説明する。
イエロートナーは、例えば、イエロー着色剤、結着剤、外添剤、離型剤および帯電制御剤などを含んでいる。イエロー着色剤は、例えば、イエロー顔料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでおり、そのイエロー顔料は、例えば、ピグメントイエロー74などである。
マゼンタトナーは、例えば、イエロー着色剤に代えてマゼンタ着色剤を含んでいることを除いて、イエロートナーと同様の構成を有している。マゼンタ着色剤は、例えば、マゼンタ顔料およびマゼンタ染料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでおり、そのマゼンタ顔料は、例えば、キナクリドンなどである。
シアントナーは、例えば、イエロー着色剤に代えてシアン着色剤を含んでいることを除いて、イエロートナーと同様の構成を有している。シアン着色剤は、例えば、シアン顔料およびシアン染料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでおり、そのシアン顔料は、例えば、フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:3)などである。
<1−5.動作>
次に、トナーカートリッジ100の動作に関して説明する。ここでは、主に、撹拌板15A,15B,15Cを用いたトナーの撹拌動作を説明する。
図11〜図13、図17〜図19および図23〜図25のそれぞれは、トナーカートリッジ100の動作を説明するために、図5〜図7のそれぞれに対応する断面構成を示している。図14〜図16、図20〜図22および図26〜図28のそれぞれは、トナーカートリッジ100の動作を説明するために、図8〜図10のそれぞれに対応する断面構成を示している。
トナーの撹拌前の状態では、駆動軸13が未だ回転しておらずに停止している。この場合には、挿入部13Aでは、例えば、図5に示したように、非回転係合部13Xが既に被係合部14ATに係合されている。挿入部13Bでは、例えば、図6に示したように、回転係合部13Yが係合部14BTに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に配置されているため、その回転係合部13Yが未だ被係合部14BTに係合されていない。挿入部13Cでは、例えば、図7に示したように、回転係合部13Yが被係合部14CTに対向する位置から右回りに180°ずれた位置に配置されているため、その回転係合部13Yが未だ被係合部14CTに係合されていない。
この場合には、例えば、図8〜図10に示したように、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが排出口16A,16B,15C(図2〜図4参照)とは反対の方向を向いている。より具体的には、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれは、例えば、互いに共通する方向(Z軸方向)を向いている。
なお、トナーの撹拌前の状態において、収納室12A,12B,12Cのそれぞれにトナーが収納されていない場合には、例えば、図3および図4に示したように、シャッタ17を開放位置までスライドさせることにより、排出口16A,16B,16Cのそれぞれを開放させたのち、収納室12A,12B,12Cのそれぞれの内部にトナーを投入する。
具体的には、例えば、排出口16Aを通じて収納室12Aの内部にイエロートナーを投入する。また、例えば、排出口16Bを通じて収納室12Bの内部にマゼンタトナーを投入する。さらに、例えば、排出口16Cを通じて収納室12Cの内部にシアントナーを投入する。
収納室12A,12B,12Cのそれぞれの内部にトナーを投入したのち、スライダ17を閉塞位置までスライドさせることにより、排出口16A,16B,16Cのそれぞれを閉塞させる。
もちろん、トナーの撹拌前の状態において、収納室12A,12B,12Cのそれぞれに既に収納されているトナーの量が少ない場合には、上記したスライダ17を利用して排出口16A,16B,16Cのそれぞれの状態(開放状態および閉塞状態)を切り替えることにより、収納室12A,12B,12Cのそれぞれの内部にトナーを補給してもよい。
トナーを撹拌する場合には、最初に、例えば、図11〜図13に示したように、駆動軸13が回転軸Jを中心として左回りに90°回転する(駆動軸13の総回転角度=90°)。
この場合には、挿入部13Aでは、上記したように、トナーの撹拌前において非回転係合部13Xが既に被係合部14ATに係合されていたため、回転体14Aは、挿入部13Aの回転に応じて直ちに回転可能である。これにより、回転体14Aは、図11に示したように、駆動軸13の回転に応じて左回りに90°回転するため、撹拌板15Aは、図14に示したように、回転体14Aの回転に応じて左回りに90°旋回する。
一方、挿入部13Bでは、上記したように、トナーの撹拌前において回転係合部13Yが未だ被係合部14BTに係合されていないため、回転体14Bは、挿入部13Bの回転に応じて直ちには回転不能である。この場合には、貫通口14BKの内部において挿入部13Bが非係合部13Zを利用して空転したのち、回転係合部13Yが被係合部14BTに係合される。これにより、回転体14Bは、図12に示したように、駆動軸13の回転に応じて未だ回転しないため、撹拌板15Bは、図15に示したように、未だ旋回しない。
挿入部13Cでは、上記した挿入部13Bと同様に、貫通口14CKの内部において挿入部13Cが非係合部13Zを利用して空転するため、回転体14Cは、挿入部13Cの回転に応じて直ちには回転不能である。これにより、回転体14Cは、図13に示したように、駆動軸13の回転に応じて未だ回転しないため、撹拌板15Cは、図16に示したように、未だ旋回しない。
続いて、例えば、図17〜図19に示したように、駆動軸13がさらに左回りに90°回転する(駆動軸13の総回転角度=180°)。
この場合には、挿入部13Aでは、非回転係合部13Xが既に被係合部14ATに係合されていることにより、回転体14Aは、図17に示したように、駆動軸13の回転に応じてさらに左回りに90°回転するため、撹拌板15Aは、図20に示したように、回転体14Aの回転に応じてさらに左回りに90°旋回する。
また、挿入部13Bでは、上記したように、回転係合部13Yが既に被係合部14BTに係合されているため、回転体14Bは、挿入部13Bの回転に応じて回転可能になる。これにより、回転体14Bは、図18に示したように、駆動軸13の回転に応じて左回りに90°回転するため、撹拌板15Bは、図21に示したように、回転体14Bの回転に応じて左回りに90°旋回する。
一方、挿入部13Cでは、上記したように、回転係合部13Yが未だ被係合部14CTに係合されていないため、回転体14Cは、挿入部13Bの回転に応じて未だ回転不能である。この場合には、貫通口14CKの内部において挿入部13Cが非係合部13Zを利用してさらに空転したのち、回転係合部13Yが被係合部14BTに係合される。これにより、回転体14Cは、図19に示したように、駆動軸13の回転に応じて未だ回転しないため、撹拌板15Cは、図22に示したように、未だ旋回しない。
続いて、例えば、図23〜図25に示したように、駆動軸13がさらに左回りに90°回転する(駆動軸13の総回転角度=270°)。
この場合には、挿入部13Aでは、非回転係合部13Xが既に被係合部14ATに係合されていることにより、回転体14Aは、図23に示したように、駆動軸13の回転に応じてさらに左回りに90°回転するため、撹拌板15Aは、図26に示したように、回転体14Aの回転に応じてさらに左回りに90°旋回する。
また、挿入部13Bでは、回転係合部13Yが既に被係合部14BTに係合されていることにより、回転体14Bは、図24に示したように、駆動軸13の回転に応じてさらに左回りに90°回転するため、撹拌板15Bは、図27に示したように、回転体14Bの回転に応じてさらに左回りに90°旋回する。
さらに、挿入部13Cでは、上記したように、回転係合部13Yが既に被係合部14CTに係合されているため、回転体14Cは、挿入部13Cの回転に応じて回転可能になる。これにより、回転体14Cは、図25に示したように、駆動軸13の回転に応じて左回りに90°回転するため、撹拌板15Cは、図28に示したように、回転体14Cの回転に応じて左回りに90°旋回する。
こののち、転軸13がさらに左回りに回転することにより、回転体14A,14B,14Cのそれぞれは、駆動軸13(挿入部13A,13B,13C)の回転に応じてさらに左回りに回転するため、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれは、回転体14A,14B,14Cのそれぞれ回転に応じてさらに左回りに旋回する。
上記した撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回動作が繰り返されることにより、収納室12A,12B,12Cのそれぞれに収納されている複数色のトナーが撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれにより撹拌される。この場合には、駆動軸13の回転前には、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの延在方向が互いに揃っていたにもかかわらず、その駆動軸13の回転後には、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始めるタイミングが互いに異なることに起因して、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの延在方向が互いにずれる。これにより、図26〜図28から明らかなように、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関して位相差が生じるため、その撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれは、上記した位相差を維持しながら旋回する。
<1−6.作用および効果>
次に、トナーカートリッジ100の作用および効果に関して説明する。
[主要な作用および効果]
このトナーカートリッジ100は、3色のトナーのそれぞれを収納する収納室12A,12B,12Cを有している。また、トナーカートリッジ100は、収納室12A,12B,12Cのそれぞれを経由するように延在すると共に回転可能である駆動軸13と、収納室12A,12B,12Cのそれぞれの内部に配置されると共に駆動軸13の回転に応じて回転可能である回転体14A,14B,14Cと、回転体14A,14B,14Cのそれぞれにより支持されると共に回転体14A,14B,14Cのそれぞれの回転に応じて旋回可能である撹拌板15A,15B,15Cとを備えている。特に、旋回時における撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置は、互いに異なっている。よって、以下で説明する理由により、トナーカートリッジ100を用いて高品質な画像を形成することができる。
図29〜図31のそれぞれは、比較例のトナーカートリッジ500の構成および動作を説明するために、図5〜図7のそれぞれに対応する断面構成を示している。このトナーカートリッジ500は、駆動軸13が挿入部13B,13Cに代えて挿入部13D,13Eを含んでいることを除いて、トナーカートリッジ100と同様の構成を有している。挿入部13D,13Eのそれぞれは、例えば、挿入部13Aと同様の構成を有している。
具体的には、挿入部13Dの断面形状は、例えば、1個の平坦な非回転係合部13Xを有する第1形状であり、その非回転係合部13Xは、駆動軸13の回転前において既に被係合部14BTに係合されている。これにより、回転体14Bは、駆動軸13の回転に応じて直ちに回転可能であるため、撹拌板15Bは、回転体14Bの回転に応じて直ちに旋回可能である。
また、挿入部13Eの断面形状は、例えば、上記した挿入部13Dの断面形状と同様である。すなわち、挿入部13Eの断面形状は、例えば、1個の平坦な非回転係合部13Xを有する第1形状であり、その非回転係合部13Xは、駆動軸13の回転前において既に被係合部14CTに係合されている。これにより、回転体14Cは、駆動軸13の回転に応じて直ちに回転可能であるため、撹拌板15Cは、回転体14Cの回転に応じて直ちに旋回可能である。
比較例のトナーカートリッジ500では、駆動軸13が回転すると、その駆動軸13の回転に応じて撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが互いに共通するタイミングにおいて旋回するため、その撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関して位相差が生じない。
この場合には、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが筐体11の内壁面に対して互いに共通するタイミングにおいて接触するため、その接触に起因して駆動軸13に付与される負荷(応力)が大きくなると共に、その接触時に発生する振動などに起因して負荷が変動しやすくなる。これにより、駆動軸13が円滑に回転しにくくなると共に、その駆動軸13の回転速度が変動しやすくなるため、撹拌板15A,15B,15Cを用いてトナーを撹拌しにくくなると共に、その撹拌板15A,15B,15Cを用いたトナーの撹拌量などがばらつきやすくなる。よって、トナーの撹拌動作が不安定化するため、そのトナーの凝集などの不具合が発生しやすくなる。この結果、画像の形成時において、トナーの供給量が不足しやすくなるため、高品質な画像を形成することが困難である。
これに対して、本実施形態のトナーカートリッジ100では、上記したように、駆動軸13が回転すると、その駆動軸13の回転に応じて撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが互いに異なるタイミングにおいて旋回するため、その撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関して位相差が生じる。
この場合には、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが筐体11の内壁面に対して互いに異なるタイミングにおいて接触するため、駆動軸13に付与される負荷が小さくなると共に、その負荷が変動しにくくなる。これにより、駆動軸13が円滑に回転しやすくなると共に、その駆動軸13の回転速度が変動しにくくなるため、撹拌板15A,15B,15Cを用いてトナーを撹拌しやすくなると共に、その撹拌板15A,15B,15Cを用いたトナーの撹拌量などがばらつきにくくなる。よって、トナーの撹拌動作が安定化するため、そのトナーの凝集などの不具合が発生しにくくなる。この結果、画像の形成時において、トナーの供給量が不足しにくくなるため、高品質な画像を形成することができる。
本実施形態のトナーカートリッジ100では、特に、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回方向における位相が互いに異なるように駆動軸13が貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれに挿入されていることにより、その駆動軸13の回転角度θA,θB,θCが互いに異なっていれば、その駆動軸13の簡単な構成を利用して、撹拌板15A,15B,15Cの旋回位置が互いに異なる構成を容易に実現することができる。このため、高品質な画像を容易に形成することができる。
しかも、トナーカートリッジ100では、撹拌板15A,15B,15Cの撹拌動作時において異音(摺動音)が発生することを抑制することもできる。
具体的には、比較例のトナーカートリッジ500では、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが筐体11の内壁面に対して互いに共通するタイミングにおいて接触するため、その接触に起因して発生する異音の音量が大きくなる。これに対して、本実施形態のトナーカートリッジ100では、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが筐体11の内壁面に対して互いに異なるタイミングにおいて接触するため、その接触に起因して発生する異音の音量が小さくなる。
[他の作用および効果]
この他、本実施形態のトナーカートリッジ100では、回転角度θA,θB,θCがこの順に次第に増加していれば、駆動軸13の一端部から他端部に向かって、その駆動軸13に対して負荷が順次付与される。この場合には、駆動軸13に対してランダムに負荷が付与される場合と比較して、回転軸Jがぶれにくくなるため、その駆動軸13が円滑かつ安定に回転しやすくなる。よって、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが円滑かつ安定に回転しやすくなるため、より高い効果を得ることができる。この利点は、回転角度θA,θB,θCがこの順に次第に減少している場合においても同様に得られる。
また、回転体14Aが複数の撹拌部15AFを含んでいれば、各撹拌部15AFによりトナーが撹拌される。よって、撹拌板15Aを用いたトナーの撹拌性能が向上するため、より高い効果を得ることができる。この利点は、回転体14Bが複数の撹拌部15BFを含んでいる場合においても得られると共に、回転体14Cが複数の撹拌部15CFを含んでいる場合においても得られる。
また、トナーの撹拌前(駆動軸13の回転前)において、撹拌板15Aの延在方向が排出口16Aとは反対の方向であれば、その排出口16Aから収納室12Aの内部にトナーを投入または補給する際に、その撹拌板15Aが邪魔になりにくくなる。よって、収納室12Aの内部にトナーを容易に投入または補給することを担保しながら、そのトナーの撹拌動作が安定化するため、より高い効果を得ることができる。この利点は、撹拌板15B,15Cのそれぞれの延在方向が排出口16B,16Cのそれぞれとは反対の方向である場合においても得られる。
この場合には、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの延在方向が互いに共通する方向であれば、トナーの投入時または補給時において撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれがより邪魔になりにくくなるため、さらに高い効果を得ることができる。
また、駆動軸13の回転前において延在方向が互いに共通する方向となるように撹拌板15A,15B,15Cが配置されており、その駆動軸13の回転時において回転体14A,14B,14Cのそれぞれが回転し始めるタイミングが互いに異なれば、トナーを容易に投入または補給することを担保しながら、そのトナーの撹拌動作が安定化するため、より高い効果を得ることができる。
また、駆動軸13(挿入部13A,13B,13C)が貫通口14AK、14BK,14CKに対して互いに異なる回転角度θA,θB,θCにおいて係合可能な立体的形状を有していれば、その駆動軸13の立体的形状を利用して、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関して位相差が容易かつ安定に生じる。よって、旋回位置に関する位相差を維持しながらトナーの撹拌動作が安定化するため、より高い効果を得ることができる。
この場合には、特に、貫通口14AK,14BK,14CKのそれぞれの開口形状が被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれを有する形状であると共に、駆動軸13(挿入部13A,13B,13C)の断面形状が1個の非回転係合部13Xを有する第1形状または1個以上の回転係合部13Yと1個以上の非係合部13Zとを有する第2形状であれば、挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの簡単な断面形状の違いを利用して、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関して位相差が容易かつ安定に生じる。よって、旋回位置に関する位相差が維持されやすくなるため、さらに高い効果を得ることができる。
また、挿入部13Aの断面形状が第1形状であり、挿入部13B,13Cのそれぞれの断面形状が第2形状であると共に、その第2形状である挿入部13B,13Cのそれぞれの断面形状が互いに異なっていれば、挿入部13B,13Cのそれぞれの断面形状が第2形状であるにも関わらず、撹拌板15B,15Cのそれぞれの旋回位置に関して位相差が容易かつ安定に生じる。よって、旋回位置に関する位相差がより維持されやすくなるため、著しく高い効果を得ることができる。
<1−7.変形例>
トナーカートリッジ100の構成に関しては、適宜、変更可能である。
[変形例1]
例えば、図5〜図7のそれぞれに対応する図32〜図34に示したように、挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの断面形状を変更してもよい。
図32に示した挿入部13Aの断面形状は、例えば、図6に示した挿入部13Bの断面形状と同様である。すなわち、挿入部13Aの断面形状は、例えば、1個の平坦な回転係合部13Yと1個の平坦な非係合部13Zとを有する第2形状である。駆動軸13の回転前において、非係合部13Zは、例えば、被係合部14ATに対向していると共に、回転係合部13Yは、例えば、被係合部14ATに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に配置されている。
図33に示した挿入部13Bの断面形状は、例えば、図7に示した挿入部13Cの断面形状と同様である。すなわち、挿入部13Bの断面形状は、例えば、1個の平坦な回転係合部13Yと2個の平坦な非係合部13Zとを有する第2形状である。駆動軸13の回転前において、1個目の非係合部13Zは、例えば、被係合部14BTに対向していると共に、2個目の非係合部13Zは、例えば、被係合部14BTに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に配置されている。また、回転係合部13Yは、例えば、被係合部14BTに対向する位置から右回りに180°ずれた位置に配置されている。
図34に示した挿入部13Cの断面形状は、例えば、1個の平坦な回転係合部13Yと3個の平坦な非係合部13Zとを有する第2形状である。駆動軸13の回転前において、1個目の被係合部13Zは、例えば、被係合部14Tに対向しており、2個目の非係合部13Zは、例えば、被係合部14ATに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に配置されており、3個目の非係合部13Zは、例えば、被係合部14ATに対向する位置から右回りに180°ずれた位置に配置されている。回転係合部13Yは、例えば、被係合部14ATに対向する位置から右回りに270°ずれた位置に配置されている。
図32〜図34に示した場合には、回転角度θA,θB,θCのそれぞれが90°増加することを除いて、図5〜図7に示した場合と同様に、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが互いに異なるタイミングにおいて回転する。
具体的には、駆動軸13が左回りに90°回転したのち、さらに左回りに90°回転すると、挿入部13Aでは回転係合部13Yが被係合部14ATに係合される。これにより、回転体14Aが挿入部13Aの回転に応じて左回りに90°回転するため、撹拌板15Aが回転体14Aの回転に応じて左回りに90°旋回する。この場合には、挿入部13Bにおいて回転係合部13Yが被係合部14BTに係合される。一方、回転体14B,14Cのそれぞれは未だ回転不能である。
続いて、駆動軸13がさらに左回りに90°回転すると、回転体14Aが挿入13Aの回転に応じてさらに左回りに90°回転するため、撹拌板15Aが回転体14Aの回転に応じてさらに左回りに90°旋回する。また、挿入部13Bでは回転係合部13Yが被係合部14BTに係合されていることにより、回転体14Bが挿入13Bの回転に応じて左回りに90°回転するため、撹拌板15Bが回転体14Aの回転に応じて左回りに90°旋回する。この場合には、挿入部13Cにおいて回転係合部13Yが被係合部14CTに係合される。一方、回転体14Cは未だ回転不能である。
続いて、駆動軸13がさらに左回りに90°回転すると、回転体14Aが挿入13Aの回転に応じてさらに左回りに90°回転するため、撹拌板15Aが回転体14Aの回転に応じてさらに左回りに90°旋回する。また、回転体14Bが挿入13Bの回転に応じてさらに左回りに90°回転するため、撹拌板15Bが回転体14Bの回転に応じてさらに左回りに90°旋回する。さらに、挿入部13Cでは回転係合部13Yが被係合部14CTに係合されていることにより、回転体14Cが挿入13Cの回転に応じて左回りに90°回転するため、撹拌板15Cが回転体14Cの回転に応じて左回りに90°旋回する。
こののち、駆動軸13がさらに左回りに回転すると、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが挿入部13A,13B,13Cのそれぞれの回転に応じてさらに左回りに回転するため、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが回転体14A,14B,14Cのそれぞれ回転に応じてさらに左回りに旋回する。
よって、図32〜図34に示した場合においても、旋回位置に関する位相差を維持しながら撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが旋回するため、同様の効果を得ることができる。
[変形例2]
挿入部13A,13B,13Cおよび回転体14A,14B,14Cのそれぞれの構成は、上記したように、挿入部13A,13B,13Cのそれぞれが回転体14A,14B,14Cのそれぞれに係合されることにより、回転角度θA,θB,θCが互いに異なることになるのであれば、特に限定されない。
具体的には、例えば、図5〜図7のそれぞれに対応する図35〜図37に示したように、挿入部13A,13B,13Cおよび回転体14A,14B,14Cのそれぞれの構成を変更してもよい。図35〜図37では、駆動軸13の回転前の状態を示している。
回転体14A,14B,14Cのそれぞれでは、例えば、図35〜図37に示したように、被係合部14AT,14BT,14CTのそれぞれに対応する位置に、窪み14AU,14BU,14CUが設けられている。
挿入部13Aでは、例えば、図35に示したように、窪み14AUに対向する位置に窪み13AUが設けられており、その窪み13AUの内部に略円筒状のピン13APおよびスプリング13ASが収納されている。このピン13APは、例えば、スプリング13ASを介して窪み13AUから飛び出す方向に付勢されている。図35では、駆動軸13の回転前において、既に窪み14AUにピン13APの一部が挿入されている状態を示している。
挿入部13B,13Cのそれぞれは、例えば、窪み13BU,窪み13CUの設置位置が異なることを除いて、上記した挿入部13Aと同様の構成を有している。
すなわち、挿入部13Bでは、例えば、図36に示したように、窪み14BUに対向する位置から右回りに90°ずれた位置に窪み13BUが設けられており、その窪み13BUの内部にピン13BPおよびスプリング13BSが収納されている。図36では、駆動軸13の回転前において、未だ窪み14BUにピン13BPの一部が挿入されていない状態を示している。
また、挿入部13Cでは、例えば、図37に示したように、窪み14CUに対向する位置から右回りに180°ずれた位置に窪み13CUが設けられており、その窪み13CUの内部にピン13CPおよびスプリング13CSが収納されている。図37では、駆動軸13の回転前において、未だ窪み14CUにピン13CPの一部が挿入されていない状態を示している。
図35〜図37に示した場合には、駆動軸13が左回りに90°回転すると、挿入部13Aでは窪み14AUにピン13APの一部が挿入されているため、その挿入部13Aが回転体14Aに係合されている。これにより、回転体14Aが左回りに90°回転するため、撹拌板15Aが左回りに90°旋回する。この場合には、挿入部13Bにおいて窪み14BUにピン13BPの一部が挿入されるため、その挿入部13Bが回転体14Bに係合される。一方、挿入部13B,13Cのそれぞれでは、回転体14B,14Cのそれぞれが未だ回転不能である。
続いて、駆動軸13がさらに左回りに90°回転すると、回転体14Aの回転に応じて撹拌板15Aがさらに旋回する。また、上記したように、挿入部13Aが回転体14Aに係合されているため、回転体14Bの回転に応じて撹拌板15Bが旋回する。この場合には、挿入部13Cにおいて窪み14CUにピン13CPの一部が挿入されるため、その挿入部13Cが回転体14Cに係合される。一方、挿入部13Cでは、回転体14Cが未だ回転不能である。
続いて、駆動軸13がさらに左回りに90°回転すると、回転体14Aの回転に応じて撹拌板15Aがさらに旋回すると共に、回転体14Bの回転に応じて撹拌板15Bがさらに旋回する。また、上記したように、挿入部13Cが回転体14Cに係合されているため、回転体14Cの回転に応じて撹拌板15Cが旋回する。
こののち、駆動軸13がさらに左回りに回転すると、回転体14A,14B,14Cのそれぞれが左回りに回転するため、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれがさらに左回りに旋回する。
よって、図35〜図37に示した場合においても、旋回位置に関する位相差を維持しながら撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが旋回するため、同様の効果を得ることができる。
[変形例3]
また、例えば、図3および図4に対応する図38に示したように、駆動軸13および回転体14A,14B,14Cのそれぞれの構成を変更してもよい。図38では、駆動軸13の回転前の状態を示していると共に、シャッタ17の図示を省略している。
駆動軸13は、例えば、互いに分離された2個の軸部13X,13Yを含んでいる。
軸部13Xは、例えば、収納室12Aから収納室12Bの途中まで延在していると共に、収納室12Aよりも収納室12Bに近い側の端部にネジ部13XNを有している。なお、軸部13Xは、例えば、回転体14Aに連結されているため、その回転体14Aは、例えば、軸部13Xと一緒に回転可能である。
軸部13Yは、例えば、収納室12Bから収納室12Cの途中まで延在している。この幾部13Yは、例えば、収納室12Bよりも収納室12Cに近い側の端部にネジ部13YNを有していると共に、収納室12Cよりも収納室12Bに近い側の端部にネジ穴13YJを有している。このネジ穴13YJには、例えば、ネジ部13XNが途中まで挿入されている。なお、軸部13Yは、例えば、回転体14Bに連結されているため、その回転体14Bは、例えば、軸部13Yと一緒に回転可能である。
回転体14Cは、例えば、収納室12Cよりも収納室12Bに近い側の端部にネジ穴14CJを有している。このネジ穴14CJには、例えば、ネジ部13YNが途中まで挿入されている。
図38に示した場合には、軸部13Xが回転体14Aに連結されているため、その軸部13Xが回転体14Aに係合されている。これにより、軸部13Xが左回りに回転すると、その回転体14Aが左回りに回転するため、撹拌板15Aが左回りに旋回する。
この場合には、ネジ部13XNがネジ穴13YJの途中までしか勘合されていないことに起因して、駆動軸13の回転後において、しばらくの期間はネジ穴13YJの内部においてネジ部13XNが空転する。このため、軸部13Yが回転体14Bに連結されていても、その軸部13Yおよび回転体14Bのそれぞれは未だ回転不能である。
また、ネジ穴13YJの内部においてネジ部13XNが空転することに起因して、軸部13Xの回転が回転体14Cまで伝達されないため、回転体14Cも未だ回転不能である。
続いて、ネジ部13XNがネジ穴13YJの底面に当接するまで軸部13Xが回転すると、軸部13Yが回転体14Bに連結されていることにより、その軸部13Xが回転体14Bに対して間接的に係合されるため、その回転体14Bが軸部13Xの回転に応じて回転可能になる。これにより、回転体14Aがさらに左回りに回転するため、撹拌板15Aがさらに左回りに旋回すると共に、回転体14Bが左回りに回転するため、撹拌板15Bが左回りに旋回する。
この場合には、ネジ穴14CJの内部においてネジ部13YNが空転することに起因して、軸部13Yの回転が回転体14Cまで伝達されないため、その回転体14Cは未だ回転不能である。
続いて、ネジ部13YNがネジ穴14CJの底面に当接するまで軸部13Yが回転すると、その軸部13Yが回転体14Cに対して間接的に係合されるため、その回転体14Cが軸部13Yの回転に応じて回転可能になる。これにより、回転体14Aがさらに左回りに回転するため、撹拌板15Aがさらに左回りに旋回すると共に、回転体14Bがさらに左回りに回転するため、撹拌板15Bがさらに左回りに旋回する。また、回転体14Cが左回りに回転するため、撹拌板15Cが左回りに旋回する。
こののち、軸部13X,13Yのそれぞれがさらに左回りに回転すると、回転体14A,14B,14Cのそれぞれがさらに左回りに回転すると共に、撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれがさらに左回りに旋回する。
よって、図38に示した場合においても、旋回位置に関する位相差を維持しながら撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが旋回するため、同様の効果を得ることができる。
[変形例4]
収納部10が3個の収納室12を有する場合に関して説明したが、上記したように、収納室12の数は、2個以上であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、4色のトナーを用いる場合には、収納室12の数を4個にしてもよい。この場合には、例えば、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーなどが用いられる。または、例えば、5色のトナーを用いる場合には、収納室12の数を5個にしてもよい。この場合には、例えば、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーおよびホワイトトナーなどが用いられる。
このように収納室12の数を変更した場合においても、旋回位置に関する位相差を維持しながら撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが旋回するため、同様の効果を得ることができる。
[変形例5]
複数の撹拌部15AFが間隔を隔てて互いに離間されるようにしたが、例えば、複数の撹拌部15AFが間隔を隔てずに互いに隣接されるようにしてもよいし、複数の撹拌部15AFのうちの互いに隣り合う撹拌部15AF同士が互いに部分的に重なるようにしてもよい。ここで説明した複数の撹拌部15AFの構成は、複数の撹拌部15BFおよび複数の撹拌部15CFのそれぞれの構成に関しても適用可能である。
このように複数の撹拌部15AF、複数の撹拌部15BFおよび複数の撹拌部15CFのそれぞれの構成を変更した場合においても、旋回位置に関する位相差を維持しながら撹拌板15A,15B,15Cのそれぞれが旋回するため、同様の効果を得ることができる。
<2.画像形成ユニット>
次に、上記したトナー収納器を用いた本発明の一実施形態の画像形成ユニットに関して説明する。以下では、随時、上記したトナーカートリッジ100の構成要素を参照する。
<2−1.構成>
最初に、画像形成ユニットの一例である画像形成ユニット200の構成に関して説明する。以下では、上記したトナーカートリッジ100の構成要素を随時引用する。
図39は、画像形成ユニット200の斜視構成を表している。図40は、図39に示した画像形成ユニット200の側面構成を表していると共に、図41は、図39に示した画像形成ユニット200のうちの主要部(現像処理部210)の平面構成を模式的に表している。ただし、図40では、現像処理室211Aおよび供給路211Cのそれぞれの内部構成を示している。
この画像形成ユニット200は、例えば、図39および図40に示したように、現像処理部210と、装着部220と、収納部230とを備えている。
[現像処理部]
現像処理部210は、主に、静電潜像を形成したのち、収納部230から供給されるトナーを静電潜像に付着させる現像処理を行う。
現像処理部210は、例えば、後述するように、収納部230に3色のトナー(イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナー)が収納されていることに伴い、現像処理を行う3個の現像処理ユニット210A,210B,210Cを含んでいる。
現像処理ユニット210Aは、例えば、静電潜像にイエロートナーを付着させる。現像処理ユニット210Bは、例えば、静電潜像にマゼンタトナーを付着させる。現像処理ユニット210Cは、例えば、静電潜像にシアントナーを付着させる。
現像処理ユニット210A,210B,210Cのそれぞれは、例えば、現像処理に用いられるトナーの種類(色)が互いに異なることを除いて、互いに共通の構成を有している。
具体的には、現像処理ユニット210A,210B,210Cのそれぞれは、例えば、図40および図41に示したように、筐体211の内部に、現像処理室211Aと、廃トナー収納室211Bと、供給路211Cとを有している。
現像処理室211Aは、主に、現像処理が行われる部屋である。現像処理室211Aの内部には、例えば、感光体ドラム212と、帯電ローラ213と、供給ローラ214と、現像ローラ215と、撹拌軸216と、撹拌パドル217とが収納されている。現像処理室211Aの外部には、例えば、光源218が配置されている。この現像処理211Aは、例えば、廃トナー収納室211Bおよび供給路211Cのそれぞれに連結されている。ただし、図41では、撹拌軸216および撹拌パドル217のそれぞれの図示を省略している。
廃トナー収納室211Bは、主に、現像処理ユニット210A,210B,210Cのそれぞれから回収された使用済みのトナー(廃トナー)が収納される部屋である。
供給路211Cは、現像処理室211Aと収納部230との間に配置されており、その収納部230から供給されるトナーを現像処理室211Aに搬送させるための経路である。
感光体ドラム212は、主に、静電潜像が形成される感光体であり、その感光体ドラム212の一部は、筐体211に設けられた開口部211K1から露出している。帯電ローラ213は、主に、感光体ドラム212の表面を帯電させるローラである。供給ローラ214は、主に、現像ローラ215の表面にトナーを供給するローラであり、現像ローラ424に圧接されている。現像ローラ215は、主に、感光体ドラム212の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させるローラであり、その感光体ドラム212に圧接されている。
撹拌軸216は、主に、収納部230から現像処理室211Aに供給されたトナーを撹拌する。この撹拌軸216は、例えば、収納部230よりも供給ローラ214および現像ローラ215に近い側に配置されている。また、撹拌軸216は、例えば、Y軸方向に延在していると共に、そのY軸方向に延在する回転軸を中心として回転可能である。なお、撹拌軸216は、例えば、一端部および他端部のそれぞれにおいてクランク状に折れ曲がった立体的形状を有している。
撹拌パドル217は、主に、収納部230から排出されるトナーを撹拌しながら、そのトナーを現像処理室211Aに搬送する。この撹拌パドル217は、例えば、供給ローラ214および現像ローラ215よりも収納部230に近い側に配置されている。また、撹拌パドル217は、例えば、Y軸方向に延在していると共に、そのY軸方向に延在する回転軸を中心として回転可能である。より具体的には、撹拌パドル217は、例えば、現像処理室211Aから供給路211Cまで延在している。
この撹拌パドル217は、例えば、軸部217Aと、その軸部217Aに設けられた複数のパドル部217Bとを含んでいる。軸部217Aは、例えば、Y軸方向に延在していると共に、そのY軸方向に延在する回転軸を中心として回転可能である棒状の部材である。複数のパドル部217Bは、軸部217Aにより支持された板状の部材である。複数のパドル部217Bの数および配置などは、特に限定されない。ここでは、複数のパドル部217Bは、例えば、間隔を隔てながらY軸方向に配列された複数のパドル部217BXと、その複数のパドル部217BXとは反対側を向くと共に間隔を隔てながらY軸方向に配列された複数のパドル部217BYとを含んでいる。ただし、複数のパドル部217BXと複数のパドル部217BYとの位置は、例えば、Y軸方向において互いにずれている。
光源218は、主に、筐体211に設けられた開口部211K2を通じて感光体ドラム212の表面を露光することにより、その感光体ドラム212の表面に静電潜像を形成する露光装置である。この光源218は、例えば、LED素子およびレンズアレイなどを含む発光ダイオード(LED)ヘッドである。
[装着部]
装着部220は、主に、収納部230が装着される台部材である。装着部220に収納部230が装着された状態において、その収納部230から現像処理部210にトナーが排出可能である。
[収納部]
収納部230は、主に、トナーを収納する収納部材である。この収納部230は、上記したトナーカートリッジ100と同様の構成を有しており、例えば、把持部20に対応する把持部231を有している。また、収納部230は、装着方向Sにスライドされながら装着部220の上に載置されることにより、その装着部220に装着可能であると共に、必要に応じて、装着部220から脱離可能である。図39では、収納部230が装着部220に装着された状態を示している。
トナーカートリッジ100の構成を参照しながら説明すると、例えば、以下のように、収納部230から現像処理ユニット210A,210B,210Cのそれぞれにトナーが供給される。現像処理ユニット210Aは収納室12Aに対応しているため、その現像処理ユニット210Aにイエロートナーが供給される。現像処理ユニット210Bは収納室12Bに対応しているため、その現像処理ユニット210Bにマゼンタトナーが供給される。現像処理ユニット210Cは収納室12Cに対応しているため、その現像処理ユニット210Cにシアントナーが供給される。
<2−2.動作>
次に、画像形成ユニット200の動作に関して説明する。ここでは、例えば、イエロートナーを用いた現像処理ユニット210Aの現像処理に関する動作を説明する。
装着部220に収納部230が装着されると、その収納部230から現像処理ユニット210Aにイエロートナーが供給される。この場合には、収納部230から供給路211Cにイエロートナーが排出されると、現像処理室211Aおよび供給路211Cの内部に配置されている撹拌パドル217が回転するため、その撹拌パドル217により供給路211Cから現像処理室211Aにイエロートナーが搬送される。現像処理室211Aにイエロートナーが搬送されると、その現像処理室211Aの内部に配置されている撹拌軸216が回転するため、その撹拌軸216によりイエロートナーが撹拌される。
現像処理ユニット210Aがイエロートナーを用いて現像処理を行う場合には、最初に、感光体ドラム212が回転すると、帯電ローラ213が回転しながら感光体ドラム212の表面に直流電圧を印加する。これにより、感光体ドラム212の表面が均一に帯電する。
続いて、外部から画像形成ユニット200に供給される画像データに基づいて、光源218が感光体ドラム212の表面に光を照射する。これにより、感光体ドラム212の表面では、光の照射部分において表面電位が減衰(光減衰)するため、その感光体ドラム212の表面に静電潜像が形成される。
続いて、供給ローラ214に電圧が印加されたのち、その供給ローラ214が回転する。これにより、供給ローラ214の表面にイエロートナーが供給される。
続いて、現像ローラ215に電圧が印加されたのち、その現像ローラ215が供給ローラ214に圧接されながら回転する。これにより、供給ローラ214の表面に供給されたイエロートナーが現像ローラ215の表面に吸着すると共に、そのイエロートナーが現像ローラ215の回転を利用して搬送される。
最後に、現像ローラ215に圧接されながら感光体ドラム212が回転したのち、その現像ローラ215の表面に吸着されていたイエロートナーが感光体ドラム212の表面に移行する。これにより、感光体ドラム212の表面(静電潜像)にイエロートナーが付着するため、現像処理が完了する。
ここでは詳細に説明しないが、現像処理ユニット210B,210Cのそれぞれにおいても、同様の手順によりに現像処理が行われる。すなわち、現像処理ユニット210Bは、感光体ドラム212の表面に形成された静電潜像にマゼンタトナーを付着させると共に、現像処理ユニット210Cは、感光体ドラム212の表面に形成された静電潜像にシアントナーを付着させる。
<2−3.作用および効果>
最後に、画像形成ユニット200の作用および効果に関して説明する。
この画像形成ユニット200では、収納部230がトナーカートリッジ100と同様の構成を有している。よって、トナーカートリッジ100に関して説明した場合と同様の理由により、画像の形成時においてトナーの供給量が不足しにくくなるため、画像形成ユニット200を用いて高品質な画像を形成することができる。
これ以外の画像形成ユニット200に関する作用および効果は、トナーカートリッジ100に関する作用および効果と同様である。
<3.画像形成装置>
次に、上記したトナー収納器を用いた本発明の一実施形態の画像形成装置に関して説明する。以下では、随時、上記したトナーカートリッジ100および画像形成ユニット200のそれぞれの構成要素を参照する。
ここで説明する画像形成装置は、例えば、複数色のトナーを用いて媒体に画像を形成する装置であり、いわゆる電子写真方式のフルカラープリンタである。媒体の材質は、特に限定されないが、例えば、紙およびフィルムなどのうちのいずれか1種類または2種類以上である。
<3−1.構成>
最初に、画像形成装置の構成に関して説明する。
図42は、画像形成装置の一例である画像形成装置300の平面構成を表している。この画像形成装置300は、例えば、図42に示したように、筐体301の内部に、媒体収納部310と、現像部320と、転写部330と、定着部340と、切断部350とを備えている。この画像形成装置300では、搬送経路Rに沿って媒体が搬送される。
[筐体]
筐体301は、主に、現像部320、転写部330および定着部340などを収納する収納部材である。この筐体301には、画像が形成された媒体を排出するための排出口302が設けられている。
[媒体収納部]
媒体収納部310は、主に、画像が形成される媒体を収納する。ここでは、媒体収納部310は、例えば、ロール状に巻回された媒体を収納する。ただし、図42では、ロール状の媒体の図示を省略している。
この媒体収納部310は、例えば、収納蓋311と、一対の送り出しローラ312,313とを含んでいる。収納蓋311は、媒体収納部310にロール状の媒体を収納可能にするために、必要に応じて開閉可能な蓋状の部材である。一対の送り出しローラ312,313は、例えば、搬送経路Rを介して互いに対向していると共に互いに圧接されている。この送り出しローラ312,313は、例えば、ロール状の媒体のうちの一端部を挟持しながら回転することにより、その媒体を媒体収納部310の外部に送り出す。
[現像部]
現像部320は、上記した画像形成ユニット200と同様の構成を有しており、主に、現像処理を行う。この現像部320は、例えば、搬送方向Rにおいて、媒体収納部310よりも下流側に配置されている。この「媒体の搬送方向」とは、搬送経路Rに沿って媒体が搬送される方向であり、より具体的には、媒体収納部310から定着部340に向かう方向である。
具体的には、現像部320は、例えば、3個の現像処理ユニット210A、210B,210Cに対応する3個の現像処理ユニット321A,321B,321Cを含んでいると共に、現像処理ユニット321A,321B,321Cのそれぞれは、例えば、感光体ドラム212に対応する感光体ドラム322を含んでいる。すなわち、現像処理ユニット321Aは、例えば、静電潜像にイエロートナーを付着させる。現像処理ユニット321Bは、例えば、静電潜像にマゼンタトナーを付着させる。現像処理ユニット321Cは、例えば、静電潜像にシアントナーを付着させる。
現像処理ユニット321A,321B,321Cは、例えば、図42から明らかなように、搬送方向Rにおける上流側から下流側に向かってこの順に配列されている。すなわち、現像処理ユニット321Aは、例えば、搬送方向Rにおける最も上流側に配置されていると共に、現像処理ユニット321Cは、例えば、搬送方向Rにおける最も下流側に配置されている。
なお、図42では、現像部320のうちの装着部220およびトナー収容部230のそれぞれに対応する構成要素の図示を省略している。現像部320のうちのトナー収容部230のそれぞれに対応する構成要素は、例えば、図42中において、現像処理ユニット321A,321B,321Cよりも手前側に配置されている。
[転写部]
転写部330は、主に、静電潜像に転写されたトナーを媒体に転写させる転写処理を行う。この転写部330は、例えば、搬送経路Rを介して現像部320に対向するように配置されている。
具体的には、転写部330は、例えば、駆動ローラ331と、従動ローラ332と、転写ベルト333と、転写ローラ334,335,336とを含んでいる。
駆動ローラ331は、例えば、モータの回転力などを利用して能動的に回転するローラである。従動ローラ332は、例えば、駆動ローラ331の回転に応じて受動的に回転するローラである。
転写ベルト333は、現像処理ユニット321A,321B,321Cのそれぞれと転写ローラ333,334,335との間に媒体を導くための無端のベルト状の部材である。この転写ベルト333は、例えば、駆動ローラ331および従動ローラ332のそれぞれにより張架された状態において、その駆動ローラ331の回転に応じて移動可能である。
転写ローラ334,335,336のそれぞれは、静電潜像に付着されたトナーを媒体に転写させるローラであり、転写ベルト333の移動に応じて回転可能である。転写ローラ334は、例えば、現像処理ユニット321Aのうちの感光体ドラム322に対向するように配置されており、転写ベルト333を介して感光体ドラム322に圧接されている。転写ローラ335は、例えば、現像処理ユニット321Bのうちの感光体ドラム322に対向するように配置されており、転写ベルト333を介して感光体ドラム322に圧接されている。転写ローラ336は、例えば、現像処理ユニット321CAのうちの感光体ドラム322に対向するように配置されており、転写ベルト333を介して感光体ドラム322に圧接されている。
[定着部]
定着部340は、主に、媒体にトナーが転写されたのち、そのトナーを媒体に定着させる定着処理を行う。この定着部340は、例えば、搬送方向Rにおいて、現像部321および転写部330よりも下流側に配置されている。
具体的には、定着部340は、例えば、加熱ローラ341と、加圧ローラ342とを含んでいる。加熱ローラ341は、媒体に転写されたトナーを加熱するローラであると共に、加圧ローラ342は、媒体に転写されたトナーを加圧するローラである。この加圧ローラ342は、例えば、搬送経路Rを介して加熱ローラ341に対向するように配置されており、その加熱ローラ341に圧接されている。
[切断部]
切断部350は、主に、媒体収納部310から供給された媒体を切断する切断処理を行う。この切断部350は、例えば、搬送方向Rにおいて、媒体収納部310と現像部321および転写部330との間に配置されている。具体的には、切断部350は、例えば、カッタ351などを含んでいる。
[搬送ローラ]
搬送ローラ361,362,363,364,365のそれぞれは、搬送経路Rを介して互いに対向するように配置された一対のローラを含んでおり、媒体収納部310から供給された媒体を搬送させる。
<3−2.動作>
次に、画像形成装置300の動作に関して説明する。以下では、媒体に対する画像の形成動作を説明する。
媒体に画像を形成する場合には、画像形成装置300は、例えば、以下で説明するように、主に、現像処理、転写処理、定着処理および切断処理をこの順に行う。
最初に、媒体収納部310にロール状の媒体が収納されると、そのロール状の媒体のうちの一端部が送り出しローラ312,313により挟持されながら、送り出しローラ312,313のそれぞれが回転する。これにより、媒体が搬送経路Rに沿って搬送されるため、媒体収納部310から現像部320および転写部330に媒体が供給される。
[現像処理]
続いて、現像部320では、現像処理ユニット321A,321B,321Cのそれぞれにおいて、上記した画像形成ユニット200の動作と同様の動作が行われる。これにより、現像部320により現像処理が行われるため、静電潜像にトナー(イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナー)が付着される。
[転写処理]
続いて、転写部330では、駆動ローラ331が回転すると、その駆動ローラ331の回転に応じて従動ローラ332が回転する。これにより、搬送経路Rにおける上流側から下流側に向かって転写ベルト333が移動すると共に、転写ローラ334,335,336のそれぞれが回転する。
転写処理では、転写ローラ334,335,336のそれぞれに電圧が印加される。この場合には、転写ローラ334,335,336のそれぞれは、転写ベルト333を介して現像処理ユニット321A,321B,321Cのそれぞれの感光体ドラム322に圧接されている。これにより、上記した現像処理において感光体ドラム322の表面(静電潜像)に付着されたトナーは、媒体が現像処理ユニット321A,321B,321Cと転写ローラ334,335,336との間を通過する際に、その媒体に転写される。
すなわち、媒体が現像処理ユニット321Aと転写ローラ334との間を通過する際に、その媒体にイエロートナーが転写される。媒体が現像処理ユニット321Bと転写ローラ335との間を通過する際に、その媒体にマゼンタトナーが転写される。媒体が現像処理ユニット321Cと転写ローラ336との間を通過する際に、その媒体にシアントナーが転写される。
もちろん、実際にイエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーのそれぞれを用いて転写処理が行われるかどうかは、画像を形成するために必要な色(色の組み合わせ)に応じて決定される。
[定着処理]
続いて、転写処理においてトナーが転写された媒体は、引き続き搬送経路Rに沿って搬送されるため、定着部340に投入される。
定着処理では、加熱ローラ341の表面温度が所定の温度となるように制御されている状態において、その加熱ローラ341に圧接されながら加圧ローラ34が回転するため、その加熱ローラ341と加圧ローラ342との間を通過するように媒体が搬送される。
この場合には、媒体に転写されたトナーが加熱ローラ341により加熱されるため、そのトナーが溶融する。しかも、溶融状態であるトナーが加圧ローラ342により媒体に圧接されるため、そのトナーが媒体に定着する。
[切断処理]
最後に、切断処理では、媒体に画像が形成されたのち、切断部350において媒体(画像が形成されていない部分)がカッタ351により切断される。これにより、画像が形成された媒体は、ロール状の媒体から分離されるため、排出口302から排出される。
ただし、切断部350により媒体が切断されるタイミングは、特に限定されないため、任意に変更可能である。具体的には、例えば、媒体に画像が形成されたのちに限られず、媒体に画像が形成される前でもよいし、媒体に画像が形成されている途中でもよい。
<3−3.作用および効果>
最後に、画像形成装置300の作用および効果に関して説明する。
この画像形成装置300では、現像部320が画像形成ユニット200と同様の構成を有しているため、その現像部320が収納部320に対応する構成要素を含んでいる。よって、トナーカートリッジ100および画像形成ユニット200のそれぞれに関して説明した場合と同様の理由により、画像の形成時においてトナーの供給量が不足しにくくなるため、画像形成ユニット200を用いて高品質な画像を形成することができる。
これ以外の画像形成装置300に関する作用および効果は、トナーカートリッジ100および画像形成ユニット200のそれぞれに関する作用および効果と同様である。
以上、一実施形態を挙げながら本発明を説明したが、本発明は上記した一実施形態において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。
具体的には、例えば、本発明の一実施形態の画像形成装置は、プリンタに限られず、複写機、ファクシミリおよび複合機などでもよい。
11…筐体、12(12A,12B,12C)…収納室、13…駆動軸、13X…非回転係合部、13Y…回転係合部、13Z…非係合部、14(14A,14B,14C)…回転体、14AK,14BK,14CK…貫通口、14AT,14BT,14CT…被係合部、15(15A,15B,15C)…撹拌板、15AF,15BF,15CF…撹拌部、16(16A,16B,16C)…排出口、100…トナーカートリッジ、200…画像形成ユニット、210…画像形成部、210A,210B,210C,321A,321B、321C…画像形成ユニット、230…収納部、300…画像形成装置、320…現像部、330…転写部、340…定着部、J…回転軸。

Claims (12)

  1. 互いに隔離されながら第1方向に配列されると共に、それぞれが互いに異なる色のトナーを収納する複数の収納室と、
    前記複数の収納室のそれぞれを経由するように前記第1方向に延在すると共に、前記第1方向に延在する回転軸を中心として回転可能である軸部材と、
    前記複数の収納室のそれぞれの内部に配置され、それぞれが前記第1方向に延在する貫通口を有すると共に、それぞれの前記貫通口に前記軸部材が挿入された状態において前記軸部材の回転に応じて回転可能である複数の回転部材と、
    前記複数の回転部材のそれぞれにより支持され、それぞれが前記第1方向と交差する第2方向に延在すると共に、それぞれが前記複数の回転部材のそれぞれの回転に応じて旋回可能であり、それぞれの旋回時における旋回位置が互いに異なる複数の撹拌部材と
    を備えた、トナー収納器。
  2. 前記軸部材は、前記複数の撹拌部材のそれぞれの旋回方向における位相が互いに異なるように、前記複数の回転部材のそれぞれに設けられた前記貫通口に挿入されている、
    請求項1記載のトナー収納器。
  3. 前記複数の回転部材のそれぞれが回転し始める際における前記軸部材の回転角度は、前記第1方向において次第に増加または減少する、
    請求項1または請求項2に記載のトナー収納器。
  4. 前記複数の撹拌部材のそれぞれは、前記第1方向に配列された複数の撹拌部を含む、
    請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のトナー収納器。
  5. さらに、
    前記複数の収納室を内部に有すると共に、前記複数の収納室のそれぞれに対応する位置に前記互いに異なる色のトナーが排出される複数の排出口を有する筐体を備え、
    前記複数の回転部材のそれぞれが回転する前の状態において、前記複数の撹拌部材のそれぞれの延在方向は、前記複数の排出口とは反対の方向である、
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のトナー収納器。
  6. 前記複数の撹拌部材のそれぞれの延在方向は、互いに共通する方向である、
    請求項5記載のトナー収納器。
  7. 前記軸部材の回転前において、前記複数の撹拌部材は、それぞれの延在方向が互いに共通する方向となるように配置されており、
    前記軸部材の回転に応じて前記複数の回転部材のそれぞれが回転する際、前記複数の回転部材のそれぞれが回転し始めるタイミングは、互いに異なる、
    請求項5記載のトナー収納器。
  8. 前記軸部材は、前記複数の回転部材のそれぞれに設けられている複数の前記貫通口に対して互いに異なる回転角度において係合可能な立体的形状を有する、
    請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のトナー収納器。
  9. 前記複数の貫通口のそれぞれの開口形状は、被係合部を有する形状であり、
    前記複数の収納室のそれぞれの内部における複数の前記軸部材の断面形状は、
    (A)前記軸部材の回転前において前記被係合部に係合される1個の非回転係合部を有する第1形状、
    または、(B)前記軸部材の回転後において前記被係合部に係合可能になる1個以上の回転係合部と前記軸部材の回転に依存せずに前記被係合部に係合不能である1個以上の非係合部とを有する第2形状である、
    請求項8記載のトナー収納器。
  10. 前記複数の収納室のうちの1個の前記収納室の内部における前記軸部材の断面形状は、前記第1形状であり、
    前記複数の収納室のうちの2個以上の前記収納室のそれぞれの内部における前記軸部材の断面形状のそれぞれは、前記第2形状であり、
    前記第2形状である前記2個以上の前記軸部材の断面形状のそれぞれは、互いに異なる、
    請求項9記載のトナー収納器。
  11. 互いに異なる色のトナーを収納する収納部と、
    前記収納部から供給される前記互いに異なる色のトナーを潜像に付着させる現像処理部と
    を備え、
    前記収納部は、
    互いに隔離されながら第1方向に配列されると共に、それぞれが前記互いに異なる色のトナーを収納する複数の収納室と、
    前記複数の収納室のそれぞれを経由するように前記第1方向に延在すると共に、前記第1方向に延在する回転軸を中心として回転可能である軸部材と、
    前記複数の収納室のそれぞれの内部に配置され、それぞれが前記第1方向に延在する貫通口を有すると共に、それぞれの前記貫通口に前記軸部材が挿入された状態において前記軸部材の回転に応じて回転可能である複数の回転部材と、
    前記複数の回転部材のそれぞれにより支持され、それぞれが前記第1方向と交差する第2方向に延在すると共に、それぞれが前記複数の回転部材のそれぞれの回転に応じて旋回可能であり、それぞれの旋回時における旋回位置が互いに異なる複数の撹拌部材と
    を備えた、画像形成ユニット。
  12. 互いに異なる色のトナーを収納する収納部と前記収納部から供給される前記互いに異なる色のトナーを潜像に付着させる現像処理部とを含む現像部と、
    前記潜像に付着された前記互いに異なる色のトナーを媒体に転写させる転写部と、
    前記媒体に転写された前記互いに異なる色のトナーを前記媒体に定着させる定着部と
    を備え、
    前記収納部は、
    互いに隔離されながら第1方向に配列されると共に、それぞれが前記互いに異なる色のトナーを収納する複数の収納室と、
    前記複数の収納室のそれぞれを経由するように前記第1方向に延在すると共に、前記第1方向に延在する回転軸を中心として回転可能である軸部材と、
    前記複数の収納室のそれぞれの内部に配置され、それぞれが前記第1方向に延在する貫通口を有すると共に、それぞれの前記貫通口に前記軸部材が挿入された状態において前記軸部材の回転に応じて回転可能である複数の回転部材と、
    前記複数の回転部材のそれぞれにより支持され、それぞれが前記第1方向と交差する第2方向に延在すると共に、それぞれが前記複数の回転部材のそれぞれの回転に応じて旋回可能であり、それぞれの旋回時における旋回位置が互いに異なる複数の撹拌部材と
    を備えた、画像形成装置。
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