JP7501305B2 - 現像剤収容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤収容器及び画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタには、画像形成ユニットが配設され、該画像形成ユニットにおいて、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像が現像剤収容器としてのトナー収容器から供給された現像剤としてのトナーによって現像されてトナー像が形成され、該トナー像が転写ローラによって用紙に転写されるようになっている。そして、前記プリンタに配設された定着器において前記トナー像が用紙に定着させられることによって画像が形成され、印刷が行われる。

ところで、プリンタに配設された所定の駆動源から伝達された駆動力でスクリュを回転させ、トナーを搬送するようにしたトナー収容器が提供されている。

該トナー収容器においては、トナー収容器の底面に、スクリュに沿って延在させて誘導壁が形成され、スクリュが回転させられると、トナーが誘導壁によってトナー収容器の底面に形成されたトナー排出口に向けて誘導される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０２０－７１４０５号公報

しかしながら、前記従来のトナー収容器においては、トナー排出口の近傍においてスクリュの前端に取り付けられたフィルムを誘導壁に擦りつけることによってトナーを排出するようになっているので、誘導壁を乗り越えることができないトナーがあり、トナーを円滑に排出することができない。

本発明は、前記従来のトナー収容器の問題点を解決して、現像剤を円滑に排出することができる現像剤収容器及び画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の現像剤収容器においては、現像剤を収容し、先端に現像剤を排出するための現像剤排出口が形成された枠体と、該枠体内において回転自在に配設され、回転に伴って現像剤を前記現像剤排出口に向けて軸方向に搬送する搬送スパイラルと、該搬送スパイラルに沿って配設され、現像剤を搬送スパイラルの軸方向に誘導する誘導壁と、前記搬送スパイラルの先端に取り付けられ、搬送スパイラルと共に回転し、現像剤を前記現像剤排出口に押し込む押込部材とを有する。

そして、前記誘導壁の前記押込部材に対応する部分を切り欠くことによって、現像剤を現像剤排出口に案内する案内部が形成される。

本発明によれば、現像剤収容器においては、現像剤を収容し、先端に現像剤を排出するための現像剤排出口が形成された枠体と、該枠体内において回転自在に配設され、回転に伴って現像剤を前記現像剤排出口に向けて軸方向に搬送する搬送スパイラルと、該搬送スパイラルに沿って配設され、現像剤を搬送スパイラルの軸方向に誘導する誘導壁と、前記搬送スパイラルの先端に取り付けられ、搬送スパイラルと共に回転し、現像剤を前記現像剤排出口に押し込む押込部材とを有する。

そして、前記誘導壁の前記押込部材に対応する部分を切り欠くことによって、現像剤を現像剤排出口に案内する案内部が形成される。

この場合、搬送スパイラルに沿って配設された誘導壁の、押込部材に対応する部分が切り欠かれて案内部が形成されるので、現像剤を、誘導壁に擦りつけることなく、押込部材によって確実に現像剤排出口に押し込むことができる。

したがって、現像剤を円滑に排出することができる。

本発明の実施の形態におけるトナー収容器の横断面図である。 本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図である。 本発明の実施の形態におけるトナー収容器の縦断面図である。 図３のＸ－Ｘ断面図である。 本発明の実施の形態におけるスクリュの斜視図である。 図３のＹ－Ｙ断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図である。

図において、１０はプリンタ、Ｃｓは該プリンタ１０の外装である筐体、Ｂｄはプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体である。

該装置本体Ｂｄの下部には、媒体収容部としての用紙カセット１１が配設され、該用紙カセット１１に媒体としての用紙Ｐがスタッカｓｋ１に積載された状態で収容される。また、前記用紙カセット１１の前端に、繰出部材としてのホッピングローラ１３が配設され、該ホッピングローラ１３を回転させることによって用紙カセット１１内の用紙Ｐは、１枚ずつ分離させられて媒体搬送路としての用紙搬送路Ｒｔ１に繰り出され、第１の搬送部材としての給紙ローラ対ｍ１によって用紙搬送路Ｒｔ１上を搬送され、給紙ローラ対ｍ１より下流側に配設された画像形成部Ｑ１に送られる。

該画像形成部Ｑ１は、複数の色、例えば、ブラック、イエロー、マゼンダ及びシアンの４色の画像形成ユニット１６ｉ（ｉ＝１、２、…、４）、各色の現像剤としてのトナーを収容し、各画像形成ユニット１６ｉに供給する現像剤収容器としてのトナー収容器１７ｉ（ｉ＝１、２、…、４）、露光装置としてのＬＥＤヘッド２３ｉ（ｉ＝１、２、…、４）、転写ユニットｕ１等から成る。前記トナー収容器１７ｉは、トナーを矢印Ａ方向に搬送した後、矢印Ｂ方向に排出し、画像形成ユニット１６ｉに供給する。

そして、各画像形成ユニット１６ｉに、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電装置としての帯電ローラ２２、現像剤担持体としての現像ローラ２４、クリーニング部材としてのクリーニングローラ２５等が配設される。帯電ローラ２２によって一様に帯電させられた感光体ドラム２１の表面がＬＥＤヘッド２３によって露光されて潜像としての静電潜像が形成され、該静電潜像が現像ローラ２４によって現像され、トナー収容器１７ｉから供給されたトナーが付着させられて、各感光体ドラム２１の表面に現像剤像としての各色のトナー像が形成される。

また、前記転写ユニットｕ１は、第１のローラとしての駆動ローラｒ１、第２のローラとしての従動ローラｒ２、前記駆動ローラｒ１と従動ローラｒ２との間に走行自在に張設されたベルト部材としての転写ベルト２６、及び該転写ベルト２６を介して前記各感光体ドラム２１と対向させて回転自在に配設された転写部材としての転写ローラ２８ｉ（ｉ＝１、２、…、４）を備える。

用紙Ｐが、画像形成部Ｑ１に送られ、各画像形成ユニット１６ｉの感光体ドラム２１と転写ローラ２８ｉとの間の転写部を搬送される間に、各色のトナー像が転写ローラ２８ｉによって用紙Ｐに順次重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。各色のトナー像が用紙Ｐに転写された後に感光体ドラム２１上に残留したトナーは、クリーニングローラ２５によって掻き取られ、除去される。

なお、説明の便宜上、図において、画像形成ユニット１６ｉ、トナー収容器１７ｉ、ＬＥＤヘッド２３ｉ及び転写ローラ２８ｉは、それぞれ一つだけ示してある。

前記用紙搬送路Ｒｔ１における画像形成部Ｑ１より下流側には、定着装置としての定着器３１が配設される。該定着器３１は、第１の定着部材としての加熱ローラ３２及び第２の定着部材としての加圧ローラ３３を備え、加熱ローラ３２内に加熱源としての図示されないヒータが配設される。

定着器３１において、用紙Ｐが加熱ローラ３２と加圧ローラ３３との間の定着部を搬送される間に、用紙Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ３２によって加熱され、溶融させられ、加圧ローラ３３によって加圧され、用紙Ｐに定着させられる。

このようにして、トナー像が定着させられた用紙Ｐは、第２の搬送部材としての搬送ローラ対ｍ２によって搬送され、第３の搬送部材としての排出ローラ対ｍ３によって装置本体Ｂｄ外に排出され、スタッカｓｋ２に積載される。

次に、トナー収容器１７ｉについて説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるトナー収容器の横断面図、図３は本発明の実施の形態におけるトナー収容器の縦断面図、図４は図３のＸ－Ｘ断面図、図５は本発明の実施の形態におけるスクリュの斜視図、図６は図３のＹ－Ｙ断面図である。なお、図１は図３のＺ－Ｚ断面図である。

図において、１７ｉはトナー収容器、Ｃｔは該トナー収容器１７ｉの外装である枠体（ケース）であり、該枠体Ｃｔは、用紙Ｐの搬送方向における下流側である前側にフロントパネルＰｆを、用紙Ｐの搬送方向における上流側である後側にリヤパネルＰｒを、上側にトップパネルＰｔを、下側にボトムパネルＰｂを、用紙Ｐの搬送方向における上流側から見て左側にサイドパネルＰｓ１を、右側にサイドパネルＰｓ２を備え、枠体Ｃｔ内にトナーが収容される。

前記トナー収容器１７ｉは、画像形成ユニット１６ｉ（図２）の上部において、先端が後端より高くなるように、水平方向に対して、例えば、１０〔°〕傾斜させた状態でプリンタ１０に実装される。したがって、水平面に対する投影面積を小さくすることができるので、プリンタ１０を小型化することができる。

前記枠体Ｃｔの先端、すなわち、ボトムパネルＰｂの上端に、トナーＴをトナー収容器１７ｉ外に排出するための現像剤排出口としてのトナー排出口ｈ１が形成される。また、該トナー排出口ｈ１を開閉するための開閉部材としてのシャッタ４１が、枠体Ｃｔに対して矢印Ａ方向に移動自在に配設され、移動に伴って閉位置及び開位置に置かれ、閉位置においてトナー排出口ｈ１を閉じ、開位置においてトナー排出口ｈ１を開く。なお、トナー排出口ｈ１には、弾性体によって形成されたシール部材４３が、トナー排出口ｈ１の外周を包囲するように配設される。前記シール部材４３は、シャッタ４１が閉位置に置かれたときに、枠体ＣｔのボトムパネルＰｂとシャッタ４１との隙間をシールする。

また、枠体ＣｔのリヤパネルＰｒの外面の上方に、トナー収容器１７ｉを画像形成ユニット１６ｉから取り外し、プリンタ１０から引き出すときに操作者が手をかけるための把手３５が突出させて形成される。

そして、枠体Ｃｔ内において、サイドパネルＰｓ１側に現像剤搬送部としてのトナー搬送部Ａｒ１が、サイドパネルＰｓ２側に現像剤貯蔵部としてのトナー貯蔵部Ａｒ２が、それぞれ後述される誘導壁５１に隣接させて形成され、トナー搬送部Ａｒ１に搬送スパイラルとしてのスクリュ３８が、トナー貯蔵部Ａｒ２に貯蔵現像剤搬送部材としての攪拌装置３９が枠体Ｃｔの長手方向に延在させて、互いに平行に、かつ、回転自在に配設される。なお、スクリュ３８及び攪拌装置３９は、プリンタ１０に配設された図示されない駆動源からの回転を受けて回転させられる。

前記スクリュ３８は、軸部材Ｓｈａ、該軸部材Ｓｈａの周囲に所定のピッチで形成されたスパイラルから成る羽根部Ｗｇ、前記軸部材ＳｈａのフロントパネルＰｆ側の端部に形成された、断面がＤ字状の形状を有する連結部Ｃｎａ、及び前記軸部材ＳｈａのリヤパネルＰｒ側の端部に形成された、円板状の形状を有する被支持部Ｓｐａを備え、矢印Ｃ方向に回転させられるのに伴って、トナーＴをリヤパネルＰｒからフロントパネルＰｆ側に向けて、すなわち、前記トナー排出口ｈ１に向けて軸方向（矢印Ａ方向）に搬送する。

また、前記スクリュ３８の先端、すなわち、連結部Ｃｎａの平面部（Ｄカット部）に、弾性体から成る押込部材としてのフィルムＦｍａが取り付けられ、該フィルムＦｍａは、スクリュ３８の回転に伴って回転させられ、トナー排出口ｈ１の周辺のトナーＴをトナー排出口ｈ１に押し込み、搬送する。

前記スクリュ３８は、先端において、前記連結部Ｃｎａに駆動力伝達部４６を内嵌させることによって、後端において、前記被支持部ＳｐａとリヤパネルＰｒの内壁に形成された支持部４７とを係合させることによって、回転自在に支持される。

前記駆動力伝達部４６は、フロントパネルＰｆに形成された二つの貫通孔から成る軸受孔部Ｈ１によって回転自在に支持され、段付き円筒形から成る駆動力入力部４６ａ、及び断面がＤ字状の形状を有する駆動力出力部４６ｂを備える。そして、駆動力入力部４６ａに形成された係合穴ｈ３と、駆動源から駆動力を伝達する駆動力伝達系の図示されないシャフトとが係合させられ、前記駆動力出力部４６ｂと、前記連結部Ｃｎａに形成された係合穴ｈ４とが係合（Ｄカット係合）させられる。

これにより、駆動源から伝達された駆動力は駆動力伝達部４６を介してスクリュ３８に伝達される。

なお、前記スクリュ３８の先端とフロントパネルＰｆの内面との間にリング状のシール部材４８が配設され、スクリュ３８とフロントパネルＰｆとの間がシールされる。

前記攪拌装置３９は、軸部材Ｓｈｂ、該軸部材ＳｈｂのフロントパネルＰｆ側の端部に形成された、断面がＤ字状の形状を有する連結部Ｃｎｂ、及び軸部材ＳｈｂのリヤパネルＰｒ側の端部に形成された、円柱状の形状を有する被支持部Ｓｐｂを備える。

また、前記軸部材Ｓｈｂに、弾性体から成る押出部材としてのフィルムＦｍｂが取り付けられ、該フィルムＦｍｂは、攪拌装置３９の矢印Ｄ方向の回転に伴って回転させられ、トナー貯蔵部Ａｒ２内のトナーＴを攪拌するとともに、ボトムパネルＰｂ上のトナーＴを前記誘導壁５１に向けて矢印Ｅ方向に押し出し、搬送する。

前記攪拌装置３９は、前端において、前記連結部Ｃｎｂに、前記駆動力伝達部４６と同様な図示されない攪拌装置用の駆動力伝達部を内嵌させることによって、後端において、前記被支持部ＳｐｂとリヤパネルＰｒの内壁に形成された支持部４９とを係合させることによって、回転自在に支持される。前記駆動源からの駆動力が攪拌装置用の駆動力伝達部を介して攪拌装置３９に伝達される。

ところで、前記スクリュ３８は、矢印Ｃ方向に回転させられることによって軸方向である矢印Ａ方向にトナーＴを搬送する。このとき、スクリュ３８の羽根部Ｗｇの外周の全体が径方向外方に開放されていると、羽根間のトナーＴが遠心力で径方向外方に放出され、トナーＴを安定させて搬送することができない。

そこで、本実施の形態においては、前記トナー搬送部Ａｒ１におけるスクリュ３８と対向する部分に、スクリュ３８の羽根部Ｗｇの外周の下方部分を覆う前記誘導壁５１が、スクリュ３８に沿って形成される。前記誘導壁５１は、リヤパネルＰｒからフロントパネルＰｆにかけて、スクリュ３８の羽根部Ｗｇの外周を円弧状の面Ｓａで覆うように突出させて形成され、トナーＴをスクリュ３８の軸方向に誘導する。

ところで、前記誘導壁５１をリヤパネルＰｒとフロントパネルＰｆとの間の全体に形成すると、フィルムＦｍａは、スクリュ３８の回転に伴って回転させられても、トナー排出口ｈ１の周辺のトナーＴをトナー排出口ｈ１に確実に押し込むことができない。

そこで、本実施の形態においては、前記誘導壁５１におけるトナー排出口ｈ１に隣接し、かつ、フィルムＦｍａに対応する部分を切り欠くことによって、矩形の形状を有し、トナーＴをトナー排出口ｈ１に案内する案内部としての傾斜面Ｓｂが形成される。該傾斜面Ｓｂは、ボトムパネルＰｂにおける前記トナー排出口ｈ１のサイドパネルＰｓ２側の縁部を、サイドパネルＰｓ１側に向けて下方に傾斜させて形成される。

次に、トナー収容器１７ｉの動作について説明する。

プリンタ１０において画像が形成され、画像形成ユニット１６ｉ内のトナーＴが少なくなると、駆動源から連結部Ｃｎａ、Ｃｎｂに駆動力が伝達され、スクリュ３８及び攪拌装置３９が回転させられ、フィルムＦｍａ、Ｆｍｂが回転させられる。

これにより、トナー貯蔵部Ａｒ２のトナーＴは、フィルムＦｍｂによってスクリュ３８に向けて矢印Ｅ方向に搬送されるとともに、スクリュ３８に沿ってトナー排出口ｈ１に向けて矢印Ａ方向に搬送され、トナー排出口ｈ１に到達すると、フィルムＦｍａによってトナー排出口ｈ１に押し込まれる。

このとき、誘導壁５１には、トナー排出口ｈ１に向かって下降する傾斜面Ｓｂが形成されているので、トナーＴは、確実にトナー排出口ｈ１に押し込まれ、枠体Ｃｔ外に円滑に排出され、画像形成ユニット１６ｉに供給される。

このように、本実施の形態においては、スクリュ３８に沿って配設された誘導壁５１の、フィルムＦｍａに対応する部分が切り欠かれて傾斜面Ｓｂが形成されるので、トナーＴを、誘導壁５１に擦りつけることなく、フィルムＦｍａによって確実にトナー排出口ｈ１に押し込むことができる。

したがって、トナーＴを円滑に排出することができる。

本実施の形態においては、プリンタ１０について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１７ｉ トナー収容器
３８ スクリュ
５１ 誘導壁
Ｃｔ 枠体
Ｆｍａ フィルム
ｈ１ トナー排出口
Ｓｂ 傾斜面
Ｔ トナー

Claims (6)

1. （ａ）現像剤を収容し、先端に現像剤を排出するための現像剤排出口が形成された枠体と、
   （ｂ）該枠体内において回転自在に配設され、回転に伴って現像剤を前記現像剤排出口に向けて軸方向に搬送する搬送スパイラルと、
   （ｃ）該搬送スパイラルに沿って配設され、現像剤を搬送スパイラルの軸方向に誘導する誘導壁と、
   （ｄ）前記搬送スパイラルの先端に取り付けられ、搬送スパイラルと共に回転し、現像剤を前記現像剤排出口に押し込む押込部材とを有するとともに、
   （ｅ）前記誘導壁の前記押込部材に対応する部分を切り欠くことによって、現像剤を現像剤排出口に案内する案内部が形成されることを特徴とする現像剤収容器。
2. 前記誘導壁に形成された案内部は、現像剤排出口に向けて下方に傾斜させられた傾斜面である請求項１に記載の現像剤収容器。
3. 前記枠体は、現像剤排出口が形成された先端が後端より高くなるように傾斜させて配設される請求項１又は２に記載の現像剤収容器。
4. （ａ）前記枠体内における前記誘導壁に隣接させて、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵部が形成され、
   （ｂ）該現像剤貯蔵部に、前記誘導壁に向けて現像剤を搬送する貯蔵現像剤搬送部材が配設される請求項１～３のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
5. 前記貯蔵現像剤搬送部材は、前記搬送スパイラルと平行に延在させて回転自在に配設された軸部材、及び該軸部材に取り付けられ、軸部材と共に回転し、現像剤を誘導壁側に押し出す押出部材を備える請求項４に記載の現像剤収容器。
6. 前記請求項１～５のいずれか１項に記載の現像剤収容器を備えた画像形成装置。

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