画像形成装置のトナーカートリッジ

【課題】トナーカートリッジの小型化および構造の簡素化を実現して全体コストを削減でき、しかもトナーを供給口へ確実に送給できる画像形成装置のトナーカートリッジを提供する。
【解決手段】トナー容器２９の内部に、トナーを攪拌しながら供給口３１へ送込む攪拌体３０を設ける。供給口３１の入口より攪拌体３０の回転方向上手側のトナー容器２９の内面に、トナーを供給口３１へ向かって案内する突部を形成する。突部を構成する段部４８・４９は、供給口３１に最も近い位置に形成される近端５３と、近端５３より攪拌体３０の回転方向上手側で、供給口３１から最も離れた位置に形成される遠端５４とを結んで斜めに形成する。攪拌体３０の攪拌動作を利用して、トナーを各段部４８・４９に押付ける。押付けられたトナーは、斜めの段部４８・４９に案内されて移動抵抗が小さな側へ向かって移動し近端５３に集約される。これを攪拌体３０で供給口３１へ送込む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばファクシミリ装置やプリンタ装置等に適用される画像形成装置のトナーカートリッジに関し、なかでもトナーを供給口へ搬送するためのトナー搬送構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のトナー搬送構造に関して、例えば特許文献１のトナーカートリッジが公知である。そこでは、トナー容器の一側にトナー搬送路を設け、さらにトナー容器の内部にトナーを撹拌しながらトナー搬送路へ向かって送り込むトナー撹拌部材が配置してある。トナー撹拌部材でトナー搬送路に供給されたトナーは、スクリューオーガによってトナー搬送路の一端に設けた排出口（供給口）へ向かって移送される。
【０００３】
本発明においては、シート状の撹拌体でトナーを撹拌しながら供給口へ送り込むが、この種のシート状の撹拌体において、トナー容器と接触する撹拌体の遊端縁に切込みを入れることは特許文献２の粉体搬送部材に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７６４４３号公報（段落番号００７４、図２）
【特許文献２】特開２００６−２７６８１０号公報（段落番号００２７、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のトナーカートリッジのように、トナー容器の内部にトナー撹拌部材とスクリューオーガを設けるカートリッジ構造によれば、トナー容器の隅に位置する排出口へトナーを確実に送給できる。しかし、トナー容器の内部に回転駆動されるトナー撹拌部材とスクリューオーガを収容するので、トナーカートリッジを小型化し、あるいは構造を簡素化するのが難しく、トナーカートリッジの全体コストが増加するのを避けられない。とくに、スクリューオーガと、同オーガを収容するトナー搬送路とは、トナー容器の一側に突き出る状態で配置することが多く、トナーカートリッジが大型化しやすい。
【０００６】
本発明の目的は、トナーカートリッジの小型化および構造の簡素化を実現して全体コストを削減でき、しかもトナーを供給口へ確実に送給できる画像形成装置のトナーカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置のトナーカートリッジは、トナー容器２９の内部に、トナーを撹拌しながら供給口３１へ送込む撹拌体３０が設けられている。供給口３１の入口より撹拌体３０の回転方向上手側のトナー容器２９の内面に、トナーを供給口３１へ向かって案内する突部４８・４９が形成されている。突部４８・４９が、供給口３１に最も近い位置に形成される近端５３と、近端５３より撹拌体３０の回転方向上手側で、供給口３１から最も離れた位置に形成される遠端５４とを結んで斜めに形成されていることを特徴とする。
【０００８】
図４に示すようにトナー容器２９の内部に、撹拌体３０の回転中心からの距離が大小に異なる第１内接面５１と第２内接面５２とが形成されている。突部が、第１内接面５１と第２内接面５２との間に形成された段部４８・４９で形成されている。
【０００９】
撹拌体３０は、トナー容器２９で回転自在に支持される撹拌軸３３と、撹拌軸３３に固定されて、遊端縁が第１内接面５１および第２内接面５２に接する撹拌フィルム３４とで形成する。撹拌フィルム３４には、遊端縁と交差する向きの切込み４４で分断された複数の撹拌片４５を形成する。撹拌片４５のそれぞれは、個別に弾性変形しながら突部４８・４９を乗越えるようにする。
【００１０】
図１に示すように、供給口３１は、トナー容器２９の長手方向の中途部に配置する。突部が、トナー容器２９の長手方向の一端寄りから中途部へ向かって形成した第１突部４８と、トナー容器２９の長手方向の他端寄りから中途部へ向かって形成した第２突部４９とで構成する。
【００１１】
第１突部４８の近端５３と、第２突部４９の近端５３との間に、トナーの終段送込み部５５を設ける。終段送込み部５５を通過する１個の送給片４６の幅寸法Ｗ１を、終段送込み部５５の幅寸法Ｗ２より僅かに小さく設定する（図５参照）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るトナーカートリッジにおいては、供給口３１の入口３２より攪拌体３０の回転方向上手側のトナー容器２９の内面に、トナーを供給口３１へ向かって案内する突部４８・４９を形成した。また、突部４８・４９は、供給口３１に最も近い位置の近端５３と、近端５３より攪拌体３０の回転方向上手側で、供給口３１から最も離れた位置の形成される遠端５４とを結んで斜めに形成した。
【００１３】
上記のようにトナー容器２９の内部に突部４８・４９を設けると、攪拌体３０を回転駆動するとき、トナーを攪拌体３０で攪拌するのと同時に、トナーの一部を攪拌体３０で突部４８・４９に押付けることができる。突部４８・４９に押付けられたトナーは、斜めの突部４８・４９に案内されて移動抵抗が小さな側へ向かって移動する。詳しくは、トナーは突部４８・４９で受止められた位置において、遠端５４の側から近端５３の側へ向かって移動して、近端５３の近傍に集約される。このように、本発明のトナーカートリッジによれば、スクリューオーガなどの機械的な搬送構造を別途設ける必要もなく、攪拌体３０の攪拌動作を利用して、トナーを供給口３１の近傍に集約できる。従って、スクリューオーガなどを備えた従来のトナーカートリッジに比べて、トナーカートリッジの小型化および構造の簡素化を実現して全体コストを削減でき、しかもトナーを供給口３１へ確実に送給できるトナーカートリッジが得られる。
【００１４】
攪拌体３０の回転中心からの距離が大小に異なる第１内接面５１と第２内接面５２とを設け、両内接面５１・５２の管に段部４８・４９からなる突部を形成すると、トナー容器２９の内部にトナー滞留部が形成されるのを解消できる。攪拌体３０は、常に両内接面５１・５２に内接する状態で回転しながら、トナーを攪拌するからである。従って、トナー容器２９内のトナーの殆どを供給口３１へ無駄なく送り込んで有効に活用することができる。
【００１５】
攪拌軸３３と攪拌フィルム３４とで攪拌体３０を構成し、攪拌フィルム３４に、切込み４４で分断された複数の攪拌片４５を形成すると、個々の攪拌片４５は、個別的に弾性変形しながら突部４８・４９を乗越えることができる。従って、遠端５４の側の段部４８・４９をひとつの攪拌片４５が乗越えるとき、他の攪拌片４５が弾性変形するのを防止して、個々の攪拌片４５ごとにトナーを段部４８・４９に押付けて、トナーを近端５３へ向かって効果的に送ることができる。
【００１６】
トナー容器２９の長手方向の中途部に供給口３１を配置し、トナー容器２９の内部に第１突部４８と第２突部４９を設けるトナーカートリッジによれば、第１、第２の両突部４８・４９でトナーを同時に近端５３の近傍へ集約できる。従って、攪拌体３０が一回転するときに、近端５３へ向かって送込まれるトナーの量を増加して、供給口３１に対するトナーの送給をさらに確実に行える。
【００１７】
両突部４８・４９の近端５３・５３の間に終段送込み部５５を設け、送給片４６の幅寸法Ｗ１を終段送込み部５５の幅寸法Ｗ２より僅かに小さく設定すると、終段送込み部５５を通過するときに、送給片４６の一部が両段部４８・４９に接触するのを防止できる。従って、近端５３・５３の近傍に集約されたトナーを送給片４６で供給口３１へ的確に送給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るトナーカートリッジを示す図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】画像形成装置を概念的に示す正面図である。
【図３】現像ユニットとトナーカートリッジの構造を示す縦断正面図である。
【図４】トナーカートリッジの縦断正面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】トナーカートリッジの段部の別の実施例を示す横断平面図である。
【図８】トナーカートリッジの段部のさらに別の実施例を示す横断平面図である。
【図９】トナーカートリッジの段部のさらに別の実施例を示す縦断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例）図１から図６に、本発明に係る画像形成装置を、コピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機に適用した実施例を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図１および図２に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。
【００２０】
図２において複合機１は、フラットベッドスキャナとして機能する画像読取部２と、各種の操作ボタン等を備えた操作パネル３と、画像形成部４を備える機体５と、記録用紙を順次供給する給紙カセット６とを備えている。画像読取部２の上面には、原稿読取面を開閉するプラテンカバー８が配置され、その内部に自動原稿搬送部（ＡＤＦ）９が組込んである。プラテンカバー８は、その後端に設けたヒンジを中心にして上下に揺動することにより、原稿読取面の上面に被さり、あるいは原稿読取面の上面を開放できる。
【００２１】
給紙カセット６の一側端の上方には画像形成部４が配置され、さらにその上方に定着部１０および排紙部１１が設けてある。機体５の内部には、給紙カセット６から排紙部１１へ記録用紙を搬送するための搬送路が形成されている。この搬送路は、給紙カセット６の一端側から上方へ向かって画像形成部４に至り、さらに上方へ向かって定着部１０を通過したのち、水平方向へ湾曲して排紙部１１に至る。定着部１０は、搬送路の対向位置に夫々配置された加熱ローラ１２および加圧ローラ１３からなり、画像形成部４から搬送された記録用紙上のトナー画像を加熱および加圧して固定する。
【００２２】
画像形成部４は、感光体ドラム１４と、感光体ドラム１４の周囲に配設した帯電デバイス１５、露光ヘッド１６、感光体ドラム１４にトナーを供給する現像ユニット１７、および転写ローラ１８などで構成する。現像ユニット１７の一側の上部には、現像ユニット１７に対してトナーを補給するトナーカートリッジ１９が配設されている。
【００２３】
図３に示すように、現像ユニット１７は、トナーを収容するハウジング２１と、ハウジング２１の内部に設けた第１撹拌具２２と、第２撹拌具２３と、供給ローラ２４と、現像ローラ２５などで構成する。ハウジング２１の一側の上面には、上向きに開口する補給口２６が設けてあり、トナーカートリッジ１９に収容したトナーは先の補給口２６からハウジング２１内へ補給される。ハウジング２１内のトナーは、回転駆動される第１撹拌具２２と第２撹拌具２３によって供給ローラ２４の側へ送られ、さらに現像ローラ２５を介して感光体ドラム１４に供給される。
【００２４】
図４に示すように、トナーカートリッジ１９は、断面がＤ字状の前後に長い筒体からなるトナー容器２９と、トナー容器２９の内部に配置される撹拌体３０とで構成する。トナー容器２９は、直線状の平坦な筒壁が上面に位置する状態で、機体５に設けたカートリッジ装着部（図示していない）に対して着脱自在に装填されている。トナー容器２９の円弧状の筒壁の前後中央（長手方向の中央）には、トナー容器２９の内部のトナーを現像ユニット１７の補給口２６に供給するための供給口３１が、円弧状の筒壁から突出する状態で形成されている。供給口３１の入口３２は、撹拌体３０の回転中心を通る水平面と、この水平面より上側の円弧状の筒壁とにわたって開口されている。供給口３１の出口は、パッキン２７を介して補給口２６に連通されている。
【００２５】
撹拌体３０は、撹拌軸３３と、撹拌軸３３に固定される撹拌フィルム３４と、撹拌軸３３の後端に固定される受動ギヤ３５（図１参照）とで構成する。受動ギヤ３５のボス部３６と、撹拌軸３３の前端の軸部３７を、トナー容器２９の後壁の外面に設けた軸受部３８と、前壁の内面に設けた軸受部３９で支持することにより、撹拌体３０がトナー容器２９で回転自在に支持されている。前者の軸受部３８の内部には、トナーの漏れ出しを防ぐシール体４０が配置されている。
【００２６】
撹拌軸３３の周面には、平坦な連結座４３が張出し形成されており、この連結座４３に撹拌フィルム３４の基端部分が接着固定されている。撹拌フィルム３４は、例えばポリエチレンテレフタレート製のフィルムを前後に長い四角形状に切断して形成されており、そのフィルム面に遊端縁と交差する向きの切込み４４が一定間隔おきに形成されている。一群の切込み４４によって一群の幅狭の撹拌片４５が形成され、フィルム面の前後中央に先の撹拌片４５より前後幅が大きな１個の送給片４６が形成されている。
【００２７】
撹拌体３０は、図示していない駆動ギヤで受動ギヤ３５を介して、図４において反時計回転方向へ回転駆動される。この撹拌体３０の回転動作を利用してトナーを供給口３１へ送給するために、トナー容器２９の内部の前後に、第１段部（第１突部）４８と第２段部（第２突部）４９が設けられている。両段部４８・４９は、供給口３１と対向するトナー容器２９の円弧壁と、撹拌軸３３の真下の円弧壁より供給口３１に近づく位置の円弧壁との間の領域、すなわち供給口３１の入口３２より撹拌体３０の回転方向上手側の領域に形成されている。
【００２８】
詳しくは、トナー容器２９の内部に、優弧状の第１内接面５１と、第１内接面５１に比べて、撹拌軸３３の回転中心からの距離が小さな部分円弧で形成される第２内接面５２とを形成して（図４参照）、両内接面５１・５２の間に両段部４８・４９を形成している。図１に示すように、第２内接面５２はトナー容器２９の内部の前後２個所に形成されている。第１内接面５１および第２内接面５２に、撹拌フィルム３４の撹拌片４５が接触しながら回転してトナーを撹拌し、段部４８においては撹拌片４５が個別に弾性変形しながら突部４８を乗越える。また、送給片４６は第１内接面５１とのみ接触して、トナーを供給口３１へ送り込む。
【００２９】
図１に示すように、各段部４８・４９は、供給口３１に最も近い位置に形成される近端５３と、この近端５３より撹拌体３０の回転方向上手側で、供給口３１から最も離れた位置に形成される遠端５４とを結ぶ湾曲面で斜めに形成されている。各段部４８・４９を形成する湾曲面は、第２内接面５２の側から第１内接面５１の側へ向かって膨らむ突弧面状に形成されており、これにより両段部４８・４９は漏斗形の断面状に配置される（図６参照）。前後の第２内接面５２は、図１に示すように、近端５３を通る前後方向の内接縁において第１内接面５１と連続する。
【００３０】
第１突部４８の近端５３と、第２突部４９の近端５３との間の第１内接面５１によって、トナーの終段送込み部５５が形成されている。先に説明した送給片４６は、この終段送込み部５５へ向かって集約されたトナーを供給口３１へ向かって掻きあげるようにして送込む。送給片４６が前後の近端５３に接触するのを避けて、円滑に終段送込み部５５を通過できるようにするために、送給片４６の幅寸法Ｗ１は、終段送込み部５５の幅寸法Ｗ２より僅かに小さく設定されている（図５参照）。なお、供給口３１の入口３２の前後幅は、終段送込み部５５の幅寸法Ｗ２より僅かに大きく設定されている。
【００３１】
次ぎに、撹拌体３０と両段部４８・４９によるトナーの送給動作を説明する。先に説明したように、撹拌片４５は図４において反時計回転方向へ回転してトナーを撹拌する。そのときトナーの一部は撹拌片４５によって各段部４８・４９に押付けられ、斜めの段部４８・４９に案内されて移動抵抗が小さな側へ向かって移動する。そのため、トナーは段部４８・４９で受止められた位置において、遠端５４の側から近端５３の側へ向かって移動して、近端５３の近傍に集約される。結果、トナー容器２９の前半部および後半部にあったトナーは両段部４８・４９に沿って強制的に移動されて、終段送込み部５５へと集約され、終段送込み部５５を通過する送給片４６によって供給口３１へ送り込まれる。
【００３２】
上記のように撹拌体３０の撹拌動作を利用して、トナー容器２９内のトナーを終段送込み部５５へ集約するトナーカートリッジによれば、スクリューオーガを使用する必要もなく、トナーを供給口３１の近傍へ集約できる。従って、トナーを供給口へ確実に送給できるにも拘らず、トナーカートリッジ１９の小型化および構造の簡素化を実現して、トナーカートリッジ１９の全体コストを削減し、画像形成装置のコスト削減に寄与できる。
【００３３】
図７および図９は、それぞれ段部４８・４９の別の実施例を示す。これらの実施例においては、先の実施例と異なる構造を主に説明し、先の実施例と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。図７においては、供給口３１がトナー容器２９の後部寄りに配置してある。この供給口３１の配置構造に対応して、第１段部４８をトナー容器２９の前部から、供給口３１の近傍にわたって形成した。さらに、第２段部４９をトナー容器２９の後部から、供給口３１の近傍にわたって形成した。このように、第１段部４８および第２段部４９は、供給口３１の配置構造に対応して設けるとよい。
【００３４】
図８においては、供給口３１がトナー容器２９の後端に配置してある。この供給口３１の配置構造に対応して、第１段部４８をトナー容器２９の前部から、供給口３１の近傍にわたって形成した。この実施例においては、第２段部４９を省略して、第１段部４８のみで突部を構成した。
【００３５】
図９においては、第２内接面５２を省略して、第１内接面５１に断面が台形状のリブ状の突起５７を設けて、その一方の斜辺部分を段部（突部）４８とした。この実施例から理解できるように、本発明における突部４８は、トナーが押付けられる段部４８を備えている構造であればよく、段部４８の周辺部の構造を限定するものではない。
【００３６】
上記の実施例では、攪拌軸３３と攪拌フィルム３４で攪拌体３０を構成したが、その必要はなく、ブラシを攪拌軸３３に固定して攪拌体３０とすることができる。段部４８・４９は湾曲面で形成する必要はなく、近端５３と遠端５４を結ぶ平坦面で段部４８・４９を構成することができる。供給口３１が複数個設けてある場合には、２個以上の段部を形成することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１９トナーカートリッジ
２９トナー容器
３０撹拌体
３１供給口
３２供給口の入口
３３撹拌軸
３４撹拌フィルム
４４切込み
４５撹拌片
４６送給片
４８第１段部（突部）
４９第２段部（突部）
５１第１内接面
５２第２内接面
５３近端
５４遠端
５５終段送込み部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー容器の内部に、トナーを撹拌しながら供給口へ送込む撹拌体が設けられており、
前記供給口の入口より前記撹拌体の回転方向上手側のトナー容器の内面に、トナーを前記供給口へ向かって案内する突部が形成されており、
前記突部が、前記供給口に最も近い位置に形成される近端と、該近端より前記撹拌体の回転方向上手側で、前記供給口から最も離れた位置に形成される遠端とを結んで斜めに形成されていることを特徴とする画像形成装置のトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記トナー容器の内部に、前記撹拌体の回転中心からの距離が大小に異なる第１内接面と第２内接面とが形成されており、
前記突部が、前記第１内接面と前記第２内接面との間に形成された段部で形成されている請求項１に記載の画像形成装置のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記撹拌体が、前記トナー容器で回転自在に支持される撹拌軸と、前記撹拌軸に固定されて、遊端縁が前記第１内接面および前記第２内接面に接する撹拌フィルムとで形成されており、
前記撹拌フィルムに、前記遊端縁と交差する向きの切込みで分断された複数の撹拌片が形成されており、
前記撹拌片のそれぞれが、個別に弾性変形しながら前記突部を乗越える請求項２に記載の画像形成装置のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記供給口が、トナー容器の長手方向の中途部に配置されており、
前記突部が、前記トナー容器の長手方向の一端寄りから中途部へ向かって形成した第１突部と、前記トナー容器の長手方向の他端寄りから中途部へ向かって形成した第２突部とで構成されている請求項１、２または３のいずれかひとつに記載の画像形成装置のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記第１突部の前記近端と、前記第２突部の前記近端との間に、トナーの終段送込み部が設けられており、
前記終段送込み部を通過する１個の送給片の幅寸法（Ｗ１）が、前記終段送込み部の幅寸法（Ｗ２）より僅かに小さく設定されている請求項４に記載の画像形成装置のトナーカートリッジ。

【図１】