(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容しこれを排出する開口を備えた容器本体と、前記容器本体に内蔵されトナーを前記開口に向けて搬送するスクリュー状の搬送部材と、前記開口を開封可能に封止する封止部材と、を有し、画像形成装置に着脱可能なトナー補給容器において、
前記開口を開封した位置にある前記封止部材が受けた回転力を前記開口を通して前記搬送部材へ伝達することによってトナーを前記開口から排出可能な構成とし、前記搬送部材の前記容器本体内面と接触する羽根部先端を弾性体にて構成したことを特徴とするトナー補給容器。
【請求項２】
前記搬送部材の羽根部全体を曲げ弾性率が２０〜１００００ＭＰａの弾性体にて構成したことを特徴とする請求項１のトナー補給容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置の現像装置にトナーを補給するために用いられるトナー補給容器に関するものでる。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する物である。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
従来、静電式複写機、プリンター等の画像形成装置には現像剤として微粉末トナーが使用されている。画像形成装置本体の現像剤が消費された場合には、トナー補給容器を用いて画像形成装置へのトナー補給が行われている。トナー補給容器（現像剤補給容器）は一般に合成樹脂等で作られた円筒状もしくは直方体状の容器本体と、容器本体からトナーを現像装置に補給するために開口している開口部を封止する封止部材と、容器本体内部から開口部に向けてトナーを搬送する撹拌搬送部材によって構成されている。また、トナー補給容器を感光ドラム、クリーニング器、帯電器等と一体化し、画像形成装置本体に据え置いて使用するプロセスカートリッジも作られている。
【０００４】
トナーは非常に微細な粉末であるため、トナー補給作業時にはトナーが飛散してオペレータや周囲を汚すという問題があった。このためトナー補給容器も、プロセスカートリッジと同様に画像形成装置本体に据え置いて、開口部からトナーを排出させる方式が提案されている。
【０００５】
図１１に公知のトナー補給容器１０２１を示す。これは全体が略円筒型でありその一端部の円筒面には比較的小さなトナー排出用の開口部１０２３Ｃが設けられている。容器内部には螺旋状のトナー撹拌搬送部材１０２４が設けられ、容器端部の壁面を貫通して容器外部より駆動を伝達する構成になっている。
【０００６】
図１２及び図１３に公知のトナー補給容器を示す。これはトナー補給容器内のトナーはスクリュー状の搬送部材１２で図中の左方向に送られ容器端部下面に設けられたトナー排出口１１ａより落下するように構成されている。そして容器本体１１内には撹拌部材１４が回転自在に収納されており、搬送部材１２の端部に取着されたスプロケット１３と撹拌部材１４の対応する端部に突設された複数個の爪１４ａとが噛み合うことで、搬送部材１２の回転に従動して撹拌部材１４が回転するような構成になっている。これらのトナー補給容器はともに、画像形成装置本体に装着したまま使用され、本体側からの駆動によりトナー撹拌搬送部材を回転させてトナーを搬送し、開口部から少量ずつトナーを排出するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら前記従来例においては次のような問題点があった。
【０００８】
前記トナー補給容器は、容器内部に撹拌搬送部材を有するため、撹拌搬送部材と容器内面との摺擦によってトナーに力が加わり、溶融固着してごく微量の粗大な粒子（粗粒）が発生する恐れがある。
【０００９】
本発明は従来の技術を更に発展させたものであり、トナー補給容器を使い切った際の残トナーが少なく、トナーの粗粒の発生を抑制したトナー補給容器を提供することを目的とする。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
主要な本発明は請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【００１１】
本出願に係る第１の発明はトナーを収容しこれを排出する開口を備えた容器本体と、前記容器本体に内蔵されトナーを前記開口に向けて搬送するスクリュー状の搬送部材と、前記開口を開封可能に封止する封止部材と、を有し、画像形成装置に着脱可能なトナー補給容器において、前記開口を開封した位置にある前記封止部材が受けた回転力を前記開口を通して前記搬送部材へ伝達することによってトナーを前記開口から排出可能な構成とし、前記搬送部材の前記容器本体内面と接触する羽根部先端を弾性体にて構成したことを特徴とするトナー補給容器である。
【００１２】
本出願に係る第２の発明は前記搬送部材の羽根部全体を曲げ弾性率が２０〜１００００ＭＰａの弾性体にて構成したことを特徴とする第１の発明に記載のトナー補給容器である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
《実施の形態１》
［トナー容器本体］
図１から図４に本発明を適用したトナー補給容器の実施の形態の図面を示す。図１は側面図、図２は側面断面図、図３は図１の右方より見る正面図、図４は正面断面図である。図において、１はトナー容器本体であり、その一端側の側壁の下部にはトナーを排出する排出口１ａ、他端側の側壁内部には軸受部１ｂを有する。トナー排出部１ａ、軸受部１ｂの上部には軸受部１ｃ，１ｄを有する。トナー容器本体１はプラスチックを射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形等の方法で製造するのが好ましいが、他の材料あるいは製造方法であっても良い。またトナー容器本体１は、一体的に形成するのが好ましいが、２部分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接着等の手段で一体化する方法をとっても良い。
【００１５】
［搬送部材］
図２において２は搬送部材であり、スクリュー軸２ｄの外周にねじ羽根２ｅを有するスクリュー状をなしている。搬送部材２のスクリュー軸２ｅの一方の軸端部２ａは画像形成装置本体側から回転駆動を受けるべく断面形状が正方形、もしくはその他の適当な形状になっている。また反対側の非駆動側軸端部２ｂは前記トナー容器本体１の軸受部１ｂに嵌合するストッパー部材２ｃに嵌合する。搬送部材２もプラスチックを射出成形等の方法で一体的に形成するのが好ましいが、他の材料あるいは製造方法であっても良いし、２部分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接着等の手段で一体化する方法をとっても構わない。
【００１６】
図５に本発明の実施の形態を適用した搬送部材の側面拡大図を示す。搬送部材２において、スクリューのねじ羽根２ｅの外周上先端には弾性体８がスクリューの全長に渡って設けてある。弾性体８の厚さは回転排出時に搬送部材２がトナー容器本体１内面と接触するように設定されている。弾性体８の材質は、トナー容器本体１内面と搬送部材２との摺接圧や搬送部材２の回転トルク等を考慮すると低密度であることが好ましく、具体的には３０〜５０ｋｇ／ｍ３程度であることが好ましい。本実施例では弾性体８の材質に低発泡ポリウレタン等の発泡体を使用したが、その他の具体例としてはシリコン、ウレタン等のゴム、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマー、もしくはスポンジが挙げられる。またこれらの弾性体は、２色成型により搬送部材と一体成形するのが簡便で好ましいが、インサート成形により搬送部材と一体成形したり、接着等の手段で一体化する方法をとっても構わない。また撹拌部材２とトナー容器本体１の摺動部は、シール部材５によりトナーの侵入を防止している。
【００１７】
［封止部材］
図２において３は封止部材であり、その詳細形状を図６、図７に示す。封止部材３のトナー容器本体１に対向する側には前記搬送部材２の軸端部２ａの形状に対応した角穴３ａが設けられている。この角穴３ａは搬送部材２の軸端部２ａよりも僅かに大きく形成されており、軸端部２ａは孔３ａに遊嵌され、搬送部材２の回転方向には互いに係止され、かつ軸線方向へは互いに移動自在に構成される。封止部材３のもう一方の側の側面にはカップリング係合部３ｂが形成され、その外面にはスプライン状の突起３ｃが４箇所設置されている。カップリング係合部３ｃの先端には係止突起３ｄがある。
封止部材３もプスチックを射出成形等の方法で製造するのが好ましいが、他の材料あるいは製造方法であっても良い。封止部材３は排出口１ａに圧入嵌合してこれを密閉するため適度な弾性が必要とされ、その材料としては低密度ポリエチレンが最も好ましく、次いでポリプロピレン、ナイロン、高密度ポリエチレン等が好ましく利用できる。
【００１８】
［撹拌部材］
図２において、４は本発明の実施の形態のトナー補給容器本体内に内装された状態の撹拌部材である。トナー容器本体１の軸受部１ｃにおいて撹拌部材４の一端４ａに系合するカップリング部材４ｂは画像形成装置本体側からの回転駆動力を伝達できるような係合爪４ｃ（図３参照）を有する形状、あるいはその他の適当な形状になっている。また他端４ｄは、トナー容器本体１の軸受部１ｄに嵌合するストッパー部材４ｅと嵌合する。撹拌部材４は、プラスチックを射出成形等の方法で一体的に形成するのが簡便で好ましいが、他の材料あるいは製造方法であっても良いし、２部分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接着等の手段で一体化する方法をとっても構わない。また撹拌部材４とトナー容器本体１の摺動部はシール部材６，７によりトナーの侵入を防止している。
【００１９】
［トナー補給容器の組立］
トナー容器本体１に搬送部材２と撹拌部材４を組み込み、開口部を封止部材３により封止した後、トナー容器本体１内部に所定量のトナーを充填してトナー補給容器は完成する。このようにトナー補給容器の組立は極めて簡便であり、組立工数も非常に少なくて済む。
【００２０】
［トナーの排出］
トナー容器本体１を画像形成装置へ装着した際、封止部材３先端の係止突起３ｄは、画像形成装置側の係止部材（不図示）にて係止され、トナー容器本体１の排出口１ａから離脱して保持される。この時搬送部材２と封止部材３との回転方向の係合関係はそのまま保たれている。
【００２１】
また封止部材３はカップリング係合部３ｂで画像形成装置側のカップリング部材（不図示）と係合する。このカップリング部材は画像形成装置側のモーター等の駆動源（不図示）からギア等の駆動伝達手段（不図示）を介して回転駆動を受け、これがスプライン状の突起３ｃとの係合によって封止部材３に伝達され、更に角穴３ａと搬送部材２の軸端部２ａとの係合にて搬送部材２へと伝達される。また同様に、撹拌部材４の一端４ａに系合するカップリング部材４ｂは画像形成装置側のカップリング部材（不図示）と系合する。画像形成装置側のカップリング部材は画像形成装置側のモーター等の駆動源（不図示）からギア等の駆動伝達手段（不図示）を介して回転駆動を受け、これが係合爪４ｃとの係合にて撹拌部材４へと伝達される。なお搬送部材２及び撹拌部材４の回転速度はそれぞれ、５２回転／分、１０回転／分になるように設定した。
【００２２】
撹拌部材４が回転すると、輸送中の振動や長期間の保管に空気が抜けて凝集したトナーは解され、更に搬送部材２の回転によって排出口１ａに向かって搬送され、排出口１ａから排出落下して画像形成装置内の現像器（不図示）へと供給される。
【００２３】
以上、上記の構成のトナー補給容器を用いてトナーの排出実験を行なった。トナー容器本体１にトナーを充填し、撹拌部材４の回転速度を１０回転／分、搬送部材２の回転速度を５２回転／分に設定してトナー排出を行なった。実験後、トナー容器本体１から排出されたトナーを篩（目の開き７５μｍ，ＳＵＳ製）を用いて粗粒の発生量を確認したが、粗粒の発生は認められなかった。トナー補給容器内の残トナー量は５ｇであり、トナー容器本体１内面と摺擦しない搬送部材を設けたトナー容器本体１を用いて排出実験を行なった結果、残トナー量が３０ｇ程度であったことから、搬送部材２に弾性体８を設けたことによる残トナー低減効果が確認された。また搬送部材の回転初期トルクは４ｋｇｆ・ｃｍであった。さらに、トナーがトナー容器本体内で固まった場合を想定し、トナーを充填したトナー補給容器をタッピングした後、排出実験を行った。タッピングは、トナーを充填したトナー補給容器を排出を行う姿勢でタッピング台に固定し、タッピング台を高さ１０ｍｍ、振動数２Ｈｚで連続して１０００回自由落下させて行った。その結果、粗粒発生及び残トナー量に関してはタッピングを行わなかった場合と同様の結果が得られた。ただし、撹拌部材４の回転初期トルクは若干上昇し、５ｋｇｆ・ｃｍ程度となったが、駆動源への過大な負荷となるレベルではなかった。
【００２４】
また弾性体８の材質に、シリコン、ウレタン等のゴム、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマー及びスポンジを使用した搬送部材２を設けたトナー容器本体１を用いて排出実験を行った結果、粗粒発生、残トナー量及び撹拌部材の回転初期トルクに関して低発泡ポリウレタン等の発泡体を使用した場合と同様の結果が得られた。
《実施の形態２》
実施の形態１と同じ機能の部材についての説明は援用する。
【００２５】
［搬送部材］
図８に本発明の実施の形態２の搬送部材の側面拡大図を示す。搬送部材２のスクリューのねじ羽根部全体が弾性体８で構成されている。弾性体８の外径は回転排出時に搬送部材２がトナー容器本体１内面と接触するように構成されている。弾性体８の材質は、搬送能力やトナー容器本体１内面と搬送部材２との摺接圧、搬送部材２の回転トルク等を考慮すると、具体的にはポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーが挙げられ、曲げ弾性率が２０〜１００００ＭＰａ程度であることが好ましい。更に、より好ましくは５０〜５００ＭＰａのものを用いるのが良い。弾性体８の材質の他の具体例としては、シリコン、ウレタン等のゴム、低発泡ポリウレタン等の発泡体、或はスポンジ等が挙げられる。なお本実施例では、ポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーを使用した。
【００２６】
またこれらの弾性体８は、２色成形により搬送部材２と一体成形するのが好ましいが、スクリュー軸２ｄ部の材質にガラス入り樹脂を使用してインサート成形により搬送部材２と一体成形したり、接着等の手段で一体化する方法をとっても構わない。
【００２７】
以上、上記の構成のトナー補給容器を用い、実施の形態１と同様の条件でトナーの排出実験を行なった。その結果、実施の形態１と同様に粗粒の発生は認められなかった。トナー容器本体１内の残トナー量は実施の形態１と同様に５ｇ程度であったことから、搬送部材２に弾性体８を設けたことによる残トナー低減効果が確認された。また搬送部材２の回転初期トルクは５ｋｇｆ・ｃｍであった。
【００２８】
さらに、実施の形態１と同様に、トナーを充填したトナー補給容器を１０００回タッピングした後、排出実験を行なった。その結果、粗粒発生及び残トナー量に関してはタッピングを行わなかった場合と同様の結果が得られた。ただし、撹拌部材４の回転初期トルクは若干上昇し、６ｋｇｆ・ｃｍ程度となったが、駆動源への過大な負荷となるレベルではなかった。
【００２９】
また弾性体８の材質にポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーを使用した搬送部材２を設けたトナー容器本体１を用いて排出実験を行った結果、粗粒発生、残トナー量及び撹拌部材４の回転初期トルクに関してポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーを使用した場合と同様の結果が得られた。
【００３０】
《実施の形態３》
実施の形態１と同じ機能の部材についての説明は援用する。
【００３１】
［搬送部材］
図９、図１０に本発明の実施の形態３を適用した搬送部材の側面及び断面拡大図を示す。搬送部材２のスクリューのねじ羽根２ｅ部の表面に、弾性体８がねじ羽根２ｅの全長に渡って連続的に貼付されている。弾性体８の外径の寸法は、回転排出時に搬送部材２がトナー容器本体１内面と接触するように構成されている。弾性体８の材質は、シート状で可撓性を有する材質、具体的には、シリコーン、ウレタン等のゴム、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン等のプラスチック樹脂等が挙げられる。弾性体８の厚さは、トナー容器本体１内面と搬送部材２との摺接圧や搬送部材２の回転トルク等を考慮すると、５０μｍ〜１００μｍが好ましい。なお本実施の形態では１００μｍのウレタンゴムを使用した。
【００３２】
また弾性体８は、一体化したものを接着等の手段で搬送部材８と一体化するのが好ましいが、図９に示すように、幾つかに分割したものを搬送部材８に連続的に接着する方法をとっても構わない。なお、図１０に示すように本例では搬送部材２のスクリューの１ピッチ間を４分割した弾性体８の場合を示した。
【００３３】
以上、上記の構成のトナー補給容器を用い、実施の形態１と同様の条件でトナーの排出実験を行った。その結果、実施の形態１と同様に粗粒の発生は認められなかった。トナー容器本体１内の残トナー量は実施の形態１と同様に５ｇ程度であったことから、搬送部材２に弾性体８を設けたことによる残トナー低減効果が確認された。また搬送部材２の回転初期トルクは３ｋｇｆ・ｃｍであった。
【００３４】
さらに、実施の形態１と同様にトナーを充填したトナー補給容器を１０００回タッピングした後、排出実験を行った。その結果、粗粒発生及び残トナー量に関してはタッピングを行わなかった場合と同様の結果が得られた。ただし、撹拌部材４の回転初期トルクは若干上昇し、４ｋｇｆ・ｃｍ程度となったが、駆動源への過大な負荷となるレベルではなかった。
【００３５】
また弾性体８の材質に、シリコーンゴム及びポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン等のプラスチック樹脂等使用した搬送部材２を設けたトナー容器本体１を用いて排出実験を行った結果、粗粒発生、残トナー量及び撹拌部材４の回転初期トルクに関してウレタンゴムを使用した場合と同様の結果が得られた。
【００３６】
【発明の効果】
以上、上記したトナー補給容器構成により以下の効果が得られる。
（１）トナー補給容器を構成する部材を少なくして低コスト化を図りつつ、搬送部材によるトナー搬送能力を高めた際にもトナーが粗粒化してしまうのを抑制することができる。
（２）容器本体内に残存するトナー量を低減させる。
（３）搬送部材の回転トルクを低減させる。
【図面の簡単な説明】
図１１、図１２、図１３を除いて本発明の実施の形態を示し、
【図１】トナー補給容器の側面図である。
【図２】図１の側面断面図である。
【図３】図１を右方より見る正面図である。
【図４】図１の正面断面図である。
【図５】実施の形態１の搬送部材の一部側面図である。
【図６】封止部材の側面図である。
【図７】封止部材の正面図である。
【図８】実施の形態２の搬送部材の一部側面図である。
【図９】実施の形態３の一部側面図である。
【図１０】図９の軸直角断面図である。
【図１１】従来例の縦断面図である。
【図１２】従来例の縦断面図である。
【図１３】従来例の分解斜視図である。
【符号の説明】
１…トナー補給容器本体  １ａ…トナー排出口  １ｂ，１ｃ，１ｄ…軸受部
２…搬送部材  ２ａ…駆動源側端部  ２ｂ…非駆動源側端部  ２ｃ…ストッパー部材  ２ｄ…スクリュー軸  ２ｅ…ねじ羽根
３…封止部材  ３ａ…角穴  ３ｂ…カップリング係合部  ３ｃ…スプライン状突起  ３ｄ…係止突起
４…撹拌部材  ４ａ…駆動源側一端  ４ｂ…カップリング部材  ４ｃ…係合爪
４ｄ…非駆動源側他端  ４ｅ…ストッパー部材
５…シール部材
６…シール部材
７…シール部材
８…弾性体
【図１】
0003631027.tif 000002
【図２】
0003631027.tif 000003
【図３】
0003631027.tif 000004
【図４】
0003631027.tif 000005
【図５】
0003631027.tif 000006
【図６】
0003631027.tif 000007
【図７】
0003631027.tif 000008
【図８】
0003631027.tif 000009
【図９】
0003631027.tif 000010
【図１０】
0003631027.tif 000011
【図１１】
0003631027.tif 000012
【図１２】
0003631027.tif 000013
【図１３】
0003631027.tif 000014