(57)【要約】【課題】トナー搬送方向下流端でのトナーの堆積を防止可能なトナーカートリッジ、該トナーカートリッジを備える画像形成ユニット、及び該画像形成ユニットを備える画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー収容容器４００と、トナー収容容器４００の内部で回転自在に支持され、トナーを搬送可能なオーガスクリュー４０１と、を備え、トナー収容容器４００は、オーガスクリュー４０１のトナー搬送方向下流端を回転自在に支持するスクリュー支持部４４１と、オーガスクリュー４０１のトナー搬送方向上流端を回転自在に支持するスクリュー支持部と、トナー搬送方向下流側、かつスクリュー支持部４４１の下方側に設けられ、トナーが排出される排出口４４４と、排出口４４４の上方に設けられ、オーガスクリュー４０１の回転軸４０１ａと直交する突き当て面４４３ａに対して、トナー搬送方向上流側に所定角度傾斜した傾斜部４４５とを有する。【選択図】図４
2015206822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容可能なトナー収容筐体と、前記トナー収容筐体の内部で前記トナー収容筐体に回転自在に支持され、前記トナー収容筐体に収容されたトナーを搬送可能なオーガスクリューと、を備え、
前記トナー収容筐体は、
前記オーガスクリューのトナー搬送方向下流端を回転自在に支持する第１支持部と、
前記オーガスクリューのトナー搬送方向上流端を回転自在に支持する第２支持部と、
トナー搬送方向下流側、かつ前記第１支持部の下方側に設けられ、前記オーガスクリューにより搬送されるトナーが排出される排出口と、
前記排出口の上方に設けられ、前記オーガスクリューの回転軸と直交する面に対して、トナー搬送方向上流側に所定角度傾斜した傾斜部と、を有する、
ことを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記傾斜部は、前記オーガスクリューの回転軸の周域に設けられ、トナー搬送方向下流に向けて先細りとなるテーパ形状に形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記傾斜部は、排出口への投影面積が生ずるような傾斜面を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記オーガスクリューの前記回転軸の軸方向と直交する面に対する前記傾斜部の傾斜角度が、２５〜５０度である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記オーガスクリューを回転させる駆動力を伝達する駆動伝達手段を備え、
前記オーガスクリューの前記回転軸は、軸本体と、前記軸本体のトナー搬送方向下流端に設けられ、前記駆動伝達手段に接続可能な接続部と、前記接続部から軸方向と直交する方向に突出するフランジ部と、を有し、
前記第１支持部は、前記フランジ部と係合可能な係合部と、前記接続部を前記トナー収容筐体の内部から外部に貫通させる貫通孔と、を有し、
前記駆動伝達手段は、前記フランジ部と前記係合部とが係合し、前記トナー収容筐体を貫通した前記接続部に、前記トナー収容筐体の外部から接続する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記接続部を貫通させた際に、所定の遊びが設けられる大きさに形成され、
前記第１支持部の前記係合部と前記駆動伝達手段との間には、シール部材が配設される、
ことを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
前記駆動伝達手段は、ギア部と、前記ギア部の回転軸上に設けられ、前記接続部と接続可能な駆動軸部と、を有する、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のトナーカートリッジ。
【請求項８】
前記駆動軸部が雄状に形成され、前記接続部が雌状に形成される、
ことを特徴とする請求項７に記載のトナーカートリッジ。
【請求項９】
静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像装置と、を備え、
前記現像装置は、現像装置本体と、前記現像装置本体にトナーを供給する請求項１から８のいずれか１項に記載のトナーカートリッジと、を有する、
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項１０】
前記トナーカートリッジが前記現像装置本体に着脱自在に構成されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成ユニット。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットで形成されたトナー像をシートに転写する転写部と、シートに転写されたトナー像を定着させる定着部と、を有する画像形成部と、
前記画像形成部にシートを給送するシート給送部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを供給するトナーカートリッジ、該トナーカートリッジを備える画像形成ユニット及び該画像形成ユニットを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムに形成したトナー像をシートに転写し、加熱及び加圧することで定着させる電子写真方式の画像形成装置は、トナーを用いて画像を形成するため、トナーがなくなると、トナーを補給しなければならない。そのため、電子写真方式の画像形成装置においては、消耗品となるトナーをトナーカートリッジに収容し、トナーカートリッジを交換可能にしたものが広く用いられている。
【０００３】
また、トナーカートリッジには、トナー収容容器に収容されたトナーを撹拌する撹拌パドルに加え、トナー収容容器に収容されたトナーを、現像装置本体に連通する排出口に搬送するオーガスクリューを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０８１２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、トナーカートリッジは、オーガスクリューを回転自在に支持するトナー搬送方向下流端部がオーガスクリューの軸方向と直交する垂直壁となっている。そのため、オーガスクリューによってトナーが垂直壁まで搬送されると、排出口側のトナーは自重により落下するが、オーガスクリューに対して排出口と反対側のトナーは落下し難いため、トナーが壁面付近に堆積され易い。この状態からさらにトナーが搬送されると、トナーが垂直壁に押し付けられて内密状態となり、オーガスクリューに必要以上の負荷を生じさせる。その結果、オーガスクリューの回転が停止し、例えば、オーガスクリューに駆動を伝達するギアの歯飛び等を生じさせるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、トナー搬送方向下流端でのトナーの堆積を防止可能なトナーカートリッジ、該トナーカートリッジを備える画像形成ユニット、及び該画像形成ユニットを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、トナーを収容可能なトナー収容筐体と、前記トナー収容筐体の内部で前記トナー収容筐体に回転自在に支持され、前記トナー収容筐体に収容されたトナーを搬送可能なオーガスクリューと、を備えるトナーカートリッジであって、前記トナー収容筐体は、前記オーガスクリューのトナー搬送方向下流端を回転自在に支持する第１支持部と、前記オーガスクリューのトナー搬送方向上流端を回転自在に支持する第２支持部と、トナー搬送方向下流側、かつ前記第１支持部の下方側に設けられ、前記オーガスクリューにより搬送されるトナーが排出される排出口と、前記排出口の上方に設けられ、前記オーガスクリューの回転軸と直交する面に対して、トナー搬送方向上流側に所定角度傾斜した傾斜部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナー搬送方向下流端でのトナーの堆積を防止可能なトナーカートリッジ、該トナーカートリッジを備える画像形成ユニット、及び該画像形成ユニットを備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリンタを模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るプリンタのトナーカートリッジの分解組立図である。
【図３】図２に示すトナー収容容器本体に撹拌パドル及びオーガスクリューが収容された状態を示す図である。
【図４】図２に示すトナーカートリッジの収容容器本体を示す図である。
【図５】収容容器本体にオーガスクリューが取り付けられた状態を示す図である。
【図６】図２に示すトナーカートリッジのフロントカバーを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るトナーカートリッジの部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るトナーカートリッジの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係るトナーカートリッジを備える画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等であり、以下の実施形態においては、画像形成装置の一例として、電子写真方式のカラーレーザビームプリンタ（以下、「プリンタ」という）１００を用いて説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るプリンタ１００について、図１から図６を参照しながら説明する。まず、プリンタ１００の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るプリンタ１００を模式的に示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、プリンタ１００は、シートを給送するシート給送部１０と、シートを手差し給送可能な手差し給送部２０と、シート給送部１０又は手差し給送部２０により給送されたシートに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成されたシートを装置外に排出するシート排出部４０と、これらを制御する制御部５０と、を備えている。
【００１３】
シート給送部１０は、シートを積載収容する給送シート積載部１１と、給送シート積載部１１に積載されたシートを１枚ずつ分離給送する分離給送部１２と、を備えている。給送シート積載部１１は、回動軸１３を中心に回動する中板１４を備えており、中板１４は、シートを給送する際に回動してシートを上方に持ち上げる（図１に示す２点鎖線の状態）。分離給送部１２は、中板１４に持ち上げられたシートを給送するピックアップローラ１５と、ピックアップローラ１５に圧接する分離バッド１６と、を備えている。
【００１４】
手差し給送部２０は、シートを積載可能な手差しトレイ２１と、手差しトレイ２１に積載されたシートを１枚ずつ分離しながら給送可能な分離給送部２２と、を備えている。手差しトレイ２１は、プリンタ本体１０１に回動自在に支持されており、手差し給送する際には、回動させることでシートを積載可能になる（図１に示す２点鎖線の状態）。分離給送部２２は、手差しトレイ２１に積載されたシートを給送する給送ローラ２３と、給送ローラ２３に圧接する分離パッド２４と、を備えている。
【００１５】
画像形成部３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）３１Ｙ〜３１Ｂと、後述する感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面を露光する露光装置３２と、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面に形成されたトナー像をシートに転写する転写部３３と、シートに転写された未定着トナー像を定着させる定着部３４と、を備えている。
【００１６】
４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｂのそれぞれは、プリンタ本体１０１から着脱可能に構成されており、交換可能となっている。なお、４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｂは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であるため、イエロー（Ｙ）の画像を形成するプロセスカートリッジ３１Ｙの構成を説明することで、プロセスカートリッジ３１Ｍ〜３１Ｋの説明は省略する。また、符号の最後に付すアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）は、それぞれの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を示すものとする。
【００１７】
プロセスカートリッジ３１Ｙは、像担持体としての感光体ドラム３１０Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙを帯電させる帯電ローラ３１１Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像する現像装置３１２Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙの表面に残留するトナーを除去するクリーナユニット３１３Ｙと、を備えている。現像装置３１２Ｙは、感光体ドラム３１０Ｙを現像する現像装置本体３１４Ｙと、現像装置本体３１４Ｙにトナーを供給するトナーカートリッジ３１５Ｙと、を備えている。トナーカートリッジ３１５Ｙは、現像装置本体３１４Ｙに着脱自在に構成されており、収容されたトナーが無くなると、現像装置本体３１４Ｙから取り外して、交換することができるようになっている。なお、トナーカートリッジ３１５Ｙについては、後に詳しく説明する。
【００１８】
露光装置３２は、レーザ光を照射する光源３２０と、レーザ光を感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに導く複数のミラー３２１等を備えている。
【００１９】
転写部３３は、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに形成されたトナー像を担持する中間転写ベルト３３０と、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに形成されたトナー像を中間転写ベルト３３０に一次転写する一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂと、中間転写ベルト３３０が担持するトナー像をシートに二次転写する二次転写ローラ３３２と、中間転写ベルト３３０に残留するトナーを除去するクリーナユニット３３３と、を備えている。中間転写ベルト３３０は、駆動ローラ３３４及び従動ローラ３３５に掛け渡されており、一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂによって、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに押し付けられている。二次転写ローラ３３２は、駆動ローラ３３４とで中間転写ベルト３３０をニップ（挟持）しており、ニップ部Ｎで中間転写ベルト３３０が担持するトナー像をシートに転写する。
【００２０】
定着部３４は、シートを加熱する加熱ローラ３４０と、加熱ローラ３４０に圧接する加圧ローラ３４１と、を備えている。シート排出部４０は、排出ローラ対４１により構成されており、排出ローラ対４１は、正逆回転可能な排出ローラ４２と、排出ローラ４２に従動回転する従動ローラ４３と、を備えている。
【００２１】
制御部５０は、シート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及びシート排出部４０を駆動制御するＣＰＵと、各種プログラムや各種情報等を記憶するメモリと、を備えている。制御部５０は、これらを用いてシート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及びシート排出部４０の動作を統合して制御し、シートに画像を形成させる。
【００２２】
次に、上述のように構成されたプリンタ１００の画像形成動作（制御部５０による画像形成制御）について説明する。本実施形態においては、外部ＰＣから入力された画像情報に基づいて、給送シート積載部１１に積載されたシートに画像を形成する画像形成動作を用いて説明する。
【００２３】
外部ＰＣからプリンタ１００に画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて、露光装置３２が感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに向けてレーザ光を照射する。このとき感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂは、帯電ローラ３１１Ｙ〜３１１Ｂにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に静電潜像が形成される。その後、現像装置３１２Ｙ〜３１２Ｂにより静電潜像が現像（トナー像化）され、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）のトナー像が形成される。感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂにより、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３３０に順次重畳転写され、重畳転写されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト３３０により二次転写ローラ３３２まで搬送される。
【００２４】
上述の画像形成動作に並行して、給送シート積載部１１に積載されたシートが、分離給送部１２により１枚ずつシート搬送路１０２に給送される。そして、シート搬送路１０２の下流にあるレジストローラ対１０３で、斜行が補正されると共に所定の搬送タイミングでニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎで中間転写ベルト３３０上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部３４でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対４１により装置外に排出される。装置外に排出されたシートは、プリンタ本体１０１の上面に設けられた排出シート積載部１０４に積載される。
【００２５】
なお、シートの両面（第１面及び第２面）に画像を形成する場合には、第１面（表面）に画像が形成されたシートが排出シート積載部１０４に排出される前に、排出ローラ４２を逆回転させて両面搬送路１０５に搬送し、両面搬送路１０５を介して画像形成部３０に再搬送する。そして、第１面と同様に、第２面（裏面）に画像を形成し、装置外に排出する。
【００２６】
次に、上述したトナーカートリッジ３１５Ｙについて、図２から図６を参照しながら具体的に説明する。図２は、第１実施形態に係るプリンタ１００のトナーカートリッジ３１５Ｙの分解組立図である。図３は、図２に示すトナー収容容器本体４１０に撹拌パドル４０３及びオーガスクリュー４０１が収容された状態を示す図である。図４は、図２に示すトナーカートリッジ３１５Ｙの収容容器本体４１０を示す図である。図５は、収容容器本体４１０にオーガスクリュー４０１が取り付けられた状態を示す図である。図６は、図２に示すトナーカートリッジ３１５Ｙのフロントカバー４２０を示す図である。
【００２７】
図２に示すように、トナーカートリッジ３１５Ｙは、トナーが収容されるトナー収容容器（トナー収容筐体）４００と、トナー収容容器４００に収容されたトナーを搬送するオーガスクリュー４０１と、オーガスクリュー４０１に駆動源からの駆動を伝達する駆動伝達ギア（駆動伝達手段）４０２と、トナー収容容器４００に収容されたトナーを撹拌する撹拌パドル４０３と、撹拌パドル４０３に駆動源からの駆動を伝達する駆動伝達ギア４０４と、を備えている。
【００２８】
トナー収容容器４００は、略直方体状の密封容器形状に形成されており、長手方向の一方側の端部に開口部４１１を有する収容容器本体４１０と、収容容器本体４１０の開口部４１１を封止するフロントカバー４２０と、を備えている。トナー収容容器４００は、トナーが収容された収容容器本体４１０にパッキン４０５を介してフロントカバー４２０を取り付けることで密封された状態となる。なお、収容容器本体４１０に対するフロントカバー４２０の取り付けは、収容容器本体４１０の開口部４１１の外縁に設けられたフランジ４１２に、フロントカバー４２０に設けられた複数の係止爪４２１を係止させることで行われる。
【００２９】
収容容器本体４１０は、その内部に、撹拌パドル４０３が配置される大容量の空間で、トナーの大半が収容されるトナー収容部４３０と、オーガスクリュー４０１が配置される小容量の空間で、トナー収容部４３０と隣接するトナー搬送部４４０と、を備えており、トナー収容部４３０及びトナー搬送部４４０は、収容容器本体４１０の長手方向に延びるように設けられている。これにより、オーガスクリュー４０１及び撹拌パドル４０３は、収容容器本体４１０の長手方向に沿って配置されることになる。このとき、オーガスクリュー４０１及び撹拌パドル４０３は開口部４１１から挿入され、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、開口部４１１はオーガスクリュー４０１及び撹拌パドル４０３を挿入可能な大きさに形成されている。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、トナー収容部４３０は、長手方向における開口部４１１と反対側の端部４１３に、長手方向における開口部４１１と反対側に向かって先細り形状となる第１テーパ部４３１が設けられている。また、第１テーパ部４３１の先端には、撹拌パドル４０３の一端を回転自在に支持するパドル支持部４３２が設けられている。第１テーパ部４３１は、略円錐形状に形成されており、撹拌パドル４０３を取り付ける際に、回転軸４０９をパドル支持部４３２に案内可能に形成されている。パドル支持部４３２は、収容容器本体４１０を貫通し、撹拌パドル４０３の回転軸４０９を挿通させる貫通孔４３３と、回転軸４０９の後述するフランジ部４０９ｃと係合可能な係合部４３４と、を備えている。
【００３１】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、トナー搬送部４４０は、長手方向における開口部４１１と反対側（トナー搬送方向下流側）の端部に、オーガスクリュー４０１のトナー搬送方向下流端を回転自在に支持するスクリュー支持部（第１支持部）４４１を備えている。スクリュー支持部４４１は、収容容器本体４１０を貫通し、オーガスクリュー４０１の回転軸４０１ａを挿通させる貫通孔４４２と、回転軸４０１ａの後述するフランジ部４０１ｅと係合可能な係合部４４３と、を備えている。貫通孔４４２は、オーガスクリュー４０１の回転軸４０１ａが回転可能となるように、回転軸４０１ａの直径よりも僅かに大きく形成されている。係合部４４３は、オーガスクリュー４０１の軸方向と直交する突き当て面（端面）４４３ａを備えており、突き当て面４４３ａが回転軸４０１ａの後述するフランジ部４０１ｅと当接する。
【００３２】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、スクリュー支持部４４１の下方には、垂直壁４４６を介して、トナーを排出する排出口４４４が設けられており、排出口４４４は現像装置本体３１４Ｙと連通している（図１参照）。排出口４４４の上方には、突き当て面４４３ａからトナー搬送方向上流側に所定距離オフセットした位置に、傾斜部４４５が設けられている。傾斜部４４５は、排出口４４４を除く部分円周域全体に亘ってオーガスクリュー４０１の回転軸４０１ａに向かうに従ってトナー搬送方向に傾斜する傾斜面４４５ａを有している。なお、部分円周域とは、軸方向から見た場合に下方に開いた略Ｃ字状の領域であり、傾斜面４４５ａは、軸方向から見ると下方に開いた略Ｃ字型になっている。
【００３３】
また、傾斜面４４５ａは、トナー搬送方向下流に向かって先細りとなるテーパ形状に形成されており、図５（ｃ）に示すように、回転軸４０１ａと排出口４４４との間の領域を除外した回転軸４０１ａの周域に設けられている。なお、傾斜部４４５の傾斜角度としては、突き当て面４４３ａを基準にすると、突き当て面４４３ａに対してトナー搬送方向上流側に２５〜６０度傾斜した状態が好ましく、更には、２５〜５０度が好ましい。また、傾斜面４４５ａは、突き当て面４４３ａとフランジ部４０１ｅとの当接を阻害しない範囲において、できるだけ大きく形成することが好ましい。傾斜部４４５を設けることで、トナー搬送方向下流端の突き当て面４４３ａを小さくすることができ、スクリュー支持部４４１からのトナーの漏れを防止することができる。
【００３４】
また、排出口４４４の下方には、排出口４４４を開閉する不図示のシャッタが設けられている。シャッタは、トナーカートリッジ３１５Ｙが現像装置本体３１４Ｙに取り付けられた際には排出口４４４を開き、現像装置本体３１４Ｙから取り外された際には排出口４４４を閉じるように構成されている。
【００３５】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、フロントカバー４２０は、収容容器本体４１０の開口部４１１を封止可能に形成されており、撹拌パドル４０３の他端を回転自在に支持するパドル支持部４２２と、オーガスクリュー４０１のトナー搬送方向上流端を回転自在に支持するスクリュー支持部（第２支持部）４２３と、を備えている。パドル支持部４２２は、トナー収容部４３０と対向する位置に設けられており、フロントカバー４２０が開口部４１１を封止した状態で、撹拌パドル４０３を回転自在に支持する。また、パドル支持部４２２の周域には、撹拌パドル４０３をパドル支持部４２２に案内する第２テーパ部４２４が設けられている。第２テーパ部４２４は、略四角錐状に形成されており、先端に、スクリュー支持部４２３が位置している。スクリュー支持部４２３は、トナー搬送部４４０と対向する位置に設けられており、フロントカバー４２０が開口部４１１を封止した状態で、オーガスクリュー４０１を回転自在に支持する。
【００３６】
オーガスクリュー４０１は、トナー収容容器４００に回転自在に支持される回転軸４０１ａと、トナーを排出口４４４に向けて搬送する螺旋羽根４０１ｂと、を備えている。回転軸４０１ａは、軸本体４０１ｃと、駆動伝達ギア４０２を接続する接続部４０１ｄと、係合部４４３と係合するフランジ部４０１ｅと、を備えている。接続部４０１ｄは、駆動伝達ギア４０２の駆動軸部４０２ｂに設けられた係合爪４０２ｃを挿入可能な挿入孔４０１ｆを備えており、挿入孔４０１ｆには、係合爪４０２ｃと係合する被係合部４０１ｇが設けられている。つまり、駆動伝達ギア４０２の駆動軸部４０２ｂが雄状に形成され、オーガスクリュー４０１の接続部４０１ｄが雌状に形成されている。このように構成することで、オーガスクリューに駆動力を伝達しながらトナーの漏れを好適に防止可能になる。
【００３７】
フランジ部４０１ｅは、接続部４０１ｄの外周面から軸方向と直交する方向に突出形成されており、係合部４４３と係合することで、貫通孔４４２に挿通された接続部４０１ｄの軸方向の位置決め等を行っている。駆動伝達ギア４０２は、駆動伝達ギア４０４と噛合するギア部４０２ａと、ギア部４０２ａの回転軸上に設けられた駆動軸部４０２ｂと、を備えている。駆動伝達ギア４０２と、係合部４４３との間には、シール部材４０６が配設されており、シール部材４０６がトナー搬送部４４０からのトナー漏れを防止している。なお、駆動伝達手段としては、駆動伝達ギア４０２に限定されず、例えば、タイミングベルト等を用いる構成であってもよい。
【００３８】
撹拌パドル４０３は、トナーを撹拌する撹拌翼４０８と、撹拌翼４０８を回転させる回転軸４０９と、を備えている。撹拌翼４０８は、収容容器本体４１０のトナー収容部４３０に設けられた第１テーパ部４３１に沿うように形成された（第１テーパ部４３１の傾斜角度と略平行）第１傾斜部４０８ａと、フロントカバー４２０に設けられた第２テーパ部４２４に沿うように形成された（第２テーパ部４２４の傾斜角度と略平行）第２傾斜部４０８ｂと、を備えている。第１傾斜部４０８ａ及び第２傾斜部４０８ｂを設けることで、第１テーパ部４３１及び第２テーパ部４２４にあるトナーを掻き出して撹拌することが可能になり、トナーを効率的に使用することができるようになる。また、撹拌翼４０８には、撹拌抵抗を減らすための複数の開口部４０８ｃが設けられており、撹拌パドル４０３に生じる負荷を軽減させている。
【００３９】
回転軸４０９は、軸本体４０９ａと、駆動伝達ギア４０４を接続する接続部４０９ｂと、係合部４３４と係合するフランジ部４０９ｃと、を備えている。接続部４０９ｂは、駆動伝達ギア４０４の駆動軸部４０４ｂに設けられた係合爪を挿入可能な挿入孔を備えており、挿入孔には、係合爪と係合する被係合部が設けられている。つまり、撹拌パドル４０３と駆動伝達ギア４０４とは、駆動伝達ギア４０４の駆動軸部４０４ｂが雄状に形成され、撹拌パドル４０３の接続部４０９ｂが雌状に形成されている。フランジ部４０９ｃは、接続部４０９ｂの外周面から軸方向と直交する方向に突出形成されており、貫通孔４３３に挿通された接続部４０９ｂの軸方向の位置決め等を行っている。駆動伝達ギア４０４は、駆動源に接続されるギア部４０４ａと、ギア部４０４ａの回転軸上に設けられた駆動軸部４０４ｂと、を備えている。駆動伝達ギア４０４と、係合部４３４との間には、シール部材４０７が配設されており、シール部材４０７がトナー収容部４３０からのトナー漏れを防止している。
【００４０】
以上説明したように、第１実施形態に係るプリンタ１００のトナーカートリッジ３１５Ｙは、トナー収容容器４００の排出口４４４の上方に、突き当て面４４３ａに対してトナー搬送方向上流側に所定角度傾斜した傾斜面４４５ａが設けられている。そのため、オーガスクリュー４０１によりトナー搬送方向下流端まで搬送されたトナーが排出口４４４に向けて落下し易くなる。これにより、トナー搬送方向下流端でトナーが堆積し、内密状態になる（凝縮する）ことを防止することができる。その結果、オーガスクリュー４０１に必要以上の負荷が掛かることを防止することが可能になり、駆動伝達ギア４０２のロックやオーガスクリュー４０１の螺旋羽根４０１ｂの変形や破損等を防止することができる。また、必要以上の負荷が掛かることでオーガスクリューの回転が停止し、駆動伝達部等に歯飛び等が生じることを防止することができる。
【００４１】
また、本実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙは、傾斜面４４５ａの傾斜角度を２５〜５０度に設定している。傾斜角度を２５〜５０度に設定することで、オーガスクリュー４０１に掛かる負荷が好適に減少し、オーガスクリュー４０１による安定したトナーの搬送を行うことができる。また、傾斜角度を２５〜５０度に設定することで、必要以上にトナーカートリッジ３１５Ｙが長くなることが防止され、トナーカートリッジ３１５Ｙの長手方向の強度を保持することができる。
【００４２】
また、本実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙは、傾斜面４４５ａがトナー搬送方向下流に向かって先細りとなる略テーパ形状に形成されている。そのため、オーガスクリュー４０１に搬送されたトナーは、傾斜面４４５ａの傾斜に沿って、排出口４４４に案内される。これにより、トナーが排出口４４４に排出され易くなる。その結果、トナーの堆積が軽減され、オーガスクリュー４０１による安定したトナーの搬送を行うことが可能になる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るプリンタ１００Ａについて、図１を援用すると共に、図７を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係るトナーカートリッジ３１５ＹＡの部分拡大断面図である。第２実施形態に係るプリンタ１００Ａは、トナーカートリッジの垂直壁４４６が傾斜壁４４７になっていることが第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、垂直壁４４７を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成のものについては、同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４４】
図１に示すように、プリンタ１００Ａは、シート給送部１０と、手差し給送部２０と、画像形成部３０Ａと、シート排出部４０と、制御部５０と、を備えている。画像形成部３０Ａは、４つのプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）３１ＹＡ〜３１ＢＡと、露光装置３２と、転写部３３と、定着部３４と、を備えている。プロセスカートリッジ３１ＹＡは、感光体ドラム３１０Ｙと、帯電ローラ３１１Ｙと、現像装置３１２ＹＡと、クリーナユニット３１３Ｙと、を備えている。現像装置３１２ＹＡは、現像装置本体３１４Ｙと、トナーカートリッジ３１５ＹＡと、を備えている。
【００４５】
トナーカートリッジ３１５ＹＡは、トナーが収容されるトナー収容容器（トナー収容筐体）４００Ａと、オーガスクリュー４０１と、駆動伝達ギア４０２と、撹拌パドル４０３と、駆動伝達ギア（駆動手段）４０４と、を備えている。トナー収容容器４００Ａは、略直方体状の密封容器形状に形成されており、長手方向の一方側の端部に開口部４１１を有する収容容器本体４１０Ａと、フロントカバー４２０と、を備えている。
【００４６】
収容容器本体４１０Ａは、トナー収容部４３０と、オーガスクリュー４０１が配置される小容量の空間で、トナー収容部４３０と隣接するトナー搬送部４４０Ａと、を備えている。図７に示すように、トナー搬送部４４０Ａは、トナー搬送方向下流端に、スクリュー支持部（第１支持部）４４１を備えており、スクリュー支持部４４１の下方には、傾斜壁４４７を介して、排出口４４４が設けられている。傾斜壁４４７は、傾斜部４４５の傾斜角度と略同じ角度（傾斜部４４５と略平行）で傾斜している。
【００４７】
以上説明したように、第２実施形態に係るトナーカートリッジ３１５ＹＡは、スクリュー支持部４４１の下方において、傾斜壁４４７を介して排出口４４４が設けられている。そのため、排出口４４４を大きくすることができると共に、オーガスクリュー４０１によって傾斜壁４４７まで搬送されたトナーが排出口４４４に落下し易くなる。これにより、オーガスクリューに必要以上の負荷が生じることを防止することができる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るプリンタ１００Ｂについて、図１を援用すると共に、図８を参照しながら説明する。図８は、第３実施形態に係るトナーカートリッジ３１５ＹＡの部分拡大断面図である。第３実施形態に係るプリンタ１００Ｂは、トナーカートリッジのスクリュー支持部が第１実施形態と相違する。そのため、第３実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、スクリュー支持部を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成のものについては、同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００４９】
図１に示すように、プリンタ１００Ｂは、シート給送部１０と、手差し給送部２０と、画像形成部３０Ｂと、シート排出部４０と、制御部５０と、を備えている。画像形成部３０Ｂは、４つのプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）３１ＹＢ〜３１ＢＢと、露光装置３２と、転写部３３と、定着部３４と、を備えている。プロセスカートリッジ３１ＹＢは、感光体ドラム３１０Ｙと、帯電ローラ３１１Ｙと、現像装置３１２ＹＢと、クリーナユニット３１３Ｙと、を備えている。現像装置３１２ＹＢは、現像装置本体３１４Ｙと、トナーカートリッジ３１５ＹＢと、を備えている。
【００５０】
トナーカートリッジ３１５ＹＢは、トナーが収容されるトナー収容容器（トナー収容筐体）４００Ｂと、オーガスクリュー４０１と、駆動伝達ギア４０２と、撹拌パドル４０３と、駆動伝達ギア４０４と、を備えている。トナー収容容器（トナー収容筐体）４００Ｂは、略直方体状の密封容器形状に形成されており、長手方向の一方側の端部に開口部４１１を有する収容容器本体４１０Ｂと、収容容器本体４１０Ｂの開口部４１１を封止するフロントカバー４２０Ｂと、を備えている。
【００５１】
収容容器本体４１０Ｂは、撹拌パドル４０３が配置される大容量の空間で、トナーの大半が収容されるトナー収容部４３０Ｂと、オーガスクリュー４０１が配置される小容量の空間で、トナー収容部４３０Ｂと隣接するトナー搬送部４４０Ｂと、を備えている。トナー収容部４３０Ｂは、長手方向における開口部４１１と反対側の端部４１３に、長手方向における開口部４１１と反対側に向かって先細り形状となる第１テーパ部４３１が設けられている。また、第１テーパ部４３１の先端には、撹拌パドル４０３の一端を回転自在に支持するパドル支持部４３２Ｂが設けられている。
【００５２】
図８に示すように、トナー搬送部４４０Ｂは、トナー搬送方向下流端に、オーガスクリュー４０１の回転軸４０１ａのトナー搬送方向下流端を回転自在に支持するスクリュー支持部（第１支持部）４４１Ｂを備えており、スクリュー支持部４４１Ｂの下方には、垂直壁４４６を介して、排出口４４４が設けられている。排出口４４４の上方には、トナー搬送方向下流端に、所定角度に傾斜した傾斜壁４４８が設けられている。傾斜壁４４８は、平面上に形成されており、排出口４４４への投影面積が生じるように形成されている。
【００５３】
傾斜壁４４８の傾斜角度としては、スクリュー支持部４４１Ｂにおけるオーガスクリュー４０１の突き当て面４４９を基準にすると、突き当て面４４９に対してトナー搬送方向上流側に２５〜６０度傾斜した状態が好ましく、更には、２５〜５０度が好ましい。
【００５４】
フロントカバー４２０Ｂは、撹拌パドル４０３の他端を回転自在に支持するパドル支持部４２２Ｂと、オーガスクリュー４０１のトナー搬送方向上流端を回転自在に支持するスクリュー支持部４２３Ｂと、を備えている。パドル支持部４２２Ｂには、駆動伝達ギア４０４が配設されており、駆動伝達ギア４０４がフロントカバー４２０Ｂ側からオーガスクリュー４０１に駆動を伝達する。スクリュー支持部４２３Ｂには、駆動伝達ギア４０２が配設されており、駆動伝達ギア４０２がフロントカバー４２０Ｂ側から撹拌パドル４０３に駆動を伝達する。
【００５５】
以上説明したように、第３実施形態に係るトナーカートリッジ３１５ＹＢは、トナー搬送方向上流側に配設されるフロントカバー４２０Ｂにオーガスクリュー４０１を駆動する駆動伝達ギア４０２が配設されている。そのため、トナー搬送部４４０Ｂのトナー搬送方向下流端を傾斜壁４４８とすることができる。これにより、オーガスクリュー４０１により搬送されたトナーが落下し易くなり、傾斜壁４４８に押し付けられたトナーが内密状態になることを防止することができる。その結果、オーガスクリュー４０１に必要以上の負荷が生じることを防止することができる。
【実施例】
【００５６】
第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙにおいて、トナー収容容器４００の傾斜部４４５の傾斜角度を変更することで生じ得るオーガスクリュー４０１のトルク変化について、具体的に説明する。
【００５７】
＜実施例１＞
傾斜部４４５の傾斜角度を２５度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備した。収容容器本体にトナーを充填し、フロントカバーで収容容器本体を密封した。その後、排出口を下にした状態で、トナーカートリッジを２００回タッピングし、トナーをトナー搬送方向下流側で締めた。このトナーカートリッジに許容トルク１００Ｎ・ｃｍのモータを接続し、撹拌パドル及びオーガスクリューを回転させた。なお、オーガスクリューの螺旋羽根の角度は約１６度であった。このときのオーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。
【表１】
2015206822.tif 000003
【００５８】
表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を２５度にすると、オーガスクリューに生じるトルクは８０Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが２０％程度低い値であることがわかる。
【００５９】
＜比較例１＞
傾斜部４４５の傾斜角度を５度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を５度にすると、オーガスクリューの駆動トルクが１００Ｎ・ｃｍ以上であり、駆動伝達ギアの破損等のおそれがあることがわかる。
【００６０】
＜比較例２＞
傾斜部４４５の傾斜角度を１０度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を１０度にすると、オーガスクリューの駆動トルクが１００Ｎ・ｃｍ以上であり、駆動伝達ギアの破損等のおそれがあることがわかる。
【００６１】
＜比較例３＞
傾斜部４４５の傾斜角度を１５度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を１５度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは９２Ｎ・ｃｍであり、トルクストレスにより、トナーが凝縮するおそれがあることがわかる。
【００６２】
＜比較例４＞
傾斜部４４５の傾斜角度を２０度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を２０度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは８８Ｎ・ｃｍであり、トルクストレスにより、トナーが凝縮するおそれがあることがわかる。
【００６３】
＜実施例２＞
傾斜部４４５の傾斜角度を３０度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を３０度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは７３Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが３０％程度低い値であることがわかる。
【００６４】
＜実施例３＞
傾斜部４４５の傾斜角度を３５度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を３５度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは６３Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが４０％程度低い値であることがわかる。
【００６５】
＜実施例４＞
傾斜部４４５の傾斜角度を４０度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を４０度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは５５Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが４５％程度低い値であることがわかる。
【００６６】
＜実施例５＞
傾斜部４４５の傾斜角度を４５度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を４５度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは４９Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが５０％程度低い値であることがわかる。
【００６７】
＜実施例６＞
傾斜部４４５の傾斜角度を５０度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を５０度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは４５Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが５５％程度低い値であることがわかる。
【００６８】
＜比較例５＞
傾斜部４４５の傾斜角度を５５度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を５５度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは４０Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが６０％程度低い値であることがわかる。一方、傾斜部の傾斜角度を５５度とすると、トナー収容部４３０の端部４１３から突出する部分が長くなり、強度が低下するおそれがある。
【００６９】
＜比較例６＞
傾斜部４４５の傾斜角度を６０度とした第１実施形態に係るトナーカートリッジ３１５Ｙと同様のトナーカートリッジを準備し、実施例１と同様の方法で、オーガスクリューの駆動トルクを駆動トルク測定装置で測定した。測定した駆動トルクを表１に示す。表１に示すように、傾斜部の傾斜角度を６０度にすると、オーガスクリューの駆動トルクは３８Ｎ・ｃｍであった。これは、モータの許容トルクに対して、オーガスクリューの駆動トルクが６０％程度低い値であることがわかる。一方、傾斜部の傾斜角度を６０度とすると、トナー収容部４３０の端部４１３から突出する部分が長くなり、強度が低下するおそれがある。
【００７０】
以上から、トナーカートリッジ３１５Ｙの傾斜部４４５の傾斜角度を２５度〜５０度にすると、オーガスクリュー４０１の駆動トルクを好適に低下させることができることが分かる。つまり、トナー搬送方向下流でのトナーの堆積が軽減されたことが分かる。
【符号の説明】
【００７１】
１０    シート給送部
３０    画像形成部
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂ    プロセスカートリッジ（画像形成ユニット）
１００    プリンタ（画像形成装置）
３１５Ｙ、３１５Ｍ、３１５Ｃ、３１５Ｂ    トナーカートリッジ
４００    トナー収容容器（トナー収容筐体）
４０１    オーガスクリュー
４０１ａ    回転軸
４２３    スクリュー支持部（第２支持部）
４４１    スクリュー支持部（第１支持部）
４４３ａ    突き当て面（面）
４４４    排出口
４４５    傾斜部
【図１】
2015206822.tif 000004
【図２】
2015206822.tif 000005
【図３】
2015206822.tif 000006
【図４】
2015206822.tif 000007
【図５】
2015206822.tif 000008
【図６】
2015206822.tif 000009
【図７】
2015206822.tif 000010
【図８】
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