(57)【要約】【課題】熱によりトナーの物性が変化することを抑制し、用紙に形成される画像の画質が低下することを防止できるトナーカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー収容空間３６を区画形成するトナー収容部３４の壁部が内壁部３８と外壁部４０からなる２重構造に形成されているため、外部からの熱がトナー収容部３４内部のトナーに伝達され難くすることができる。特に、内壁部３８と外壁部４０とで区画形成された内部空間４２には水が封入されているため、外部の熱が外壁部４０を伝達した場合でも、水により熱量を奪うことができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にトナーが収容されるトナー収容空間が形成されたトナー収容部を備えたトナーカートリッジであって、
前記トナー収容空間を区画形成する前記トナー収容部の壁部を複数層にしたことを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記トナー収容部の前記壁部は、内壁部と、前記内壁部の外側に形成された外壁部と、を有し、
前記内壁部と前記外壁部とで区画形成された内部に断熱媒体を封入可能な空間が形成されてい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】
前記内壁部及び前記外壁部は、樹脂で構成され、
前記内壁部又は前記外壁部は、金属で覆われていることを特徴とする請求項２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
外周面に動力伝達可能なギヤが取り付けられ前記トナー収容空間と連通して外部から前記トナー収容空間に前記トナーを供給可能な中空状の軸部を設けたことを特徴とする請求項１乃至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】
前記トナー収容空間に前記トナーが供給された状態で、前記軸部はカシメ加工されることを特徴とする請求項４に記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ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、トナーが収容されるトナーカートリッジ及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置には、トナーカートリッジが着脱自在に設けられている。このトナーカートリッジには、内部にトナーを収容したトナー収容部が設けられている。ここで、トナー収容部に収容されているトナーは、用紙に任意の画像を形成するときに使用されるものである。このため、トナーの物性は、用紙に形成される画像の画質を決定するための重要な要素となる。
【特許文献１】特開平０５−３４１６４７号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、トナー収容部に収容されているトナーに、熱が伝わってしまうと、トナーの物性が変化して、用紙に形成した画像の画質が悪化する問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、熱によりトナーの物性が変化することを抑制し、用紙に形成される画像の画質が低下することを防止できるトナーカートリッジ及び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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、内部にトナーが収容されるトナー収容空間が形成されたトナー収容部を備えたトナーカートリッジであって、前記トナー収容空間を区画形成する前記トナー収容部の壁部を複数層にしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトナーカートリッジにおいて、前記トナー収容部の前記壁部は、内壁部と、前記内壁部の外側に形成された外壁部と、を有し、前記内壁部と前記外壁部とで区画形成された内部に断熱媒体を封入可能な空間が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のトナーカートリッジにおいて、前記内壁部及び前記外壁部は、樹脂で構成され、前記内壁部又は前記外壁部は、金属で覆われていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトナーカートリッジにおいて、外周面に動力伝達可能なギヤが取り付けられ前記トナー収容空間と連通して外部から前記トナー収容空間に前記トナーを供給可能な中空状の軸部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のトナーカートリッジにおいて、前記トナー収容空間に前記トナーが供給された状態で、前記軸部はカシメ加工されることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジを備えた画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、トナーカートリッジのトナー収容部の内部に形成されているトナー収容空間には、トナーが収容される。このトナーは、用紙に画像を形成する際に、感光ドラムに付着して使用される。ここで、トナー収容空間を区画するトナー収容部の壁部が複数層にされているため、トナーカートリッジ外部からの熱がトナー収容部内部のトナーに伝達され難くすることができる。この結果、熱によりトナーの物性が変化することを防止できるため、トナーの物性の変化により用紙に形成された画像の画質が低下することを防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、トナー収容部の壁部は、内壁部と、内壁部の外側に形成された外壁部と、を有し、内壁部と外壁部とで区画形成された内部に断熱媒体を封入可能な空間が形成されている。これにより、トナーカートリッジ外部の熱が外壁部を伝達した場合でも、断熱媒体により熱量を奪うことができる。この結果、外壁部を伝達してきた熱がそのまま内壁部に伝達していくことを防止できる。なお、本明細書の「断熱媒体」とは、例えば、水などの液体と、空気などの気体、ゴムなどの固体の他に、粉体や半流動体を含めた物質を意味する。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、内壁部及び外壁部は樹脂で構成され、内壁部又は外壁部は金属で覆われているため、トナーカーリッジ外部の熱がトナーに伝達され難くすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、外周面に動力伝達可能なギヤが取り付けられ、トナー収容空間と連通して外部からトナー収容空間にトナーを供給可能な中空状の軸部が設けられている。このため、動力伝達可能に必要なギヤを取り付ける軸部をトナー収容空間へのトナー供給手段としてそのまま利用することができる。この結果、トナー収容空間へのトナー供給手段を別に設ける必要がなくなり、部品点数の増加、及びそれに伴う組立工数と製造コストの増加を防止することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、トナー収容空間にトナーが供給（充填）された状態で軸部がカシメ加工されることにより、トナーをトナー収容空間に封入することができる。これにより、トナーがトナー収容空間から外部に漏れてしまうことを防止できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、上記各請求項のトナーカートリッジを備えているので、トナーカートリッジ外部からの熱がトナー収容部内部のトナーに伝達され難くすることができる。この結果、熱によりトナーの物性が変化することを防止できるため、トナーの物性の変化により用紙に形成された画像の画質が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の一実施形態に係るトナーカートリッジ及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。以下では、トナーカートリッジを備えた画像形成装置として説明する。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置１０は、原稿台１２を備えている。この原稿台１２には、走査可能に設けられ原稿の画像（情報）を読み取るスキャナ（図示省略）が内蔵されている。また、原稿台１２の上面には、原稿押さえカバー１４が原稿台１２の上面に対して開閉可能となるように取り付けられている。原稿台１２には、操作部１６が取り付けられている。この操作部１６をユーザなどが操作することにより、原稿の画像読取などが開始される。また、原稿押さえカバー１４の上面には、原稿を任意の画像読取部位に搬送するための自動原稿搬送装置１８が取り付けられている。
【００１９】
また、自動原稿搬送装置１８の近傍には、原稿を載置する原稿トレイ２０が取り付けられている。また、原稿トレイ２０には、原稿トレイ２０上をその幅方向に移動して原稿を規制する原稿規制ガイド２２が設けられている。
【００２０】
また、原稿トレイ２０の下方（原稿押さえカバー１４の上面）であって自動原稿搬送装置１８の近傍には、排紙トレイ２４が形成されている。原稿トレイ２０にセットされた原稿は、自動原稿搬送装置１８により任意の画像読取部位に供給されてそのまま排紙トレイ２４に排出される。なお、原稿の画像は、任意の画像読取部位においてスキャナ（図示省略）により読み取られる。
【００２１】
また、原稿台１２の下方には、筐体部２６が設けられている。筐体部２６には、複数の給紙カセット２８が配置されている。各給紙カセット２８には、スキャナにより読み取った原稿の画像を形成するための用紙が収納されている。
【００２２】
さらに、原稿台１２と筐体部２６との間には、画像が形成された用紙が排出される用紙排出部３０が形成されている。
【００２３】
また、筐体部２６の内部には、原稿の画像を用紙に形成するための画像形成部（図示省略）が内蔵されている。この画像形成部による画像形成方法は、従来から周知の技術であり、例えば、上述した特許文献２にも記されているので、詳細な説明は省略する。
【００２４】
なお、画像形成方法の一例を概略すると、スキャナにより読み取られた原稿の画像に基づいてＬＥＤプリントヘッドなどの露光手段により感光ドラムの表面が露光されて任意の静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光ドラムにトナーが供給されて静電潜像がトナー像として可視像化される。そして、搬送されてくる用紙にトナー像が転写され、その後、定着部においてトナー像が加熱及び加圧されることにより、トナー像が用紙に定着される。これにより、読み取った原稿の画像を用紙に形成することができる。
【００２５】
ここで、画像形成部の一部を構成する現像器ユニット（トナーカートリッジ）について詳細に説明する。なお、現像器ユニットは一般にトナーカートリッジと称されて筐体部２６に着脱自在に設けられるものであり、現像器ユニットには、トナーを収容するトナー収容部の他に、トナーを感光ドラムに供給するための現像ローラ及び供給ローラが設けられている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、現像器ユニット３２は、トナーを収容するトナー収容部３４を備えている。トナー収容部３４の内部には、トナーを収容するトナー収容空間３６が形成されている。このトナー収容部３４の壁部は、２重構造となっている。すなわち、トナー収容部３４の壁部は、トナー収容空間３６を区画形成する内壁部（壁部）３８と、内壁部３８の外側に形成された外壁部（壁部）４０と、で構成されている。このように、トナー収容部３４の壁部は、複数層となるように形成されている。また、トナー収容部３４の壁部は、内壁部３８及び外壁部４０ともに、樹脂で構成されている。なお、本実施形態では、トナー収容部３４の壁部を内壁部３８と外壁部４０の２重構造に構成したが、２重構造に限られるものではなく、例えば、内壁部３８と外壁部４０との間に中壁部を新たに設け、３重構造にしてもよい。また、必要に応じて、適宜、４重構造以上に設定することも可能である。また、トナー収容部３４の製造方法として、金型により内壁部３８と外壁部４０を同時に形成してもよく、また、内壁部３８と外壁部４０と個別に形成し、内壁部３８を外壁部４０の内部に挿入するようにして組み付けてもよい。さらに、内壁部３８と外壁部４０の一方又は両方には、板金などの金属材でその表面を覆うようにしてもよい。
【００２７】
また、内壁部３８と外壁部４０との間には、内部空間４０が形成されている。この内部空間４０には、水などの断熱媒体が封入されている。この水などの断熱媒体の内部空間４０への注入方法は、内壁部３８と外壁部４０を形成した後、内壁部３８と外壁部４０の幅方向両端部から別体である現像器ユニット３２の側壁部６２を組み付ける前に、水などの断熱媒体を内部空間４０に入れることが好ましい。また、外壁部４０に径の小さな貫通孔を形成し、その貫通孔から内部空間に水などの断熱媒体を注入した後、貫通孔を蓋部や接着剤などにより閉塞するようにしてもよい。なお、内壁部３８と外壁部４０との間に水を封入する構成に限られるものではなく、外部からの熱を奪う媒体であれば、他の液体や、ゴムなどの固体、空気などの気体でもよい。特に、ゴムなどの固体を用いることにより、防振効果も同時に得ることができる。
【００２８】
なお、内壁部３８と外壁部４０との間に内部空間４０を形成する構成に限られるものではなく、内壁部３８と外壁部４０を隙間なく厚み方向に重ね合わせるように構成してもよい。
【００２９】
また、トナー収容部３４の内部には、トナーを攪拌させるパドル４４が配置されている。このパドル４４には、後述する駆動源が接続されており、駆動源の作動により回転駆動することができるようになっている。すなわち、パドル４４には、回転軸４６が取り付けられており、この回転軸４６に第１ギヤ４８が取り付けられている。
【００３０】
また、トナー収容部３４の近傍には、供給ローラ５０が配置されている。この供給ローラ５０は、トナー収容部３４のトナー収容空間３６のトナーを後述する現像ローラ５６に供給するためのものである。この供給ローラ５０も、後述するように、駆動源により回転可能となるよう構成されている。すなわち、供給ローラ５０には、回転軸５２が取り付けられており、この回転軸５２に第２ギヤ５４が取り付けられている。
【００３１】
また、供給ローラ５０の近傍には、現像ローラ５６が配置されている。この現像ローラ５６は、トナーを感光ドラムに供給するためのものである。この現像ローラ５６も、後述するように、駆動源により回転可能となるよう構成されている。すなわち、現像ローラ５６には、回転軸５８が取り付けられており、この回転軸５８に第３ギヤ６０が取り付けられている。なお、現像ローラ５６と対向する位置には、感光ドラムが現像ローラ５６の外周面と接触するようにして配置されている。
【００３２】
また、現像器ユニット３２の幅方向両側端部には、側壁部６２が設けられている。この側壁部６２も、内壁と外壁で構成された２重構造となっている。ここで、側壁部６２には、パドル４４、供給ローラ５０、現像ローラ５６の各回転軸の軸受けとして機能する複数の貫通孔が形成されている。また、側壁部６２には、第１ギヤ４８、第２ギヤ５４及び第３ギヤ６０に駆動力を伝達する伝導ギヤ６６を回転可能に保持する伝導ギヤ用軸部６４と、伝導ギヤ６６と噛み合い伝導ギヤ６６の回転を減速させるアイドラギヤ（ギヤ）６８を回転可能に保持するアイドラギヤ用軸部（軸部）７０と、が形成されている。なお、伝導ギヤ６６は、モータの回転軸に設けられて伝導ギヤ６６に回転駆動力を伝達する駆動ギヤ（図示省略）と噛み合っている。なお、伝導ギヤ６６には、第２ギヤ５４、第３ギヤ６０及びアイドラギヤ６８が噛み合っている。また、アイドラギヤ６８には、第１ギヤ４８が噛み合っている。
【００３３】
駆動ギヤにより伝導ギヤ６６に駆動力が伝達されると、第２ギヤ５４と第３ギヤ６０が回転駆動し、これに伴い、供給ローラ５０及び現像ローラ５６も回転する。供給ローラ５０及び現像ローラ５６が回転すると、トナー収容空間３６のトナーが供給ローラ５０から現像ローラ５６に移送されて、現像ローラ５６から感光ドラムの外周面に供給される。また、伝導ギヤ６６に駆動力が伝達されると、アイドラギヤ６８が減速回転し、これに伴い、第１ギヤ４８も減速回転する。第１ギヤ４８が減速回転すると、パドル４４が低速で回転し、トナーを攪拌する。
【００３４】
ここで、図２及び図４に示すように、アイドラギヤ用軸部７０は、中空状に形成されており、トナー収容部３４のトナー収容空間３６と連通した構成になっている。このため、外部からアイドラギヤ用軸部７０を通してトナー収容空間３６にトナーを供給することができる。このように、アイドラギヤ用軸部７０は、アイドラギヤ６８の取付軸部としての機能の他に、トナー供給手段としての機能を兼備したものである。そして、アイドラギヤ用軸部７０は、アイドラギヤ６８を取り付けるために必要不可欠な構成要素であり、この必要不可欠な構成要素をトナー供給手段としてそのまま利用することにより、部品点数の増加とそれに伴う組立工数と製造コストの増加を防止することができる。なお、このアイドラギヤ用軸部７０の径は、他の軸部の径よりも大きく設定することが好ましい。アイドラギヤ用軸部７０の径を大きく設定することで、トナーのトナー収容空間３６への供給が円滑になる。
【００３５】
また、アイドラギヤ用軸部７０を通してトナー収容空間３６にトナーを供給した後は、アイドラギヤ用軸部７０をカシメ加工する。これにより、アイドラギヤ用軸部７０の中空部を閉塞させることができるため、トナー収容空間３６のトナーがアイドラギヤ用軸部７０から外部に漏れないようにすることができる。特に、トナー収容空間３６を密閉空間に設定することにより、アイドラギヤ用軸部７０が唯一のトナー供給口とすることができる。この結果、上蓋と下蓋とを重ね合わせてトナー収容部を構成する場合と比較して、トナー収容部３４の構造からトナー漏れの原因を無くすことができ、トナーの漏れを大幅に防止することができる。
【００３６】
また、このトナー収容空間３６に供給されたトナーの量が使用により減少した場合には、アイドラギヤ用軸部７０のカシメ加工した部位（閉塞した部位）を切断させることにより、アイドラギヤ用軸部７０の中空部を再度開口させることができるため、アイドラギヤ用軸部７０からトナー収容空間３６にトナーを供給することができる。そして、トナーの供給後、アイドラギヤ用軸部７０をカシメ加工して中空部を閉塞する。この繰り返しにより、トナーが減少した場合でも、トナー収容部３４をリサイクルすることができる。なお、アイドラギヤ用軸部７０を複数回カシメ加工する場合には、アイドラギヤ用軸部７０の軸部を長めに形成しておくことが好ましい。
【００３７】
なお、上記説明では、アイドラギヤ用軸部７０をトナー供給手段として利用した例を説明したが、この構成に限られず、トナー収容空間３６と連通可能な他の軸部や回転軸をトナー供給手段として利用してもよい。
【００３８】
また、アイドラギヤ用軸部７０をカシメ加工する構成ではなく、一度取り付けると破壊する以外に取り外すことができないキャップ部材をアイドラギヤ用軸部７０に取り付けてその中空部を閉塞させてもよい。
【００３９】
次に、本実施形態のトナーカートリッジ及び画像形成装置の作用について説明する。
【００４０】
図３に示すように、トナー収容空間３６を区画形成するトナー収容部３４の壁部が内壁部３８と外壁部４０からなる２重構造に形成されているため、外部からの熱がトナー収容部３４内部のトナーに伝達され難くすることができる。この結果、熱によりトナーの物性が変化することを防止できるため、トナーの物性の変化により用紙に形成された画像の画質が低下することを防止できる。このとき、内壁部３８又は外壁部４０を金属で覆うことにより、樹脂よりも熱伝導率が高い金属が熱を分散させるため、さらに外部の熱がトナーに伝達され難くすることができる。
【００４１】
特に、内壁部３８と外壁部４０とで区画形成された内部空間４２には水などの断熱媒体が封入されているため、外部の熱が外壁部４０を伝達した場合でも、水などの断熱媒体により熱量を奪うことができる。この結果、外壁部４０を伝達してきた熱がそのまま内壁部３８に伝達していくことを防止できる。
【００４２】
また、図２及び図４に示すように、必要不可欠な伝導ギヤ６６を取り付けるためのアイドラギヤ用軸部７０を中空状にしてトナー供給手段としてそのまま利用することにより、部品点数の増加とそれに伴う組立工数と製造コストの増加を防止することができる。また、アイドラギヤ用軸部７０を通してトナー収容空間３６にトナーを供給した後は、アイドラギヤ用軸部７０をカシメ加工することにより、アイドラギヤ用軸部７０の中空部を閉塞させることができるため、トナー収容空間３６のトナーがアイドラギヤ用軸部７０から外部に漏れないようにすることができる。
【００４３】
また、トナー収容空間３６に供給されたトナーの量が使用により減少した場合には、アイドラギヤ用軸部７０のカシメ加工した部位（閉塞した部位）を切断させることにより、アイドラギヤ用軸部７０の中空部を再度開口させることができるため、アイドラギヤ用軸部７０からトナー収容空間３６にトナーを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に用いられる現像器ユニットの外観斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に用いられる現像器ユニットの要部を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に用いられる現像器ユニットに取り付けられたトナー供給手段としての軸部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０      画像形成装置
３２      現像器ユニット（トナーカートリッジ）
３４      トナー収容部
３６      トナー収容空間
３８      内壁部（壁部）
４０      外壁部（壁部）
４２      内部空間
６８      アイドラギヤ（ギヤ）
７０      アイドラギヤ用軸部（軸部）
【図１】
2008197375.tif 000003
【図２】
2008197375.tif 000004
【図３】
2008197375.tif 000005
【図４】
2008197375.tif 000006