(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられ、駆動力が伝達されて回転することによって、現像剤容器内の現像剤を攪拌及び搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤カートリッジにおいて、
前記現像剤攪拌部材は、
表面にエアーを通過させる第一の穴を有する中空の管である一対の攪拌棒と、
前記一対の攪拌棒の回転中心となる攪拌軸が一体に形成され、前記一対の攪拌棒を接続すると共に、前記一対の攪拌棒にエアーを送るために中空状に形成された結合部材と、
前記攪拌棒内に、前記結合部材から送られてくるエアーによって前記攪拌棒の軸方向に移動可能に設けられ、前記軸方向の一方が閉塞部によって閉塞され、他方が開口された中空管であり、表面にエアーを通過させる第二の穴を有する内管と、
前記閉塞部に設けられ、前記内管を前記軸方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記結合部材を介してエアーが送られて前記内管が前記付勢手段の付勢力に抗して移動し、前記軸方向において前記第一の穴と前記第二の穴の位置が一致することによって、前記現像剤容器内にエアーを噴出して現像剤を攪拌することを特徴とする現像剤カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に使用するトナー等の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材を備えた現像剤カートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームプリンタ等の画像形成装置に使用するトナーカートリッジの中にはトナーの搬送及び攪拌を行うためにトナー攪拌棒が取付けられており、その攪拌棒はトナーを搬送及び攪拌するために必要な十分な強度が必要とされる。そのため従来では、図15に示すように、金属製の一対の棒部材51，52を曲げ加工し、その結合部を溶接53により接合していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例では、棒部材51，52の結合部を溶接53により接合するため溶接前の棒部材51，52のあてがいに手間がかかり、更に、溶接後の熱歪みによりトナーカートリッジへの取付部となる攪拌軸51ａの中心線の精度、攪拌部51ｂ，52ｂの直線性の劣化が発生するという問題があった。
【０００４】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、溶接による熱歪みがなく攪拌軸の中心線の精度及び現像剤攪拌部の直線性が容易に確保出来、現像剤の適切な搬送及び攪拌が安定して出来る現像剤攪拌部材を備えた現像剤カートリッジを提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、画像形成装置に用いられ、駆動力が伝達されて回転することによって、現像剤容器内の現像剤を攪拌及び搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤カートリッジにおいて、前記現像剤攪拌部材は、表面にエアーを通過させる第一の穴を有する中空の管である一対の攪拌棒と、前記一対の攪拌棒の回転中心となる攪拌軸が一体に形成され、前記一対の攪拌棒を接続すると共に、前記一対の攪拌棒にエアーを送るために中空状に形成された結合部材と、前記攪拌棒内に、前記結合部材から送られてくるエアーによって前記攪拌棒の軸方向に移動可能に設けられ、前記軸方向の一方が閉塞部によって閉塞され、他方が開口された中空管であり、表面にエアーを通過させる第二の穴を有する内管と、前記閉塞部に設けられ、前記内管を前記軸方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記結合部材を介してエアーが送られて前記内管が前記付勢手段の付勢力に抗して移動し、前記軸方向において前記第一の穴と前記第二の穴の位置が一致することによって、前記現像剤容器内にエアーを噴出して現像剤を攪拌することを特徴とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
本発明は、攪拌棒からエアーを噴出させるエアー噴出手段を有するので、エアー噴出による現像剤攪拌機能を持たせることが出来、より長く、効率良く現像剤を使用することが出来る。
【００１４】
前記現像剤攪拌部に中空部が形成され、その中空部から該現像剤攪拌部の外部表面に通じる複数の穴が形成され、該現像剤攪拌部の中空部は前記攪拌軸まで連通されたので、簡単な構成でエアー噴出による現像剤攪拌機能を持たせることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係る現像剤カートリッジの実施形態を、参考例（図１〜図１０）とともに具体的に説明する。なお、図１は本発明に係る現像剤攪拌部材を備えた現像剤カートリッジの現像剤収納部の構成を示す断面説明図、図２は本発明に係る現像剤攪拌部材の第１参考例の構成を示す斜視説明図、図３〜図６は第１参考例の現像剤攪拌部材を製造する手順を説明する図である。
【００１６】
先ず、図１〜図６を用いて本発明に係る現像剤攪拌部材を備えた現像剤カートリッジの第１参考例の構成について説明する。図１は本発明に係る現像剤カートリッジとなるトナーカートリッジＡを示す。
【００１７】
尚、図1に示したトナーカートリッジは不図示の電子写真プリンタに装着される所謂プロセスカートリッジ（感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体に形成される静電潜像を現像する現像手段と、感光体をクリーニングするクリーニング手段と、を有する）の一部であるが、本発明のトナーカートリッジはこれに限らず、トナーを収容する容器が単独（または現像ローラも搭載する形態）でプリンタ本体に着脱されるものも含む。つまり、トナー収容容器及び攪拌部材を有するカートリッジを総称してトナーカートリッジと称する。
【００１８】
図１において、11は現像剤となるトナー12を収容する現像剤容器となるトナーケースであり、13はトナー12を攪拌する現像剤攪拌部材となるトナー攪拌部材である。
【００１９】
図示しない駆動伝達手段により伝達された回転駆動力によりトナー攪拌部材13を回転することによりトナーケース11内のトナー12を搬送及び攪拌し、トナー排出口14から外部にトナー12を供給する。トナー12は消費されるに従って少なくなり、自重によりトナー攪拌部材13が設定されている部分の方に移動していく。
【００２０】
トナー12の搬送及び攪拌を良好にするために、図２に示すトナー攪拌部材13はトナーケース11に対して、その現像剤攪拌部となるトナー攪拌部１ａ，２ａを近接させる必要がある。
【００２１】
トナーカートリッジＡは縦長形状をしており、それに使用されるトナー攪拌部材13も攪拌幅Ｗに対して、その縦方向の長さＬが長い。従って、トナー攪拌部材13が攪拌軸１ｂを中心に回転する際にトナーケース11への接触を起こさず、安定したトナー12の搬送と攪拌が行われるためにはトナー攪拌部材13の両端に設けられた攪拌軸１ｂを結ぶ中心線の精度及びトナー攪拌部１ａ，２ａの直線性を確保することが必要になる。
【００２２】
図２はトナーカートリッジＡのトナーケース11内に収容されたトナー12を攪拌するトナー攪拌部材13であって、図３〜図５に示すように、トナー攪拌部１ａ，２ａを有する一対の攪拌棒１，２により構成され、該攪拌棒１，２の何れか一方の両端部、または両方の攪拌棒１，２に１つずつ該トナー攪拌部材13の回転中心となる攪拌軸１ｂが設けられる。
【００２３】
本参考例では、図３に示すように、攪拌棒１の長手方向両端部に攪拌軸１ｂが設けられる。攪拌軸１ｂは曲げ加工により形成され、その曲げ部１ｃにて、一対（２本）の攪拌棒１，２が圧入結合により接続される。
【００２４】
次に図３〜図６を用いて第１参考例のトナー攪拌部材13の製造方法について説明する。先ず、図３に示すように、攪拌棒１，２に曲げ加工を行ないトナー攪拌部１ａ，２ａと攪拌軸１ｂとを形成する。尚、攪拌棒２では攪拌軸を作成する曲げ加工は不要である。
【００２５】
尚、本参考例では攪拌棒１の両端部に攪拌軸１ｂを設けた構成であるが、攪拌棒２の両端部に攪拌軸を設けても良いし、攪拌棒１，２の相反する端部に夫々一つずつ攪拌軸を設け、これら二つの攪拌軸で一対の攪拌軸を構成することも可能である。
【００２６】
次に図４に示すように、攪拌棒１の曲げ部１ｃと、攪拌棒２の両端部２ｂに所定の寸法までプレス加工による潰し加工を行なう。
【００２７】
次に図５に示すように、攪拌棒１の曲げ部１ｃの潰し加工を行った部分に嵌合用の凸部1c1を鍛造加工により形成すると共に、攪拌棒２の両端部２ｂに該凸部1c1に対応する嵌合用の穴部2b1を形成する。
【００２８】
図６（ａ）は攪拌棒１の曲げ部１ｃを図５の矢印ａ方向から見た透視図であり、図６（ｂ）は攪拌棒２の端部２ｂを図５の矢印ａ方向から見た透視図である。次に図６（ｃ）に示すように、攪拌棒１の曲げ部１ｃに形成された凸部1c1と、攪拌棒２の両端部２ｂに形成された穴部2b1とを突き合わせ、攪拌棒１と攪拌棒２とを図６（ｃ）の矢印方向に加圧して穴部2b1に凸部1c1を圧入し、該穴部2b1から突出した凸部1c1の先端部をかしめ加工することにより潰し加工された領域で接続する。
【００２９】
攪拌棒１及び２の材料としては、ステンレス、銅合金、鉄合金、アルミ合金等の材料を適用することが出来る。
【００３０】
尚、本参考例では、攪拌棒１と攪拌棒２の凸部1c1と穴部2b1が両端部に１箇所ずつ設けて接続された場合について説明したが、接合強度を増すために両端部に凸部1c1と穴部2b1を夫々２箇所以上設けて接続するするように構成しても良い。
【００３１】
また、攪拌棒１と攪拌棒２との接合強度を更に向上させるために攪拌棒１と攪拌棒２の凸部1c1と穴部2b1の嵌合による結合の後にスポット溶接や接着剤による補強等の強度補強処理を施しても良い。
【００３２】
また、本参考例では、攪拌棒１，２の一例として丸棒を採用した場合について説明したが、初めから設計強度を確保した角材を使用しても良く、特に、適切な四角材を選べば上述の潰し加工を省くことも可能である。角材は、ロール材、或いは平板よりプレス切断加工により形成する方法等により得られる。また、丸棒の代りに管材を使用しても良い。
【００３３】
上記構成によれば、トナー攪拌部材13の攪拌軸１ｂを結ぶ中心線及びトナー攪拌部１ａ，２ａの幅方向に対して垂直方向の力を利用した加工により作成出来るため攪拌軸１ｂを結ぶ中心線の精度及びトナー攪拌部１ａ，２ａの直線性が確保出来る。
【００３４】
次に図７〜図10を用いて本発明に係る現像剤攪拌部材の第２参考例の構成について説明する。図７は本発明に係る現像剤攪拌部材の第２参考例の構成を示す斜視説明図、図８は第２参考例の攪拌棒の構成を示す斜視図、図９（ａ），（ｂ）は第２参考例の結合部材の構成を示す斜視図及び断面説明図、図10は第２参考例の攪拌棒と結合部材を接続する様子を示す図である。尚、前記第１参考例と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図７において、本参考例の現像剤攪拌部材となるトナー攪拌部材13は、全体が現像剤攪拌部となる一対の攪拌棒１，２が、攪拌軸３ａ、嵌合部３ｂ及び連結部３ｃが一体形成された結合部材３により接続されている。
【００３６】
図８に示すように、攪拌棒１，２の両端部１ｄ，２ｄには回転止め及び抜け止め加工が施されており、結合部材３は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、攪拌棒１，２の両端部１ｄ，２ｄが圧入嵌合出来るように形成された筒状の嵌合部３ｂと、攪拌軸３ａと嵌合部３ｂとを連結した連結部３ｃとを有して構成されている。図９（ｂ）は、結合部材３を図９（ａ）の矢印ｂ方向から見た透視図である。
【００３７】
結合部材３は攪拌軸３ａ、嵌合部３ｂ及び連結部３ｃが一体形成されており、形成方法としては、鍛造加工、射出成形加工、切削加工等が考えられる。結合部材３の材質としては、ステンレス、銅合金、鉄合金、アルミ合金、樹脂（強化樹脂を含む）等が考えられる。本参考例では、結合部材３は樹脂成形により一体形成される。
【００３８】
そして、図10に示すように、攪拌棒１，２の回転止め及び抜け止め加工を施した両端部１ｄ，２ｄを結合部材３の嵌合部３ｂにあてがい、図10の矢印方向に加圧し、結合部材３の嵌合部３ｂに攪拌棒１，２を圧入結合する。
【００３９】
本参考例の攪拌棒１，２の材料は、ステンレス、銅合金、鉄合金、アルミ合金等が考えられる。
【００４０】
上記構成によれば、攪拌軸３ａを結ぶ中心線及び現像剤攪拌部となる攪拌棒１，２の直線性の方向に対して並行方向の力を利用した加工により作成出来るため攪拌軸３ａを結ぶ中心線の精度及び現像剤攪拌部となる攪拌棒１，２の直線性が確保出来る。
【００４１】
次に図11〜図14を用いて本発明に係る現像剤攪拌部材の実施形態の構成について説明する。図11は本発明に係る現像剤攪拌部材の実施形態の構成を示す断面説明図、図12は実施形態のエアー噴出手段を構成する攪拌棒の外管の構成を示す斜視図、図13は実施形態のエアー噴出手段を構成する攪拌棒の内管の構成を示す斜視図、図14は実施形態のエアー噴出手段を構成する結合部材の構成を示す斜視説明図である。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態では、図11〜図13に示すように、前記第２参考例おける現像剤攪拌部となる攪拌棒１，２の内部を中空にして外管とし、該外管の内側に中空の内管４を挿入し、それ等の外管及び内管４には、夫々の中空部から外部表面に通じる複数の穴１ｅ，２ｅ，４ａが形成されている。
【００４３】
内管４の一端部は閉塞部４ｂにより中空部が閉塞されており、該閉塞部４ｂに延長して付勢手段となるバネ５が設けられている。また、図14に示すように、前記第２参考例における結合部材３の攪拌軸３ａ、嵌合部３ｂ及び連結部３ｃの内部も連通した中空部が形成されており、内管４の中空部が結合部材３の攪拌軸３ａの中空部まで連通されている。
【００４４】
そして、図11に示すように、中空の外管となる攪拌棒１，２の内部に内管４を挿通し、該攪拌棒１，２の両端部１ｄ，２ｄを結合部材３の嵌合部３ｂに圧入して結合する。内管４の閉塞部４ｂの一端に取り付けられているバネ５は結合部材３に固定する。
【００４５】
本実施形態のトナー攪拌部材13の図11の矢印方向（図11の左側）からエアーを吹き込むと、内管４の一端が閉塞部４ｂにより閉じられているため該内管４はバネ５の弾性力に抗して外管である攪拌棒１，２の内部を軸方向（図11の右側）に移動し、内管４に設けられた穴４ａと、攪拌棒１，２に設けられた穴１ｅ，２ｅが一致した時、外部にエアーが吹き出す。
【００４６】
このようにして、現像剤攪拌部となる攪拌棒１，２の外部表面からエアーを噴出させるエアー噴出手段を設けた現像剤攪拌部材となるトナー攪拌部材13を作成し、エアーの噴出によるトナー攪拌機能をもたせることが出来る。
【００４７】
図１において、トナーカートリッジＡのトナーケース11内に収容されたトナー12の残量が少なくなってくると、十分なトナー12が供給されなくなるため、該トナーカートリッジＡが装備されたレーザビームプリンタ等の画像形成装置による印字のかすれ等が発生する。
【００４８】
こうした状況においては、トナーカートリッジＡをレーザビームプリンタ等から取り出し、よく振って再セッティングすると、そのトナーカートリッジＡは暫く使用することが出来る。しかし、こうした補助処理はレーザビームプリンタ等の使用者は知らない場合も多いと思われる。
【００４９】
こうした段階では、トナーケース11の内壁に付着しているトナー12があること、或いは、トナーケース11の底部にトナー12が不均一に存在することが考えられる。そこで、トナー12の残量検知センサが、トナー12の残量が少なくなったとの信号を発した場合、本実施形態のトナー攪拌部材13の図11の矢印方向からエアーを吹き込むと、内管４が外管である攪拌棒１，２の内部を軸方向に移動し、内管４に設けられた穴４ａと、攪拌棒１，２に設けられた穴１ｅ，２ｅが一致した時、外部にエアーが吹き出し、トナーケース11の内部のトナー12を該トナーケース11の底部に均一化して配置することが出来、トナーカートリッジＡを振ることと同じ効果を得られる。これにより、より長く、効率良くトナー12を使用することが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、攪拌軸を結ぶ中心線の精度及び攪拌棒の直線性が確保され、攪拌棒が回転する際に現像剤容器への接触を起さず、安定した現像剤の搬送と攪拌が可能になる。
【００５１】
また、攪拌棒からエアー噴出による現像剤攪拌機能をもたせることにより、より長く、効率良く現像剤を使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る現像剤攪拌部材を備えた現像剤カートリッジの現像剤収納部の構成を示す断面説明図である。
【図２】  本発明に係る現像剤攪拌部材の第１参考例の構成を示す斜視説明図である。
【図３】  第１参考例の現像剤攪拌部材を製造する手順を説明する図である。
【図４】  第１参考例の現像剤攪拌部材を製造する手順を説明する図である。
【図５】  第１参考例の現像剤攪拌部材を製造する手順を説明する図である。
【図６】  第１参考例の現像剤攪拌部材を製造する手順を説明する図である。
【図７】  本発明に係る現像剤攪拌部材の第２参考例の構成を示す斜視説明図である。
【図８】  第２参考例の攪拌棒の構成を示す斜視図である。
【図９】  （ａ），（ｂ）は第２参考例の結合部材の構成を示す斜視図及び断面説明図である。
【図10】  第２参考例の攪拌棒と結合部材を接続する様子を示す図である。
【図11】  本発明に係る現像剤攪拌部材の実施形態の構成を示す断面説明図である。
【図12】  実施形態のエアー噴出手段を構成する攪拌棒の外管の構成を示す斜視図である。
【図13】  実施形態のエアー噴出手段を構成する攪拌棒の内管の構成を示す斜視図である。
【図14】  実施形態のエアー噴出手段を構成する結合部材の構成を示す斜視説明図である。
【図15】  従来例を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ…トナーカートリッジ、１，２…攪拌棒、１ａ，２ａ…トナー攪拌部、１ｂ…攪拌軸、１ｃ…曲げ部、1c1…凸部、２ｂ…端部、2b1…穴部、１ｄ，２ｄ…両端部、１ｅ，２ｅ…穴、３…結合部材、３ａ…攪拌軸、３ｂ…嵌合部、３ｃ…連結部、４…内管、４ａ…穴、４ｂ…閉塞部、５…バネ、11…トナーケース、12…トナー、13…トナー攪拌部材、14…トナー排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004021230.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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