JP2006133459A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、簡易な構成でトナーの補給を行うことができ且つトナーの収納量を多くできるトナー補給装置を得ることである。
【解決手段】 本発明のトナー補給装置１は、トナーの収納容器３と、収納容器３を固定したトレイ５と、トレイ５を収容する収容部７と、トレイ５を揺動する揺動手段９とを備え、収納容器３には容器内のトナーを現像容器に排出させるトナー排出口２９を形成しており、揺動手段９の揺動動作によりトレイ５を揺動させて容器内のトナーをトナー排出口２９から排出している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、ファックス、複写機等の画像形成装置に用いられるトナー補給装置に関するものである。

特許文献１には、収納容器内に収納されたトナーを搬送パドルの回転動作によりトナー排出口まで搬送させて、トナー排出口から現像容器内にトナーを補給する技術が開示されている。

特開平８−２２０８６２号公報

しかし、特許文献１に記載の従来技術は、搬送パドルの回転動作によってトナーをトナー排出口まで搬送しているので、搬送パドルを回転駆動させる駆動機構が別途必要になり、構成が複雑化すると共に、搬送パドルを収納容器内に設けてあるので、搬送パドルの分だけトナーの収容スペースが小さくなるという問題がある。

本発明は、簡易な構成でトナーの補給を行うことができ且つトナーの収納量を多くできるトナー補給装置を得ることを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、トナーの収納容器と、収納容器を固定したトレイと、トレイを収容する収容部と、トレイを揺動する揺動手段とを備え、収納容器には容器内のトナーを現像容器に排出させるトナー排出口を形成しており、揺動手段の揺動動作によりトレイを揺動させて容器内のトナーをトナー排出口から排出していることを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、揺動手段は、ばねとトレイ端部に当接するカムとからなり、ばねはトレイをカム側に付勢しており、カムの回転によりばねが伸縮してトレイが揺動することを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、カムは始点から終点に向って軸からの径が次第に大きくなっており、始点と終点とは同一半径上に位置しており、カムの回転によりトレイがばねの付勢力に抗して移動すると共に終点位置でトレイ端部とカムとの当接が外れてばねの付勢力により元の位置にトレイが戻されることを特徴とする。

請求項４に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、トレイは収容部に進退自在に備えており、収納容器はトレイを収納部から引き出してトレイに固定可能としていることを特徴とする。

請求項５に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、トレイはトナー排出口側端部からトレイの挿入口に向かって次第に開口幅が広くなっていることを特徴とする。 請求項６に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、収納容器はトレイに収納容器を収納可能及び取出可能な取手を備えてあることを特徴とする。

請求項７に記載された発明は、請求項６に記載の発明において、取手は係合部を備え、トレイは取手側の係合部に係合する被係合部を備え、収納容器をトレイ内に押し込んで取手側の係合部が被係合部に係合して収納容器がトレイに固定可能になっていることを特徴とする。

請求項８に記載された発明は、請求項６又は７に記載の発明において、取手は取手側の係合部とトレイの被係合部とを係合又は解除する押圧操作部を備え、押圧操作部を一方向から押すと取手側の係合部とトレイの被係合部との係合が外れ、押圧操作部の押し動作を戻すと取手側の係合部とトレイの被係合部とが係合することを特徴とする。

請求項９に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、収納容器はトナーを収納した容器本体と、容器本体の下面に固定した硬質板とを備え、容器本体は係合部を備え、硬質板は本体の係合部に係合する被係合部を備え、本体の係合部を被係合部に係合して容器本体と硬質板とが固定されていることを特徴とする。

請求項１０に記載された発明は、請求項９に記載の発明において、本体の係合部はトレイの挿入側端部及びトナー排出口側端部にそれぞれ設けており、トレイの挿入側端部の係合部及びトナー排出口側端部の係合部のうち何れか一方の係合部にトナーの排出口が形成されていることを特徴とする。

請求項１１に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、収納容器にはトナー排出口を開閉するシャッタが設けられており、シャッタの両側部には係止溝がそれぞれ形成されており、トレイには係止溝に係止する係止ピンが設けられており、収納容器をトレイにセットする際には収納容器をトレイ内に挿入すると係止ピンが係止溝に係止し、係止した後更に収納容器の押し込みによりシャッタが開き、収納容器をトレイから取り外す際には収納容器をトレイから引き出すと係止ピンが係止溝に係止しつつシャッタが閉まると共に係止溝から係止ピンが外れて収納容器をトレイから取り外し可能になることを特徴とする。

本発明によれば、揺動手段の揺動動作によりトレイを揺動させて収納容器内のトナーをトナー排出口に搬送しているので、従来技術のように収納容器内にトナーをトナー排出口に搬送する搬送スクリューを設ける必要がなく、構成が簡単になる。また、搬送スクリューを設けないので、その分スペースを多く取ることができ、トナーを多く収納することができる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係るトナー補給装置を示す図であり、ばねの付勢力に抗してトレイがトレイの挿入口側に移動した状態を示す断面図、図２は本発明の実施の形態に係るトナー補給装置を示す図であり、ばねの付勢力によりトレイが戻った状態を示す断面図、図３は本発明の実施の形態に係るトナー補給装置の全体斜視図、図４は図３に示すトナー補給装置の一部を抜き出して示す斜視図、図５はトレイの平面図、図６はトナーの収納容器の分解斜視図、図７は収納容器本体の裏側から見た平面図であり、シャッタが開いた状態を示す図、図８は収納容器本体の裏側から見た平面図であり、シャッタが閉じた状態を示す図、図９は収納容器の硬質板を表側から見た平面図、図１０は収納容器の硬質板を裏側から見た平面図である。

本実施の形態に係るトナー補給装置１はカラー複写機等の画像形成装置１００内に設けられるものであり、トナーの収納容器３と、収納容器３を固定したトレイ５と、トレイ５を収容する収容部７と、トレイ５をトナーの搬送方向に揺動する揺動手段９とを備えている。トレイ５は収容部７の支持台８とトレイ５との間に設けられたコロ１６によってトナー搬送方向に移動自在になっている。収納容器３の一方の端部には容器内のトナーを現像容器に排出させるトナー排出口２９を形成しており、揺動手段９の揺動動作によりトレイ５をトナーの搬送方向に揺動させて容器内のトナーをトナー排出口２９に搬送するようになっている。

揺動手段９は、収容部７の支持台８とトレイ５との間に設けられたばね１０と、トレイ端部５ａに当接するカム１２とからなり、ばね１０はトレイ５をカム側に付勢しており、カム１２の回転によりばね１０が伸縮してトレイ５がトナー搬送方向に揺動するようになっている。

カム１２は始点１２ｂから終点１２ｃに向かって軸１２ａからの径が次第に大きくなっており、始点１２ｂと終点１２ｃとは同一半径上に位置しており、カム１２の回転によりトレイ５がばね１０の付勢力に抗して移動すると共に終点位置でトレイ端部５ａとカム１２との当接が開放されてばね１０の付勢力により元の位置にトレイ５が戻されるようになっている。

図３に示すように、トレイ５は上部及び前端部が開口した箱型であり、収容部７に進退自在に備えている。また収納容器３はトレイ５を収容部７から引き出した状態で、トレイ５に固定できるようになっている。

図５に示すように、トレイ５はトナー排出口側端部からトレイの挿入口に向かって次第に開口幅が広くなっており（Ｐ＜Ｑ）、収納容器３をトレイ５にセットする際に、収納容器３をトレイ５の挿入口から入れ易くなっている。また、収納容器３を挿入した際には、トレイ５の奥側位置でトレイ５と収納容器３との間に隙間が生じず、収納容器３がトレイ５に対してぐらつかないようになっている。

トレイ５の挿入口側端部及びトナー排出口側端部には後述する収納容器３の係合部が係合する被係合部１３、１５がそれぞれ設けられており、収納容器３がトレイ５内にスライド移動して、トレイ５のトナー排出口側端部の位置で収納容器３の係合部がトレイ５の被係合部に係合して収納容器３がセットされるようになっている。尚、トレイ５を収容部７内にセットした状態において、トレイ５の挿入口側端面５ｄと収容部７の前端面７ａとが面一になるよう設けられており、不要な段差が生じず見栄えが良いと共に、トレイ５のセット位置が目で確認できるようになっている。

トレイ５の底面両端には係止ピン４５と係止ピン４５をトレイ５の幅方向に移動自在に案内する案内孔４４がそれぞれ設けられており、各係止ピン４５はスプリング４６の両端に固定されており、各係止ピン４５はスプリング４６の付勢により案内孔４４内をトレイ５の幅方向に自在に移動できるようになっている。

収納容器３はトナーを収納した容器本体２１と、容器本体２１の下面に固定した硬質板２３とを備えており、収納容器３にはトレイ５に収納容器３を収納及び取り出し可能な取手２４を備えてある。容器本体２１は塩化ビニル製の透明材であり、容器本体２１内にトナーを充填した際には容器本体２１は略角柱形状に膨らむようになっており、容器本体２１内にトナーが無い場合には、容器本体２１はコンパクトに折り畳めるようになっている。

容器本体２１の裏面には硬質板２３に容器本体２１を固定する本体の係合部２５、２７が設けられており、本体の係合部２５、２７はトレイ５の挿入側端部及びトナー排出口側端部にそれぞれ備えている。また、容器本体２１のトナー排出口側端部に設けた本体の係合部２７にはトナーの排出口２９と、トナー排出口２９を開閉するシャッタ３２が設けられている。

シャッタ３２の両側部には係止溝３３がそれぞれ形成されており、トレイ５に設けられた係止ピン４５が係止溝３３に係止することで、収納容器３のスライド移動によってシャッタ３２が開閉するようになっている。また、硬質板２３の裏面には、係止ピン４５が案内されるガイド溝４７が形成されており、ガイド溝４７は硬質板２３のトナー排出口側端部から斜め外側に形成された入り口部４９と、入り口部４９から略くの字状に内側に折れ曲がった屈曲部５１と、屈曲部５１に連続し且つトナー搬送方向に沿って形成された直線部５３とからなり、屈曲部５１の位置で係止ピン４５がスライド移動して係止溝３３にスムーズに係止または係止が外れるようになっている。

硬質板２３の表面には容器本体２１の係合部２５、２７に係合する被係合部３０、３１を備え、本体の係合部２５、２７を被係合部３０、３１に係合して容器本体２１と硬質板２３とを固定するようになっている。

硬質板２３の排出口側端部に設けた被係合部３０にはトナーの排出口２９と、トナー排出口２９を開閉する開閉部材３５と、開閉部材３５の開閉を調節するスプリング３７とが設けられている。開閉部材３５は収納容器３のスライド移動によって自動的に開閉するようになっている。すなわち、収納容器３をトレイ５にセットしていないときには、スプリング３７が伸びて開閉部材３５はトナーの排出口２９を閉じた状態にあり、収納容器３をトレイ５内に挿入すると、トレイ５に設けられた係止ピン４５が開閉部材３５のピン当接部３９に突き当り、収納容器３をそのまま押し込むことで開閉部材３５が開き、その状態で収納容器３がトレイ５にセットされるようになっている。

取手２４の裏面には係合部４１が設けられており、収納容器３をトレイ５内に押し込むと、取手側の係合部４１がトレイ側の被係合部１５に係合して、収納容器３がトレイ５に固定できるようになっている。また、取手２４の表面には押圧操作部４３を備えており、押圧操作部４３を押すと、取手側の係合部４１が押し下げられて、取手側の係合部４１とトレイ側の被係合部１５との係合が解除されるようになっている。

次に、本実施の形態にかかる作用及び効果を説明する。トナー交換を行う場合、本体前面にあるカバーを外した後、収納容器３に設けられた取手２４を手前側に引いてトレイ５を収容部７から引き出す。そして、取手２４の押圧操作部４３を押して収納容器３とトレイ５との係合を解除し、収納容器３を手前側に引くことで、収納容器３をトレイ５から取り出す。取り出した収納容器３は、容器本体２１を硬質板２３から取り外して、空の容器本体２１は廃棄処分にすると共に、トナーが充填された容器本体２１を硬質板２３に取り付ける。新しい収納容器３はトレイ５の挿入口側から差し込んで、奥側までスライドにより挿入する。トレイ奥側のセット位置まで収納容器３が移動すると、収納容器３の取手側の係合部４１がトレイ側の被係合部１５に係合して、収納容器３がトレイ５に自動的に固定される。収納容器３をトレイ５にセットし、トレイ５を収容部７に押し込むことで、トレイの交換作業が完了する。

本実施の形態では、収納容器３をトレイ５を引き出してから固定できるので、トレイ５の位置を確認しつつ固定動作を行うことができ、収納容器３をスムーズにトレイ５に固定したり取り外したりできる。

収納容器３は取手２４を備えてあるので、取手２４を持ちながら収納容器３を出し入れできるので、収納容器３の出し入れを容易に行うことができる。また、収納容器３をトレイ５内に押し込むだけで、収納容器３がトレイ５に固定されるので、収納容器３をトレイ５に固定するための固定レバーを別途必要とせず、固定動作が簡易であると共に、収納容器３が完全にトレイ５内にセットされずに取手２４が出張っている場合でも、画像形成装置１００の前面カバーを閉めることで前面カバーの背面で取手２４が押し込まれて、収納容器３をトレイ５にセットできる。

押圧操作部４３を押圧することで、収納容器３とトレイ５との係合が解除されるので、押圧操作部４３を押しつつ収納容器３を引くだけで、収納容器３をトレイ５内から取り出すことができ、取り出し動作が簡単である。

容器本体２１と硬質板２３とが係合により固定されているので、容器本体２１内のトナーが無くなった場合には容器本体２１のみを廃棄すれば良く、廃棄するゴミの量を減らすことができる。

容器本体２１の入口側端部及びトナー排出口側端部にそれぞれ係合部２５、２７を備えているので、容器本体２１がトナー搬送方向に長い形状であっても、容器本体２１と硬質板２３とをしっかりと固定できる。また、容器本体２１のトナー排出口側端部にトナー排出口２９を設けてあるので、部品点数を削減することができる。

次に収納容器３のシャッタ３２及び開閉部材３５の開閉動作について説明する。収納容器３をトレイ５にセットする前の状態では、収納容器３のシャッタ３２及び開閉部材３５は閉じており、収納容器３内のトナーが外に漏れないようになっている。そして、収納容器３をトレイ５内に挿入すると、開閉部材３５のピン当接部３９がトレイ５内に設けられた係止ピン４５に突き当たり、突き当たった後、更に収納容器３を押し込むことで、開閉部材３５が開いてトナー排出口２９が開く。一方、容器本体２１のシャッタ３２は、収納容器３をトレイ５内に挿入すると、図１０に一点鎖線で抜き出して示すように、硬質板２３の屈曲部５１の位置で、係止ピン４５が内側に移動（図中４５ａから４５ｂ）してシャッタ３２の係止溝３３に係止する。そして、更に収納容器３が押し込まれると、係止ピン４５が直線部５３に案内されてシャッタ３２が開いてトナーの排出口２９が開く。

収納容器３をトレイ５から取り出す場合、収納容器３をトレイ５内から引き出すと、スプリング３７の付勢力により開閉部材３５が閉じ方向に移動して、トナーの排出口が閉じる。また、容器本体２１のシャッタ３２は、収納容器３をトレイ５から引き出すと、係止溝３３が係止ピン４５に係止した状態で移動してシャッタ３２を閉じ方向に移動させると共に、図１０に一点鎖線で抜き出して示すように屈曲部５１の位置でトナーの排出口が完全に閉じられると共に係止ピン４５が外側に移動（図中４５ｂから４５ａ）して係止溝３３からの係止が外れる。

このように、収納容器３をトレイ３にセットするだけで、トナー排出口が開くので、例えばトナー排出口に接着したシールを剥がしたりする必要がなく、トナーの交換作業が容易であると共に、シールを剥がす際にトナーが飛散して服等を汚したりすることを防止できる。また、収納容器３をトレイ３から引き出すだけで、トナー排出口２９が閉じるので、収納容器３内にトナーが残っている場合に、トナーの交換時や廃棄時にトナーが飛散して服等を汚したりすることを防止できる。更に、トナー排出口２９は容器本体２１のシャッタ３２と硬質板２３の開閉部材３５との二重の部材で閉じられるので、トナー漏れを更に防止できる。

次にトレイ５の揺動動作について説明する。図２に示すようにカムが図中矢印Ａ方向に回転すると、ばね１０の付勢力に抗してトレイ５が矢印Ｂ方向に移動する。そして、図１に示すようにトレイ端部５ａがカム１２の終点に位置したときに、トレイ端部５ａとカム１２との当接が開放されてばね１０の付勢力により矢印Ｃ方向に瞬時に移動する。矢印Ｃ方向に移動したトレイ５は支持台８に突き当たって急停止すると共に、収納容器３内のトナーは慣性力によって矢印Ｃ方向に移動し、トナー排出口２９から現像容器内にトナー補給される。

トレイ５をトナーの搬送方向に揺動させて、収納容器３内のトナーをトナー排出口２９に移動させているので、従来技術のように収納容器３内に容器内のトナーを排出口に搬送する搬送スクリューを設ける必要がなく、構成が簡単になる。また、搬送スクリューを設けないので、その分スペースを多く取ることができ、トナーをその分だけ多く収容することができる。

ばね１０の付勢力によってトレイ５に急激な加速度が生じると共に支持台８に突き当たってトレイ５が急停止するので、収納容器３内のトナーをトナー排出口２９にスムーズに移動させることができる。

尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。画像形成装置は上述したようなカラー複写機に限らず、モノクロ複写機やプリンタ、ＦＡＸなどであっても良い。

本発明の実施の形態に係るトナー補給装置を示す図であり、ばねの付勢力に抗してトレイが挿入口側に移動した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るトナー補給装置を示す図であり、ばねの付勢力によりトレイが戻った状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るトナー補給装置の全体斜視図である。 図３に示すトナー補給装置の一部を抜き出して示す斜視図である。 トレイの平面図である。 トナーの収納容器の分解斜視図である。 収納容器本体の裏側から見た平面図であり、シャッタが開いた状態を示す図である。 収納容器本体の裏側から見た平面図であり、シャッタが閉じた状態を示す図である。 収納容器の硬質板を表側から見た平面図である。 収納容器の硬質板を裏側から見た平面図である。

符号の説明

１ トナー補給装置
３ 収納容器
５ トレイ
７ 収容部
９ 揺動手段
１０ ばね
１２ カム
１３、１５ 被係合部
２１ 容器本体
２３ 硬質板
２４ 取手
２５、２７ 本体の係合部
２９ トナー排出口
３０、３１ 被係合部
３２ シャッタ
４３ 押圧操作部
４５ 係止ピン

Claims (11)

1. トナーの収納容器と、収納容器を固定したトレイと、トレイを収容する収容部と、トレイを揺動する揺動手段とを備え、収納容器には容器内のトナーを現像容器に排出させるトナー排出口を形成しており、揺動手段の揺動動作によりトレイを揺動させて容器内のトナーをトナー排出口から排出していることを特徴とするトナー補給装置。
2. 揺動手段は、ばねとトレイ端部に当接するカムとからなり、ばねはトレイをカム側に付勢しており、カムの回転によりばねが伸縮してトレイが揺動することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. カムは始点から終点に向って軸からの径が次第に大きくなっており、始点と終点とは同一半径上に位置しており、カムの回転によりトレイがばねの付勢力に抗して移動すると共に終点位置でトレイ端部とカムとの当接が外れてばねの付勢力により元の位置にトレイが戻されることを特徴とする請求項２に記載のトナー補給装置。
4. トレイは収容部に進退自在に備えており、収納容器はトレイを収納部から引き出してトレイに固定可能としていることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
5. トレイはトナー排出口側端部からトレイの挿入口に向かって次第に開口幅が広くなっていることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
6. 収納容器はトレイに収納容器を収納可能及び取出可能な取手を備えてあることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
7. 取手は係合部を備え、トレイは取手側の係合部に係合する被係合部を備え、収納容器をトレイ内に押し込んで取手側の係合部が被係合部に係合して収納容器がトレイに固定可能になっていることを特徴とする請求項６に記載のトナー補給装置。
8. 取手は取手側の係合部とトレイの被係合部とを係合又は解除する押圧操作部を備え、押圧操作部を一方向から押すと取手側の係合部とトレイの被係合部との係合が外れ、押圧操作部の押し動作を戻すと取手側の係合部とトレイの被係合部とが係合することを特徴とする請求項６又は７に記載のトナー補給装置。
9. 収納容器はトナーを収納した容器本体と、容器本体の下面に固定した硬質板とを備え、容器本体は係合部を備え、硬質板は本体の係合部に係合する被係合部を備え、本体の係合部を被係合部に係合して容器本体と硬質板とが固定されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
10. 本体の係合部はトレイの挿入側端部及びトナー排出口側端部にそれぞれ設けており、トレイの挿入側端部の係合部及びトナー排出口側端部の係合部のうち何れか一方の係合部にトナーの排出口が形成されていることを特徴とする請求項９に記載のトナー補給装置。
11. 収納容器にはトナー排出口を開閉するシャッタが設けられており、シャッタの両側部には係止溝がそれぞれ形成されており、トレイには係止溝に係止する係止ピンが設けられており、収納容器をトレイにセットする際には収納容器をトレイ内に挿入すると係止ピンが係止溝に係止し、係止した後更に収納容器の押し込みによりシャッタが開き、収納容器をトレイから取り外す際には収納容器をトレイから引き出すと係止ピンが係止溝に係止しつつシャッタが閉まると共に係止溝から係止ピンが外れて収納容器をトレイから取り外し可能になることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。

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