JP2007094015A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナー補給装置に充填されたトナーが固まっており、そのまま装置本体に装着すると不具合を起こす可能性がある場合には、トナー補給装置を画像形成装置に装着すること防止することができるトナー補給装置を提供する。
【解決手段】 トナー補給装置７の上面から側面に沿って配設される略Ｌ字形状のレバー部材１６と、該レバー部材１６とトナー攪拌部材の回転軸とをアーム部材１７によって連結することにより、トナー補給装置７内のトナーが固まっており、攪拌できない場合には該レバー部材１６を押し下げることができず、トナー補給装置７を画像形成装置１に装着することを防止する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子写真方式を用いる複写機、プリンター等の画像形成装置において、装置本体に着脱自在に装着され、現像器にトナーを供給するためのトナー補給装置に関するものである。

従来から、電子写真方式の画像形成装置は、感光体表面に形成された静電潜像を現像器からトナーを供給し、感光体表面にトナー像を形成し、そのトナー像を記録材（シート状のコピー紙やプラスチックフィルム等）に転写するようになっている。このような画像形成装置においては、現像器内のトナー量が所定量以下になると、現像器に接続されたトナー補給装置から現像器内にトナーを補給し、常に、十分なトナーが現像器から感光体表面に供給されるようになっている。

また、上記のような画像形成装置では、トナー補給装置内のトナーがなくなった際のトナー補給を容易にするために、トナーを充填した別の新たなトナー補給装置に交換できるように、トナー補給装置を画像形成装置本体に対して自在に着脱できるように構成されている。

そして、トナー補給装置は、容器内のトナーを攪拌して現像器に供給するトナー補給用回転部材が、給紙機構を駆動する給紙モータ、感光体ドラムを駆動するモータ又はトナー補給装置を駆動するための専用モータに動力伝達部材を介して連繋され、これら駆動用モータのいずれかによって駆動されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、トナーを充填されたトナー補給装置は単体で出荷され、種々の運搬や保管状態を経るが、このときトナー補給装置内のトナーは、運搬中の振動や保管時のトナー自身の自重によって固まってしまうことがある。このような状態でトナー補給装置を画像形成装置本体に装着し、モータの回転力をトナー補給装置の回転部材に伝達させると、モータ等の駆動系に過大な負荷トルクが掛かってしまい、モータ等に損傷を与えてしまうことがあり、また、最悪の場合には画像形成装置内部でトナー補給装置が破損してしまうことがある。

そこで、このような不具合を防止する手段として、特許文献２には、固まってしまったトナーをほぐすためのトナー攪拌部材を設け、この攪拌部材にギアを介して連繋されたハンドルを回転させることにより、前記攪拌部材が回転しトナーをほぐす構成のものが提案されている。

しかし、このような構成としても、ユーザが確実に前記ハンドルを回転させるとは限らず、回転させずに画像形成装置本体に装着することも考えられ、そのような場合には前述したような不具合が生じる可能性がある。

そこで、特許文献３には、トナー攪拌部材及びこれに連繋されたフランジを備えたトナー補給装置であり、該フランジを回転させなければ画像形成装置本体に装着することができない構成とし、装着前に確実にトナーをほぐすことができるトナー補給装置が提案されている。
特開２００３−１３１４８３号公報 特開平５−１６５３２３号公報 特開平７−１３４１８号公報

しかしながら、上記特許文献３に提案されたトナー補給装置では、トナーが固まっていない場合であっても、ユーザは前記フランジを回転させなければならないため、作業が煩雑になっている。また、前記フランジは一度回転させると元には戻らないため、前記フランジを回転させた後に放置してしまった場合には、トナーが固まり前述したような不具合が生じる可能性がある。

ところで、上記特許文献２、３ではトナーが固まっていることを前提として、トナー攪拌部材等のトナーをほぐす方法が提案されているが、トナーが固まっているかどうかを判断する手段がなんら備わっていない。

本発明においては上述の事情を鑑み、トナー補給装置に充填されたトナーが固まっているかどうかを容易に判断することができる手段を設け、トナーが固まっており、そのまま装置本体に装着すると前述したような不具合を起こす可能性がある場合には、トナー補給装置を画像形成装置に装着することができないような構成とし、トナーが固まっている場合に起こる不具合を確実に防止することができるトナー補給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、画像形成装置に着脱自在に装着され、現像器にトナーを供給するためのトナー補給装置であって、トナー補給装置内に充填されたトナーを攪拌するための攪拌部材と、この攪拌部材に連繋される可動部材とを備え、前記可動部材は、トナー補給装置が画像形成装置に装着されるのを防止する装着防止位置と、トナー補給装置が画像形成装置に装着可能となる装着可能位置をとり得る構成となっている。更に本発明は、該可動部材には該装着防止位置に付勢する付勢手段が備えられていることを特徴とする。

具体的には、前記可動部材としてトナー補給装置の上面から側面に沿って配設される略Ｌ字形状のレバー部材と前記攪拌部材の回転軸とをアーム部材によって連結することにより、トナー補給装置内に充填されているトナーが攪拌可能である場合には、前記レバー部材を前記装着防止位置から前記装着可能位置へ押し下げることができ、トナーが攪拌可能であるか否かが検知できるようにしたものである。

更に本発明は、前記アーム部材を、前記攪拌部材の回転軸とワンウェイ機構を介して連結することによって、前記レバー部材を前記装着防止位置から前記装着可能位置へ押し下げる方向にのみ、駆動力を前記攪拌部材に伝達し、トナー補給装置が画像形成装置に装着された際に、画像形成装置から前記攪拌部材へと駆動が入力されても、前記攪拌部材から前記レバー部材へは駆動が伝達されないようにしたものである。

本発明の第１の構成によると、トナー補給装置を画像形成装置に装着するには、トナー補給装置に備えられた可動部材を装着防止位置から装着可能位置へと移動させなければならない。この際、トナー補給装置内に充填されているトナーが固まっている場合には、前記可動部材に連繋されたトナー補給装置内に充填されたトナーを攪拌するための攪拌部材が回転せず、前記可動部材を移動させることができない。従って、トナー補給装置を画像形成装置に装着することができず、トナーが固まっている場合に起こる不具合を未然に防止することができる。

本発明の第２の構成によると、前記可動部材に前記装着防止位置へと付勢する付勢手段を備えているため、前記可動部材を前記装着可能位置へと移動させたとしても、トナー補給装置を画像形成装置に装着しなければ、前記可動部材はまた前記装着防止位置へと戻るようになっている。これによって、トナー補給装置を画像形成装置に装着する際には、必ず前記可動部材を前記装着防止位置から前記装着可能位置へと移動させなければならず、トナーが固まっている場合に起こる不具合を確実に防止することができる。

本発明の第３の構成によると、前記可動部材をトナー補給装置の上面から端面に沿って配設される略Ｌ字状のレバー部材と、該レバー部材と前記攪拌部材の回転軸とをアーム部材で連結する構成とすることによって、該レバー部材を押し下げるという簡単な操作でトナー補給装置内に充填されたトナーが攪拌可能であるかどうかを検知できる。すなわち、ユーザがトナー補給装置内のトナーが固まっているかどうかを容易に判断することができる。

本発明の第４の構成によると、前記アーム部材を、前記攪拌部材の回転軸とワンウェイ機構を介して連結することで、前記レバー部材を前記装着防止位置から前記装着可能位置へ押し下げる方向にのみ、駆動力を前記攪拌部材に伝達することができる。これによって、画像形成装置からトナー補給装置に駆動が伝達された時、前記攪拌部材から前記アーム部材には駆動は伝わらず、前記レバー部材が干渉することを防止できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明するが、この実施の形態に記載されている構成部品の形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りはこの発明をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、本発明に係るカラー画像形成装置を示した画像形成装置１の全体構成を示す概略断面図である。以下の説明ではカラー画像形成装置を一例として説明するが、本発明はカラー画像形成装置だけでなく、モノクロの画像形成装置にも応用することができる。

画像形成装置１の筐体内部には、感光体ドラム１１の潜像画像を現像する各色の現像装置３〜６、前記感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー現像画像を、中間転写体１２を介して用紙に転写させる転写装置１３、転写後の感光体ドラム１１の表面を清掃するクリーニング装置１４、及び中間転写体１２を清掃するクリーニング装置１５、転写紙に形成された未定着画像を定着する定着装置２等が設けられている。なお、７〜１０が、それぞれ各色のトナーを収容し、対応する各色の現像器３〜６にトナーを供給するトナー補給装置である。

以下、図２〜図５を参照して、本発明に係るトナー補給装置について詳細に説明する。ここで、図２〜図５には、黒色トナーのトナー補給装置７についてのみ図示したが、これが他のトナー補給装置８〜１０になったとしても同様であるので、図示を省略し説明を繰り返さない。

図２はトナー補給装置７の全体を示す図であり、図２（ａ）は画像形成装置１へと装着する際の挿入方向前方から見た斜視図、図２（ｂ）は挿入方向後方から見た斜視図である。図３はトナー補給装置７の内部構成を説明する斜視図である。図４は装置本体から駆動が入力されるギア等の分解図である。図５は端面２２の外面に配置されたギア等の動作を説明する図である。

トナー補給装置７はトナー充填部１８と蓋体１９とから構成されている。上面が開口された箱状であるトナー充填部１８は底壁２０、両側壁２１並びに両端壁２２，２３を有する。両側壁２１は底壁２０の両側縁から略鉛直に上方に延びている。片端壁２２は底壁２０の片端縁から実質上鉛直に上方に延び、他端壁２３は底壁２０の他端縁から実質上鉛直に上方に延びている。底壁２０には図示しない長方形の排出開口が形成されている。蓋体１９は超音波溶接の如き適宜の手段によってトナー充填部１８に固定され、上面を閉じる上壁を規定する。

トナー補給装置７内には、底壁２０に沿って延在せしめられている搬送部材２４と第１の攪拌部材２５が配設され、該搬送部材２４の上方には該搬送部材２４と平行に第２の攪拌部材２６が配設されている。搬送部材２４は中心軸部と螺旋羽根とを有する回転螺旋羽根部材から構成されており、トナー充填部１８の両端壁２２，２３間に回転自在に装着されている。中心軸部の一端は端壁２２を貫通して突出せしめられており、突出端部には搬送用ギア２７が固定されている。

第２の攪拌部材２６は回転軸２６ａと該回転軸に固定された攪拌片２６ｂとから構成されている。回転軸２６ａはトナー充填部１８の両端壁２２，２３間に回転自在に支持され、その一端は端壁２２を貫通して突出せしめられており、突出端部には攪拌用ギア２８が固定されている。該攪拌用ギア２８は上記搬送用ギア２７に噛み合わされている。

また、第１の攪拌部材２５は回転軸２５ａと該回転軸に固定された攪拌片２５ｂとから構成されている。回転軸２５ａはトナー充填部１８の両端壁２２，２３間に回転自在に支持され、その一端は端壁２２を貫通して突出せしめられており、突出端部には駆動ジョイントギア２９が固定されている。該駆動ジョイントギア２９は駆動伝達ギア３０及び３１を介して、前記攪拌用ギア２８に連繋されている。

更に、トナー補給装置７には図４に示すようなレバー部材１６が取り付けられている。該レバー部材１６は長片と短片とが直角を成すようにＬ字形状に一体形成されており、長片の先端両側部には回動軸１６ａが設けられており、長片中央付近には切り起こし部１６ｂが形成されている。また、短片の先端付近には後述するアーム部材１７のピン部を挿入するための穴１６ｃが形成されている。前記トナー補給装置７の蓋体１９には、一隅に矩形の凹部が設けられており、ここに支持部材１９ａが設けられている。レバー部材１６は長片の先端に設けられた回動軸１６ａを前記支持部材１９ａに軸支することにより、回動自由に支持されている。

アーム部材１７は矩形状の小片であり、一端には軸受部１７ａ、他端にはピン部１７ｂが設けられている。軸受部１７ａには前記駆動ジョイントギア２９の回転軸が挿入されており、その軸受部１７ａはワンウェイ軸受けとなっており、図５において、アーム部材１７が矢印Ａの方向に回転したときには、駆動ジョイントギア２９にアーム部材１７の回転が伝わるが、逆方向の場合には、回転が伝わらないようになっている。該アーム部材１７のピン部１７ｂが前述したレバー部材１７に設けられた穴１７ｃに挿入されており、これによって、レバー部材１６とアーム部材１７が連結されている。

上記のトナー補給装置７が画像形成装置１の所定位置に装着されると、現像器３に連繋されている連動ギア（図示していない）がトナー補給装置７の駆動ジョイントギア２９に噛み合わされ、第１の攪拌部材２５が駆動ジョイントギア２９及び連動ギアを介して駆動源（図示していない）に連結せしめられると共に、第２の攪拌部材２６及び搬送部材２４が攪拌用ギア２８、搬送用ギア２７、駆動伝達ギア３０，３１、駆動ジョイントギア２９及び連動ギアを介して駆動源に連結される。

従って、現像器３に配設されている現像剤適用手段（図示していない）を回転せしめるために駆動源が付勢されると、トナー補給装置７における第１の攪拌部材２５及び第２の攪拌部材２６が回転せしめられると共に、搬送部材２４も回転せしめられる。搬送部材２４が回転せしめられると、その螺旋羽根の搬送作用によりトナーが搬送される。搬送されたトナーは底壁２０に設けられた排出開口から排出され、これにより現像器へとトナーが供給されることとなる。

ここで、連動ギアにより回転させられる駆動ジョイントギア２９の回転方向は矢印Ａの方向である、従って、前述したようにアーム部材１７の軸受部１７ａはワンウェイ軸受となっているため、駆動ジョイントギア２９の回転はアーム部材１７には伝わらない。

次に、図５及び図６に基づいて、前述したレバー部材１６及びアーム部材１７の作用について説明する。図６はトナー補給装置７を画像形成装置１に装着するときの図である。

上記レバー部材１６は、前述したように長片部に切り起こし１６ａが設けられており、樹脂の弾性によって、図５（ａ）のように蓋体１９の上端よりもレバー部材１６の上端の方が高く位置する装着防止位置に位置しており、その高さはｈ１となる。ここで、図６に示す画像形成装置１に形成されているトナー補給装置７を装着するための開口部１ａの高さはＨに設定されており、このＨはトナー補給装置７の底壁２０の下端から蓋体１９の上端までの高さｈ２よりも大きく、前記ｈ１よりも小さく設計されている。そのため、図５（ａ）のようにレバー部材１６の上端が蓋体１９の上端より高い位置にある状態では、トナー補給装置７を画像形成装置１に装着しようとしても、開口部の上端にレバー部材１６が干渉してしまい装着することができない。従って、トナー補給装置７を画像形成装置１に装着するためには、レバー部材１６を図５（ｂ）に示すように、レバー部材１６の上端の高さが蓋体１９の上端の高さ以下になるような位置（装着可能位置）まで押し下げなければならないこととなる。

ここで、レバー部材１６を図５（ｂ）のように押し下げると、レバー部材１６と連繋されているアーム部材１７が矢印Ａの方向に回転することとなるが、その際には、アーム部材１７の回転が駆動ジョイントギア２９に伝わるため、駆動ジョイントギア２９も回転させられる。それと共に、駆動伝達ギア３０，３１、攪拌用ギア２８、搬送用ギア２７も回転する。

この時、トナー補給装置７内に充填されたトナーが固まっていると、上記のギアに連繋されている搬送部材２４及び攪拌部材２５，２６が回転することができないため、これらに連繋されているギアも回転することができず、アーム部材１７も回転することができない。すなわち、レバー部材１６を押し下げることができず、トナー補給装置７を画像形成装置１に装着することができない。

以上のように、トナー補給装置内の攪拌部材に連繋したアーム部材及びレバー部材を設けることにより、トナーが固まっている場合には、トナー補給装置を画像形成装置に装着することができず、トナーが固まっている場合に起こる不具合を未然に回避することができるようになり、また、ユーザは該レバー部材によって、トナーが固まっているかどうかを容易に判断することができるようになる。

なお、本発明の実施形態ではトナー補給装置に設けたレバー部材は切り起こされた樹脂の弾性によって付勢していたが、これはコイルバネやトーションバネ等の他の付勢手段であってもよい。また、トナー補給装置に配設する可動部材としては、上述したようなレバー部材ではなく、図７に示すように、矢印Ｂの方向に回転させることにより装着防止位置（図７（ａ）参照）から装着可能位置（図７（ｂ）参照）へと回動できるようなハンドル部材３２によってレバー部材と同様の効果を得ることも可能である。

本発明は、電子写真方式を用いる複写機、プリンター等の画像形成装置において、装置本体に着脱自在に装着され、現像器にトナーを供給するためのトナー補給装置に利用することができる。

は、本発明に係るカラー画像形成装置を示した画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 は、トナー補給装置の外観全体を示す図であり、（ａ）は画像形成装置に装着する際の挿入方向前方から見た斜視図、（ｂ）は挿入方向後方から見た斜視図である。 は、トナー補給装置の内部構造を示す斜視図である。 は、画像形成装置から駆動が入力されるギア等の分解図である。 は、レバー部材の動作を説明する図であり、（ａ）はレバー部材の装着防止位置を、（ｂ）は装着可能位置を示す図である。 は、トナー補給装置を画像形成装置に装着するときの図である。 は、他の実施例としてハンドル部材を示す図であり、（ａ）はハンドル部材の装着防止位置を、（ｂ）は装着可能位置を示す図である。

符号の説明

７ トナー補給装置
１６ レバー部材（可動部材）
１６ｂ切り起こし（付勢手段）
１７ アーム部材（可動部材）
２５ 第１の攪拌部材
２６ 第２の攪拌部材
２８ 攪拌用ギア
２９ 駆動ジョイントギア
３０、３１ 駆動伝達ギア

Claims (4)

1. 画像形成装置に着脱自在に装着され、現像器にトナーを供給するためのトナー補給装置であって、トナー補給装置内に充填されたトナーを攪拌するための攪拌部材と、この攪拌部材に連繋される可動部材とを備えており、
   前記可動部材は、トナー補給装置が画像形成装置に装着されるのを防止する装着防止位置と、トナー補給装置が画像形成装置に装着可能となる装着可能位置とに選択配置されることを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記可動部材を前記装着防止位置に付勢する付勢手段を備え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. 前記可動部材が、トナー補給装置の上面から端面に沿って配設される略Ｌ字形状のレバー部材と、該レバー部材と前記攪拌部材の回転軸とを連結するアーム部材とで構成されており、前記レバー部材がトナー補給装置の上面から突出する前記装着防止位置からトナー補給装置の上面に埋設される前記装着可能位置へ押し下げ可能であるとき、装置内に充填されているトナーが攪拌可能であることを検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー補給装置。
4. 前記アーム部材は、前記攪拌部材の回転軸とワンウェイ機構を介して連結されており、前記ワンウェイ機構は、前記レバー部材を前記装着防止位置から前記装着可能位置へ押し下げることにより前記攪拌部材が回転する方向にのみ、駆動力を伝達することを特徴とする請求項３に記載のトナー補給装置。

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