JP2011227354A - Image forming apparatus - Google Patents

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Takuji Yamamoto
卓司 山本
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus having reduced size and weight, in which a constant amount of toner is supplied to a developing unit by mounting and rotating a toner container detachably mounted to a body of the apparatus, by performing the rotation of the toner container and the toner supply to the developing unit with a common driving source.SOLUTION: In the apparatus, a first coupling part 111 is provided on an end face of a rotating shaft 11 and a tonner bottle 72 is provided on a second coupling part 726. A gear train for transferring a rotary drive by directly or indirectly engaging a first gear 21 in which a third coupling part 211 is formed with a second gear 22 in which a fourth coupling 221 is formed is provided in an internal surface of a front door D that can be opened and closed in an apparatus body 1. When the front door D is closed, the third coupling part 211 engages with the first coupling part 111 and the fourth coupling part 221 engages with the second coupling part 726 so as to transfer a rotary drive of one of the toner bottle 72 and the rotating shaft 11 to the other.

Description

本発明は、ファクシミリやプリンタ、複写機などの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile, a printer, and a copying machine.

現像装置には、通常、現像剤中のトナー割合であるトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が設けられ、検知されたトナー濃度に基づいて、補給用トナーが充填されたトナー容器からトナーが現像装置に供給され、現像装置内のトナー濃度は一定に維持されている。   The developing device is usually provided with a toner concentration detecting means for detecting a toner concentration which is a toner ratio in the developer, and based on the detected toner concentration, the toner is developed from the toner container filled with the replenishing toner. The toner concentration supplied to the apparatus is maintained constant.

近年、取り扱いの簡便性から、補給用トナーを充填したトナー容器として、装置本体に対して着脱自在で、内周面に螺旋状の突条を設けた円筒形状のトナー容器が広く用いられつつある。このようなトナー容器を装置本体に対して軸方向に装着し、装置本体側の駆動手段によって回転させることにより、容器内周面に形成された螺旋状の突条のトナー搬送作用で、トナー容器に形成された排出口からトナーを排出させ現像装置に供給している。   In recent years, a cylindrical toner container which is detachable from the apparatus main body and has a spiral protrusion on the inner peripheral surface is being widely used as a toner container filled with replenishing toner for ease of handling. . By mounting such a toner container in the axial direction with respect to the apparatus main body and rotating it by driving means on the apparatus main body side, the toner container can be operated by a toner conveying action of a spiral protrusion formed on the inner peripheral surface of the container. The toner is discharged from the discharge port formed in the toner and supplied to the developing device.

ところが、トナー容器の回転によってトナーを排出させ現像装置に供給する方法では、現像装置へのトナー供給量を厳密に制御することが難しい。このため、トナー容器から排出されたトナーを一旦トナーホッパーに貯留し、トナーホッパーから現像装置に回転搬送手段を用いてトナーを定量的に供給する手段が通常用いられている。   However, in the method of discharging the toner by rotating the toner container and supplying it to the developing device, it is difficult to strictly control the amount of toner supplied to the developing device. For this reason, a means is generally used in which the toner discharged from the toner container is temporarily stored in the toner hopper and the toner is quantitatively supplied from the toner hopper to the developing device using a rotary conveying means.

トナーホッパーから現像装置にトナーを供給する回転搬送手段は、トナーの詰まりなどの不具合が生じたときの対応を考慮すると、装置本体の正面側に配置するのが望ましい。   The rotary conveying means for supplying the toner from the toner hopper to the developing device is preferably arranged on the front side of the apparatus main body in consideration of a countermeasure when trouble such as toner clogging occurs.

一方、トナー容器を回転させる装置本体側の駆動手段は、例えば特許文献1では、装置本体の背面側に設け、装置本体側のギヤとトナー容器のギヤとを歯合させて回転駆動を伝達させている。   On the other hand, the driving means on the apparatus main body side for rotating the toner container is provided on the back side of the apparatus main body, for example, in Patent Document 1, and the gear on the apparatus main body side and the gear of the toner container are engaged to transmit the rotation drive. ing.

特開平10-69157号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-69157

しかしながら、トナー容器を装置本体に装着する際に、干渉しないようにギヤ同士を歯合させるには、ギヤが移動するための空間が必要となり装置の小型化が図れない。また、トナーホッパーから現像装置にトナーを供給する回転搬送手段と、トナー容器の回転駆動手段をそれぞれ別の駆動源により駆動させると、装置の小型・軽量化に逆行することとなる。   However, when the toner container is mounted on the apparatus main body, in order to mesh the gears so as not to interfere with each other, a space for moving the gears is required, and the apparatus cannot be reduced in size. In addition, if the rotary conveying means for supplying the toner from the toner hopper to the developing device and the rotation driving means for the toner container are driven by different driving sources, respectively, the apparatus is reduced in size and weight.

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置本体に対して着脱自在のトナー容器を、装置本体に装着し回転させることによって現像装置にトナーを定量的に供給する画像形成装置において、トナー容器の回転と現像装置へのトナー搬送とを共通の駆動源で行い、装置の小型・軽量化を図ることにある。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to quantitatively supply toner to a developing device by attaching and rotating a toner container that is detachable from the device body to the device body. In the image forming apparatus supplied to the apparatus, the rotation of the toner container and the toner conveyance to the developing device are performed by a common drive source, thereby reducing the size and weight of the apparatus.

本発明に係る画像形成装置は、装置本体に対して着脱自在のトナー容器を、装置本体に装着し回転させることによってトナー容器からトナーホッパーにトナーを補給し、トナー供給手段を回転させることによってトナーホッパーから現像装置にトナーを定量的に補給する画像形成装置であって、前記トナー供給手段の回転軸の端面に第1カップリング部を設け、トナー容器の装置本体装着方向後端側に第2カップリング部を設け、第3カップリング部が端面に形成された第1ギヤと、第4カップリング部が端面に形成された第2ギアとが直接又は間接的に歯合し回転駆動を伝達するギア列を、装置本体に対して開閉自在の正面扉の内側面に設け、前記正面扉を閉状態にすると、第3カップリング部と第1カップリング部及び第4カップリング部と第2カップリング部とがそれぞれ係合し、トナー容器及びトナー供給手段の一方の回転駆動力が他方に伝えられ、前記正面扉を開状態にすると、第3カップリング部と第1カップリング部及び第4カップリング部と第2カップリング部との係合状態がそれぞれ解消する共に、装置本体に対してトナー容器の着脱が可能となることを特徴とする。   In the image forming apparatus according to the present invention, a toner container that is detachable from the apparatus main body is attached to the apparatus main body and rotated to replenish the toner from the toner container to the toner hopper, and the toner supply unit is rotated to rotate the toner. An image forming apparatus for quantitatively replenishing toner from a hopper to a developing device, wherein a first coupling portion is provided on an end surface of a rotation shaft of the toner supply means, and a second coupling device is provided on a rear end side of the toner container in the apparatus body mounting direction. A coupling portion is provided, and the first gear having the third coupling portion formed on the end surface and the second gear having the fourth coupling portion formed on the end surface mesh directly or indirectly to transmit the rotational drive. A gear train is provided on the inner surface of the front door that can be opened and closed with respect to the apparatus main body, and when the front door is closed, the third coupling portion, the first coupling portion, and the fourth coupling are provided. And the second coupling part are engaged with each other, and the rotational driving force of one of the toner container and the toner supply means is transmitted to the other, and when the front door is opened, the third coupling part and the first coupling part The engagement state between the first and fourth coupling portions and the second coupling portion is eliminated, and the toner container can be attached to and detached from the apparatus main body.

ここで、前記ギア列をギヤホルダ内に設け、このギヤホルダを前記正面扉の内側面に設けるようにしてもよい。   Here, the gear train may be provided in a gear holder, and the gear holder may be provided on the inner surface of the front door.

そしてまた、前記ギヤホルダに突起又は穴を形成し、装置本体に穴又は突起を形成すると共に、前記ギヤホルダを前記正面扉にスライド自在に取り付け、前記正面扉を閉状態にすると、前記ギヤホルダの突起又は穴が装置本体の穴又は突起と係合し、前記ギヤホルダの位置決めがなされるようにしてもよい。   Further, a projection or hole is formed in the gear holder, a hole or projection is formed in the apparatus main body, the gear holder is slidably attached to the front door, and when the front door is closed, the projection of the gear holder or The gear holder may be positioned by engaging the hole with the hole or the protrusion of the apparatus main body.

また、前記カップリング部が係合していない状態であっても正面扉を閉状態にでき、前記カップリング部が回転することで適正な係合状態になるようにする観点からは、第1ギヤを第1カップリング部の方向に、第2ギヤを第2カップリング部の方向にそれぞれ付勢する付勢手段を設けるのが好ましい。   Further, from the viewpoint that the front door can be closed even when the coupling part is not engaged, and the coupling part is rotated to be in an appropriate engagement state, the first is used. It is preferable to provide urging means for urging the gear toward the first coupling portion and the second gear toward the second coupling portion.

第1カップリング部及び第3カップリング部の一方を軸方向に突出した凸部とし、もう一方を前記凸部に係合する凹部とし、また第2カップリング部及び第4カップリング部の一方を軸方向に突出した凸部とし、もう一方を前記凸部に係合する凹部としてもよい。   One of the first coupling part and the third coupling part is a convex part protruding in the axial direction, the other is a concave part engaging with the convex part, and one of the second coupling part and the fourth coupling part May be a convex portion protruding in the axial direction, and the other may be a concave portion engaged with the convex portion.

本発明に係る画像形成装置では、装置本体に対して開閉自在の正面扉の内側面にギア列を設けて、トナー容器及びトナー供給手段の一方の回転駆動力を他方に伝えるようにしたので、トナー容器の回転と現像装置へのトナー搬送とを共通の駆動源で行うことができ、装置の小型・軽量化が図れる。   In the image forming apparatus according to the present invention, the gear train is provided on the inner surface of the front door that can be opened and closed with respect to the apparatus main body, and the rotational driving force of one of the toner container and the toner supply means is transmitted to the other. The rotation of the toner container and the toner conveyance to the developing device can be performed by a common drive source, and the apparatus can be reduced in size and weight.

本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. トナーボトルを装着したトナーホッパーの斜視図である。3 is a perspective view of a toner hopper equipped with a toner bottle. FIG. トナーボトルの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a toner bottle. トナーボトルの部分断面斜視図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of a toner bottle. トナーボトルを装着したトナーホッパーの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a toner hopper equipped with a toner bottle. トナーホッパーの斜視図である。2 is a perspective view of a toner hopper. FIG. トナーホッパーの動作状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an operation state of a toner hopper. 正面扉を開状態とした装置本体の斜視図である。It is a perspective view of the apparatus main body which made the front door an open state. ギアホルダの正面扉への取付を示す組み立て図である。It is an assembly drawing which shows attachment to the front door of a gear holder. 正面扉を閉状態としたときのギアホルダの位置決めを説明する斜視図である。It is a perspective view explaining positioning of a gear holder when a front door is made into a closed state. ギヤホルダ内のギヤ列の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the gear train in a gear holder. カップリング部が正常に係合した状態の斜視図である。It is a perspective view in the state where a coupling part engaged normally. カップリング部が干渉した状態の斜視図である。It is a perspective view in the state where the coupling part interfered. 本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows other embodiment of the image forming apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図1に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図を示す。画像形成装置の装置本体1は、主に原稿画像を読み取るイメージリーダ部10と、読み取った画像を印刷するプリンタ部20とから構成される。イメージリーダ部10は、不図示の原稿ガラス板の上に載置された原稿を、スキャナを移動して読み取る公知のものである。原稿画像は、赤(R)・緑(G)・青(B)の三色に色分解されて、不図示のCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサにより電気信号に変換され、R・G・Bの画像データが得られる。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus according to the present invention. The apparatus main body 1 of the image forming apparatus mainly includes an image reader unit 10 that reads a document image and a printer unit 20 that prints the read image. The image reader unit 10 is a known unit that reads a document placed on a document glass plate (not shown) by moving a scanner. The original image is color-separated into three colors of red (R), green (G), and blue (B), converted into an electrical signal by a CCD (Charge Coupled Device) image sensor (not shown), and R, G, B Image data is obtained.

イメージリーダ部10で得られた各色成分ごとの画像データは、制御部30において各種処理が行われた上、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各再現色の画像データに変換される。   The image data for each color component obtained by the image reader unit 10 is subjected to various processes in the control unit 30 and reproduced in cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). Converted to color image data.

画像データは、制御部30内の画像メモリ34に各再現色ごとに記憶され、位置ズレ補正のための補正を受けた後、記録シートの供給と同期して1走査ラインごとに読み出され、発光ダイオードの駆動信号となる。   The image data is stored in the image memory 34 in the control unit 30 for each reproduction color, subjected to correction for positional deviation correction, and then read out for each scanning line in synchronization with the supply of the recording sheet. It becomes a drive signal for the light emitting diode.

記録シートは、給紙トレイ61から一枚づつ給紙ローラ62で取り出され、後述の中間転写ベルト53とタイミングを合わせて送られる。   The recording sheets are picked up one by one from the paper feed tray 61 by a paper feed roller 62 and sent in time with an intermediate transfer belt 53 described later.

中間転写ベルト53は、駆動ローラ51と従動ローラ52の間に張設され、従動ローラ52が不図示のスプリングで図1の左方向へ付勢されることにより、中間転写ベルト53に張力が与えられている。そして、装置本体制御部31で制御される転写モータ54によって駆動ローラ51が反時計方向に回転する。中間転写ベルト53にはポリカーボネート、ポリイミド、ポリイミドアミドなどの樹脂材料が使用される。   The intermediate transfer belt 53 is stretched between the driving roller 51 and the driven roller 52, and the driven roller 52 is urged to the left in FIG. 1 by a spring (not shown), thereby applying tension to the intermediate transfer belt 53. It has been. Then, the drive roller 51 is rotated counterclockwise by the transfer motor 54 controlled by the apparatus main body control unit 31. A resin material such as polycarbonate, polyimide, or polyimide amide is used for the intermediate transfer belt 53.

中間転写ベルト53の下方には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の作像部41Y、41M、41C、41Kが所定間隔で配置されている。そして、各作像部の感光体ドラムと、中間転写ベルト53を挟んで対向する位置に、転写ローラ42Y、42M、42C、42Kが配置されている。感光体ドラム表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト53が感光体ドラムと転写ローラとの間を通過する時に中間転写ベルト53上に1次転写される。そして、給紙トレイ61から引き出された記録シートが、破線Aを通って、中間転写ベルト53と2次転写ローラ55とのニップ部を通過する際に、中間転写ベルト53のトナー像が記録シート上に2次転写される。その後、記録シートは定着部80へ搬送され、ここで加熱・加圧されてトナー像が記録シートに定着される。そして、トナー像が定着された記録シートは装置外部へ排出される。一方、中間転写ベルト53上の残留トナーは転写ベルトクリーナー101で回収され廃トナーボックス102に蓄えられる。   Below the intermediate transfer belt 53, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) image forming portions 41Y, 41M, 41C, and 41K are arranged at predetermined intervals. Transfer rollers 42Y, 42M, 42C, and 42K are arranged at positions that face the photosensitive drums of the respective image forming units with the intermediate transfer belt 53 interposed therebetween. The toner image formed on the surface of the photosensitive drum is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 53 when the intermediate transfer belt 53 passes between the photosensitive drum and the transfer roller. When the recording sheet pulled out from the paper feed tray 61 passes through the nip portion between the intermediate transfer belt 53 and the secondary transfer roller 55 through the broken line A, the toner image on the intermediate transfer belt 53 is recorded on the recording sheet. Secondary transferred on top. Thereafter, the recording sheet is conveyed to the fixing unit 80 where it is heated and pressurized to fix the toner image on the recording sheet. Then, the recording sheet on which the toner image is fixed is discharged outside the apparatus. On the other hand, the residual toner on the intermediate transfer belt 53 is collected by the transfer belt cleaner 101 and stored in the waste toner box 102.

作像部41Y、41M、41C、41Kの各現像ユニットには、各色トナーを一定量補給するトナーホッパー70Y、70M、70C、70K(以下、「トナーホッパー70」と総称することがある)が設けられており、ここからジョイント71Y、71M、71C、71Kを介して各現像ユニットに供給される。トナーホッパー70の上方には、トナーボトル(トナー容器)72Y、72M、72C、72K(以下、「トナーボトル72」と総称することがある)が着脱自在に設けられている。トナーホッパー70内のトナー残量が少なくなると、トナーボトル72からトナーホッパー70にトナーが供給される。トナーボトル72内のトナーがなくなると、新しいトナーボトル72と交換される。   The developing units of the image forming units 41Y, 41M, 41C, and 41K are provided with toner hoppers 70Y, 70M, 70C, and 70K (hereinafter, sometimes collectively referred to as “toner hoppers 70”) that supply a fixed amount of each color toner. From here, it is supplied to each developing unit via joints 71Y, 71M, 71C, 71K. Above the toner hopper 70, toner bottles (toner containers) 72Y, 72M, 72C, 72K (hereinafter may be collectively referred to as “toner bottle 72”) are detachably provided. When the remaining amount of toner in the toner hopper 70 decreases, toner is supplied from the toner bottle 72 to the toner hopper 70. When the toner in the toner bottle 72 runs out, the toner bottle 72 is replaced with a new one.

図2にトナーホッパー70とトナーボトル72の斜視図を、図3にトナーボトル72の斜視図を、図4にトナーボトル72の部分断面図をそれぞれ示す。図3に示すように、トナーボトル72は、トナーを収納しているボトル部722と、供給口723aが外周面に形成されたキャップ部723と、供給口723aを開閉するシャッター部725とを有する。ボトル部722とキャップ部723とは相対的に回転可能に取り付けられている。キャップ部723の正面側には、トナーボトル72を回転させてシャッター部725を開状態とするツマミ724が形成されている。そして、図4に示すように、ボトル部722の供給口側の端部は段階的に縮径されてツマミ724の中心に露出し、その端面には、ボトル部722を回転させる駆動力を得るための第2カップリング部726が形成されている。   2 is a perspective view of the toner hopper 70 and the toner bottle 72, FIG. 3 is a perspective view of the toner bottle 72, and FIG. 4 is a partial sectional view of the toner bottle 72. As shown in FIG. 3, the toner bottle 72 includes a bottle portion 722 that stores toner, a cap portion 723 having a supply port 723a formed on the outer peripheral surface, and a shutter portion 725 that opens and closes the supply port 723a. . The bottle part 722 and the cap part 723 are relatively rotatably attached. On the front side of the cap portion 723, a knob 724 that rotates the toner bottle 72 to open the shutter portion 725 is formed. As shown in FIG. 4, the end of the bottle portion 722 on the supply port side is gradually reduced in diameter to be exposed at the center of the knob 724, and a driving force for rotating the bottle portion 722 is obtained on the end surface. A second coupling portion 726 is formed.

後述する回転伝達機構を介してボトル部722を回転させると、ボトル部722内に収納されたトナーは、ボトル部722の内周面に形成された螺旋状溝727によって、キャップ部723の供給口723aに導かれる。そして、トナーは供給口723aからトナーホッパー70に落下供給される。   When the bottle unit 722 is rotated via a rotation transmission mechanism described later, the toner stored in the bottle unit 722 is supplied to the supply port of the cap unit 723 by a spiral groove 727 formed on the inner peripheral surface of the bottle unit 722. 723a. Then, the toner is dropped and supplied to the toner hopper 70 from the supply port 723a.

図5に、トナーボトル72のキャップ部723及びトナーホッパー70の概略構成図を、図6に、トナーホッパー70の斜視図を示す。図5に示すように、キャップ部723の供給口723aがトナーホッパー70の上方に位置する。トナーホッパー70内には、トナーの上面レベルを検出するフロート部材704が、軸704aを中心として揺動自在に設けられている。そして、フロート部材704の下方には撹拌軸12と共に回転するカム702が設けられており、カム702の回転によってフロート部材704は上下揺動する。また、撹拌軸12には撹拌板705が取り付けられており、撹拌板705の回転によってトナーホッパー70内のトナーが撹拌される。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the cap portion 723 and the toner hopper 70 of the toner bottle 72, and FIG. 6 is a perspective view of the toner hopper 70. As shown in FIG. 5, the supply port 723 a of the cap unit 723 is positioned above the toner hopper 70. A float member 704 that detects the upper surface level of toner is provided in the toner hopper 70 so as to be swingable about a shaft 704a. A cam 702 that rotates together with the stirring shaft 12 is provided below the float member 704, and the float member 704 swings up and down by the rotation of the cam 702. A stirring plate 705 is attached to the stirring shaft 12, and the toner in the toner hopper 70 is stirred by the rotation of the stirring plate 705.

現像ユニットには不図示のトナー濃度センサーが設けられていて、現像ユニット内のトナー濃度が低くなった場合には、所定のトナー濃度となるようにトナーホッパー70の供給スクリュ(トナー供給手段)703が回転して現像ユニットにトナーが補給される。   A toner density sensor (not shown) is provided in the developing unit, and when the toner density in the developing unit becomes low, a supply screw (toner supply means) 703 of the toner hopper 70 is set so that a predetermined toner density is obtained. Rotates and toner is supplied to the developing unit.

図6に示すように、供給スクリュ703(図5に図示)を回転させる回転軸11の、トナーホッパー70から突出した端部にはギヤ81が取り付けられ、またその端部には第1カップリング部111が設けられている。撹拌軸12の、トナーホッパー70から突出した端部にはギヤ82が取り付けられている。ギヤ81とギヤ82とは、トナーホッパー70の側面に回転自在に取り付けられた中間ギア83とそれぞれ歯合している。モータ701から回転駆動力は不図示の伝達機構によって回転軸11にまず伝えられ、回転軸11が回転する。そして、回転駆動力はギア81から中間ギア83に伝えられ、ギヤ83からギヤ82に伝えられて撹拌軸12が回転する。なお、モータ701a〜701cは、トナーホッパー70のそれぞれ対応して複数個(この実施形態では4個)設けられている。なお、クラッチ等を用いて必要なトナーホッパー70にのみ回転駆動力を伝えるようにして、モータの個数を減らしてももちろん構わない。   As shown in FIG. 6, a gear 81 is attached to the end of the rotating shaft 11 that rotates the supply screw 703 (shown in FIG. 5) protruding from the toner hopper 70, and a first coupling is attached to the end. A portion 111 is provided. A gear 82 is attached to the end of the stirring shaft 12 protruding from the toner hopper 70. The gear 81 and the gear 82 mesh with the intermediate gear 83 that is rotatably attached to the side surface of the toner hopper 70. The rotational driving force is first transmitted from the motor 701 to the rotating shaft 11 by a transmission mechanism (not shown), and the rotating shaft 11 rotates. The rotational driving force is transmitted from the gear 81 to the intermediate gear 83, and from the gear 83 to the gear 82, so that the stirring shaft 12 rotates. A plurality of motors 701a to 701c are provided corresponding to each of the toner hoppers 70 (four in this embodiment). Of course, the number of motors may be reduced by transmitting the rotational driving force only to the necessary toner hopper 70 using a clutch or the like.

図7に、トナー量に対応したフロート部材704の変動状態を示す。フロート部材704の自由端側には浮体704bが設けられており、トナーの上面レベルに応じて上下動する。浮体704bの上面には磁石704cが設けられており、トナーホッパー70の外側面に配置された不図示のリードスイッチによって磁石704cの位置が検出される。トナーが十分にある場合はフロート部材704が上方に位置する(図7(a),(b))。一方、トナーホッパー70内のトナー量が少なくなるとトナーの上面が低下し、フロート部材704は下方に下がる。すると、リードスイッチがONとなり、モータ701によってトナーボトル72のボトル部722が所定時間(例えば10秒間)回転され、トナーボトル72からトナーホッパー70内にトナーが供給される。   FIG. 7 shows the fluctuation state of the float member 704 corresponding to the toner amount. A floating body 704b is provided on the free end side of the float member 704, and moves up and down according to the upper surface level of the toner. A magnet 704 c is provided on the upper surface of the floating body 704 b, and the position of the magnet 704 c is detected by a reed switch (not shown) disposed on the outer surface of the toner hopper 70. When there is sufficient toner, the float member 704 is positioned above (FIGS. 7A and 7B). On the other hand, when the amount of toner in the toner hopper 70 is reduced, the upper surface of the toner is lowered and the float member 704 is lowered. Then, the reed switch is turned on, the bottle portion 722 of the toner bottle 72 is rotated for a predetermined time (for example, 10 seconds) by the motor 701, and toner is supplied from the toner bottle 72 into the toner hopper 70.

図8に、正面扉Dを開状態としたときの画像形成装置の斜視図を示す。正面扉Dは下辺を軸として開閉自在であり、開状態のとき正面扉Dは略水平状態で維持される。正面扉Dを開状態とすると、装置本体1側では、トナーボトル72の第2カップリング部726、供給スクリュ703を回転させる回転軸11の端部に設けられ第1カップリング部111とが露出する。正面扉Dの内側面にはギヤホルダGHが取り付けられており、ギヤホルダGHの表面には第3カップリング部211及び第4カップリング部221とが露出する。ギヤホルダGHの内部構造については後述する。   FIG. 8 is a perspective view of the image forming apparatus when the front door D is opened. The front door D can be opened and closed with the lower side as an axis, and the front door D is maintained in a substantially horizontal state in the open state. When the front door D is in an open state, on the apparatus main body 1 side, the second coupling portion 726 of the toner bottle 72 and the first coupling portion 111 provided at the end of the rotating shaft 11 that rotates the supply screw 703 are exposed. To do. A gear holder GH is attached to the inner side surface of the front door D, and the third coupling portion 211 and the fourth coupling portion 221 are exposed on the surface of the gear holder GH. The internal structure of the gear holder GH will be described later.

図9に、ギヤホルダGHの正面扉Dへの取り付け図を示す。正面扉Dは、通常、樹脂成型したものであって比較的大きい部品であるため、高い寸法精度が得られにくい。このため、正面扉DにギヤホルダGHを固定してしまうと、カップリング部が正常に係合しないおそれがある。そこで、ネジ24の軸部よりも大きい径の穴27をギヤホルダGHに形成し、段付きネジ24の軸部を穴27に挿通させてギヤホルダGHを正面扉Dにスライド可能に取り付ける。そして、ギヤホルダGHに位置決め用の突起25a,25bを設けると共に、装置本体1に突起25a,25bが係入する穴26a,26b(図8に図示)を形成する。   In FIG. 9, the attachment figure to the front door D of the gear holder GH is shown. Since the front door D is usually a resin-molded and relatively large part, it is difficult to obtain high dimensional accuracy. For this reason, if the gear holder GH is fixed to the front door D, there exists a possibility that a coupling part may not engage normally. Therefore, a hole 27 having a larger diameter than the shaft portion of the screw 24 is formed in the gear holder GH, and the shaft portion of the stepped screw 24 is inserted into the hole 27 so that the gear holder GH is slidably attached to the front door D. Then, positioning protrusions 25a and 25b are provided on the gear holder GH, and holes 26a and 26b (shown in FIG. 8) into which the protrusions 25a and 25b are engaged are formed in the apparatus main body 1.

図10に示すように、このような構成によれば、正面扉Dを閉状態にすると、ギヤホルダGHの突起25a,25bが装置本体の穴26a,26bに係入するようにギヤホルダGHがスライドして、カップリング部が正常に係合する位置にギヤホルダGHが位置決めされる。なお、ギヤホルダGHに穴を形成し、装置本体1に突起を形成し、ギヤホルダGHの位置決めを行ってももちろん構わない。また、装置本体1に形成する穴26a,26bの一方を長穴にしておくと、突起25a,25bの穴26a,26bへの係入が円滑に行われるようになる。   As shown in FIG. 10, according to such a configuration, when the front door D is closed, the gear holder GH slides so that the protrusions 25a and 25b of the gear holder GH are engaged with the holes 26a and 26b of the apparatus body. Thus, the gear holder GH is positioned at a position where the coupling portion is normally engaged. Of course, a hole may be formed in the gear holder GH, a protrusion may be formed in the apparatus main body 1, and the gear holder GH may be positioned. If one of the holes 26a and 26b formed in the apparatus main body 1 is a long hole, the protrusions 25a and 25b can be smoothly engaged with the holes 26a and 26b.

図11に、ギヤホルダGHの内部構造を示す。ギヤホルダGHには、トナーホッパー70及びトナーボトル72に合わせて4組のギヤ列が内蔵されている。4組のギヤ列は同じ構成であるので、その1組について以下説明する。ギヤホルダGHの内側面に、第1ギヤ21と中間ギア23、及び中間ギア23と第2ギア22とがそれぞれ歯合するように回転自在に取り付けられている。第1ギア21及び第2ギア22の端面には、周方向に等間隔に3つの突起からなる第3カップリング部211及び第4カップリング部221が形成されている。また、第1ギア21及び第2ギア22は回転軸に外挿されたバネSによって外方に常に付勢されている。   FIG. 11 shows the internal structure of the gear holder GH. The gear holder GH incorporates four sets of gear trains according to the toner hopper 70 and the toner bottle 72. Since the four sets of gear trains have the same configuration, one set will be described below. The first gear 21 and the intermediate gear 23, and the intermediate gear 23 and the second gear 22 are rotatably attached to the inner side surface of the gear holder GH. On the end surfaces of the first gear 21 and the second gear 22, a third coupling portion 211 and a fourth coupling portion 221 made of three protrusions are formed at equal intervals in the circumferential direction. Further, the first gear 21 and the second gear 22 are always urged outward by a spring S inserted on the rotation shaft.

図12に示すように、正面扉Dを閉状態にすると、回転軸11の第1カップリング部111と第1ギアの第3カップリング部211、及びボトル部722の第2カップリング部726と第2ギアの第4カップリング部221とが係合する。具体的には、第3カップリング部211及び第4カップリング部221の3つの突起が、第1カップリング部111及び第2カップリング部726の3つの凹部に係合する。これにより、モータ701(図6に図示)から回転駆動力によって回転軸11が回転すると、第1カップリング部111と第3カップリング部211との係合によって第1ギア21が回転する。そして、中間ギア23を介して第2ギア22が回転し、第4カップリング部221及び第2カップリング部726によってボトル部722が回転する。このように、1つのモータによって、供給スクリュ703の回転軸11とボトル部722とが回転するようになる。なお、第1カップリング部111と第3カップリング部211、及び第2カップリング部726と第4カップリング部221とは、それぞれ係合し回転駆動を伝達できる構造であれば特に限定はなく、従来公知の構造を用いることができる。   As shown in FIG. 12, when the front door D is closed, the first coupling part 111 of the rotating shaft 11, the third coupling part 211 of the first gear, and the second coupling part 726 of the bottle part 722 The fourth coupling portion 221 of the second gear is engaged. Specifically, the three protrusions of the third coupling portion 211 and the fourth coupling portion 221 engage with the three concave portions of the first coupling portion 111 and the second coupling portion 726. Thereby, when the rotating shaft 11 is rotated by the rotational driving force from the motor 701 (shown in FIG. 6), the first gear 21 is rotated by the engagement between the first coupling portion 111 and the third coupling portion 211. Then, the second gear 22 is rotated via the intermediate gear 23, and the bottle portion 722 is rotated by the fourth coupling portion 221 and the second coupling portion 726. Thus, the rotating shaft 11 of the supply screw 703 and the bottle part 722 are rotated by one motor. The first coupling unit 111 and the third coupling unit 211, and the second coupling unit 726 and the fourth coupling unit 221 are not particularly limited as long as they can be engaged and transmit rotational driving. A conventionally known structure can be used.

ここで、カップリング部が係合する際、両者の回転位相関係によっては、一方のカップリング部の凸部が他方の凹部に係合しない場合がある。すなわち、図13に示すように、カップリング部が軸方向で干渉し、正面扉Dが完全な閉状態にならない場合がある。本実施形態では、第1ギア21及び第2ギア22をバネSによって軸方向外方に常に付勢するとともに、中間ギア23の歯幅を長くすると共に平歯として、第1ギア21及び第2ギア22が移動しても中間ギア23と歯合可能としているので、カップリング部が干渉した場合には、第1ギア21及び第2ギア22がバネSの付勢力に抗して退避して正面扉Dを完全な閉状態にできる。また、その後、カップリング部が回転すると、カップリング部の位相差がなくなり、退避していた第1ギア21及び第2ギア22がバネSの付勢力で軸方向外方に移動する。これによりカップリング部は適正な係合状態となり、回転駆動伝達が可能となる。   Here, when the coupling portion is engaged, the convex portion of one coupling portion may not engage the other concave portion depending on the rotational phase relationship between the two. That is, as shown in FIG. 13, the coupling portion may interfere in the axial direction, and the front door D may not be completely closed. In the present embodiment, the first gear 21 and the second gear 22 are always urged outward in the axial direction by the spring S, the tooth width of the intermediate gear 23 is increased, and the first gear 21 and the second gear 22 are formed as spur teeth. Since the engagement with the intermediate gear 23 is possible even if the gear 22 moves, the first gear 21 and the second gear 22 retract against the urging force of the spring S when the coupling portion interferes. The front door D can be completely closed. Thereafter, when the coupling portion rotates, the phase difference of the coupling portion disappears, and the retracted first gear 21 and second gear 22 move outward in the axial direction by the biasing force of the spring S. Thereby, a coupling part will be in an appropriate engagement state, and rotation drive transmission is attained.

図14に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す斜視図を示す。この図の画像形成装置が、図8に示した画像形成装置と異なる点は、正面扉Dの一方の側辺を軸として開閉自在とした点である。このように構成にすると、正面扉Dを開閉させるための空間が前記実施形態の装置よりも広くなるが、開状態としたときに正面扉Dの重量を支える部材を特に要しなくなる。   FIG. 14 is a perspective view showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in this figure is different from the image forming apparatus shown in FIG. 8 in that the image forming apparatus can be opened and closed with one side of the front door D as an axis. With this configuration, the space for opening and closing the front door D is wider than that of the apparatus of the above embodiment, but a member that supports the weight of the front door D when it is in an open state is not particularly required.

本発明に係る画像形成装置では、トナー容器の回転と現像装置へのトナー供給とを共通の駆動源で行うことができ、装置の小型・軽量化が図れ有用である。   In the image forming apparatus according to the present invention, the rotation of the toner container and the toner supply to the developing device can be performed by a common drive source, which is useful because the device can be reduced in size and weight.

1 装置本体
D 正面扉
S バネ(付勢手段)
11 回転軸
21 第1ギヤ
22 第2ギヤ
25a,25b 凸部
26a,26b 凹部
70 トナーホッパー
72 トナーボトル(トナー容器)
GH ギヤホルダ
111 第1カップリング部
211 第3カップリング部
221 第4カップリング部
703 供給スクリュ(トナー供給手段)
726 第2カップリング部
1 Device body D Front door S Spring (biasing means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rotating shaft 21 1st gear 22 2nd gear 25a, 25b Convex part 26a, 26b Concave part 70 Toner hopper 72 Toner bottle (toner container)
GH gear holder 111 first coupling part 211 third coupling part 221 fourth coupling part 703 supply screw (toner supply means)
726 Second coupling part

Claims (5)

装置本体に対して着脱自在のトナー容器を、装置本体に装着し回転させることによってトナー容器からトナーホッパーにトナーを補給し、トナー供給手段を回転させることによってトナーホッパーから現像装置にトナーを定量的に補給する画像形成装置において、
前記トナー供給手段の回転軸の端面に第1カップリング部を設け、
トナー容器の装置本体装着方向後端側に第2カップリング部を設け、
第3カップリング部が端面に形成された第1ギヤと、第4カップリング部が端面に形成された第2ギアとが直接又は間接的に歯合し回転駆動を伝達するギア列を、装置本体に対して開閉自在の正面扉の内側面に設け、
前記正面扉を閉状態にすると、第3カップリング部と第1カップリング部及び第4カップリング部と第2カップリング部とがそれぞれ係合し、トナー容器及びトナー供給手段の一方の回転駆動力が他方に伝えられ、前記正面扉を開状態にすると、第3カップリング部と第1カップリング部及び第4カップリング部と第2カップリング部との係合状態がそれぞれ解消する共に、装置本体に対してトナー容器の着脱が可能となることを特徴とする画像形成装置。
A toner container that is detachable from the apparatus main body is attached to the apparatus main body and rotated to replenish toner from the toner container to the toner hopper, and the toner supply means is rotated to quantitatively supply the toner from the toner hopper to the developing device In an image forming apparatus for replenishing
A first coupling portion is provided on an end surface of the rotation shaft of the toner supply means;
A second coupling portion is provided on the rear end side of the toner container in the apparatus body mounting direction,
A gear train in which a first gear having a third coupling portion formed on an end surface and a second gear having a fourth coupling portion formed on an end surface mesh with each other directly or indirectly to transmit rotational drive. Provided on the inner surface of the front door that can be opened and closed with respect to the main body,
When the front door is closed, the third coupling portion, the first coupling portion, the fourth coupling portion, and the second coupling portion are engaged with each other, and one of the toner container and the toner supply means is driven to rotate. When the force is transmitted to the other and the front door is opened, the engagement state between the third coupling portion and the first coupling portion and the fourth coupling portion and the second coupling portion is canceled respectively. An image forming apparatus, wherein a toner container can be attached to and detached from an apparatus main body.
前記ギア列がギヤホルダ内に設けら、このギヤホルダが前記正面扉の内側面に設けられている請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the gear train is provided in a gear holder, and the gear holder is provided on an inner surface of the front door. 前記ギヤホルダに突起又は穴が形成され、装置本体に穴又は突起が形成され、前記ギヤホルダは前記正面扉にスライド自在に取り付けられ、前記正面扉を閉状態にすると、前記ギヤホルダの突起又は穴が装置本体の穴又は突起と係合し、前記ギヤホルダの位置決めがなされる請求項2記載の画像形成装置。   A protrusion or hole is formed in the gear holder, a hole or protrusion is formed in the apparatus main body, the gear holder is slidably attached to the front door, and when the front door is closed, the protrusion or hole of the gear holder is formed in the apparatus. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the gear holder is positioned by engaging with a hole or a protrusion of the main body. 第1ギヤを第1カップリング部の方向に、第2ギヤを第2カップリング部の方向にそれぞれ付勢する付勢手段を設けた請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising urging means for urging the first gear toward the first coupling portion and the second gear toward the second coupling portion. 第1カップリング部及び第3カップリング部の一方が軸方向に突出した凸部で、もう一方が前記凸部に係合する凹部であり、第2カップリング部及び第4カップリング部の一方が軸方向に突出した凸部で、もう一方が前記凸部に係合する凹部である請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。   One of the first coupling part and the third coupling part is a convex part protruding in the axial direction, and the other is a concave part engaging with the convex part, and one of the second coupling part and the fourth coupling part The image forming apparatus according to claim 1, wherein a convex portion protruding in the axial direction and the other is a concave portion engaged with the convex portion.
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