JP2023169554A - トナー供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの安定供給を実現しつつ回転駆動系への負荷の低減が図られたトナー供給装置を提供する。【解決手段】トナー供給装置は、端面に駆動用溝部４７を含みかつ外周面に加振用凹部４８を含むトナー容器４０と、駆動用溝部４７に係合してトナー容器４０を回転させる駆動用突部５４ａを含む駆動カップリング５４と、トナー容器４０を押圧する加振用突部６１を含む加振部材６０とを備える。加振用突部６１は、加振用凹部４８に入り込むことでトナー容器４０を持ち上げる方向に付勢し、加振用凹部４８から脱することで付勢を解除する形状を有する。加振用突部６１が加振用凹部４８に入り込んだ状態において、加振用突部６１がトナー容器４０を付勢する方向に一致する方向に、駆動用溝部４７に駆動用突部５４ａが係合した状態のままトナー容器４０が移動可能となるように、駆動用溝部４７に逃げ部４７ｃが設けられる。【選択図】図８

Description

本発明は、トナー容器を回転させることによってトナーを供給するトナー供給装置、および、これを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、装着されたトナー容器を回転させることで当該トナー容器から供給されるトナーを利用して画像形成を行なう。この種の画像形成装置においては、トナー容器に収容されているトナーが凝集してトナー容器の内壁に付着してしまうことがある。トナー容器の内壁に付着したトナーは、トナー容器を回転させるだけでは内壁から剥離させることが難しい。

そのため、たとえば特開平１１－２７２０５２号公報（特許文献１）に開示のトナー供給装置においては、トナー容器に嵌合してこれと共に回転する筒状保持部材の外周面に形成された段差部を、当該筒状保持部材の外周面に嵌合してこれを回転可能に支持する本体側保持部材の内周面に形成された凹部に落ち込ませることでトナー容器を加振し、これによってトナー容器の内壁に付着したトナーを剥離させることが行なわれている。

特開平１１－２７２０５２号公報

ここで、上記特許文献１に開示のトナー供給装置とした場合には、筒状保持部材の段差部が本体側保持部材の凹部以外の内周面に接触して回転している間、トナー容器の回転軸と、トナー供給装置の回転駆動系の回転軸とがずれた状態でこれらが回転することになる。この軸ずれに対して何らの対策も行なわかった場合には、トナー供給装置の回転駆動系に過大な負荷が加わり、これによってトナー供給装置が故障するおそれがある。そのため、トナー供給装置の耐久性の向上を図るためには、回転駆動系への負荷を如何にして低減するかが重要となる。

したがって、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、トナーの安定供給を実現しつつ回転駆動系への負荷の低減が図られたトナー供給装置、および、これを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に基づくトナー供給装置は、円柱状の外形を有するトナー容器と、上記トナー容器を回転させる駆動カップリングと、上記トナー容器に振動を加える加振部材とを備えている。上記トナー容器は、当該トナー容器の軸線の延在方向に位置する端面に駆動用溝部を有するとともに、外周面に加振用凹部を有している。上記駆動カップリングは、上記駆動用溝部に係合した状態で回転することにより、上記トナー容器を上記軸線回りに回転させる駆動用突部を有している。上記加振部材は、上記トナー容器の外周面を押圧する加振用突部を有している。上記加振用突部は、上記加振用凹部に入り込むことで上記トナー容器を持ち上げる方向に付勢するとともに、上記加振用凹部から脱することでその付勢を解除する形状を有している。上記本発明に基づくトナー供給装置にあっては、上記加振用突部が上記加振用凹部に入り込んだ状態において、上記加振用突部によって上記トナー容器が付勢される方向に一致する方向に、上記駆動用溝部に上記駆動用突部が係合した状態のまま上記トナー容器が移動可能となるように、上記駆動用溝部に逃げ部が設けられている。

本発明に基づく画像形成装置は、上述した本発明に基づくトナー供給装置を備えている。

本発明によれば、トナーの安定供給を実現しつつ回転駆動系への負荷の低減が図られたトナー供給装置、および、これを備えた画像形成装置を提供することが可能になる。

実施の形態に係る画像形成装置の外観構成を示す斜視図である。 図１に示すプリンタ部の内部構造を示す概略図である。 図２に示すトナー供給装置を示す斜視図である。 図３に示すトナー容器の回転駆動機構を示す斜視図である。 図３に示すトナー容器および加振部材をトナー容器の軸線方向に沿って見た模式図である。 図５に示す加振用突部がトナー容器の加振用凹部以外の外周面に当接している状態を示す部分拡大図である。 図５に示す加振用突部がトナー容器の加振用凹部に当接している状態を示す部分拡大図である。 図３に示す加振用突部が加振用凹部に入り込む前後におけるトナー容器の駆動用溝部と駆動カップリングの駆動用突部との係合状態を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態は、画像形成装置として、たとえばコピー機能、スキャン機能およびプリント機能等の複数の機能を備えた複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）を例示するものである。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る画像形成装置の外観構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示すプリンタ部の内部構造を示す概略図である。以下においては、まず、上述した図１および図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１の構成について説明する。

図１および図２に示すように、画像形成装置１は、その中央部に配置されたプリンタ部２と、プリンタ部２の下方に配置された給紙カセット３と、プリンタ部２の上方に配置された排紙トレイ４と、排紙トレイ４の上部に配置されたスキャナ部５および操作パネル６とを備えている。

プリンタ部２は、後述する給紙トレイ１０から給紙されるシート９に対して電子写真方式による画像形成を行なうものであり、印刷対象となる画像データに基づくトナー像をシート９に転写し、そのトナー像をシート９に定着させて排紙トレイ４上に排出する。プリンタ部２の正面には、内部に装着されているトナー容器４０を交換する際に開閉可能な扉部材２ｃが設けられている。

給紙カセット３は、その内側に給紙トレイ１０を有しており、画像形成装置１の正面側に引き出すことで当該給紙トレイ１０に印刷用紙等のシート９の束を収容することができる。

スキャナ部５は、ユーザーによってセットされる原稿の画像を光学的に読み取って画像データを生成する。たとえば、ユーザーによって指定されたジョブがコピージョブである場合には、スキャナ部５が原稿の画像を読み取ることによって画像データを生成し、プリンタ部２が当該画像データに基づいてシート９に対する画像形成を行なう。

操作パネル６は、ユーザーが画像形成装置１を操作する際のユーザーインタフェースとなるものであり、ユーザーに対して各種画面を表示し、ユーザーによる操作を受け付ける。

図２に示すように、プリンタ部２は、その内部に、シート９を搬送するシート搬送機構２ａと、画像形成機構２ｂとを備えている。

シート搬送機構２ａは、給紙トレイ１０からシート９を取り出し、これを図２中破線で示す搬送路１１に沿って矢印Ｆ１方向に搬送するものである。シート搬送機構２ａは、給紙トレイ１０の近傍に設けられたピックアップローラー１２および給紙ローラー１３と、搬送路１１に設けられたタイミングローラー１４、二次転写ローラー２３、定着部２８および排紙ローラー１５とを備えている。

シート搬送機構２ａは、まず、給紙トレイ１０に収容されたシート９の束の最上部から１枚のシート９を取り出し、これをピックアップローラー１２および給紙ローラー１３によって搬送路１１に送り出す。

次に、搬送路１１に沿って搬送されるシート９は、タイミングローラー１４の位置で待機する。当該シート９は、後述する画像形成機構２ｂによって中間転写ベルト２２に一次転写されたトナー像が二次転写ローラー２３の位置に到達するタイミングに合わせて、タイミングローラー１４によって二次転写ローラー２３に向けて供給される。その結果、シート９が二次転写ローラー２３の位置を通過する際に、中間転写ベルト２２に一次転写されているトナー像が、シート９の表面に二次転写されることになる。

次に、トナー像が転写されたシート９は、定着部２８を通過する。その際、当該定着部２８によってシート９に加熱処理および加圧処理が施されることにより、シート９の表面にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着されたシート９は、排紙ローラー１５によって排紙トレイ４上へ排出されることになる。

画像形成機構２ｂは、駆動ローラー２０と、従動ローラー２１と、中間転写ベルト２２と、二次転写ローラー２３と、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色に対応して個別に設けられる画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、中間転写ベルト２２を挟んで画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋに対向してそれぞれ配置される一次転写ローラー２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと、画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれに各色のトナーを供給するトナー供給装置５０と、トナー供給装置５０から各画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれにトナーを供給するために接続されるジョイント４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋとを備えている。

駆動ローラー２０は、シート９の搬送路１１を挟んで二次転写ローラー２３に対向する位置に設けられ、図示しないモーター等によって所定方向（本実施の形態においては、図中における反時計回り方向）に回転駆動する。

従動ローラー２１は、鉛直方向において駆動ローラー２０と略同一の位置であってかつ水平方向において駆動ローラー２０から離間した位置に配置されている。従動ローラー２１は、図示しないスプリング等によって駆動ローラー２０から離間する方向（すなわち、図中における左方向）に付勢されることにより、後述する中間転写ベルト２２に張力を付与している。

中間転写ベルト２２は、駆動ローラー２０および従動ローラー２１に張架された無端ベルトである。中間転写ベルト２２は、駆動ローラー２０が所定方向に回転駆動することにより、図２中に示す矢印Ｆ２方向に循環移動され、これによって従動ローラーも従動回転することになる。

中間転写ベルト２２の下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋが所定間隔で配置されている。画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、それぞれ取り扱うトナーの色が異なるだけであり、具体的な構成および動作は互いに共通している。そのため、本実施の形態においては、各色の画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれを区別しないときには、これらを総称して画像形成ユニット３０と称することとする。

画像形成ユニット３０は、中間転写ベルト２２を挟んで一次転写ローラー２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋのそれぞれと対向する位置に配置される感光体ドラム３１を含んでいる。感光体ドラム３１は、円筒状ドラムの表面に感光層が形成された像担持体である。

感光体ドラム３１の周囲には、帯電部３２と、露光部３３と、現像部３４と、クリーナー３５とが配置されている。

帯電部３２は、感光体ドラム３１の表面の感光層を所定電荷に帯電させる。露光部３３は、たとえば半導体レーザーや発光ダイオード等の光源を有しており、描画対象となる画像データに基づいて所定電荷に帯電した感光層を露光することにより、感光体ドラム３１の表面に静電潜像を形成する。現像部３４は、その内部にトナーを含む現像剤が充填されており、感光体ドラム３１の表面に当該現像剤を付与することにより、露光部３３によって形成された静電潜像をトナーで顕像化する。このように構成することにより、感光体ドラム３１の表面にトナー像が形成されることになる。なお、クリーナー３５は、中間転写ベルト２２に一次転写されずに感光体ドラム３１の表面に残留したトナーを除去するものである。

感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２２が感光体ドラム３１と一次転写ローラー２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋとの間を通過する際に中間転写ベルト２２に一次転写される。このような動作が各色の画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋにおいて順次行なわれることにより、中間転写ベルト２２にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が順次重畳して一次転写されてカラー画像が形成される。

当該カラー画像は、シート９が中間転写ベルト２２と二次転写ローラー２３との間に形成されたニップ部を通過する際に、シート９に対して二次転写されることになる。なお、シート９に二次転写されずに中間転写ベルト２２に残留したトナーは、図示しないクリーニング手段で回収される。

図３は、図２に示すトナー供給装置を示す斜視図である。図４は、図３に示すトナー容器の回転駆動機構を示す斜視図であり、図４（Ａ）は、トナー容器の端面の構造を、図４（Ｂ）は、回転駆動部の構造をそれぞれ示している。図５は、図３に示すトナー容器および加振部材をトナー容器の軸線方向に沿って見た模式図であり、図５（Ａ）は、加振用突部が加振用凹部に入り込んでいない状態の模式図、図５（Ｂ）は、加振用突部が加振用凹部に入り込んだ状態の模式図である。図６および図７は、いずれも図５に示すトナー容器の外周面と加振用突部との当接部分の拡大図であり、図６は、加振用突部がトナー容器の加振用凹部以外の外周面に当接している状態を示す部分拡大図、図７は、加振用突部がトナー容器の加振用凹部に当接している状態を示す部分拡大図である。次に、これら図３ないし図７と、上述した図２とを参照して、本実施の形態に係るトナー供給装置５０の構成について説明する。

図３ないし図７に示すトナー供給装置５０は、トナー容器４０に含まれるトナー量が所定量未満である場合（すなわち、自重が小さい場合）にのみ、トナー容器４０を加振部材６０によって持ち上げたり、落下させたりすることでこれを加振可能に構成されている。これにより、トナー供給装置５０は、トナー容器４０の内壁に付着したトナーを剥離することができる。

なお、トナー量が所定量未満である場合にのみ加振部材６０によってトナー容器４０の加振を行なうことは、加振部材６０による付勢力を調整することで実現されているが、その詳細については後述することとする。

図２および図３に示すように、トナー供給装置５０は、画像形成ユニット３０の上方に配置されたサブホッパーユニット４１と、当該サブホッパーユニット４１の上方に配置された各色のトナー容器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋと、トナー容器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋをその軸線４９（図４（Ａ）参照）回りに回転させるための回転保持部５１、駆動源５２および回転駆動部５３と、トナー容器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに振動を加える加振部材６０とを備えている。

サブホッパーユニット４１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応するサブホッパー４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋを含んでいる。トナー容器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、その軸線４９方向と直交する方向において互いに隣り合って配置されており、各色に対応するサブホッパー４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋに対してトナーを供給する。

サブホッパー４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋには、トナーを供給するジョイント４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋがそれぞれ接続されており、各色の画像形成ユニット３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの現像部３４には、サブホッパー４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋからジョイント４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋを介して各色のトナーが供給される。

なお、本実施の形態においては、各色のトナー容器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを区別しないときには、これらを総称してトナー容器４０と称し、また、各色のサブホッパー４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋを区別しないときには、これらを総称してサブホッパー４２と称することとする。

図３および図４に示すように、トナー容器４０は、円柱状の外形を有し、トナーを収容する容器本体４４と、当該容器本体４４の端部に設けられたキャップ部４５とを有している。容器本体４４およびキャップ部４５は、相対的に回転可能に取付けられている。容器本体４４は、そのキャップ部４５が設けられている側の一端が、サブホッパーユニット４１によって保持されており、他端が、容器本体４４を回転可能に構成された回転保持部５１によって保持されている。

トナー容器４０は、トナー供給装置５０に対して着脱可能である。たとえば、本実施の形態に係る画像形成装置１においては、プリンタ部２に設けられた扉部材２ｃ（図１参照）が開放されることでトナー供給装置５０が外部に露出した状態になるため、当該トナー供給装置５０に対して手動操作によってトナー容器４０の着脱が行えることになる。キャップ部４５の正面側には、容器本体４４を手動操作によって回転させるツマミ４５ａが形成されている。これにより、装着に際して容器本体４４の回転方向における位置が調整可能になる。

トナー容器４０は、これがトナー供給装置５０に装着される際、容器本体４４の端面４４ａを先端にしてプリンタ部２の正面側から図３中に示すＸ方向に向けて差し込まれる。これにより、各色のトナー容器４０のキャップ部４５は、サブホッパーユニット４１の上部に載置されることになる。

容器本体４４のキャップ部４５側の端部には、図示しないトナー供給口が設けられている。そのため、トナー容器４０がトナー供給装置５０に装着されることにより、トナー供給口がサブホッパー４２上に位置することとなる。

キャップ部４５は、上記トナー供給口を開閉するシャッターとして機能する。そのため、キャップ部４５を容器本体４４に対して相対回転させることでトナー供給口を開放させることにより、トナー供給装置５０は、トナー容器４０に収容されているトナーをサブホッパー４２に供給可能な状態となる。この状態において容器本体４４を回転することにより、キャップ部４５に向かって移動したトナーが、トナー供給口からサブホッパー４２に向けて落下してこれに供給される。

容器本体４４の外周面には、螺旋溝４６が設けられている。これにより、容器本体４４には、その内側に向けて突出した螺旋状の突条部が、螺旋溝４６に対応する位置に形成されることになる。当該螺旋状の突条部は、容器本体４４の回転に伴って内部のトナーをキャップ部４５に向けて搬送する機能を有している。

図３ないし図５に示すように、容器本体４４は、その外周面に一対の加振用凹部４８を有している。当該一対の加振用凹部４８は、トナー容器４０の軸線４９方向（すなわち、図３におけるＸ方向）に沿って直線状に形成されている。

加振用凹部４８は、後述するように、トナー容器４０の回転駆動に連動してこれに振動を加えるために設けられたものである。本実施の形態においては、これら一対の加振用凹部４８が、トナー容器４０の軸線４９方向に沿って見た場合に１８０°の回転対称位置に配置されている。これにより、トナー容器４０が１／２回転する毎にトナー容器４０に振動が加えられることとなる。なお、加振用凹部４８の数は、特にこれが２つに限定されるものではなく、たとえば１つであってもよい。

容器本体４４の一端を保持する回転保持部５１には、モーター等の駆動源５２が接続されている。本実施の形態においては、２つの回転保持部５１が設けられており、これらの各々が２つの容器本体４４を回転可能に保持している。

図４（Ａ）に示すように、トナー容器４０は、当該トナー容器４０の軸線４９方向に位置する一対の端面のうちの回転保持部５１側の端面４４ａに、一対の第１駆動用溝部４７ａおよび第２駆動用溝部４７ｂを有している。第１駆動用溝部４７ａおよび第２駆動用溝部４７ｂは、軸線４９方向に沿って見た場合における１８０°の回転対称位置に配置されている。

また、第１駆動用溝部４７ａには、これに後述する第１駆動用突部５４ａ１が係合した状態のままトナー容器４０が移動可能となるように、第１逃げ部４７ｃ１が設けられており、同様に、第２駆動用溝部４７ｂには、これに後述する第２駆動用突部５４ａ２が係合した状態のままトナー容器４０が移動可能となるように、第２逃げ部４７ｃ２が設けられているが、その詳細については後述することとする。

図４（Ｂ）に示すように、回転駆動部５３の先端には、駆動カップリング５４が設けられている。駆動カップリング５４は、上述した駆動源５２による駆動力が回転駆動部５３に伝達されることで当該回転駆動部５３が動作することにより、回転軸５５を中心として図中に示す回転方向Ｒへ回転することになる。ここで、本実施の形態においては、回転軸５５は、トナー容器４０の軸線４９に一致している。

駆動カップリング５４は、当該駆動カップリング５４のトナー容器４０に面する側の端面に、一対の第１駆動用突部５４ａ１および第２駆動用突部５４ａ２を有している。第１駆動用突部５４ａ１および第２駆動用突部５４ａ２は、軸線４９方向に沿って見た場合に、１８０°の回転対称位置に配置されている。

第１駆動用突部５４ａ１は、第１駆動用溝部４７ａに係合し、第２駆動用突部５４ａ２は、第２駆動用溝部４７ｂに係合している。駆動カップリング５４は、この状態で回転することにより、図４（Ａ）に示すように、トナー容器４０をその軸線４９回りに回転させることができる。

なお、本実施の形態においては、第１駆動用溝部４７ａおよび第２駆動用溝部４７ｂを区別しないときには、これらを総称して駆動用溝部４７と称し、また、第１駆動用突部５４ａ１および第２駆動用突部５４ａ２を区別しないときには、これらを総称して駆動用突部５４ａと称し、さらに、第１逃げ部４７ｃ１および第２逃げ部４７ｃ２を区別しないときには、これらを総称して逃げ部４７ｃと称することとする。

図３および図５に示すように、加振部材６０は、台部６９を有している。回転保持部５１側に位置する容器本体４４の端部の外周面は、当該台部６９上に載置されている。本実施の形態においては、互いに隣り合って配置されている４つのトナー容器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋをそれぞれ支持するように、４つの加振部材６０が互いに隣り合って配置されている。

図３および図５ないし図７に示すように、加振部材６０は、トナー容器４０の外周面を押圧する加振用突部６１を有している。加振用突部６１は、トナー容器４０の回転駆動に連動して当該加振用突部６１が加振用凹部４８に入り込むことでトナー容器４０を持ち上げる方向に付勢するとともに、加振用凹部４８から脱することでその付勢を解除する形状を有するものである。これにより、加振用突部６１は、トナー容器４０を加振することが可能になるが、その詳細については、後述することとする。

ここで、加振部材６０は、たとえば金属、樹脂およびウレタンフォーム等の弾性部材にて構成されている。加振部材６０としては、板バネ形状を有するものや外部に設けられたコイルスプリング等によって外力が印加されたものにて構成されていることが好ましい。これにより、加振用突部６１は、図５中に示す所定の押圧力Ｆ１にてトナー容器４０の外周面を常に押圧することが可能になる。

トナー容器４０の軸線４９方向における加振部材６０の位置は、回転保持部５１が設けられている側に配置されることが好ましい。これにより、加振部材６０がサブホッパーユニット４１側に配置される場合に比べ、トナーの搬送経路の上流側においてトナー容器４０に振動を付与できるため、より効率的にトナーが供給可能になる。

図６および図７に示すように、加振用突部６１は、容器本体４４の外周面に当接する頂部６６と、トナー容器４０の回転方向Ｒにおける頂部６６の上流側に位置する第１傾斜面６７および下流側に位置する第２傾斜面６８とを有している。

図６に示すように、第１傾斜面６７は、頂部６６の当接位置における容器本体４４の外周面に対する接線４０Ｌとの成す角度αが鋭角となるように構成されている。これにより、図７に示すように加振用突部６１が加振用凹部４８に入り込んだ後において、さらに容器本体４４が回転することにより、加振用凹部４８の後端部４８ａが第１傾斜面６７に当接することになるとともに、さらにその後において、容器本体４４がスムーズに回転可能になり、さらにその後において、加振用突部６１が加振用凹部４８からスムーズに脱することが可能になる。

また、図６に示すように、第２傾斜面６８は、接線４０Ｌとの成す角度βが、上記角度αよりも大きくなるように構成されている。これにより、加振用突部６１が加振用凹部４８に入り込んだ際の瞬間的な変位量を大きく確保できることになり、結果としてトナー容器４０に付与する振動を大きくすることが可能になる。

容器本体４４の外周面の法線方向に向かって突出する加振用突部６１の高さＨは、加振用凹部４８の深さよりも大きくすることが好ましい。これにより、加振用突部６１が加振用凹部４８に入り込んだ際に頂部６６によって加振用凹部４８の底部を叩くことが可能になり、結果としてトナー容器４０に付与する振動を大きくすることができる。

図８は、図３に示す加振用突部が加振用凹部に入り込む前後におけるトナー容器の駆動用溝部と駆動カップリングの駆動用突部との係合状態を示す模式図である。次に、この図８を参照して、本実施の形態に係るトナー供給装置５０の動作について説明する。

図８（Ａ）に示すように、容器本体４４の加振用凹部４８が加振部材６０の加振用突部６１とは異なる位置にある状態において、加振用突部６１は、容器本体４４の外周面に当接してこれを所定の押圧力Ｆ１にて押圧している。ここで、この状態におけるトナー容器４０の軸線４９の鉛直方向における位置を、初期位置と称することとする。

次に、図８（Ａ）に示す状態からトナー容器４０が図中に示す回転方向Ｒに回転することにより、図８（Ｂ）に示すように、加振用凹部４８が加振用突部６１の位置に到達し、加振用凹部４８に加振用突部６１が入り込む。これにより、加振用突部６１の頂部６６が加振用凹部４８の底部に当接することになる。さらに、これと同時かあるいは少し遅れたタイミングで、加振用突部６１の第１傾斜面６７が加振用凹部４８の回転方向Ｒにおける上流側の部分に当接する。これにより、加振用突部６１は、図中に示す所定の付勢力Ｆ２にて、トナー容器４０を持ち上げる方向に付勢することになる。

次に、加振用突部６１が加振用凹部４８に入り込んだ状態において、トナー容器４０が回転方向Ｒに回転する。このとき、トナー容器４０に含まれるトナー量が所定量以上である場合には、第１傾斜面６７を介して加振用突部６１に加えられるトナー容器４０の自重が加振用突部６１の付勢力Ｆ２を上回ることにより、加振用突部６１は、トナー容器４０を持ち上げることができない。

さらに、トナー容器４０の回転によって加えられる力およびトナー容器４０の自重が押圧力Ｆ１に抗して加振用突部６１に付与されることにより、加振用突部６１が後退する。これにより、加振用突部６１が加振用凹部４８から脱することになり、結果としてトナー容器４０は、加振部材６０によって持ち上げられることなく回転を継続する。

一方で、トナー容器４０に含まれるトナー量が所定量未満である場合には、加振用突部６１の付勢力Ｆ２がトナー容器４０の自重を上回ることになる。そのため、図８（Ｃ）に示すように、加振用凹部４８に加振用突部６１が入り込んだ状態でトナー容器４０が回転することにより、トナー容器４０が、加振部材６０によって持ち上げられる（図中矢印ＤＲを参照）。

より具体的には、加振用突部６１の少なくとも一部が加振用凹部４８に入り込んだ状態が維持されつつ、加振用凹部４８の回転方向Ｒにおける上流側の部分および当該部分に隣接する容器本体４４の外周面が第１傾斜面６７に乗り上げることにより、トナー容器４０が、加振部材６０によって持ち上げられる。その結果、トナー容器４０は、その軸線４９の位置が上述した初期状態から鉛直方向に変位するように移動させられることになる。

次に、加振部材６０によって持ち上げられたトナー容器４０がさらに回転方向Ｒに回転することにより、その回転によって加えられる力およびトナー容器４０の自重が押圧力Ｆ１に抗して加振用突部６１に付与されることになり、結果として加振用突部６１が加振用凹部４８から脱する。

これにより、加振用突部６１による付勢が解除され、トナー容器４０は、加振用突部６１から落下する。その際、トナー容器４０には、その自重によって振動が付与される。そのため、トナー容器４０の内部に収容されるトナーが凝集してその内壁に付着している場合においても、トナー容器４０が振動することにより、その内壁に付着したトナーを剥離させることが可能になる。

ここで、駆動用溝部４７には、加振用凹部４８に加振用突部６１が入り込んだ状態において、加振用突部６１によってトナー容器４０が付勢される方向に一致する方向に、上述した逃げ部４７ｃが設けられている。

より具体的には、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示すように、トナー容器４０の軸線４９方向に沿って見た場合に、駆動用突部５４ａが係合した駆動用溝部４７には、トナー容器４０が付勢される方向（すなわち、鉛直方向）と一致する方向において駆動用突部５４ａを挟み込むように、一対の逃げ部４７ｃが配置されている。すなわち、加振用凹部４８に加振用突部６１が入り込んだ状態において、一対の逃げ部４７ｃおよび加振用突部６１が、鉛直方向において並んで配置されている。

このように構成した場合には、トナー容器４０が加振部材６０によって持ち上げられたり、落下させられたりする際にも、駆動用溝部４７に駆動用突部５４ａが係合した状態のまま当該トナー容器４０が移動可能となる。そのため、トナー供給装置５０の回転駆動系に過大な負荷が加わることなくトナー容器４０の内壁に付着したトナーを剥離させることが可能になる。

すなわち、加振部材によってトナー容器が持ち上げられたり、落下させられたりする際に、トナー容器の端面に設けられる駆動用溝部に逃げ部が設けられていない場合には、駆動用溝部と駆動カップリングの駆動用突部とが干渉することでトナー供給装置の回転駆動系に過大な負荷が加わり、トナー供給装置に破損や故障が生じるおそれがある。

この点、本実施の形態に係るトナー供給装置５０においては、駆動用溝部４７が上述した逃げ部４７ｃを有していることにより、加振部材によってトナー容器が持ち上げられたり、落下させられたりする際に、駆動用溝部４７の延在方向におけるトナー容器４０の移動が制限されることがなくなるため、トナー供給装置の回転駆動系に過大な負荷が加わることを効果的に防止することができる。

したがって、このように構成することにより、トナーの安定供給を実現しつつ耐久性の向上が図られたトナー供給装置とすることができる。

なお、トナー容器４０に含まれるトナー量が所定量未満である場合には、トナー容器４０の内壁へのトナーの付着が問題となる一方で、トナー容器４０に含まれるトナー量が所定量以上である場合には、トナー容器４０の内壁にトナーが付着することが稀である。そのため、本実施の形態においては、上述したように、加振部材６０の付勢力を調整することにより、トナー容器４０に含まれるトナー量が所定量未満である場合にのみ、加振部材６０によるトナー容器４０の加振が行なわれる。

このように、加振部材６０の付勢力を調整することにより、トナー容器４０への加振が必要な場合においてのみ、加振部材６０によって加振を行なうことが可能になる。

＜付記＞
上述した実施の形態において開示したトナー供給装置および画像形成装置の特徴的な構成を要約すると、以下のとおりとなる。

［付記１］
円柱状の外形を有するトナー容器と、
上記トナー容器を回転させる駆動カップリングと、
上記トナー容器に振動を加える加振部材とを備え、
上記トナー容器は、当該トナー容器の軸線の延在方向に位置する端面に駆動用溝部を有するとともに、外周面に加振用凹部を有し、
上記駆動カップリングは、上記駆動用溝部に係合した状態で回転することにより、上記トナー容器を上記軸線回りに回転させる駆動用突部を有し、
上記加振部材は、上記トナー容器の外周面を押圧する加振用突部を有し、
上記加振用突部は、上記加振用凹部に入り込むことで上記トナー容器を持ち上げる方向に付勢するとともに、上記加振用凹部から脱することでその付勢を解除する形状を有し、
上記加振用突部が上記加振用凹部に入り込んだ状態において、上記加振用突部によって上記トナー容器が付勢される方向に一致する方向に、上記駆動用溝部に上記駆動用突部が係合した状態のまま上記トナー容器が移動可能となるように、上記駆動用溝部に逃げ部が設けられている、トナー供給装置。

［付記２］
上記トナー容器に含まれるトナー量が所定量以上の場合に、上記トナー容器の自重が上記加振部材の付勢力を上回ることで上記トナー容器が上記加振部材に持ち上げられず、
上記トナー容器に含まれるトナー量が所定量未満の場合に、上記トナー容器の自重が上記加振部材の付勢力を下回ることで上記トナー容器が上記加振部材に持ち上げられる、付記１に記載のトナー供給装置。

［付記３］
上記トナー容器の軸線方向に沿って見た場合に、上記加振用凹部に上記加振用突部が入り込んだ状態において、上記逃げ部および上記加振用突部が、鉛直方向において並んで配置されている、付記１または２に記載のトナー供給装置。

［付記４］
上記駆動用溝部が、一対の第１駆動用溝部および第２駆動用溝部を含み、
上記第１駆動用溝部および上記第２駆動用溝部は、上記トナー容器の軸線方向に沿って見た場合に１８０°の回転対称位置に配置され、
上記駆動用突部が、一対の第１駆動用突部および第２駆動用突部を含み、
上記第１駆動用突部および上記第２駆動用突部は、上記トナー容器の軸線方向に沿って見た場合に１８０°の回転対称位置に配置され、
上記駆動カップリングが、上記第１駆動用溝部に上記第１駆動用突部を係合させるとともに、上記第２駆動用溝部に上記第２駆動用突部を係合させて上記トナー容器を回転させる、付記１から３のいずれかに記載のトナー供給装置。

［付記５］
上記加振用突部が、上記加振用凹部に入り込んだ際に当該加振用凹部の底部に当接する頂部を有している、付記１から４のいずれかに記載のトナー供給装置。

［付記６］
上記加振用突部が、上記トナー容器の回転方向における上記頂部の上流側に位置する第１傾斜面を有し、
上記トナー容器の外周面の接線と上記第１傾斜面とが成す角度が、鋭角である、付記５に記載のトナー供給装置。

［付記７］
上記加振用突部が、上記トナー容器の回転方向における上記頂部の下流側に位置する第２傾斜面を有し、
上記トナー容器の外周面の接線と上記第２傾斜面とが成す角度が、上記トナー容器の外周面の接線と上記第１傾斜面とが成す角度よりも大きい、付記６に記載のトナー供給装置。

［付記８］
付記１から７のいずれかに記載のトナー供給装置を備える、画像形成装置。

（その他の形態等）
上述した本発明の実施の形態においては、加振部材が、トナー容器の軸線方向における回転保持部等の回転駆動系が設けられている側に配置される場合を例示したが、上記方向における加振部材の位置は、特にこれが上記位置に制限されるものではない。

また、上述した本発明の実施の形態においては、トナー容器の軸線方向においてこれを支持する加振部材の数が１つである場合を例示したが、加振部材は、上記方向において複数設けられてもよい。

さらに、上述した本実施の形態においては、トナー容器に含まれるトナー量が所定量未満である場合にのみ、加振部材によってトナー容器に振動が加えられることとなるように、加振部材の付勢力が調整されている場合を例示したが、トナー容器に含まれるトナー量の如何に関わらず常に加振部材によってトナー容器に振動が加えられることとなるように、加振部材の付勢力が調整されてもよい。

また、上述した本発明の実施の形態において示した各部の形状や構成、大きさ、数、材質等は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々変更が可能である。

また、上述した本発明の実施の形態において示した特徴的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当然に相互に組み合わせることができる。

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 画像形成装置、２ プリンタ部、２ａ シート搬送機構、２ｂ 画像形成機構、２ｃ 扉部材、３ 給紙カセット、４ 排紙トレイ、５ スキャナ部、６ 操作パネル、９ シート、１０ 給紙トレイ、１１ 搬送路、１２ ピックアップローラー、１３ 給紙ローラー、１４ タイミングローラー、１５ 排紙ローラー、２０ 駆動ローラー、２１ 従動ローラー、２２ 中間転写ベルト、２３ 二次転写ローラー、２４Ｃ，２４Ｋ，２４Ｍ，２４Ｙ 一次転写ローラー、２８ 定着部、３０，３０Ｃ，３０Ｋ，３０Ｍ，３０Ｙ 画像形成ユニット、３１ 感光体ドラム、３２ 帯電部、３３ 露光部、３４ 現像部、３５ クリーナー、４０，４０Ｃ，４０Ｋ，４０Ｍ，４０Ｙ トナー容器、４０Ｌ 接線、４１ サブホッパーユニット、４２，４２Ｃ，４２Ｋ，４２Ｍ，４２Ｙ サブホッパー、４３Ｃ，４３Ｋ，４３Ｍ，４３Ｙ ジョイント、４４ 容器本体、４４ａ 端面、４５ キャップ部、４５ａ ツマミ、４６ 螺旋溝、４７ 駆動用溝部、４７ａ 第１駆動用溝部、４７ｂ 第２駆動用溝部、４７ｃ１，４７ｃ２，４７ｃ 逃がし部、４８ 加振用凹部、４８ａ 後端部、４９ 軸線、５０ トナー供給装置、５１ 回転保持部、５２ 駆動源、５３ 回転駆動部、５４ 駆動カップリング、５４ａ 駆動用突部、５４ａ１ 第１駆動用突部、５４ａ２ 第２駆動用突部、５５ 回転軸、６０ 加振部材、６１ 加振用突部、６６ 頂部、６７ 第１傾斜面、６８ 第２傾斜面、６９ 台部。

Claims (8)

1. 円柱状の外形を有するトナー容器と、
   前記トナー容器を回転させる駆動カップリングと、
   前記トナー容器に振動を加える加振部材とを備え、
   前記トナー容器は、当該トナー容器の軸線の延在方向に位置する端面に駆動用溝部を有するとともに、外周面に加振用凹部を有し、
   前記駆動カップリングは、前記駆動用溝部に係合した状態で回転することにより、前記トナー容器を前記軸線回りに回転させる駆動用突部を有し、
   前記加振部材は、前記トナー容器の外周面を押圧する加振用突部を有し、
   前記加振用突部は、前記加振用凹部に入り込むことで前記トナー容器を持ち上げる方向に付勢するとともに、前記加振用凹部から脱することでその付勢を解除する形状を有し、
   前記加振用突部が前記加振用凹部に入り込んだ状態において、前記加振用突部によって前記トナー容器が付勢される方向に一致する方向に、前記駆動用溝部に前記駆動用突部が係合した状態のまま前記トナー容器が移動可能となるように、前記駆動用溝部に逃げ部が設けられている、トナー供給装置。
2. 前記トナー容器に含まれるトナー量が所定量以上の場合に、前記トナー容器の自重が前記加振部材の付勢力を上回ることで前記トナー容器が前記加振部材に持ち上げられず、
   前記トナー容器に含まれるトナー量が所定量未満の場合に、前記トナー容器の自重が前記加振部材の付勢力を下回ることで前記トナー容器が前記加振部材に持ち上げられる、請求項１に記載のトナー供給装置。
3. 前記トナー容器の軸線方向に沿って見た場合に、前記加振用凹部に前記加振用突部が入り込んだ状態において、前記逃げ部および前記加振用突部が、鉛直方向において並んで配置されている、請求項１に記載のトナー供給装置。
4. 前記駆動用溝部が、一対の第１駆動用溝部および第２駆動用溝部を含み、
   前記第１駆動用溝部および前記第２駆動用溝部は、前記トナー容器の軸線方向に沿って見た場合に１８０°の回転対称位置に配置され、
   前記駆動用突部が、一対の第１駆動用突部および第２駆動用突部を含み、
   前記第１駆動用突部および前記第２駆動用突部は、前記トナー容器の軸線方向に沿って見た場合に１８０°の回転対称位置に配置され、
   前記駆動カップリングが、前記第１駆動用溝部に前記第１駆動用突部を係合させるとともに、前記第２駆動用溝部に前記第２駆動用突部を係合させて前記トナー容器を回転させる、請求項１に記載のトナー供給装置。
5. 前記加振用突部が、前記加振用凹部に入り込んだ際に当該加振用凹部の底部に当接する頂部を有している、請求項１に記載のトナー供給装置。
6. 前記加振用突部が、前記トナー容器の回転方向における前記頂部の上流側に位置する第１傾斜面を有し、
   前記トナー容器の外周面の接線と前記第１傾斜面とが成す角度が、鋭角である、請求項５に記載のトナー供給装置。
7. 前記加振用突部が、前記トナー容器の回転方向における前記頂部の下流側に位置する第２傾斜面を有し、
   前記トナー容器の外周面の接線と前記第２傾斜面とが成す角度が、前記トナー容器の外周面の接線と前記第１傾斜面とが成す角度よりも大きい、請求項６に記載のトナー供給装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のトナー供給装置を備える、画像形成装置。
   

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