JP3893259B2 - トナーカートリッジと画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真記録装置、複写装置等の画像形成装置と、その画像形成装置に着脱自在に搭載されるトナーカートリッジとに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真記録装置、例えば、電子写真カラー記録装置には、媒体搬送方向に沿ってトナーの各色に応じた画像形成装置が配列したものがある。各画像形成装置には感光体が設けてあり、感光体表面に形成された静電潜像を顕像化する現像部を有する。
【0003】
現像部には感光体表面に圧接する現像ローラを挟んで感光体と対向する位置にトナー供給ローラが設けてあり、画像形成装置に着脱自在なトナーカートリッジから開口部を介してトナーを現像部に供給している。
【0004】
トナーカートリッジには、開口部から現像部にトナーを供給する際に攪拌する攪拌機が設けてあり、攪拌機の一端側には攪拌シャフトを介してトナーカートリッジ内のトナー残量を検出するトナー残量検知機構が設けてある。
【0005】
トナー残量検知機構は、トナー残量が減少してくると、上死点に達した攪拌シャフトがトナー面に向かって自重落下し、攪拌シャフトを一定速度で回転させる駆動部の周期に比べて攪拌シャフトの一回転に要する時間が短くなることを利用してトナー残量を検知している。
【0006】
攪拌シャフトには、攪拌シャフトの周期を検出するセンサに攪拌シャフトの動作を伝達するセンサシャフトが連結され、センサシャフト先端部の動きをガイド部により直線運動するように規制している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトナーカートリッジにあっては、輸送時の振動や保管状態によってカートリッジ内のトナーが局部に詰まる場合がある。特に攪拌シャフトに連結されたセンサシャフト先端部とセンサシャフト先端部の動きを規制するガイド部との間にトナーが詰まった場合にはトナーの負荷によりセンサシャフトが変形する恐れがあるという問題点があった。
【0008】
また、センサシャフト先端部とガイド部との間にトナーが詰まった状態で、攪拌シャフトを動作させた場合には、攪拌シャフトの軸受や攪拌シャフトを回転するギヤに負荷がかかって破損する恐れもあるという問題点があった。
【0009】
本発明は、攪拌シャフトに連結されたセンサシャフト先端部とセンサシャフト先端部の動きを規制するガイド部との間に、たとえ、トナーが詰まった場合にもセンサシャフトが変形や破損する恐れのないトナーカートリッジとそのトナーカートリッジを着脱自在に搭載した画像形成装置とを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のトナーカートリッジは、現像部へ供給するトナーを収容する収容室と、トナーカートリッジ側壁に回転自在に軸支され、所定期間駆動力を受けて回転することにより収容室内のトナーを攪拌すると共に自重により回転する攪拌部材と、攪拌部材と回転可能に一端を係合すると共に他端に検出部材を備え、攪拌部材の回転動作を収容室内を往復する往復動作に変換してトナー残量により変化する往復動作の動きをトナーカートリッジ外部に伝達するセンサシャフトとをトナーカートリッジ内に備え、センサシャフトの少なくとも一部はセンサシャフトの往復動作中に所定以上の圧力が加わったときに圧力を吸収する部材で構成される。
【0011】
また、上記目的を達成するために本発明の画像形成装置においては、トナーカートリッジは、現像部へ供給するトナーを収容する収容室と、トナーカートリッジ側壁に回転自在に軸支され、所定期間駆動力を受けて回転することにより収容室内のトナーを攪拌すると共に自重により回転する攪拌部材と、攪拌部材と回転可能に一端を係合すると共に他端に検出部材を備え、攪拌部材の回転動作を収容室内を往復する往復動作に変換してトナー残量により変化する往復動作の動きをトナーカートリッジ外部に伝達するセンサシャフトとをトナーカートリッジ内に備え、センサシャフトの少なくとも一部はセンサシャフトの往復動作中に所定以上の圧力が加わったときに該圧力を吸収する部材で構成され、センサシャフトの動作を検出するセンサ機構を画像形成装置本体側に備える。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
【0013】
第1の実施の形態
図2は第1の実施の形態による電子写真カラー記録装置の模式図である。電子写真カラー記録装置1の装置内には媒体搬送方向に沿って駆動ローラ2,3に張設した媒体搬送ベルト4が設けてあり、媒体搬送ベルト4に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像を形成する同一な構成を有する画像形成装置5〜8と転写ローラ9とが配置してある。
【0014】
電子写真カラー記録装置1のカバー10には、露光装置11と、一端部に永久磁石12を固着して支軸13に回動自在に支持されたセンサレバー14と、センサレバー14の他端部によりオン/オフ状態に切り替えられるセンサ15とが設けてある。支軸13はカバー10に設けた図示せぬブラケットに圧入してある。
【0015】
図3は画像形成装置の断面図である。画像形成装置(以後画像形成装置5と記する)は印刷プロセスカートリッジ16と、印刷プロセスカートリッジ16に着脱自在なトナーカートリッジ17とからなる。
【0016】
印刷プロセスカートリッジ16には、表面に印刷画像を形成する感光体ドラム18が媒体搬送方向と交差する方向に延在してある。感光体ドラム18の周囲には感光体ドラム18の表面を一様な電位に帯電させる帯電ローラ19、印刷データに基づいて感光体ドラム18の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置11、静電潜像にトナーを付着させて現像化する現像ローラ20、媒体搬送ベルトにより搬送された印刷媒体に現像されたトナーを転写させる転写ローラ9、転写されずに感光体ドラム18の表面に残ったトナーを掻き落とすクリーニングブレード21が配置してある。
【0017】
現像ローラ20は現像部22にあり、現像部22には現像ローラ20に圧接してトナー供給ローラ23が設けてあり、トナーカートリッジ17から開口部24を介してトナーを現像ローラ20とトナー供給ローラ23との圧接部に供給している。
【0018】
現像ローラ20にはブレード25が圧接してあり、トナーカートリッジ17から供給されたトナーを薄層化している。
【0019】
図4はトナーカートリッジの分解斜視図(1)、図5はトナーカートリッジの分解斜視図(2)、図6はトナー回収部の詳細図、図7はトナー収容部の詳細図、図8はサイドプレートの詳細図、図9は操作ノブと攪拌シャフトとの関係説明図、図10はボスの正面図である。
【0020】
トナーカートリッジ17のカートリッジケース26は、図4に示すように、一方の側壁27と一体な本体ケース28と、本体ケース28に嵌め込まれて他方の側壁を形成するサイドプレート29とからなる。
【0021】
一方の側壁27には、後述する操作ノブと結合する円形のボス部30が設けられていると共に、キャップ31aが嵌りこむトナー充填口31が形成されている。キャップ31aはトナーカートリッジ17内に充填されたトナーの色がキャップ31aを介して見えるように無色透明、無色半透明にする。
【0022】
サイドプレート29を嵌め込む本体ケース28の縁には、図5に示すように、嵌合穴32が形成されている。
【0023】
カートリッジケース26の内部は未使用トナーを収容するトナー収容部33と、図示せぬクリーニングユニットから搬送されてきた未転写トナーである廃トナーを収容するトナー回収部34とが、本体ケース28の内壁35で仕切られることにより構成されている。すなわち、トナー回収部34がトナー収容部33の短手方向(矢印A−B方向)に併設されている。
【0024】
トナー収容部33の底壁には、図4に示すように、カートリッジケース26の長手方向に沿って複数の開口部24が形成されてある。
【0025】
また、側壁27のボス部30には操作ノブ36が結合してある。操作ノブ36はノブ部37とシャッター部38が一体に形成されており、シャッター部38は開口部24を覆う形状となっている。
【0026】
ノブ部36の外側面には、印刷プロセスカートリッジ16にトナーカートリッジ17を取り付ける際に印刷プロセスカートリッジ16の後述する突起が入り込むガイド溝39が形成されている。
【0027】
また、ノブ部36には、図5に示すように、溝40が形成され、ドーナツ形状をしたシールスポンジ41aが嵌め込まれている。シールスポンジ41aは未使用トナーが操作ノブ36側から外部に漏れることを防止している。そして、シャッター部38の外周には、図4に示すように、貼り付け等によりシールスポンジ41bが取り付けられており、シャッター部38が所定位置にある間は開口部24を塞いでいる。そしてこれにより開口部24から未使用トナーが外部に漏れることを防止している。
【0028】
サイドプレート29は本体ケース28の側断面の最外形に近い形状を有する。サイドプレート29には、外部から回収されてきた廃トナーをトナー回収部34に受け入れる開口部42と、後述するボスを支持する2つの支持用孔43、44とが形成されている。
【0029】
支持用孔43、44はそれぞれトナー収容部33とトナー回収部34とに対応している。また、サイドプレート29の端面には、本体ケース28にサイドプレート29を結合させるときに本体ケース28の嵌合穴32に嵌り込むように形成された突起45が設けられている。
【0030】
更にサイドプレート29の側面には印刷プロセスカ−トリッジ16の後述する突起が嵌り込み、トナーカートリッジ17が回転又は外れることを防止する凹部46が形成されている。また、サイドプレート29が嵌め込まれる側には、サイドプレート29と略同一形状をしたシールスポンジ47が本体ケース28の内周に密接して設けられている。
【0031】
トナー回収部34には、図6示すように、カートリッジケース17の長手方向に相当する長さを備えたトナー搬送部材であるスパイラルシャフト48が設けられている。スパイラルシャフト48の一端側は、図8に示すサイドプレート29の支持用孔43に回転自在に取り付けられたボス49の凹部49bにより支持され、ボス49の突起49aに当接する突起48aが形成されている。また、スパイラルシャフト48の他端側は本体ケース28と一体な側壁27に形成された支持部50に支持されている。
【0032】
トナー収容部33には、攪拌したトナーを本体ケース28の開口部24から自重落下により現像ローラ25に供給するトナー攪拌機構51が設けてある。
【0033】
トナー攪拌機構51は、図7に示すように、カートリッジケース17の長手方向に略相当する長さを備え、トナーを攪拌する幅広の第1のクランク部52aと第1のクランク部52aに対向する幅狭な第2のクランク部52bとを有し、開口部24の近傍の側壁27,29間に回転自在に軸支された攪拌シャフト52と、本体ケース28の上壁に一端部を固着し、第1のクランク部52aが上死点近傍に達したときに他端部を第1のクランク部52aに当接させて揺動する揺動部材53とを備えている。
【0034】
攪拌シャフト52の一端側は、図8に示すサイドプレート29の支持用孔44に回転自在に取り付けられたボス54の凹部54bにより支持され、ボス54の突起54aが第1のクランク部52aに当接するようになっている。また、攪拌シャフト52の他端側は本体ケース28と一体な側壁27のボス部30に結合する操作ノブ36に支持されている。
【0035】
操作ノブ36には、図9に示すように、ボス部30と同軸にすり鉢状の凹部が設けてあり、フィルム材からなる皿状のボス55が固着してある。攪拌シャフト52の他端は、第2のクランク部52bがボス55に接触しないように所定の厚さを有するピース56の溝56aに嵌めてボス55の中央部に回転自在に軸支されてある。
【0036】
ボス49、54は弾性爪等によりにギヤ列61と結合しており、図8に示すように、ギヤ列61の回転によりボス49、54が回転するようになっている。ギヤ列61は印刷プロセスカートリッジ16の図示せぬ駆動ギヤと連結し、この駆動ギヤの回転で回転するようになっている。
【0037】
図11はトナーカートリッジの部分外観図、図1は図11に示したトナーカートリッジのA−A断面矢視図である。第2のクランク部52bにはセンサシャフト57の一端部が回転自在に接続してあり、センサシャフト57の他端部を本体ケース28の上壁に設けたガイド部58に摺動自在に嵌合させてある。センサシャフト57の他端部には磁性体59が設けてある。ガイド部58の上壁にはフィルム60aが貼付してある。
【0038】
磁性体59は、攪拌シャフト52が矢印方向に回転し、第2のクランク部52bが上死点に接離する度にフィルム60aを介し、図2に示したセンサレバー14の一端部に固着した永久磁石12との間に吸引力を作用させ、支軸13を中心にセンサレバー14を回動し、センサ15をオン/オフにする。
【0039】
センサシャフト57には線径0.6mmのステンレス材(SUS304−WPB;縦弾性係数E=1.9×103kgf/mm2 、横弾性係数G=7×103kgf/mm2)を使用し、攪拌シャフト52の第2のクランク部52bに一端部を螺旋状に巻つけて係合させる。
【0040】
センサシャフト57に線径0.6mmのステンレス材を使用した理由は、以下の理由からである。トナーカートリッジ内での初期のトナーの緩み密度は、Y=0.345〜0.385(g/cm3)、M=0.345〜0.385(g/cm3)、C=0.335〜0.375(g/cm3)、B=0.350〜0.390(g/cm3)であり、トナーカートリッジに振動を与えて、上述したトナーの緩み見掛け密度が約2倍(0.7(g/cm3))となったトナーを使用してセンサシャフト57によるトナー残留検知の実験を行った。
【0041】
センサシャフト57の線径は0.2mm〜1.0mmまで0.1mm単位で変えて行った。その結果、線径が0.8mmを超えると、剛性が増し撓み難く、従来のロッドを使用した場合と同じく攪拌シャフトを回転させる軸受部及びギヤに局部的に負荷をかけてしまい、トナー残留検知が正常に動作しない。
【0042】
また、線径が0.4mm未満の場合には、センサシャフトが一旦撓むと、撓みが元に戻らず、トナーの緩み見掛け密度を初期の状態に戻したとしても、トナー残留センサをオン/オフさせることができず、トナー残留誤検知してしまう。従って、センサシャフト57の線径は0.4mm〜0.8mmであり、好ましいのは0.6mmである。
【0043】
尚、センサシャフト57は全体をステンレスにせず、一部をステンレスで構成するようにしてもよい。
【0044】
また、フィルム60aの厚さは、0.2mmの無色透明、又は無色半透明でカートリッジ内のトナーの色を識別可能にしている。
【0045】
シャッター部38の内部には、トナーカートリッジ17を印刷プロセスカートリッジ16に装着するまでに振動などで攪拌シャフト52が回転しないように、第1のクランク部52aをボス54の突起54aと挟持する回転止めフィルム60bが設けてある。
【0046】
図12は印刷プロセスカートリッジの外観斜視図である。印刷プロセスカートリッジ16は本体ケース62の両端部に立設した側壁63,64を一体に有する。本体ケース62には図3に示した感光体ドラム18、帯電ローラ19、現像ローラ20、クリーニングブレード21、トナー供給ローラ23等が配置してある。
【0047】
側壁63には廃トナーをトナーカートリッジ17に排出する際の排出口となるトナー廃棄口65が形成されていると共に、突起66が形成されている。トナーカートリッジ17が印刷プロセスカートリッジ16に取り付けられる際、トナー廃棄口65は開口部42と嵌合し、突起66は凹部46と嵌合する。
【0048】
側壁64には突起67a、67bが設けられており、突起67a、67bはトナーカートリッジ17が印刷プロセスカートリッジ16に取り付けられる際、図4に示すノブ部36に形成されているガイド溝39に入り込み、嵌合する。
【0049】
図13はトナーカートリッジのトナー残量を検知する制御ブロック図であり、制御部70にはセンサ15、表示部71が接続されている。制御部70は中央処理装置70a(以後CPU70aと記載する)とメモリ70bとを有する。メモリ70bには、トナーカートリッジ17のトナー残留量がトナーカートリッジ交換時に達したか否かを検出する閾値と、表示部71に表示するトナーカートリッジ交換のメッセージとが記憶されてある。
【0050】
次にトナーカートリッジを印刷プロセスカートリッジに装填する動作について説明する。図14はトナーカートリッジ装填動作図(1)、図15はトナーカートリッジ装填動作図(2)である。また、図16はトナー供給動作説明図であり、同図(A)はノブ回転前を示し、同図(A)はノブ回転後を示している。
【0051】
先ず、図14に示すように、サイドフレーム29に形成された開口部42をプロセスカートリッジ16のトナー廃棄口65に嵌合させるように斜めに装填していく。
【0052】
この際、攪拌シャフト52の第1のクランク部52aは、略下死点の位置にあり、ボス54の突起54aと回転止めフィルム60bとに挟持され、トナーカートリッジ17には振動などが加わっても回転しない。
【0053】
他方、第2のクランク部52bは上死点の位置にあるので、センサシャフト57の他端部に設けた磁性体59とガイド部58の上壁に貼付したフィルム60aとの間隙は僅かであり、トナー詰りを生じさせない。
【0054】
トナーカートリッジ17がほぼトナー廃棄口65に突き当たったところで、トナーカートリッジ17が水平になるように操作ノブ部36側を降ろしていく。この段階で図5に示すサイドフレーム29の凹部46に印刷プロセスカートリッジの突起66が嵌合し、トナーカートリッジ17は印刷プロセスカートリッジ16に固定され、トナーカートリッジ17が回転したり、外れることが防止される。
【0055】
また、操作ノブ部36を降ろしていくと、図15に示すように、印刷プロセスカートリッジ16に設けられた突起67a、67bがノブ37に形成されたガイド溝39に入り込み、トナーカートリッジ17が水平になるとガイド溝39に突起67a、67bが嵌合し、操作ノブ部36側も印刷プロセスカートリッジ16に固定され、トナーカートリッジ17が回転したり、外れることが防止される。
【0056】
トナーカートリッジ17が水平になったところで、図16(A)に示すように、ノブ37を矢印C方向に回転すると、ノブ37と一体に形成されたシャッター部38も回転し、図16(B)に示すように、突起67aに当接してノブ37の回転が停止したとき、トナー収容部33内の未使用トナーが印刷プロセスカートリッジ16内に補給される。
【0057】
次にトナーカートリッジのトナー残量を検知する動作について説明する。図17はトナーカートリッジ内のトナー残量を示す説明図であり、同図(A)はトナー残量が十分にある状態を示す説明図、同図(B)はトナー残量が少ない状態を示す説明図、同図(C)は空の状態を示す説明図である。
【0058】
図18はトナー残量検知動作説明図であり、同図(A)は攪拌シャフトとセンサの動作を示す説明図、同図(B)はトナー残量が少ないトナーLow時のオン/オフ状態図、同図(C)はトナー残量が十分にあるトナーFull時のオン/オフ状態図である。
【0059】
印刷プロセス処理が行われている間、スパイラルシャフト48も攪拌シャフト52も回転している。印刷媒体に転写されなかった残留トナーは、図3に示したクリーニングブレード21により掻き落されたのち、印刷プロセスカートリッジ16のトナー廃棄口65を介して、図15に示すように、トナー回収部34内に落下する。
【0060】
落下した廃トナーがスパイラルシャフト48に接触する高さまで堆積されると、回転しているスパイラルシャフト48により水平状態にされて、トナー回収部34の奥方向、すなわち開口部42と反対方向へと搬送される。動作を繰り返すことにより廃トナーがトナー回収部34に順次堆積される。
【0061】
他方、トナー収容部33では攪拌シャフト52が回転し、トナーが固化しないように攪拌している。この間、制御部70のCPU70aはセンサ15を介してトナーカートリッジ17のトナー残量を検知している。
【0062】
トナーカートリッジ17のトナー残量が、図17(A)に示すように、十分にある状態ではCPU70aが以下のような動作を行っている。
【0063】
即ち、攪拌シャフト52の第2のクランク部52bが、図18(A)に示すA点に達したとき、センサシャフト57の他端部に設けてある磁性体59がセンサレバー14の一端部に固着した永久磁石12を吸引して、図18(C)に示すように、センサ15をオンにする。
【0064】
このとき、第1のクランク部52aには図8に示したギヤ列61と一体に回転するボス54の突起部54aが当接しており、ボス54の回転に伴って回転している。第2のクランク部52bが、図18(A)に示すB点に達したとき、センサレバー14の一端部はセンサシャフト57の他端部から離れ、図18(C)に示すように、センサ15をオフにする。
【0065】
CPU70aはセンサ15のオン時間tを内蔵タイマで計測し、メモリ70bに記憶してある閾値(本実施の形態では攪拌シャフト52の1回転に要する時間Tに対して、例えば、時間T/2とする)と比較して閾値を超えたか否かをチェックしている。図17(A)に示すように、トナーカートリッジ17のトナー残量が十分にある状態では、センサ15のオン時間は閾値を超えることはない。
【0066】
トナーカートリッジ17のトナー残量が、図17(B)に示したように少ない状態では、ボス54の回転に伴って第2のクランク部52bが、図18(A)に示すC点に達したとき、A点で揺動部材53の先端部に当接して共に回転してきた第1のクランク部52aが揺動部材53の先端から外れる直前の位置にある。
【0067】
第1のクランク部52aは更にボス54の回転に伴って回転し、揺動部材53の先端から離れると、自重により図17(B)に示すように、下死点に向って回転する。このとき、第2のクランク部52bは上死点に向い、図18(B)に示すように、A点でセンサ15をオンにする。
【0068】
第1のクランク部52aは、下死点でボス54が到達するまで待ち、ボス54が到達するとボス54の回転に伴って再び回転を開始する。
【0069】
第2のクランク部52bが、図18(A)に示すB点に達したとき、センサレバー14の一端部はセンサシャフト57の他端部から離れ、図18(C)に示すように、センサ15をオフにする。
【0070】
CPU70aはセンサ15のオン時間を内蔵タイマで計測し、メモリ70bに記憶してある閾値(本実施の形態では攪拌シャフト52の1回転に要する時間Tに対して、例えば、時間T/2とする)と比較して閾値を超えたか否かをチェックしている。センサ15のオン時間tが、図18(B)に示すように閾値を超えた場合、 CPU70aはメモリ70bからトナーカートリッジ交換のメッセージを読み出して表示部71に表示する。
【0071】
尚、トナー残量検知時に、振動などの影響でトナーカートリッジ内で固化したトナーがセンサシャフト57に対して負荷になったとしても、センサシャフト57が撓むことにより、固化したトナーの中でも動作が可能となる。
【0072】
第1の実施の形態においては、センサシャフトに線径0.6mmの可撓性を有するステンレス材を用いたことにより、振動などの影響でトナーカートリッジ内で固化したトナーがセンサシャフトに対して負荷になったとしても、線径が細いこと、また、センサシャフトが撓むことにより、固化したトナーの中でも動作が可能となる。
【0073】
また、シャッター部の内部に第1のクランク部をボスの突起と挟持する回転止めフィルムを設けたことにより、トナーカートリッジには振動などが加わっても回転せず、センサシャフトの他端部に設けた磁性体とガイド部の上壁に貼付したフィルムとの間にトナー詰りを生じさせない。
【0074】
また、ガイド部の上壁に貼付するフィルムの厚さを0.2mmにすることにより、センサレバーのストロークを長くすることができ、センサの閾値のマージンを増やすことができる。
【0075】
また、ガイド部の上壁に貼付するフィルムを無色透明、無色半透明としたことにより、フィルムを介してトナーの色を識別できるので、トナーカートリッジの外壁に識別用の色ラベルを貼付する工程を削除できる。
【0076】
第2の実施の形態
図19はセンサレバーの斜視図、図20は第2のレバーの連結部を示す詳細図である。第1の実施の形態と異なるところは、センサレバー14の一端側に第2の支軸80を設けて一端側が矢印A方向に回動自在にした点である。
【0077】
即ち、センサレバー14は第1のレバー14aと第2のレバー14bとからなり、第2の支軸80により連結されている。第1のレバー14aの連結部には、図20に示すように、段差部83と凸部82とが設けてある。第2のレバー14bの連結部には、図19に示すように、凸部82と嵌合する溝81が設けてある。
【0078】
また、第2の支軸80には端部をそれぞれ第1のレバー14a、第2のレバー14bに当接させた図示せぬトーションスプリングが設けてある。
【0079】
次に動作について説明する。第1の実施の形態の動作と異なるところは、図2に示した装置において、画像形成装置5を媒体搬送ベルト4に対してアップダウンさせる必要がある。
【0080】
例えば、ブラックトナーにより印刷する場合には、ブラックの画像形成装置5を媒体搬送ベルト4に接近させるためにダウンさせ、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成装置5を媒体搬送ベルト4から離すためにアップさせる。
【0081】
そのために、トナーカートリッジとセンサレバーの一端部との間隙を画像形成装置のアップダウン運動を考慮した間隙にする必要がある。
【0082】
本実施の形態では、画像形成装置5をアップさせたとき、画像形成装置5が第2のレバー14bに当接し、第2の支軸80を中心に第2のレバー14bのみを矢印A方向に回動させる。従って、トナーカートリッジとセンサレバーの一端部との間隙をトナー残量検知のみを考慮した間隙にすればよい。
【0083】
第2の実施の形態によれば、センサをオンオフさせる第1のレバーに対して第2のレバーを回動自在にしたことにより、画像形成装置がアップする際に第2のレバーが逃げるので、トナーカートリッジとセンサレバーの一端部との間隙を少なくすることができ、センサレバーを小型化できる。
【0084】
第3の実施の形態
図21は第3の実施の形態によるセンサシャフトの斜視図である。第1の実施の形態と異なるところは、センサシャフト90をプラスチックにより断面矩形に成形し、本体ケース28の上壁に設けたガイド部58内を摺動する他端部に固着した磁性体59の周囲に空洞部93を設け、ガイド部58との摺動面に空洞部93と連通する穴部92を4隅に設けてセンサシャフト90との接触面積を最小限に抑えた形状にしてある。
【0085】
即ち、センサシャフト90とガイド部91との接触面積を最小限に抑えることにより、トナー残量検知動作時に、センサシャフト90にかかる摩擦による負荷を少なくするとともに、センサシャフト90の他端部に設けた磁性体59とガイド部91の上壁に貼付したフィルム60a(図示せず)との間隙に入り込むトナーを穴部92から外に排出してトナー詰りを生じさせない。
【0086】
第3の実施の形態によれば、本体ケースの上壁に設けたガイド部内を摺動する他端部に固着した磁性体の周囲に空洞部を設け、ガイド部との摺動面に空洞部と連通する穴部を設けたことにより、単体時に、振動などにより磁性体とガイド部の上壁に貼付したフィルムとの間隙に入り込むトナーを穴部から外に排出してトナー詰りを生じさせない。また、トナー残量検知動作時にはセンサシャフトにかかる摩擦による負荷を少なくし得る。
【0087】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載される効果を奏する。
【0088】
センサシャフトの少なくとも一部をセンサシャフトの往復動作中に所定以上の圧力が加わったときに該圧力を吸収する部材で構成されたことにより、振動などの影響でトナーカートリッジ内で固化したトナーがセンサシャフトに対して負荷になったとしても、センサシャフトが撓むことにより、固化したトナーの中でも動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図11に示したトナーカートリッジのA−A断面矢視図である。
【図2】第1の実施の形態による電子写真カラー記録装置の模式図である。
【図3】画像形成装置の断面図である。
【図4】トナーカートリッジの分解斜視図(1)である。
【図5】トナーカートリッジの分解斜視図(2)である。
【図6】トナー回収部の詳細図である。
【図7】トナー収容部の詳細図である。
【図8】サイドプレートの詳細図である。
【図9】操作ノブと攪拌シャフトとの関係説明図である。
【図10】ボスの正面図である。
【図11】トナーカートリッジの部分外観図である。
【図12】印刷プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図13】トナーカートリッジのトナー残量を検知する制御ブロック図である。
【図14】トナーカートリッジ装填動作図(1)である。
【図15】トナーカートリッジ装填動作図(2)である。
【図16】トナー供給動作説明図である。
【図17】トナーカートリッジ内のトナー残量を示す説明図である。
【図18】トナー残量検知動作説明図である。
【図19】第2の実施の形態によるセンサレバーの斜視図である。
【図20】第2のレバーの連結部を示す詳細図である。
【図21】第3の実施の形態によるセンサシャフトの斜視図である。
【符号の説明】
16 印刷プロセスカートリッジ
17 トナーカートリッジ
26 カートリッジケース
51 トナー攪拌機構
52 攪拌シャフト
52a 第1のクランク部
52b 第2のクランク部
53 揺動部材
91 ホール素子
Claims (12)
- トナー画像を形成する画像形成装置の現像部にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、
前記現像部へ供給するトナーを収容する収容室と、
トナーカートリッジ側壁に回転自在に軸支され、所定期間駆動力を受けて回転することにより前記収容室内のトナーを攪拌すると共に自重により回転する攪拌部材と、
前記攪拌部材と回転可能に一端を係合すると共に他端に検出部材を備え、該攪拌部材の回転動作を前記収容室内を往復する往復動作に変換してトナー残量により変化する往復動作の動きをトナーカートリッジ外部に伝達するセンサシャフトとをトナーカートリッジ内に備え、
前記センサシャフトの少なくとも一部は該センサシャフトの往復動作中に所定以上の圧力が加わったときに該圧力を吸収する部材で構成されたことを特徴とするトナーカートリッジ。 - 前記センサシャフトの他端を摺動自在に係合するガイド部をトナーカートリッジ内壁に設けた請求項1記載のトナーカートリッジ。
- 前記センサシャフトは、可撓性部材で構成された請求項1記載のトナーカートリッジ。
- 前記可撓性部材は、金属部材である請求項3記載のトナーカートリッジ。
- 前記金属部材は、0.4mm〜0.8mmの径を有する請求項4記載のトナーカートリッジ。
- 前記センサシャフトは、前記ガイド部内を摺動する他端部に空洞部を有し、該空洞部は該センサシャフト上面からガイド部の摺動面に対向する側面にかけてトナーが通過可能な穴部を有する請求項2記載のトナーカートリッジ。
- 前記検出部材は、磁性体からなる請求項1記載のトナーカートリッジ。
- 前記検出部材は、永久磁石からなる請求項1記載のトナーカートリッジ。
- 前記攪拌部材は、前記収容室内のトナーを攪拌する第1クランク部と、前記センサシャフトの一端が係合する第2クランク部を備えることを特徴とする請求項1に記載のトナーカートリッジ。
- トナー画像を形成する画像形成装置の現像部にトナーを供給する画像形成装置において、
前記トナーカートリッジは、
前記現像部へ供給するトナーを収容する収容室と、
トナーカートリッジ側壁に回転自在に軸支され、所定期間駆動力を受けて回転することにより前記収容室内のトナーを攪拌すると共に自重により回転する攪拌部材と、
前記攪拌部材と回転可能に一端を係合すると共に他端に検出部材を備え、該攪拌部材の回転動作を前記収容室内を往復する往復動作に変換してトナー残量により変化する往復動作の動きをトナーカートリッジ外部に伝達するセンサシャフトとをトナーカートリッジ内に備え、
前記センサシャフトの少なくとも一部は該センサシャフトの往復動作中に所定以上の圧力が加わったときに該圧力を吸収する部材で構成され、
前記センサシャフトの動作を検出するセンサ機構を画像形成装置本体側に備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記センサ機構は、一端部に前記センサシャフトの他端部に設けた検出部材と吸引しあって支軸を回動するセンサレバーと、前記センサレバーによりオン/オフ状態に切り替えられるホトセンサとを備えた請求項10記載の画像形成装置。
- 前記センサレバーは、前記ホトセンサをオン/オフ状態に切り替える他端部を有して前記支軸に回動自在に支持された第1のレバーと、前記センサシャフトの他端部に設けた検出部材と吸引しあう第2のレバーを第1のレバーの一端部に第2の支軸により回動自在に連結し、画像形成装置をアップさせる際に画像形成装置に当接して第1のレバーを第2のレバーに対して回動するようにした請求項11記載の画像形成装置。
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