JP3981522B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交換可能に設けられた現像剤収容器を有し、この現像剤収容器内の現像剤を現像装置内に補給する現像剤補給装置を備えた現像装置を採用する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置の現像装置にトナーを補給するトナー補給装置として、交換可能に設けられたトナー収容器を有し、該トナー収容器内のトナーをトナー補給先である現像装置の現像剤補給部に補給するトナー補給装置が知られている。このようなトナー補給装置では、トナー収容器内のトナーがなくなった時点で、トナーを収容した新たなトナー収容器と交換する。
【0003】
上記トナー補給装置としては、例えば図7に示すように、トナー収容器111内にスクリュー又はコイルスプリング等の可動部材112を設けるものが知られている。このトナー補給装置では、可動部材112の回転軸112aを回転駆動することによってトナー収容器111内のトナーを排出口111aに向かう方向に移送し、排出口111aから排出させて現像剤補給部に補給する。
【0004】
また、上記トナー補給装置としては、図8示すように、スクリューボトル211と呼ばれる、その内周面に円周方向に沿った螺旋状の突起212が形成された円筒状のトナー収容器を用いるものも知られている。このトナー補給装置では、スクリューボトル211を回転駆動することによって、スクリューボトル内のトナーを排出口211aの方向に移送し、排出口211aから排出させて現像剤補給部に補給する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記可動部材を用いる場合には、トナー収容器内に可動部材を設ける必要があるため、トナー収容器の交換コストが高くなるという不具合がある。また、可動部材は、トナー収容器外部の駆動源から駆動を与えられるため、トナー収容器には開口部が形成される。このため、この開口部をシールするためのシール部材を設ける必要があり、トナー収容器の構造が複雑化する、という不具合もある。また、上記スクリューボトルを用いる場合にも、その内周面に螺旋状突起を設ける必要があるため、トナー収容器の構造の複雑化は免れない。また、円筒状のトナー収容器であるため、円筒状の容器の四隅に生じるデッドスペースがあり、直方体の容器と比較して、保持できるトナー量が少ないという欠点もある。さらに、交換時に手が滑りやすく、持ちにくい等の取り扱い性での欠点もあった。
【0006】
上記不具合を解決するために、本発明者らは、特願2000−230582号にて、「交換可能に設けられた粉体収容器を有し、該粉体収容器内の粉体を粉体補給先に補給する粉体補給装置において、上記粉体収容器として一側壁の端部寄りに粉体排出口が形成されているものを用い、該粉体収容器を、該排出口が鉛直方向下方を向くように配置した状態で、該排出口に向かって粉体が移動するように、該粉体収容器を往復運動させる往復運動手段を設けたことを特徴とする粉体補給装置」を提案した。この粉体補給装置においては、粉体収容器の往復運動によって該容器内の粉体に生じる慣性力で、粉体収容器内の粉体を上記端部寄りに形成された排出口に向かって徐々に移動させる。このため、粉体収容器内に螺旋状突起や溝等の特殊構造及びスクリュー等の可動部材を設ける必要がない。また、上記排出口は鉛直方向下方を向いているため、排出口上に粉体が堆積することがなく、堆積した粉体が重力で圧縮されることに起因する排出口の閉塞や排出量の低下も生じない。よって、シンプルな構造で低コストな粉体収容器を用いて、粉体収容器内の粉体を確実に排出することができる。
【0007】
さらに、同特許願にて、このような粉体の移動を可能にするために、「上記粉体収容器を、粉体が上記排出口に向かう方向に対して、前進する方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して上記粉体収容器を上記後退方向に押圧して移動する押圧移動手段と、該押圧移動を解除する押圧解除手段と、押圧が解除され該付勢手段の付勢力で上記前進方向に移動する粉体収容器と当接することにより粉体収容器を停止させるストッパーとを設けたことを特徴とする粉体補給装置」を提案している。この粉体補給装置では、押圧移動手段で、粉体収容器を押圧することにより粉体収容器を上記後退方向に移動させ、押圧解除手段で、押圧移動を解除した瞬間に上記付勢手段の付勢力によって粉体収容器を上記前進方向に移動させる。そして、上記前進方向に移動する粉体収容器は、上記ストッパーと衝突することによって上記前進方向への移動が急激に停止される。このように、付勢力によって高速度で移動する粉体収容器を、ストッパーで急激に停止することにより、前進する粉体収容器の停止時に、大きな加速度を発生させている。この加速度が粉体収容器内の粉体に慣性力を生じさせる。
【0008】
ところで、上記粉体補給装置では、付勢力によって高速度で移動する粉体収容器と上記ストッパーとが衝突する際に大きな衝撃力が発生する。このため、ストッパーと粉体収容器との衝突時に大きな振動や当接音が発生する。この振動は、ストッパーを介して現像装置や画像形成装置本体、さらには書き込み系等に伝わり、該振動による画像への悪影響を与えてしまう。
【0009】
そこで、同出願では、上記前進方向に移動する粉体収容器と上記ストッパーとが衝突する際の衝撃力を小さくするため、「上記ストッパーを、上記粉体収容器との当接により上記前進方向に移動可能に設けるとともに、上記前進方向におけるストッパーと装置本体との間に、ストッパーを上記後退方向に付勢する弾性部材を設けたこと特徴する粉体補給装置」を提案している。
【0010】
この粉体補給装置においては、上記ストッパーと上記粉体収容器とが当接すると、ストッパーが上記前進方向に移動して、ストッパーと粉体収容器との間に発生する衝撃を吸収する。また、二次的にストッパーを通して伝えられる衝撃を、弾性部材の弾性変形によって吸収する。よって、ストッパーと粉体収容器との当接時に発生する振動や当接音を抑えることができる。
【0011】
しかしながら、上記ストッパーの上記前進方向への移動、および、上記弾性部材の弾性変形で、完全に上記衝撃を吸収することは難しい。
【0012】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像収容器の交換コストが低く、且つ、振動の影響の少ない良質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、請求項1の発明は、交換可能に設けられた現像剤収容器を有し、該現像剤収容器内の現像剤を現像装置内に補給する現像剤補給装置を備えた現像装置を用いて、像担持体に形成された潜像を現像する画像形成装置において、上記現像剤収容器として一側壁の端部寄りに排出口が形成されているものを用い、該現像剤収容器を上記一側壁における上記端部と反対側の端部とを結ぶ線に沿った方向に往復運動させる往復運動手段と、上記反対側の端部から上記端部へと移動している現像剤収容器に、該現像剤収容器の移動方向とは逆方向に移動する移動部材を衝突させる衝突手段とを備えた現像剤補給装置を用いることを特徴とするものである。
【0014】
請求項1の画像形成装置においては、現像剤が上記排出口に向かって移動しようする方向に対して、前進する現像剤収容器に、現像剤収容器とは逆方向に移動する移動部材が衝突し、現像剤収容器の上記前進方向への移動を急激に停止させる。この時、現像剤収容器には、上記前進方向に対してマイナスの大きな加速度が発生する。これにより、現像剤収容器内部の現像剤に上記前進方向への慣性力が生じる。現像剤収容器内の現像剤は、この前進方向への慣性力によって、上記前進方向、すなわち排出口に向かう方向に移動する。このような衝突を繰り返すことにより、現像剤収容器内の現像剤を、排出口に向かって徐々に移動させることができる。そして、上記移動により、排出口に達した現像剤は、現像剤自身の重力で落下し、現像装置内に良好に補給される。このように、往復運動する現像剤収容器と、現像剤収容器と逆方向に移動する移動部材との衝突によって、現像剤収容器内の現像剤に生じる慣性力で、現像剤収容器内の現像剤を排出することができるので、現像剤収容器内に螺旋状突起や溝等の特殊構造及びスクリュー等の可動部材を設ける必要がない。よって、シンプルな構造で低コストな現像剤収容器を用いることができる。
また、互いに逆方向に向かって移動している現像剤収容器と移動部材とが衝突するので、上記衝突時に発生する衝突エネルギーは互いに打ち消し合う。すなわち、衝突時に生じる衝撃は吸収される。これにより、衝突時に発生する振動を効率よく抑えることができる。このように、現像剤補給装置に生じる振動が少ないので、現像装置、画像形成装置本体等に伝わる振動が少なくなる。
よって、現像収容器の交換コストが低くすることができ、かつ、振動の影響の少ない良質な画像を得ることができる。
【0017】
請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記現像剤収容器と上記移動部材との間に、弾性部材を設けたことを特徴とするものである。
【0018】
請求項2の画像形成装置においては、上記衝突時に、上記弾性部材が弾性変形することで、さらに衝撃による振動を吸収できると共に、衝撃音を低減することができる。
【0019】
請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記排出口が鉛直方向下方を向くように配置したことを特徴とする画像形成装置。
【0020】
請求項3の画像形成装置においては、排出口が鉛直方向下方を向いているので、往復運動によって排出口に達した現像剤が重力によって落下し、現像装置内に補給される。
ここで、現像剤収容器の一側壁に排出口が開口するように配置した場合には、該側壁に向かって徐々に移動してきた現像剤は、該側壁にぶつかることによって排出口付近に堆積する。そして堆積した現像剤が重力で圧縮され、この圧縮された現像剤によって排出口が部分的にあるいは全体的に塞がれたり、排出口よりも大きな塊が発生して補給量が低下したりして、現像剤の良好な排出が阻害されてしまうおそれがある。そこで、本画像形成装置では、排出口は鉛直方向下方を向くように配置することにより、排出口上に現像剤が堆積するのを防止し、堆積した現像剤が重力で圧縮されることに起因する排出口の閉塞や排出量の低下を防止する。
【0021】
請求項4の発明は、請求項1、2または3の画像形成装置において、上記一側壁を、現像剤収容器内の現像剤が上記排出口に向かうにつれて低くなるように傾斜して設けたことを特徴とするものである。
【0022】
請求項4の画像形成装置においては、現像剤収容器内の現像剤が上記排出口に向かう向きに、現像剤重力が生じる。この現像剤重力と上記慣性力との相乗効果で、現像剤収容器内の現像剤を排出口に向けて移動する量を増加させることができる。よって、現像剤収容器内の現像剤をより確実に排出することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の現像剤補給装置を、電子写真式複写機(以下、複写機という)に適用した実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係る複写機の作像部分を示す概略構成図である。
潜像担持体としての感光体1の周囲には、感光体1の表面を一様に帯電せしめる帯電器、原稿の光像を感光体ドラム1の表面に結像して静電潜像を形成する露光光学系、現像装置2、現像装置2で該静電潜像が現像されて得られたトナー像を記録媒体である転写紙に転写せしめる転写装置、トナー像の転写後に感光体1上に残留するトナーを掻き落すクリーニング装置等(何れも図示せず)が夫々近接あるいは接触するようにして配設されしている。そして、現像装置2には、現像装置2にトナーを補給するためのトナー補給装置10が取付けられている。なお、この複写機全体のコピー動作については、周知の電子写真プロセスであるので説明は省略する。
【0026】
上記現像装置2はトナーとキャリアからなるいわゆる2成分現像剤を用いる2成分現像装置であり、この現像装置2の現像ケーシング6内には、トナーとキャリアとを混合した現像剤7が収容されている。また、現像ケーシング6内には、現像ローラ3、上記トナー補給装置10のトナー受け部19を介して補給されたトナーTを現像ケーシング6内の現像剤7と混合攪拌するとともに現像ローラ3に供給するための搬送スクリュー4,5、現像ローラ3上の現像剤量を規制する規制ブレード8などが配設されている。
【0027】
上記搬送スクリュー4,5は、それぞれ図中奥行き方向に延在するように平行配設され、図示しない駆動系により現像ローラ3長手方向で互いに逆向きに回転駆動されるようになっている。これら搬送スクリュー4と5との間には仕切板9が設けられ、この仕切板9により、現像剤7を収容する現像剤収容スペースが両者の周りに個別に確保されている。但し、搬送スクリュー4,5の両端近傍(図中手前端近傍、及び奥端近傍)に対応する領域には、仕切板9が設けられておらず、2つの現像剤収容スペースは該両端近傍で連通するようになっている。上記トナー補給装置10から現像装置2内に補給されたトナーTは、搬送スクリュー4,5の回転に伴い、現像剤7と混合・攪拌されながら現像ローラ3へと搬送される。そして、現像ローラ3の回転に伴い、現像ローラ3表面に担持された現像剤中のトナーTが、上記感光体1上に形成された潜像に供給され、該潜像の現像が行われる。
【0028】
次に、本発明の特徴部分であるトナー補給装置10の構成及び動作について説明する。
トナー補給装置10は、トナー収容器11と、容器保持部材12と、支持台13とを有している。本実施形態のトナー収容器11は、外形状が直方体であり、その一側壁の端部寄りに、容器本体の外側に突出した排出口11aが形成されている。このトナー収容器11は、容器内のトナーTがなくなった時点で、トナーを収容した新たなトナー収容器と交換される。なお、トナー収容器11としては、外形状が直方体のものに限定されるものではなく、例えば円筒状の容器を用いることもできる。
【0029】
上記支持台13は、図示しない現像装置側板に、略水平に固定支持されており、容器保持部材12は、この支持台13に対して着脱可能に構成されている。また、トナー収容器11は、容器保持部材12及び支持台13に対して着脱可能に構成されている。新品のトナー収容器11をトナー補給装置10にセットする際には、まず、予めトナー補給装置10から取り出しておいた容器保持部材12とトナー収容器11とを一体化する。具体的には、トナー収容器11の排出口11aを、容器保持部材12に形成された開口12aに貫通させて両者を一体化する。そして、容器保持部材12と一体化したトナー収容器11の排出口11aを、支持台13に形成された開口13aに貫通させるようにして、容器保持部材12と一体化したトナー収容器11を、コロ14a及び14bを介して支持台13上にセットする。このようにトナー収容器11をトナー補給装置10にセットすることにより、トナー収容器11は、その排出口11aが鉛直方向下方を向くように配置される。また、容器保持部材12の開口12aは、開口12a内でのトナー収容器の排出口11aの移動を規制するような形状に形成され、一方、支持台13の開口13aは、開口13a内での該排出口11aの図中矢印BC方向の移動を許容するような形状に形成されている。これにより、トナー収容器11は、容器保持部材12と一体的に、支持台13上を矢印BC方向に移動することができる構成となっている。
【0030】
次に、上記トナー補給装置10において、トナー収容器11内のトナーTを上記排出口11aに向かって移動させる手段について説明する。本実施形態では、トナー収容器11を排出口11aが形成されたトナー収容器11の一側壁(以下、底面という)における長手方向両端部を結ぶ線に沿った方向に往復運動させる往復運動手段と、トナーが上記排出口11aに向かって移動しようする方向に対して、前進するトナー収容器11に、トナー収容器の移動方向とは逆方向に移動する移動部材を繰り返し衝突させる衝突手段とを設けている。
本実施例では、この往復運動手段として、上記支持台13に固定され、トナー収容器11を容器保持部材12を介して図1中右方向(矢印C方向)に付勢する付勢手段としてのバネ15と、バネ15が当接する容器保持部材12の端部とは反対側の端部に周面が当接するように回動可能に配設されたカム16とを設けている。カム16は、支持台13に固定された図示しないモータ及び減速機によって適宜設定された回転数で回転駆動される。また、カム16は、図示のように、偏心カム面と段差部とからなり、後述するように、図1中矢印A方向の回転に伴って、バネ15の付勢力に抗して容器保持部材12の端部を図中左方向に押圧し、トナー収容器11を容器保持部材12とともに移動させるとともに、該押圧移動を解除する機能を発揮する。なお、ここでは、上記容器保持部材12とトナー収容器11とを図1中右方向(矢印C方向)に付勢する付勢手段として、バネ15を用いたが、図3に示すようにゴム、スポンジ等の弾性体18を用いることもできる。弾性体を用いた場合、省スペースで弾性が得られるという長所がある。
【0031】
また、衝突手段を、支持台13に揺動自在に取り付けられた板バネ24と、該板バネ24に支持され、該板バネ24の弾性力によってトナー収容器11に向かって移動して容器保持部材12を介してトナー収容器11に衝突する移動部材としてのおもり25等を用いて構成している。
【0032】
図2は、上記衝突手段の概略構成を示す斜視図である。図1及び図2に示すように、2つの板バネ24a及び24bの各基部は、支持台13に取り付けられており、一方、その各自由端部に、おもり25が固定されている。また、おもり25にはカム当接部材27が固定されており、このカム当接部材27のおもり25に固定された面と反対側の面に周面が当接するようにカム26が配設されている。
【0033】
上記カム16も図示しないモータの駆動により図1中矢印A方向に回転すると、カム16の偏心カム面が、容器保持部材12端部に当接し、バネ15の付勢力に抗して容器保持部材12端部を押圧する。この押圧により、容器保持部材12とトナー収容器11とが図中左方向(矢印B方向)に移動する(往時)。同時に、上記カム26をモータMの駆動により図中矢印A方向に回転すると、カム26の偏心カム面が、カム当接部材27の端面に当接し、板バネ24の付勢力に抗して、カム当接部材27が図中右方向(矢印C方向)に押し出される。これにより、上記板バネ24及びおもり25が、支持台13に固定された部分を中心に揺動し、図中右方向(矢印C方向)に移動する。次に、カム16が更に回転して、容器保持部材12端部が段差部に至ると、容器保持部材12に対するカム面による押圧移動が解除され、バネ15の付勢力によって、容器保持部材12とトナー収容器11とが、図中右方向(矢印C方向)に加速しながら移動する(復時)。このように、カム16が1回転する毎にトナー収容器11が図中矢印BC方向に一往復運動する。同時に、カム26が更に回転して、カム当接部材27の端面がカム26の段差部に至ると、カム当接部材27に対するカム26による押圧移動が解除され、板バネ24の付勢力によって、おもり25が、図中左方向(矢印B方向)に加速しながら移動する。そして、図中右方向(矢印C方向)に加速しながら移動する容器保持部材12及びトナー収容器11は、図中左方向(矢印B方向)に加速しながら移動するおもり25に衝突し、停止する。この停止時には、トナー収容器11に、図中右方向(矢印C方向)に対してマイナスの大きな加速度が発生するので、トナー収容器11内のトナーTには図中右方向(矢印C方向)への慣性力が生じる。この図中右方向への慣性力(矢印C方向)によって、トナー収容器11内のトナーは、図中右方向(矢印C方向)、すなわち排出口11aに向かう方向に移動する。このような衝突を繰り返すことにより、略水平に配置されたトナー収容器11内のトナーを、排出口11aに向かって徐々に移動させることができる。この移動により、排出口11aに達したトナーは、トナー自身の重力で落下し、トナー補給先である現像装置2に良好に補給される。
【0034】
このトナー補給装置10では、上述のように、逆方向へ加速して移動している容器保持部材12及びトナー収容器11とおもり25とが衝突する。このため、容器保持部材12及びトナー収容器11とおもり25とが衝突する際に発生する衝突エネルギーは互いに打ち消し合う。すなわち、上記衝突の際生じる衝撃は吸収される。これにより、衝突時に発生する振動を抑えることができる。
【0035】
さらに、容器保持部材12及びトナー収容器11とおもり25との重さをほぼ等しくすると、衝突エネルギーはほぼ等しくなるので、効率よく打ち消し合うことができる。このため、おもり25の重さを容器保持部材12及びトナー収容器11とおおむね等しくすることが好ましい。一方、容器保持部材12及びトナー収容器11とおもり25との重量が大きく異なると、衝突エネルギーに大きな差が生じてしまうため、打ち消し合うが、大きな衝撃として残ってしまうことがある。
【0036】
さらに、容器保持部材12とおもり25との当接部には、トナー収容器11への衝撃力を軽減する弾性部材28が設けられている。弾性部材28の弾性変形により、さらに衝撃による振動を吸収できると共に、衝撃による騒音の低減も可能となる。弾性部材28としては、一般のゴム、スポンジ又は金属性のバネ等を用いることができるが、振動をすばやく吸収するためには、粘性抵抗の高いゴム、スポンジ等を用いることが好ましい。
【0037】
このようなトナー収容器11を往復運動させる往復運動手段と、トナーが上記排出口11aに向かって移動しようする方向に対して、前進するトナー収容器11に、トナー収容器の移動方向とは逆方向に移動するおもり25を繰り返し衝突させる衝突手段とをトナー補給装置10に設けることにより、上記慣性力で、トナー収容器11内のトナーTを排出することができるので、トナー収容器11内部に螺旋状突起や溝等の特殊構造及びスクリュー等の可動部材を設ける必要がない。
また、排出口11aは鉛直方向下方を向いているため、排出口11a上にトナーTが堆積することがなく、堆積したトナーTが重力で圧縮されることに起因する排出口11aの閉塞や排出量の低下も生じない。
【0038】
また、トナー収容器11として、外形状が平面のみからなる直方体の容器を用いているので、例えば大量に保管する際や輸送時等において積み重ねることができ、従来のスクリューボトルのような円筒状の容器を用いる場合に比して、容器の取り扱いが容易になる。また、直方体の側面を手で持ちやすい幅に設定すれば、円筒状の容器を用いる場合のように、手が滑って持ち難いという不具合も生じない。さらに、直方体の容器を用いることにより、上記容器保持部材12に装着可能な円筒状の容器を用いる場合に比して、円筒状の容器の四隅に生じるデッドスペースがない分、トナー収容量を増大することもできる。
【0039】
〔変形例1〕
次に、上記実施形態における往復運動手段と衝突手段との変形例について説明する。
図4は、本変形例に係る往復運動手段を備えたトナー補給装置10を示す概略構成図であり、図5は、該トナー補給装置10の一部分を示す斜視図である。本変形例では、図4に示すように、トナー収容器11の底面を、容器内のトナーTが排出口11aに向かうにつれて低くなるように傾斜して設けることにより、トナー収容器11が往時と復時とで同じ大きさの加速度で往復運動する場合にも、容器内のトナーTを排出口11aに向かって移動させるものである。
【0040】
本変形例では、図4及び図5に示すように、上記往復運動手段として、板バネ22a,bと、該板バネ22a,bよりも長い板バネ23a,bと、容器保持部材12の底面で、容器内のトナーTが排出口11aとは反対側の端部近傍に周面が当接するように回動可能に配設されたカム16とを設けている。板バネ22及び板バネ23の各基部は、支持台13に取り付けられている。このような構成により、トナー収容器11底面は、容器内のトナーTが排出口11aに向かうにつれて低くなるように傾斜して配置される。また、各板バネ22a,b、23a,bは、それぞれ支持台13に取り付けられた基部を中心として揺動可能となっており、これにより、容器保持部材12は、板バネ22及び23で矢印BC方向に揺動可能に支持される。カム16は、図示のように、偏心カム面と段差部とからなり、後述するように、図1中矢印A方向の回転に伴って、板バネ23の付勢力に抗して容器保持部材12の端部を図中左方向に押圧し、トナー収容器11を容器保持部材12とともに移動させるとともに、該押圧移動を解除する機能を発揮する。
【0041】
上記カム16を矢印A方向に回転し、該カム16と容器保持部材12の底面で、容器内のトナーTが排出口11aとは反対側の端部とが接触するに伴い、該カム16により、該端部が図中左方向に押し出され、これによって、上記板バネ22及び23が、それぞれ支持台13に固定された部分を中心に揺動する。そして、この揺動により、トナー収容器11及び容器保持部材12は、図中左方向に略水平に移動する(往時)。次に、カム16が更に回転して、カム16が容器保持部材12端部が段差部に至ると、容器保持部材12に対するカム面16による押圧が解除され、容器保持部材12とトナー収容器11とが、図中右方向に略水平に移動する(復時)。このように、カム16が一回転する毎にトナー収容器11及び容器保持部材12が図中矢印C方向に一往復運動する。
【0042】
本変形例においては、トナー収容器11底面が、上記のように傾斜して配置されていることから、トナーTが上記排出口11aに向かう向きに、トナーTの重力の分力が生じる。よって、衝撃によるトナーの慣性力のみならず、容器が傾斜しているため、トナーの自重も利用しトナーが移動させる。本変形例によれば、トナーTの上記右方向への大きな慣性力と重力との相乗効果で、トナー収容器11内のトナーTを排出口に向けてより確実に移動させることができる。
【0043】
〔変形例2〕
次に、上記実施形態において説明した往復運動手段を構成するカム16と衝突手段を構成するカム26との変形例について説明する。
図6は、本変形例に係るカム29を備えたトナー補給装置10を示す概略構成図である。
上記実施形態において説明したカム16,26に代えて、図6に示すような、一つで二つのカムの機能を担うことのできるカム29を用いている。また、上記実施形態で説明した板バネ24に代えて、おもり25をコイルバネ30によって力を付勢している。なお、コイルバネの変わりに、ゴム、スポンジなどの弾性体を用いても良い。
【0044】
カム29は、楕円形の0度から90度、180から270度の部分を切り取った形状である。また、バネ15が当接する容器保持部材12の端部とは反対側の端部と、カム当接部材27のおもり25に固定された面と反対側の端部とに周面が当接するように回動可能に配設している。カム29の図中矢印A方向の回転すると、270から360度のカム面が容器保持部材12の端部に当接し、バネ15の付勢力に抗して容器保持部材12端部を押圧する。この押圧により、容器保持部材12とトナー収容器11とが図中左方向(矢印B方向)に移動する。同時に、90から180度のカム面がカム当接部材29のおもり25に固定された面と反対側の端部に当接し、コイルバネ30の付勢力に抗して、カム当接部材27が図中右方向(矢印C方向)に押し出される。これにより、上記コイルバネ30及びおもり25が、支持台13に固定された部分を中心に揺動し、図中右方向(矢印C方向)に移動する。次に、カム29が更に回転して、容器保持部材12端部がカム29の0度から90度の切り取った部分に至ると、容器保持部材12に対するカム面29による押圧移動が解除され、バネ15の付勢力によって、容器保持部材12とトナー収容器11とが、図中右方向(矢印C方向)に加速しながら移動する(復時)。このように、カム16が半回転する毎にトナー収容器11が図中矢印BC方向に一往復運動する。同時に、カム当接部材27の端面がカム29の180から270度切り取った部分に当接し、カム当接部材27に対するカム29による押圧移動が解除され、コイルバネ30の付勢力によって、おもり25が、図中左方向(矢印B方向)に加速しながら移動する。そして、図中右方向(矢印C方向)に加速しながら移動する容器保持部材12及びトナー収容器11は、図中左方向(矢印B方向)に加速しながら移動するおもり25に衝突し、停止する。この停止時には、トナー収容器11に、図中右方向(矢印C方向)に対してマイナスの大きな加速度が発生するので、トナー収容器11内のトナーTには図中右方向(矢印C方向)への慣性力が生じる。この図中右方向への慣性力(矢印C方向)によって、容器内のトナーは、図中右方向(矢印C方向)、すなわち排出口11aに向かう方向に移動する。このような衝突を繰り返すことにより、略水平に配置されたトナー収容器11内のトナーを、排出口11aに向かって徐々に移動させることができる。
【0045】
このよう一つのカムによって、容器保持部材12及びトナー収容器11とおもり25とを移動させるので、動作タイミングが狂うことがなく、長期的に正確な衝撃動作が可能となる。また、省スペース、コストダウンすることもできる。
【0046】
以上、本実施形態によれば、シンプルな構造で低コストなトナー収容器11を用いて、トナー収容器11内のトナーTを確実に排出することができ、トナー収容器11内のトナーTを現像装置2に安定して補給することができる。このように、シンプルな構造で低コストなトナー収容器11を用いることができるので、トナー収容器11の交換コストを低減することができる。また、トナー補給装置10の振動の発生を抑えることができるので、現像装置2、画像形成装置本体等に伝わる振動が少なくなり、振動による画像への悪影響を防止することができる。
【0047】
なお、本実施形態においては、現像剤はトナーのみの例を用いて説明したが、トナーのみ、キャリアのみ、及びトナーとキャリアとを含む二成分現像剤のいずれであっても適用可能であり、同様の効果が得られる。
【0048】
【発明の効果】
請求項1乃至4の発明によれば、現像剤収容器の交換コストが低く、かつ、振動の影響の少ない良質な画像を得ることができるという優れた効果がある。
【0050】
特に、請求項2の発明によれば、さらに振動を吸収すると共に、衝撃音を低減することができるという優れた効果がある。
【0051】
特に、請求項3の発明によれば、排出口上に現像剤が堆積するのを防止し、堆積した現像剤が重力で圧縮されることに起因する排出口の閉塞や排出量の低下を防止することができるという優れた効果がある。
【0052】
特に、請求項4の発明によれば、上記慣性力と現像剤重力との相乗効果で、現像剤収容器内の現像剤をより確実に排出することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る複写機の作像部分を示す概略構成図。
【図2】実施形態に係るトナー補給装置の概略構成を示す斜視図。
【図3】付勢手段の他の例を示す概略構成図。
【図4】変形例1に係るトナー補給装置を示す概略構成図。
【図5】同トナー補給装置の一部分を示す斜視図。
【図6】変形例2に係るトナー補給装置を示す概略構成図。
【図7】従来のトナー収容器の例を示す図。
【図8】従来のトナー収容器の他の例を示す図。
【符号の説明】
1 感光体
2 現像装置
3 現像ローラ
4,5 搬送スクリュー
6 現像ケーシング
7 現像剤
8 規制ブレード
10 トナー補給装置
11 トナー収容器
11a 排出口
12 容器支持部材
13 支持台
14a,b コロ
15 バネ
16 カム
18 弾性体
19 トナー受け部
22a,b 板バネ
23a,b 板バネ
24a,b 板バネ
25 おもり
26 カム
27 カム当接部材
28 弾性部材
29 カム
30 コイルバネ
111 トナー収容器
111a 排出口
112 可動部材
112a 回転軸
211 スクリューボトル
211a 排出口
212 突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that employs a developing device that includes a developer container provided in a replaceable manner and includes a developer replenishing device that replenishes the developer in the developer container into the developing device. Is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a toner replenishing device for replenishing toner to a developing device of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, etc., a toner container that can be replaced has been provided. There is known a toner replenishing device that replenishes a developer replenishing portion of the developing device. In such a toner replenishing device, when the toner in the toner container is exhausted, it is replaced with a new toner container containing toner.
[0003]
As the toner replenishing device, for example, as shown in FIG. 7, a device in which a
[0004]
As the toner replenishing device, as shown in FIG. 8, a cylindrical toner container called a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the movable member is used, it is necessary to provide the movable member in the toner container, which causes a problem that the replacement cost of the toner container becomes high. Further, since the movable member is driven by a driving source outside the toner container, an opening is formed in the toner container. For this reason, it is necessary to provide a sealing member for sealing the opening, and there is a problem that the structure of the toner container is complicated. Even when the screw bottle is used, since it is necessary to provide a spiral projection on the inner peripheral surface thereof, the structure of the toner container is inevitable. In addition, since it is a cylindrical toner container, there is a dead space generated at the four corners of the cylindrical container, and there is also a drawback that the amount of toner that can be held is small compared to a rectangular parallelepiped container. In addition, there are drawbacks in handling such as a hand being slippery and difficult to hold at the time of replacement.
[0006]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-230582 “the powder container is provided in a replaceable manner, and the powder in the powder container is powdered. In the powder replenishing apparatus that replenishes the replenishment destination, the powder container having a powder discharge port formed near the end of one side wall is used, and the powder container is disposed in the vertical direction. A powder replenishing device provided with a reciprocating means for reciprocating the powder container so that the powder moves toward the discharge port in a state of being arranged facing downwards. Proposed. In this powder replenishing device, the powder in the powder container is moved toward the discharge port formed near the end by the inertial force generated in the powder in the container by the reciprocating motion of the powder container. Move gradually. For this reason, there is no need to provide a special structure such as a spiral projection or groove and a movable member such as a screw in the powder container. In addition, since the discharge port faces downward in the vertical direction, powder does not accumulate on the discharge port, and the clogging of the discharge port and the amount of discharge caused by the accumulated powder being compressed by gravity There is no decline. Therefore, the powder in the powder container can be reliably discharged using a powder container having a simple structure and low cost.
[0007]
Furthermore, in this patent application, in order to enable such a movement of the powder, “the powder container is urged in a direction in which the powder moves forward with respect to the direction toward the discharge port”. An urging means; a pressing movement means that moves the powder container in the backward direction against the urging force of the urging means; a pressure releasing means that releases the pressing movement; and a pressure release. And a stopper for stopping the powder container by contacting the powder container that moves in the forward direction by the urging force of the urging means. Yes. In this powder replenishing device, the pressing container moves the powder container in the backward direction by pressing the powder container, and the pressing release means moves the pressing container at the moment when the pressing movement is released. The powder container is moved in the forward direction by the urging force. The powder container that moves in the forward direction is suddenly stopped from moving in the forward direction by colliding with the stopper. As described above, the powder container that moves at a high speed by the urging force is suddenly stopped by the stopper, thereby generating a large acceleration when the powder container that moves forward is stopped. This acceleration causes an inertial force on the powder in the powder container.
[0008]
By the way, in the powder replenishing device, a large impact force is generated when the powder container that moves at a high speed by the urging force and the stopper collide. For this reason, a big vibration and contact sound generate | occur | produce at the time of a collision with a stopper and a powder container. This vibration is transmitted to the developing device, the image forming apparatus main body, and the writing system via the stopper, and the vibration adversely affects the image.
[0009]
Therefore, in this application, in order to reduce the impact force when the powder container that moves in the forward direction and the stopper collide, “the stopper is placed in the forward direction by contact with the powder container. And a powder replenishing device characterized in that an elastic member for urging the stopper in the backward direction is provided between the stopper in the forward direction and the apparatus main body.
[0010]
In this powder replenishing device, when the stopper and the powder container come into contact with each other, the stopper moves in the forward direction and absorbs an impact generated between the stopper and the powder container. Moreover, the impact transmitted through the stopper secondarily is absorbed by elastic deformation of the elastic member. Therefore, it is possible to suppress vibration and contact noise that occur when the stopper and the powder container are in contact.
[0011]
However, it is difficult to completely absorb the impact by the movement of the stopper in the forward direction and the elastic deformation of the elastic member.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image with a low replacement cost of a developing container and with little influence of vibration. It is.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the invention of claim 1 has a developer container provided in a replaceable manner, and a developer for supplying the developer in the developer container to the developing device. An image forming apparatus for developing a latent image formed on an image carrier using a developing device provided with a replenishing device, wherein the developer container has a discharge port formed near the end of one side wall. Reciprocating means for reciprocating the developer container in a direction along a line connecting the end portion on the one side wall and the end portion on the opposite side; Moving from the opposite end to the end A moving member that moves in the developer container in a direction opposite to the moving direction of the developer container. Defeat A developer replenishing device provided with a collision means for projecting is used.
[0014]
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a moving member that moves in a direction opposite to the developer container collides with the developer container that moves forward relative to the direction in which the developer moves toward the discharge port. Then, the movement of the developer container in the forward direction is suddenly stopped. At this time, a large negative acceleration occurs in the developer container in the forward direction. As a result, the inertia force in the forward direction is generated in the developer inside the developer container. The developer in the developer container moves in the forward direction, that is, the direction toward the discharge port by the inertial force in the forward direction. By repeating such a collision, the developer in the developer container can be gradually moved toward the discharge port. As a result of the movement, the developer that has reached the discharge port falls due to the gravity of the developer itself, and is well supplied into the developing device. Thus, the inertia force generated in the developer in the developer container due to the collision between the reciprocating developer container and the moving member moving in the opposite direction to the developer container, Since the developer can be discharged, there is no need to provide a special structure such as a spiral projection or groove and a movable member such as a screw in the developer container. Therefore, it is possible to use a low-cost developer container with a simple structure.
Further, since the developer container and the moving member that are moving in opposite directions collide with each other, the collision energies generated at the time of the collision cancel each other. That is, the impact generated at the time of collision is absorbed. Thereby, the vibration which generate | occur | produces at the time of a collision can be suppressed efficiently. As described above, since the vibration generated in the developer supply device is small, vibration transmitted to the developing device, the image forming apparatus main body, and the like is reduced.
Therefore, the replacement cost of the developing container can be reduced, and a high-quality image with little influence of vibration can be obtained.
[0017]
Claim 2 The invention of claim 1's In the image forming apparatus, an elastic member is provided between the developer container and the moving member.
[0018]
Claim 2 In the image forming apparatus, the elastic member is elastically deformed at the time of the collision, so that vibration due to impact can be further absorbed and impact sound can be reduced.
[0019]
Claim 3 The invention of claim 1 Or 2 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the discharge port is arranged so as to face downward in the vertical direction.
[0020]
Claim 3 In this image forming apparatus, since the discharge port is directed downward in the vertical direction, the developer that has reached the discharge port by the reciprocating motion falls due to gravity and is replenished into the developing device.
Here, when the discharge port is arranged so as to open on one side wall of the developer container, the developer that has gradually moved toward the side wall accumulates in the vicinity of the discharge port by hitting the side wall. . Then, the accumulated developer is compressed by gravity, and the discharge port is partially or entirely blocked by the compressed developer, or a larger lump is generated than the discharge port and the replenishment amount is reduced. Therefore, there is a possibility that good discharge of the developer is hindered. Therefore, in this image forming apparatus, the discharge port is arranged so as to face downward in the vertical direction, thereby preventing the developer from being deposited on the discharge port, and the accumulated developer being compressed by gravity. Prevents clogging of the discharge port and reduction of the discharge amount.
[0021]
Claim 4 The invention of claim 1 and 2 Or 3 In the image forming apparatus, the one side wall is provided so as to be inclined so that the developer in the developer container becomes lower toward the discharge port.
[0022]
Claim 4 In the image forming apparatus, developer gravity is generated in the direction in which the developer in the developer container faces the discharge port. Due to the synergistic effect of the developer gravity and the inertial force, the amount by which the developer in the developer container moves toward the discharge port can be increased. Therefore, the developer in the developer container can be discharged more reliably.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the developer supply device of the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming portion of the copying machine according to the present embodiment.
Around the photosensitive member 1 as a latent image carrier, a charger for uniformly charging the surface of the photosensitive member 1, and an optical image of the original is formed on the surface of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic latent image. An exposure optical system, a developing device 2, a transfer device that transfers the toner image obtained by developing the electrostatic latent image to the transfer paper that is a recording medium, and a photoconductor 1 after the toner image is transferred. A cleaning device or the like (both not shown) for scraping off the remaining toner is arranged so as to be close to or in contact with each other. The developing device 2 is provided with a toner replenishing device 10 for replenishing the developing device 2 with toner. Since the copying operation of the entire copying machine is a well-known electrophotographic process, description thereof is omitted.
[0026]
The developing device 2 is a two-component developing device using a so-called two-component developer composed of a toner and a carrier, and a developer 7 in which the toner and the carrier are mixed is accommodated in the developing casing 6 of the developing device 2. Yes. In the developing casing 6, the toner T replenished via the developing roller 3 and the
[0027]
The conveying screws 4 and 5 are arranged in parallel so as to extend in the depth direction in the figure, and are driven to rotate in opposite directions in the longitudinal direction of the developing roller 3 by a driving system (not shown). A partition plate 9 is provided between the conveying screws 4 and 5, and a developer storage space for storing the developer 7 is individually secured around the partition plate 9. However, the partition plate 9 is not provided in a region corresponding to the vicinity of both ends of the conveying screws 4 and 5 (near the front end and near the rear end in the figure), and the two developer accommodating spaces are in the vicinity of both ends. It comes to communicate. The toner T replenished into the developing device 2 from the toner replenishing device 10 is conveyed to the developing roller 3 while being mixed and stirred with the developer 7 as the conveying screws 4 and 5 rotate. As the developing roller 3 rotates, the toner T in the developer carried on the surface of the developing roller 3 is supplied to the latent image formed on the photosensitive member 1, and the latent image is developed.
[0028]
Next, the configuration and operation of the toner replenishing device 10 which is a characteristic part of the present invention will be described.
The toner supply device 10 includes a
[0029]
The support table 13 is fixed and supported substantially horizontally on a developing device side plate (not shown), and the
[0030]
Next, means for moving the toner T in the
In this embodiment, as the reciprocating means, the urging means is fixed to the
[0031]
Further, the colliding means is a
[0032]
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the collision means. As shown in FIGS. 1 and 2, the base portions of the two
[0033]
When the
[0034]
In the toner replenishing device 10, as described above, the
[0035]
Further, when the weights of the
[0036]
Further, an
[0037]
The reciprocating means for reciprocating the
Further, since the discharge port 11a faces downward in the vertical direction, the toner T does not accumulate on the discharge port 11a, and the discharge port 11a is blocked or discharged due to the accumulated toner T being compressed by gravity. There is no reduction in volume.
[0038]
In addition, since a rectangular parallelepiped container whose outer shape is only a flat surface is used as the
[0039]
[Modification 1]
Next, modified examples of the reciprocating means and the collision means in the embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the toner replenishing device 10 provided with the reciprocating means according to the present modification, and FIG. 5 is a perspective view showing a part of the toner replenishing device 10. In the present modification, as shown in FIG. 4, the bottom surface of the
[0040]
In this modification, as shown in FIGS. 4 and 5, as the reciprocating means, the plate springs 22 a and 22 b, the plate springs 23 a and b longer than the plate springs 22 a and b, and the bottom surface of the
[0041]
The
[0042]
In the present modification, the bottom surface of the
[0043]
[Modification 2]
Next, modifications of the
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating the toner supply device 10 including the
Instead of the
[0044]
The
[0045]
Since the
[0046]
As described above, according to the present exemplary embodiment, the toner T in the
[0047]
In the present embodiment, the developer has been described by using an example of toner only, but any one of a toner only, a carrier only, and a two-component developer including a toner and a carrier is applicable. Similar effects can be obtained.
[0048]
【The invention's effect】
Claims 1 to 4 According to this invention, the replacement cost of the developer container is low, and there is an excellent effect that a high-quality image with little influence of vibration can be obtained.
[0050]
In particular, the claims 2 According to the invention, there is an excellent effect that the vibration can be further absorbed and the impact sound can be reduced.
[0051]
In particular, the claims 3 According to the invention, it is possible to prevent the developer from being deposited on the discharge port, and to prevent the discharge port from being blocked or the discharge amount from being reduced due to the accumulated developer being compressed by gravity. Has an excellent effect.
[0052]
In particular, the claims 4 According to the invention, there is an excellent effect that the developer in the developer container can be discharged more reliably by the synergistic effect of the inertia force and the developer gravity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming portion of a copying machine according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a toner supply device according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating another example of an urging unit.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a toner supply device according to a first modification.
FIG. 5 is a perspective view showing a part of the toner supply device.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a toner supply device according to a second modification.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a conventional toner container.
FIG. 8 is a view showing another example of a conventional toner container.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Development device
3 Development roller
4,5 conveying screw
6 Development casing
7 Developer
8 Regulatory blade
10 Toner supply device
11 Toner container
11a outlet
12 Container support member
13 Support stand
14a, b roller
15 Spring
16 cams
18 Elastic body
19 Toner receiver
22a, b leaf spring
23a, b leaf spring
24a, b leaf spring
25 Weight
26 cam
27 Cam contact member
28 Elastic members
29 cams
30 Coil spring
111 Toner container
111a outlet
112 Movable member
112a Rotating shaft
211 Screw bottle
211a outlet
212 protrusion
Claims (4)
上記現像剤収容器として一側壁の端部寄りに排出口が形成されているものを用い、該現像剤収容器を上記一側壁における上記端部と反対側の端部とを結ぶ線に沿った方向に往復運動させる往復運動手段と、上記反対側の端部から上記端部へと移動している現像剤収容器に、該現像剤収容器の移動方向とは逆方向に移動する移動部材を衝突させる衝突手段とを備えた現像剤補給装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier is formed using a developing device having a developer container provided in a replaceable manner and having a developer replenishing device that replenishes the developer in the developer container into the developing device. In an image forming apparatus for developing a latent image,
The developer container having a discharge port formed near the end of one side wall is used along the line connecting the end of the one side wall and the opposite end of the one side wall. and reciprocating means for reciprocating in a direction, the developer container that is moved to the end portion from the end portion of the opposite side, a moving member that moves in a direction opposite to the moving direction of the developer container an image forming apparatus characterized by using the developer supplying apparatus that includes a collision means for collision.
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