JP4171225B2 - 複写機及び複合機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーボトルからトナーの補給を受けて記録動作を行う複写機及び複合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機にプリンタ機能またはファクシミリ機能等を搭載した複合機が登場している。従来、この種の複写機及び複合機では、記録手段として電子写真記録方式を採用する場合、トナー補給が必要であった。このトナー補給は、トナーを収納したトナーボトルを装着することによって行っていた。そして、トナーボトル内のトナーを消費すると、新たなトナーボトルと交換し、トナーの補給を行っていた。
【０００３】
このトナーボトルの構成は、先端に開口部を設け、トナーボトルの内壁に螺旋状のリブを刻んだものであった。そして、このトナーボトル本体を回転させると、トナーはリブに沿って先端に搬送され、前記開口部に到達すると、前記開口部から装置内部に落下し、トナー補給が行われるというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の技術では、以下のような問題があった。
【０００５】
即ち、１つのトナーボトルで供給できるトナー量を増加させるために、トナーボトルを大型化した場合、トナーボトルの長さ及び重量が増大する。この場合、トナーボトルは回転により内部のトナーを先端の開口部に案内するものであるため、トナーボトルの長さが増大すると、その分トナーボトルの内部に最後まで溜まって排出されないトナーが発生しやすくなる。
【０００６】
かかる問題を解決するため、図１２に示すトナーボトル１２００の断面図に示すように、トナーボトル１２００の外周面に突出した衝撃リブ１２０１を設け、一方、装置側にもこれらの衝撃リブ１２０１に当接する突起部１２０２を設けて、トナーボトル１２００が回転する毎にトナーボトル１２００自体に衝撃を加えて、内部のトナーが搬送されやすいようにする方法が考えられる。
【０００７】
しかし、かかる対応においては、トナーボトル１２００が回転する毎に衝撃リブ１２０１が突起部１２０２を乗り上げることになり、その都度トナーボトル１２００の回転中心がぶれることになる。トナーボトル１２００の重量が比較的軽い場合はそれ程影響はないが、上記のようにトナーボトル１２００の重量が増加すると、衝撃リブ１２０１が突起部１２０２を乗り上げる際に生ずる衝撃がトナーボトル１２００を回転させるモータの負荷を増大させることになる。その結果、最悪の場合にはモータが停止し、装置の駆動不良が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたものであり、トナーボトル内のトナー量を増加させるためにトナーボトルの長さ及び重量を増加させた場合であっても、内部にトナーを残さずに排出させることができると共に、トナーボトルを回転させるモータに加わる負荷を大幅に軽減し、駆動不良の発生を防止することができる複写機及び複合機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させず、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させるものである。
【００１０】
これによれば、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させないことでトナーボトルに与えられる振動を回避することができる。一方、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させることでトナーボトルに振動を与えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様に係る複写機は、回転により収納したトナーを排出する開口部と外周面に突出部とを有するトナーボトルと、このトナーボトルの回転に伴い前記突出部が通過する位置に設けられ前記突出部と当接する当接ローラと、この当接ローラを上方に付勢するばねと、を具備し、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、前記トナーボトルの重量が所定以上の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部との当接により下降すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させず、前記トナーボトルの重量が所定以下の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させる構成を採る。
【００１２】
この構成により、ばねにより上方に付勢された当接ローラにトナーボトルの突出部が当接することにより、トナーボトルを適正に上下動させる。これにより、突出部が当接ローラに当接したときに、突出部との間で摩擦が生じないので、トナーボトルに適正な振動を与えつつトナーボトルの回転を妨げる事態を回避することができる。
【００１３】
一方、トナーボトル内のトナー量が多い場合は、トナーボトルに振動を与えなくてもトナーは開口部から十分に排出され、この場合にトナーボトルに振動を与えると、却ってモータへの負荷を大きくする。また、トナーボトル内のトナー量が少なくなった場合は、トナーボトルに振動を与えなければトナーは開口部から十分に排出されず、この場合にトナーボトルに振動を与えても、モータへ加わる負荷は小さい。
【００１４】
従って、上記構成により、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させない。即ち、当接ローラが突出部との当接により降下するときには、突出部が当接ローラを退避させることによってトナーボトルを上下動させずにトナーボトルに与えられる振動を回避することができる。
【００１５】
これにより、トナーボトルに振動を与えることなく、十分なトナー補充量を確保しつつモータへ加わる負荷の発生を防止できる。また、トナーボトルの回転中心のずれ量を小さくすることができると共に、モータに加わる負荷を大幅に軽減して駆動不良の発生を防止することができる。
【００１６】
さらに、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させる。即ち、当接ローラが突出部との当接に対抗して現位置を保持するときには、突出部が当接ローラを乗り上げた後落下することによってトナーボトルを上下動させてトナーボトルに振動を与えることができる。
【００１７】
これにより、トナーボトルに振動を与えて十分なトナー補充量を確保することができる。このとき、トナーボトルはトナー量が少なく、比較的軽量であるため、モータへ加わる負荷も小さく抑えることができる。また、トナーボトル内にトナーが滞留するのを防止することができると共に、トナーを搬送し易くすることができる。
【００１８】
一方、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設ける。
【００１９】
これにより、トナーボトルの長さが長くなり、重量が増加した場合、トナーボトル開口部反対側の後端部を保持して、トナーボトル開口部反対側の後端部が下方に傾くのを防止している。
【００２０】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る複写機において、前記ばねが、棒状の金属より成り、前記当接ローラの軸両端を上方に付勢すべく構成される。
【００２１】
この構成によれば、突出部との当接により当接ローラを簡単かつ適正に上下動させることにより、簡易な構成でトナーボトルに適正な振動を与えることができる。
【００２５】
本発明の第３の態様に係る複合機は、回転により収納したトナーを排出する開口部と外周面に突出部とを有するトナーボトルと、このトナーボトルの回転に伴い前記突出部が通過する位置に設けられ前記突出部と当接する当接ローラと、この当接ローラを上方に付勢するばねと、を具備し、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、前記トナーボトルの重量が所定以上の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部との当接により下降すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させず、前記トナーボトルの重量が所定以下の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させる、構成を採る。
【００２６】
この構成により、ばねにより上方に付勢された当接ローラにトナーボトルの突出部が当接することにより、トナーボトルを適正に上下動させる。これにより、突出部が当接ローラに当接したときに、突出部との間で摩擦が生じないので、トナーボトルに適正な振動を与えつつトナーボトルの回転の妨げる事態を回避することができる。
【００２７】
一方、トナーボトル内のトナー量が多い場合は、トナーボトルに振動を与えなくてもトナーは開口部から十分に排出され、この場合にトナーボトルに振動を与えると、却ってモータへの負荷を大きくする。また、トナーボトル内のトナー量が少なくなった場合は、トナーボトルに振動を与えなければトナーは開口部から十分に排出されず、この場合にトナーボトルに振動を与えても、モータへ加わる負荷は小さい。
【００２８】
従って、上記構成により、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させない。即ち、当接ローラが突出部との当接により降下するときには、突出部が当接ローラを退避させることによってトナーボトルを上下動させずにトナーボトルに与えられる振動を回避することができる。
【００２９】
これにより、トナーボトルに振動を与えることなく、十分なトナー補充量を確保しつつモータへ加わる負荷の発生を防止できる。また、トナーボトルの回転中心のずれ量を小さくすることができると共に、モータに加わる負荷を大幅に軽減して駆動不良の発生を防止することができる。
【００３０】
さらに、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させる。即ち、当接ローラが突出部との当接に対抗して現位置を保持するときには、突出部が当接ローラを乗り上げた後落下することによってトナーボトルを上下動させてトナーボトルに振動を与えることができる。
【００３１】
これにより、トナーボトルに振動を与えて十分なトナー補充量を確保することができる。このとき、トナーボトルはトナー量が少なく、比較的軽量であるため、モータへ加わる負荷も小さく抑えることができる。また、トナーボトル内にトナーが滞留するのを防止することができると共に、トナーを搬送し易くすることができる。
【００３２】
一方、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設ける。
【００３３】
これにより、トナーボトルの長さが長くなり、重量が増加した場合、トナーボトル開口部反対側の後端部を保持して、トナーボトル開口部反対側の後端部が下方に傾くのを防止している。
【００３４】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係る複合機において、前記ばねが、棒状の金属より成り、前記当接ローラの軸両端を上方に付勢すべく構成される。
【００３５】
この構成によれば、突出部との当接により当接ローラを簡単かつ適正に上下動させることにより、簡易な構成でトナーボトルに適正な振動を与えることができる。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態にかかる複写機について図面を参照して具体的に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る複写機１００の構成を示す概略断面図である。
【００４０】
図１に示すように、複写機１００は、上面に原稿の読み取りを行う読取装置１０１を備えている。読取装置１０１で読み取られた原稿の画像データに基づいて、レーザ駆動装置又はポリゴンミラー等で構成されるＬＳＵが感光ドラム１０３に静電画像を形成する。
【００４１】
感光ドラム１０３に隣接して現像装置１０４が配置されている。感光ドラム１０３は、現像装置１０４に設けられた現像ローラ１０５と接するように配置されている。現像装置１０４は、トナーが収納されたトナーボトルを収容するトナーボトル収容装置１０６の下方に配置され、トナーボトル収容装置１０６からトナー供給を受ける。
【００４２】
感光ドラム１０３にＬＳＵにより形成された静電画像に現像ローラ１０５がトナーを付着させ、感光ドラム１０３上のトナーが用紙カセット１０７又は本複写機１００に増設される大容量用紙カセット１０８から搬送された用紙の表面に転写される。
【００４３】
搬送された用紙の両面に画像を形成する場合には、一面に画像が形成された用紙が両面記録ユニット（ＡＤＵ：Auto Document Unit）１０９に収納される。そして、この両面記録ユニット１０９で用紙の表裏を反転した後、再度、画像転写領域に搬送され、他面に画像が形成される。用紙に画像が転写されると、定着部１０２において定着され、複写機１００の外部に排出される。
【００４４】
図２は、上述のトナーボトル収容装置１０６の周辺の拡大断面図である。図２においては、トナーボトル収容装置１０６、現像装置１０４及び感光ドラム１０３を抜き出した場合について示している。
【００４５】
同図に示すように、トナーボトル収容装置１０６は、トナーボトル２０１、ボトルホルダ２０２及びホッパーフレーム２０３の３つ部材から構成されている。トナーボトル２０１は、消耗品としてのトナーを収納した交換部品である。このトナーボトル２０１は、内壁に螺旋状のリブ２０４を有しており、この螺旋が進む方向の先端にトナーを外部に出す開口部２０５を有している。トナーボトル２０１が回転すると、リブ２０４により内部のトナーがトナーボトル２０１の先端の方向に搬送され、開口部２０５から外部に排出される。
【００４６】
ボトルホルダ２０２にトナーボトル２０１が着脱自在に嵌合する。ボトルホルダ２０２の外周にはギヤが形成されてあり、ホッパーフレーム２０３内の供給ローラのシャフトに支持される駆動ギヤ２０６と噛み合って、回転するようになっている。ボトルホルダ２０２の回転により、ボトルホルダ２０２に嵌合したトナーボトル２０１が回転する。これにより、トナーボトル２０１内のトナーは開口部２０５の方に進むことになる。
【００４７】
また、ボトルホルダ２０２には、トナーボトル２０１が嵌合した際、トナーボトル２０１の開口部２０５に対応する位置に開口部２０７が設けられている。トナーボトル２０１から排出されたトナーは、この開口部２０７を介してホッパーフレーム２０３に供給される。
【００４８】
ホッパーフレーム２０３にボトルホルダ２０２が取り付けられている。ホッパーフレーム２０３は、下方に配置された現像装置１０４にトナーを供給する供給ローラ２０８を内部に有し、トナーボトル２０１から排出されたトナーを一時的に蓄えた後、これを現像装置１０４に供給する。供給ローラ２０８は、一端に駆動ギヤ２０９が取り付けられたシャフト２１０に支持されている。この駆動ギヤ２０９にモータ２１１から駆動力を与えることで供給ローラ２０８が回転する。
【００４９】
なお、駆動ギヤ２０９とは反対側のシャフト２１０の端部にボトルホルダ２０２の外周に形成されたギヤと噛み合う駆動ギヤ２０６が支持されている。駆動ギヤ２０６は、ワンウェイクラッチを介してシャフト２１０に取り付けられている。これにより、駆動ギヤ２０６は、供給ローラ２０８の回転方向と反対の方向に回転する力が作用したときにボトルホルダ２０２を回転させる。
【００５０】
また、ホッパーフレーム２０３の側壁には、ホッパーフレーム２０３内のトナー残量を検知するトナー残量センサ２１２が取り付けられている。トナー残量センサ２１２は、ホッパーフレーム２０３内のトナー残量が一定量以下に減少したことを検知すると、モータ２１１に指示を与えてボトルホルダ２０２を回転させる。これにより、トナーボトル２０１からトナーが供給され、ホッパーフレーム２０３内の残トナー量が一定量に確保される。
【００５１】
現像装置１０４には、ホッパーフレーム２０３から供給されたトナーを攪拌すると共に、トナーを現像ローラ１０５の方に搬送する攪拌コイル２１３及び攪拌ローラ２１４が設けられている。現像ローラ１０５は、搬送されたトナーを表面に付着させた後、このトナーを感光ドラム１０３上に形成された静電潜像に付着させる。
【００５２】
トナーボトル収容装置１０６は、トナーボトル２０１とボトルホルダ２０２との間、及び、ボトルホルダ２０２とホッパーフレーム２０３との間に形成される、外部にトナーが漏れる経路を塞ぐシール部材を取り付けると共に、ボトルホルダ２０２の所定位置にトナーボトル２０１を嵌合する際に空気を外部に逃がす穴部を設けている。
【００５３】
トナーボトル２０１とボトルホルダ２０２との間には、トナーボトル２０１の開口部２０５から排出されたトナーが外部に漏れる経路を塞ぐ第１シール部材２１５が取り付けられている。第１シール部材２１５は、トナーボトル２０１の先端部近傍であって、ボトルホルダ２０２の側面と対向する位置に設けられたつば部２１６とボトルホルダ２０２の側面との間に挟み込まれる位置に取り付けられている。
【００５４】
また、ボトルホルダ２０２とホッパーフレーム２０３との間には、ボトルホルダ２０２の開口部２０７から排出されたトナーが外部に漏れる経路を塞ぐ第２シール部材２１７が取り付けられている。第２シール部材２１７は、ボトルホルダ２０２の側面とホッパーフレーム２０３の側面との間に挟み込まれる位置に取り付けられている。
【００５５】
これらの第１シール部材２１５と第２シール部材２１７とが貼り付けられた位置よりも外側であって、ボトルホルダ２０２の側面の所定位置に穴部２１８が形成されている。穴部２１８は、トナーボトル２０１をボトルホルダ２０２に嵌合する際にボトルホルダ２０２内に生ずる風圧を、ボトルホルダ２０２とホッパーフレーム２０３との間に形成される空間を利用して外部に逃がす経路を形成するものである。
【００５６】
本実施の形態に係る複写機１００は、装置前面に設けられた開閉カバーを開いてトナーボトル収容装置１０６ごとトナーボトル２０１を手前に引き出し、トナーボトル２０１の交換、あるいは、トナーボトル２０１の後ろ側に配置された内部装置のメンテナンスを行う構成を採る。
【００５７】
図３は、トナーボトル収容装置１０６に収容されたトナーボトル２０１の周辺の構成を示す側面図である。図３においては、トナーボトル２０１が本複写機１００の内部にセットされた状態、すなわち、本複写機１００内から引き出されていない状態を示している。
【００５８】
一方、図４は、トナーボトル２０１の周辺の構成を示す上面図である。図４においては、トナーボトル２０１が本複写機１００内から引き出された状態を示している。
【００５９】
本複写機１００では、図４に示すように、トナーボトル収容装置１０６側に形成された回動軸を支点として、トナーボトル２０１の図４における左側の一端（以下、「トナーボトル２０１の後端」という）を本複写機１００の前面側に回動させることにより、トナーボトル２０１を引き出す構成を採っている。
【００６０】
図３に示すように、トナーボトル２０１が複写機１００の内部にセットされた場合、トナーボトル２０１の下方側であって、トナーボトル２０１の中央よりも少し後端寄りの位置に、トナーボトル２０１を保持する保持台３０１が配置される。
【００６１】
一方、トナーボトル２０１の外周面上であって保持台３０１に対応する位置に、外周面から外側に向かってわずかに突出した突出部３０２が設けられている。突出部３０２は、トナーボトル２０１の回転に応じて、保持台３０１上の一定位置を通過する。
【００６２】
保持台３０１の上面であってトナーボトル２０１の突出部３０２が通過する位置に、突出部３０２と当接する当接部としてのローラ(以下、「当接ローラ」という)３０３が設けられている。当接ローラ３０３は、一定の場合に突出部３０２との当接によりトナーボトル２０１に振動を与え、内部のトナーの滞留を防止する役割を果たす。
【００６３】
当接ローラ３０３よりもトナーボトル２０１の後端側にトナーボトル２０１の外周面に接触し、トナーボトル２０１の回転に従動するローラ（以下、「従動ローラ」という）３０４が設けられている。従動ローラ３０４は、トナーボトル２０１の長さが長くなり、そのため、重量が増加した場合、トナーボトル２０１の後端側を保持して、トナーボトル２０１の後端側が下方に傾くのを防止している。
【００６４】
図５は、トナーボトル２０１を保持する保持台３０１の構成を示す拡大図である。図５（ａ）は保持台３０１の斜視図を示し、図５（ｂ）は上面図、図５（ｃ）は下面図を示す。
【００６５】
保持台３０１は、図５（ａ）に示すように、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂが配置された側の上面にトナーボトル２０１の外周面に沿った形状を有する第１周面５０１を有している。
【００６６】
この第１周面５０１の上端部近傍において、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂの軸が保持台３０１の筐体に支持されている。従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂは、筐体からわずかにその周面が上方に露出するように支持されている。
【００６７】
トナーボトル２０１が本複写機１００内にセットされると、トナーボトル２０１の外周面がこれらの従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂに保持される。これにより、トナーボトル２０１の重量が増加した場合でも、トナーボトル２０１の後端側が低下してトナーボトル２０１の回転に負荷がかかるのを防止すると共に、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂはトナーボトル２０１の回転に応じて連れ回りするので、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂの存在によりトナーボトル２０１の回転に負荷がかかるのを防止している。
【００６８】
また、保持台３０１は、第１周面５０１よりも下がった位置に形成される第２周面５０２を有している。第２周面５０２には、その周面部分から上方に突出した軸受け５０３が設けられている。当接ローラ３０３は、この軸受け５０３によりその軸が回転可能に支持されている。
【００６９】
図５（ｂ）に示すように、当接ローラ３０３は、従動ローラ３０４Ａと３０４Ｂとのちょうど中間の位置に設けられている。このため、保持台３０１によりトナーボトル２０１が保持された状態では、トナーボトル２０１の回転中心の真下に当接ローラ３０３が配置されるようになっている。
【００７０】
従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂの軸５０４は、図５（ｃ）に示すように、保持台３０１の筐体に固定されている。一方、当接ローラ３０３の軸５０５は、軸受け５０３の内部において下方からばね５０６で上方に付勢されている。
【００７１】
図５に示すように、ばね５０６は、棒状の金属を折り曲げて構成している。ばね５０６の両端を下方側から係止部５０７で係止し、折り曲げた部分を下方側から係止部５０８で係止している。これにより、ばね５０６で当接ローラ３０３の軸５０５を上方に付勢している。
【００７２】
図６は、当接ローラ３０３の軸５０５とばね５０６の関係を示す断面図である。図６（ａ）は、図５（ｂ）に示す鎖線Ａにおける断面を矢印方向から示す図であり、図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示す鎖線Ｂにおける断面を矢印方向から示す図である。図６において、断面部分を斜線で示す。
【００７３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、当接ローラ３０３の軸５０５は、下方からばね５０６で付勢され、軸受け５０３の裏面部分に押し付けられた状態となっている。この状態において、当接ローラ３０３は、第２周面５０２から露出した状態、すなわち図５（ａ）に示す状態となっている。
【００７４】
上方からばね５０６のばね圧を上回る力が加えられた場合には、軸５０５を介してこの力がばね５０６に伝わり、ばね５０６が下方に沈み込む。ばね５０６が沈み込むことにより、軸５０５が保持台３０１の内部に降下する。これに応じて当接ローラ３０３も保持台３０１の内部に降下する。
【００７５】
ばね５０６は、トナーボトル２０１の重量が所定重量以下となった場合、すなわち、トナーボトル２０１内のトナーが所定量以下となった場合、トナーボトル２０１の突出部３０２との当接に当接ローラ３０３が対抗し、保持台３０１の内部に降下しないばね圧に調整されている。
【００７６】
以下、本複写機１００におけるトナーボトル２０１の動きについて説明する。図７（ａ）及び図８（ａ）は、トナーボトル２０１周辺の側面図である。図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、それぞれ図７（ａ）及び図８（ａ）における保持台３０１周辺の拡大図である。なお、図７及び図８において、トナーボトル２０１の重量は、当接ローラ３０３が降下しない所定重量以下であるものとする。
【００７７】
図７（ａ）に示すように、突出部３０２が保持台３０１の領域外にある場合、トナーボトル２０１は、当接ローラ３０３、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂに保持された状態である。
【００７８】
この状態では、図７（ｂ）に示すように、当接ローラ３０３もトナーボトル２０１の外周面に沿って回動し、従動ローラ３０４と同様、トナーボトル２０１の回転を補助している。
【００７９】
一方、図８（ａ）に示すように、突出部３０２が保持台３０１の領域内に入ると、トナーボトル２０１の重量が所定以下であり、当接ローラ３０３が突出部３０２との当接に対抗して降下しないため、突出部３０２が当接ローラ３０３を乗り上げる。これに応じてトナーボトル２０１も突出部３０２の高さの分だけ上方に移動する。
【００８０】
そして、突出部３０２が当接ローラ３０３を乗り越えると、トナーボトル２０１は、突出部３０２の高さの分だけ落下し、再び当接ローラ３０３，従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂで外周面を保持されることとなる。
【００８１】
このようにトナーボトル２０１を上下運動させることで、トナーボトル２０１に一定の振動を与えることができる。この振動によりトナーボトル２０１内の堆積したトナーの塊等が粉砕することができるので、トナーボトル２０１内における滞留が防止され、トナーボトル２０１内でトナーが搬送し易くなる。
【００８２】
図９は、当接ローラ３０３との当接位置におけるトナーボトル２０１の断面図である。図９に示すように、保持台３０１に保持された状態では、トナーボトル２０１の回転中心の真下に当接ローラ３０３が配置されている。したがって、当接ローラ３０３がトナーボトル２０１に与える振動は、上下方向の一定方向にすることができる。
【００８３】
このため、トナーボトル２０１が振動により移動するスペースを一定方向にだけ確保すればよく、その分、トナーボトル２０１が移動するスペースとして確保しなければならないスペ―スを最小限に抑えることができる。
【００８４】
次に、当接ローラ３０３の動きについてトナーボトル２０１の重量を比較しながら説明する。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、トナーボトル２０１周辺の側断面図である。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）は、それぞれ図１０（ａ）及び図１０（ａ）における保持台３０１周辺の拡大図である。
【００８５】
なお、図１０においては、トナーボトル２０１の重量が所定以下である場合を示し、図１１においては、トナーボトル２０１の重量が所定以上である場合を示している。
【００８６】
図１０に示した例では、図７で説明した場合と同様、トナーボトル２０１の重量が所定以下であるため、当接ローラ３０３は、突出部３０２との当接に対抗して一定位置を維持する。このため、突出部３０２は、当接ローラ３０３を乗り上げた後、落下する。これにより、トナーボトル２０１に一定の振動が与えられる。
【００８７】
すなわち、図１０（ｂ）に示すように、トナーボトル２０１の重量が所定以下である場合には、当接ローラ２０２には上方から力が加わっているものの、ばね５０６のばね圧を上回る力が加わっていない。このため、ばね５０６は、当接ローラ３０３の軸５０５を軸受け５０３に付勢した状態を維持している。したがって、当接ローラ３０３は、保持台３０１の内部に降下することはない。
【００８８】
これに対して、トナーボトル２０１の重量が所定以上である場合には、当接ローラ３０３は、突出部３０２との当接により保持台３０１の内部に降下する。トナーボトル２０１の重量が所定以上の場合には、当接ローラ３０３が退避するので、トナーボトル２０１に振動は与えられない。
【００８９】
すなわち、図１１（ｂ）に示すように、トナーボトル２０１の重量が所定以上である場合には、当接ローラ３０３には上方からばね５０６のばね圧を上回る力が加わっている。このため、ばね５０６は、この力に押圧されて下方に移動した状態となる。これに応じて、当接ローラ３０３も保持台３０１の内部に降下している。
【００９０】
このように本実施の形態の複写機１００によれば、トナーボトル２０１の外周面に突出部３０２を設け、この突出部３０２が通過する位置に突出部３０２との当接により降下する一方、一定の場合に突出部３０２との当接に対抗して一定位置を維持する当接ローラ３０３を設けている。
【００９１】
これにより、当接ローラ３０３が突出部３０２との当接により降下する場合には、突出部３０２が当接ローラ３０３を乗り上げることによってトナーボトル２０１に与えられる振動を回避することができるので、トナーボトル２０１の回転中心のずれ量を小さくすることができると共に、モータに加わる負荷を大幅に軽減して駆動不良の発生を防止できる。
【００９２】
一方、当接ローラ３０３が突出部３０２との当接に対抗して一定位置を維持する場合には突出部３０２に当接ローラ３０３を乗り上げさせた後、落下させることでトナーボトル２０１に振動を与えることができる。これにより、トナーボトル２０１内にトナーが滞留するのを防止することができ、トナーを搬送し易くすることができる。
【００９３】
なお、本実施の形態では、突出部３０２に当接する部材を当接ローラ３０３で構成している。これにより、突出部３０２が当接した場合に突出部３０２との間で摩擦が生じないので、トナーボトル２０１に適度な振動を与えつつ、トナーボトル２０１の回転の妨げる事態を回避することができる。
【００９４】
また、当接ローラ３０３の軸５０５をばね５０６で上方に付勢している。これにより、突出部３０２との当接により当接ローラ３０３を簡単に降下させることができるので、簡易な構成で当接部を実現することができる。
【００９５】
さらに、本実施の形態では、当接ローラ３０３の下方に配置されるばね５０６のばね圧を、トナーボトル２０１の重量が所定以下となった場合に当接ローラ３０３が突出部３０２との当接に対抗し、保持台３０１の内部に降下しないばね圧に調整している。
【００９６】
トナーボトル２０１内のトナー量が多い場合は、トナーボトル２０１に振動を与えなくてもトナーは開口部から十分に排出され、また、この場合にトナーボトル２０１に振動を与えると、却ってモータへの負荷を大きくする。一方、トナーボトル２０１内のトナー量が少なくなった場合は、トナーボトル２０１に振動を与えなければトナーは開口部から十分に排出されず、また、この場合にトナーボトル２０１に振動を与えても、モータへ加わる負荷は小さい。
【００９７】
本実施の形態では、ばね５０６のばね圧を、トナーボトル２０１の重量が所定以下の場合、突出部３０２との当接に当接ローラ３０３が対抗するように調整している。これにより、トナーボトル２０１内のトナー量が多い場合は、突出部３０２との当接により当接ローラ３０３は降下するので、トナーボトル２０１に振動を与えることなく、十分なトナー補充量を確保しつつモータへ加わる負荷の発生を防止できる。
【００９８】
一方、トナーボトル２０１内のトナー量が少なくなった場合は、突出部３０２と当接しても当接ローラ３０３は降下しないので、トナーボトル２０１に振動を与えて十分なトナー補充量を確保することができる。このとき、トナーボトル２０１はトナー量が少なく、比較的軽量であるため、モータへ加わる負荷も小さく抑えることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態では複写機１００について説明しているが、これに限定されず、トナーボトル２０１を搭載した装置であれば、どのような装置にも適用することができる。例えば、プリンタ機能、コピー機能及びファックス機能のいずれか２つ以上の機能を有する、複合機などに適用することができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トナーボトル内のトナー量を増加させるためにトナーボトルの長さ及び重量を増加させた場合であっても、内部にトナーを残さずに排出させることができると共に、トナーボトルを回転させるモータに加わる負荷を大幅に軽減し、駆動不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトナーボトル収容装置を備える複写機の構成を示す概略断面図
【図２】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル収容装置の周辺の拡大断面図
【図３】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルの周辺の構成を示す側面図
【図４】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルの周辺の構成を示す上面図
【図５】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルを保持する保持台の構成を示す拡大図
【図６】上記実施の形態に係る複写機における保持台の当接ローラの軸とばねの関係を示す断面図
【図７】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側面図
【図８】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側面図
【図９】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルの断面図
【図１０】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側断面図
【図１１】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側断面図
【図１２】従来の複写機におけるトナーボトルの断面図
【符号の説明】
１００ 複写機
１０４ 現像装置
１０５ 現像ローラ
１０６ トナーボトル収容装置
２０１ トナーボトル
２０２ ボトルホルダ
２０３ ホッパーフレーム
３０１ 保持台
３０２ 突出部
３０３ 当接ローラ
３０４ 従動ローラ
５０１ 第１周面
５０２ 第２周面
５０５ 軸（当接ローラ）
５０６ ばね
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーボトルからトナーの補給を受けて記録動作を行う複写機及び複合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機にプリンタ機能またはファクシミリ機能等を搭載した複合機が登場している。従来、この種の複写機及び複合機では、記録手段として電子写真記録方式を採用する場合、トナー補給が必要であった。このトナー補給は、トナーを収納したトナーボトルを装着することによって行っていた。そして、トナーボトル内のトナーを消費すると、新たなトナーボトルと交換し、トナーの補給を行っていた。
【０００３】
このトナーボトルの構成は、先端に開口部を設け、トナーボトルの内壁に螺旋状のリブを刻んだものであった。そして、このトナーボトル本体を回転させると、トナーはリブに沿って先端に搬送され、前記開口部に到達すると、前記開口部から装置内部に落下し、トナー補給が行われるというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の技術では、以下のような問題があった。
【０００５】
即ち、１つのトナーボトルで供給できるトナー量を増加させるために、トナーボトルを大型化した場合、トナーボトルの長さ及び重量が増大する。この場合、トナーボトルは回転により内部のトナーを先端の開口部に案内するものであるため、トナーボトルの長さが増大すると、その分トナーボトルの内部に最後まで溜まって排出されないトナーが発生しやすくなる。
【０００６】
かかる問題を解決するため、図１２に示すトナーボトル１２００の断面図に示すように、トナーボトル１２００の外周面に突出した衝撃リブ１２０１を設け、一方、装置側にもこれらの衝撃リブ１２０１に当接する突起部１２０２を設けて、トナーボトル１２００が回転する毎にトナーボトル１２００自体に衝撃を加えて、内部のトナーが搬送されやすいようにする方法が考えられる。
【０００７】
しかし、かかる対応においては、トナーボトル１２００が回転する毎に衝撃リブ１２０１が突起部１２０２を乗り上げることになり、その都度トナーボトル１２００の回転中心がぶれることになる。トナーボトル１２００の重量が比較的軽い場合はそれ程影響はないが、上記のようにトナーボトル１２００の重量が増加すると、衝撃リブ１２０１が突起部１２０２を乗り上げる際に生ずる衝撃がトナーボトル１２００を回転させるモータの負荷を増大させることになる。その結果、最悪の場合にはモータが停止し、装置の駆動不良が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたものであり、トナーボトル内のトナー量を増加させるためにトナーボトルの長さ及び重量を増加させた場合であっても、内部にトナーを残さずに排出させることができると共に、トナーボトルを回転させるモータに加わる負荷を大幅に軽減し、駆動不良の発生を防止することができる複写機及び複合機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させず、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させるものである。
【００１０】
これによれば、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させないことでトナーボトルに与えられる振動を回避することができる。一方、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させることでトナーボトルに振動を与えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様に係る複写機は、回転により収納したトナーを排出する開口部と外周面に突出部とを有するトナーボトルと、このトナーボトルの回転に伴い前記突出部が通過する位置に設けられ前記突出部と当接する当接ローラと、この当接ローラを上方に付勢するばねと、を具備し、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、前記トナーボトルの重量が所定以上の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部との当接により下降すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させず、前記トナーボトルの重量が所定以下の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させる構成を採る。
【００１２】
この構成により、ばねにより上方に付勢された当接ローラにトナーボトルの突出部が当接することにより、トナーボトルを適正に上下動させる。これにより、突出部が当接ローラに当接したときに、突出部との間で摩擦が生じないので、トナーボトルに適正な振動を与えつつトナーボトルの回転を妨げる事態を回避することができる。
【００１３】
一方、トナーボトル内のトナー量が多い場合は、トナーボトルに振動を与えなくてもトナーは開口部から十分に排出され、この場合にトナーボトルに振動を与えると、却ってモータへの負荷を大きくする。また、トナーボトル内のトナー量が少なくなった場合は、トナーボトルに振動を与えなければトナーは開口部から十分に排出されず、この場合にトナーボトルに振動を与えても、モータへ加わる負荷は小さい。
【００１４】
従って、上記構成により、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させない。即ち、当接ローラが突出部との当接により降下するときには、突出部が当接ローラを退避させることによってトナーボトルを上下動させずにトナーボトルに与えられる振動を回避することができる。
【００１５】
これにより、トナーボトルに振動を与えることなく、十分なトナー補充量を確保しつつモータへ加わる負荷の発生を防止できる。また、トナーボトルの回転中心のずれ量を小さくすることができると共に、モータに加わる負荷を大幅に軽減して駆動不良の発生を防止することができる。
【００１６】
さらに、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させる。即ち、当接ローラが突出部との当接に対抗して現位置を保持するときには、突出部が当接ローラを乗り上げた後落下することによってトナーボトルを上下動させてトナーボトルに振動を与えることができる。
【００１７】
これにより、トナーボトルに振動を与えて十分なトナー補充量を確保することができる。このとき、トナーボトルはトナー量が少なく、比較的軽量であるため、モータへ加わる負荷も小さく抑えることができる。また、トナーボトル内にトナーが滞留するのを防止することができると共に、トナーを搬送し易くすることができる。
【００１８】
一方、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設ける。
【００１９】
これにより、トナーボトルの長さが長くなり、重量が増加した場合、トナーボトル開口部反対側の後端部を保持して、トナーボトル開口部反対側の後端部が下方に傾くのを防止している。
【００２０】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係る複写機において、前記ばねが、棒状の金属より成り、前記当接ローラの軸両端を上方に付勢すべく構成される。
【００２１】
この構成によれば、突出部との当接により当接ローラを簡単かつ適正に上下動させることにより、簡易な構成でトナーボトルに適正な振動を与えることができる。
【００２５】
本発明の第３の態様に係る複合機は、回転により収納したトナーを排出する開口部と外周面に突出部とを有するトナーボトルと、このトナーボトルの回転に伴い前記突出部が通過する位置に設けられ前記突出部と当接する当接ローラと、この当接ローラを上方に付勢するばねと、を具備し、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、前記トナーボトルの重量が所定以上の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部との当接により下降すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させず、前記トナーボトルの重量が所定以下の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させる、構成を採る。
【００２６】
この構成により、ばねにより上方に付勢された当接ローラにトナーボトルの突出部が当接することにより、トナーボトルを適正に上下動させる。これにより、突出部が当接ローラに当接したときに、突出部との間で摩擦が生じないので、トナーボトルに適正な振動を与えつつトナーボトルの回転の妨げる事態を回避することができる。
【００２７】
一方、トナーボトル内のトナー量が多い場合は、トナーボトルに振動を与えなくてもトナーは開口部から十分に排出され、この場合にトナーボトルに振動を与えると、却ってモータへの負荷を大きくする。また、トナーボトル内のトナー量が少なくなった場合は、トナーボトルに振動を与えなければトナーは開口部から十分に排出されず、この場合にトナーボトルに振動を与えても、モータへ加わる負荷は小さい。
【００２８】
従って、上記構成により、トナーボトルの重量が所定以上の場合に、当接ローラよりトナーボトル開口部反対側に、トナーボトルの外周面に接触し、トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、ばねは当接ローラが突出部との当接により下降すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させない。即ち、当接ローラが突出部との当接により降下するときには、突出部が当接ローラを退避させることによってトナーボトルを上下動させずにトナーボトルに与えられる振動を回避することができる。
【００２９】
これにより、トナーボトルに振動を与えることなく、十分なトナー補充量を確保しつつモータへ加わる負荷の発生を防止できる。また、トナーボトルの回転中心のずれ量を小さくすることができると共に、モータに加わる負荷を大幅に軽減して駆動不良の発生を防止することができる。
【００３０】
さらに、トナーボトルの重量が所定以下の場合に、ばねは当接ローラが突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、トナーボトルを上下動させる。即ち、当接ローラが突出部との当接に対抗して現位置を保持するときには、突出部が当接ローラを乗り上げた後落下することによってトナーボトルを上下動させてトナーボトルに振動を与えることができる。
【００３１】
これにより、トナーボトルに振動を与えて十分なトナー補充量を確保することができる。このとき、トナーボトルはトナー量が少なく、比較的軽量であるため、モータへ加わる負荷も小さく抑えることができる。また、トナーボトル内にトナーが滞留するのを防止することができると共に、トナーを搬送し易くすることができる。
【００３２】
一方、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設ける。
【００３３】
これにより、トナーボトルの長さが長くなり、重量が増加した場合、トナーボトル開口部反対側の後端部を保持して、トナーボトル開口部反対側の後端部が下方に傾くのを防止している。
【００３４】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係る複合機において、前記ばねが、棒状の金属より成り、前記当接ローラの軸両端を上方に付勢すべく構成される。
【００３５】
この構成によれば、突出部との当接により当接ローラを簡単かつ適正に上下動させることにより、簡易な構成でトナーボトルに適正な振動を与えることができる。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態にかかる複写機について図面を参照して具体的に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る複写機１００の構成を示す概略断面図である。
【００４０】
図１に示すように、複写機１００は、上面に原稿の読み取りを行う読取装置１０１を備えている。読取装置１０１で読み取られた原稿の画像データに基づいて、レーザ駆動装置又はポリゴンミラー等で構成されるＬＳＵが感光ドラム１０３に静電画像を形成する。
【００４１】
感光ドラム１０３に隣接して現像装置１０４が配置されている。感光ドラム１０３は、現像装置１０４に設けられた現像ローラ１０５と接するように配置されている。現像装置１０４は、トナーが収納されたトナーボトルを収容するトナーボトル収容装置１０６の下方に配置され、トナーボトル収容装置１０６からトナー供給を受ける。
【００４２】
感光ドラム１０３にＬＳＵにより形成された静電画像に現像ローラ１０５がトナーを付着させ、感光ドラム１０３上のトナーが用紙カセット１０７又は本複写機１００に増設される大容量用紙カセット１０８から搬送された用紙の表面に転写される。
【００４３】
搬送された用紙の両面に画像を形成する場合には、一面に画像が形成された用紙が両面記録ユニット（ＡＤＵ：Auto Document Unit）１０９に収納される。そして、この両面記録ユニット１０９で用紙の表裏を反転した後、再度、画像転写領域に搬送され、他面に画像が形成される。用紙に画像が転写されると、定着部１０２において定着され、複写機１００の外部に排出される。
【００４４】
図２は、上述のトナーボトル収容装置１０６の周辺の拡大断面図である。図２においては、トナーボトル収容装置１０６、現像装置１０４及び感光ドラム１０３を抜き出した場合について示している。
【００４５】
同図に示すように、トナーボトル収容装置１０６は、トナーボトル２０１、ボトルホルダ２０２及びホッパーフレーム２０３の３つ部材から構成されている。トナーボトル２０１は、消耗品としてのトナーを収納した交換部品である。このトナーボトル２０１は、内壁に螺旋状のリブ２０４を有しており、この螺旋が進む方向の先端にトナーを外部に出す開口部２０５を有している。トナーボトル２０１が回転すると、リブ２０４により内部のトナーがトナーボトル２０１の先端の方向に搬送され、開口部２０５から外部に排出される。
【００４６】
ボトルホルダ２０２にトナーボトル２０１が着脱自在に嵌合する。ボトルホルダ２０２の外周にはギヤが形成されてあり、ホッパーフレーム２０３内の供給ローラのシャフトに支持される駆動ギヤ２０６と噛み合って、回転するようになっている。ボトルホルダ２０２の回転により、ボトルホルダ２０２に嵌合したトナーボトル２０１が回転する。これにより、トナーボトル２０１内のトナーは開口部２０５の方に進むことになる。
【００４７】
また、ボトルホルダ２０２には、トナーボトル２０１が嵌合した際、トナーボトル２０１の開口部２０５に対応する位置に開口部２０７が設けられている。トナーボトル２０１から排出されたトナーは、この開口部２０７を介してホッパーフレーム２０３に供給される。
【００４８】
ホッパーフレーム２０３にボトルホルダ２０２が取り付けられている。ホッパーフレーム２０３は、下方に配置された現像装置１０４にトナーを供給する供給ローラ２０８を内部に有し、トナーボトル２０１から排出されたトナーを一時的に蓄えた後、これを現像装置１０４に供給する。供給ローラ２０８は、一端に駆動ギヤ２０９が取り付けられたシャフト２１０に支持されている。この駆動ギヤ２０９にモータ２１１から駆動力を与えることで供給ローラ２０８が回転する。
【００４９】
なお、駆動ギヤ２０９とは反対側のシャフト２１０の端部にボトルホルダ２０２の外周に形成されたギヤと噛み合う駆動ギヤ２０６が支持されている。駆動ギヤ２０６は、ワンウェイクラッチを介してシャフト２１０に取り付けられている。これにより、駆動ギヤ２０６は、供給ローラ２０８の回転方向と反対の方向に回転する力が作用したときにボトルホルダ２０２を回転させる。
【００５０】
また、ホッパーフレーム２０３の側壁には、ホッパーフレーム２０３内のトナー残量を検知するトナー残量センサ２１２が取り付けられている。トナー残量センサ２１２は、ホッパーフレーム２０３内のトナー残量が一定量以下に減少したことを検知すると、モータ２１１に指示を与えてボトルホルダ２０２を回転させる。これにより、トナーボトル２０１からトナーが供給され、ホッパーフレーム２０３内の残トナー量が一定量に確保される。
【００５１】
現像装置１０４には、ホッパーフレーム２０３から供給されたトナーを攪拌すると共に、トナーを現像ローラ１０５の方に搬送する攪拌コイル２１３及び攪拌ローラ２１４が設けられている。現像ローラ１０５は、搬送されたトナーを表面に付着させた後、このトナーを感光ドラム１０３上に形成された静電潜像に付着させる。
【００５２】
トナーボトル収容装置１０６は、トナーボトル２０１とボトルホルダ２０２との間、及び、ボトルホルダ２０２とホッパーフレーム２０３との間に形成される、外部にトナーが漏れる経路を塞ぐシール部材を取り付けると共に、ボトルホルダ２０２の所定位置にトナーボトル２０１を嵌合する際に空気を外部に逃がす穴部を設けている。
【００５３】
トナーボトル２０１とボトルホルダ２０２との間には、トナーボトル２０１の開口部２０５から排出されたトナーが外部に漏れる経路を塞ぐ第１シール部材２１５が取り付けられている。第１シール部材２１５は、トナーボトル２０１の先端部近傍であって、ボトルホルダ２０２の側面と対向する位置に設けられたつば部２１６とボトルホルダ２０２の側面との間に挟み込まれる位置に取り付けられている。
【００５４】
また、ボトルホルダ２０２とホッパーフレーム２０３との間には、ボトルホルダ２０２の開口部２０７から排出されたトナーが外部に漏れる経路を塞ぐ第２シール部材２１７が取り付けられている。第２シール部材２１７は、ボトルホルダ２０２の側面とホッパーフレーム２０３の側面との間に挟み込まれる位置に取り付けられている。
【００５５】
これらの第１シール部材２１５と第２シール部材２１７とが貼り付けられた位置よりも外側であって、ボトルホルダ２０２の側面の所定位置に穴部２１８が形成されている。穴部２１８は、トナーボトル２０１をボトルホルダ２０２に嵌合する際にボトルホルダ２０２内に生ずる風圧を、ボトルホルダ２０２とホッパーフレーム２０３との間に形成される空間を利用して外部に逃がす経路を形成するものである。
【００５６】
本実施の形態に係る複写機１００は、装置前面に設けられた開閉カバーを開いてトナーボトル収容装置１０６ごとトナーボトル２０１を手前に引き出し、トナーボトル２０１の交換、あるいは、トナーボトル２０１の後ろ側に配置された内部装置のメンテナンスを行う構成を採る。
【００５７】
図３は、トナーボトル収容装置１０６に収容されたトナーボトル２０１の周辺の構成を示す側面図である。図３においては、トナーボトル２０１が本複写機１００の内部にセットされた状態、すなわち、本複写機１００内から引き出されていない状態を示している。
【００５８】
一方、図４は、トナーボトル２０１の周辺の構成を示す上面図である。図４においては、トナーボトル２０１が本複写機１００内から引き出された状態を示している。
【００５９】
本複写機１００では、図４に示すように、トナーボトル収容装置１０６側に形成された回動軸を支点として、トナーボトル２０１の図４における左側の一端（以下、「トナーボトル２０１の後端」という）を本複写機１００の前面側に回動させることにより、トナーボトル２０１を引き出す構成を採っている。
【００６０】
図３に示すように、トナーボトル２０１が複写機１００の内部にセットされた場合、トナーボトル２０１の下方側であって、トナーボトル２０１の中央よりも少し後端寄りの位置に、トナーボトル２０１を保持する保持台３０１が配置される。
【００６１】
一方、トナーボトル２０１の外周面上であって保持台３０１に対応する位置に、外周面から外側に向かってわずかに突出した突出部３０２が設けられている。突出部３０２は、トナーボトル２０１の回転に応じて、保持台３０１上の一定位置を通過する。
【００６２】
保持台３０１の上面であってトナーボトル２０１の突出部３０２が通過する位置に、突出部３０２と当接する当接部としてのローラ(以下、「当接ローラ」という)３０３が設けられている。当接ローラ３０３は、一定の場合に突出部３０２との当接によりトナーボトル２０１に振動を与え、内部のトナーの滞留を防止する役割を果たす。
【００６３】
当接ローラ３０３よりもトナーボトル２０１の後端側にトナーボトル２０１の外周面に接触し、トナーボトル２０１の回転に従動するローラ（以下、「従動ローラ」という）３０４が設けられている。従動ローラ３０４は、トナーボトル２０１の長さが長くなり、そのため、重量が増加した場合、トナーボトル２０１の後端側を保持して、トナーボトル２０１の後端側が下方に傾くのを防止している。
【００６４】
図５は、トナーボトル２０１を保持する保持台３０１の構成を示す拡大図である。図５（ａ）は保持台３０１の斜視図を示し、図５（ｂ）は上面図、図５（ｃ）は下面図を示す。
【００６５】
保持台３０１は、図５（ａ）に示すように、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂが配置された側の上面にトナーボトル２０１の外周面に沿った形状を有する第１周面５０１を有している。
【００６６】
この第１周面５０１の上端部近傍において、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂの軸が保持台３０１の筐体に支持されている。従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂは、筐体からわずかにその周面が上方に露出するように支持されている。
【００６７】
トナーボトル２０１が本複写機１００内にセットされると、トナーボトル２０１の外周面がこれらの従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂに保持される。これにより、トナーボトル２０１の重量が増加した場合でも、トナーボトル２０１の後端側が低下してトナーボトル２０１の回転に負荷がかかるのを防止すると共に、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂはトナーボトル２０１の回転に応じて連れ回りするので、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂの存在によりトナーボトル２０１の回転に負荷がかかるのを防止している。
【００６８】
また、保持台３０１は、第１周面５０１よりも下がった位置に形成される第２周面５０２を有している。第２周面５０２には、その周面部分から上方に突出した軸受け５０３が設けられている。当接ローラ３０３は、この軸受け５０３によりその軸が回転可能に支持されている。
【００６９】
図５（ｂ）に示すように、当接ローラ３０３は、従動ローラ３０４Ａと３０４Ｂとのちょうど中間の位置に設けられている。このため、保持台３０１によりトナーボトル２０１が保持された状態では、トナーボトル２０１の回転中心の真下に当接ローラ３０３が配置されるようになっている。
【００７０】
従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂの軸５０４は、図５（ｃ）に示すように、保持台３０１の筐体に固定されている。一方、当接ローラ３０３の軸５０５は、軸受け５０３の内部において下方からばね５０６で上方に付勢されている。
【００７１】
図５に示すように、ばね５０６は、棒状の金属を折り曲げて構成している。ばね５０６の両端を下方側から係止部５０７で係止し、折り曲げた部分を下方側から係止部５０８で係止している。これにより、ばね５０６で当接ローラ３０３の軸５０５を上方に付勢している。
【００７２】
図６は、当接ローラ３０３の軸５０５とばね５０６の関係を示す断面図である。図６（ａ）は、図５（ｂ）に示す鎖線Ａにおける断面を矢印方向から示す図であり、図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示す鎖線Ｂにおける断面を矢印方向から示す図である。図６において、断面部分を斜線で示す。
【００７３】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、当接ローラ３０３の軸５０５は、下方からばね５０６で付勢され、軸受け５０３の裏面部分に押し付けられた状態となっている。この状態において、当接ローラ３０３は、第２周面５０２から露出した状態、すなわち図５（ａ）に示す状態となっている。
【００７４】
上方からばね５０６のばね圧を上回る力が加えられた場合には、軸５０５を介してこの力がばね５０６に伝わり、ばね５０６が下方に沈み込む。ばね５０６が沈み込むことにより、軸５０５が保持台３０１の内部に降下する。これに応じて当接ローラ３０３も保持台３０１の内部に降下する。
【００７５】
ばね５０６は、トナーボトル２０１の重量が所定重量以下となった場合、すなわち、トナーボトル２０１内のトナーが所定量以下となった場合、トナーボトル２０１の突出部３０２との当接に当接ローラ３０３が対抗し、保持台３０１の内部に降下しないばね圧に調整されている。
【００７６】
以下、本複写機１００におけるトナーボトル２０１の動きについて説明する。図７（ａ）及び図８（ａ）は、トナーボトル２０１周辺の側面図である。図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、それぞれ図７（ａ）及び図８（ａ）における保持台３０１周辺の拡大図である。なお、図７及び図８において、トナーボトル２０１の重量は、当接ローラ３０３が降下しない所定重量以下であるものとする。
【００７７】
図７（ａ）に示すように、突出部３０２が保持台３０１の領域外にある場合、トナーボトル２０１は、当接ローラ３０３、従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂに保持された状態である。
【００７８】
この状態では、図７（ｂ）に示すように、当接ローラ３０３もトナーボトル２０１の外周面に沿って回動し、従動ローラ３０４と同様、トナーボトル２０１の回転を補助している。
【００７９】
一方、図８（ａ）に示すように、突出部３０２が保持台３０１の領域内に入ると、トナーボトル２０１の重量が所定以下であり、当接ローラ３０３が突出部３０２との当接に対抗して降下しないため、突出部３０２が当接ローラ３０３を乗り上げる。これに応じてトナーボトル２０１も突出部３０２の高さの分だけ上方に移動する。
【００８０】
そして、突出部３０２が当接ローラ３０３を乗り越えると、トナーボトル２０１は、突出部３０２の高さの分だけ落下し、再び当接ローラ３０３，従動ローラ３０４Ａ及び３０４Ｂで外周面を保持されることとなる。
【００８１】
このようにトナーボトル２０１を上下運動させることで、トナーボトル２０１に一定の振動を与えることができる。この振動によりトナーボトル２０１内の堆積したトナーの塊等が粉砕することができるので、トナーボトル２０１内における滞留が防止され、トナーボトル２０１内でトナーが搬送し易くなる。
【００８２】
図９は、当接ローラ３０３との当接位置におけるトナーボトル２０１の断面図である。図９に示すように、保持台３０１に保持された状態では、トナーボトル２０１の回転中心の真下に当接ローラ３０３が配置されている。したがって、当接ローラ３０３がトナーボトル２０１に与える振動は、上下方向の一定方向にすることができる。
【００８３】
このため、トナーボトル２０１が振動により移動するスペースを一定方向にだけ確保すればよく、その分、トナーボトル２０１が移動するスペースとして確保しなければならないスペ―スを最小限に抑えることができる。
【００８４】
次に、当接ローラ３０３の動きについてトナーボトル２０１の重量を比較しながら説明する。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、トナーボトル２０１周辺の側断面図である。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）は、それぞれ図１０（ａ）及び図１０（ａ）における保持台３０１周辺の拡大図である。
【００８５】
なお、図１０においては、トナーボトル２０１の重量が所定以下である場合を示し、図１１においては、トナーボトル２０１の重量が所定以上である場合を示している。
【００８６】
図１０に示した例では、図７で説明した場合と同様、トナーボトル２０１の重量が所定以下であるため、当接ローラ３０３は、突出部３０２との当接に対抗して一定位置を維持する。このため、突出部３０２は、当接ローラ３０３を乗り上げた後、落下する。これにより、トナーボトル２０１に一定の振動が与えられる。
【００８７】
すなわち、図１０（ｂ）に示すように、トナーボトル２０１の重量が所定以下である場合には、当接ローラ２０２には上方から力が加わっているものの、ばね５０６のばね圧を上回る力が加わっていない。このため、ばね５０６は、当接ローラ３０３の軸５０５を軸受け５０３に付勢した状態を維持している。したがって、当接ローラ３０３は、保持台３０１の内部に降下することはない。
【００８８】
これに対して、トナーボトル２０１の重量が所定以上である場合には、当接ローラ３０３は、突出部３０２との当接により保持台３０１の内部に降下する。トナーボトル２０１の重量が所定以上の場合には、当接ローラ３０３が退避するので、トナーボトル２０１に振動は与えられない。
【００８９】
すなわち、図１１（ｂ）に示すように、トナーボトル２０１の重量が所定以上である場合には、当接ローラ３０３には上方からばね５０６のばね圧を上回る力が加わっている。このため、ばね５０６は、この力に押圧されて下方に移動した状態となる。これに応じて、当接ローラ３０３も保持台３０１の内部に降下している。
【００９０】
このように本実施の形態の複写機１００によれば、トナーボトル２０１の外周面に突出部３０２を設け、この突出部３０２が通過する位置に突出部３０２との当接により降下する一方、一定の場合に突出部３０２との当接に対抗して一定位置を維持する当接ローラ３０３を設けている。
【００９１】
これにより、当接ローラ３０３が突出部３０２との当接により降下する場合には、突出部３０２が当接ローラ３０３を乗り上げることによってトナーボトル２０１に与えられる振動を回避することができるので、トナーボトル２０１の回転中心のずれ量を小さくすることができると共に、モータに加わる負荷を大幅に軽減して駆動不良の発生を防止できる。
【００９２】
一方、当接ローラ３０３が突出部３０２との当接に対抗して一定位置を維持する場合には突出部３０２に当接ローラ３０３を乗り上げさせた後、落下させることでトナーボトル２０１に振動を与えることができる。これにより、トナーボトル２０１内にトナーが滞留するのを防止することができ、トナーを搬送し易くすることができる。
【００９３】
なお、本実施の形態では、突出部３０２に当接する部材を当接ローラ３０３で構成している。これにより、突出部３０２が当接した場合に突出部３０２との間で摩擦が生じないので、トナーボトル２０１に適度な振動を与えつつ、トナーボトル２０１の回転の妨げる事態を回避することができる。
【００９４】
また、当接ローラ３０３の軸５０５をばね５０６で上方に付勢している。これにより、突出部３０２との当接により当接ローラ３０３を簡単に降下させることができるので、簡易な構成で当接部を実現することができる。
【００９５】
さらに、本実施の形態では、当接ローラ３０３の下方に配置されるばね５０６のばね圧を、トナーボトル２０１の重量が所定以下となった場合に当接ローラ３０３が突出部３０２との当接に対抗し、保持台３０１の内部に降下しないばね圧に調整している。
【００９６】
トナーボトル２０１内のトナー量が多い場合は、トナーボトル２０１に振動を与えなくてもトナーは開口部から十分に排出され、また、この場合にトナーボトル２０１に振動を与えると、却ってモータへの負荷を大きくする。一方、トナーボトル２０１内のトナー量が少なくなった場合は、トナーボトル２０１に振動を与えなければトナーは開口部から十分に排出されず、また、この場合にトナーボトル２０１に振動を与えても、モータへ加わる負荷は小さい。
【００９７】
本実施の形態では、ばね５０６のばね圧を、トナーボトル２０１の重量が所定以下の場合、突出部３０２との当接に当接ローラ３０３が対抗するように調整している。これにより、トナーボトル２０１内のトナー量が多い場合は、突出部３０２との当接により当接ローラ３０３は降下するので、トナーボトル２０１に振動を与えることなく、十分なトナー補充量を確保しつつモータへ加わる負荷の発生を防止できる。
【００９８】
一方、トナーボトル２０１内のトナー量が少なくなった場合は、突出部３０２と当接しても当接ローラ３０３は降下しないので、トナーボトル２０１に振動を与えて十分なトナー補充量を確保することができる。このとき、トナーボトル２０１はトナー量が少なく、比較的軽量であるため、モータへ加わる負荷も小さく抑えることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態では複写機１００について説明しているが、これに限定されず、トナーボトル２０１を搭載した装置であれば、どのような装置にも適用することができる。例えば、プリンタ機能、コピー機能及びファックス機能のいずれか２つ以上の機能を有する、複合機などに適用することができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トナーボトル内のトナー量を増加させるためにトナーボトルの長さ及び重量を増加させた場合であっても、内部にトナーを残さずに排出させることができると共に、トナーボトルを回転させるモータに加わる負荷を大幅に軽減し、駆動不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトナーボトル収容装置を備える複写機の構成を示す概略断面図
【図２】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル収容装置の周辺の拡大断面図
【図３】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルの周辺の構成を示す側面図
【図４】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルの周辺の構成を示す上面図
【図５】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルを保持する保持台の構成を示す拡大図
【図６】上記実施の形態に係る複写機における保持台の当接ローラの軸とばねの関係を示す断面図
【図７】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側面図
【図８】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側面図
【図９】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトルの断面図
【図１０】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側断面図
【図１１】上記実施の形態に係る複写機におけるトナーボトル周辺の側断面図
【図１２】従来の複写機におけるトナーボトルの断面図
【符号の説明】
１００ 複写機
１０４ 現像装置
１０５ 現像ローラ
１０６ トナーボトル収容装置
２０１ トナーボトル
２０２ ボトルホルダ
２０３ ホッパーフレーム
３０１ 保持台
３０２ 突出部
３０３ 当接ローラ
３０４ 従動ローラ
５０１ 第１周面
５０２ 第２周面
５０５ 軸（当接ローラ）
５０６ ばね
Claims (4)
- 回転により収納したトナーを排出する開口部と外周面に突出部とを有するトナーボトルと、このトナーボトルの回転に伴い前記突出部が通過する位置に設けられ前記突出部と当接する当接ローラと、この当接ローラを上方に付勢するばねと、を具備し、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、前記トナーボトルの重量が所定以上の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部との当接により下降すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させず、前記トナーボトルの重量が所定以下の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させる、ことを特徴とする複写機。
- 前記ばねは、棒状の金属より成り、前記当接ローラの軸両端を上方に付勢すべく構成されることを特徴とする請求項１に記載の複写機。
- 回転により収納したトナーを排出する開口部と外周面に突出部とを有するトナーボトルと、このトナーボトルの回転に伴い前記突出部が通過する位置に設けられ前記突出部と当接する当接ローラと、この当接ローラを上方に付勢するばねと、を具備し、前記当接ローラより前記トナーボトル開口部反対側に、前記トナーボトルの外周面に接触し、前記トナーボトルの回転に従動する、従動ローラを設け、前記トナーボトルの重量が所定以上の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部との当接により下降すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させず、前記トナーボトルの重量が所定以下の場合に、前記ばねは前記当接ローラが前記突出部と当接しても現位置に保持すべく付勢することにより、前記トナーボトルを上下動させる、ことを特徴とする複合機。
- 前記ばねは、棒状の金属より成り、前記当接ローラの軸両端を上方に付勢すべく構成されることを特徴とする請求項３に記載の複合機。
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