JP5542741B2

JP5542741B2 - トナー供給装置及びトナー収納容器

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Publication number: JP5542741B2
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Description

本発明は、コピー機などの画像形成装置の一部を構成するトナー供給装置及びトナー収納容器に関する。

電子写真方式のコピー機などの画像形成装置は、感光体ドラムと、現像器と、トナー収納容器と、を備えている。感光体ドラムは、その周面（表面）に、画像読取部で読み取った原稿の画像やＰＣ（パーソナルコンピューター）等の外部機器から入力された画像に係る静電潜像を形成する。現像器は、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる現像ローラーと、現像ローラーを回転させる第１シャフト回転機構と、を備えている。トナー収納容器は、トナーを収容するトナー収容部と、トナー収容部に収容されるトナーを現像器へ供給するための第２シャフト回転機構と、を備えている。第１シャフト回転機構と第２シャフト回転機構とが連結された状態において、第１シャフト回転機構により発生した回転は、第２シャフト回転機構に伝達される。例えば、下記特許文献１には、コピー機の定着装置において、２つのシャフト回転機構の間にユニバーサルジョイントを備え、ユニバーサルジョイントにより２つのシャフト回転機構を連結する技術が記載されている。

特開平６−１６１３１７号公報

ところで、例えば、感光体ドラムは、画像形成装置の筐体に取り付けられて位置決めされて固定される。現像器による現像作用（感光体ドラムの表面の静電潜像へのトナーの付着）を適切に発揮させるには、感光体ドラムと現像器との位置関係（特に、感光体ドラムの表面と現像ローラーの表面との間隔）を適切に設定する必要がある。そのため、現像器は、感光体ドラムの位置に合わせて、設置される。一方、トナー収納容器は、感光体ドラムと同様に、画像形成装置の筐体（レール等）に取り付けられて位置決めされて固定される。

その結果、現像器とトナー収納容器との位置関係にズレが生じやすい。現像器とトナー収納容器との位置関係にズレが生じると、現像器の第１シャフト回転機構とトナー収納容器の第２シャフト回転機構とが適切に連結されず、そのため、第１シャフト回転機構により発生した回転は、第２シャフト回転機構に伝達されにくくなる。

本発明は、第１シャフトを有する現像器と第２シャフトを有するトナー収納容器とを備えるトナー供給装置において、現像器とトナー収納容器との位置関係にズレが生じたとしても、現像器の第１シャフトとトナー収納容器の第２シャフトとが適切に連結されやすいトナー供給装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、第１シャフトを有する現像器にトナーを供給し且つ第２シャフトを有するトナー収納容器において、現像器とトナー収納容器との位置関係にズレが生じたとしても、現像器の第１シャフトとトナー収納容器の第２シャフトとが適切に連結されやすいトナー収納容器を提供することを目的とする。

本発明のトナー供給装置は、第１回転軸を中心に回転する第１シャフトを有する現像器と、前記現像器にトナーを供給するトナー収納容器であって、前記第１回転軸に沿う方向に延びる第２回転軸を中心に回転する第２シャフトを有するトナー収納容器と、第１ジョイント及び第２ジョイントを有し、前記第１ジョイントと前記第２ジョイントとを係合させることにより、前記第１シャフトと前記第２シャフトとを前記第１回転軸及び前記第２回転軸に沿う方向に且つ前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で回転を伝達可能に連結するシャフト連結機構と、を備えるトナー供給装置であって、前記第１ジョイントは、前記第１シャフト又は前記第２シャフトのいずれか一方に対して実質的に回転不能な第１本体と、前記第１本体から前記第２ジョイントに向けて付勢される第１係合部材と、前記第１係合部材を付勢する付勢部材と、を有し、前記第２ジョイントは、前記第１シャフト又は前記第２シャフトのいずれか他方に対して実質的に回転不能な第２本体と、前記第２本体に設けられ且つ前記第１ジョイントに向けて開口する係合凹部であって、前記第１ジョイントの前記第１係合部材を受け入れ可能であり且つ受け入れた前記第１係合部材と実質的に回転不能に係合する係合凹部と、を有し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが一致していない状態で且つ前記第１係合部材が前記係合凹部に受け入れられた状態において、前記第１係合部材は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に対して傾斜すると共にその状態で前記係合凹部と係合可能であるトナー供給装置に関する。

また、前記第１本体は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸と同軸の筒状体からなり、前記筒状体の外周部に前記第１回転軸又は前記第２回転軸に沿って延び且つ前記外周部から前記筒状体の内部空間に亘って径方向に延びる外筒溝部を備え、前記第１係合部材は、前記筒状体の前記内部空間に配置される内部基部と、前記外筒溝部に配置可能であり且つ前記外筒溝部に配置された状態において前記内部基部が前記第１本体に対して回転することを規制する基部突起と、前記内部基部に連結され且つ前記筒状体の外部において前記係合凹部側に配置される係合先端部と、を備え、前記係合凹部は、前記係合先端部と係合可能な係合溝部を備えることが好ましい。

また、前記第１シャフトは、前記現像器における現像ローラーの回転シャフトに従動して回転するシャフトであり、前記第２シャフトは、前記トナー収納容器におけるトナーを排出させるスクリューの回転シャフトであることが好ましい。

本発明のトナー収納容器は、第１回転軸を中心に回転する第１シャフトを有する現像器にトナーを供給するトナー収納容器であって、前記第１回転軸に沿う方向に延びる第２回転軸を中心に回転する第２シャフトと、第１ジョイント及び第２ジョイントを有し、前記第１ジョイントと前記第２ジョイントとを係合させることにより、前記第１シャフトと前記第２シャフトとを前記第１回転軸及び前記第２回転軸に沿う方向に且つ前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で回転を伝達可能に連結するシャフト連結機構のうち、前記第１ジョイント又は前記第２ジョイントのいずれか一方と、を備え、前記第１ジョイントは、前記第１シャフト又は前記第２シャフトのいずれか一方に対して実質的に回転不能な第１本体と、前記第１本体から前記第２ジョイントに向けて付勢される第１係合部材と、前記第１係合部材を付勢する付勢部材と、を有し、前記第２ジョイントは、前記第１シャフト又は前記第２シャフトのいずれか他方に対して実質的に回転不能な第２本体と、前記第２本体に設けられ且つ前記第１ジョイントに向けて開口する係合凹部であって、前記第１ジョイントの前記第１係合部材を受け入れ可能であり且つ受け入れた前記第１係合部材と実質的に回転不能に係合する係合凹部と、を有し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが一致していない状態で且つ前記第１係合部材が前記係合凹部に受け入れられた状態において、前記第１係合部材は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に対して傾斜すると共にその状態で前記係合凹部と係合可能であるに関する。

本発明のトナー供給装置によれば、第１シャフトを有する現像器と第２シャフトを有するトナー収納容器とを備えるトナー供給装置において、現像器とトナー収納容器との位置関係にズレが生じたとしても、現像器の第１シャフトとトナー収納容器の第２シャフトとが適切に連結されやすいトナー供給装置を提供することができる。

本発明のトナー収納容器によれば、第１シャフトを有する現像器にトナーを供給し且つ第２シャフトを有するトナー収納容器において、現像器とトナー収納容器との位置関係にズレが生じたとしても、現像器の第１シャフトとトナー収納容器の第２シャフトとが適切に連結されやすいトナー収納容器を提供することができる。

実施形態のトナー供給装置を備えたコピー機１の斜視図である。図１に示すコピー機１の概略構成を示す図である。実施形態のトナー供給装置３０を構成する現像器４及びトナー収納容器５を、連結状態で示す斜視図である。現像器４を示す斜視図である。トナー収納容器５を示す斜視図である。トナー供給装置におけるシャフト連結機構６０を構成する第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結状態で示す斜視図である。シャフト連結機構６０の分解斜視図である。第１ジョイント４１の第１係合部材４５を示す斜視図である。（ａ）は、第１ジョイント４１を、第１回転軸Ｊ１を含む切断面で切断した断面図である。（ｂ）は、第１ジョイント４１を示す斜視図である。（ａ）は、第１係合部材４５が第１回転軸Ｊ１に対して傾斜した状態における第１ジョイント４１を、第１回転軸Ｊ１を含む切断面で切断した断面図である。（ｂ）は、（ａ）の状態における第１ジョイント４１を示す斜視図である。（ａ）は、トナー収納容器５における第２ジョイント５０の周辺を示す斜視図である。（ｂ）は、トナー収納容器５における第２ジョイント５０の周辺を示す背面図である。（ａ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致した状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結していない状態で示す断面図である。（ｂ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致した状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結状態で示す断面図である。（ａ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレている状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、非連結状態で示す断面図である。（ｂ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレている状態において、第１ジョイント４１が第２ジョイント５０に受け入れられ始める状態を示す断面図である。（ｃ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致していない状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結状態で示す断面図である。

まず、本発明の実施形態のトナー供給装置３０及びトナー収納容器５を備える画像形成装置の一例としてのコピー機１の全体構成について、説明する。図１は、実施形態のトナー供給装置を備えたコピー機１の斜視図である。図２は、図１に示すコピー機１の概略構成を示す図である。

図１及び図２に示すように、コピー機１は、原稿台ガラス２と、画像読取部３と、感光体ドラム４０ａと、現像器４と、トナー収納容器５と、露光器６と、給紙カセット７と、搬送装置８と、定着部９と、排紙トレイ１０と、を備えている。

画像読取部３は、原稿台ガラス２の上に載置された原稿の画像を、画像データとして読み取る。感光体ドラム４０ａの表面には、静電潜像が形成される。露光器６は、感光体ドラム４０ａの表面の静電潜像にレーザー光を照射して、感光体ドラム４０ａの表面に、原稿の画像データに基づく静電潜像を形成する。

現像器４は、表面（周面）にトナーが付着される現像ローラー４０を有する。現像器４は、感光体ドラム４０ａに形成された原稿の画像の静電潜像に、現像ローラー４０に付着させたトナーを転写させて、感光体ドラム４０ａにトナー像を形成する。トナー収納容器５は、トナーを収容するトナー収容部５６（図５参照）を有し、トナー収容部５６に収容されたトナーを、現像器４へ適宜に必要量、供給する。感光体ドラム４０ａは、搬送装置８によって給紙カセット７から矢印Ａ方向（図２参照）に搬送される複写紙（不図示）の上へと、トナー像を転写する。定着部９は、トナー像が転写された複写紙を加熱し、トナー像を複写紙に定着させる。その後、複写紙は、排紙トレイ１０に排紙される。

次に、本発明の実施形態のトナー供給装置３０及びトナー収納容器５の詳細について、説明する。トナー収納容器５は、トナー供給装置３０の一部であるため、以下、実施形態のトナー供給装置３０を中心に説明する。図３は、実施形態のトナー供給装置３０を構成する現像器４及びトナー収納容器５を、連結状態で示す斜視図である。図４は、現像器４を示す斜視図である。図５は、トナー収納容器５を示す斜視図である。図６は、トナー供給装置におけるシャフト連結機構６０を構成する第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結状態で示す斜視図である。図７は、シャフト連結機構６０の分解斜視図である。

図３から図５に示すように、実施形態のトナー供給装置３０は、現像器４と、トナー収納容器５と、シャフト連結機構６０と、を主体として構成されている。

図３から図７に示すように、現像器４は、トナーが貯蔵されるトナー貯蔵室４０１と、表面にトナーが付着される現像ローラー４０と、トナー貯蔵室４０１から必要量のトナーを現像ローラー４０の近傍に搬送する第１シャフト回転機構（不図示）と、を備える。前記第１シャフト回転機構は、第１回転軸Ｊ１（図６参照）を中心に回転し且つ現像ローラー４０を回転させる第１シャフト（不図示）と、第１シャフトに連結されている第１ジョイント４１と、を備えている。

前記第１シャフトは、現像器４における現像ローラー４０の回転シャフト（不図示）に、ギア群（不図示）を介して従動して回転するシャフトである。現像器４は、第１シャフトを介して現像ローラー４０を回転させて、現像ローラー４０の表面に、帯電させたトナーを付着させる。
また、現像器４は、トナー収納容器５との連結時に開く第１シャッター４２を備えている。

図３から図７に示すように、トナー収納容器５は、トナー収容部５６と、第２シャフト回転機構５１、５２、５３と、第２ジョイント５０と、第２シャッター５４と、を備えている。トナー収容部５６は、トナーを収容する。第２シャフト回転機構５１、５２、５３は、トナー収容部５６に収容されているトナーを、現像器４のトナー貯蔵室４０１へ必要量供給するため、トナーの搬送を行なう。第２シャッター５４は、トナー収納容器５と現像器４とが連結したときに開く。

トナー収納容器５は、第２回転軸Ｊ２（図６参照）を中心に回転する第２シャフト（不図示）を有する。第２回転軸Ｊ２は、第１シャフトの第１回転軸Ｊ１に沿う方向に延びている。前記第２シャフトは、スクリュー（不図示）の回転シャフトである。前記スクリューは、現像器４とトナー収納容器５とが連結した状態においてトナー収納容器５から現像器４のトナー貯蔵室４０１へトナーを運搬する。前記スクリューは、第２シャッター５４の上方に設けられている。

図３から図７に示すように、シャフト連結機構６０は、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とを主体として構成されている。シャフト連結機構６０は、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とを係合させることにより、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とを連結する。シャフト連結機構６０は、現像器４の前記第１シャフトとトナー収納容器５の前記第２シャフトとを第１回転軸Ｊ１及び第２回転軸Ｊ２に沿う方向に連結する。また、シャフト連結機構６０は、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とが連結した状態において、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で回転を伝達可能とする。

次に、第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を主体とするシャフト連結機構６０の詳細について説明する。図８は、第１ジョイント４１の第１係合部材４５を示す斜視図である。図９（ａ）は、第１ジョイント４１を、第１回転軸Ｊ１を含む切断面で切断した断面図である。図９（ｂ）は、第１ジョイント４１を示す斜視図である。図１０（ａ）は、第１係合部材４５が第１回転軸Ｊ１に対して傾斜した状態における第１ジョイント４１を、第１回転軸Ｊ１を含む切断面で切断した断面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の状態における第１ジョイント４１を示す斜視図である。図１１（ａ）は、トナー収納容器５における第２ジョイント５０の周辺を示す斜視図である。図１１（ｂ）は、トナー収納容器５における第２ジョイント５０の周辺を示す背面図である。

図６から図１０に示すように、第１ジョイント４１は、前記第１シャフトに対して実質的に回転不能な第１本体４３と、第１本体４３から第１回転軸Ｊ１に沿って第２ジョイント５０に向けて付勢される第１係合部材４５と、第１係合部材４５を付勢する付勢部材としてのコイルバネ４４と、を備える。
なお、本発明において「実質的に回転不能」とは、完全に回転不能の場合のみならず、ガタや滑り等により若干の回転が発生するが、機能的に共周りが可能な程度に固定されている（回転が不能）場合も含む。

第１本体４３は、第１シャフトの第１回転軸Ｊ１と同軸の筒状体４３１からなる。第１本体４３は、第１回転軸Ｊ１に沿う方向で且つ第２ジョイント５０側の端部に、端部開口部４９を備えると共に、筒状体４３１の外周部４３２に、一対の外筒溝部４８ａ、４８ｂを備える。外筒溝部４８ａ、４８ｂは、第１回転軸Ｊ１に沿って延びると共に、外周部４３２から筒状体４３１の内部空間４３３に亘って径方向に延びる。一対の外筒溝部４８ａ、４８ｂは、周方向に１８０度おいて（周方向（又は径方向）の反対側に）、配置する。
なお、外筒溝部の個数は、２個に制限されず、１個以上あればよい。

第１係合部材４５（詳細には、後述する内部基部４５１）は、第１本体４３の内部空間４３３に、遊び（ガタ）を有した状態で配置される全体視で棒状の部材である。第１係合部材４５は、第１本体４３の内部空間４３３から端部開口部４９を介して、第１本体４３の外部へ突出して延びている。第１係合部材４５は、内部基部４５１と、一対の基部突起４６ａ、４６ｂと、係合先端部４７と、を備える。
内部基部４５１は、筒状体４３１の内部空間４３３に配置される。

一対の基部突起４６ａ、４６ｂは、一対の外筒溝部４８ａ、４８ｂに対応して設けられ、それぞれ外筒溝部４８ａ、４８ｂに遊び（ガタ）を有した状態で配置される。一対の基部突起４６ａ、４６ｂは、それぞれ外筒溝部４８ａ、４８ｂに配置された状態において、内部基部４５１が第１本体４３に対して回転することを規制する。基部突起４６ａ、４６ｂは、それぞれ、内部基部４５１の外面から径方向外方に向けて、棒状に延びている。

コイルバネ４４は、第１本体４３の内部空間４３３に、第１回転軸Ｊ１に沿って伸縮自在に配置される。コイルバネ４４は、内部空間４３３の底部４３４と、第１係合部材４５の内部基部４５１の端部４５２との間に、収縮された状態で（つまり、復元力が発現する状態で）、配置される。そのため、コイルバネ４４の復元力により、第１係合部材４５は、第１回転軸Ｊ１に沿って、外側へ（第２ジョイント５０へ向かう方向へ）付勢される。なお、付勢部材は、コイルバネ４４に制限されず、第１係合部材４５を付勢できれば、例えば、板ばね等の他の弾性体や、押し出し機構等の構造物でもよい。

図７から図１０に示すように、係合先端部４７は、内部基部４５１に連結されており、筒状体４３１の外部において第２ジョイント５０の係合凹部５７（詳細は後述）側に配置される。係合先端部４７は、径方向の中心から径方向の３方に突出した形状を有する。径方向に突出する３個の羽根部４７１，４７１，４７１は、周方向に同じ中心角で１２０度おきに配置される。

図８から図１０に示すように、基部突起４６ａ、４６ｂは、それぞれ、段差部４６ｃ、４６ｄを有する。段差部４６ｃ、４６ｄは、それぞれ基部突起４６ａ、４６ｂにおける第１係合部材４５が付勢される方向（第２ジョイント５０側）の位置に、角を滑らかに丸める処理が施されて形成される。段差部４６ｃ、４６ｄは、第１係合部材４５が突出する側にある外筒溝部４８ａ、４８ｂそれぞれの端部４８ｃ、４８ｄに、当接する。これにより、第１係合部材４５は、第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１に沿った状態で固定される。つまり、段差部４６ｃ、４６ｄは、基部突起４６ａ、４６ｂによる第１ジョイント４１の固定が確実に行われるように、作用する。

内部基部４５１が第１本体４３の内部空間４３３に遊び（ガタ）を有した状態で挿入されると共に、基部突起４６ａ、４６ｂがそれぞれ外筒溝部４８ａ、４８ｂに遊び（ガタ）を有した状態で配置されることにより、第１係合部材４５は、第１本体４３又は第１回転軸Ｊ１に対して所定方向のみに揺動可能に構成されている（図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１３（ｃ）参照）。

図６から図１１に示すように、第２ジョイント５０は、第２本体５５と、係合凹部５７と、を備える。第２本体５５は、前記第２シャフトに対して実質的に回転不能に設けられる。係合凹部５７は、第２本体５５に設けられており、第２回転軸Ｊ２に沿って第１ジョイント４１に向けて開口する凹部である。係合凹部５７は、第１ジョイント４１の第１係合部材４５を受け入れ可能であると共に、受け入れた第１係合部材４５と実質的に回転不能に係合する。係合凹部５７と第１係合部材４５とは、遊び（ガタ）を有した状態で係合可能である。

係合凹部５７は、（径方向の中心から径方向の３方に突出した形状を有する）係合先端部４７と対応する形状を有する。具体的には、係合凹部５７は、３個の羽根部４７１，４７１，４７１に対応して、径方向の中心から径方向の３方に延びる３個の係合溝部５８，５８，５８を備える。３個の係合溝部５８，５８，５８は、第２回転軸Ｊ２に沿って延びると共に、周方向に同じ中心角で１２０度おきに配置される。

係合溝部５８は、第１ジョイント４１の係合先端部４７の羽根部４７１と係合可能であり、遊び（ガタ）を有した状態であっても係合可能である。３個の羽根部４７１，４７１，４７１と３個の係合溝部５８，５８，５８とがそれぞれ係合することにより、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とは係合する。

なお、羽根部４７１及び係合溝部５８の個数は、３個に制限されないが、係合力の負荷を分散させること等を考慮すれば、２から４個とするのが適当である。また、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とが係合する構成は、羽根部４７１と係合溝部５８とが係合する構成に制限されない。

本実施形態のトナー供給装置３０においては、図１３に示すように、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致していない状態で且つ第１係合部材４５が係合凹部５７に受け入れられた状態において、第１係合部材４５は、第１回転軸Ｊ１に対して傾斜すると共に、その状態で係合凹部５７と係合可能である。これについて、後に詳述する。

次に、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とを係合させて、現像器４とトナー収納容器５とを連結させる動作について、説明する。図１２（ａ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致した状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結していない状態で示す断面図である。図１２（ｂ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致した状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結状態で示す断面図である。

図１３（ａ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレている状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、非連結状態で示す断面図である。図１３（ｂ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレている状態において、第１ジョイント４１が第２ジョイント５０に受け入れられ始める状態を示す断面図である。図１３（ｃ）は、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致していない状態における第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０を、連結状態で示す断面図である。なお、図１２及び図１３において、第１ジョイント４１の断面図は、図９（ａ）及び図１０（ａ）に相当する断面図であり、第２ジョイント５０の断面図は、図１１（ｂ）に示すＸ−Ｘ線断面図である。

図１２（ａ）に示すように、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とが係合していない場合には、第１ジョイント４１においては、コイルバネ４４の作用によって、第１係合部材４５の基部突起４６ａ、４６ｂは、第１本体４３の外筒溝部４８ａ、４８ｂの端部４８ｃ、４８ｄに当接している。この状態では、第１係合部材４５は、重力の作用によって垂れ下がることなく、第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１に沿った状態で、固定されている。更に、第１係合部材４５は、段差部４６ｃ、４６ｄの作用によって、中心軸からのブレが修正され、確実に固定される。

第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１と第２ジョイント５０の第２回転軸Ｊ２とが一致している場合には、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とを接近させて、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とをスムーズに係合することができる。この状態では、第１係合部材４５が係合凹部５７（第２本体５５）に押されて、コイルバネ４４が圧縮され、その結果、第１係合部材４５の基部突起４６ａ、４６ｂは、第１本体４３の外筒溝部４８ａ、４８ｂの端部４８ｃ、４８ｄから離れる。

なお、３個の羽根部４７１，４７１，４７１と３個の係合溝部５８，５８，５８との周方向の位置が一致しておらず、それが原因で、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とを係合できない場合がある。この場合には、前記第１シャフトが回転駆動され、第１ジョイント４１が回り出し、３個の羽根部４７１，４７１，４７１と３個の係合溝部５８，５８，５８との周方向の位置が一致したときに、コイルバネ４４の作用によって第１ジョイント４１が第２ジョイント５０に向けて移動して、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とが係合される。

ところで、本実施形態においては、感光体ドラム４０ａは、コピー機１の筐体に取り付けられて位置決めされて固定される。現像器４は、感光体ドラム４０ａの位置に合わせて、コピー機１の筐体に着脱可能に設置される（現像器４は、筐体において位置決めされていない）。一方、トナー収納容器５は、感光体ドラム４０ａと同様に、コピー機１の筐体の位置決めされた装着部（不図示）に着脱可能に固定される。

そのため、現像器４とトナー収納容器５との位置関係にズレが生じることがある。このズレによって、現像器４の第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１と、トナー収納容器５の第２ジョイント５０の第２回転軸Ｊ２とが一致しなくなる（特に平行にズレる）ことが多い。そこで、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレた場合に、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とを係合させる動作について、説明する。

図１３（ａ）に示すように、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とが係合していない場合には、第１ジョイント４１においては、第１係合部材４５は、重力の作用によって垂れ下がることなく、第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１に沿った状態で、固定されている。しかし、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレている。

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが平行にズレている状態で、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とを係合させるために互いに接近させると、第１ジョイント４１の第１係合部材４５の係合先端部４７が第２ジョイント５０の係合凹部５７に引っ掛かる。なお、ここでは、第１ジョイント４１の第１係合部材４５の係合先端部４７が第２ジョイント５０の係合凹部５７に引っ掛かることができない程、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とはズレていないものとする。

この状態で第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とを更に接近させると、第１係合部材４５の係合先端部４７は、第２ジョイント５０の係合凹部５７により、コイルバネ４４に向けて押される。これにより、コイルバネ４４が圧縮され、第１係合部材４５には、第２ジョイント５０の係合凹部５７に向かう付勢力が発現する。これと共に、第１係合部材４５の係合先端部４７は、第２回転軸Ｊ２に向けて傾斜を変え（揺動し）、第１係合部材４５の軸方向Ｊ５は、第１回転軸Ｊ１及び第２回転軸Ｊ２の何れに対しても傾斜する。

本実施形態においては、内部基部４５１が第１本体４３の内部空間４３３に遊び（ガタ）を有した状態で挿入されると共に、基部突起４６ａ、４６ｂがそれぞれ外筒溝部４８ａ、４８ｂに遊び（ガタ）を有した状態で配置されており、更には、第１係合部材４５の係合先端部４７の羽根部４７１と係合凹部５７の係合溝部５８とは、遊び（ガタ）を有した状態で係合可能である。

そのため、図１３（ｃ）に示すように、第１係合部材４５の軸方向Ｊ５が第１回転軸Ｊ１及び第２回転軸Ｊ２の何れに対しても傾斜した状態であっても、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０とは係合し、第１ジョイント４１と第２ジョイント５０との間で回転を伝達することができる。つまり、本実施形態によれば、第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１と第２ジョイント５０の第２回転軸Ｊ２とが一致しておらず、ズレた状態であっても、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０との間で回転を伝達することができる。

本実施形態のトナー供給装置３０によれば、例えば以下に示す効果が奏される。
本実施形態のトナー供給装置３０においては、第１ジョイント４１は、現像器４の第１シャフトに対して実質的に回転不能な第１本体４３と、第１本体４３から第２ジョイント５０に向けて付勢される第１係合部材４５と、第１係合部材４５を付勢する付勢部材としてのコイルバネ４４と、を有する。第２ジョイント５０は、トナー収納容器５の第２シャフトに対して実質的に回転不能な第２本体５５と、第２本体５５に設けられ且つ第１ジョイント４１に向けて開口する係合凹部５７であって、第１ジョイント４１の第１係合部材４５を受け入れ可能であり且つ受け入れた第１係合部材４５と実質的に回転不能に係合する係合凹部５７と、を有する。第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致していない状態で且つ第１係合部材４５が係合凹部５７に受け入れられた状態において、第１係合部材４５は、第１回転軸Ｊ１及び第２回転軸Ｊ２に対して傾斜すると共にその状態で係合凹部５７と係合可能である。

そのため、本実施形態のトナー供給装置３０によれば、第１係合部材４５は、コイルバネ４４により第１本体４３から第２ジョイント５０に向けて付勢されるため、第１係合部材４５が延びる方向が第１回転軸Ｊ１に沿う方向に向きやすい。従って、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、第１ジョイント４１の第１回転軸Ｊ１と第２ジョイント５０の第２回転軸Ｊ２とが一致している場合には、現像器４の第１ジョイント４１とトナー収納容器５の第２ジョイント５０とをスムーズに係合することができる。また、第１ジョイント４１の第１係合部材４５と第２ジョイント５０の係合凹部５７との係合状態が維持されやすい。その結果、現像器４の第１シャフトとトナー収納容器５の第２シャフトとが連結されやすいと共に連結状態が維持されやすいため、第１シャフトと第２シャフトとの間で回転を一層確実に伝達することができる。

また、本実施形態のトナー供給装置３０によれば、図１３（ｃ）に示すように、第１回転軸Ｊ１と第２回転軸Ｊ２とが一致していない状態で且つ第１係合部材４５が係合凹部５７に受け入れられた状態において、第１係合部材４５は、第１回転軸Ｊ１及び第２回転軸Ｊ２に対して傾斜すると共にその状態で係合凹部５７と係合することができる。従って、現像器４とトナー収納容器５との位置関係にズレが生じたとしても、現像器４の第１シャフトとトナー収納容器５の第２シャフトとが適切に連結されやすい。その結果、第１シャフトと第２シャフトとの間で回転を一層確実に伝達することができる。

また、本実施形態のトナー供給装置３０においては、第１本体４３は、第１回転軸Ｊ１と同軸の筒状体４３１からなり、筒状体４３１の外周部４３２に第１回転軸Ｊ１に沿って延び且つ外周部４３２から筒状体４３１の内部空間４３３に亘って径方向に延びる外筒溝部４８ａ，４８ｂを備える。第１係合部材４５は、筒状体４３１の内部空間４３３に配置される内部基部４５１と、外筒溝部４８ａ，４８ｂに配置可能であり且つ外筒溝部４８ａ，４８ｂに配置された状態において内部基部４５１が第１本体４３に対して回転することを規制する基部突起４６ａ，４６ｂと、内部基部４５１に連結され且つ筒状体４３１の外部において係合凹部５７側に配置される係合先端部４７と、を備える。係合凹部５７は、係合先端部４７と係合可能な係合溝部５８を備える。

そのため、本実施形態のトナー供給装置３０によれば、基部突起４６ａ，４６ｂが外筒溝部４８ａ，４８ｂに配置された状態において、第１本体４３に対して内部基部４５１が回転することが規制される。これにより、第１係合部材４５が第１本体４３に対して回転しないと共に、揺動する方向が規制される。従って、第１ジョイント４１及び第２ジョイント５０からなるシャフト連結機構６０は、好適なユニバーサルジョイント（自在継ぎ手）として機能する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した各実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、第１ジョイント４１が現像器４の第１シャフトに設けられ、第２ジョイント５０がトナー収納容器５の第２シャフトに設けられているが、これに制限されない。これとは反対に、第１ジョイント４１がトナー収納容器５の第２シャフトに設けられ、第２ジョイント５０が現像器４の第１シャフトに設けられていてもよい。
画像形成装置の種類は、特に限定がなく、コピー機、プリンター、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。

１……コピー機（画像形成装置）、４……現像器、５……トナー収納容器、３０……トナー供給装置、４０……現像ローラー、４０ａ……感光体ドラム、４１……第１ジョイント、４３……第１本体、４４……コイルバネ（付勢部材）、４５……第１係合部材、４６ａ，４６ｂ……基部突起、４７……係合先端部、４８ａ，４８ｂ……外筒溝部、５０……第２ジョイント、５５……第２本体、５６……トナー収容部、５７……係合凹部、５８……係合溝部、６０……シャフト連結機構、４３１……筒状体、４３２……外周部、４３３……内部空間、４５１……内部基部、４７１……羽根部、Ｊ１……第１回転軸、Ｊ２……第２回転軸

Claims

第１回転軸を中心に回転する第１シャフトを有する現像器と、
前記現像器にトナーを供給するトナー収納容器であって、前記第１回転軸に沿う方向に延びる第２回転軸を中心に回転する第２シャフトを有するトナー収納容器と、
第１ジョイント及び第２ジョイントを有し、前記第１ジョイントと前記第２ジョイントとを係合させることにより、前記第１シャフトと前記第２シャフトとを前記第１回転軸及び前記第２回転軸に沿う方向に且つ前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で回転を伝達可能に連結するシャフト連結機構と、を備えるトナー供給装置であって、
前記第１ジョイントは、前記第１シャフト又は前記第２シャフトのいずれか一方に対して実質的に回転不能な第１本体と、前記第１本体から前記第２ジョイントに向けて付勢される第１係合部材と、前記第１係合部材を付勢する付勢部材と、を有し、
前記第２ジョイントは、
前記第１シャフト又は前記第２シャフトのいずれか他方に対して実質的に回転不能な第２本体と、
前記第２本体に設けられ且つ前記第１ジョイントに向けて開口する係合凹部であって、前記第１ジョイントの前記第１係合部材を受け入れ可能であり且つ受け入れた前記第１係合部材と実質的に回転不能に係合する係合凹部と、を有し、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが一致していない状態で且つ前記第１係合部材が前記係合凹部に受け入れられた状態において、前記第１本体は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に対して傾斜せず、また、前記第１係合部材は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に対して傾斜すると共にその状態で前記係合凹部と係合可能である
トナー供給装置。
前記第１本体は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸と同軸の筒状体からなり、前記筒状体の外周部に前記第１回転軸又は前記第２回転軸に沿って延び且つ前記外周部から前記筒状体の内部空間に亘って径方向に延びる外筒溝部を備え、
前記第１係合部材は、
前記筒状体の前記内部空間に配置される内部基部と、
前記外筒溝部に配置可能であり且つ前記外筒溝部に配置された状態において前記内部基部が前記第１本体に対して回転することを規制する基部突起と、
前記内部基部に連結され且つ前記筒状体の外部において前記係合凹部側に配置される係合先端部と、を備え、
前記係合凹部は、前記係合先端部と係合可能な係合溝部を備える
請求項１に記載のトナー供給装置。
前記第１シャフトは、前記現像器における現像ローラーの回転シャフトに従動して回転するシャフトであり、
前記第２シャフトは、前記トナー収納容器におけるトナーを排出させるスクリューの回転シャフトである
請求項１又は２に記載のトナー供給装置。
第１回転軸を中心に回転する第１シャフトを有する現像器にトナーを供給するトナー収納容器であって、
前記第１回転軸に沿う方向に延びる第２回転軸を中心に回転する第２シャフトと、
シャフト連結機構における第１ジョイントと、を備え、
前記シャフト連結機構は、前記第１ジョイント及び第２ジョイントを有し、前記第１ジョイントと前記第２ジョイントとを係合させることにより、前記第１シャフトと前記第２シャフトとを前記第１回転軸及び前記第２回転軸に沿う方向に且つ前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で回転を伝達可能に連結し、
前記第１ジョイントは、前記第２シャフトに対して実質的に回転不能な第１本体と、前記第１本体から前記第２ジョイントに向けて付勢される第１係合部材と、前記第１係合部材を付勢する付勢部材と、を有し、
前記第２ジョイントは、
前記第１シャフトに対して実質的に回転不能な第２本体と、
前記第２本体に設けられ且つ前記第１ジョイントに向けて開口する係合凹部であって、前記第１ジョイントの前記第１係合部材を受け入れ可能であり且つ受け入れた前記第１係合部材と実質的に回転不能に係合する係合凹部と、を有し、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが一致していない状態で且つ前記第１係合部材が前記係合凹部に受け入れられた状態において、前記第１本体は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に対して傾斜せず、また、前記第１係合部材は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に対して傾斜すると共にその状態で前記係合凹部と係合可能である
トナー収納容器。
前記第１本体は、前記第１回転軸又は前記第２回転軸と同軸の筒状体からなり、前記筒状体の外周部に前記第１回転軸又は前記第２回転軸に沿って延び且つ前記外周部から前記筒状体の内部空間に亘って径方向に延びる外筒溝部を備え、
前記第１係合部材は、
前記筒状体の前記内部空間に配置される内部基部と、
前記外筒溝部に配置可能であり且つ前記外筒溝部に配置された状態において前記内部基部が前記第１本体に対して回転することを規制する基部突起と、
前記内部基部に連結され且つ前記筒状体の外部において前記係合凹部側に配置される係合先端部と、を備え、
前記係合凹部は、前記係合先端部と係合可能な係合溝部を備える
請求項４に記載のトナー収納容器。
前記第１シャフトは、前記現像器における現像ローラーの回転シャフトに従動して回転するシャフトであり、
前記第２シャフトは、前記トナー収納容器におけるトナーを排出させるスクリューの回転シャフトである
請求項４又は５に記載のトナー収納容器。