JP5705352B2 - 現像器 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (3)
- 第1回転軸を中心に回転する第1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からトナーが供給される現像器であって、
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1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2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
現像器。 - 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1に記載の現像器。 - 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1又は2に記載の現像器。
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