JPH06130812A

JPH06130812A - トナー供給装置

Info

Publication number: JPH06130812A
Application number: JP4284602A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Takami; 伸雄高見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成装置の現像ユニットに該現像ユニット
外部のトナー供給ユニットからトナーを供給するトナー
供給装置であって、前記トナー供給ユニットの上部に形
成された補充口にトナーカートリッジを係合させてトナ
ーの補充を行なうようにしたトナー供給装置において、
トナー補給頻度を減少させ、画像形成装置の小型化を図
ることのできるトナー供給装置を提供すること。【構成】トナー補充時に内容積が増大可能なトナーカー
トリッジ８０と、該トナーカートリッジに設けられ、該
トナーカートリッジの内容積増大時に、吸気方向にのみ
可動のエアバルブ１１１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の画像形成装
置に装備されるトナー供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置、特にフルカラー複
写機等においては、感光体の周辺にイエロー、マゼン
タ、シアン及びブラックの各色に対応する複数の現像ユ
ニットを高密度に配置し、これらの現像ユニットを小型
化するため、現像ユニット外部のトナー供給装置から現
像ユニット内のトナー室に随時、トナーを供給するよう
にしたものがある。

【０００３】例えば、トナー供給装置のトナー供給ユニ
ットを画像形成装置本体から簡単に切り離し可能にし
て、ユーザによるトナー補充作業を容易化し、併せて、
画像形成装置の組立作業及びメンテナンス作業を容易化
することのできる装置がある。

【０００４】さらに、複数のトナー供給ユニットを一体
的に前後移動させてより一層の作業の容易化を図ると共
に、既存のスペースを有効に活用して容量の充分なトナ
ー供給ユニットを設置可能にしたトナー供給装置が知ら
れている。

【０００５】図１２はその構成の一例を説明したもの
で、画像形成装置１のうち、複写機本体３、トナー供給
ユニット６、現像ユニット２６を示している。複写機本
体３のうち、符号４は操作表示パネル部、符号１４は原
稿載置台をそれぞれ示す。

【０００６】トナー供給ユニット６は、通常は図１２に
示すように操作表示パネル部４の下に位置して現像ユニ
ット２６と係合して状態にあるが、トナーの補給時には
図１３に示すようにスライド機構２を用いて手前に引き
出され、現像ユニットから離脱した離脱位置におかれ
る。かかる状態の下でトナー供給ユニットの蓋を開き、
トナーカートリッジ８を係合させてトナーの補充を行な
うのである。

【０００７】トナー供給ユニット６と現像ユニット２６
との関係は、図１４、図１５に示すようになっている。
つまり、トナー供給ユニット６のトナーホッパ下部には
該トナーホッパと連通して送り出しパイプ８２が延出さ
れており、この送り出しパイプ内にはトナーを搬送する
搬送スクリュー８３が設けられている。

【０００８】又、送り出しパイプ８２の先端部には、前
後方向に摺動自在に外筒８４が、スクリュー８３の先端
にはパッキン部材８５がそれぞれ設けてある。送り出し
パイプ８２のまわりには伸張性のばね８７が設けられ、
このばね８７の力により外筒８４は図において右方に付
勢されている。

【０００９】この付勢力による外筒８４の移動は、離脱
位置（図１５）においては、外筒８５がパッキン部材８
５に当接することにより阻止されて閉止状態になってい
る。

【００１０】係合位置（図１４）においては、開口状態
になる。これは、先ず、トナー供給ユニット６が離脱位
置から右行することにより、外筒８５が現像ユニットの
搬入通路部材５３の内突部５３ａに当り、更に右行する
ことによりばね８７の力に抗して搬送スクリュー８３送
り出しパイプ８２より延出し、これによりパッキン８５
による送り出しパイプ８２の閉止解除されることによ
る。

【００１１】現像ユニット２６搬入通路部材５３内には
図１４、図１５に示すように搬送スクリュー５４があ
る。この搬送スクリュー５４により、図１６に示すよう
にトナーは現像装置２６のトナータンク４７内に搬送さ
れる。

【００１２】搬送スクリュー５４の下方には、補給ロー
ラ４４、現像スリーブ４３ａ、撹拌手段等があり、補給
ローラ４４上のトナーは現像スリーブ上４３ａ上の現像
剤に補給された後、感光体ドラム２４に供給されて現像
に供される。

【００１３】フルカラー複写装置においては、共通の転
写ベルト上に間隔をおいて、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの４つの感光体ドラムが配置されており、
これらの各感光体ドラムにそれぞれ現像装置、トナー供
給装置が対応して設けられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置の高画質
化に伴い、使用されるトナーは潜像に体して現像時の再
現性向上のため、小粒径化の傾向にある。又、現像後の
感光体上のトナー像を転写紙上に転写する際、画像エッ
ジ部や線画部等で発生する虫喰い上の画像欠落の転写不
良を改善する手段として、トナー中に例えばＳｉＯ₂等
の添加剤を添加し、トナーの流動性を高めることによる
効果が確認されている。

【００１５】この様な流動性の高いトナーは、従来例の
ようにトナーカートリッジからトナー供給ユニットへの
トナー補充を、補充口の係合部からのトナーの自然落下
により行なっている装置に対しては補充の作業時間が
短い、カートリッジ内の残トナーを少なくできる、等
の点で有利となる。

【００１６】しかしながら、この様な小粒径の添加剤い
りトナーにおいては、放置状態と撹拌振動を与えた状態
（ゆるみ状態）とで大きく特性の変化が変化するものが
ある。そのようなトナーにおいては、図１７に示すよう
に撹拌直後は高い流動性を持つが、嵩密度は低く、一定
のトナー重量に対して大きなトナー容積となる。

【００１７】かかる撹拌直後の状態から放置することに
よる時間の経過に伴い、嵩密度は高くなり、トナー容積
は小さくなっていくが、同時にトナー流動性も低下す
る。

【００１８】この様な特性を有するトナーを従来例のよ
うな自然落下式のトナーカートリッジ方式のトナー供給
装置に使用する場合、放置後のトナーカートリッジでは
流動性が低下しているため、補充口の係合部からトナー
が落下しにくく、作業時間も長くなると共に、ブロッキ
ングの発生等があり、カートリッジ内残トナーも多くな
る。

【００１９】このような問題は、トナー補充作業に先立
って、トナーカートリッジを振っておき、流動性を高め
ておくことで解決するが、この場合、放置状態における
図１８（ａ）にハッチングで示すトナー量から，加振後
においては図１８（ｂ）にハッチングで示すようにトナ
ーの嵩が大きくなるため、カートリッジはトナー重量に
対して容積的には余分なスペースを必要とするととな
る。

【００２０】よって、カートリッジに関し、従来の容積
不変型のトナーカートリッジでは、流通、貯蔵の効率が
悪く、コスト高になるとの問題がある。

【００２１】又、トナー供給ユニット側においても、加
振直後の状態を示す図１８（ｂ）の状態からトナー補充
を行なうと、図１３（ａ）に示すようにトナー供給ユニ
ット６の容積に対して略満杯の状態となるが、これが放
置後には、図１３（ｂ）に示すように、嵩が小さくなっ
てしまう。

【００２２】つまり、トナー供給ユニットが現像ユニッ
トに接合された状態にある、画像形成時においては、ト
ナー供給ユニットは余剰空間の大きなスペース効率の悪
いものとなり、限られた画像形成装置内のスペースにお
いて、少ない容量しか得られず、トナー補給頻度の増大
を招き、画像形成装置の小型化を妨げる要因となってい
るとの問題がある。

【００２３】従って本発明は、トナー補給頻度を減少さ
せ、画像形成装置の小型化を図ることのできるトナー供
給装置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は次のように構成した。

【００２５】（１）．トナー補充時に内容積が増大可能
なトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに設け
られ、該トナーカートリッジの内容積増大時に、吸気方
向にのみ可動のエアバルブを有することとした（請求項
１）。

【００２６】（２）．トナー補充時に内容積が増大可能
なトナーカートリッジに関し、トナーカートリッジの内
容積を増大させない状態においてトナー供給ユニットへ
のトナーカートリッジの係合を阻止し、前記内容積を増
大させた状態で前記係合を可能とすることとした（請求
項２）。

【００２７】（３）．トナー補充時に内容積が増大可能
なトナー供給ユニットを有することとした（請求項
３）。

【００２８】（４）．（３）において、現像ユニットに
係脱自在のトナー供給ユニットと、係合状態の係合位置
と離脱状態の離脱位置とで、供給経路を接続及び切断可
能とし、かつ、係合位置と、現像ユニットから所定距離
だけ離隔する離脱位置との間でトナー供給ユニットを移
動させる移動手段と、トナー補充時の離脱位置への移動
に連動してトナー供給ユニットの内容積が増大する容積
可変手段を有することとした（請求項４）。

【００２９】（５）．（３）において、トナー供給ユニ
ットの容積が大の状態から、通常の状態への形状変化に
際して、変化の速度を抑制するダンパ手段を有すること
とした（請求項５）。

【００３０】（６）．（３）において、トナー供給ユニ
ットの容積が大の状態から通常の状態への形状変化に関
し、トナー補充終了後、所定時間内は、前記形状変化を
抑止する第１抑止手段を有することとした（請求項
６）。

【００３１】（７）．（３）において、トナー供給ユニ
ットの容積が大の状態において、トナー供給ユニット内
のトナーレベルが所定の高さ以上の状態にあるか否かを
検知する検知手段を有し、この検知手段の出力が所定値
以上にあることを検知している間は、トナー供給ユニッ
トの容積が大の状態から通常の状態への形状変化を抑止
する第１抑止手段を有することとした（請求項７）。

【００３２】（８）．（３）において、トナー供給ユニ
ット内のトナーレベルが所定高さ以上の状態にあるか否
かを検知する検知手段を有し、前記検知手段の出力が所
定時間以上の間、所定高さ以上にあることを検知した場
合、警告を発することとした（請求項８）。

【００３３】（９）．（７）又は（８）において、トナ
ー供給ユニットの容積が通常状態であって、現像ユニッ
トに係合する状態にある画像形成状態において、検知手
段はトナー供給ユニット内トナーのニアエンド検知を行
なうこととした（請求項９）。

【００３４】（１０）．（３）において、トナー供給ユ
ニットが内容積を増大させた状態においてのみトナーカ
ートリッジのトナー供給ユニットへの係合を可能とした
（請求項１０）。

【００３５】（１１）．（３）又は（９）において、ト
ナー供給ユニット内のトナー量が所定値以下である場合
のみ、トナーカートリッジからトナー供給ユニットへの
トナーの供給を可能にした（請求項１１）。

【００３６】（１２）．（４）において、トナー供給ユ
ニットを支持する移動フレームと画像形成装置の本体フ
レームの間に、トナー供給ユニットの係合位置と離脱位
置との間での移動における速度変化を抑制するダンパ手
段を設けた（請求項１２）。

【００３７】（１３）．（４）において、トナー供給ユ
ニットの現像ユニットへの係合位置、離脱位置の各位置
にて、供給装置の移動を抑止する第２抑止手段を有する
こととした（請求項１３）。

【００３８】（１４）．（１３）において、複数のトナ
ー供給ユニットを一体的に構成し、かつ共通の移動手段
により係合位置、離脱位置間を移動するようにし、第２
抑止手段を１つ設けたことを特徴とするトナー供給装置
（請求項１４）。

【００３９】

【作用】トナー収容部の容積が、トナー補充時よりも、
放置後において縮小変化し、この縮小変化後の状態で画
像形成装置に装着される。

【００４０】

【実施例】

１．請求項１に対応する例本発明にかかるトナーカートリッジ８０の構成を示した
図１において、外ケースは、内ケース１０８と外ケース
１１０の二重構造からなり、各ケースが互いにスライド
することによって、容積を可変となす構成となってい
る。

【００４１】このカートリッジ８０は、搬送、貯蔵時に
おいては、図１（ａ）に示すように外ケース１０９内に
内ケース１０８が収められた状態に変位し、嵩密度の高
い（嵩の小さい）状態でのトナーの収容に適するように
なる。

【００４２】内ケース１０８の下端外周部には、トナー
漏れ防止用のシール部材１１０が設けられている。

【００４３】一方、図１（ｂ）に示すように外ケース１
０９に対して内ケース１０８がスライドさせて、カート
リッジ内の容積を大きくした状態としておけば、トナー
の補充に際し、トナーカートリッジを振ることにより、
トナーの流動性が高まり、カートリッジ内トナーの嵩密
度が低く（嵩が大きく）なることに対処できる。

【００４４】かかる図１（ｂ）に示す容積大の状態のも
とで、トナーカートリッジ８０をトナー供給ユニットの
補充口に係合し、トナーカートリッジを回転させること
により、図７に示す如く開閉蓋９が開口し、カートリッ
ッジ内の流動性の高いトナーがトナー供給ユニット内に
自然落下し、トナーの補充が完了する。

【００４５】ここで、トナーの補充時に機能する開閉手
段について説明する。開閉蓋９には、切欠（図示され
ず）と側突起９ｂが形成されている。一方、図５
（ｃ），図７に示すようにトナー供給ユニット６０側に
は、上記切欠に係合する突起９８と、前記側突起９ｂに
係合する切欠溝９７が形成されている。

【００４６】よって、これらをそれぞれ係合させてトナ
ーカートリッジ８と開閉蓋９とを相対回転することによ
り、トナーカートリッジの略半円形の開閉口と開閉蓋９
の開口とが重合して開口状態となり、又、通常はトナー
補充口９２を閉塞状態に維持している可橈性シートから
なる複数の可橈片部９５ａがカートリッジの重量によ
り、開閉蓋９の部分により下方に撓ませられて開口す
る。

【００４７】図２に拡大して示すように、内ケース１０
８の上部には、開口１１１ａが形成されている。かつ、
この開口１１１ａを覆うようにして立ち上げ部１１１ｂ
が内ケースの内側に形成されている。この立ち上げ部１
１１ｂにはピン１１３が開口１１１ａに向けて植設され
ており、該ピンに設けられた伸張性のばねによりバルブ
１１１ｃが開口を塞ぐ態様で設けられ、以って、エアバ
ルブ１１１が構成されている。

【００４８】かかるエアバルブ１１１の働きにより、通
常は、ばね１１２の力によりバルブ１１１ｃが付勢され
てトナーカートリッジ８０内は気密を保たれているが、
内ケース１０８と外ケース１０９とをスライドして容積
を大きくする際には、トナーカートリッジ内の内圧低下
に伴う力で、バルブ１１１ｃが移動して開口１１１ａを
開き、矢印で示すようにトナーカートリッジ該の空気が
流入してくる。

【００４９】かかる構成により、トナー補給に先立ち行
なうトナーカートリッジ容積を増大させる作業を容易に
すると共に、この作業においてトナーカートリッジ内の
トナーが外部に飛散することを防止することができる。

【００５０】なお、トナーカートリッジとしては、図１
に示すように内ケース１０８１と外ケース１０９の２ピ
ースの構成でなく、図４に示すように蛇腹１１５をもっ
て構成し、容積の増大縮小を可能することもできる。

【００５１】２．請求項２に対応する例トナーカートリッジに関し、図１（ａ）の状態と、図１
（ｂ）の状態とを比較すると、図１（ａ）の状態の方
が、外ケース端面と開閉蓋９との距離が短い。

【００５２】このため、図１（ａ）に示すトナーカート
リッジ８０の内ケース１０８が外ケース１０９の内部に
収められた小容積の状態もとでは、該カートリッジをト
ナー供給ユニット６０に係合させようとしても、図３に
示すように開閉蓋９がトナー補充口９２の部位に達する
前に外ケース１０９の端部がトナー供給口６０の内蓋９
３に干渉するため、開閉蓋９をトナー補充口９２に係合
させることができず、トナーの補充をすることができな
い。

【００５３】これに対し、内ケース１０８を外ケース１
０９の外部に延出させた図１（ｂ）の状態のもとでは、
外ケース１０９の端部と開閉蓋９との距離が大きくなる
ので、図７に示すように開閉蓋９をトナー供給ユニット
６０の補充口９２に係合させることができる。

【００５４】本例において、トナー供給ユニット６０に
関し、内蓋９３の内径を外ケース１０９の進入を許さず
内ケース１０８の進入を許す大きさとし、かつ、内蓋９
３の上端面より補充口９２までの距離を、内容積小の状
態におけるトナーカートリッジの外ケース端面から開閉
蓋９の端面までの距離よりも大とした構成は、請求項２
にいう手段の一例を構成する。

【００５５】本例により、トナー補給に先立ち行なうト
ナーカートリッジ容積を増大させる作業を忘れたために
生ずる、供給ユニットへのトナーの流入性の悪化に伴う
作業時間の増大や、トナーカートリッジ内でのトナーブ
リッジによるトナー残等の弊害を回避することができ
る。

【００５６】３．請求項３に対応する例本例において、トナー供給ユニット６０は、図５（ｃ）
に示すように、内ケース２８１に対し外ケース１８１が
スライド自在になっている。よって、トナー補充時にお
いて、内ケース１８１を上方にスライドすることによ
り、トナー供給ユニットの内容積を増大させることがで
きる。

【００５７】本例において、画像形成時のトナー供給ユ
ニット容積に対してトナーカートリッジからのトナー補
充時にのみトナー供給ユニットの容量を増大させる構成
により、画像形成時における画像形成装置内でのトナー
供給ユニットに容積減少時における最大収容トナー容積
以上の余分な空間を与える必要がなくなるので、限られ
た画像形成装置内のスペースでより多くのトナー供給ユ
ニット内トナーの容量を得ることができ、トナー補給頻
度の減少や、画像形成装置の小型化を図ることができ
る。

【００５８】４．請求項４、請求項１２、請求項１３、
請求項１４に対応する例図８に示すように、本例のトナー供給ユニット６０−１
は、ケース３８１の一部に蛇腹部３８１Ａと回動片３８
１Ｂを用いている。回動片３８１Ｂはその上端部が内蓋
９３に枢着されている。

【００５９】回動片３８１Ｂの下端部にはマグネット３
０２が取り付けられている。画像形成装置の前側板３０
１は金属製であり、マグネット３０２と前側板３０１の
磁力により可動状態で接している。

【００６０】従って、トナー供給ユニット６０−１が現
像ユニットから離脱した図８（ａ）に示す状態のもとで
は、蛇腹部３８１Ａが延びてトナー供給ユニットの内容
積が増大するが、トナー供給ユニットが現像ユニットに
係合した図８（ｂ）に示す状態のもとでは、トナー供給
ユニットの内容積が減少する。よって、マグネット３０
２、蛇腹部３８１Ａは容積可変手段を構成する。

【００６１】又、可動片３８１Ｂの下方であって、マグ
ネット３０２の近傍位置には、センサ３００が設けられ
ている。このセンサ３００は、トナー補充時の図８
（ａ）に示す状態のもとではトナーの嵩を検知する上限
検知手段として機能する。又、画像形成時の図８（ｂ）
に示す状態のもとでは、トナー残量検知手段として機能
する。なお、図８（ａ），（ｂ）のいずれにおいても、
トナー供給装置内のトナーレベルは放置後において嵩が
減少したときの状態を示している。

【００６２】トナー供給ユニット６０−１はスライド機
構によりスライドして、前記離脱位置を係合位置との間
を移動自在である。スライド機構は本発明における移動
手段を構成し、図９に示すように、固定レール６５Ｂに
係合している可動のレール６５Ａ上にトナー供給ユニッ
ト６０−１が載置された構成となっている。

【００６３】なお、図８の構成において、センサ３００
の出力に基づき、蛇腹部Ａの形状変化の抑制や、変化速
度の抑制を行なう機構を付帯させることも可能である
が、本例では、トナー供給ユニットの現像ユニットに対
する係合位置、離脱位置への移動に連動してトナー供給
ユニットの内容積を変化できることに基づき、図９に示
すように可動レール６５Ａ上にダンパ３７３や、電磁ブ
レーキ３０３を設けている。

【００６４】ダンパ３７３は、そのケース３７３ａ内に
高粘度のシリコンオイルを収納し、ダンパの軸３７３ｂ
に取り付けられた撹拌用羽根（図示省略）が回転すると
きに粘性抵抗により緩衝作用を発揮する。

【００６５】ダンパの軸３７３ｂの一端側にはピニオン
３７４が固定されており、このピニオン３７４は固定レ
ール６５Ｂに設けられたラック７５に噛み合っている。

【００６６】又、ダンパ３７３を突き抜けた軸３７３の
他端側は、電磁ブレーキ３０３に連結されており、該電
磁ブレーキは可動レール６５Ａにブラケットを介して固
定されている。

【００６７】かかるダンパ３７３を設けた構成により、
トナー供給ユニット６０−１の急激な移動によるトナー
供給ユニットの容積変化が規制され、内圧の急激な変化
に伴うトナーの飛散の危険を防止することができる。

【００６８】図９に示す電磁ブレーキ３０３は、トナー
供給ユニットの係合位置、離脱位置をそれぞれ固定する
機能を有する。例えば、図８（ａ）において、センサ３
０２が上限検知センサとして機能する場合には、補充直
後において嵩の大のトナーが図８（ａ）に示すようにセ
ンサ３００より下がるまでは、該センサ３０２の出力に
より、電磁ブレーキ３０３がオンになり、トナー供給ユ
ニット６０−１は離脱位置に保持される。電磁ブレーキ
３０３は、本発明における第２抑止手段を構成する。

【００６９】図９に示したダンパ３７３や電磁ブレーキ
３０３を、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各
色毎のトナー供給装置に個々に設ける。或いは、図１０
に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
の各色のトナー供給装置６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ，６０
Ｂを一体的に構成した場合には、前記ダンパや電磁ブレ
ーキをこれらの共通の架台１０１を載せた可動レールと
固定レール間に設ければ、１セットを設けるだけで足
り、装置を簡素化することができる。

【００７０】これにより、トナーの嵩の大きい状態の下
でのトナー供給装置６０−１の係合位置への移動が阻止
され、トナー供給装置の容積が減少することによりトナ
ーがあふれる等の弊害を回避することができる。

【００７１】又、図８（ｂ）において、センサ３０２が
トナー残量検知手段として機能する場合には、該センサ
３０２によりトナーエンドが検知されていない場合、電
磁ブレーキ３０３をオンにしておくことにより、トナー
供給ユニット６０−１を係合位置に保持して、トナー供
給ユニットの引き出しを不可能にし、トナー補充ができ
ないようにししている。仮にトナーがまだある状態のも
とで、トナーの補充がなされた場合には、トナーがあふ
れてしまうからである。

【００７２】トナー供給装置はトナーがなくならない限
り離脱位置に移動できず、離脱位置においては、ある程
度時間（１０数秒）が経過してトナーの嵩が減少するま
で係合位置に移動することができない。いずれもトナー
があふれることを防止するためである。

【００７３】図８（ａ）に示すトナーレベルは、補充時
より時間が経過して嵩が減少した状態を示しており、図
８（ｂ）に示すトナーレベルは、図８（ａ）に示すトナ
ー嵩の状態のまま、係合位置においたときのトナーレベ
ルを示している。

【００７４】なお、図８（ｂ）において、センサ３０２
は図に示す位置よりも下方に設けることも可能である。
また、別個に専用の残量検知センサを設けることも可能
である。

【００７５】図９に示すダンパ３７３や電磁ブレーキ３
０３等の構成は、図１１に示すように内容量固定式のト
ナー供給装置６０−２においても適用可能である。この
例において符号４００は残量検知用のセンサを示す。

【００７６】５．請求項５に対応する例図５、図６において、トナー供給ユニット６０は、外ケ
ース２８１に対し内ケース１８１はスライド自在になっ
ている。これらのケースは角型で形成され、外ケース１
８１の一部は下方には舌状部１８１ｂが延出して、外ケ
ース１８１のスライドストローク間において、常時、内
ケース１８１に形成された長穴部２８１Ｄを覆いかつ密
接して塞いでいる。

【００７７】舌状部１８１ｂには、長穴部２８１Ｄを貫
通して内ケース１８１内に露出するようにしてセンサ２
００が設けられている。該センサ２００として、振動型
の圧電センサが用いられており、その取り付け位置は、
内ケース２８１の上部である。長穴部２８１Ｄの長さは
外ケース１８１と共に移動するセンサ２００のストロー
クと合致している。

【００７８】舌状部１８１ｂには、ラック１８１Ａが設
けられている。内ケース１８１には取り付け片１８１Ｗ
が設けられている。この取り付け片１８１Ｗ上には、前
記図９において説明したダンパ及び電磁ブレーキに準じ
た構成のダンパ２０２、電磁ブレーキ２０３が取り付け
られている。

【００７９】これらのダンパ２０２及び電磁ブレーキ２
０３と共通の軸にはピニオン２０１Ａが固定されてお
り、このピニオンはラック１８１Ａに噛み合わされてい
る。

【００８０】かかる構成におけるダンパ２０２の働きに
より、外ケース１８１の急激なスライドによるトナー供
給ユニット６０の容積変化が規制される。従って、トナ
ーカートリッジからのトナー補給時に増大させたトナー
供給ユニットの容量を急激に通常状態に縮小した場合に
生ずる内圧の変化によるトナー供給ユニット内トナーの
舞い上がりに伴うトナー飛散を危険を防止することがで
きる。

【００８１】６．請求項６、請求項８に対応する例図５（ｃ）に示すトナー供給装置６０の容積増大状態に
おいてトナー補充前のセンサ２００の検知出力は、「ト
ナー無し」を検知しているが、トナーカートリッジ８０
の係合によりトナーが補充された時点で、出力は「トナ
ー有り」へと変化する。

【００８２】この出力は、トナーの嵩の減少に伴って再
び「トナー無し」へと変化するが、ここで、仮にトナー
供給ユニット容量によって規定される量以上のトナーが
補充された場合、予定の時間が経過しても内ケース２８
１へのトナー収容は完了せず、仮に図１０に示すように
外ケース１８１を下方にスライドした場合においてはト
ナーがあふれることになる。

【００８３】これを防止するため、センサ２００の出力
が「トナー有り」へと変化した時点において、タイマを
オンにし、タイマの経過時間が所定の時間以上になって
もセンサ出力が再び「トナー無し」へと変化しない場
合、操作表示パネル４（図１３参照）等に異常を表示し
て、トナー過充填の警告を発する。

【００８４】本例により、トナーカートリッジからのト
ナー補給後の嵩密度の小さいトナー状態で、増大させた
トナー供給ユニット容量を通常状態に縮小したために発
生する、トナー供給ユニットからトナーがあふれ出して
周囲を汚染する事故を防止することができる。

【００８５】又、かかる異常表示の間は、電磁ブレーキ
２０３をオンにして、ブレーキを効かせ、外ケース１８
１の下降スライドができないようにする。ここで、電磁
ブレーキ２０３は、本発明における第１抑止手段を構成
する。

【００８６】本例により、トナーエンド状態に至る前に
トナー補給を行なった場合等の、トナー供給ユニットの
通常縮小状態で収容可能な容量を上回るトナー量過多の
状態であることを検知し、警告を発することによって増
大させたトナー供給ユニット容量を通常状態にしたため
に発生する、トナー供給ユニットからトナーがあふれ出
して周囲を汚染する事故を防止することができる。

【００８７】なお、センサ２００のようなトナー量の上
限を検知する手段を使用しない方法として、図７に示す
ようにトナー供給ユニットのトナーカートリッジの係合
部に感圧センサ２０４を使用することも考えられる。

【００８８】このセンサ２０４は、通常は、圧力を検知
しないが、トナーカートリッジの係合時においてフラン
ジ部９ｆとの当接により圧力検知し、さらに、補充終了
時のトナーカートリッジ引き抜きにより、再び、圧力無
しへと出力変化する。

【００８９】このときの出力変化をを以って、トナーの
補充終了としてタイマをオンとし、所定時間内は、電磁
ブレーキ２０３のオンにより外ケース１８１のスライド
を不可能にするのである。かかる手段においても、同様
の利益を得ることができる。

【００９０】７．請求項７に対応する例図５において、トナー補充直後のトナーの嵩が大きい状
態で、トナーが内ケース２８１内に完全に収容しきれて
いない場合、仮に外ケース１８１を下方にスライドする
と、トナー供給ユニットの係合口９２（図５（ｃ）参
照）からトナーが吹き出す虞れがある。

【００９１】そこで、センサ２００の検知により、セン
サ２００の位置において「トナー無し」を検知するまで
は、図５（ｂ）で第１抑止手段としての電磁ブレーキ２
０３をオンにするとにより、外ケース１８１のスライド
ができないようにする。

【００９２】このように構成することにより、トナーカ
ートリッジからのトナー補給直後の嵩密度の小さい状態
で、増大させたトナー供給ユニット容量を通常状態に縮
小したために発生する、トナー供給ユニットからトナー
があふれ出して周囲を汚染する事故を防止することがで
きる。

【００９３】８．請求項９に対応する例図５に示す構成において、図６の状態への外ケース１８
１のスライドに際し、外ケース１８１に取付けられてい
るセンサ２００は、内ケース２８１の長穴部２８１Ｄ内
を案内されて図６に示すようにトナー供給ユニット６０
の底部に移動する。

【００９４】かかる状態の下で、トナー供給ユニットか
ら現像ユニットへの接合が行なわれ、トナーの供給がな
されるのであるが、かかる画像形成時においては、セン
サ２００によりトナー残量検知、つまり、トナーのニア
エンド検知を行なうことができる。

【００９５】本例によれば、トナー供給ユニット内のト
ナー量に対して容量縮小時の通常状態において収容可能
かどうかを検知する上限検知センサとしてのセンサ２０
０を、容積縮小時の通常状態へのトナー供給ユニットの
形状変化に伴い作像時のトナーエンドを検知する位置と
なるように構成したことにより、センサの使用数を少な
くして、簡略化、低コスト化を図ることができる。

【００９６】９．請求項１０に対応する例図５、図６の構成において、トナー補充時においては、
外ケース１８１が上方にスライドし、トナー供給装置の
容積が増大するようになっている。

【００９７】この容積増大状態の下において、トナーカ
ートリッジ８０をトナー供給ユニットに係合し、トナー
カートリッジ８０を回転させることによって開閉蓋９を
開口させて、トナーカートリッジ内の流動性の高いトナ
ーをトナー補給ユニット内に自然落下により補充する。

【００９８】補充直後においては、トナーは略トナー供
給ユニット内空間に満杯の状態となるが、時間の経過に
よる嵩の減少と共に外ユニット１８１内に存在するトナ
ーは穴２８１Ａ，２８１Ｂ，２８１Ｃを介して下ユニッ
ト２８１にすべて収容された状態となる。

【００９９】次に、トナー供給ユニット６０の、現像ユ
ニットへの係合に際しては図６に示すように、外ケース
１８１を下向きにスライドすることにより供給ユニット
容積を小さくした状態で行なう。

【０１００】ここで、トナー補充時におけるトナーカー
トリッジの係合に際し、予め外ケース１８１を上方にス
ライドさせず、つまり、トナー供給ユニットの容積を増
大させていない場合には、図６に示すように内ケース２
８１の中央部の突起部２８１Ｗがトナーカートリッジの
開閉蓋９と干渉し、よってトナーカートリッジの完全挿
入が妨げられ、開閉蓋９の回転が行なわれなくなり、ト
ナーカートリッジからのトナーの補充が行なわれなくな
る。

【０１０１】この場合、外ユニット１８１を上方にスラ
イドさせれば、突起部２８１Ｗがトナーカートリッジの
開閉蓋９と干渉することはなくなるので、トナーカート
リッジのトナー補給ユニットへの係合が可能になる。

【０１０２】本例によれば、トナーカートリッジからの
トナー補給時において、トナー供給ユニット容量を増大
させることを忘れた場合に発生する、嵩の増大したトナ
ーをトナー供給ユニットに収容しきれず、あふれ出して
周囲を汚染する事故を防止することができる。

【０１０３】１０．請求項１１に対応する例図５、図６に示す構成において、画像形成中におけるセ
ンサ２００による残量検知出力が「トナー無し」を検知
しない場合は、電磁ブレーキ２０３をオンにして外ケー
ス１８１の上方へのスライドを不能にして、トナーの補
充が行なわれないようにし、誤ってトナーの過剰充填が
行なわれないようにする。

【０１０４】本例によれば、トナーエンド状態に至る前
にトナー補給を行なった場合等の、トナー供給ユニット
の通常縮小状態で収容可能な容量を上回るトナー量過多
の状態であることを検知し警告を発することによって増
大させたトナー供給ユニット容量を通常状態に縮小した
ために発生する、トナー供給ユニットからトナーがあふ
れ出して周囲を汚染する事故を防止することができる。

【０１０５】

【発明の効果】本発明により、トナー補給頻度を減少さ
せ、画像形成装置の小型化を図ることのできるトナー供
給装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーカートリッジの断面図である。

【図２】エアバルブの説明図である。

【図３】容積縮小状態でのトナーカートリッジをトナー
供給装置に係合させようとしても係合できないことを説
明した図である。

【図４】蛇腹を有するトナーカートリッジの断面図であ
る。

【図５】トナー供給装置の構成を説明した図である。

【図６】トナー供給装置の外ケース１８１を下げた状態
の下ではトナーカートリッジの感ぜん挿入ができないこ
とを説明した図である。

【図７】容積増大状態でのトナーカートリッジはトナー
供給装置に係合できることを説明した図である。

【図８】トナー供給装置の他の例を説明した図である。

【図９】トナー供給装置の速度変化の抑制及び抑止手段
たるダンパ及び電磁ブレーキの構成を説明した図であ
る。

【図１０】複数のトナー供給装置を一体的に構成し、ダ
ンパ及び電磁ブレーキを共通に設けた構成を説明した図
である。

【図１１】内容量固定式のトナー供給装置の説明図であ
る。

【図１２】画像形成装置の主要ユニットの配置を説明で
ある。

【図１３】従来技術におけるトナーの補充態様を説明し
た図である。

【図１４】トナー供給ユニットと現像ユニットとの係合
状態を説明した図である。

【図１５】現像ユニットに対しトナー供給ユニットが離
脱状態にあることを説明した図である。

【図１６】現像ユニットの構成を説明した図である。

【符号の説明】

８０トナーカートリッジ１１１エアバルブ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーカートリッジの断面図である。

【図２】エアバルブの説明図である。

【図５】トナー供給装置の構成を説明した図である。

【図８】トナー供給装置の他の例を説明した図である。

【図１６】現像ユニットの構成を説明した図である。

【図１７】トナー撹拌後の流動性、嵩密度の変化を説明
した図である。

【図１８】加振後におけるトナーの嵩変化を説明した図
である。

【符号の説明】８０トナーカートリッジ１１１エアバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置の現像ユニットに該現像ユニ
ット外部のトナー供給ユニットからトナーを供給するト
ナー供給装置であって、前記トナー供給ユニットの上部
に形成された補充口にトナーカートリッジを係合させて
トナーの補充を行なうようにしたトナー供給装置におい
て、トナー補充時に内容積が増大可能なトナーカートリッジ
と、該トナーカートリッジに設けられ、該トナーカートリッ
ジの内容積増大時に、吸気方向にのみ可動のエアバルブ
を有することを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】画像形成装置の現像ユニットに該現像ユニ
ット外部のトナー供給ユニットからトナーを供給するト
ナー供給装置であって、前記トナー供給ユニットの上部
に形成された補充口にトナーカートリッジを係合させて
トナーの補充を行なうようにしたトナー供給装置におい
て、トナー補充時に内容積が増大可能なトナーカートリッジ
を有し、トナーカートリッジの内容積を増大させない状
態においてトナー供給ユニットへのトナーカートリッジ
の係合を阻止し、前記内容積を増大させた状態で前記係
合を可能とする手段を有することを特徴とするトナー供
給装置。
【請求項３】画像形成装置の現像ユニットに該現像ユニ
ット外部のトナー供給ユニットからトナーを供給するト
ナー供給装置であって、前記トナー供給ユニットの上部
に形成された補充口にトナーカートリッジを係合させて
トナーの補充を行なうようにしたトナー供給装置におい
て、トナー補充時に内容積が増大可能なトナー供給ユニット
を有することを特徴とするトナー供給装置。
【請求項４】請求項３において、現像ユニットに係脱自
在のトナー供給ユニットと、係合状態の係合位置と離脱状態の離脱位置とで、供給経
路を接続及び切断可能とし、かつ、係合位置と、現像ユ
ニットから所定距離だけ離隔する離脱位置との間でトナ
ー供給ユニットを移動させる移動手段と、トナー補充時の離脱位置への移動に連動してトナー供給
ユニットの内容積が増大する容積可変手段を有すること
を特徴とするトナー供給装置。
【請求項５】請求項３において、トナー供給ユニットの
容積が大の状態から、通常の状態への形状変化に際し
て、前記変化の速度を抑制するダンパ手段を有すること
を特徴とするトナー供給装置。
【請求項６】請求項３において、トナー供給ユニットの
容積が大の状態から通常の状態への形状変化に関し、ト
ナー補充終了後、所定時間内は、前記形状変化を抑止す
る第１抑止手段を有することを特徴とするトナー供給装
置。
【請求項７】請求項３において、トナー供給ユニットの
容積が大の状態において、前記トナー供給ユニット内の
トナーレベルが所定の高さ以上の状態にあるか否かを検
知する検知手段を有し、この検知手段の出力が所定値以
上にあることを検知している間は、前記トナー供給ユニ
ットの容積が大の状態から通常の状態への形状変化を抑
止する第１抑止手段を有することを特徴とするトナー供
給装置。
【請求項８】請求項３において、トナー供給ユニット内
のトナーレベルが所定高さ以上の状態にあるか否かを検
知する検知手段を有し、前記検知手段の出力が所定時間
以上の間、所定高さ以上にあることを検知した場合、警
告を発することを特徴とするトナー供給装置。
【請求項９】請求項７又は請求項８において、トナー供
給ユニットの容積が通常状態であって、現像ユニットに
係合する状態にある画像形成状態において、検知手段は
トナー供給ユニット内トナーのニアエンド検知を行なう
ことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項１０】請求項３において、トナー供給ユニット
が内容積を増大させた状態においてのみトナーカートリ
ッジのトナー供給ユニットへの係合を可能としたことを
特徴とするトナー供給装置。
【請求項１１】請求項３又は請求項９において、トナー
供給ユニット内のトナー量が所定値以下である場合の
み、トナーカートリッジからトナー供給ユニットへのト
ナーの供給を可能にしたことを特徴とするトナー供給装
置。
【請求項１２】請求項４において、トナー供給ユニット
を支持する移動フレームと画像形成装置の本体フレーム
の間に、トナー供給ユニットの係合位置と離脱位置との
間での移動における速度変化を抑制するダンパ手段を設
けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項１３】請求項４において、トナー供給ユニット
の現像ユニットへの係合位置、離脱位置の各位置にて、
供給装置の移動を抑止する第２抑止手段を有することを
特徴とするトナー供給装置。
【請求項１４】請求項１３において、複数のトナー供給
ユニットを一体的に構成し、かつ共通の移動手段により
係合位置、離脱位置間を移動するようにしたことを特徴
とするトナー供給装置。