(57)【要約】【課題】粉体の凝集をほぐす。【解決手段】粉体で画像を形成する画像形成機と、内部に上記粉体を収容する粉体収容器が着脱自在に装着される容器装着部と、上記容器装着部に装着された粉体収容器から上記画像形成機へと上記粉体を供給する供給機と、上記容器装着部に繋がり、上記粉体収容器の少なくとも一部が着脱時に内部を通る着脱路と、上記着脱路の内壁面に設けられ、上記粉体収容器の着脱方向に対して交わる方向に凸凹した形状により、その粉体収容器の着脱時にその粉体収容器を振動させる加振体と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体で画像を形成する画像形成機と、
内部に前記粉体を収容する粉体収容器が着脱自在に装着される容器装着部と、
前記容器装着部に装着された粉体収容器から前記画像形成機へと前記粉体を供給する供給機と、
前記容器装着部に繋がり、前記粉体収容器の少なくとも一部が着脱時に内部を通る着脱路と、
前記着脱路の内壁面に設けられ、前記粉体収容器の着脱方向に対して交わる方向に凸凹した形状により、該粉体収容器の着脱時に該粉体収容器を振動させる加振体と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加振体が、前記凸凹した形状として、前記粉体収容器と接触して持ち上げることで該粉体収容器を上下に振動させる複数の突起が並んだ形状を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加振体が、前記凸凹した形状として、前記粉体収容器の一部を落とし込むことで該粉体収容器を上下に振動させる複数の凹みが並んだ形状を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記粉体収容器が、装着時に他の箇所よりも前方となる箇所の底部に突起を有するものであり、
前記加振体が、前記凸凹した形状で前記粉体収容器の前記突起と接触するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記供給機が、前記粉体収容器内から外部へと前記粉体を送り出すための駆動力を供給する駆動源を有するものであり、
前記駆動源の負荷が予め決められた程度を超えた場合に前記粉体収容器の着脱を促す着脱督促部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばトナーに代表される粉体を用いて画像を形成する例えば電子写真方式などの画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、一般的に、粉体を収容したカートリッジが装着されて粉体が供給され、そのカートリッジが適宜に交換されることで更に継続して粉体が供給される。
【０００３】
例えば特許文献１には、粉体の凝集を確実に抑えることを目的として、搬送部材による搬送でかかった粉体の圧力を検知する圧力検知部と、搬送部材による粉体の搬送が低下するように、圧力検知部により検知される圧力が増加した場合に、この搬送に影響する影響要素を制御する制御部とを備える粉体供給装置が開示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、トナーカートリッジ内のトナーが凝集している場合であっても、トナー補給性の低下や構成部材の破損等の不具合が発生しない画像形成装置を提供するために、トナーカートリッジの回転部材に回転力を伝達する駆動伝達部にかかる負荷の大きさに応じてトナーカートリッジに振動を与える技術が提案されている。
【０００５】
また、例えば特許文献３には、トナーコンテナ内におけるトナーの固結等の異常を的確に検出することを課題とし、トナーの残量に基づいて、モータの過負荷を判定する閾値を設定し、その設定された閾値に基づいて、トナーを攪拌する攪拌スクリューを駆動するモータが過負荷であるか否かを判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−００８００３号公報
【特許文献２】特開２０１０−００２９２９号公報
【特許文献３】特開２００８−０８３５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の、駆動伝達部にかかる負荷の大きさに応じてトナーカートリッジに振動を与える技術では、粉体に凝集が生じてしまった場合に、凝集を確実にほぐすことができず、粉体の供給に支障を来す虞がある。
【０００８】
本発明は、従来の装置よりも確実に粉体の凝集をほぐすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る画像形成装置は、
粉体で画像を形成する画像形成機と、
内部に上記粉体を収容する粉体収容器が着脱自在に装着される容器装着部と、
上記容器装着部に装着された粉体収容器から上記画像形成機へと上記粉体を供給する供給機と、
上記容器装着部に繋がり、上記粉体収容器の少なくとも一部が着脱時に内部を通る着脱路と、
上記着脱路の内壁面に設けられ、上記粉体収容器の着脱方向に対して交わる方向に凸凹した形状により、その粉体収容器の着脱時にその粉体収容器を振動させる加振体と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、
上記加振体が、上記凸凹した形状として、上記粉体収容器と接触して持ち上げることでその粉体収容器を上下に振動させる複数の突起が並んだ形状を有するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、
上記加振体が、上記凸凹した形状として、上記粉体収容器の一部を落とし込むことでその粉体収容器を上下に振動させる複数の凹みが並んだ形状を有するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３の画像形成装置において、
上記粉体収容器が、装着時に他の箇所よりも前方となる箇所の底部に突起を有するものであり、
上記加振体が、上記凸凹した形状で上記粉体収容器の上記突起と接触するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る画像形成装置は、請求項１から４の画像形成装置において、
上記供給機が、上記粉体収容器内から外部へと上記粉体を送り出すための駆動力を供給する駆動源を有するものであり、
上記駆動源の負荷が予め決められた程度を超えた場合に上記粉体収容器の着脱を促す着脱督促部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る画像形成装置によれば、上記加振体を有さない場合よりも確実に粉体の凝集をほぐすことができる。
【００１５】
請求項２に係る画像形成装置によれば、上記複数の突起を有さない場合よりも確実に粉体の凝集をほぐすことができる。
【００１６】
請求項３に係る画像形成装置によれば、上記複数の凹みを有さない場合よりも確実に粉体の凝集をほぐすことができる。
【００１７】
請求項４に係る画像形成装置によれば、粉体収容器が上記突起を後部に備える場合に較べて振動を多く生むことができる。
【００１８】
請求項５に係る画像形成装置によれば、凝集時に振動を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の画像形成装置の第１実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【図２】トナーカートリッジ３０周辺の構造を示す図である。
【図３】トナーカートリッジ３０に振動を与える加振構造の第１例を示す図である。
【図４】加振構造の第２例を示す図である。
【図５】加振構造の第３例を示す図である。
【図６】加振構造の第４例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、以下図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【００２２】
図１に示すプリンタ１００はモノクロプリンタである。
【００２３】
プリンタ１００には、プリンタ１００外で作成された、画像を表す画像信号が、不図示の信号ケーブル等を介して入力される。プリンタ１００には、このプリンタ１００内の各構成要素の動きを制御する制御部１０が備えられており、画像信号はこの制御部１０に入力される。そして、プリンタ１００では、この制御部１０の制御の下で画像信号に基づく画像の形成が行われる。
【００２４】
プリンタ１００の上部には、ユーザに対して各種の情報を表示する表示器と、ユーザによる各種の指示操作を受け付ける操作器とを兼ねたタッチパネル式のディスプレイ１１が備えられている。
【００２５】
プリンタ１００の下部には、用紙トレイ６０が収容されている。これらの用紙トレイ６０には、用紙が積み重なった状態に収容されている。
【００２６】
その用紙トレイ６０に収容されている用紙が用紙トレイ６０からピックアップロール４０により送り出される。送り出された用紙は搬送ロール４１によって搬送経路４４上を搬送され、待機ロール４２に至る。待機ロール４２に到達した用紙は、制御部１０によって動作制御される待機ロール２４により、それ以降の搬送のタイミングが調整されて搬送経路４４をさらに搬送される。
【００２７】
このプリンタ１００には、矢印Ａで示す向きに回転する感光体２１が備えられている。そして、この感光体２１の周囲に、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、転写器２５、および感光体クリーナ２６が配備されている。
【００２８】
感光体２１は、図１の奥行き方向に延伸した円筒形状を有し、円筒の周面に沿って回転する。そして感光体２１は、表面の帯電により電荷を保持し露光によりその電荷を放出してその表面に静電潜像が形成される。
【００２９】
帯電器２２は、感光体２１の表面に電荷を付与することによってその表面を帯電させる。なお、帯電器２２としては、ここでは感光体に非接触のコロナ放電器が採用されているが、感光体に接触して回転する帯電ロールなども採用され得る。
【００３０】
露光器２３は、感光体２１の延伸方向である走査方向に沿って多数のＬＥＤが並んだＬＥＤアレイであり、制御部１０から供給される画像信号に応じて変調された露光光を感光体２１の表面に照射して露光する。感光体２１は、この露光光による露光を受けて表面に静電潜像が形成される。なお、露光器２３としては、ＬＥＤアレイ方式の他に、レーザ光を用いる方式なども採用され得る。また、潜像を形成する方式としては、露光方式の他に、走査方向に沿って並んだ多数の電極で直接に潜像を形成する方式なども採用され得る。
【００３１】
感光体２１表面の静電潜像は現像器２４により現像される。現像器２４には、トナー供給路３１を介してトナーカートリッジ３０が繋がっていて、トナー供給路３１内には制御部１０によって駆動が制御されてトナーを搬送する搬送部材３３が組み込まれている。現像器２４内には現像剤の一例としてトナーと磁性キャリアを含んだ２成分現像剤が収納されていて、トナーカートリッジ３０に収納されているトナーがトナー供給路３１を通って現像器２４へと補給される。なお、現像器２４は、トナーを主成分とする現像剤を収容するものであってもよい。現像器２４は現像剤を感光体２１表面との間の現像領域に供給し、感光体２１表面の静電潜像をトナーで可視化して現像する。
【００３２】
ここで、上記の待機ロール４２は、感光体２１上のトナー像が、転写器２５に対面した転写位置に達するタイミングに合わせて、その転写位置に用紙Ｐを送り出す。そして、感光体２１上のトナー像は、転写器２５の作用を受け、その送り出されてきた用紙上に直接転写される。なお、転写器２５としては、中間転写体を備えて間接的にトナー像を転写するものも採用され得る。
【００３３】
トナー像の転写後に感光体２１上に残存するトナーは、感光体クリーナ２６により、感光体２１から取り除かれる。
【００３４】
トナー像の転写を受けた用紙は、さらに搬送経路４４上を搬送され、定着器５０による加熱および加圧を受けてその用紙上にトナー像が定着される。その結果、用紙上には定着トナー像からなる画像が形成される。
【００３５】
感光体２１、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、転写器２５、および定着器５０を合わせたものが、本発明にいう画像形成機の一例に相当する。
【００３６】
定着器５０を通過した用紙は、送出ロール４３によって装置外へと送り出され、排紙台７０上に排出される。
【００３７】
次に、トナーカートリッジ３０周辺の構造について説明する。
【００３８】
図２は、トナーカートリッジ３０周辺の構造を示す図である。
【００３９】
上述したようにトナーカートリッジ３０は、トナー供給路３１を介して現像器２４に繋がっており、トナー供給路３１には、トナー供給路３１内のトナーを搬送する搬送部材３３が組み込まれている。トナー供給路３１は、本発明にいう供給機の一例に相当する。
【００４０】
また、トナーカートリッジ３０内には、トナーカートリッジ３０内のトナーをトナー供給路３１へと送り出す送出部材（アジテータ）３５が組み込まれており、この送出部材３５の一端は、トナーカートリッジ３０の筐体壁を貫通した回転部材３６に固定されている。
【００４１】
プリンタ１００には、モータ３７が備えられていて、このモータ３７の駆動軸がトナーカートリッジ３０の回転部材３６と分離自在に結合されている。そして、モータ３７が制御部１０の制御によって駆動されることにより、送出部材３５が回転してトナーカートリッジ３０内のトナーを送り出す。このモータ３７が、本発明にいう駆動源の一例に相当する。
【００４２】
トナーカートリッジ３０は、適宜に交換されるものであるため、プリンタ１００に対して着脱自在となっている。トナーカートリッジ３０がプリンタ１００から抜き出される場合には、トナー供給路３１およびモータ３７から切り離されて図２の右方向へと抜き出される。一方、トナーカートリッジ３０がプリンタ１００に挿入される場合には、図２の右側から左方向へと挿入され、トナー供給路３１およびモータ３７と結合される。
【００４３】
トナーカートリッジ３０内に収容されるトナーは、例えば夏場の高温高湿環境などでは凝集を生じる場合がある。そのようにトナーに凝集が生じると、送出部材３５によるトナーの送出や搬送部材３３によるトナーの搬送に支障を来す虞がある。そこで、本実施形態では、モータ３７の駆動負荷を反映した静トルクが制御部１０によってモニタされ、この静トルクの値が例えば０．５Ｎ・ｍ以上となった場合に、トナーの凝集が生じたと判定される。そして、トナーの凝集が生じたと判定された場合には、トナーカートリッジ３０の入れ直しがユーザに促される。即ち、図１に示すディスプレイ１１に、例えば「トナーカートリッジを入れ直して下さい。」などといったメッセージが表示される。ディスプレイ１１は、本発明にいう着脱督促部の一例に相当する。
【００４４】
ユーザがこのようなメッセージに促されてトナーカートリッジ３０の入れ直し（即ち抜き出しと挿入）を行うと、トナーカートリッジ３０に振動が生じてトナーの凝集がほぐされる。なお、トナー表面の外添剤が高温高湿環境などの影響でトナーに埋没してトナーのＢＥＴ比表面積が１．６ｍ2／ｇ以下になるとトナーの凝集が生じると予想される。
【００４５】
図３は、トナーカートリッジ３０に振動を与える加振構造の第１例を示す図である。
【００４６】
上述したように、トナーカートリッジ３０はモータ３７と結合する装着位置３８まで挿入される。プリンタ１００には、この装着位置までトナーカートリッジ３０が通る通路８０が設けられているとともに、通路８０の内壁には、加振構造の一例として、トナーカートリッジ３０と接触してトナーカートリッジ３０を振動させる波状構造８１が形成されている。装着位置３８は、本発明にいう容器装着部の一例に相当し、通路８０は、本発明にいう着脱路の一例に相当する。また、波状構造８１が、本発明にいう加振体の一例に相当する。
【００４７】
一方、トナーカートリッジ３０の底には突起３４が設けられており、この突起３４が波状構造８１が有する凸部に乗り上げたり凹部に落ち込んだりすることでトナーカートリッジ３０には上下方向への振動が生じることになる。また、トナーカートリッジ３０の突起３４が挿入方向の前方側の端部に設けられているので、他の箇所に設けられている場合と比較すると、突起３４が波状構造８１と多く接触して振動が多く発生することになる。
【００４８】
上下方向の波状構造８１によって生じる上下方向の振動は、トナーカートリッジ３０が例えば左右方向に揺すられることによる振動よりも強い振動となるため、トナーの凝集が効率よくほぐされることになる。また、ユーザに意識させてトナーカートリッジ３０を揺すらせたりしなくても、ユーザが単にトナーカートリッジ３０の抜き出しと挿入を行うだけでトナーカートリッジ３０に振動が与えられることになるので、トナーの凝集が無意識のうちにほぐされることになる。
【００４９】
以下、加振構造の別の例について説明する。
【００５０】
図４は、加振構造の第２例を示す図である。
【００５１】
図４に示す例では、加振構造として、通路８０の内壁に複数の凹み８２が設けられている。これら複数の凹み８２は、トナーカートリッジ３０の着脱方向に並んでおり、トナーカートリッジ３０の底に設けられた突起３４が凹み８２に落ち込むことによってトナーカートリッジ３０に上下方向の振動が生じる。これら複数の凹み８２が、本発明にいう加振体の一例に相当する。
【００５２】
図５は、加振構造の第３例を示す図である。
【００５３】
図５に示す例では、加振構造として、通路８０の内壁に複数の突起８３が設けられている。これら複数の突起８３は、トナーカートリッジ３０の着脱方向に並んでおり、トナーカートリッジ３０の底に設けられた突起３４が通路８０の突起８３に乗り上げることによってトナーカートリッジ３０に上下方向の振動が生じる。言い換えると、通路８０の突起８３が、トナーカートリッジ３０を持ち上げることによってトナーカートリッジ３０を上下方向に振動させる。これら複数の突起８３が、本発明にいう加振体の一例に相当する。
【００５４】
図６は、加振構造の第４例を示す図である。
【００５５】
図６に示す例では、加振構造として、通路８０の内壁に緩斜面部分８４と急斜面部分８５が交互に設けられている。このように緩斜面部分８４と急斜面部分８５が設けられていることで、トナーカートリッジ３０の底に設けられた突起３４が緩斜面部分８４を上る方向（図６の場合には抜き出す方向）にトナーカートリッジ３０が動かされた場合には、急斜面部分８５が凹みと同様に働き、突起３４が落ち込むことでトナーカートリッジ３０に上下方向の振動が生じる。また、突起３４が緩斜面部分８４を下る方向（図６の場合には挿入する方向）にトナーカートリッジ３０が動かされた場合には、急斜面部分８５が突起と同様に働き、トナーカートリッジ３０の突起３４が急斜面部分８５に乗り上げる（急斜面部分８５がトナーカートリッジ３０を持ち上げる）ことによってトナーカートリッジ３０に上下方向の振動が生じる。これら緩斜面部分８４と急斜面部分８５とを併せたものが、本発明にいう加振体の一例に相当する。
【００５６】
なお、本発明にいう加振体は、全長に亘って粉体収容器と接触する必要はないが、加振体の少なくとも一部が直接に粉体収容器と接触することで振動を生む構造であることにより、装置構造の簡素化や省スペース化に寄与する。
【００５７】
また、上記説明では、本発明にいう加振体の好適な例として、トナーカートリッジ３０に上下方向の振動を与えるものが示されているが、本発明にいう加振体は、粉体収容器に例えば左右方向の振動を与えるものであってもよい。
【００５８】
また、上記説明では、静トルクによってモータの負荷を検知する例が示されているが、本発明にいう着脱督促部は、静トルク以外の指標に基づいて駆動源の負荷を判定するものであってもよい。
【００５９】
また、上記説明では、本発明にいう着脱督促部を備えた例が示されているが、本発明の画像形成装置は着脱督促部を備えていないものであってもよい。
【００６０】
また、上記説明では、本発明の画像形成装置の一実施形態としてモノクロプリンタが例示されているが、本発明の画像形成装置は、カラープリンタであってもよく、コピー機やファクシミリや複合機などであってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１００……プリンタ、  １０……制御部、  １１……ディスプレイ、２１……感光体、２２……帯電器、  ２３……露光器、  ２４……現像器、  ２５……転写器、  ３１……トナー供給路、  ３４……突起、  ３５……送出部材（アジテータ）、３７……モータ、３８……装着位置、  ８０……通路、  ８１……波状構造、  ８２……凹み、  ８３……突起、  ８４……緩斜面部分、  ８５……急斜面部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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