(57)【要約】【課題】装置本体内へのトナーの飛散を防止するトナー補給装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体(2)に着脱可能に構成され、現像装置(21)にトナーを補給するトナー補給装置(20)であって、補給されるトナーを収納する供給トナー収納部(62)、及び供給トナー収納部内のトナーを現像装置に向けて送出する搬送部材(70)、並びに画像担持体に残留したトナーを回収する回収トナー収納部(64)を有する容器本体(40)と、容器本体内に形成されており、供給トナー収納部と回収トナー収納部とを区画するとともに、回収トナー収納部側の端壁(50)から供給トナー収納部側の端壁(48)に向けて移動可能な隔壁(60)と、隔壁を搬送部材の駆動に応じて移動させる隔壁駆動機構(78,80)とを具備する。【選択図】図３
2008249984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能に構成され、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置であって、
補給されるトナーを収納する供給トナー収納部、及び該供給トナー収納部内のトナーを前記現像装置に向けて送出する搬送部材、並びに画像担持体に残留したトナーを回収する回収トナー収納部を有する容器本体と、
該容器本体内に形成されており、前記供給トナー収納部と前記回収トナー収納部とを区画するとともに、該回収トナー収納部側の端壁から前記供給トナー収納部側の端壁に向けて移動可能な隔壁と、
該隔壁を前記搬送部材の駆動に応じて移動させる隔壁駆動機構と
を具備することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー補給装置であって、
前記隔壁駆動機構は、前記現像装置への供給によって前記供給トナー収納部内で減少したトナー量だけ前記隔壁を移動させることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のトナー補給装置であって、
前記隔壁は、前記供給トナー収納部内の容積が略零になった場合に、前記供給トナー収納部側の端壁に最接近することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のトナー補給装置を搭載し、これを用いて前記現像装置にトナーを補給することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等に代表される画像形成装置に用いられるトナー補給装置及びこれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置ではトナーを用いた画像の形成が行われており、画像担持体、例えば感光体ドラムにトナー画像が形成され、この画像が用紙に転写及び定着される。
【０００３】
ここで、消費したトナーは別途補給する必要がある。このトナーの補給にはカートリッジ式のトナー補給装置が用いられる。そして、使用済みのトナー補給装置はユーザー等によって画像形成装置本体から取り出され、新たなトナー補給装置が装置本体に装着される。一方、ドラムにはトナーが残留する。このため、このトナーをクリーニング装置で回収し、この回収したトナーを上述したトナー補給装置に集める技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０７９１８号公報
【特許文献２】特開平９−１６６９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の技術では、補給装置の容器本体の内部が隔壁によって供給側と回収側とに区画され、この隔壁が回収側から供給側に向けて移動している。
しかしながら、この隔壁はトナーの回収量に応じて容器本体内を移動しており、この回収側には圧力が作用するので、当該回収側のトナーが容器本体等から上記装置本体内に飛散して装置本体内を汚染するとの問題がある。
【０００６】
特に、上記従来の技術の如く隔壁が容器本体内を単に移動するのみでは、仮に容器本体内に長時間放置されたトナーが存在すると、トナーの流動性が低下して隔壁の移動が困難になり、回収側には供給側に比して大きな圧力が作用するのである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、装置本体内へのトナーの飛散を防止することができるトナー補給装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための第１の発明は、画像形成装置本体に着脱可能に構成され、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置であって、補給されるトナーを収納する供給トナー収納部、及び供給トナー収納部内のトナーを現像装置に向けて送出する搬送部材、並びに画像担持体に残留したトナーを回収する回収トナー収納部を有する容器本体と、容器本体内に形成されており、供給トナー収納部と回収トナー収納部とを区画するとともに、回収トナー収納部側の端壁から供給トナー収納部側の端壁に向けて移動可能な隔壁と、隔壁を搬送部材の駆動に応じて移動させる隔壁駆動機構とを具備する。
【０００８】
第１の発明によれば、トナー補給装置には、補給されるトナーを収納する供給トナー収納部と画像担持体に残留したトナーを回収する回収トナー収納部を有する容器本体が配設されており、これら両収納部は隔壁を介して区画されている。
そして、このトナー補給装置は隔壁駆動機構を有し、搬送部材の駆動に応じて隔壁を回収トナー収納部側の端壁から供給トナー収納部側の端壁に向けて移動させている。よって、従来の如く回収トナー収納部に大きな圧力が作用することもない。この結果、装置本体内へのトナーの飛散が防止可能となる。
しかも、隔壁は搬送部材の駆動に応じて容器本体内を積極的に移動しているので、仮にトナーの流動性が低下しても、この隔壁は従来に比して容易に移動することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の構成において、隔壁駆動機構は、現像装置への供給によって供給トナー収納部内で減少したトナー量だけ隔壁を移動させることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、隔壁移動機構は、現像装置へのトナーの供給によって補給装置から送出された量だけ隔壁を移動させている。よって、トナーの回収時には、回収トナー収納部の容積が予め増加され、回収されるトナーの受入準備が既に整っていることから、回収トナー収納部には大きな圧力が作用しない。
【００１０】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、隔壁は、供給トナー収納部内の容積が略零になった場合に、供給トナー収納部側の端壁に最接近することを特徴とする。
第３の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、隔壁の移動は、トナー補給に要する時間の終了とともに終了するので、供給トナー収納部の容積の減少量と回収トナー収納部の容積の増加量とが等しくなり、装置本体内へのトナーの飛散がより一層確実に防止される。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のトナー補給装置を画像形成装置に搭載し、これを用いて現像装置にトナーを補給することを特徴とする。
第４の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、装置本体内へのトナーの飛散が防止され、良好な画像が得られる結果、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、隔壁が容器本体内を積極的に移動し、装置本体内へのトナーの飛散を防止するトナー補給装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるプリンタ１の構造が概略的に示されている。同図に示された断面はプリンタ１の左側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は同図中の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。
【００１４】
同図に示されるように、プリンタ１の装置本体２の内部下方には、用紙収納装置４が配置されている。この収納装置４にはベースカセット６が装備され、このカセット６の内部には、枚葉の用紙Ｐが積層された状態で収納されている。そして、この用紙Ｐは、同図においてカセット６の右上方に向けて送出され、送出された用紙Ｐは、装置本体２の内部で背面側へ向けて反転され、そのまま背面側に向けて搬送される。
【００１５】
また、このカセット６は、同図において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、カセット６内に新たな用紙Ｐを補充したり、用紙Ｐを別の種類の用紙に入れ替え可能となる。
装置本体２の内部には、用紙収納装置４からの用紙搬送方向でみて下流側にフィードローラ１０、給紙用の用紙搬送路１２、レジストローラ１４、画像形成部１６及び転写部９０が順番に配置されている。
【００１６】
画像形成部１６にはその中心部分に感光体ドラム（画像担持体）１８が備えられている。また、この画像形成部１６の上方には光学部１５が備えられており、この光学部１５からは、図中に一点鎖線で示されているように、レーザ光Ｌがドラム１８に向けて照射される。さらに、転写部９０には転写ローラ９１が備えられ、このローラ９１は、ドラム１８に下方から圧接し、トナー像を用紙Ｐに転写するための転写ニップを形成させる。
【００１７】
また、用紙搬送方向でみて画像形成部１６及び転写部９０の下流側には、定着部９２、排出用の用紙搬送路９４及び用紙排出部９６が順番に配置されている。この用紙搬送路９４は、定着部９２の下流から装置本体２の背面に沿って上方へ延びており、さらに、装置本体２の上部位置にて前面側へ屈曲されている。用紙排出部９６は、装置本体２の上面に形成されており、この位置で用紙搬送路９４の終端から排出された用紙Ｐを受け取り、高さ方向に積層することができる。この用紙排出部９６に収納された印刷済みの用紙Ｐは、外部から容易に取り出し可能である。
【００１８】
一方、転写部９０及び定着部９２の下方であって、用紙収納装置４との間には両面印刷用の用紙搬送路９８が形成されている。この用紙搬送路９８は、装置本体２の背面に沿う位置にて用紙搬送路９４の途中から分岐して下方に延びている。また、この用紙搬送路９８は、装置本体２の内部で前面側へ屈曲されて水平方向に延び、給紙部８のすぐ下流位置にて用紙搬送路１２に合流されている。
【００１９】
ここで、本実施例のプリンタ１にはトナー補給装置２０が搭載されている。この補給装置２０は、光学部１５の前方であって用紙搬送路１２の上方に位置し、装置本体２に対して着脱可能に構成されている。そして、この補給装置２０内のトナーは現像器（現像装置）２１を経て画像形成部１６に供給される。
【００２０】
より詳しくは、本実施例のトナー補給装置２０は、図２と図３とを合わせて理解されるように、縦長の容器本体４０と、この容器本体４０を上方から覆う蓋部材４２とを備えている。容器本体４０は縦長の底壁４４を有し、この底壁４４の両側部分には側壁４６，４７が、また、底壁４４の長手方向両端部分には端壁４８，５０がそれぞれ上方に向けて形成されている。
【００２１】
この容器本体４０内には補給用スクリュー部材（搬送部材）７０が配設されている。この部材７０は、端壁４８，５０に回転自在に支持された軸部分と、この軸部分の周囲に形成された螺旋状の羽根部分と、この軸部分の後端に形成された連結部７２とから構成され、連結部７２は、装置本体２に設置された図示しない駆動モータに連結されている。なお、本実施例の部材７０は完全なスクリュー形状で構成されているが、上記螺旋状の羽根部分は部分的に形成されていても良い。
【００２２】
一方、容器本体４０の内部には隔壁６０が設置されている。本実施例の隔壁６０は端壁４８，５０に沿って並設されており、容器本体４０内は隔壁６０によって２つの空間に区画されている。具体的には、図３に示される如く、端壁４８と隔壁６０との間に供給トナー収納部６２が、隔壁６０と端壁５０との間に回収トナー収納部６４がそれぞれ形成されている。
【００２３】
前者の供給トナー収納部６２には、現像器２１へ補給されるトナーが収納されている。そして、現像器２１内におけるトナー量の減少が検出されると、上記駆動モータを介して補給用スクリュー部材７０が回転し、この部材７０周辺のトナーが、端壁４８の近傍であって底壁４４の適宜位置に形成されたトナーの排出開口５２に向けて移動する。これにより、供給トナー収納部６２内のトナーは排出開口５２を介して現像器２１に向けて送出され、この現像器２１を介してトナー画像がドラム１６に形成される（図２）。
【００２４】
一方、後者の回収トナー収納部６４には、ドラム１８から回収されたトナーが収納されている。詳しくは、図２に示されるように、ドラム１８の適宜位置にはクリーニング装置１９が配設され、この装置１９では、用紙Ｐへの転写後にドラム１８に残留したトナーが回収されている。そして、このトナーはトナー搬送装置３０を介して補給装置２０に集められる。
【００２５】
具体的には、本実施例の搬送装置３０は管状の通路３２を有し、この通路３２の一端はクリーニング装置１９に、通路３２の他端は補給装置２０にそれぞれ連通している。また、通路３２の内部にはスクリュー３４が設置されている。そして、図示しない駆動モータを介してスクリュー３４が回転すると、装置１９に回収されたトナーは通路３２内を経て、端壁４８の反対側に位置する端壁５０の近傍であって蓋部材４２の適宜位置に形成された回収開口４３に向けて移動する。これにより、ドラム１８に残留したトナーは回収トナー収納部７４に回収される。
【００２６】
ところで、本実施例の隔壁６０は、端壁５０から端壁４８に向けて移動可能に構成されており、しかも、補給用スクリュー部材７０の駆動に応じて移動可能に構成されている。
詳しくは、図３に示されるように、容器本体４０内において、補給用スクリュー部材７０の上方の適宜位置には隔壁駆動機構が設けられている。
【００２７】
この機構は、移動用スクリュー部材７８を有し、この部材７８は、端壁４８，５０に回転自在に支持された軸部分と、この軸部分の周囲に形成された螺旋部分とから構成されており、この軸部分の後端は、容器本体４０の外部において、複数の大径ギア７６及びこのギア７６に噛合する複数の小径ギア７４に連結されている。これら各ギア７４，７６はダブルギア構造をなし、このギア７４は端壁５０に回転自在に支持され、ギア７６の１つは上述した補給用スクリュー部材７０の後端に噛合されている。
【００２８】
一方、容器本体４０の内部において、移動用スクリュー部材７８は支持部８０に噛合し、この支持部８０は部材７８の回転に伴って端壁５０から端壁４８に向けて移動する。そして、この支持部８０は隔壁６０に一体的に形成されている。
これにより、供給トナー収納部６２内のトナーを現像器２１へ補給すべく、補給用スクリュー部材７０を回転させる駆動力は、大径ギア７６及び小径ギア７４による大きな減速比を得るダブルギア構造を介して移動用スクリュー部材７８にも伝達され、隔壁６０を端壁５０から端壁４８に向けて移動させる。
【００２９】
ここで、連結部７２の下流側で駆動分岐された移動用スクリュー部材７８は、所定の減速比を有しており、現像器２１へのトナー供給によって供給トナー収納部６２内で減少したトナー量だけ隔壁６０を移動させている。
具体的には、仮に、供給トナー収納部６２の最大容量が２０００ｇ、現像器２１へのトナー供給量が毎分５０ｇである場合には、このトナーの総てを供給するには４０分必要になる。
【００３０】
そこで、部材７８のピッチは、隔壁６０が４０分で端壁５０から端壁４８まで移動できるように設定されている。つまり、補給用スクリュー部材７０の回転数が毎分７０回転であるとすれば、４０分間で２８００回転可能であるので、移動用スクリュー部材７８の回転数と補給用スクリュー部材７０の回転数との比は４０回転／２８００回転となり、減速比１／７０となる。
【００３１】
よって、隔壁６０の移動速度が当該減速比であれば、隔壁６０は、供給トナー収納部６２内で減少したトナー量だけ移動し、この収納部６２内のトナーを押し出すことなく、また、回収トナー収納部６４内のトナーを引き入れることもない。そして、供給トナー収納部６２内の容積が略零になった場合に、端壁４８に最接近する。
なお、本実施例では、補給装置２０を装置本体２に装着した時点では、隔壁６０の上端が回収開口４３を塞ぐことなく、支持部８０の一端側は端壁５０の内面に当接するのに対し、供給トナー収納部６２内の総てのトナーが現像器２１に補給された時点では、隔壁６０の下端が排出開口５２を塞ぐことなく、この支持部８０の他端側が端壁４８の内面に当接することになる。
【００３２】
そして、上記トナー補給装置２０によってトナーが補給されたプリンタ１では、印刷前の用紙Ｐはベースカセット６に積層された状態で収納されており、プリンタ１が印刷を行う際は、カセット６から給紙部８により用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙Ｐは、用紙搬送路１２を通ってレジストローラ１４に到達する。このローラ１４は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー画像とのタイミングを計りながら、用紙Ｐを転写部９０へと送出する。
【００３３】
プリンタ１には図示しない外部コンピュータから画像データが送信される。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものであり、このデータに基づき、プリンタ１では光学部１５によるレーザ光Ｌの照射が制御される。これにより、画像形成部１６において感光体ドラム１８上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの静電潜像からドラム１８上にトナー画像が形成される。このトナー画像はドラム１８とローラ９１との間の転写ニップにて用紙Ｐに転写される。
【００３４】
その後、用紙Ｐは未定着トナー画像を担持した状態で定着部９２に向けて送られ、この定着部９２にて熱ローラによりトナー画像が定着される。次いで、定着部９２から排出された用紙Ｐは、用紙搬送路９４を通って上方へ送られ、用紙排出部９６に排出される。
この片面印刷に対し、プリンタ１において両面印刷を行う場合には、定着部９２から排出された用紙Ｐは、用紙排出部９６に排出される直前にてその搬送方向が切り替えられる。
【００３５】
つまり、片面に印刷された用紙Ｐは用紙搬送路９４内に引き戻され、用紙搬送路９８内に搬送される。続いて、この用紙Ｐは、給紙部８のすぐ下流にて用紙搬送路１２に合流し、再び転写部９０に向けて送られる。このとき、用紙Ｐは印刷済みの面が下を向いた状態にあるので、再び転写部９０に送られた際は、用紙Ｐの未だ印刷がされていない方の面にトナー画像が転写される。
続いて、ドラム１８に残留したトナーはクリーニング装置１９によって回収され、次いでスクリュー３４の回転により、通路３２内のトナーは補給装置２０に回収される。
【００３６】
以上のように、本実施例によれば、トナー補給装置２０には、補給されるトナーを収納する供給トナー収納部６２とドラム１８に残留したトナーを回収する回収トナー収納部６４を有する容器本体４０とが配設されており、これら両収納部６２，６４は隔壁６０を介して区画されている。これにより、廃棄トナーボトルが全く不要になるし、このボトルの交換も不要になる。
【００３７】
そして、この補給装置２０は隔壁駆動機構を有し、補給用スクリュー部材７０の駆動に応じて隔壁６０を端壁５０から端壁４８に向けて移動させている。よって、従来の如く回収トナー収納部６４には、供給トナー収納部６２に比して大きな圧力が作用することもない。この結果、装置本体２内へのトナーの飛散が防止可能となる。
しかも、隔壁６０は補給用スクリュー部材７０の駆動に応じて容器本体４０内を積極的に移動しているので、仮にトナーの流動性が低下しても、この隔壁６０は従来に比して容易に移動することができる。
【００３８】
さらに、この隔壁６０は移動用スクリュー部材７８に噛合されており、所望の減速比で確実に移動可能となる。
また、上記隔壁移動機構は、現像器２１へのトナーの供給によって補給装置２０から送出された量だけ隔壁６０を移動させている。よって、隔壁６０はトナーの供給時に移動しており、供給トナー収納部６２の容積を減少させる。つまり、トナーの回収時には、回収トナー収納部６４の容積が予め増加されており、回収されるトナーの受入準備が既に整っていることから、回収トナー収納部６４には大きな圧力が作用せず、装置本体２内へのトナーの飛散が確実に防止される。
【００３９】
さらに、隔壁６０の移動は、トナー補給に要する時間の終了とともに終了するので、供給トナー収納部６２の容積の減少量と回収トナー収納部６４の容積の増加量とが等しくなり、装置本体２内へのトナーの飛散がより一層確実に防止される。
さらにまた、上述した補給装置２０を搭載すれば、良好な画像が得られるので、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。
【００４０】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施例では、移動用スクリュー部材７８は、補給用スクリュー部材７０を駆動させる駆動モータと一体に回転しているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、当該駆動モータとは別の駆動モータによって回転しても良い。この場合にも、装置本体２内へのトナーの飛散が防止可能になるとの効果を奏する。
【００４１】
さらに、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施例に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のトナー補給装置等の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  プリンタ（画像形成装置）
２  装置本体（画像形成装置本体）
１８  感光体ドラム（画像担持体）
２０  トナー補給装置
２１  現像器（現像装置）
４０  容器本体
４８  端壁
５０  端壁
６０  隔壁
６２  供給トナー収納部
６４  回収トナー収納部
７０  補給用スクリュー部材（搬送部材）
７４  小径ギア（隔壁駆動機構）
７６  大径ギア（隔壁駆動機構）
７８  移動用スクリュー部材（隔壁駆動機構）
８０  支持部（隔壁駆動機構）
【図１】
2008249984.tif 000003
【図２】
2008249984.tif 000004
【図３】
2008249984.tif 000005