(57)【要約】【課題】板部を保護しつつ、トナーブロッキングを速やかに解消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。【解決手段】撹拌装置(60)は、容器本体(22)に回転自在に支持され、補給装置(20)を装置本体(2)に装着する前には容器本体の外側端面(29)から容器本体外に向けて突出する一方、補給装置を装置本体に装着した後には外側端面から容器本体内に向けて移動する軸部(62)と、軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された剛性壁面(75,76,77,78)を有し、軸部の移動に伴ってトナー収納部(33)内を軸部の移動方向と略同一方向に移動する支持部(74)と、支持部に固設され、軸部の回転に伴ってトナーを撹拌する可撓性の板部(80)とを含む。【選択図】図３
2008164697.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、現像装置への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トナー収納部を有する容器本体と、該トナー収納部内のトナーを撹拌する撹拌装置とを具備し、
該撹拌装置は、
前記容器本体に回転自在に支持され、前記補給装置を前記装置本体に装着する前には前記容器本体の外側端面から該容器本体外に向けて突出する一方、前記補給装置を前記装置本体に装着した後には前記外側端面から前記容器本体内に向けて移動する軸部と、
該軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された剛性壁面を有し、前記軸部の移動に伴って前記トナー収納部内を前記軸部の移動方向と略同一方向に移動する支持部と、
該支持部に固設され、前記軸部の回転に伴って前記トナーを撹拌する可撓性の板部と
を含む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において、
前記支持部は、
前記軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された複数の剛性壁面と、
該壁面のうち前記軸部の移動方向の最先端に位置する壁面に形成され、該最先端に位置する壁面と前記トナーとの接触抵抗を低減させる移動促進部と
を有す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において、
前記支持部は、
前記軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された複数の剛性壁面と、
該壁面のうち前記軸部の移動方向の最後端に位置する壁面に形成され、前記補給装置を前記装置本体に装着する前には前記板部を縮退させる一方、前記補給装置を前記装置本体に装着した後には前記板部を伸長させる操作部と
を有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への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て画像の形成が行われており、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。
【０００３】
ここで、この補給装置内のトナーは、輸送時の振動や長期保管時におけるトナーの自重によって沈み込んで凝集することがあり（ブロッキング）、この状態にて補給装置を装置本体に装着してもトナーの供給量が均一にならず、良好な画像が得られない。この場合には、装着前に補給装置を数回振るように促すラベルを貼付し、画像形成装置のユーザーの注意を喚起しているが、この振る動作が守られずにトナーが凝集したままの状態で装着すると、内部の撹拌装置には大きな負荷が作用する。そこで、この負荷を回避する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６９７０９５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、回転する部材に作用する抵抗力の大きさに応じて駆動側と従動側との係合及び非係合が繰り返されている。詳しくは、抵抗力が小さい場合には駆動側と従動側とを係合させるのに対し、抵抗力が大きい場合には駆動側と従動側とを係合させず、回転軸をその軸線方向に移動させてトナーをほぐしている。
【０００６】
しかしながら、当該技術では可撓性の板部にてトナーをほぐしている。すなわち、可撓性の板部が凝集したトナーをほぐせるのかについての懸念があるし、この板部が凝集したトナーの塊を崩す場合には、板部が破損しやすくなるとの問題もある。
【０００７】
また、当該技術では抵抗力が小さくなるまではトナーを撹拌することができないので、装着後に直ちに現像装置へトナーを補給できないとの問題もある。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、板部を保護しつつ、トナーブロッキングを速やかに解消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】
【０００８】
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、現像装置への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トナー収納部を有する容器本体と、トナー収納部内のトナーを撹拌する撹拌装置とを具備し、撹拌装置は、容器本体に回転自在に支持され、補給装置を装置本体に装着する前には容器本体の外側端面から容器本体外に向けて突出する一方、補給装置を装置本体に装着した後には外側端面から容器本体内に向けて移動する軸部と、軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された剛性壁面を有し、軸部の移動に伴ってトナー収納部内を軸部の移動方向と略同一方向に移動する支持部と、支持部に固設され、軸部の回転に伴ってトナーを撹拌する可撓性の板部とを含む。
【０００９】
第１の発明によれば、容器本体には軸部が回転自在に支持され、軸部は補給装置の装着後には外側端面から容器本体内に向けて移動可能に構成されている。また、この軸部にはその軸線に対して略垂直方向に延びる支持部の剛性壁面が固設されており、この支持部は軸部の移動に伴って軸部の移動方向と略同一方向に移動する。よって、仮にトナー収納部内にてトナーが凝集したとしても、補給装置が装置本体に装着されると、剛性壁面はその移動によって凝集したトナーの塊を崩すことができ、トナーがほぐされる。この結果、板部を破損させることなくトナーブロッキングが直ちに解消可能となる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明の構成において、支持部は、軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された複数の剛性壁面と、壁面のうち軸部の移動方向の最先端に位置する壁面に形成され、最先端に位置する壁面とトナーとの接触抵抗を低減させる移動促進部とを有す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、支持部の移動によって複数の剛性壁面が凝集したトナーの塊を崩すことになるが、その移動方向の最先端に位置する壁面には、この壁面とトナーとの接触抵抗を低減させる移動促進部が設けられている。よって、支持部はトナー収納部内をスムーズに移動し、トナーもより一層速やかにほぐされる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明の構成において、支持部は、軸部にその軸線に対して略垂直方向に延びて固設された複数の剛性壁面と、壁面のうち軸部の移動方向の最後端に位置する壁面に形成され、補給装置を装置本体に装着する前には板部を縮退させる一方、補給装置を装置本体に装着した後には板部を伸長させる操作部とを有することを特徴とする。
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の作用に加えてさらに、支持部の移動によってその移動方向の最後端に位置する壁面と容器本体の内側端面との間には隙間が生ずることになる。しかし、この壁面には、補給装置の装着前には板部を縮退させるが、補給装置の装着後には板部を伸長させる操作部が設けられていることから、当該隙間部分に存在するトナーも確実に撹拌される。
【００１２】
第４の発明は、第１から第３の発明のいずれかのトナー補給装置を搭載し、これを用いて現像装置への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から第３の発明の作用に加えてさらに、トナーを速やかにほぐすことができるので、トナーの供給量が直ちに均一になり、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】
【００１３】
本発明によれば、板部を保護し、且つ、トナーブロッキングを速やかに解消可能な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】
【００１４】
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の右側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は同図中の左側に、背面は右側にそれぞれ位置する。
【００１５】
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の左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。また、このカセット６は、同図において左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。
【００１６】
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。画像形成部１６にはその中心部分に感光体ドラム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部を形成させる。
【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。本実施例では、紙面の手前側から奥側に向けて、つまり、カセット６の押し込み方向と略垂直方向にて着脱される。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に示されるように、上方に開口を有する縦長の容器本体２２と、この開口を覆う蓋部材３２とを備えている。容器本体２２は縦長の底壁２４を有し、この底壁２４の両側部分には側壁２６，２７が、また、この底壁２４の長手方向両端部分には端壁２８，３０がそれぞれ上方に向けて形成されている。そして、本実施例の補給装置２０は端壁２８側を先頭にして装置本体２内に挿入される。
【００２１】
また、容器本体２２の内部にはトナー収納部３３が形成されており、この収納部３３に現像器２１に補給されるトナーが収納される。この容器本体２２内において、収納部３３と現像器２１側との間にはスクリュー部材４０が配設されている。この部材４０は、回転する軸部４２と、この軸部４２の周囲に形成された螺旋状の羽根部４４とから構成される。さらに、補給装置２０の挿入方向で見て、この軸部４２の先端は装置本体２に配設された図示しない駆動モータに連結されている。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、駆動モータを介して軸部４２が回転する。この軸部４２の回転に伴って羽根部４４が回転すると、羽根部４４周辺のトナーが図示しない排出開口に向けて集められる。
なお、この排出開口には図示しないスライドシャッターが設けられており、このシャッターは補給装置２０の装着時に排出開口を開くように構成されている。
【００２２】
ここで、スクリュー部材４０と撹拌装置６０との間の適宜位置には壁部５０が立設されており、撹拌装置６０から送られたトナーの圧力を緩和する、換言すれば、排出開口から排出されるトナー量に与える影響を抑えるべく所定の高さで構成されている。
そして、この撹拌装置６０は収納部３３内のトナーを撹拌する。具体的には、図３に示されるように、本実施例の撹拌装置６０は、容器本体２２の長手方向に延びる軸部６２を備えている。具体的には、この軸部６２は回転軸６３及び延長軸部６６を有し（図５）、これら回転軸６３及び延長軸部６６は端壁２８，３０に回転自在に支持されている。より詳しくは、回転軸６３は、補給装置２０の挿入方向で見て、先端側に連結部６４が、後端側に後軸部６５がそれぞれ形成されており、この連結部６４は延長軸部６６に一体的に連結される。一方、後軸部６５は端壁３０に形成された回転支持部３１に支持されている（図２）。
【００２３】
また、延長軸部６６は、補給装置２０の装着前の状態を示す図５の如く、端壁２８を貫通し、容器本体２２の外側端面２９から外側に向けて突出する回転軸６７を有し、この回転軸６７の一端が容器本体２２内にて連結部６４に連結されている。回転軸６７の他端は容器本体２２の外側にてフランジ６８に連結され、これら外側端面２９とフランジ６８との間にはバネ７０が配設されており、フランジ６８はバネ７０の付勢力に応じて軸部６２の軸線方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
一方、このフランジ６８には凸状の係合部７２が固設され、この係合部７２が装置本体２、詳しくは、駆動軸２５を介して装置本体２に配設された図示しない駆動モータに連結されており、補給装置２０の装着時にはこれら係合部７２と駆動軸２５とが係合する。これにより、軸部６２、すなわち、延長軸部６６の回転軸６７は容器本体２２内に向けて移動し、回転軸６３は容器本体２２内を端壁２８から離間する方向に移動する。
【００２５】
再び図３に戻り、撹拌装置６０は支持部７４を備えている。本実施例の支持部７４は軸部６２の周囲に固設されており、回転軸６３の中央付近を境にして反対方向に向けてそれぞれ延びたダブルパドル状に形成されている。
より詳しくは、この支持部７４には複数の剛性壁面７５，７６，７７，７８が形成されており、その面部分が端壁２８，３０に対峙して配設されている。また、このうち壁面７５は回転軸６３の中央付近に配設され、その軸線に対して略垂直方向にて上下に延びている。一方、壁面７６，７８は略同一形状をなしているが、壁面７６は回転軸６３の軸線に対して略垂直方向にて上向きに延びるのに対し、壁面７８はその軸線に対して略垂直方向にて下向きに延びている。また、壁面７７は、軸部６２の移動方向で見て最後端に位置し、回転軸６３の軸線に対して略垂直方向にて上向きに延び、直近の壁面７６との間にて連結部６４を支持している。
【００２６】
これら剛性壁面７５，７６，７７の先端部分、及び剛性壁面７５，７８の先端部分は保持部７９を介してそれぞれ連結されており、これら保持部７９に可撓性の板部８０，８０がそれぞれ固設されている。そして、板部８０は軸部６２及び支持部７４の回転に伴って側壁２６の内側、底壁２４の内側及び側壁２７の内側に順次当接し、収納部３３内のトナーを撹拌し、このトナーをスクリュー部材４０に向けて移動させる。
【００２７】
ここで、剛性壁面７８のうち、軸部６２の移動方向で見て最先端に位置する壁面７８、換言すれば、上述した係合部７２から最も遠い位置の壁面７８にはテーパー形状の移動促進部８４が形成されている。具体的には、本実施例の移動促進部８４は、図３や図８に示される如く略三角柱にて構成されており、この最先端に位置する壁面７８と収納部３３内のトナーとの接触抵抗を低減させ、支持部７４の移動の促進を図る。
【００２８】
一方、軸部６２の移動方向で見て最後端に位置する壁面７７、換言すれば、係合部７２に最も近い位置の壁面７７には操作部８２が形成されている。詳しくは、本実施例の操作部８２は、図３に示される如く板部８０に向けて延びた可撓性の板にて構成されている。そして、この操作部８２は、補給装置２０の装着前、つまり、軸部６２の移動前には、壁面７７と容器本体２２の端壁２８とが近接していることから、同図の板部８０の右側部分を下向きに倒してこの板部８０を縮退させる。
これに対し、この操作部８２は、補給装置２０の装着後、つまり、軸部６２の移動後には同図に示されるように板部８０の右側部分を伸長させる。壁面７７と端壁２８とが離間すると、板部８０は自身の弾性力にて起き上がるからである。
【００２９】
このように、補給装置２０の装着は、まず、その装着前を示す図５，７の状態から装着後を示す図２や図４，６の状態の如く、係合部７２が駆動軸２５に係合すると、容器本体２２がバネ６７の付勢力に抗して駆動軸２５側に向けて移動し、外側端面２９がフランジ６８に当接する。これに伴い、回転軸６７は容器本体２２内に向けて、換言すれば、連結部６４が端壁２８から離間する方向に移動する。
同時に、回転軸６３も後軸部６５を先頭にして、この後軸部６５が回転支持部３１内の空間を狭める方向に移動する。その際、移動促進部８４は収納部３３内を端壁３０に向けて突き進み、各剛性壁面７８，７５，７６，７７がトナーの塊を崩す。そして、この最後端に位置する壁面７７と端壁２８とが離間し、操作部８２が板部８０を伸長させる。その結果、この板部８０が軸部６２の移動によって壁面７７と端壁２８との間に生じた隙間にも備えられ、トナーが現像器２１に供給可能にセットされる。
【００３０】
そして、上記補給装置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。
【００３１】
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部にて用紙Ｐに転写される。
【００３２】
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。
【００３３】
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。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。
【００３４】
以上のように、本実施例によれば、容器本体２２には軸部６２が回転自在に支持され、この軸部６２は、補給装置２０の装着後には外側端面２９から容器本体２２内に向けて移動可能に構成されている。また、この軸部６２にはその軸線に対して略垂直方向に延びる支持部７４の剛性壁面７５，７６，７７，７８が固設されており、この支持部７４は軸部６２の移動に伴ってその移動方向と略同一方向に移動する。よって、仮に収納部３３内にてトナーが凝集したとしても、補給装置２０が装置本体２に装着されると、壁面７５，７６，７７，７８はその移動によって凝集したトナーの塊を崩すことができ、トナーがほぐされる。この結果、板部８０を破損させることなくトナーブロッキングが直ちに解消可能となる。
【００３５】
また、支持部７４の移動によって複数の剛性壁面７５，７６，７７，７８が凝集したトナーの塊を崩すことになるが、その移動方向の最先端に位置する壁面７８には、この壁面７８とトナーとの接触抵抗を低減させるテーパー形状の移動促進部８４が設けられている。よって、この促進部を壁面に設けない場合に比して、支持部７４は収納部３３内をスムーズに移動するので、トナーもより一層速やかにほぐされる。
【００３６】
さらに、支持部７４の移動によってその移動方向の最後端に位置する壁面７７と端壁２８との間には隙間が生ずることになる。しかし、この壁面７７には、補給装置２０の装着前には板部８０を縮退させるが、補給装置２０の装着後には板部８０を伸長させる操作部７７が設けられている。よって、当該隙間部分に存在するトナーも確実に撹拌されるので、トナーが収納部３３内に残されることなく現像器２１に補給される。
さらにまた、トナーを速やかにほぐすことができるので、トナーの供給量が直ちに均一になり、良好な画像が得られる結果、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。
【００３７】
本発明は、上記実施例に限定されず、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、上述した剛性壁面７５，７６，７７，７８はダブルパドル状に配設されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、その面部分が端壁２８，３０に対峙して配設されている限り、これら剛性壁面７６，７８が同方向に延びて構成されていても良い。
【００３８】
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】
【００３９】
【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の装着後におけるトナー補給装置の分解斜視図である。
【図３】図２の撹拌装置の斜視図である。
【図４】図１の補給装置の部分側面図であり、装着後の状態を示す図である。
【図５】図１の補給装置の部分側面図であり、装着前の状態を示す図である。
【図６】図１の補給装置の部分断面図であり、装着後の状態を示す図である。
【図７】図１の補給装置の部分断面図であり、装着前の状態を示す図である。
【図８】図２の撹拌装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  プリンタ（画像形成装置）
２  画像形成装置本体（装置本体）
２０  トナー補給装置
２１  現像器（現像装置）
２２  容器本体
２９  外側端面
３３  トナー収納部
６０  撹拌装置
６２  軸部
７４  支持部
７５  剛性壁面
７６  剛性壁面  
７７  剛性壁面
７８  剛性壁面
８０  板部
８２  操作部
８４  移動促進部
【図１】
2008164697.tif 000003
【図２】
2008164697.tif 000004
【図３】
2008164697.tif 000005
【図４】
2008164697.tif 000006
【図５】
2008164697.tif 000007
【図６】
2008164697.tif 000008
【図７】
2008164697.tif 000009
【図８】
2008164697.tif 000010