(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する収容槽と、
少なくとも一つの軸部を有し、前記収容槽内に収容された前記現像剤を攪拌するための攪拌部材と、
前記軸部に係合し、該軸部を回転軸として前記攪拌部材を該回転軸の周りに回転可能且つ該回転軸の軸方向に移動可能に支持する軸受部材と、
前記攪拌部材を回転駆動する駆動部と、
前記収容槽内の前記現像剤の残量を判定する判定部と、
を備える現像剤攪拌装置であって、
前記軸受部材は、前記攪拌部材との当接部に、前記軸方向に対する傾斜を有する軸受傾斜部を有し、
前記攪拌部材は、前記回転軸の回転方向に沿って回転させられると共に、上死点位置からの自重による下死点位置への落下時に、前記軸受部材の軸受傾斜部に当接した状態で前記回転軸の軸方向に沿って移動させられる
ことを特徴とする現像剤攪拌装置。
【請求項２】
前記判定部は、所定のタイミングで前記攪拌部材の位置を検出する位置検出部を有し、検出された前記位置に基づいて、前記残量の判定を行うことを特徴とする請求項１記載の現像剤攪拌装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記軸受部材の端部に設けられ、前記軸部を押圧して駆動することを特徴とする請求項１記載の現像剤攪拌装置。
【請求項４】
前記軸方向への弾性力を前記攪拌部材に付与する付与部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の現像剤攪拌装置。
【請求項５】
前記軸受傾斜部は、円弧形状の傾斜を有することを特徴とする請求項１記載の現像剤攪拌装置。
【請求項６】
前記収容槽は、前記攪拌部材の前記軸方向への移動を規制するための規制部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の現像剤攪拌装置。
【請求項７】
前記規制部は、前記収容槽の側壁部に形成された側壁傾斜部からなることを特徴とする請求項６記載の現像剤攪拌装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像剤攪拌装置を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の現像装置を備え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、現像剤を攪拌するための現像剤攪拌装置と、該現像剤攪拌装置を備える現像装置及び画像形成装置とに関し、特に、現像剤の残量を検知可能な現像剤攪拌装置、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタやファクシミリ、複写機、複合機等に、電子写真方式の画像形成装置が多く利用されている。ここで、電子写真方式とは、一般に、帯電、露光、現像、転写、定着及びクリーニングの各プロセスからなる画像形成方式を指す。これらの各プロセスのうち、現像プロセスには、静電潜像担持体としての感光ドラムに対し、現像剤担持体としての現像ローラにより、トナーからなる現像剤を担持させて静電潜像の現像を行う現像装置が使用される。
【０００３】
このような現像装置には、一般に、上記した現像ローラに加えて、現像ローラにトナーを供給するための供給ローラと、トナーを攪拌するための現像剤攪拌装置としてのトナー攪拌装置とが、設けられる。
【０００４】
図１６は、従来のトナー攪拌装置を示す説明図である。
トナー攪拌装置１００は、図１６（ａ）に示されるように、トナー１０１を収容するための収容槽としてのトナーホッパ１０２と、攪拌部材としての攪拌バー１０３と、駆動部１０４とを備えている。攪拌バー１０３は、磁石１０５を内蔵し、支持軸１０６によりトナーホッパ１０２内において回転自在に支持される。支持軸１０６の端部には突出部１０６ａが形成され、駆動部１０４が該突出部１０６ａを押圧して、支持軸１０６及び攪拌バー１０３を矢印Ａで示す方向に回転させる。また、トナーホッパ１０２の底面下方には、磁石１０５からの磁界の強さを検出可能な磁気センサ１０７が配設される。
【０００５】
図示しない駆動装置からの回転力が伝達されて、駆動部１０４が回転すると、攪拌バー１０３は、支持軸１０６と共に回転し、先端が最上位置、即ち上死点位置まで回転した後、自重により、駆動部１０４よりも速く回転して落下する。そして、図１６（ａ）に示されるように、攪拌バー１０３は、トナーホッパ１０２に収容されているトナー１０１の上で停止する。このとき、図示しない制御回路が、磁気センサ１０７により検出された磁界の強さに基づいて、攪拌バー１０３の停止位置、即ちトナーホッパ１０２内のトナー１０１の残量を判定する。
【特許文献１】特開平９−５４４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来のトナー攪拌装置１００では、トナーホッパ１０２内のトナー１０１の残量が少なくなると、図１６（ｂ）に示されるように、落下した攪拌バー１０３に跳ね返りや振動が生じてしまう。その結果、トナーの残量が正確に判定されないという問題があった。
【０００７】
したがって、収容槽内における現像剤の残量を正確に判定可能な現像剤攪拌装置、現像装置及び画像形成装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
【０００９】
〈構成１〉
本発明に係る現像剤攪拌装置は、現像剤を収容する収容槽と、少なくとも一つの軸部を有し、収容槽内に収容された現像剤を攪拌するための攪拌部材と、軸部に係合し、該軸部を回転軸として前記攪拌部材を該回転軸の周りに回転可能且つ該回転軸の軸方向に移動可能に支持する軸受部材と、攪拌部材を回転駆動する駆動部と、収容槽内の現像剤の残量を判定する判定部とを備え、軸受部材は、攪拌部材との当接部に、軸方向に対する傾斜を有する軸受傾斜部を有し、攪拌部材は、回転軸の回転方向に沿って回転させられると共に、上死点位置からの自重による下死点位置への落下時に、軸受部材の軸受傾斜部に当接した状態で回転軸の軸方向に沿って移動させられることを特徴とする。
【００１０】
〈構成２〉
本発明に係る現像装置は、上記した現像剤攪拌装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
〈構成３〉
本発明に係る画像形成装置は、上記した現像装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の現像剤攪拌装置、現像装置及び画像形成装置によれば、攪拌部材は回転軸方向に移動しながら軸受部材に沿って落下するので、収容槽内の現像剤が少量となった場合も、跳ね返りや振動の発生が防止される。したがって、現像剤の残量を正確に判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。ここでは、本発明をトナー攪拌装置及び該トナー攪拌装置を有する現像装置を含む電子写真方式のプリンタに適用した場合を例に、説明する。
【実施例１】
【００１４】
図２は、本発明に係るプリンタの構成を示す概略側面図である。
プリンタ１０は、トナー攪拌装置及び現像装置を有する電子写真方式の画像形成装置として、図２に示されるように、給紙機構部１１と、印刷機構部１２と、定着機構部１３と、排紙機構部１４とを備えている。
【００１５】
また、プリンタ１０は、各部を制御するための図示されないプリンタ制御部を備えている。プリンタ制御部は、制御基板１５を含み、図示されない電源部から各部への電圧の供給や、後述する各ローラを回転させるための図示されない各モータの駆動、各センサからの情報に基づく印刷制御等を行う。また、プリンタ制御部は、現像剤としてのトナーの残量を判定する判定部としての機能を有する。
【００１６】
印刷処理の開始に伴い、プリンタ制御部は、定着機構部１３への通電を開始する。
【００１７】
定着機構部１３は、図２に示されるように、内部に熱源を有するヒートローラ１６と、バックアップローラ１７とを備えている。
【００１８】
ヒートローラ１６の表面が所定の定着温度に到達すると、プリンタ制御部は、印刷機構部１２における各ローラの回転を開始させる。そして、所定のタイミングで、給紙機構部１１による印刷機構部１２への給紙を開始する。
【００１９】
給紙機構部１１は、図２に示されるように、プリンタ１０の下部に設けられ、複数の印刷媒体１８が収容されるカセット１９と、ホッピングローラ２０と、上部レジストローラ２１と、下部レジストローラ２２とを備えている。
【００２０】
プリンタ制御部の制御により、ホッピングローラ２０が回転を開始すると、カセット１９に収容された印刷媒体１８が、媒体搬送路へと搬送される。そして、上部レジストローラ２１及び下部レジストローラ２２の回転により、該印刷媒体１８は印刷機構部１２へと搬送される。
【００２１】
図３は、印刷機構部の構成を示す概略側面図である。
印刷機構部１２は、図２及び図３に示されるように、現像装置を含む画像形成ユニット２３と、露光器２４と、転写ローラ２５とから構成される。
【００２２】
画像形成ユニット２３は、像担持体としての感光ドラム２６を備えている。この感光ドラム２６は、画像形成ユニット２３の下部に露出して、その表面を転写ローラ２５に当接して配置されている。
【００２３】
画像形成ユニット２３の内部には、感光ドラム２６の周囲に、帯電器としての帯電ローラ２７と、現像剤担持体としての現像ローラ２８と、クリーニング手段としてのクリーニングローラ２９とが、それぞれ、感光ドラム２６の表面に当接して配設されている。
【００２４】
また、画像形成ユニット２３の内部には、更に、現像剤供給部材であるスポンジローラ３０と、層規制部材としてのブレード３１とが、現像ローラ２８の周囲に配置されている。
【００２５】
更に、画像形成ユニット２３の上部には、現像剤としてのトナーを収容するためのトナーカートリッジ３２が、着脱可能に搭載される。このトナーカートリッジ３２は、内部にトナーを貯蔵するためのトナー貯蔵空間３３と、図示されないシャッターとを有する。トナーカートリッジ３２が所定位置に装着された後、図示されないレバーが回転されると、トナーカートリッジ３２のシャッターが開かれ、トナー貯蔵空間３３に貯蔵されたトナーが、画像形成ユニット２３内部のトナー保持空間３４へ補給されて保持される。トナー保持空間３４に保持されたトナーは、スポンジローラ３０により現像ローラ２８に供給され、ブレード３１により所定の厚さのトナー層が現像ローラ２８の表面に形成される。
【００２６】
また、画像形成ユニット２３の内部には、更に、トナー保持空間３４におけるトナー残量を検出するためのセンサ部３５が配置される。このセンサ部３５の詳細については、後述する。
【００２７】
給紙機構部１１により給紙された印刷媒体１８が所定の位置に到達すると、プリンタ制御部は、帯電ローラ２７により感光ドラム２６の表面を一様に帯電させた後、露光器２４を発光させる。これにより、感光ドラム２６の表面には、静電潜像が形成される。この静電潜像に、現像ローラ２８上のトナーが付着し、感光ドラム２６の表面にトナー像が形成される。
【００２８】
印刷媒体１８が更に搬送され、感光ドラム２６及び転写ローラ２５間に到達すると、感光ドラム２６上のトナー像は、転写ローラ２５により印刷媒体１８の表面に転写される。その際、感光ドラム２６の表面に残留した転写残トナーは、クリーニングローラ２９により除去される。トナー像が転写された印刷媒体１８は、更に、定着機構部１３へと搬送される。
【００２９】
定着機構部１３において、ヒートローラ１６は回転駆動され、バックアップローラ１７はヒートローラ１６の回転に伴い従動回転している。印刷媒体１８は、このヒートローラ１６及びバックアップローラ１７間に搬送されると、加熱及び加圧され、印刷機構部１２において転写されたトナー像が定着される。その後、印刷媒体１８は、定着機構部１３から排紙機構部１４へと搬送される。
【００３０】
排紙機構部１４は、図２に示されるように、排出ローラ３６〜３９と、排出された印刷媒体１８を収容するためのスタッカ４０とを備えている。
【００３１】
定着機構部１３によりトナー像の定着処理を実施された印刷媒体１８が、排紙機構部１４へと搬送されると、プリンタ制御部の制御により、各排出ローラ３６〜３９が回転を開始する。印刷媒体１８は、排出ローラ３６及び３７により搬送された後、排出ローラ３８及び３９により、プリンタ１０の上面に設けられたスタッカ４０上に排出される。
【００３２】
次に、画像形成ユニット２３の詳細な構成について、説明する。
図４は、本発明に係るトナー攪拌装置を含む画像形成ユニットの構成を示す側断面図である。
【００３３】
画像形成ユニット２３は、現像剤攪拌装置であるトナー攪拌装置と、該トナー攪拌装置を有する現像装置とを含んで構成され、ユニット本体部４１の内部に、トナー４２が収容される収容槽としてのトナーホッパ４３を備えている。
【００３４】
画像形成ユニット２３のユニット本体部４１の上部には、トナーホッパ４３により形成されるトナー保持空間３４（図３）にトナー４２を補給するトナーカートリッジ３２が搭載されている。更に、ユニット本体部４１の内部には、図３でも説明したように、感光ドラム２６、現像ローラ２８及びスポンジローラ３０が配設され、スポンジローラ３０が、トナーホッパ４３に収容されたトナー４２を現像ローラ２８に供給し、該現像ローラ２８が、供給されたトナーを感光ドラム２６に供給する。
【００３５】
トナーホッパ４３の内部には、攪拌部材としての攪拌バー４４が備えられている。
図５は、攪拌バーの概略斜視図である。
攪拌バー４４は、本実施例では鉄製であり、後述する軸受駆動部材及び軸受部材により回転可能に支持される。この攪拌バー４４は、図５に示されるように、回転軸線に平行な攪拌部４４ｃと、該攪拌部４４ｃの両端から直交する方向に伸びる直交部４４ｂ、４４ｂ´とを有し、更に両端部に、回転軸線の一致する回転軸としての軸部４４ａ、４４ａ´を有する。攪拌バー４４は、各軸部４４ａ、４４ａ´を中心として、矢印Ａで示す方向に回転して、トナーホッパ４３内に収容されたトナー４２を、攪拌部４４ｃにより攪拌する。
【００３６】
画像形成ユニット２３において、トナーホッパ４３の底面部下方には、位置検出部としてのセンサ部３５が配置されている。
図６は、センサ部の構成及び動作を示す説明図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、センサレバーの回動動作を示す説明図であり、図６（ｃ）は、センサレバーを上方（トナーホッパ４３側）から見た平面図である。
【００３７】
センサ部３５は、図６（ａ）乃至図６（ｃ）に示されるように、センサレバー４６を含んで構成される。センサレバー４６は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、略く字状に形成され、先端に磁石４７を備え、略中央部が支軸４８に回動可能に支持される。
【００３８】
また、センサレバー４６の後端近傍には、センサレバー４６の後端位置を検出するためのセンサ４９が配置されている。センサ４９は、本実施例では発光素子及び受光素子を有するフォトセンサからなり、投光状態或いは遮光状態を検出して、プリンタ制御部に対して、該検出に応じたオンオフ信号の出力を行う。
【００３９】
例えば、図６（ａ）では、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃは、軸部４４ａが係合される軸受駆動部材４５の最下位置、即ち下死点位置から離れた位置にある。このとき、センサレバー４６の先端は、自重により下降した位置にあり、センサ４９は、センサレバー４６の後端の位置に基づき、遮光状態を検出して、オフ信号を出力する。
一方、図６（ｂ）は、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃが下死点位置にある場合を示す。このとき、センサレバー４６の先端は、磁石４７が鉄製の攪拌バー４４に引き寄せられて、図６（ａ）の状態から図中反時計方向に回動して上昇しており、センサレバー４６の後端は下降している。これに伴い、センサ４９は投光状態を検出し、オン信号を出力する。
【００４０】
プリンタ制御部は、位置検出部及び判定部として、センサ４９からオンオフ信号が入力されると、該信号に基づきトナーホッパ４３内のトナー４２の残量を判定する。即ち、プリンタ制御部は、オフ信号が入力されると、トナー残量が少量ではないと判定し、オン信号が入力されると、トナー残量が少量であると判定する。
【００４１】
なお、位置検出部として、センサ部３５に代えて、磁気センサを適用することも可能である。この場合、例えば攪拌バー４４の攪拌部４４ｃに磁石を内蔵させることにより、磁気センサは、該磁石から生じる磁界の強さを検出する。そして、プリンタ制御部が、検出情報に基づいて、攪拌部４４ｃの位置情報を取得可能となる。プリンタ制御部は、取得した位置情報に基づいて、トナー残量の判定を行う。
【００４２】
次に、本実施例のトナー攪拌装置の構成について、説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るトナー攪拌装置の要部構成を示す断面図である。
図１（ａ）は、トナー攪拌装置５０において、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃが上死点位置にある場合を示す図であり、図１（ｂ）は、攪拌部４４ｃが下死点位置にある場合を示す図である。
【００４３】
本実施例のトナー攪拌装置５０において、トナーホッパ４３の側壁部には、攪拌バー４４を回転可能に支持する軸受部材５１及び軸受駆動部材４５が、それぞれ設けられている。
【００４４】
軸受部材５１は、トナーホッパ４３の側壁部に固定され、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、攪拌バー４４の一方の軸部４４ａ´に係合する。
【００４５】
図７は、軸受部材の構成を示す斜視図である。
軸受部材５１は、図７に示されるように、開放端部を有する。この開放端部には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、攪拌バー４４の軸部４４ａ´が差し込まれる。この軸受部材５１の開放端部の内径は、攪拌バー４４を回転軸方向、即ち矢印Ｂで示す方向（図１（ａ））或いは矢印Ｃで示す方向（図１（ｂ））に移動可能とすべく、軸部４４ａ´の外径と比較して大きくなっている。また、この開放端部には、図７に示されるように、軸受傾斜部としての傾斜部５１ａが設けられ、軸受部材５１は、この傾斜部５１ａの形状に基づき、上記した攪拌バー４４の回転軸方向の位置を規制する。
【００４６】
軸受駆動部材４５は、軸受部材及び駆動部として、トナーホッパ４３の側壁部に配置され、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、攪拌バー４４の一方の軸部４４ａに係合する。
【００４７】
図８は、実施例１における軸受駆動部材の構成を示す斜視図である。
軸受駆動部材４５は、図８に示されるように、筒状部５２と、該筒状部５２に連結される攪拌ギヤ５３とを有する。
【００４８】
軸受駆動部材４５の筒状部５２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、トナーホッパ４３の側壁部に回転可能に支持され、内部に攪拌バー４４の軸部４４ａが差し込まれる。この筒状部５２の内径は、軸受部材５１の開放端部の内径と同様に、軸部４４ａの外径と比較して、大きくなっている。
【００４９】
筒状部５２は、また、図８に示されるように、その開放端部に切り欠き部分が形成され、該切り欠き部分に、駆動部５２ａ、傾斜部５２ｂ及び当接部５２ｃを有する。
【００５０】
駆動部５２ａは、攪拌バー４４の軸部４４ａを押圧して、攪拌バー４４を回転駆動する部分である。
傾斜部５２ｂは、軸受傾斜部として、その形状に基づき、攪拌バー４４の回転軸方向の位置を規制する。
当接部５２ｃは、攪拌バー４４の下死点位置への落下時（図１（ｂ））に、攪拌バー４４と当接する部分である。
【００５１】
また、軸受駆動部材４５は、筒状部５２の一端部をトナーホッパ４３の側壁部外側に突出させている。そして、この突出部分に攪拌ギヤ５３が連結される。攪拌ギヤ５３は、感光ドラム２６（図４）の回転に伴い回転し、筒状部５２を回転駆動する。この回転の様子を、図９を用いて説明する。
【００５２】
図９は、本発明に係るトナー攪拌装置を含む画像形成ユニットの構成を示す側断面図（その２）である。
画像形成ユニット２３の内部には、図９に示されるように、感光ドラム２６に噛み合うギヤ部材５４と、該ギヤ部材５４に噛み合うギヤ部材５５と、ギヤ部材５５に噛み合うギヤ部材５６とが、回転駆動機構部として、それぞれ設けられている。
【００５３】
図示しないモータの駆動力により、感光ドラム２６が図９に矢印で示す方向に回転すると、ギヤ部材５４、５５及び５６が、それぞれ、図９に示す矢印方向に回転する。そして、ギヤ部材５６に噛み合う攪拌ギヤ５３が、矢印Ａで示す方向に回転する。
【００５４】
この回転駆動機構部の回転に伴い、軸受駆動部材４５は、攪拌ギヤ５３及び筒状部５２が共に回転する。このとき、筒状部５２の駆動部５２ａが攪拌バー４４の軸部４４ａに当接すると、攪拌バー４４は、軸部４４ａを駆動部５２ａにより押圧されて、軸受駆動部材４５と共に回転することとなる。
【００５５】
次に、本実施例のトナー攪拌装置５０における攪拌バー４４の回転動作について、詳しく説明する。
まず、トナーホッパ４３の内部にトナー４２が多量に収容されている場合について、トナー攪拌装置５０におけるトナー４２の攪拌動作と、該トナー攪拌装置５０が搭載されるプリンタ１０におけるトナー４２の残量判定動作について、図を用いて説明する。
図１０は、本発明に係るトナー攪拌装置の実施例１における攪拌動作を示す説明図（その１）である。
【００５６】
トナー攪拌装置５０において、軸受駆動部材４５（図１）は、図９に示される回転駆動機構部により、感光ドラム２６の回転に同期して一定速度で回転する。そして、筒状部５２の駆動部５２ａが攪拌バー４４の軸部４４ａに当接すると、軸受駆動部材４５の回転に伴い、軸部４４ａが駆動部５２ａに押圧される。これにより、攪拌バー４４は回転駆動され、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、矢印Ａの方向に回転する。
【００５７】
軸受駆動部材４５及び攪拌バー４４が共に回転し、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃが、図１（ａ）及び図１０（ｃ）に示されるように、上死点位置に達した後、該上死点位置を僅かに通り過ぎると、攪拌バー４４は、自重により駆動部５２ａよりも速く回転して落下する。そして、攪拌バー４４は、図１０（ｄ）に示されるように、攪拌部４４ｃがトナーホッパ４３に堆積したトナー４２の上面に到達して停止する。即ち、攪拌部４４ｃの停止位置に基づいて、トナーホッパ４３内のトナー４２の残量を判定することができる。
【００５８】
トナー攪拌装置５０が搭載されたプリンタ１０において、プリンタ制御部は、軸受駆動部材４５の駆動部５２ａが最上位置に到達した（図１０（ｃ））直後のセンサ部３５からの入力信号に基づいて、トナー４２の残量を判定する。図１０（ｄ）に示されるように、攪拌部４４ｃが下死点位置から離れた位置で停止した場合、センサ部３５のセンサレバー４６の先端は、図６（ａ）に示されるように、自重により下降している。このとき、センサ４９は、センサレバー４６の後端位置に基づき、遮光状態を検出して、オフ信号を出力する。プリンタ制御部は、センサ４９からのオフ信号の入力に基づき、攪拌部４４ｃの停止位置は下死点位置ではない、即ち、トナーホッパ４３内のトナー４２の残量が少量ではないと判定する。
【００５９】
軸受駆動部材４５は、攪拌バー４４の落下後も、一定速度で回転を継続する。そして、駆動部５２ａが攪拌バー４４に追いついて、軸部４４ａに当接すると、駆動部５２ａは該軸部４４ａを押圧しながら回転する。これにより、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃはトナーホッパ４３に堆積したトナー４２の内部に押し込まれ、該トナー４２を攪拌しながら回転する（図１０（ｅ））。そして、トナー攪拌装置５０は、図１０（ａ）から図１０（ｅ）に示される動作を繰り返す。
【００６０】
上記のように、センサ部３５からの信号に基づいて、トナーホッパ４３内のトナー４２の残量が判定される。
【００６１】
次に、トナーホッパ４３内部のトナー４２の残量が少量である場合のトナー攪拌装置５０の攪拌動作及びプリンタ１０のトナー残量判定動作について、説明する。
図１１は、本発明に係るトナー攪拌装置の実施例１における攪拌動作を示す説明図（その２）である。
【００６２】
軸受駆動部材４５の駆動部５２ａが、攪拌バー４４の軸部４４ａに当接する（図１１（ａ））と、駆動部５２ａは該軸部４４ａを押圧しながら回転し、攪拌バー４４は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、軸受駆動部材４５と共に矢印Ａで示す方向に回転する。
【００６３】
そして、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃが、図１（ａ）及び図１１（ｃ）に示されるように、上死点位置に達した後、該上死点位置を僅かに通り過ぎると、攪拌バー４４は、自重により駆動部５２ａよりも速く回転して落下する。このとき、トナーホッパ４３の内部には、少量のトナー４２のみが収容されているため、攪拌バー４４は、図１１（ｄ）に示されるように、下死点位置まで落下し、図１（ｂ）に示されるように、軸部４４ａが軸受駆動部材４５の当接部５２ｃに衝突して停止する。その際、トナーホッパ４３内において固まって偏在していたトナー４２（図１１（ｃ））は、攪拌部４４ｃにより攪拌されて広がる（図１１（ｄ））。
【００６４】
プリンタ１０において、プリンタ制御部は、軸受駆動部材４５の駆動部５２ａが最上位置に到達した（図１１（ｃ））直後のセンサ部３５からの入力信号に基づいて、トナーホッパ４３内のトナー４２の残量を判定する。攪拌部４４ｃの下死点位置での停止時において、センサ部３５のセンサレバー４６の先端は、図６（ｂ）に示されるように、磁石４７が鉄製の攪拌バー４４に引き寄せられて上昇しており、センサレバー４６の後端は下降している。したがって、センサ４９は、投光状態を検出してオン信号を出力する。プリンタ制御部は、このオン信号の入力に基づき、攪拌部４４ｃの停止位置が下死点位置である、即ち、トナーホッパ４３内のトナー４２の残量が少量であると判定する。
【００６５】
軸受駆動部材４５は、一定速度で回転を継続し、駆動部５２ａが攪拌バー４４の軸部４４ａに当接すると、該軸部４４ａを押圧しながら、攪拌バー４４と共に回転する（図１１（ｅ））。そして、トナー攪拌装置５０は、図１１（ａ）から図１１（ｅ）に示される動作を繰り返す。
【００６６】
上記のように、攪拌バー４４が下死点位置まで落下し、トナー４２の残量が少量であると判定される。
【００６７】
ところで、従来のトナー攪拌装置では、トナーホッパ内のトナーの残量が少量である場合、下死点位置への落下時に、攪拌バーに跳ね返りや振動が生じる（図１６（ｂ））。そのため、チャタリング現象による誤検知が発生し、トナーの残量の正確な判定が不可能となってしまうという問題があった。
【００６８】
一方、本実施例のトナー攪拌装置５０では、攪拌バー４４は、軸受駆動部材４５及び軸受部材５１により回転軸方向に移動可能に支持されており、自重による下死点位置への落下中に、直交部４４ｂが軸受駆動部材４５の傾斜部５２ｂに当接すると、該当接状態を保持したまま、傾斜部５２ｂに沿って滑らかに落下する。その際、攪拌バー４４は、傾斜部５２ｂの形状に基づいて、図１（ｂ）に矢印Ｃで示す方向、即ち回転軸方向に移動する。このように滑らかに落下することにより、攪拌バー４４の軸部４４ａが軸受駆動部材４５の当接部５２ｃに衝突する際も、跳ね返りや振動の発生が抑制されるので、チャタリング現象の発生が防止される。したがって、プリンタ１０は、トナーホッパ４３におけるトナー４２の残量を正確に判定可能となる。
【００６９】
尚、停止した攪拌バー４４に、駆動部５２ａが追いついて、軸部４４ａに当接する（図１１（ｅ））と、攪拌バー４４は、該駆動部５２ａにより上死点位置まで回転駆動されて上昇する（図１１（ａ）〜図１１（ｃ））。この上昇中に、直交部４４ｂ´が軸受部材５１の傾斜部５１ａに当接すると、攪拌バー４４は、該当接状態を保持したまま、傾斜部５１ａの形状に基づいて、図１（ａ）に矢印Ｂで示す方向、即ち回転軸方向に移動しながら上昇する。
【００７０】
以上のように、本実施例のトナー攪拌装置及びプリンタは、軸受部材及び軸受駆動部材に傾斜部を設けると共に、該軸受部材及び軸受駆動部材により、攪拌バーを回転可能且つ回転軸方向に移動可能に支持することにより、攪拌バーの落下時における跳ね返りや振動の発生を抑止可能となる。したがって、トナーの残量を正確に判定できる。
【実施例２】
【００７１】
図１２は、本発明の実施例２に係るトナー攪拌装置の要部構成を示す断面図である。
図１２（ａ）は、トナー攪拌装置６０において、攪拌バー４４の攪拌部４４ｃが上死点位置にある場合を示す図であり、図１２（ｂ）は、攪拌部４４ｃが下死点位置にある場合を示す図である。
本実施例のトナー攪拌装置６０は、トナーホッパ６１の側壁部に傾斜部６１ａを設ける構成が、実施例１とは異なる。
尚、本実施例において、実施例１と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【００７２】
本実施例のトナー攪拌装置６０において、トナーホッパ６１の側壁部には、攪拌バー４４を回転可能に支持する軸受部材６２及び軸受駆動部材４５が、それぞれ設けられている。
【００７３】
軸受部材６２は、トナーホッパ６１の側壁部に固定され、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、その開放端部に攪拌バー４４の一方の軸部４４ａ´が差し込まれている。この軸受部材６２の開放端部の内径は、攪拌バー４４を回転軸方向に移動可能とすべく、軸部４４ａ´の外径と比較して大きくなっている。
【００７４】
トナーホッパ６１の側壁部には、軸受部材６２の固定位置の上部に、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、側壁傾斜部としての傾斜部６１ａが形成されている。この傾斜部６１ａの形状に基づき、攪拌バー４４は、回転軸方向の位置を規制される。
【００７５】
本実施例のトナー攪拌装置６０における攪拌動作は、実施例１と概ね同一である。
トナーホッパ６１内部のトナーの残量が少量である場合、攪拌バー４４は、軸受駆動部材４５により上死点位置まで回転駆動された後、自重により下死点位置まで落下する。その際、攪拌バー４４は、直交部４４ｂが軸受駆動部材４５と当接すると、図１２（ｂ）に矢印Ｃで示す方向に移動しながら、傾斜部６１ａに沿って滑らかに落下し、軸部４４ａが軸受駆動部材４５の当接部５２ｃに衝突して停止する。このとき、攪拌バー４４の跳ね返りや振動が抑止されるので、トナーの残量が正確に判定される。
【００７６】
尚、軸受駆動部材４５により上死点位置まで回転駆動される際、攪拌バー４４は、直交部４４ｂ´がトナーホッパ６１の傾斜部６１ａに当接すると、該当接状態を保持したまま、傾斜部６１ａの形状に基づき、図１２（ａ）に矢印Ｄで示す方向に移動しながら上昇する。
【００７７】
以上のように、本実施例のトナー攪拌装置は、実施例１のトナー攪拌装置において、軸受部材に設けられた傾斜部に代えて、トナーホッパに傾斜部を設けることにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。したがって、チャタリング現象の発生が抑止され、トナーの残量の正確な判定が可能となる。
【実施例３】
【００７８】
図１３は、実施例３における軸受駆動部材の構成を示す図である。
本実施例のトナー攪拌装置は、軸受駆動部材７１の筒状部７２に設けられた傾斜部７２ｂの形状が、実施例１とは異なる。
尚、本実施例において、実施例１と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【００７９】
本実施例のトナー攪拌装置において、軸受駆動部材７１は、軸受部材及び駆動部として、筒状部７２と、該筒状部７２に連結される攪拌ギヤ５３とを有する。
【００８０】
軸受駆動部材７１の筒状部７２は、図１３に示されるように、その開放端部に切り欠き部分が形成され、駆動部７２ａ、傾斜部７２ｂ及び当接部７２ｃを有する。
【００８１】
実施例１の軸受駆動部材４５では、傾斜部５２ｂは、図８に示されるように、筒状部５２を直線で切り欠くことにより形成されていた。一方、本実施例の軸受駆動部材７１では、図１３に示されるように、筒状部７２を円弧により切り欠いて、傾斜部７２ｂが形成される。
【００８２】
本実施例のトナー攪拌装置における攪拌動作は、実施例１と概ね同一である。
トナーホッパ４３内部のトナー４２の残量が少量である場合、攪拌バー４４は、軸受駆動部材７１により上死点位置まで回転駆動された後、自重により下死点位置まで落下する。その際、攪拌バー４４は、直交部４４ｂを軸受駆動部材７１に当接した状態で、回転軸方向に移動しながら滑らかに落下し、軸部４４ａが軸受駆動部材４５の当接部７２ｃに衝突して停止する。この落下時に、攪拌バー４４は、傾斜部７２ｂの形状に基づき、より滑らかに落下可能となるので、攪拌バー４４の跳ね返りや振動の更なる抑止効果が得られる。
【００８３】
以上のように、本実施例のトナー攪拌装置は、軸受駆動部材の傾斜部を円弧状に形成することにより、チャタリング現象の発生を更に抑制できる。したがって、トナーの残量をより正確に判定可能となる。
【実施例４】
【００８４】
図１４は、本発明の実施例４に係るトナー攪拌装置の要部構成を示す断面図である。
本実施例のトナー攪拌装置８０は、軸受部材８１に弾性力を付与するスプリング８２を設ける構成が、実施例１とは異なる。
尚、本実施例において、実施例１と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【００８５】
本実施例のトナー攪拌装置８０において、トナーホッパ８３の側壁部には、攪拌バー４４を回転可能に支持する軸受部材８１及び軸受駆動部材４５が、それぞれ設けられている。
【００８６】
軸受部材８１は、トナーホッパ８３の側壁部に配置され、攪拌バー４４の軸部４４ａ´を、回転可能に支持する。
【００８７】
軸受部材８１において、攪拌バー４４を支持する支持面の背面側には、図１４に示されるように、付与部材としてのスプリング８２が配置されている。このスプリング８２は、自然長より縮んだ状態で、一方の端部を軸受部材８１に固定され、他方の端部をトナーホッパ８３の内面に固定されている。そして、スプリング８２は、軸受部材８１及び該軸受部材８１に支持される攪拌バー４４に対して、図１４に矢印Ｆで示す方向、即ち回転軸方向の弾性力を、常時付与している。
【００８８】
本実施例のトナー攪拌装置８０における攪拌動作は、実施例１と概ね同一である。
攪拌バー４４は、スプリング８２により、軸受部材８１を介して付与される回転軸方向の弾性力と、軸受駆動部材４５の形状とに基づき、回転軸方向の位置を規制されながら、回転を行う。そして、攪拌バー４４は、軸受駆動部材４５の傾斜部５２ｂに沿って滑らかに自重落下するので、当接部５２ｃとの衝突時における跳ね返りや振動の発生が防止される。
【００８９】
以上のように、本実施例のトナー攪拌装置は、軸受部材を回転軸方向に移動可能に配置すると共に、該軸受部材を介して攪拌バーに弾性力を付与するスプリングを設けることにより、チャタリングの発生を防止可能となる。したがって、トナーの残量の正確な判定が可能となる。
【実施例５】
【００９０】
図１５は、実施例５における軸受駆動部材の構成を示す図である。
本実施例のトナー攪拌装置は、実施例４のトナー攪拌装置８０の構成と概ね同一であり、軸受駆動部材９１の筒状部９２に設けられた傾斜部９２ｂの形状が、実施例４とは異なる。
尚、本実施例において、実施例４と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【００９１】
本実施例のトナー攪拌装置において、軸受駆動部材９１は、軸受部材及び駆動部として、筒状部９２と、該筒状部９２に連結される攪拌ギヤ５３とを有する。
【００９２】
軸受駆動部材９１の筒状部９２は、図１５に示されるように、駆動部９２ａ、傾斜部９２ｂ及び当接部９２ｃを有する。
【００９３】
実施例１及び実施例４の軸受駆動部材４５では、傾斜部５２ｂは、図８に示されるように、筒状部５２を略中心部から開放端部に向けて切り欠くことにより形成されていた。一方、本実施例の軸受駆動部材９１では、図１５に示されるように、筒状部９２を略中心部から攪拌ギヤ５３との連結部分方向に切り欠くことにより、傾斜部９２ｂが形成される。
【００９４】
本実施例のトナー攪拌装置における攪拌動作は、実施例４と概ね同一である。
攪拌バー４４は、回転軸方向の位置を規制されながら回転を行い、上死点位置を通過した後、軸受駆動部材９１の傾斜部９２ｂに沿って滑らかに自重落下するので、当接部９２ｃとの衝突時における跳ね返りや振動の発生が抑止される。
【００９５】
以上のように、本実施例のトナー攪拌装置は、攪拌バーに弾性力を付与すると共に、軸受駆動部材の傾斜部の形状を変更することにより、実施例４と同様の効果を得ることができる。したがって、トナーの残量の正確な判定が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の各実施例において、軸受部材としての軸受駆動部材が、攪拌部材としての攪拌バーとの当接部に回転軸の方向に対する傾斜を有する軸受傾斜部としての傾斜部を含むことは、あくまでも、攪拌バーが、回転軸の回転方向に沿って回転させられると共に、回転軸の軸方向に沿って移動させられるという思想を実施する一例に過ぎず、本発明はこれに限定する必要がないのはいうまでもない。
【００９７】
また、本発明の各実施例では、現像材攪拌装置及び現像装置が搭載される画像形成装置として、プリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されない。スキャナやファクシミリ装置、コピー機、複合機等の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施例１に係るトナー攪拌装置の要部構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係るプリンタの構成を示す概略側断面図である。
【図３】印刷機構部の構成を示す概略側断面図である。
【図４】本発明に係るトナー攪拌装置を含む画像形成ユニットの構成を示す側断面図（その１）である。
【図５】攪拌バーの概略斜視図である。
【図６】センサ部の構成及び動作を示す説明図である。
【図７】軸受部材の構成を示す斜視図である。
【図８】実施例１における軸受駆動部材の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明に係るトナー攪拌装置を含む画像形成ユニットの構成を示す側断面図（その２）である。
【図１０】本発明に係るトナー攪拌装置の実施例１における攪拌動作を示す説明図（その１）である。
【図１１】本発明に係るトナー攪拌装置の実施例１における攪拌動作を示す説明図（その２）である。
【図１２】本発明の実施例２に係るトナー攪拌装置の要部構成を示す断面図である。
【図１３】実施例３における軸受駆動部材の構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施例４に係るトナー攪拌装置の要部構成を示す断面図である。
【図１５】実施例５における軸受駆動部材の構成を示す図である。
【図１６】従来のトナー攪拌装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０  プリンタ
２３  画像形成ユニット
３５  センサ部
４２  トナー
４３  トナーホッパ
４４  攪拌バー
４４ａ、４４ａ´  軸部
４４ｂ、４４ｂ´  直交部
４４ｃ  攪拌部
４５  軸受駆動部材
５０  トナー攪拌装置
５１  軸受部材
５１ａ  傾斜部
５２ａ  駆動部
５２ｂ  傾斜部
５２ｃ  当接部
５３  攪拌ギヤ
【図１】
0004551456.tif 000002
【図２】
0004551456.tif 000003
【図３】
0004551456.tif 000004
【図４】
0004551456.tif 000005
【図５】
0004551456.tif 000006
【図６】
0004551456.tif 000007
【図７】
0004551456.tif 000008
【図８】
0004551456.tif 000009
【図９】
0004551456.tif 000010
【図１０】
0004551456.tif 000011
【図１１】
0004551456.tif 000012
【図１２】
0004551456.tif 000013
【図１３】
0004551456.tif 000014
【図１４】
0004551456.tif 000015
【図１５】
0004551456.tif 000016
【図１６】
0004551456.tif 000017