説明

トナー収納容器及び画像形成装置

【課題】現像器へのトナー供給を行いつつトナーを攪拌したい場合と、現像器へのトナー供給を行わずにトナーを攪拌したい場合の両方に対応可能なトナー収納容器を、駆動手段の設置数を増やさずに実現する。
【解決手段】本発明に係るトナー収納容器は、トナーを収容する容器本体30と、容器本体30に設けられた排出口33と、容器本体30に設けられた攪拌手段47、52と、容器本体30に設けられた搬送手段35と、搬送手段35及び攪拌手段47、52を駆動する駆動手段56と、を有するトナー収納容器26を備え、駆動手段56が一の方向に回転すると、攪拌手段47、52及び搬送手段35が回転し、駆動手段56が他の方向に回転すると、該駆動手段56が一の方向に回転する時と同一の方向に攪拌手段47、52が回転し、搬送手段35が回転を停止することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、現像器に供給されるトナーを収容するトナー収納容器及びこのトナー収納容器を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム等の表面に形成された静電潜像に現像器からトナーを供給することで、現像処理を行っている。また、このような現像処理に用いられるトナーは、トナー収納容器から現像器に供給されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、トナーを収容するトナーコンテナと、このトナーコンテナと現像器の間に介装される中間ホッパーと、を備えたトナー収納容器が開示されている。上記した中間ホッパーには、通常、トナーを攪拌するための攪拌パドル等の攪拌手段と、トナーを搬送するための搬送スクリュー等の搬送手段と、が設けられており、トナーコンテナから搬送されてきたトナーを、攪拌手段で攪拌しつつ搬送手段を用いて現像器に搬送できるようになっている。このような構成の中間ホッパーをトナーコンテナと現像器の間に設けることで、トナーコンテナ内のトナーが無くなっても中間ホッパーから現像器にトナーを供給することができ、トナーコンテナの交換をタイムラグ無く行うことが可能となる。
【0004】
従来、上記のような構成の中間ホッパーにおいては、装置の小型化等の要請から、1個の駆動手段(例えば駆動モーター)を用いて攪拌手段と搬送手段を回転させており、駆動手段により攪拌手段を回転させると、これに伴って搬送手段も常に同時に回転するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2010−276955号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のような構成のトナー収納容器において、例えば、スリープモードから通常モードに移行した直後、電源投入直後、トナー交換直後等に、中間ホッパーから現像器へのトナー供給を行わずに、中間ホッパー内のトナーの攪拌のみを行いたい場合がある。また、中間ホッパー内のトナー残量を速く正確に検知するためには、中間ホッパーから現像器へトナーを搬送していない場合でも、中間ホッパー内のトナーを攪拌させる必要がある。ところが、従来の中間ホッパーにおいては、上記の如く攪拌手段を回転させると搬送手段が常に同時に回転してしまうため、中間ホッパーから現像器へのトナー供給を行わずにトナーの攪拌のみを行うことはできず、上記した要請に対応することはできなかった。
【0007】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、現像器へのトナー供給を行いつつトナーを攪拌したい場合と、現像器へのトナー供給を行わずにトナーを攪拌したい場合の両方に対応可能なトナー収納容器を、駆動手段の設置数を増やさずに実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のトナー収納容器は、トナーを収容する容器本体と、該容器本体に設けられてトナーを排出する排出口と、前記容器本体に回転可能に設けられてトナーを攪拌する攪拌手段と、前記容器本体に回転可能に設けられて前記排出口に向けてトナーを搬送する搬送手段と、該搬送手段及び前記攪拌手段を駆動する駆動手段と、を有するトナー収納容器を備えたトナー収納容器であって、前記駆動手段は正逆回転可能に設けられ、前記駆動手段が一の方向に回転すると、前記攪拌手段及び前記搬送手段が回転し、前記駆動手段が他の方向に回転すると、該駆動手段が一の方向に回転する時と同一の方向に前記攪拌手段が回転し、前記搬送手段が回転を停止することを特徴とする。
【0009】
このように、駆動手段が一の方向に回転すると搬送手段が回転し、駆動手段が他の方向に回転すると搬送手段が停止するため、トナー収納容器から現像器へのトナー供給を行いつつトナー収納容器内のトナーを攪拌したい場合と、トナー収納容器から現像器へのトナー供給を行わずにトナー収納容器内のトナーを攪拌したい場合の両方に対応することが可能となる。また、トナー収納容器から現像器へトナーを搬送していない場合でも、トナー収納容器内のトナーを攪拌させることが可能となり、トナー収納容器内のトナー残量を速く正確に検知することが可能となる。
【0010】
また、駆動手段が他の方向に回転すると、駆動手段が一の方向に回転した時と同一方向に攪拌手段が回転するように構成されているため、駆動手段の回転方向に関わらず、攪拌手段によりトナーを確実に搬送手段の方向に搬送することが可能となり、トナーの搬送効率の向上を図ることが可能となる。また、駆動手段が一の方向に回転する時及び他の方向に回転する時に、攪拌手段が同一の方向に回転することで、トナー収納容器内のトナーを攪拌手段により均一化させる効果を高めることが可能となる。
【0011】
また、本発明のトナー収納容器は、前記駆動手段の回転に伴って回転するように伝達軸に設けられた第1伝達ギアと、該第1伝達ギアが一方向に回転した場合に前記伝達軸を前記第1伝達ギアと一体に回転させ、該第1伝達ギアが他方向に回転した場合に前記伝達軸に対して前記第1伝達ギアを空転させる第1ワンウェイクラッチと、前記第1伝達ギアと噛合する第1アイドルギアと、該第1アイドルギアと噛合する第2アイドルギアと、該第2アイドルギアと噛合して前記伝達軸に設けられた第2伝達ギアと、該第2伝達ギアが一方向に回転した場合に前記伝達軸を前記第2伝達ギアと一体に回転させ、該第2伝達ギアが他方向に回転した場合に前記伝達軸に対して前記第2伝達ギアを空転させる第2ワンウェイクラッチと、前記伝達軸に回転一体に設けられた第3伝達ギアと、を備え、該第3伝達ギアの回転に伴って前記攪拌手段が回転するように構成されていても良い。
【0012】
このような構成を採用することで、駆動手段が一の方向に回転する時及び他の方向に回転する時に攪拌手段を同一方向に回転させる構成を、機械的構成を用いて容易に実現することが可能となる。
【0013】
また、本発明のトナー収納容器は、前記搬送手段の回転軸に設けられた搬送ギアと、該搬送ギアが一方向に回転した場合に前記搬送手段の回転軸を前記搬送ギアと一体に回転させ、該搬送ギアが他方向に回転した場合に前記搬送手段の回転軸に対して前記搬送ギアを空転させる搬送用ワンウェイクラッチと、を備えていても良い。
【0014】
このような構成を採用することで、駆動手段が一の方向に回転する時に搬送手段が回転し、駆動手段が他の方向に回転する時に搬送手段が停止する構成を、機械的構成を用いて容易に実現することが可能となる。
【0015】
また、本発明のトナー収納容器は、前記容器本体に対して他のトナー収納容器からトナーが補給されるものであっても良い。
【0016】
このような構成を採用することで、トナー収納容器に対して他のトナー収納容器からトナーを補給しつつ、現像器へのトナー供給を行うことなくトナー収納容器内のトナーを攪拌することが可能となる。
【0017】
また、本発明の画像形成装置は、上記したいずれかのトナー収納容器を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明は、現像器へのトナー供給を行いつつトナーを攪拌したい場合と、現像器へのトナー供給を行わずにトナーを攪拌したい場合の両方に対応可能なトナー収納容器を、駆動手段の設置数を増やさずに実現することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの構成の概略を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーを示す正面側からの斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーを示す背面側からの側断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、伝達軸に設けられた各ギアの構成を示す断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター正転時における中間ホッパーの各ギアの回転方向を示す模式図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター正転時における回転力の伝達経路を示す模式図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター逆転時における各ギアの回転方向を示す模式図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター逆転時における回転力の伝達経路を示す模式図である。
【図9】他の異なる実施形態に係る中間ホッパーを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
まず、図1を用いてモノクロプリンター1の全体の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの構成の概略を示す模式図である。
【0021】
モノクロプリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えており、プリンター本体2の下部には転写紙(図示せず)を収納した給紙カセット3が設けられ、プリンター本体2の上端には排紙トレイ4が設けられている。プリンター本体2の一側面(図面上右側面)の下部には、開閉可能な手差しトレイ5が設けられている。
【0022】
プリンター本体2の下部中央には、レーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光器6が配置され、プリンター本体2の一側(図面上右側)には、画像形成部7が設けられている。画像形成部7には、感光体ドラム8が回転可能に設けられており、感光体ドラム8の周囲には、帯電器10と、現像器11と、転写部12と、クリーニング装置13と、除電器14とが、転写プロセス順に配置されている。
【0023】
現像器11の下部には一対の攪拌ローラー15が設けられ、攪拌ローラー15の上方には磁気ローラー16が設けられ、磁気ローラー16の上方には現像ローラー17が設けられている。現像器11の上方には、トナー搬送装置18が設けられている。トナー搬送装置18の詳細については後述する。
【0024】
プリンター本体2の一側(図面上右側)には、転写紙の搬送経路19が設けられている。搬送経路19の上流端には給紙部20及び手差し給紙部21が設けられ、搬送経路19の下流部には定着部22が設けられ、搬送経路19の下流端には排紙口23が設けられている。プリンター本体2の一端(図面上右端)には、反転経路24が設けられている。
【0025】
次に、このような構成を備えたモノクロプリンター1の画像形成動作について説明する。
【0026】
モノクロプリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着部22の温度設定等の初期設定が実行される。そして、モノクロプリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【0027】
まず、帯電器10によって感光体ドラム8の表面が帯電された後、露光器6からのレーザー光により感光体ドラム8に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム8の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器11がトナーによりトナー像に現像する。
【0028】
一方、給紙部20又は手差し給紙部21によって給紙カセット3又は手差しトレイ5から取り出された転写紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部12へと搬送され、転写部12において感光体ドラム8上のトナー像が転写紙に転写される。トナー像を転写された転写紙は、搬送経路19を下流側へと搬送されて定着部22に進入し、この定着部22において転写紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙口23から排紙トレイ4に排出される。なお、感光体ドラム8上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置13及び除電器14によって除去される。
【0029】
次に、図1〜図8を用いて、トナー搬送装置18について説明する。図1は、前述の如く、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの構成の概略を示す模式図である。図2は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーを示す正面側からの斜視図である。図3は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーを示す背面側からの側断面図である。図4は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、伝達軸に設けられた各ギアの構成を示す断面図である。図5は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター正転時における中間ホッパーの各ギアの回転方向を示す模式図である。図6は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター正転時における回転力の伝達経路を示す模式図である。図7は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター逆転時における各ギアの回転方向を示す模式図である。図8は本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの中間ホッパーにおいて、駆動モーター逆転時における回転力の伝達経路を示す模式図である。以下、説明の便宜上、図1における手前側をトナー搬送装置18の正面側として説明する。
【0030】
図1に示されるように、トナー搬送装置18は、プリンター本体2の上部に設けられた他のトナー収納容器としてのトナーコンテナ25と、このトナーコンテナ25と現像器11の間に配置されたトナー収納容器としての中間ホッパー26と、を備えている。
【0031】
トナーコンテナ25には、例えば磁性トナー及びキャリアにより構成される2成分現像剤(以下、単に「トナー」と称する)が収納されている。トナーコンテナ25は、プリンター本体2に設けられたトナーコンテナ装着部(図示せず)に着脱可能に装着されており、トナーを使い切った時には、必要に応じて交換できるようになっている。
【0032】
トナーコンテナ25の下部には、左右一対の攪拌部材27が回転可能に設けられており、右側の攪拌部材27の右下方には、搬送部材28が回転可能に設けられている。各攪拌部材27及び搬送部材28は、トナーコンテナ25に対して着脱可能なコンテナ駆動ユニット(図示せず)に設けられたコンテナ駆動モーター(図示せず)と接続されている。そして、コンテナ駆動モーターにより攪拌部材27及び搬送部材28を回転させることで、トナーコンテナ25内のトナーが、攪拌されつつ中間ホッパー26に供給されるように構成されている。
【0033】
図2及び図3に示されるように、中間ホッパー26は、上面が開口された容器本体30と、この容器本体30の上面を覆う蓋体31と、を備えている。
【0034】
容器本体30の底壁32の右端部には排出口33(図3参照)が穿設され、この排出口33を介して、容器本体30の内部と現像器11の内部が接続されている。排出口33は、中間ホッパー26を現像器11に装着していない状態において、スライド式のシャッター29により閉止されており、中間ホッパー26が現像器11に装着されるのに連動してシャッター29がスライドして、排出口33が開放されるように構成されている。なお、本実施形態ではこのようにスライド式のシャッター29を用いているが、他の異なる実施形態では、現像器11がプリンター本体2に装着されることでレバーのロックが解除された後、ユーザーのレバー操作に連動してシャッターが回転して、排出口33が開放される回転式のシャッターを用いても良い。容器本体30の底壁32の下面には、排出口33の周囲にトナーシール34が貼着されている。
【0035】
容器本体30には、排出口33の上方に、搬送手段としての搬送スクリュー35が回転可能に設けられている。搬送スクリュー35は、容器本体30に軸支された回転軸36と、この回転軸36の外周に同心で設けられたスパイラルフィン37と、回転軸36の前端に設けられた搬送ギア38(図2等参照)と、を備えている。
【0036】
搬送ギア38と搬送スクリュー35の回転軸36の間には、搬送用ワンウェイクラッチ39が設けられている。搬送用ワンウェイクラッチ39は、ラチェット式ワンウェイクラッチ、ローラー式ワンウェイクラッチ等、従来公知のワンウェイクラッチ構造を用いて形成することが可能である。搬送用ワンウェイクラッチ39は、搬送ギア38が一方向(本実施形態では正面視で反時計回り)に回転した場合に搬送スクリュー35の回転軸36を搬送ギア38と一体に回転させ、搬送ギア38が他方向(本実施形態では正面視で時計回り)に回転した場合に搬送スクリュー35の回転軸36に対して搬送ギア38を空転させるように構成されている。
【0037】
図2に最も良く示されるように、搬送スクリュー35の回転軸36の前部には、検知手段40が設けられている。検知手段40は、搬送ギア38の後方に設けられて搬送ギア38と一体形成されたパルス板41と、このパルス板41の右下部において容器本体30に固定されたセンサー42と、を備えている。パルス板41の外径部には遮光部43が設けられ、この遮光部43には円周方向に8個のスリット44が等間隔に設けられている。
【0038】
センサー42は、いわゆるPIセンサー(Photo Interrupter Sensor)であって、パルス板41の幅方向において遮光部43の後側に設けられた発光部45と、パルス板41の幅方向において遮光部43の前側に設けられた受光部46と、を備えている。発光部45と受光部46は、遮光部43を挟んで対向配置されており、パルス板41が回転すると、発光部45から受光部46に至る検出光路が遮光部43及びスリット44によって連続的に開閉され、この開閉数をカウントすることで、パルス板41の回転数を検知できるようになっている。また、パルス板41は、搬送スクリュー35の回転軸36と一体に回転するため、パルス板41の回転数を検知することで、搬送スクリュー35の回転数を検知することが可能となる。なお、本実施形態では、パルス板41に8個のスリット44が設けられているため、搬送スクリュー35及びパルス板41が1回転する間に8回のパルスがセンサー42によって検知される。センサー42は、制御部(図示せず)と接続されており、搬送スクリュー35の回転数検知信号を、制御部に出力できるように構成されている。
【0039】
容器本体30には、搬送スクリュー35の左上方に攪拌手段としての第1攪拌パドル47(図3参照)が回転可能に設けられている。第1攪拌パドル47には、容器本体30に軸支された回転軸48が設けられ、回転軸48の外周には、例えばPETフィルム、ポリエステルフィルム等の可撓性フィルムを用いて形成される攪拌羽根50が固定されている。第1攪拌パドル47の回転軸48の前端には、第1攪拌ギア51(図2等参照)が設けられている。
【0040】
第1攪拌パドル47の左方には、攪拌手段としての第2攪拌パドル52が回転可能に設けられている。第2攪拌パドル52には、容器本体30に軸支された回転軸53が設けられ、回転軸53の外周には、例えばPETフィルム、ポリエステルフィルム等の可撓性フィルムを用いて形成される攪拌羽根54が固定されている。第2攪拌パドル52の回転軸53の前端には、第2攪拌ギア55(図2等参照)が設けられている。
【0041】
図2に最も良く示されるように、容器本体30の前下部には駆動手段としての駆動モーター56が、右上方に傾斜する姿勢で装着されている。駆動モーター56は、DCブラシモーターである。なお、他の異なる実施形態では、DCブラシモーターの代わりに、DCブラシレスモーターやステッピングモーター等、任意のモーターを駆動モーター56として使用することが可能である。駆動モーター56は、モーター駆動部(図示せず)を介して制御部(図示せず)と接続されており、制御部からの信号により、モーター駆動部から駆動モーター56に電流が流れるように構成されている。
【0042】
駆動モーター56には右上方に向かってモーター軸57が設けられ、モーター軸57にはウォーム58が固定され、ウォーム58の右側には搬送ギア38が噛合している。これにより、駆動モーター56のモーター軸57が、ウォーム58、搬送ギア38及び搬送用ワンウェイクラッチ39を介して、搬送スクリュー35の回転軸36と接続されている。
【0043】
駆動モーター56のモーター軸57は、第1攪拌パドル47の回転軸48及び第2攪拌パドル52の回転軸53にも接続されている。この接続について説明すると、駆動モーター56のモーター軸57に設けられたウォーム58の左方には、伝達軸61が設けられ、この伝達軸61の前端部に設けられた第1伝達ギア62に、ウォーム58の左側が噛合している。
【0044】
図4に示されるように、第1伝達ギア62と伝達軸61の間には、第1ワンウェイクラッチ63が設けられている。第1ワンウェイクラッチ63は、ラチェット式ワンウェイクラッチ、ローラー式ワンウェイクラッチ等、従来公知のワンウェイクラッチ構造を用いて形成することが可能である。第1ワンウェイクラッチ63は、第1伝達ギア62が一方向(本実施形態では、正面視で時計回り)に回転した場合に伝達軸61を第1伝達ギア62と一体に回転させ、第1伝達ギア62が他方向(本実施形態では、正面視で反時計回り)に回転した場合に伝達軸61に対して第1伝達ギア62を空転させるように構成されている。
【0045】
図5等に示されるように、第1伝達ギア62は、この第1伝達ギア62の左方に設けられた第1アイドルギア64の大径部65と噛合し、この第1アイドルギア64の小径部66は、この第1アイドルギア64の右下方に設けられた第2アイドルギア67と噛合している。この第2アイドルギア67は、第1伝達ギア62の後方において伝達軸61に設けられた第2伝達ギア68と噛合している。
【0046】
図4に示されるように、第2伝達ギア68と伝達軸61の間には、第2ワンウェイクラッチ70が設けられている。第2ワンウェイクラッチ70は、ラチェット式ワンウェイクラッチ、ローラー式ワンウェイクラッチ等、従来公知のワンウェイクラッチ構造を用いて形成することが可能である。第2ワンウェイクラッチ70は、第2伝達ギア68が一方向(本実施形態では、正面視で時計回り)に回転した場合に伝達軸61を第2伝達ギア68と一体に回転させ、第2伝達ギア68が他方向(本実施形態では、正面視で反時計回り)に回転した場合に伝達軸61に対して第2伝達ギア68を空転させるように構成されている。
【0047】
図5等に示されるように、第2伝達ギア68の後方には、伝達軸61と回転一体の第3伝達ギア71が設けられている。第3伝達ギア71は、この第3伝達ギア71の上方に設けられた第3アイドルギア72の大径部73と噛合している。第3アイドルギア72の小径部74の右側には、第1攪拌パドル47の回転軸48に設けられた第1攪拌ギア51が噛合し、第3アイドルギア72の小径部74の左側には、第2攪拌パドル52の回転軸53に設けられた第2攪拌ギア55が噛合している。
【0048】
以上のような構成により、駆動モーター56のモーター軸57が、第1攪拌パドル47の回転軸48及び第2攪拌パドル52の回転軸53に接続されている。なお、本実施形態では、搬送スクリュー35と第2攪拌パドル52の減速比は1/9に設定されており、第2攪拌パドル52が1回転する間に搬送スクリュー35は9回転し、その間に、8回(搬送スクリュー35の1回転分のパルス数)×9=72回のパルスが検知手段40のセンサー42に検知される。
【0049】
図3に示されるように、容器本体30には、第2攪拌パドル52の左方にトナー量検知センサー75が設けられている。本実施形態では、トナー量検知センサー75として圧電素子を備えた圧電センサーを用いている。なお、他の異なる実施形態では、トナー量検知センサー75として、例えば、光センサーや透磁率センサー等、圧電センサーとは異なる形式のセンサーを用いても良い。トナー量検知センサー75は、制御部(図示せず)と接続されており、中間ホッパー26内のトナー量に応じてON/OFFが切り替わるように構成されている。
【0050】
前述の如く容器本体30の上面を覆う蓋体31は、容器本体30に対して超音波溶着されている。蓋体31の左右方向中央部付近には導入口76が設けられ、この導入口76を介して、トナーコンテナ25から搬送されるトナーが中間ホッパー26の内部に導入されるように構成されている。
【0051】
上記の如く構成されたものにおいて、例えば通常印刷時等に、中間ホッパー26から現像器11へのトナー供給と中間ホッパー26内のトナーの攪拌を同時に行う場合について、図5及び図6を用いて説明する。なお、図6における太線矢印は、駆動モーター56の回転の伝達方向を示している。
【0052】
まず、制御部からモーター駆動部に対して駆動指令信号(正転方向)を送信し、モーター駆動部から駆動モーター56に電流を流して、駆動モーター56のモーター軸57を正転(本実施形態では反時計回りに回転)させる。このモーター軸57の回転は、ウォーム58を介して搬送ギア38に伝達され、搬送ギア38が反時計りに回転する。これに伴って、搬送用ワンウェイクラッチ39が搬送スクリュー35の回転軸36を搬送ギア38と一体に回転させ、搬送スクリュー35が反時計回りに回転する。これにより、中間ホッパー26内のトナーが現像器11へと搬送される。
【0053】
また、上記のように駆動モーター56のモーター軸57を正転させると、この回転がウォーム58を介して第1伝達ギア62に伝達され、第1伝達ギア62が時計回りに回転する。これに伴って、第1ワンウェイクラッチ63が伝達軸61を第1伝達ギア62と一体に回転させ、伝達軸61及び第3伝達ギア71が時計回りに回転する。そして、第3伝達ギア71と大径部73を噛合させる第3アイドルギア72が反時計回りに回転し、この第3アイドルギア72の小径部74と噛合する第1攪拌ギア51及び第2攪拌ギア55が時計回りに回転する。これに伴って、第1攪拌パドル47及び第2攪拌パドル52がそれぞれ時計回りに回転し、中間ホッパー26内のトナーが攪拌されつつ、搬送スクリュー35の方向に移送される。
【0054】
なお、上記のように第1伝達ギア62が時計回りに回転すると、この第1伝達ギア62と大径部65を噛合させる第1アイドルギア64が反時計回りに回転し、この第1アイドルギア64の小径部66と噛合する第2アイドルギア67が時計回りに回転し、第2アイドルギア67と噛合する第2伝達ギア68が反時計回りに回転する。このように第2伝達ギア68が反時計回りに回転すると、第2ワンウェイクラッチ70は、第2伝達ギア68を伝達軸61に対して空転させる。従って、第2伝達ギア68から伝達軸61への回転の伝達は行われない。
【0055】
次に、例えば、中間ホッパー26から現像器11へのトナー供給を行わずに中間ホッパー26内のトナーの攪拌のみを行う場合について、図7及び図8を用いて説明する。なお、図8における太線矢印は、駆動モーター56の回転の伝達方向を示している。
【0056】
まず、制御部からモーター駆動部に対して駆動指令信号(逆転方向)を送信し、モーター駆動部から駆動モーター56に電流を流して駆動モーター56のモーター軸57を逆転(本実施形態では時計回りに回転)させる。これに伴って、このモーター軸57の回転がウォーム58を介して搬送ギア38に伝達され、搬送ギア38が時計回りに回転する。このように搬送ギア38が時計回りに回転すると、搬送用ワンウェイクラッチ39は、搬送ギア38を搬送スクリュー35の回転軸36に対して空転させるため、搬送ギア38から搬送スクリュー35への回転の伝達は行われない。従って、搬送スクリュー35は回転せず、中間ホッパー26から現像器11へのトナーの供給は行われない。
【0057】
また、上記のように駆動モーター56のモーター軸57を逆転させると、この回転がウォーム58を介して第1伝達ギア62に伝達され、第1伝達ギア62が反時計回りに回転する。このように第1伝達ギア62が反時計回りに回転すると、第1ワンウェイクラッチ63が第1伝達ギア62を伝達軸61に対して空転させる。そのため、第1伝達ギア62から伝達軸61への回転の伝達は行われない。
【0058】
一方で、上記のように第1伝達ギア62が反時計回りに回転すると、この第1伝達ギア62と大径部65を噛合させる第1アイドルギア64が時計回りに回転し、この第1アイドルギア64の小径部66と噛合する第2アイドルギア67が反時計回りに回転し、第2アイドルギア67と噛合する第2伝達ギア68が時計回りに回転する。これに伴って、第2ワンウェイクラッチ70が伝達軸61を第2伝達ギア68と一体に回転させ、伝達軸61及び第3伝達ギア71が時計回りに回転する。そして、第3伝達ギア71と大径部73を噛合させる第3アイドルギア72が反時計回りに回転し、この第3アイドルギア72の小径部74と噛合する第1攪拌ギア51及び第2攪拌ギア55が時計回りに回転する。これに伴って、第1攪拌パドル47及び第2攪拌パドル52がそれぞれ時計回りに回転し、中間ホッパー26内のトナーが攪拌される。
【0059】
なお、このような中間ホッパー26から現像器11へのトナー供給を伴わないトナーの攪拌は、例えば、スリープモードから通常モードに移行した直後や電源投入直後等のいわゆるイニシャル時に、中間ホッパー26内のトナーを均すために行われる。この場合には、検知手段40が所定のパルス数を検知するまで攪拌を行っても良い。例えば、第2攪拌パドル52の10回転分攪拌を行いたい場合には、前述の如く第2攪拌パドル52の1回転分は72パルスなので、検知手段40から制御部に出力される回転数検知信号の累積回数が、72×10=720パルスに達するまで攪拌を行えば良い。
【0060】
また、上記のような中間ホッパー26から現像器11へのトナー供給を伴わないトナーの攪拌は、例えば、トナーコンテナ25の交換直後に、中間ホッパー26内にトナーを補給しつつ中間ホッパー26内のトナーを均すために行われる。この場合には、例えば、中間ホッパー26内のトナーが満タンになり、トナー量検知センサー75から制御部に出力されるトナー量検知信号がLOWからHIに切り替わって、トナーコンテナ25から中間ホッパー26へのトナー供給が停止されるまで攪拌を行えば良い。
【0061】
本実施形態では前述の如く、駆動モーター56の正転時には搬送スクリュー35が回転し、駆動モーター56の逆転時には搬送スクリュー35が停止するように構成されているため、中間ホッパー26から現像器11へのトナー供給を行いつつ中間ホッパー26内のトナーを攪拌したい場合と、中間ホッパー26から現像器11へのトナー供給を行わずに中間ホッパー26内のトナーを攪拌したい場合の両方に対応することが可能となる。また、中間ホッパー26から現像器11へトナーを搬送していない場合でも、中間ホッパー26内のトナーを攪拌させることが可能となり、中間ホッパー26内のトナー残量を速く正確に検知することが可能となる。
【0062】
また、駆動モーター56の逆転時に各攪拌パドル47、52が駆動モーター56の正転時と同一方向に回転するように構成されているため、駆動モーター56の回転方向の正逆に関わらず、各攪拌パドル47、52によりトナーを確実に搬送スクリュー35の方向に搬送することが可能となり、トナーの搬送効率の向上を図ることが可能となる。また、各攪拌パドル47、52が、駆動モーター56の正転時及び逆転時に同一の方向に回転することで、中間ホッパー26内のトナーを各攪拌パドル47、52により均一化させる効果を高めることが可能となる。
【0063】
また、本実施形態では、駆動モーター56の正転時及び逆転時に各攪拌パドル47、52を同一方向に回転させる構成を、機械的構成を用いて容易に実現している。また、駆動モーター56の正転時に搬送スクリュー35が回転し、駆動モーター56の逆転時に搬送スクリュー35が停止する構成を、機械的構成を用いて容易に実現している。
【0064】
本実施形態では上述の如く、攪拌パドルとしての第1攪拌パドル47及び第2攪拌パドル52を用いる場合について説明したが、本実施形態のものよりも横長な中間ホッパー26を用いる場合には、図9に示されるように、第1、第2攪拌パドル47、52に加えて、第3攪拌パドル80を用いても良い。この場合には、例えば、第3アイドルギア72の小径部74を第1攪拌ギア51の大径部81と噛合させ、この第1攪拌ギア51の小径部82を、第4アイドルギア83を介して第2攪拌ギア55の小径部84と噛合させ、この第2攪拌ギア55の大径部85を、第5アイドルギア86を介して第3攪拌パドル80の回転軸87に設けられた第3攪拌ギア88と噛合させても良い。このような構成を採用することで、第1〜第3攪拌パドル47、52、80を、互いに同一の方向に回転させることが可能となる。このように、攪拌パドルの個数及び配列は、中間ホッパー26の大きさや形状に応じて、適宜変更することが可能である。
【0065】
また、本実施形態においては、駆動モーター56を右上方に向かって傾斜する姿勢で配置したが、他の異なる実施形態においては、図9に示されるように、駆動モーター56を右下方に向かって傾斜する姿勢で配置しても良い。また、他の異なる実施形態では、水平姿勢又は鉛直姿勢で駆動モーター56を配置しても良い。このように、駆動モーター56の姿勢は、中間ホッパー26の大きさや形状に応じて、適宜変更することが可能である。
【0066】
また、本実施形態では、駆動モーター56のモーター軸57が正転(反時計回りに回転)する時を、駆動モーター56が一の方向に回転する場合としたが、駆動モーター56が逆転(時計回りに回転)する時を、駆動モーター56が一の方向に回転する場合としても良い。
【0067】
また、本実施形態では、正面視における反時計回りを搬送ギア38の「一方向」とし、正面視における時計回りを搬送ギア38の「他方向」としたが、他の異なる実施形態では、正面視における時計回りを搬送ギア38の「一方向」とし、正面視における反時計回りを搬送ギア38の「他方向」としても良い。
【0068】
また、本実施形態では、正面視における時計回りを各攪拌ギア51、55の「一方向」とし、正面視における反時計回りを各攪拌ギア51、55の「他方向」としたが、他の異なる実施形態では、正面視における反時計回りを各攪拌ギア51、55の「一方向」とし、正面視における時計回りを第1、第2攪拌ギアの「他方向」としても良い。
【0069】
本実施形態では、搬送手段として搬送スクリュー35を用いたが、他の異なる実施形態では、ローラー状の部材を搬送手段として用いても良いし、排出口33を開閉するシャッターを駆動モーター56と接続して搬送手段としても良い。本実施形態では、攪拌手段として攪拌パドルを用いたが、他の異なる実施形態では、スクリュー状の部材を攪拌手段として用いても良い。
【0070】
本実施形態では、モノクロプリンター1に本発明を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の他の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【0071】
1 モノクロプリンター(画像形成装置)
25 トナーコンテナ(他のトナー収納容器)
26 中間ホッパー(トナー収納容器)
30 容器本体
33 排出口
35 搬送スクリュー(搬送手段)
36 回転軸
38 搬送ギア
39 搬送用ワンウェイクラッチ
47 第1攪拌パドル(攪拌手段)
52 第2攪拌パドル(攪拌手段)
56 駆動モーター(駆動手段)
61 伝達軸
62 第1伝達ギア
63 第1ワンウェイクラッチ
64 第1アイドルギア
67 第2アイドルギア
68 第2伝達ギア
70 第2ワンウェイクラッチ
71 第3伝達ギア

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナーを収容する容器本体と、該容器本体に設けられてトナーを排出する排出口と、前記容器本体に回転可能に設けられてトナーを攪拌する攪拌手段と、前記容器本体に回転可能に設けられて前記排出口に向けてトナーを搬送する搬送手段と、該搬送手段及び前記攪拌手段を駆動する駆動手段と、を有するトナー収納容器であって、
前記駆動手段は正逆回転可能に設けられ、
前記駆動手段が一の方向に回転すると、前記攪拌手段及び前記搬送手段が回転し、
前記駆動手段が他の方向に回転すると、該駆動手段が一の方向に回転する時と同一の方向に前記攪拌手段が回転し、前記搬送手段が回転を停止することを特徴とするトナー収納容器。
【請求項2】
前記駆動手段の回転に伴って回転するように伝達軸に設けられた第1伝達ギアと、
該第1伝達ギアが一方向に回転した場合に前記伝達軸を前記第1伝達ギアと一体に回転させ、該第1伝達ギアが他方向に回転した場合に前記伝達軸に対して前記第1伝達ギアを空転させる第1ワンウェイクラッチと、
前記第1伝達ギアと噛合する第1アイドルギアと、
該第1アイドルギアと噛合する第2アイドルギアと、
該第2アイドルギアと噛合して前記伝達軸に設けられた第2伝達ギアと、
該第2伝達ギアが一方向に回転した場合に前記伝達軸を前記第2伝達ギアと一体に回転させ、該第2伝達ギアが他方向に回転した場合に前記伝達軸に対して前記第2伝達ギアを空転させる第2ワンウェイクラッチと、
前記伝達軸に回転一体に設けられた第3伝達ギアと、を備え、
該第3伝達ギアの回転に伴って前記攪拌手段が回転するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のトナー収納容器。
【請求項3】
前記搬送手段の回転軸に設けられた搬送ギアと、
該搬送ギアが一方向に回転した場合に前記搬送手段の回転軸を前記搬送ギアと一体に回転させ、該搬送ギアが他方向に回転した場合に前記搬送手段の回転軸に対して前記搬送ギアを空転させる搬送用ワンウェイクラッチと、を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー収納容器。
【請求項4】
前記容器本体に対して他のトナー収納容器からトナーが補給されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナー収納容器。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のトナー収納容器を備えた画像形成装置。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−203100(P2012−203100A)
【公開日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−66040(P2011−66040)
【出願日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【出願人】(000006150)京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Fターム(参考)】