JP3889477B2 - Toner supply device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置におけるトナー補給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置におけるトナー補給装置の一種に、円筒状の容器本体の一端側中央部にトナー吐出口が形成され内壁面に螺旋状の突起部（リブ）が設けられたスクリューボトルタイプのトナーボトルを、現像部へのトナー導入部に連通させた状態で保持手段により略水平向きに保持するとともに、この保持手段に保持された該トナーボトルを回転駆動手段により回転させることにより、該螺旋状の突起部のトナー搬送作用によってトナーボトル内部のトナーをそのトナー吐出口から吐出させて、画像形成装置の現像部へのトナー補給を行うようにしたトナー補給装置が知られている。
【０００３】
複写機等の画像形成装置では、その本体に定着装置のような熱を発生する部分（熱源）があるため、この熱によって上記トナーボトル内の収容トナーが溶融してしまう不具合が発生する場合がある。
トナーが溶融しない場合でも、トナーボトルが高温となるため、その収容トナーの流動性が低下し、トナー補給量の減少や、トナーカートリッジの内壁に付着するトナーが多くなることにより起こるトナーエンド時のトナー残量の増大等の不具合が発生していた。このような不具合は、感光体及びその周辺機器をコンパクトなケース内にユニット化して収容した構成の、通常、プロセスカートリッジと呼ばれている小型化された画像形成装置においては、そのトナー補給装置と熱源との距離が近接するため、より顕著となる。
【０００４】
このような不具合、すなわち、トナーボトル内壁のトナー付着による補給不良や残留トナーが多くなることを防止するために、トナーボトルを叩いて振動を与えることが行われている。
具体的には、叩き部材をバネ部材等でトナーボトルの外側面に常時押圧し、トナーボトルの回転時に該トナーボトルの外側面に設けた突起を叩き部材が乗り越えて落ち込むときに衝撃を与える構成が主流となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、叩き部材が非常に強く当たる構成であるため、衝撃音が大きく、耳障りであり、ＯＡ機器の静音化という観点からも問題があった。
また、衝撃音が大きいことに比例して、叩き部材が突起を乗り越える時の抵抗が大きく、これがトナーボトルの回転駆動において大きな負荷となっていた。このため、収容トナーを吐出させるためのトナーボトルの回転駆動力を本来よりも大きくする必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、叩き部材の衝撃音を小さくできるとともに、本来のトナーボトルの回転駆動への影響を極力少なくできるトナー補給装置の提供を、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来技術における衝撃音の発生が、トナーボトルの外側面に対する叩き部材の弾性力を一気に消費する構成に起因すると認識し、叩き部材の弾性力の分散化を図ったものである。
具体的には、請求項１記載の発明では、トナーボトルを回転させて該トナーボトル内に収容されたトナーを吐出させ、画像形成装置の現像部へ補給するようにしたトナー補給装置において、上記トナーボトルの外側面に振動を与える叩き部材が備えられ、該叩き部材は外周面に複数の突起を有し、且つ、上記トナーボトルの外側面に対して、該叩き部材を支持する支持部材の弾性変形によって弾力的に当接し、上記トナーボトルが回転されると、該叩き部材は上記トナーボトルの外側面との接触摩擦により、該外側面に対して、上記突起１つによる接触と、上記突起２つによる接触とを繰り返しながら回転する、という構成を採っている。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。先ず、図１乃至図３を参照して、本発明のトナー補給装置が使用される画像形成装置（ここでは、複写機）の作像系について説明する。図１乃至図３において、感光体１は、矢印方向に回転移動しながら、除電光７により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に、感光体１は、帯電装置２により帯電され、表面電位が−９００Ｖ前後となる。帯電された感光体１は、露光部で画像光３が照射され、その画像光３の照射されない部分（画像部分）が、現像部における現像スリーブ４上のトナーによりトナー像化される。この時、現像スリーブ４には、−２００Ｖ前後のバイアスがかけられているが、感光体１の画像光３の照射されない部分（画像部分）の表面電位が−５００〜−８５０Ｖに維持されるので、この画像部分に現像スリーブ４上のトナーが付着する。感光体１が更に回転移動する間に、図示しない給紙部より転写紙が給紙される。この転写紙は、その先端と感光体１上に作られたトナー像の先端とが、転写部で一致するようなタイミングで給紙され、この転写部で転写装置５により感光体１上のトナー像を転写される。トナー像の転写された転写紙は、図示しない定着部へ送られ、図示しない定着装置の熱と圧力によりトナー像を融着された後、コピーとして機外に排出される。一方、転写紙に転写されずに感光体１上に残留したトナーは、クリーニング部のクリーニングブレード６により掻き落される。これにより、感光体１は、トナーの付着していない初期状態となり、再び次の作像工程へ移る。
【００１１】
本実施例における感光体、及び、感光体周辺に配置される帯電装置、現像部としての現像装置、クリーニング装置などの作像装置は、通常、プロセスカートリッジと呼ばれている一体の感光体回りケース４０内に、ユニット化されて納められている。このプロセスカートリッジは、図１に示すような外観を有しており、クリーニングブレード６により感光体１から掻き落された残留トナーを、図３に示すように、トナー搬送コイル８によりケース４０の手前側のリサイクルトナー搬送部へ送り、このリサイクルトナー搬送部に配設されているトナーリサイクルベルト９により、現像装置の現像剤撹拌部に送り込んで、リサイクルトナーとして再使用する仕組になっている。なお、本発明の適用対象である画像形成装置において、図２から明らかなように、上記帯電装置２及び転写装置５としてローラ型を示したが、これに限定される趣旨ではなく、ワイヤーを用いてコロナ放電をさせるタイプを備えたもので良い。
【００１２】
次に、このプロセスカートリッジ内の現像装置について説明する。図２及び図３において、現像スリーブ４は、内部に５極の磁石を配置した固定軸を有し、その外周面をアルミなどの非磁性のパイプ材で覆うように構成されており、パイプ材が回転することで、現像容器（ケース４０）内に収容されている現像剤（小さな鉄球からなるキャリアとトナーとからなる２成分現像剤）が、磁石の磁力により現像スリーブ４上に汲み上げられて、感光体１の現像部に移動される。この現像スリーブ４による感光体１への現像剤の供給量は、その過不足による画像濃度不良や濃度ムラの発生を防止するために、ドクターブレード１０により現像スリーブ４上の感光体１側への流入量が一定量となるように規制されている。
【００１３】
また、ケース４０と一体に形成された現像容器には、現像剤を撹拌・循環させるための一対の撹拌スクリュー１１が設けられており、これらの撹拌スクリュー１１の回転により、現像容器内の現像剤が撹拌されながら現像スリーブ４の軸方向に沿ってループを描くように循環搬送される。ここで、この循環により感光体１の現像部に移動された現像剤のうち、キャリアは現像スリーブ４の回転により現像容器内に取り込まれて再び循環されるが、撹拌により帯電されキャリアに付着して感光体１の現像部まで運ばれたトナーは、感光体１上に形成された画像部分に静電気力により付着して消費される。従って、この種の画像形成装置におけるトナーは、周知のように、その消費に応じて適時補給する必要があり、このプロセスカートリッジのケース４０の現像容器上部には、図１及び図２に示すように、現像容器内に新規トナーを取り込むためのトナー補給口１２が設けられている。
【００１４】
このトナー補給口１２への新規トナーの補給が、カートリッジタイプのトナー補給装置により行なわれる。本実施例におけるトナー補給装置１０００は、図４に示すように、トナー収容部材としてのスクリューボトル構造のトナーボトル１００と、トナーボトル１００の開口部又はトナー排出部としてのボトル口部１１４ｃに装着されて、トナーボトル１００のトナー吐出口１１４ｄに連通するトナー補給制御機構（トナー補給部材）の設けられた蓋部材２００と、トナーボトル１００を収納する外装部材３００とを一体に組付けて構成されている。なお、蓋部材２００と外装部材３００とを合わせて、分割された一つの外装部材と捉えることもできる。
また、本実施例における蓋部材２００及び外装部材３００は、その外形が共に角形状（ここでは略四角形状としたが、他の多角形状であってもよい）に形成されている。このため、横置きにしても転がりにくく、取り扱いに優れている。
このトナー補給装置１０００の組付けは、先ず、外装部材３００を直立させた状態とし、次いで、トナー吐出口１１４ｄが開口された状態（キャップの付いていない状態）のトナーボトル１００を外装部材３００の中に挿入し、このトナーボトル１００及び外装部材３００に蓋部材２００を取付けて組付ける。このとき、蓋部材２００と外装部材３００とは、蓋部材２００の外側端部に設けられた爪部２０１ｄが、外装部材３００の内側端部に設けられた爪部３０３ｄに係合することによって固定されるようになっている。従って、その組付けに際して接着剤等を使用する必要がなく、部品の組立や分解（リサイクル資源化）が容易となる。
また、従来のトナーボトルと蓋部材だけのものよりも、全体の組み付け強度を大きくすることができるるとともに、外装部材３００はトナーで汚染されないのでその再使用時の清掃が一切不要となり、そのままリサイクルに使用することができる。
【００１５】
トナーボトル１００には、図４に示すように、そのボトル部１１４の内方に突出する螺旋状の突起部１１４ｆが形成されており、ボトル部１１４が回転することによるこの突起部１１４ｆのトナー搬送作用によって、そのボトル口部１１４ｃのトナー吐出口１１４ｄから、収容されているトナーを吐出するように構成されている。また、このトナーボトル１００のボトル部１１４の底部には、後述するトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５と噛み合うボトルギヤ１４２が取付けられている。
【００１６】
トナーボトル１００のボトル口部１１４ｃには、蓋部材２００が装着される。この蓋部材２００の蓋部材本体２０１の内側面には、図２及び図６に示すように、開口部２０１ｅが形成されており、この開口部２０１ｅには、トナー補給量を適正化するためのスリット穴（細長い角穴）２１９ａの穿たれたＰＥＴフィルムあるいはゴム等の弾性材料からなるゲート２１９が、両面テープ等により貼り付けられている。更に、このゲート２１９の上には、未使用状態におけるトナー補給装置１０００のゲート２１９のスリット穴２１９ａからのトナー漏れを防止するためのゲートシール２１０が貼り付けられている（図６）。このゲートシール２１０は、画像形成装置本体へのトナー補給装置１０００のセット後にユーザが手前に引き抜いて取り外すことができるように、蓋部材本体２０１の手前に設けられたシール引抜きスリット２０１ａを通して、その手前側端部が外方に露出している。つまり、トナー補給装置１０００の使用に際して、このゲートシール２１０を引き抜くことにより、トナー補給が可能となる。
【００１７】
また、蓋部材本体２０１の外側開口面には、図７に示すように、蓋部材本体側のトナー補給口となるゲート２１９を覆うようにして、トナー排出カバー２０４が取り付けられている。このトナー排出カバー２０４には、ＰＥＴフィルムからなるシャッタシート２０６が両面テープ等により貼り付けられたシャッタ２０５と、シャッタ開閉スプリング２１４とが組み付けられている。シャッタ２０５は、シャッタ開閉スプリング２１４の伸長性弾力によって、装置本体にトナー補給装置１０００がセットされていない状態では、トナー排出カバー２０４の下方側に押し付けられており、これによって、蓋部材２００側のトナー吐出口となるトナー排出カバー２０４の下部のトナー排出口２０４ａが、シャッタシート２０６により閉じられている。一方、画像形成装置本体にトナー補給装置１０００がセットされた状態では、画像形成装置本体側に設けられている図示しないシャッタ開閉スロープに沿って、シャッタ２０５の腹部に形成された突起２０５ａが押し上げられることにより、シャッタシート２０６がトナー排出口２０４ａを塞ぐ位置から退避して、蓋部材２００からのトナー補給が可能となる。このシャッタ機構はトナー補給装置１０００の操作時におけるトナー漏れを防ぐ目的で設けられたものであり、その輸送時等におけるトナー漏れに対してのシール性は、前述のゲートシール２１０によって確保されている。
【００１８】
また、このトナー排出カバー２０４には、蓋部材本体２０１のシール引抜きスリット２００ａからのトナー漏れを防ぐための発泡ポリウレタンからなるシール部材２０８と、このトナー排出カバー２０４と蓋部材本体２０１の下面との間のシール性を確保するための発泡ポリウレタンからなるシール部材２０７が、それぞれ両面テープ等で貼り付けられている。
【００１９】
更に、この蓋部材２００には、その蓋部材本体２０１にトナー排出カバー２０４を取り付けた状態で、画像形成装置本体にトナー補給装置１０００をセットして、蓋部材２００側のトナー排出口２０４ａと現像装置側のトナー補給口１２とを合わせた際の、トナー補給口１２とトナー排出口２０４ａとの間のシール性を確保するためのシール部材２１２が両面テープで貼り付けられている。
このシール部材２１２は、図５に示すように、ＰＥＴフィルムからなる薄板２１２ａと、トナー補給口１２に直接貼付られる発泡ポリウレタンからなるスポンジ部材２１２ｂとから構成されている。スポンジ部材２１２ｂはトナー補給口１２とトナー排出口２０４ａとの間における弾力的な密着性を確保するもので、その中央部にはトナー排出口２０４ａよりも大きな開口２１２ｅが形成されている。一方、薄板２１２ａにはトナー排出口２０４ａに対応する開口周囲において複数の切り込み２１２ｃが形成されており、折り曲げ可能な面２１２ｄが形成されている。
【００２０】
本実施例におけるトナー排出口２０４ａ部位には、図８（ａ）に示すように、下方側、すなわち、トナー補給口１２側にテーパ面２０４ｃが形成されており、スポンジ部材２１２ｂの開口２１２ｅはこのテーパ面２０４ｃを塞がない大きさに設定されている。
トナー排出口２０４ａにスポンジ部材２１２ｂを貼り付け、さらにその上に薄板２１２ａを貼付た後、図８（ｂ）に示すように、薄板２１２ａの折り曲げ可能な面２１２ｄが指で折り曲げられてテーパ面２０４ｃに貼り付けられる。これによってシール性を有する面取り構造の連絡路が構成される。
トナー排出口２０４ａとトナー補給口１２との間の連絡路を垂直側面を有する形状とした場合、スポンジ部材２１２ｂにトナーが付着し易く、トナー補給装置１０００の交換時に付着したトナーＴが振動によって落下し、トナー汚染を来し易い。
これに対し、本構成によれば、トナーが付着しにくい平滑面を有する薄板２１２ａでスポンジ部材２１２ｂのトナー付着領域が覆われるとともに、全体的なテーパ形状によってトナー付着面積が小さくなっているので、上記トナー汚染を防止することができるとともに良好なシール機能をも得ることができる。
【００２１】
蓋部材２００の蓋部材本体２０１の内側部は、図２に示すように、円筒状に形成されており、この内側部には、トナー補給フランジ２１６が回転自在に装着されている。このトナー補給フランジ２１６は、図９及び図１０に示すように、円筒キャップ状に形成されており、その手前側面の略中央には、トナーボトル１００のボトル口部１１４ｃが挿通されることにより、このトナーボトル１００のトナー吐出口１１４ｄに連通する開口２１６ｄが穿たれている。この開口２１６ｄの周囲の側面には、手前側に突出するように２個のブラケット２１６ａがそれぞれ一体に形成されており、これらのブラケット２１６ａには、ＰＥＴフィルムなどの可撓性を有する部材からなる２枚のトナー押出し部材２１７が、両面テープによりそれぞれ貼り付けられている。
このトナー押出し部材２１７は、図２に示すように、蓋部材本体２０１の内側部にトナー補給フランジ２１６を装着した状態で、その延出端が蓋部材本体２０１の内側部の内周面に対して弾力的に密着するように形成されている。
【００２２】
また、トナー補給フランジ２１６の外周面には、この外周面と蓋部材本体２１０の内側部の内周面との隙間をシールするための、発泡ポリウレタンからなる帯状のシール部材２０９が貼付されている。更に、トナーボトル１００のトナー吐出口１１４ｄに連通するトナー補給フランジ２１６の開口２１６ｄの周囲には、この開口２１６ｄとトナーボトル１００のボトル口部１１４ｃとの隙間をシールするための、発泡ポリウレタンからなるリング状のシール部材が両面テープにより貼り付けられている。
【００２３】
また、筒状の蓋部材本体２０１の底部には、図１１に示すように、断面Ｔ字状の突縁２０１ｇが、トナーボトル１００がセットされた時にトナー吐出口１１４ｄ内の上方部付近に位置するように形成されている。そして、この突縁２０１ｇの中央の突縁には、トナー吐出口１１４ｄの周面のトナーを掻き落すためのシート状のスクレーパ１００１が、トナーボトル１００の回転方向であるＮ方向において上記突縁の前面側に両面テープで貼り付けられている。
スクレーパ１００１はＰＥＴフィルムで形成されており、図６に示すように、貼付部１００１ａと、エッジ１００１ｂを有する掻取部１００１ｃとから構成されている。トナーボトル１００がセットされると、スクレーパ１００１がトナー吐出口１１４ｄ内に入り込み、その周面にエッジ１００１ｂが接触する。トナーボトル１００の回転に伴ってエッジ１００１ｂがトナー吐出口１１４ｄの周面をスクレープする。これによって、トナー吐出口１１４ｄでのトナー滞留が防止され、安定したトナー補給量が得られる。トナーボトル１００に対してはスクレーパ１００１のみが撓んだ状態で接触するように設けてあるので、摺動抵抗が極めて小さく、トナーボトル１００の駆動トルクにはほとんど影響を与えない。また、スクレーパ１００１はトナーボトル１００の回転方向における上記突縁の前面側に貼り付けられているので、トナー吐出口１１４ｄに対する摺動抵抗は貼り付けを助長するようし作用し、よって突縁から剥がれにくくなっている。
【００２４】
次に、上記スクレーパ１００１の存在理由を説明する。
トナーの物性によってはトナー吐出口１１４ｄにおけるトナーの流動性が悪化するため、トナーによってトナー吐出口１１４ｄが閉塞されてしまう。このため、流動性の良いトナーしか使用することができず、使用できるトナーの種類が限定されてしまう。また、常温では流動性の良いトナーでも高温環境下ではトナー吐出口１１４ｄに付着し易くなり、トナー補給量が減少する。
上記スクレーパ１００１を設ける構成とすれば、トナーの種類、環境の変動に拘らずトナーの付着を防止できるので、適用対象（画像形成装置）の種別に制限がないという利点がある。
【００２５】
また、蓋部材２００がトナー補給部材を備える構成としたので、画像形成装置側に開閉栓機構を設ける必要がなく、よって装置本体の構成を簡素化でき、装置本体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、蓋部材２００にトナー補給部材を設けることにより、そのトナー補給部材のシール部材等の耐久性の必要な部分の性能が低下する前に、トナー補給装置の交換により同時にトナー補給部材も新たなものとなるので、安定したトナー補給を実現できるとともに、そのトナー補給部材のシール部材等の耐久性の必要な部分に低コストの部材を使用することが可能となる。
また、トナーの収容されるトナーボトル１００と、これとは別体の外装部材３００との二重構造としたので、トナー補給装置内部の摺動音等の動作音を遮音でき、低騒音のトナー補給装置を得ることができる。
また、装置本体の定着装置等の熱源からの熱が、外装部材３００によって遮蔽されるので、トナーの収容されているトナーボトル１００に伝わりにくくなり、トナーの溶融等の熱によって発生する不具合を防止できる。
また、トナーの充填もトナー補給装置にトナー充填口を設けて専用の設備で行なう必要がなく、既存の充填設備によりトナーの充填されたトナーボトルを外装部材３００内にセットするだけでよいので、トナー補給装置の生産性を向上させることができる。また、トナー漏れに対するシール部材が、トナーボトルの開口部のみで済むので、外装部材３００へのシールが不要となり、トナー補給装置を簡単且つ低コストに構成できる。
また、スクリューボトルからなるトナーボトル１００を用いているので、収容トナーの排出にアジテータ等のトナー搬送部材を別途設ける必要がなく、トナー補給装置の構成を簡素化できる。
【００２６】
外装部材３００は、図１２に示すように、軸受３０１と、上部ケース３０２と、下部ケース３０３とから構成されている。ここで、上部ケース３０２と下部ケース３０３とは、上部ケース３０２に設けられた爪部３０２ａが、下部ケース３０３に設けられた穴部３０３ｂに係合することによって固定されるので、その組付けに際して接着剤等を使用する必要がなく、部品の組立や分解（リサイクル資源化）が容易となる。
【００２７】
上部ケース３０２はポリスチレン（ＰＳ）で形成されており、爪部３０２ａの厚みは約１．５ｍｍに設定されている。また、図１３（上部ケース３０２の裏返し状態の部分図）に示すように、爪部３０２ａの強度を維持するために、また、成形（製造）上、所定の精度を持たせることが困難なために、各爪部３０２ａの根元部には補強リブ３０２ｃが一体に形成されている。この補強リブ３０２ｃの角度θは４５度に設定されている。補強リブ３０２ｃの補強作用によって、爪部３０２ａと穴部３０３ｂとの係合によるロック機能が長期に亘って保障される。
また、図１３に示すように、上部ケース３０２の下面には、その長手方向及び短手方向に延びる複数の補強リブが形成されているとともに、外周近傍には下部ケース３０３の壁厚に相当するゆとりをもつ位置に、且つ、周囲全体に亘って、厚肉の嵌合用リブ３０２ｄが形成されている。これに対応して、下部ケース３０３には、補強リブ３０３ｆと側面との間に切欠凹部３０３ｅが形成されている。
嵌合用リブ３０２ｄの存在によって上部ケース３０２自体の強度が更に高まることになる。また、嵌合用リブ３０２ｄと切欠凹部３０３ｅとの係合によって、下部ケース３０３の長手方向の両壁面間の距離が所定寸法より短くてもあるいは長くても、上部ケース３０２を嵌めることで確実な寸法、位置決めが得られ、上部ケース３０２を嵌めた後は下部ケース３０３の長手方向の壁面を内側に押してもつぶれることがない。すなわち、嵌合用リブ３０２ｄの存在によって、分割構造とした場合の弱点が補完されることになり、外装部材３００全体のケース強度が確保される。また、上述のように寸法誤差があっても上部ケース３０２を嵌めた後に確実な寸法、位置決めが得られので、製造精度が緩和され、生産性の向上にも寄与することとなる。
【００２８】
軸受３０１は、図１４に示すように、その軸方向に沿うように形成されたスナップ爪３０１ｂを、図１２に示す外装部材３００の下部ケース３０３の軸受支持部３０３ａに対してスナップフィットさせることにより、下部ケース３０３に固定される。スナップ爪３０１ｂの根元部分には、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、スナップ爪３０１ｂが内側に倒れて引っ掛りが弱くなるのを防止するために、倒れを規制するリブ３０１ｃが形成されている。
また、この軸受３０１の軸心の下側には、図１４（ｃ）に示すように、テーパ部３０１ａが設けられており、このテーパ部３０１ａは、図１５に示すように、画像形成装置本体内にトナー補給装置１０００を挿入した際に、画像形成装置本体側に配設されているトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５の駆動軸１１６の延出端部を、その傾斜面に沿って下から上に移動させるようになっている。これにより、トナーカートリッジ駆動ギヤ１１５が、トナーボトル１００のボトル部１１４に設けられたボトルギヤ１４２に対して、その回転軸心と直交する方向から噛み合うので、従来のトナーボトルのように、ボトルギヤとその駆動ギヤとを互いに平行な軸方向から噛み合わせる場合に生じる、ギヤ同士の干渉がなくなり、画像形成装置本体に対してトナー補給装置１０００を極めてスムーズにセットできるようになる。
【００２９】
外装部材３００の下ケース３０３には、図１２に示すように、周面に突起としてのラチェット状の歯３１９ａを複数有する叩き部材３１９が、板バネからなる支持ブラケット３２０を介して取り付けられている。叩き部材３１９はその軸部３１９ｂを下ケース３０３に取付けられる支持ブラケット３２０の穴部３２０ａに挿通されて回転可能に支持されている。
この叩き部材３１９は、外装部材３００にトナーボトル１００を組み付けた状態で、ボトル部１１４の外側面に対して、支持ブラケット３２０の弾性変形によって弾力的に当接するようになっている。
後述するトナー補給動作によりトナーボトル１００が回転されると、図１６に示すように、叩き部材３１９も接触摩擦によって転がる。この場合、ボトル部１１４の外側面に対して、歯３１９ａが１つの接触と、歯３１９ａが２つの接触とを繰り返しながら当たるので、トナーボトル１００に振動を与え、これによってボトル内壁へのトナー付着が防止される。転がりによる当接であるので、衝撃音も小さい。
図１７に示す参考例のように、ボトル部１１４の外側面に段差１１４ｇを形成した場合でも、叩き部材３１９は回転可能、すなわち、揺動可能に設けられているので、歯３１９ａ１を支点として回動（移動）しながら段階的に３１９ａ２が着地するので、一気に着地するのに比べて衝撃音が低減される。仮に叩き部材３１９が滑って回転しない場合でも同様の段階的乗り越えが行われる。
【００３０】
上記のように周面に複数の突起３１９ａを設けた叩き部材３１９の場合には、接触摩擦による回転の他に、トナーボトル１００の外側面の凹み（螺旋溝）や成型時のバリ等によっても回転するので、叩き動作を得るためにわざわざ段差を設ける必要がない。
また、叩き部材３１９は回転可能に支持されているので、トナーボトル１００に対する押圧力が強すぎた場合でも、トナーボトル１００に伴って連れ回りすることができ、これによって接触抵抗も小さくなるのでトナーボトル１００の外周面の摩耗を防止することができるとともに、トナーボトル１００の回転駆動力の妨げとなる負荷を小さくすることができる。
突起３１９ａの形状としてのは、上記ラチェット状の他に、例えば図１８に示す三角形のものや、図１９に示す台形状のものを採用することができる。
【００３１】
図２０に叩き部材の他の参考例を示す。
本参考例における叩き部材３３０は、直方体状に形成されており、軸部３３０ａを介して支持ブラケット３２０に回転可能に支持されている。図２１に示すように、叩き部材３３０がボトル部１１４の段差１１４ｇを乗り越える場合、まず、図２１（ｂ）に示すように叩き部材３３０の後半部３３０ｂが段差１１４ｇに接触した状態で回動しながら前半部３３０ｃの先端が着地し、トナーボトル１００に振動を与える。その後、図２１（ｃ）に示すように、後半部３３０ｂが着地して振動を与える。このように、段差１１４ｇを揺動構成によって段階的に乗り越えるので、上記実施例のように円形状でなくてもトナーボトル１００に振動を与えることができるとともに、衝撃音を低減することができる。
【００３２】
なお、上記各実施例ではトナーボトルが一体に組付けられるトナー補給装置１０００への叩き部材３１９，３３０の適用を説明したが、これに限定されるものではなく、トナーボトル１００が着脱可能なトナー補給装置においても同様に適用できるものである。
【００３３】
次に、トナー補給装置１０００におけるトナー補給動作について説明する。図２及び図３において、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサからなるトナー濃度センサ３４により、現像容器内を循環搬送される現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度未満であると検知されると、図示しない装置本体側の駆動部が作動して、図１５に示したトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５が回転する。このトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５は、前述したように、トナー補給装置１０００が画像形成装置本体にセットされることにより、トナー補給装置１０００内に収容されているトナーボトル１００のボトルギヤ１４２と噛み合い、この状態でトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５が回転することにより、トナーボトル１００が所定方向に回転される。
【００３４】
このとき、トナーボトル１００の頭部に設けられた突起部１１４ａ（図４）が、蓋部材２００のトナー補給フランジ２１６の内壁面に設けられたリブ２１６ｂ（図１０）に係合することにより、トナーボトル１００とトナー補給フランジ２１６とが一体的に回転する。また、このトナー補給フランジ２１６には、トナーボトル１００の頭部に設けられた突起部１１４ａとトナー補給フランジ２１６の内壁面に設けられたリブ２１６ｂとの係合が、突起部１１４ａの摩耗等により外れた場合のトナーボトル１００の空回りを防止する目的で、トナーボトルの肩部の傾斜部１１４ｂに係合する突起１２１６ｃが、その内壁面に補助的に設けられている。
【００３５】
このトナーボトル１００の回転により、そのボトル部１１４の螺旋状の突起部１１４ｆのトナー搬送作用によって、トナーはトナー補給装置１０００の端部の開口側へ搬送され、そのボトル口部１１４ｃのトナー吐出口１１４ｄから吐出されたトナーは、先ず、図２に示すように、蓋部材本体２０１とトナー補給フランジ２１６とで形成されるトナーホッパ部（トナー押出し部材２１７の回転経路内）に導入される。次いで、このトナーホッパ部に導入されたトナーは、トナー補給フランジ２１６の回転により、このトナー補給フランジ２１６と実質的に一体のトナー押出し部材２１７によって、蓋部材本体２０１の内側部の内周面に沿うように掻き上げられ、トナー押出し部材２１７がゲート２１９を通過する際に、このゲート２１９のスリット穴２１９ａを通して、蓋部材本体２０１の内側部から押し出される。
【００３６】
更に、蓋部材本体２０１の内側部から押し出されたトナーは、蓋部材本体２０１の側面に取り付けられたトナー排出カバー２０４の内側を落下し、トナー排出カバー２０４の下部に穿たれたトナー排出口２０４ａ、及び、このトナー排出口２０４ａに対向する現像装置側のトナー補給口１２を通して、現像装置内に補給される。この現像装置内へのトナー補給は、トナー濃度センサ３４が、現像容器内を循環搬送される現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度に達した状態を検知して、トナーカートリッジ駆動ギヤ１１５の駆動軸１１６の回転が停止されることによりストップされる。
【００３７】
このようにして現像装置内へのトナー補給が適時行なわれ、トナーボトル１００内のトナーがなくなると、画像形成装置本体に設けられている図示しないトナーエンド表示が点灯される。ユーザは、このトナーエンド表示の点灯を受けて、トナーのなくなった古いトナー補給装置を新しいトナー補給装置と交換する。このトナー補給装置の交換は、図２２に示すような手順で行なわれる。すなわち、ユーザは、先ず、図２２（ａ）に示すように、装置本体の前カバーを開け、ストッパ１１７を押し下げて古いトナー補給装置１０００を画像形成装置本体から取り出す。次いで、図２２（ｂ）に示すように、新しいトナー補給装置１０００を５、６回振り、トナーボトル１００内のトナーをほぐす。次に、図２２（ｃ）に示すように、この新しいトナー補給装置１０００を画像形成装置本体内にセットする。そして、このセットが適正に行なわれたか否かをストッパ１１７のロック音（あるいはロック位置）により確認し、図２２（ｄ）に示すように、この新しいトナー補給装置１０００のゲートシール２１０を引き抜いて、トナー補給が可能な状態にした後、画像形成装置本体の前カバーを閉じる。
【００３８】
一方、このトナー補給装置１０００とプロセスカートリッジ及び画像形成装置本体との位置決めは、トナー補給装置１０００の蓋部材２００の取手部に設けられた位置決め穴２０１ｂ（図５）と、プロセスカートリッジの位置決めピン１１８（図１）との嵌合、及び、トナー補給装置１０００の蓋部材本体２０１の手前側に設けられた位置決め穴２０１ｃ（図５）と、画像形成装置本体側の位置決めピン（図示せず）との嵌合によってそれぞれ行なわれる。蓋部材２００が画像形成装置本体に位置決めされて固定されることにより、外装部材３００も同時に画像形成装置本体に位置決めされて固定されることになる。蓋部材２００と外装部材３００を合わせたものを一つの外装部材と見做した場合も同様である。
【００３９】
また、本実施例におけるトナーボトル１００のボトル口部１１４ｃの肩部の形状は、図２３（ａ）に示すように、そのトナーの搬送路となる螺旋状溝部１１４ｅの幅が、図２３（ｂ）に示す従来のトナーボトル１００’の螺旋状溝部１１４ｅ’の幅よりも広くなるように形成されている。従って、本実施例におけるトナーボトル１００によれば、その１回転当りのトナー吐出量を、従来のトナーボトル１００’よりも多くできるので、トナー補給装置１０００の蓋部材２００のトナーホッパ部に、十分な量のトナーを導入させることができ、トナー補給装置１０００から現像装置へのトナー補給を常時安定させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、トナーボトルに振動を与えてその内壁へのトナーの付着を防止できるとともに、衝撃音を軽減することができる。
トナーボトルとの接触摩擦が大きい場合でも連れ回りできるのでトナーボトルの外側面の摩耗を抑制することができ、また、トナーボトルの回転駆動に対する負荷を少なくできる。
トナーボトルの外側面の摩擦や凹み、あるいは成型時のバリ等によって回転して振動を与えることができるので、叩き動作を得るための段差をわざわざ設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のトナー補給装置が使用される画像形成装置（プロセスカートリッジ）の外観を示す斜視図である。
【図２】 上記プロセスカートリッジの内部構造を示す概略断面図である。
【図３】 上記プロセスカートリッジの上部ケースを取り除いた状態の内部構造を示す斜視図である。
【図４】 本発明のトナー補給装置の構成を示す分解斜視図である。
【図５】 本発明のトナー補給装置における蓋部材の構成を示す分解斜視図である。
【図６】 本発明のトナー補給装置における蓋部材の蓋部材本体の構成を示す分解斜視図である。
【図７】 本発明のトナー補給装置における蓋部材のトナー排出カバーの構成を示す分解斜視図である。
【図８】 本発明のトナー補給装置における蓋部材のトナー排出口部位のシール構造を示す断面図で（ａ）はシール構造の完成前の状態を示す断面図、（ｂ）は完成後状態を示す断面図である。
【図９】 本発明のトナー補給装置における蓋部材のトナー補給フランジの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】 本発明のトナー補給装置における蓋部材のトナー補給フランジの構成を示す正面図、側面図、及び、要部断面図である。
【図１１】 本発明のトナー補給装置における蓋部材の蓋部材本体の斜視図である。
【図１２】 本発明のトナー補給装置における外装部材の構成を示す分解斜視図である。
【図１３】 本発明のトナー補給装置における外装部材の上部ケースの裏面の一部分を示す斜視図である。
【図１４】 本発明のトナー補給装置における外装部材の軸受の構成を示す平面図、正面図、断面図、及び、背面図である。
【図１５】 本発明のトナー補給装置におけるトナーボトルのボトルギヤとトナーカートリッジ駆動ギヤとの噛み合いを説明するための概略側面図である。
【図１６】 本発明のトナー補給装置における叩き部材とトナーボトルとの関係を示す概略側面図である。
【図１７】 図１６で示した叩き部材の参考例における動作を示す概略側面図である。
【図１８】 図１６で示した叩き部材の変形例を示す側面図である。
【図１９】 図１６で示した叩き部材のさらに他の変形例を示す側面図である。
【図２０】 他の参考例における叩き部材の斜視図である。
【図２１】 図２０で示した叩き部材の動作を示す概略側面図である。
【図２２】 本発明のトナー補給装置の装置本体へのセット操作の手順を示す概略工程図である。
【図２３】 本発明のトナー補給装置におけるトナーボトルと従来のトナーボトルとの肩部の形状の違いを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１００ トナーボトル
３１９，３３０ 叩き部材
３１９ａ 突起[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner replenishing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a kind of toner replenishing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., a toner discharge port is formed at a central portion on one end side of a cylindrical container body, and a spiral protrusion (rib) is formed on an inner wall surface. The provided screw bottle type toner bottle is held in a substantially horizontal direction by the holding means in a state where it is communicated with the toner introducing portion to the developing portion, and the toner bottle held by the holding means is rotated by the rotation driving means. Thus, a toner replenishing device is known in which the toner in the toner bottle is ejected from the toner ejection port by the toner conveying action of the spiral protrusion, and the toner is replenished to the developing portion of the image forming apparatus. It has been.
[0003]
In an image forming apparatus such as a copying machine, there is a part (heat source) that generates heat like a fixing device in its main body, and this heat may cause a problem that the toner contained in the toner bottle melts. is there.
Even when the toner does not melt, the toner bottle becomes high temperature, so that the fluidity of the contained toner decreases, the toner replenishment amount decreases, and the amount of toner adhering to the inner wall of the toner cartridge increases. Problems such as an increase in the remaining amount of toner have occurred. Such inconvenience is caused by the toner replenishing device in a downsized image forming apparatus generally called a process cartridge having a structure in which the photosensitive member and its peripheral devices are housed in a compact case. Since the distance to the heat source is close, it becomes more prominent.
[0004]
In order to prevent such problems, that is, supply failure due to toner adhesion on the inner wall of the toner bottle and increase in residual toner, the toner bottle is struck to give vibration.
Specifically, the hitting member is always pressed against the outer surface of the toner bottle by a spring member or the like, and an impact is applied when the hitting member falls over the protrusion provided on the outer surface of the toner bottle when the toner bottle rotates. Has become the mainstream.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the hitting member is very strong, so that the impact sound is large and harsh, and there is a problem from the viewpoint of noise reduction of the OA equipment.
In addition, in proportion to the large impact sound, the resistance when the hitting member goes over the protrusion is large, and this is a large load in the rotation driving of the toner bottle. For this reason, it is necessary to increase the rotational driving force of the toner bottle for discharging the stored toner.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a toner replenishing device that can reduce the impact sound of the hitting member and reduce the influence on the original rotational driving of the toner bottle as much as possible.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention recognizes that the generation of impact noise in the prior art is due to the configuration that consumes the elastic force of the hitting member against the outer surface of the toner bottle at once, and aims to disperse the elastic force of the hitting member.
Specifically, in the first aspect of the present invention, in the toner replenishing device in which the toner bottle is rotated to discharge the toner contained in the toner bottle and replenished to the developing unit of the image forming apparatus, A tapping member that applies vibration to the outer surface of the toner bottle is provided. When the toner bottle is rotated by elastically abutting the outer surface of the toner bottle by elastic deformation of the support member that supports the tapping member and having a plurality of protrusions on the outer peripheral surface, The hitting member rotates while repeating contact with one protrusion and contact with the two protrusions against the outer surface by contact friction with the outer surface of the toner bottle. , Is adopted.
[0010]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an image forming system of an image forming apparatus (here, a copying machine) in which the toner replenishing device of the present invention is used will be described with reference to FIGS. 1 to 3, the photosensitive member 1 is neutralized by the neutralizing light 7 while rotating in the direction of the arrow, and the surface potential is averaged to a reference potential of 0 to -150V. Next, the photoreceptor 1 is charged by the charging device 2, and the surface potential becomes about -900V. The charged photoreceptor 1 is irradiated with the image light 3 at the exposure portion, and a portion (image portion) where the image light 3 is not irradiated is converted into a toner image by the toner on the developing sleeve 4 in the developing portion. At this time, although the bias of about −200 V is applied to the developing sleeve 4, the surface potential of the portion (image portion) where the image light 3 of the photoreceptor 1 is not irradiated is maintained at −500 to −850 V. The toner on the developing sleeve 4 adheres to this image portion. While the photosensitive member 1 further rotates, the transfer paper is fed from a paper feed unit (not shown). The transfer paper is fed at a timing such that the front end of the transfer paper and the front end of the toner image formed on the photoconductor 1 coincide with each other at the transfer unit, and the toner on the photoconductor 1 is transferred by the transfer device 5 at the transfer unit. The image is transferred. The transfer paper on which the toner image is transferred is sent to a fixing unit (not shown), and the toner image is fused by heat and pressure of a fixing device (not shown), and then discharged out of the machine as a copy. On the other hand, toner remaining on the photoreceptor 1 without being transferred to the transfer paper is scraped off by the cleaning blade 6 of the cleaning unit. As a result, the photosensitive member 1 is in an initial state where no toner is attached, and the process proceeds to the next image forming process again.
[0011]
An image forming device such as a photosensitive member, a charging device arranged around the photosensitive member, a developing device as a developing unit, and a cleaning device in this embodiment is usually a case around a single photosensitive member called a process cartridge. In 40, it is stored as a unit. This process cartridge has an appearance as shown in FIG. 1, and residual toner scraped off from the photosensitive member 1 by the cleaning blade 6 is moved to the front of the case 40 by a toner conveying coil 8 as shown in FIG. The recycle toner is transported to the recycle toner transport section on the side, and is sent to the developer stirring section of the developing device by the toner recycle belt 9 disposed in the recycle toner transport section, and is reused as recycled toner. In the image forming apparatus to which the present invention is applied, as is apparent from FIG. 2, the charging device 2 and the transfer device 5 are shown as roller types. However, the present invention is not limited to this, and wires are used. It may be provided with a type that causes corona discharge.
[0012]
Next, the developing device in the process cartridge will be described. 2 and 3, the developing sleeve 4 has a fixed shaft in which a 5-pole magnet is arranged, and is configured to cover the outer peripheral surface with a non-magnetic pipe material such as aluminum. , The developer contained in the developing container (case 40) (two-component developer consisting of a carrier made of small iron balls and toner) is pumped onto the developing sleeve 4 by the magnetic force of the magnet. Then, it is moved to the developing portion of the photoreceptor 1. The developer is supplied to the photosensitive member 1 by the developing sleeve 4 in order to prevent the occurrence of image density defect and density unevenness due to the excess or shortage to the photosensitive member 1 side on the developing sleeve 4 by the doctor blade 10. The amount of inflow is regulated to be a constant amount.
[0013]
The developer container formed integrally with the case 40 is provided with a pair of agitating screws 11 for agitating and circulating the developer. By the rotation of the agitating screws 11, the developer in the developing container is provided. Is circulated and conveyed so as to draw a loop along the axial direction of the developing sleeve 4 while being stirred. Here, among the developer moved to the developing portion of the photosensitive member 1 by this circulation, the carrier is taken into the developing container by the rotation of the developing sleeve 4 and circulated again, but is charged by stirring and attached to the carrier. The toner transported to the developing portion of the photoreceptor 1 is consumed by adhering to the image portion formed on the photoreceptor 1 by electrostatic force. Therefore, as is well known, the toner in this type of image forming apparatus needs to be replenished in a timely manner according to its consumption, and the upper part of the developing container of the process cartridge case 40 is shown in FIGS. In addition, a toner replenishing port 12 for taking in new toner into the developing container is provided.
[0014]
New toner is supplied to the toner supply port 12 by a cartridge type toner supply device. As shown in FIG. 4, the toner replenishing device 1000 according to the present embodiment is mounted on a toner bottle 100 having a screw bottle structure as a toner accommodating member and a bottle opening 114c as an opening portion or a toner discharge portion of the toner bottle 100. The lid member 200 provided with the toner supply control mechanism (toner supply member) communicating with the toner discharge port 114d of the toner bottle 100 and the exterior member 300 for storing the toner bottle 100 are integrally assembled. Yes. Note that the lid member 200 and the exterior member 300 can be combined to be regarded as one divided exterior member.
In addition, the lid member 200 and the exterior member 300 in the present embodiment are both formed in a square shape (here, a substantially rectangular shape, but may be another polygonal shape). For this reason, even if it is placed horizontally, it is difficult to roll and is excellent in handling.
In the assembly of the toner replenishing device 1000, first, the exterior member 300 is brought into an upright state, and then the toner bottle 100 in a state where the toner discharge port 114d is opened (the cap is not attached) is attached to the exterior member 300. The lid member 200 is attached to the toner bottle 100 and the exterior member 300 and assembled. At this time, the lid member 200 and the exterior member 300 are fixed by engaging the claw portion 201 d provided at the outer end portion of the lid member 200 with the claw portion 303 d provided at the inner end portion of the exterior member 300. It has come to be. Therefore, it is not necessary to use an adhesive or the like for the assembly, and the assembly and disassembly (recycling of resources) of parts is facilitated.
In addition, the overall assembly strength can be increased as compared with the conventional toner bottle and lid member alone, and the exterior member 300 is not contaminated with toner, so that no cleaning is required at the time of reuse, and it is recycled as it is. Can be used for
[0015]
As shown in FIG. 4, the toner bottle 100 is formed with a spiral protrusion 114 f that protrudes inward of the bottle portion 114, and the toner conveyance of the protrusion 114 f when the bottle portion 114 rotates. By the action, the contained toner is discharged from the toner discharge port 114d of the bottle port portion 114c. Further, a bottle gear 142 that meshes with a toner cartridge driving gear 115 described later is attached to the bottom of the bottle portion 114 of the toner bottle 100.
[0016]
A lid member 200 is attached to the bottle mouth portion 114 c of the toner bottle 100. As shown in FIGS. 2 and 6, an opening 201e is formed on the inner surface of the lid member main body 201 of the lid member 200, and the opening 201e is used to optimize the amount of toner replenishment. A gate 219 made of an elastic material such as a PET film or rubber having a slit hole (elongated square hole) 219a is attached with a double-sided tape or the like. Further, a gate seal 210 for preventing toner leakage from the slit hole 219a of the gate 219 of the toner replenishing device 1000 when not in use is affixed on the gate 219 (FIG. 6). The gate seal 210 passes through a seal pulling slit 201a provided in front of the lid member main body 201 so that the user can pull it out and remove it after setting the toner replenishing device 1000 in the image forming apparatus main body. Side edges are exposed to the outside. That is, when the toner replenishing device 1000 is used, the toner can be replenished by pulling out the gate seal 210.
[0017]
Further, as shown in FIG. 7, a toner discharge cover 204 is attached to the outer opening surface of the lid member main body 201 so as to cover a gate 219 serving as a toner supply port on the lid member main body side. The toner discharge cover 204 is assembled with a shutter 205 on which a shutter sheet 206 made of PET film is attached with a double-sided tape or the like, and a shutter opening / closing spring 214. The shutter 205 is pressed to the lower side of the toner discharge cover 204 by the extensible elasticity of the shutter opening / closing spring 214 when the toner supply device 1000 is not set in the apparatus main body. A toner discharge port 204 a below the toner discharge cover 204 serving as a toner discharge port is closed by a shutter sheet 206. On the other hand, in a state where the toner replenishing device 1000 is set in the image forming apparatus main body, the protrusion 205a formed on the abdomen of the shutter 205 is pushed up along a shutter opening / closing slope (not shown) provided on the image forming apparatus main body side. As a result, the shutter sheet 206 is retracted from the position where it closes the toner discharge port 204a, and the toner can be supplied from the lid member 200. This shutter mechanism is provided for the purpose of preventing toner leakage during operation of the toner replenishing device 1000, and the above-described gate seal 210 ensures sealing performance against toner leakage during transportation. .
[0018]
Further, the toner discharge cover 204 includes a seal member 208 made of polyurethane foam for preventing toner leakage from the seal extraction slit 200a of the lid member main body 201, and the toner discharge cover 204 and the lower surface of the lid member main body 201. Sealing members 207 made of polyurethane foam for securing a sealing property between them are respectively attached with a double-sided tape or the like.
[0019]
Further, in this lid member 200, with the toner discharge cover 204 attached to the lid member main body 201, the toner replenishing device 1000 is set in the image forming apparatus main body, and the toner discharge port 204a on the lid member 200 side and development are performed. A seal member 212 for securing a sealing property between the toner supply port 12 and the toner discharge port 204a when the toner supply port 12 on the apparatus side is combined is attached with a double-sided tape.
As shown in FIG. 5, the seal member 212 includes a thin plate 212 a made of a PET film and a sponge member 212 b made of foamed polyurethane that is directly attached to the toner supply port 12. The sponge member 212b ensures elastic adhesion between the toner supply port 12 and the toner discharge port 204a, and an opening 212e larger than the toner discharge port 204a is formed at the center thereof. On the other hand, the thin plate 212a is formed with a plurality of cuts 212c around the opening corresponding to the toner discharge port 204a, and a foldable surface 212d is formed.
[0020]
As shown in FIG. 8A, a tapered surface 204c is formed on the toner discharge port 204a portion in the present embodiment on the lower side, that is, on the toner supply port 12 side. The size is set so as not to block the tapered surface 204c.
After the sponge member 212b is attached to the toner discharge port 204a and the thin plate 212a is further attached thereon, as shown in FIG. 8B, the foldable surface 212d of the thin plate 212a is bent with a finger to form a tapered surface 204c. Is pasted. Thus, a communication path having a chamfered structure having a sealing property is formed.
When the communication path between the toner discharge port 204a and the toner supply port 12 has a shape having a vertical side surface, the toner easily adheres to the sponge member 212b, and the toner T attached when the toner supply device 1000 is replaced falls due to vibration. However, toner contamination is likely to occur.
On the other hand, according to this configuration, the toner adhesion area of the sponge member 212b is covered with the thin plate 212a having a smooth surface to which the toner is difficult to adhere, and the toner adhesion area is reduced by the overall taper shape. The toner contamination can be prevented and a good sealing function can be obtained.
[0021]
As shown in FIG. 2, the inner side portion of the lid member main body 201 of the lid member 200 is formed in a cylindrical shape, and a toner supply flange 216 is rotatably mounted on the inner side portion. The toner replenishing flange 216 is formed in a cylindrical cap shape as shown in FIGS. 9 and 10, and the bottle mouth portion 114 c of the toner bottle 100 is inserted in the approximate center of the front side surface thereof. An opening 216d communicating with the toner discharge port 114d of the toner bottle 100 is formed. Two brackets 216a are integrally formed on the side surface around the opening 216d so as to protrude to the front side, and these brackets 216a are made of a flexible member such as a PET film. Two toner extruding members 217 are attached to each other by double-sided tape.
As shown in FIG. 2, the toner push-out member 217 has an extended end with respect to the inner peripheral surface of the inner side of the lid member main body 201 with the toner supply flange 216 attached to the inner side of the lid member main body 201. It is formed to be in close contact with each other.
[0022]
A belt-like seal member 209 made of polyurethane foam is attached to the outer peripheral surface of the toner supply flange 216 to seal a gap between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the inner side of the lid member main body 210. . Further, the periphery of the opening 216d of the toner supply flange 216 communicating with the toner discharge port 114d of the toner bottle 100 is made of foamed polyurethane for sealing a gap between the opening 216d and the bottle opening 114c of the toner bottle 100. A ring-shaped seal member is affixed with a double-sided tape.
[0023]
Further, as shown in FIG. 11, a protruding edge 201g having a T-shaped cross section is located near the upper portion in the toner discharge port 114d when the toner bottle 100 is set, at the bottom of the cylindrical lid member main body 201. It is formed to do. Further, a sheet-shaped scraper 1001 for scraping off toner on the peripheral surface of the toner discharge port 114 d is provided at the center of the protrusion 201 g at the center in the N direction, which is the rotation direction of the toner bottle 100. It is affixed to the front side with double-sided tape.
The scraper 1001 is formed of a PET film, and as shown in FIG. 6, includes a pasting part 1001a and a scraping part 1001c having an edge 1001b. When the toner bottle 100 is set, the scraper 1001 enters the toner discharge port 114d, and the edge 1001b contacts the peripheral surface. As the toner bottle 100 rotates, the edge 1001b scrapes the peripheral surface of the toner discharge port 114d. As a result, toner retention at the toner discharge port 114d is prevented, and a stable toner supply amount can be obtained. Since only the scraper 1001 is in contact with the toner bottle 100 in a bent state, the sliding resistance is extremely small, and the driving torque of the toner bottle 100 is hardly affected. Further, since the scraper 1001 is affixed to the front side of the protruding edge in the rotation direction of the toner bottle 100, the sliding resistance with respect to the toner discharge port 114d acts to promote the affixing, and is thus peeled off from the protruding edge. It has become difficult.
[0024]
Next, the reason why the scraper 1001 exists will be described.
Depending on the physical properties of the toner, the fluidity of the toner at the toner discharge port 114d deteriorates, and the toner discharge port 114d is blocked by the toner. For this reason, only toner with good fluidity can be used, and the types of toner that can be used are limited. Further, even toner having good fluidity at normal temperature is likely to adhere to the toner discharge port 114d in a high temperature environment, and the amount of toner replenishment is reduced.
The configuration in which the scraper 1001 is provided has an advantage that there is no restriction on the type of application target (image forming apparatus) because the adhesion of the toner can be prevented regardless of the type of toner and the change in environment.
[0025]
In addition, since the lid member 200 includes a toner replenishing member, there is no need to provide an opening / closing plug mechanism on the image forming apparatus side, so that the configuration of the apparatus main body can be simplified, and the apparatus main body can be reduced in size and cost. Can be planned.
Further, by providing the toner replenishing member on the lid member 200, the toner replenishing member is also replaced with a new one by replacing the toner replenishing device before the performance of the durability-requiring part such as the seal member of the toner replenishing member is deteriorated. Therefore, stable toner replenishment can be realized, and a low-cost member can be used for a portion requiring durability such as a seal member of the toner replenishing member.
Further, since the toner bottle 100 in which the toner is accommodated and the exterior member 300 which is separate from the double structure, the operation sound such as the sliding sound inside the toner replenishing device can be insulated, and the low noise toner. A replenishing device can be obtained.
In addition, since heat from a heat source such as a fixing device of the apparatus main body is shielded by the exterior member 300, it is difficult to transmit to the toner bottle 100 in which the toner is accommodated, and a problem caused by heat such as melting of the toner is prevented. it can.
Further, it is not necessary to fill the toner with a dedicated facility by providing a toner filling port in the toner replenishing device, and it is only necessary to set a toner bottle filled with toner in the exterior member 300 by the existing filling facility. Productivity of the toner replenishing device can be improved. Further, since the seal member for toner leakage is only the opening portion of the toner bottle, it is not necessary to seal the exterior member 300, and the toner replenishing device can be configured easily and at low cost.
Further, since the toner bottle 100 formed of a screw bottle is used, it is not necessary to separately provide a toner conveying member such as an agitator for discharging the stored toner, and the configuration of the toner replenishing device can be simplified.
[0026]
As illustrated in FIG. 12, the exterior member 300 includes a bearing 301, an upper case 302, and a lower case 303. Here, the upper case 302 and the lower case 303 are fixed by engaging a claw 302a provided in the upper case 302 with a hole 303b provided in the lower case 303. There is no need to use an adhesive or the like, and it is easy to assemble and disassemble parts (recycle resources).
[0027]
The upper case 302 is made of polystyrene (PS), and the thickness of the claw portion 302a is set to about 1.5 mm. Further, as shown in FIG. 13 (partial view of the upper case 302 turned upside down), it is difficult to maintain the strength of the claw portion 302a and to have a predetermined accuracy in molding (manufacturing). In addition, a reinforcing rib 302c is integrally formed at the base of each claw 302a. The angle θ of the reinforcing rib 302c is set to 45 degrees. By the reinforcing action of the reinforcing rib 302c, the locking function by the engagement between the claw portion 302a and the hole portion 303b is ensured for a long period of time.
As shown in FIG. 13, a plurality of reinforcing ribs extending in the longitudinal direction and the short side direction are formed on the lower surface of the upper case 302 and correspond to the wall thickness of the lower case 303 in the vicinity of the outer periphery. A thick fitting rib 302d is formed at a position having a space and over the entire periphery. Correspondingly, in the lower case 303, a notch recess 303e is formed between the reinforcing rib 303f and the side surface.
The presence of the fitting rib 302d further increases the strength of the upper case 302 itself. In addition, the engagement between the fitting rib 302d and the notch recess 303e allows the upper case 302 to be fitted with a certain dimension even if the distance between both wall surfaces in the longitudinal direction of the lower case 303 is shorter or longer than a predetermined dimension. After the positioning is obtained and the upper case 302 is fitted, it is not crushed even if the longitudinal wall surface of the lower case 303 is pushed inward. That is, the presence of the fitting rib 302d supplements the weak point of the split structure, and the case strength of the entire exterior member 300 is ensured. In addition, even if there is a dimensional error as described above, reliable dimensions and positioning can be obtained after the upper case 302 is fitted, so that the manufacturing accuracy is relaxed and the productivity is improved.
[0028]
As shown in FIG. 14, the bearing 301 is snap-fitted to a bearing support portion 303a of the lower case 303 of the exterior member 300 shown in FIG. 12 with a snap claw 301b formed along the axial direction thereof. , Fixed to the lower case 303. As shown in FIGS. 14A and 14B, ribs 301c for restricting the fall of the snap claw 301b are provided at the base of the snap claw 301b in order to prevent the snap claw 301b from falling inward and weakening the catch. Is formed.
Further, as shown in FIG. 14C, a tapered portion 301a is provided on the lower side of the shaft center of the bearing 301. The tapered portion 301a is provided in the main body of the image forming apparatus as shown in FIG. When the toner replenishing device 1000 is inserted, the extended end portion of the drive shaft 116 of the toner cartridge drive gear 115 disposed on the image forming apparatus main body side moves from the bottom to the top along the inclined surface. It is supposed to let you. As a result, the toner cartridge drive gear 115 meshes with the bottle gear 142 provided in the bottle portion 114 of the toner bottle 100 from the direction orthogonal to the rotation axis, so that the bottle gear and its There is no interference between the gears, which occurs when the drive gears are engaged with each other from the mutually parallel axial directions, and the toner replenishing device 1000 can be set very smoothly on the image forming apparatus main body.
[0029]
As shown in FIG. 12, a tapping member 319 having a plurality of ratchet-like teeth 319a on the peripheral surface is attached to the lower case 303 of the exterior member 300 via a support bracket 320 made of a leaf spring. . The hitting member 319 is rotatably supported by inserting a shaft portion 319b into a hole 320a of a support bracket 320 attached to the lower case 303.
The hitting member 319 is configured to elastically contact the outer surface of the bottle portion 114 by elastic deformation of the support bracket 320 in a state where the toner bottle 100 is assembled to the exterior member 300.
When the toner bottle 100 is rotated by a toner replenishment operation to be described later, as shown in FIG. In this case, on the outer surface of the bottle part 114 for, Teeth 319a While one contact and tooth 319a repeating two contacts Therefore, the toner bottle 100 is vibrated, thereby preventing the toner from adhering to the inner wall of the bottle. Since the contact is caused by rolling, the impact sound is small.
As shown in FIG. Reference example As described above, even when the step 114g is formed on the outer surface of the bottle portion 114, the tapping member 319 is provided so as to be rotatable, that is, swingable, so that the step is performed while rotating (moving) with the tooth 319a1 as a fulcrum. Since 319a2 lands on the ground, the impact sound is reduced as compared with landing at a stretch. Even if the tapping member 319 slips and does not rotate, the same stepping over is performed.
[0030]
In the case of the hitting member 319 provided with a plurality of protrusions 319a on the peripheral surface as described above, in addition to rotation due to contact friction, a dent (spiral groove) on the outer surface of the toner bottle 100, a burr at the time of molding, or the like Since it rotates, it is not necessary to provide a step to obtain a hitting operation.
Further, since the hitting member 319 is rotatably supported, even if the pressing force against the toner bottle 100 is too strong, the tapping member 319 can be rotated along with the toner bottle 100, thereby reducing the contact resistance. Wear of the outer peripheral surface of the bottle 100 can be prevented, and a load that hinders the rotational driving force of the toner bottle 100 can be reduced.
As the shape of the protrusion 319a, in addition to the ratchet shape, for example, a triangular shape shown in FIG. 18 or a trapezoidal shape shown in FIG. 19 can be adopted.
[0031]
FIG. 20 shows another hitting member. Reference example Indicates.
Reference example The striking member 330 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is rotatably supported by the support bracket 320 via the shaft portion 330a. As shown in FIG. 21, when the hitting member 330 gets over the step 114g of the bottle portion 114, first, as shown in FIG. 21 (b), the hitting member 330 rotates with the rear half portion 330b of the hitting member 330 in contact with the step 114g. However, the front end of the front half 330 c lands, and the toner bottle 100 is vibrated. Thereafter, as shown in FIG. 21C, the rear half portion 330b lands and gives vibration. Thus, since the step 114g is stepped over by the swinging configuration, the toner bottle 100 can be vibrated even if it is not circular as in the above embodiment, and the impact sound can be reduced.
[0032]
In each of the above embodiments, the application of the tapping members 319 and 330 to the toner replenishing device 1000 in which the toner bottle is integrally assembled has been described. However, the present invention is not limited to this, and the toner to which the toner bottle 100 can be attached and detached is described. The same applies to the replenishing device.
[0033]
Next, a toner supply operation in the toner supply device 1000 will be described. 2 and 3, the toner concentration sensor 34 including a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer detects that the toner concentration of the developer circulated and conveyed in the developing container is less than the reference toner concentration. Then, the driving unit on the apparatus main body side (not shown) is operated, and the toner cartridge driving gear 115 shown in FIG. 15 is rotated. As described above, the toner cartridge driving gear 115 is engaged with the bottle gear 142 of the toner bottle 100 accommodated in the toner replenishing device 1000 when the toner replenishing device 1000 is set in the image forming apparatus main body. As the toner cartridge driving gear 115 rotates, the toner bottle 100 rotates in a predetermined direction.
[0034]
At this time, the protrusion 114 a (FIG. 4) provided on the head of the toner bottle 100 is engaged with the rib 216 b (FIG. 10) provided on the inner wall surface of the toner supply flange 216 of the lid member 200. The toner bottle 100 and the toner supply flange 216 rotate integrally. Further, the toner replenishment flange 216 has an engagement between a protrusion 114a provided on the head of the toner bottle 100 and a rib 216b provided on the inner wall surface of the toner supply flange 216 due to wear of the protrusion 114a or the like. For the purpose of preventing idle rotation of the toner bottle 100 when it comes off, a protrusion 1216c that engages with the inclined portion 114b of the shoulder portion of the toner bottle is provided on the inner wall surface as an auxiliary.
[0035]
Due to the rotation of the toner bottle 100, the toner is transported to the opening side of the end of the toner replenishing device 1000 by the toner transporting action of the spiral protrusion 114f of the bottle 114, and the toner discharge port of the bottle mouth 114c. As shown in FIG. 2, the toner discharged from 114 d is first introduced into a toner hopper portion (within the rotation path of the toner push-out member 217) formed by the lid member main body 201 and the toner supply flange 216. Next, the toner introduced into the toner hopper is moved along the inner peripheral surface of the inner side portion of the lid member main body 201 by the toner push-out member 217 substantially integrated with the toner supply flange 216 by the rotation of the toner supply flange 216. When the toner extruding member 217 passes through the gate 219, the toner extruding member 217 is pushed out from the inner side of the lid member main body 201 through the slit hole 219a of the gate 219.
[0036]
Further, the toner pushed out from the inner side of the lid member main body 201 falls on the inner side of the toner discharge cover 204 attached to the side surface of the lid member main body 201, and the toner discharge port 204 a formed in the lower portion of the toner discharge cover 204. Then, the toner is supplied into the developing device through the toner supply port 12 on the developing device side facing the toner discharge port 204a. To replenish the toner into the developing device, the toner concentration sensor 34 detects a state where the toner concentration of the developer circulated and conveyed in the developing container reaches the reference toner concentration, and the drive shaft of the toner cartridge driving gear 115 is detected. It stops when the rotation of 116 is stopped.
[0037]
In this way, when toner is replenished into the developing device in a timely manner and the toner in the toner bottle 100 runs out, a toner end display (not shown) provided in the image forming apparatus main body is turned on. In response to the lighting of the toner end display, the user replaces the old toner supply device that has run out of toner with a new toner supply device. The replacement of the toner replenishing device is performed according to the procedure shown in FIG. That is, first, as shown in FIG. 22A, the user opens the front cover of the apparatus main body, depresses the stopper 117, and takes out the old toner supply apparatus 1000 from the image forming apparatus main body. Next, as shown in FIG. 22B, the new toner supply device 1000 is shaken five or six times to loosen the toner in the toner bottle 100. Next, as shown in FIG. 22C, the new toner replenishing device 1000 is set in the image forming apparatus main body. Then, it is confirmed whether or not the setting is properly performed by the locking sound (or the locking position) of the stopper 117, and the gate seal 210 of the new toner replenishing device 1000 is pulled out as shown in FIG. After the toner can be supplied, the front cover of the image forming apparatus main body is closed.
[0038]
On the other hand, the toner replenishing device 1000 and the process cartridge and the image forming apparatus main body are positioned by positioning holes 201b (FIG. 5) provided in the handle portion of the lid member 200 of the toner replenishing device 1000 and the positioning pins 118 of the process cartridge. And a positioning hole 201c (FIG. 5) provided on the front side of the lid member main body 201 of the toner replenishing device 1000, and a positioning pin (not shown) on the image forming apparatus main body side. This is performed by fitting. By positioning and fixing the lid member 200 to the image forming apparatus main body, the exterior member 300 is simultaneously positioned and fixed to the image forming apparatus main body. The same applies when a combination of the lid member 200 and the exterior member 300 is regarded as one exterior member.
[0039]
Further, as shown in FIG. 23A, the shape of the shoulder portion of the bottle mouth portion 114c of the toner bottle 100 in the present embodiment is such that the width of the spiral groove portion 114e serving as the toner conveyance path is as shown in FIG. The width of the spiral groove 114e ′ of the conventional toner bottle 100 ′ shown in FIG. Therefore, according to the toner bottle 100 in the present embodiment, the toner discharge amount per one rotation can be larger than that of the conventional toner bottle 100 ′, so that the toner hopper portion of the lid member 200 of the toner replenishing device 1000 has a sufficient amount. An amount of toner can be introduced, and toner replenishment from the toner replenishing device 1000 to the developing device can be constantly stabilized.
[0040]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1 The The toner bottle can be vibrated to prevent the toner from adhering to the inner wall, and the impact sound can be reduced.
Even if the contact friction with the toner bottle is large, it can be rotated, so that the wear on the outer surface of the toner bottle can be suppressed, and the load on the rotational driving of the toner bottle can be reduced.
Since it can be vibrated by being rotated by friction or dents on the outer surface of the toner bottle or burrs at the time of molding, it is not necessary to provide a step for obtaining a hitting operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an image forming apparatus (process cartridge) in which a toner supply device of the present invention is used.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an internal structure of the process cartridge.
FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the process cartridge with the upper case removed.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of a toner supply device of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of a lid member in the toner supply device of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a lid member main body of the lid member in the toner supply device of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a toner discharge cover of a lid member in the toner supply device of the present invention.
8A is a cross-sectional view showing a seal structure of a toner discharge port portion of a lid member in the toner replenishing device of the present invention, FIG. 8A is a cross-sectional view showing a state before completion of the seal structure, and FIG. It is sectional drawing shown.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a configuration of a toner supply flange of a lid member in the toner supply device of the present invention.
FIGS. 10A and 10B are a front view, a side view, and a cross-sectional view of a main part showing a configuration of a toner supply flange of a lid member in the toner supply device of the present invention. FIGS.
FIG. 11 is a perspective view of the lid member body of the lid member in the toner supply device of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an exterior member in the toner supply device of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a part of the back surface of the upper case of the exterior member in the toner supply device of the present invention.
FIGS. 14A and 14B are a plan view, a front view, a cross-sectional view, and a rear view showing a configuration of a bearing of an exterior member in the toner supply device of the present invention. FIGS.
FIG. 15 is a schematic side view for explaining meshing of the bottle gear of the toner bottle and the toner cartridge drive gear in the toner replenishing device of the present invention.
FIG. 16 is a schematic side view showing a relationship between a hitting member and a toner bottle in the toner supply device of the present invention.
17 is a view of the hitting member shown in FIG. In the reference example It is a schematic side view which shows operation | movement.
FIG. 18 is a side view showing a modification of the hitting member shown in FIG.
FIG. 19 is a side view showing still another modification of the hitting member shown in FIG.
Fig. 20 Other Reference example It is a perspective view of the hitting member in.
21 is a schematic side view showing the operation of the hitting member shown in FIG.
FIG. 22 is a schematic process diagram showing a procedure for setting the toner replenishing device of the present invention to the apparatus main body.
FIG. 23 is a schematic perspective view showing a difference in shape of a shoulder portion between a toner bottle and a conventional toner bottle in the toner supply device of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 toner bottle
319, 330 Striking member
319a protrusion

Claims (1)

トナーボトルを回転させて該トナーボトル内に収容されたトナーを吐出させ、画像形成装置の現像部へ補給するようにしたトナー補給装置において、
上記トナーボトルの外側面に振動を与える叩き部材が備えられ、該叩き部材は外周面に複数の突起を有し、且つ、上記トナーボトルの外側面に対して、該叩き部材を支持する支持部材の弾性変形によって弾力的に当接し、上記トナーボトルが回転されると、該叩き部材は上記トナーボトルの外側面との接触摩擦により、該外側面に対して、上記突起１つによる接触と、上記突起２つによる接触とを繰り返しながら回転することを特徴とするトナー補給装置。In a toner replenishing device that rotates a toner bottle to discharge the toner contained in the toner bottle and replenishes the developing unit of the image forming apparatus.
The tapping member for applying vibration to the outer surface of the toner bottle is provided, the tapping member has a plurality of protrusions on the outer peripheral surface, and the supporting member supports the tapping member with respect to the outer surface of the toner bottle. When the toner bottle is rotated elastically by the elastic deformation of the toner bottle, the tapping member is brought into contact with the outer surface by the one protrusion by contact friction with the outer surface of the toner bottle. A toner replenishing device that rotates while repeating contact by the two protrusions .

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