JP5077258B2 - トナー補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置、またこのような画像形成装置において、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置に係り、特に、現像装置にトナーを搬送させて補給するトナー補給搬送路に複数のトナー収容容器を設けて、現像装置にトナーを補給させるようにした場合において、トナーが無くなったトナー収容容器を簡単に見つけ出して交換できるようにした点に特徴を有するものである。

複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置においては、一般に、像担持体上に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して現像を行うようにしており、現像によって現像装置内におけるトナーの量が減少した場合には、トナー補給装置によりトナー収容容器に収容されたトナーを現像装置に補給することが行われている。

また、近年においては、上記のような画像形成装置の高速化が進み、非常に多くの枚数のプリントを連続して行ったり、６０００ｍ以上の非常に長いロール紙に連続してプリントを行ったりする場合が存在し、このように連続したプリントを長く行うと、現像装置内におけるトナーだけではなく、トナー収容容器に収容されたトナーも消費されてなくなり、連続したプリントが行えなくなるという問題が発生した。

このため、現像装置に補給させるトナーを収容させたトナー収容容器を大型化することが考えられた。

しかし、このように大型化させたトナー収容容器を用いた場合においても、このトナー収容容器に残っているトナーの量が少ない状態で、上記のように長く連続してプリントする場合には、このトナー収容容器に収容されたトナーが消費されてしまい、連続したプリントが行えなくなるという問題が依然として存在した。また、色彩の異なるトナーを収容させた複数のトナー収容容器を使用する場合において、これらの各トナー収容容器を大型化させると、これらのトナー収容容器により画像形成装置が非常に大型化するという問題もあった。

また、近年においては、特許文献１に示されるように、トナーを搬送させて現像装置にトナーを補給するトナー補給搬送路に、トナーを収容させた複数のトナー収容容器を装着させ、各トナー収容容器内におけるトナーをセンサにより検知し、トナー収容容器内のトナーが無い状態であると検知された場合、トナーが入っている他のトナー収容容器に切り換えるようにし、画像形成動作中においも、上記のトナーが無くなったトナー収容容器を、トナーが収容された新しいトナー収容容器に交換できるようにしたものが提案されている。

しかし、このようにトナーが無くなったトナー収容容器を、トナーが収容された新しいトナー収容容器に交換する場合、複数装着されたトナー収容容器の中で、トナーがなくなったのが何れのトナー収容容器であるかを判別することが困難であり、このようなトナー収容容器の判別に時間を要したり、誤ってトナーが収容されているトナー収容容器を取り外したりする等の問題があった。

特開２００５−３１６２３０号公報

本発明は、トナー補給装置により現像装置にトナーを補給させるにあたり、現像装置にトナーを搬送させて補給するトナー補給搬送路に複数のトナー収容容器を設け、トナー収容容器からトナー補給搬送路にトナーを供給させるようにした場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、上記のようにトナー補給搬送路に装着された複数のトナー収容容器の中から、トナーが無くなったトナー収容容器を簡単に見つけ出して、トナーが無くなったトナー収容容器を、トナーが収容された新しいトナー収容容器に交換させることが簡単に行えるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、上記のような課題を解決するため、現像装置にトナーを搬送させて補給するトナー補給搬送路と、このトナー補給搬送路に装着されてトナーをトナー補給搬送路に供給する複数のトナー収容容器とを備えたトナー補給装置において、上記のトナー収容容器を自重によって押し下げられるように設け、このトナー収容容器を上記のトナー補給搬送路に対してトナーを供給する位置と、トナー補給搬送路から離脱された位置との間で上下方向に移動可能に設けると共に、各トナー収容容器内におけるトナーの有無を検知する検知手段を設け、この検知手段によってトナーの無いことが検知されたトナー収容容器を、トナー補給搬送路にトナーを供給する位置から押し上げてトナー補給搬送路から離脱された位置に移動させる移動手段を設けるようにした。

そして、このトナー補給装置においては、上記のトナー収容容器を、トナー補給搬送路にトナーを供給する位置に係止させる係止部材を設けると共に、上記の検知手段によってトナーの無いことが検知された場合に、この係止部材によるトナー収容容器の係止を解除する係止制御手段を設けるようにすることができる。

また、このトナー補給装置においては、上記のトナー収容容器を、トナー補給搬送路にトナーを供給する位置に維持させる維持手段を設け、この維持手段が解除された場合に、上記の検知手段によってトナーの無いことが検知されたトナー収容容器を、上記の移動手段によりトナー補給搬送路にトナーを供給する位置から押し上げてトナー補給搬送路から離脱された位置に移動させるようにすることができる。

本発明の画像形成装置においては、現像装置にトナーを補給させるにあたり、上記のようなトナー補給装置を用いた。

本発明のトナー補給装置においては、現像装置にトナーを搬送させて補給するトナー補給搬送路に、複数のトナー収容容器を設け、このトナー収容容器からトナー補給搬送路にトナーを供給させて、現像装置にトナーを補給させるにあたり、トナー収容容器を自重によって押し下げられるように設け、このトナー収容容器をトナー補給搬送路に対してトナーを供給する位置と、トナー補給搬送路から離脱された位置との間で上下方向に移動可能に設け、各トナー収容容器内におけるトナーの有無を検知手段によって検知し、この検知手段によってトナーの無いことが検知されたトナー収容容器を、移動手段によりトナー補給搬送路にトナーを供給する位置から押し上げてトナー補給搬送路から離脱された位置に移動させるようにしている。

このようにすると、トナーが無くなったトナー収容容器を、トナーが収容された新しいトナー収容容器に交換する場合に、トナーが無くなったトナー収容容器だけがトナー補給搬送路から離脱された位置に移動された状態となり、トナー補給搬送路に装着された複数のトナー収容容器の中で、トナーが無くなったトナー収容容器を簡単に判別することができるようになる。

この結果、このようなトナー補給装置を用いた画像形成装置においては、トナーが無くなったトナー収容容器を、トナーが収容された新しいトナー収容容器に交換する作業が簡単に行えるようになり、誤ってトナーが収容されているトナー収容容器を取り外したりするということもなくなる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示した概略説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、トナー補給装置によりトナー収容容器に収容されたトナーを現像装置に補給させる状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、複数のトナー収容容器を収容部内に収容させた状態を示した概略説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、トナー収容容器を収容部内に導く状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、収容部内に導かれたトナー収容容器が下降されて、トナー収容容器の供給部が一対の係止部材の間を通過する状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、収容部内に導かれたトナー収容容器がさらに下降されて、トナー収容容器がトナー補給搬送路にトナーを供給させる位置に導かれた状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、各回転カムにより各係止部材がトナー補給搬送路にトナーを供給させる位置に導かれたトナー収容容器に押されて、各係止部材によってトナー収容容器がトナー補給搬送路にトナーを供給させる位置に係止された状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、収容部に設けられた蓋材の閉塞に伴って、操作レバー及びこの操作レバーと連動する補助レバーが下方に移動し、各係止部材がこの操作レバーと補助レバーとに押されて維持される状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、収容部に設けられた蓋材が閉塞された状態において、検知手段によりトナー収容容器内にトナーの無いことが検知されて各回転カムが回転し、各回転カムが各係止部材から離れた状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態の画像形成装置において、収容部に設けられた蓋材を開けた場合に、トナーが無くなったトナー収容容器だけが収容部内から突出して、トナー補給搬送路から離脱された位置に移動された状態を示した概略説明図である。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置及びトナー補給装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置及びトナー補給装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係る画像形成装置においては、図１に示すように、ドラム状になった感光体１１と、この感光体１１を帯電させる帯電装置１２と、転写後における感光体１１の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１３とを備えた４つの感光体ユニット１０を、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置２と対応するようにして設けている。

そして、この実施形態の画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各感光体ユニット１０における感光体１１を回転させて、各感光体１１の表面をそれぞれ帯電装置１２により帯電させ、このように帯電された各感光体１１に対して、それぞれ露光装置３により画像データに従った露光を行って、各感光体１１の表面にそれぞれ静電潜像を形成する。

次いで、このように静電潜像が形成された各感光体１１に対して、対応した各現像装置２からそれぞれの色彩のトナーを供給し、各感光体１１の表面に静電潜像に対応したそれぞれの色彩のトナー像を形成する。

そして、このように各感光体１１に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ４に架け渡されて駆動される無端ベルト状になった中間転写体５に順々に一次転写させて、この中間転写体５の上にフルカラーのトナー像を形成する。

次いで、このように中間転写体５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、ローラ状になった二次転写装置６と対向する位置に導くと共に、シート状の記録媒体Ｓを中間転写体５と二次転写装置６との間に導き、上記の二次転写装置６により中間転写体５の上に形成されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに二次転写させる。

その後、このようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを定着装置７に導いて、転写されたフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させた後、フルカラーのトナー像が定着された記録媒体Ｓを排紙させる。

また、前記のようにトナー像を転写させた後の各感光体１１の表面に残留しているトナー等の残留物を、各感光体ユニット１０に設けられた上記のクリーニング装置１３により各感光体１１の表面から除去させるようにしている。

そして、上記のようにして画像形成を行った結果、各現像装置２におけるトナーが減少した場合には、図２に示すように、トナー補給装置２０により対応した色彩のトナーをそれぞれの現像装置２に補給させるようにしている。

ここで、このようにトナー補給装置２０により、トナーを現像装置２に補給させるにあたり、この実施形態においては、図３に示すように、それぞれの色彩のトナーを収容させたトナー収容容器２１を、それぞれ２本をセットにして収容部２２内に収容させると共に、各トナー収容容器２１を収容部２２内に収容させた状態で維持させる維持手段として、この収容部２２の開閉を行う蓋材２３を設けると共に、この蓋材２３の開閉に伴って上下動する操作レバー２４を収容部２２の上面に設けている。

そして、上記の各現像装置２にそれぞれ対応する色彩のトナーが収容された２本のトナー収容容器２１からトナーを補給させるにあたっては、図２に示すように、２つのトナー収容容器２１，２１を収容部２２内に収容させた状態で、この収容部２２に設けられた蓋材２３を閉塞させ、この２つのトナー収容容器２１，２１を、内部にトナーを搬送させる搬送スクリュウ２７が設けられたトナー補給搬送路２６の上部において、このトナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に装着させると共に、各トナー収容容器２１，２１内におけるトナーの有無を検知手段３０によって検知するようにしている。

そして、このように装着された一方のトナー収容容器２１からトナーをトナー補給搬送路２６内に供給し、このように供給されたトナーを上記の搬送スクリュウ２７により現像装置２に向けて搬送させ、このトナー補給搬送路２６及び現像装置２に設けられたトナー補給口２６ａ，２ａを通して、トナーをトナー補給搬送路２６から現像装置２に補給させるようにしている。

また、このようにトナー収容容器２１からトナーを補給した結果、このトナー収容容器２１内におけるトナーが無くなった場合には、上記の検知手段３０によってこれを検知し、他方のトナー収容容器２１からトナーを上記のトナー補給搬送路２６に供給させるようにしている。

次に、上記のトナー補給装置２０において、トナーが収容されたトナー収容容器２１を、トナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に装着させ、またトナーが無くなったトナー収容容器２１を、トナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置から離脱された位置に移動させる状態を、図４〜図１０に基づいて説明する。

ここで、上記のトナー収容容器２１においては、トナーを収容させる胴部２１ａに、このトナー収容容器２１をトナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に装着させた状態で係止させるための大径になった係止部２１ｂを設けると共に、この胴部２１ａの先端部に、上記のトナー補給搬送路２６に設けられたトナー供給口２６ｂに挿入させてトナーをトナー補給搬送路２６内に供給する小径の供給部２１ｃを設けている。

また、このトナー収容容器２１をトナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置から離脱された位置に移動させる移動手段４０として、この実施形態においては、上記のトナー収容容器２１の先端部における供給部２１ｃを挿通させて保持する移動板４１を、バネ部材４２によって上方に付勢させるようにして設けている。

また、この実施形態においては、トナー収容容器２１をトナー補給搬送路２６にトナーを供給する位置に係止させる係止部材５１として、バネ５１ａによって伸縮される伸縮部５１ｂにおいて、トナー収容容器２１と対向する先端に回転体５１ｃが回転可能に保持される一方、この伸縮部５１ｂの後端部に上方にＬ字状に折り曲げられた折り曲げ部５１ｄが設けられ、この折り曲げ部５１ｄの先端が外方に向かって下方に傾斜した傾斜面になったものを用いるようにしている。そして、この係止部材５１の先端における回転体５１ｃがトナー収容容器２１を介して対向するようにして、一対の係止部材５１を設けている。

また、上記の検知手段３０によってトナー収容容器２１内にトナーが無いことが検知された場合に、上記の係止部材５１によるトナー収容容器２１の係止を解除する係止制御手段として、各係止部材５１の後端部の折り曲げ部５１ｄと対向するようにしてそれぞれ回転カム５２を設けている。

そして、上記の各回転カム５２を適当な角度回転させ、各回転カム５２により各係止部材５１をトナー収容容器２１に押し付けるようにし、各係止部材５１の先端に設けられた回転体５１ｃにより、このトナー収容容器２１を、トナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に係止させる一方、上記の検知手段３０によってトナー収容容器２１内にトナーが無いことが検知された場合には、各回転カム５２を適当な角度回転させて、各回転カム５２によって各係止部材５１をトナー収容容器２１に押し付けるのを解除させるようにしている。

ここで、トナーが収容されたトナー収容容器２１を、トナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に装着させるにあたっては、図４に示すように、トナーが収容されたトナー収容容器２１を収容部２２内に導き、このトナー収容容器２１の先端部における供給部２１ｃを移動板４１に挿通させた状態で、このトナー収容容器２１を自重により、上記のバネ部材４２に抗して押し下げ、このトナー収容容器２１の係止部２１ｂを各係止部材５１の先端に設けられた回転体５１ｃに当接させる。

この状態で、このトナー収容容器２１をさらに押し下げると、図５に示すように、このトナー収容容器２１の係止部２１ｂに上記の回転体５１ｃが押されて、係止部材５１における伸縮部５１ｂが収縮して、この係止部２１ｂが一対の係止部材５１の間を通過し、図６に示すように、トナー収容容器２１の先端部における供給部２１ｃがトナー補給搬送路２６に設けられたトナー供給口２６ｂに挿入されて、トナー収容容器２１がトナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に導かれる。

そして、このようにトナーが収容されたトナー収容容器２１がトナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に導かれると、上記の検知手段３０によってトナー収容容器２１にトナーがあることが検知され、この検知手段３０によって上記の各回転カム５２が適当な角度回転して、図７に示すように、各回転カム５２により各係止部材５１がトナー収容容器２１に向けて押され、各係止部材５１の先端における回転体５１ｃによりトナー収容容器２１の係止部２１ｂの上縁部が係止され、トナーが収容されたトナー収容容器２１がトナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置において係止されるようになる。

また、このようにトナーが収容されたトナー収容容器２１を、トナー補給搬送路２６にトナーを供給させる位置に係止させて収容部２２内に収容させた状態で、図８に示すように、この収容部２２に設けられた上記の蓋材２３を閉塞させると、この蓋材２３に押されて上記の操作レバー２４及びこの操作レバー２４と連動する補助レバー２４ａが、各係止部材５１の後端部における折り曲げ部５１ｄの傾斜面に沿って下方に移動し、各係止部材５１の後端部における折り曲げ部５１ｄがこの操作レバー２４と補助レバー２４ａとに押された状態で維持されるようになる。

そして、上記のトナー収容容器２１におけるトナーが消費され、このトナー収容容器２１にトナーの無いことが上記の検知手段３０によって検知されると、図９に示すように、上記の各回転カム５２が回転して、各回転カム５２によって各係止部材５１をトナー収容容器２１に押し付けるのが解除される。なお、この場合においても、上記の蓋材２３が閉塞された状態で維持されると、各係止部材５１の後端部における折り曲げ部５１ｄが上記の操作レバー２４と補助レバー２４ａとによって押された状態で維持され、依然として、各係止部材５１によってトナー収容容器２１が係止された状態で維持されるようになる。

次いで、上記の蓋材２３を開けると、前記の図６に示すように、上記の操作レバー２４と補助レバー２４ａとが上方に移動し、各係止部材５１の後端部における折り曲げ部５１ｄからこの操作レバー２４と補助レバー２４ａとが離れて、各係止部材５１によるトナー収容容器２１の係止が解除される。

そして、このトナー収容容器２１が、上記のバネ部材４２の復元力により上記の移動板４１と一緒に上方に押し上げられ、前記の図５に示すように、このトナー収容容器２１の係止部２１ｂに上記の回転体５１ｃが押されて、係止部材５１における伸縮部５１ｂが収縮し、この係止部２１ｂが一対の係止部材５１の間を通過し、前記の図４に示すように、このトナー収容容器２１の上部が収容部２２内から突出するようになり、図１０に示すように、トナーが無くなったトナー収容容器２１だけが収容部２２内から突出された状態になる。

そして、このようにトナーが無くなったトナー収容容器２１だけが、トナー補給搬送路２６から離脱された位置に移動されて、収容部２２内から突出される結果、トナーが無くなったトナー収容容器２１を、トナーが収容された新しいトナー収容容器２１に交換する作業が簡単に行えるようになり、誤ってトナーが収容されているトナー収容容器２１を取り外したりするのが防止されるようになる。

２ 現像装置
２ａ トナー補給口
３ 露光装置
４ ローラ
５ 中間転写体
６ 二次転写装置
７ 定着装置
１０ 感光体ユニット
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ クリーニング装置
２０ トナー補給装置
２１ トナー収容容器
２１ａ 胴部
２１ｂ 係止部
２１ｃ 供給部
２２ 収容部
２３ 蓋材（維持手段）
２４ 操作レバー（維持手段）
２４ａ 補助レバー（維持手段）
２６ トナー補給搬送路
２６ａ トナー補給口
２６ｂ トナー供給口
２７ 搬送スクリュウ
３０ 検知手段
４０ 移動手段
４１ 移動板
４２ バネ部材
５１ 係止部材
５１ａ バネ
５１ｂ 伸縮部
５１ｃ 回転体
５１ｄ 折り曲げ部
５２ 回転カム（係止制御手段）
Ｓ 記録媒体

Claims (4)

1. 現像装置にトナーを搬送させて補給するトナー補給搬送路と、このトナー補給搬送路に装着されてトナーをトナー補給搬送路に供給する複数のトナー収容容器とを備えたトナー補給装置において、上記のトナー収容容器が自重によって押し下げられるように設けられ、このトナー収容容器が上記のトナー補給搬送路に対してトナーを供給する位置と、トナー補給搬送路から離脱された位置との間で上下方向に移動可能に設けられると共に、各トナー収容容器内におけるトナーの有無を検知する検知手段が設けられ、この検知手段によってトナーの無いことが検知されたトナー収容容器を、トナー補給搬送路にトナーを供給する位置から押し上げてトナー補給搬送路から離脱された位置に移動させる移動手段が設けられていることを特徴とするトナー補給装置。
2. 請求項１に記載のトナー補給装置において、上記のトナー収容容器を、トナー補給搬送路にトナーを供給する位置に係止させる係止部材が設けられると共に、上記の検知手段によってトナーの無いことが検知された場合に、この係止部材によるトナー収容容器の係止を解除する係止制御手段が設けられていることを特徴とするトナー補給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のトナー補給装置において、上記のトナー収容容器を、トナー補給搬送路にトナーを供給する位置に維持させる維持手段が設けられ、この維持手段が解除された場合に、上記の検知手段によってトナーの無いことが検知されたトナー収容容器が、上記の移動手段によりトナー補給搬送路にトナーを供給する位置から押し上げられてトナー補給搬送路から離脱された位置に移動されることを特徴とするトナー補給装置。
4. トナー補給装置によりトナーを現像装置に補給させる画像形成装置において、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載されたトナー補給装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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