JPS61212867A - 現像剤補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、乾式電子写真方式を用いた複写機、プリンタ
カとの画像形成装置に適用される現像剤補給装置に係シ
、特に被装着部に対して着脱自在力現像剤収納容器を装
着位置に解放可能に保持する構成を備えたカートリッジ
タイプの現像剤補給装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の力〜トリッジタイプの現像剤補給装置は、現像
剤収納容器内の現像剤が無く力っだ場合に、その現像剤
の補給を、トナーカートリッジと一般に称される現像剤
収納容器を交換するだけで行なうことができるので、現
像剤のもれによる機体の汚染やオペレータの手、衣服を
汚したりする問題が々ぐ、近年、実用化が進んでいる。

ところで、現像剤収納容器を装着位置に保持する方法と
しては、従来において、たとえば、板ばね部材を収納容
器のハウジングの側面等に圧接させ、その圧接部に相互
に係合する凹凸部を設けて弾性的に保持し、取外す場合
には、このばね作用に抗して凹凸部の係合を解き土方に
引き上げるような構成となっていた。

しかしながら、このような構成では、弾性的力保持のた
め、収納容器の保持が確実でなく、動作中に振動等によ
シ装着位置よりずれて現像剤もれを生じさせるおそれも
あった。

一方、錠止機構を設けて収納容器を装着位置に錠止固定
する構成のものも見られるが、この場合には取外しの場
合に錠止解除の操作が面倒であり、着脱操作を迅速かつ
容易に表し得々い問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の諸事情にもとづき々されたもので
、その目的とするところは、現像剤収納容器の着脱操作
を迅速かつ容易に力し得るとともに装着位置においては
現像剤収納容器を確実かつ安定した状態で保持すること
ができるカー）　ＩＪッジタイグの現像剤補給装置を提
供するにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明においては基本的
にいって、現像剤収納容器を装着位置に解放可能に掛止
する掛止手段と、装着位置にある現像剤収納容器と係合
してその現像剤収納容器を装着位置から離脱させる方向
に移動させるように動作可能な移動手段と、前記掛止手
段を解離方向へ作動させて現像剤収納容器の掛止を解放
するとともに前記移動手段を作動させて現像剤収納容器
を装着位置よシ離脱させるように連動動作可能な操作部
材とを備える構成の現像剤補給装置を提案するものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、図面の第１図力いし第１０図を参照して本発明の
詳細な説明する。

第１図は、本発明のカートリッジタイプの現像剤補給装
置１を装備した乾式電子写真方式の画像形成装置として
の電子プリンタの外観構成を示す。２は装置本体として
のプリンタ本体であシ、このプリンタ本体２の後部側面
に、補給装置１の主要部をなす現像剤収納容器（以後、
一般に通称されているトナーカートリッジと称す）３が
プリンタ本体２の被装着部４に位置して設けられた現像
器の現像剤搬送部としてのトナー搬送部５に着脱自在に
装着されている。トナーカートリッジ３内には現像剤（
以後、一般に通称されているトナーと称す）Ｔが充填さ
れている。トナーカートリッジ３の上部には着脱操作時
に把持するに便利な把手６が設けられ、側部には駆動部
７が設けられている。トナーカートリッジ３の装着部に
は蓋８がプリンタ本体２に対して開閉自在にヒンジ結合
されている。

６一 この蓋８は、たとえば透明ないし半透明のプラスチック
板で形成すれば、内部のカートリッジの装着の有無を直
ちに確認できる現像剤収納容器確認部としてのトナーカ
ートリッジ確認部９を構成できる。

また、蓋８を金属板で形成する場合には、その一部に窓
孔を設ければ上記と同様にトナーカートリッジ確認部９
を構成できる。

プリンタ本体２の前部下方に給紙カセット１０が取外し
自在に装着され、前部上面の用紙送出口１１よシ印字完
了後の用紙Ｐが２点鎖線で示すように排紙トレイ１２土
に送９出される。

プリンタの印字構成は、電子写真方式を採用したもので
、本発明の要点ではないので説明を省略する。なお、前
記トナー搬送部５には一対のスクリューシャフトからな
る現像剤搬送手段としてのトナー搬送手段（図示せず）
が収容されておシ、トナーカートリッジ３からこのトナ
ー搬送部５に補給されたトナーＴは現像器（図示せず）
の現像剤収容部に対して現像幅に亘ってほぼ均一に分配
されることに々る。

また、１３はプリンタ操作用操作パネルであり、プリン
タに必要彦操作キー（図示せず）、トナーカートリッジ
３内のトナーＴが無く彦っだ場合これを表示する表示部
１４、およびトナーカートリッジ３が装着されているか
否かを表示する表示部１５が設けられている。

次に、第２図々いし第５図を参照してトナーカートリッ
ジ２２の内部構成を説明する。

１６はトナーカートリップ３のハウジング、１７はその
ハウソング１６の底部に球体状の突出形成されたトナー
流出部、１８は流出部１７の下端のトナー流出口、１９
は流出部１７内に収容され、外周にスパイラル溝１９ａ
を備えた回転体からなる現像剤移送部材としてのトナー
移送部材である。２０はトナー移送部材１９をたえず流
出口１８に向って弾性的に押圧する円錐コイルスプリン
グである。このコイルスプリング２０は上端が流出部１
７の内側フラノンＪ７ａによシ保持されている。

２１はハウジング１６の側部に支軸２２により取付けら
れた駆動歯車で駆動部２の一部をなす。支軸２２は軸受
２３にょ）回転可能に支持され、流出部材１９との間に
設けられたフレキシブルカップリングを構成するコイル
スプリング２４で連結されている。２５はＶリングでト
ナーカートリッジ３内のトナーＴが支軸２２と軸受２３
の隙間よシ外部へもれ出すのを防止する。

２６は検出アームで、ハウジング１６に固定された保持
部材２７に支軸２８で上端部が回動可能に保持されてい
る。アーム２６の下端部はトナーＴ内に進入するととも
に磁石２９を備え、この磁石２９に対向してハウジング
１６の外側にリードスイッチ３０が設けられている。こ
の検出アーム２６、マグネット２９、リードスイッチ３
０によりトナーＴの有無を検出する検出手段を構成する
。

第３図に実線で示す検出アーム２６の位置が検出位置で
あり、検出アーム２６が自重で垂直Ｑ− 状態になってリードスイッチ３θと近接対応する。これ
によってリードスイッチ３０を介してトナー無の検出信
号を外部へ送出する。

一方、第３図に鎖線で示すアーム２６の位置が非検出位
置であシ、トナーＴがカートリッジ３内に未だ十分にあ
り、このトナーＴの抗力によジアーム２６が自重に抗し
て保持されている。

そして、トナーＴの充填レベルが下がるにつれて検出ア
ーム２６も回動し、トナーＴが検出アーム２６に接しな
い状態にまで減少すると、検出アーム２６が自動的に検
出位置に到達する。

トナーカートリッジ３からのトナー補給は、駆動部７の
ギヤ２１が回転することによりなされる。す々わち、コ
イルスゲリング２４を介してトナー移送部材１９が回転
し、外周のスパイラル溝１９ａのねじ送り作用によシ内
部のトナーＴが徐々に下方に送られ、トナー流出口１８
より下方に放出される。

ただし、第２図に示すようにトナーカートリッジ３を取
外した状態では、トナー移送部材−１０＝ １９の下端面がトナー流出口１８の内周縁部に圧接して
トナー流出口１８を閉成しトナーＴの流出を阻止するの
で、トナー移送部材１９が回転してもトナーＴが外部へ
飛散することがない。

第５図に示すようにトナーカートリッジ３をプリンタ本
体２の被装着部４のトナー搬送部５上に載置すると、ト
ナー搬送部５の装着口３１の中央部に突設した押上部材
３２がトナー移送部材１９の下面に当接しコイルスプリ
ング２０に抗してそのトナー移送部材１９を若干押上げ
る。従って、流出口１８が十分に開かれトナーＴがトナ
ー搬送部５へと送り出される。

トナー移送部材１９の上部には、第２図および第４図で
示すように、これと一体に回転可能なレノ々−３３が設
けられ、回転軸３４によシトナー移送部材１９に固定さ
れている。このレバー３３は、トナー移送部材１９が回
転するとき、す々わち駆動部７の作動時に、第４図に示
すように検出位置にある検出アーム２６と係合し、検出
アーム２６を検出位置よシ非検出位置へと、そのレバー
３３のカム作用により強制的に移動力いしは復帰させる
働きを表す。従って、たとえば、トナーＴを満たしたト
ナーカートリッジ３を新たに装着した際にアーム２６が
非検出位置に戻っていないとき、補給動作の前動作とし
て、駆動部７を介してレバー３３を１回のみ回転させれ
ば、検出アーム２６が確実に非検出位置に戻される。こ
れにより、検出手段の誤動作を防止することができる。

なお、第２図における３５はトナーＴの給入口であり、
給入後は蓋部材３６により外部へのトナー飛散が々いよ
うに密閉される。

次に、第６図につき駆動部７およびその制御構成を説明
する。

駆動部７において、プリンタ本体２側には、歯車４０．
その歯車４０に支軸４１を介して固定された歯車４２、
その歯車４２に噛合する歯車４３が設けられている。歯
車４３には駆動手段の主要部をなすモータ４４が接続さ
れている。

トナーカートリッジ３がプリンタ本体２に装着されると
、歯車４０に対して駆動歯車２１が噛合する。従って、
モータ４４が作動すると、駆動歯車２１が回転駆動し、
前述したトナー補給動作がなされる。

モータ４４は、グリンタ本体２内の現像器のトナー濃度
検出器４５に自動制御部４６を介して接続されており、
現像器内のトナーＴが不足してきた場合に制御部４６ヘ
トナ一補給要求信号が送出される。それにより、制御部
４６はモータ４４へ作動信号を送り、モータ４４をその
間、作動し続けるとともに現像器へのトナー補給が十分
に満たされると、停止信号を送出してモータ４４作動を
停止させる。この制御部４６は慣用の電気回路で構成し
得る。このように、モータ４４は現像器内のトナー濃度
に応じて選択的に作動する。

また、モータ４４は制御手段４７を介して検出手段４８
に接続されている。検出手段４８は前述した検出アーム
２６、磁石２９およびリードスイッチ３０の構成を含む
ものである。すなわち、検出手段４８は検出アーム２６
が検出位置に達すると現像剤ナシの検出信号を制御手段
４７に送出する。制御手段４８は、この検出信号をうけ
て後、所定時間駆動手段を々すモータ４４を継続して作
動させるようにモータ４４に作動信号を送出し、しかる
後、モータ４４を停止させる。

また、前記モータ４４による所定時間の継続動作は現像
で消費するトナー量にマーノンがあるためプリンタの印
字動作を停止させた状態でも作動させた状態でも可能で
ある。後者の場合には、トナー移送部材１９が作動停止
した後、印字動作を停止させることができる。

まだ、モータ４４の前記作動、従ってトナー移送部材１
９の作動が検出動作直後に開始されるようにしておけば
、このタイミングで仮にプリンタの電源を切られても、
再び電源を入れた際に現像剤熱の検出を再び行々うので
、モータ４４ならびにトナー移送部材１９も確実に作動
する。また、これに代えて、トナー移送部材ｌ９の作動
を所定量行々うメモリ一手段を別途設けておき、電源を
入れた際にそのメモリ一手段を自動的に作動させるよう
にしてもよい。

次に、トナーカートリッツ３０Ｍ脱の態様およびトナー
カートリッジ３の保持機構につき、特に第７図ないし第
９図を参照して説明する。

５０は装置本体フレーム、５１はその装置本体フレーム
５０にねじ止め固定された一対の支持ブラケット、５２
はその支持ブラケット５ノにそれぞれ一端が固定され他
端が同じ水平レベルで互いに対向する方向に延出した短
軸、５３はそれら各短軸５２に回動可能に枢支されると
ともに自由端部に傾斜カム縁５３ａと係合凹部５３ｂを
有する一対の掛止部材、５４は短軸５２上に巻回される
とともに一端が支持ブラケット５１に、他端が掛止部材
５３に懸架されたコイルばね、５５は一対の掛止部材５
３に両端部が一体に固定され水平に配置されるとともに
板状部劇で逆三角形状に形成された移動部材、５６は一
方の掛止部材５３と基端部において一体に固定されると
ともに先端部が上方に傾斜状態で延出され、先端に手動
操作用把手５６ａを備えた操作部材、５７は装置本体フ
レ一ム５゜上に固着された一対の停止部材、５８はトナ
ーカートリッツ３のハウジング１６の両イ則面１６ａに
それぞれ突設された被掛止部を々すブロック状の掛止片
である。

トナーカートリッジ３をプリンタ本体に装着する場合、
ます、第８図に鎖線で示すように、トナーカートリッジ
３を鉛直方向に対して若干傾けた状態で矢印Ａ方向に下
降させて球体状のトナー流出部１７を被装着部４に載置
する。その後、トナーカートリッジ３を回動中心Ｐを中
心とし、その中心Ｐを通る水平軸、１１　ｘ　−ｘの１
わりに全体的に矢印Ｂ方向に回動させて第８図の笑糾位
置に移シＪさせる。

これにより、用止片５８は対応する掛止部材５３の傾斜
カム像５３ａＫ係合し、カム作用により、掛止部材５３
がばね５４に抗して回動させられるので、用止片５８は
傾斜カム像５３ａ上をすべって係合凹部５３ｂに係合し
、掛止状態と々る。そして、ばね５４の助けにょシ用止
状態が維持されるので、トナーカートリッジ３は装着位
置に固定的に保持される。

ハウジング１６の背面１６ｂは停止部材５７と蟲接して
この笑線位置で止められる。この笑線位置がトナーカー
トリッジ３の装着位置を規定する。装着位置において、
掛止片５８はばね５４の付勢作用により掛止部材５３が
ら絶えず下方向の力をうける。従って、被装着部４に向
ってトナーカートリッジ３が弾性力をうけているので、
装着が一層確笑かつ安定する。更に、掛止部材５３は装
着位置にあるトナーカートリッジ３のハウジング１６の
両側面１６ａに平行に隣接しておかれ、ここで、対応す
る掛止片５８と係合しているので、トナーカートリッジ
３が横方向にずれたり被装着部４上で左右に回転したり
する問題を一層効果的に防止する。更に、また、停止部
材５３は左右一対配置されて装着位置でハウジング１６
の背面１６　ｂニぴったりと尚接するので、よ記の問題
はより一層解消される。

トナーカートリッジ３の回転中心Ｐの位置は、球体状の
トナー流出部１７の外形の曲率半径によシ決まる。

トナーカートリッジ３が装着位置に達すると、駆動部７
のハウジング１６　ｆｉｌｌの駆動歯車２１がプリンタ
本体側の両軍４θと自動的に噛合し、駆動部７が駆動伝
達状態と々る。

トナーカートリッジ３を装着位置より取外す場合には、
操作部材５６の把手５６ａを第８図の笑線位置より鎖線
で示す上方位置まで手動により押し上げればよい。

第９図で示すように、操作部材５６は、左右一対の掛止
部材５３および移動部材５５と一体に組付固定されてお
り、操作部材５６の押上動作により、それら全体は一体
と々っで水平軸線Ｙ−Ｙの１わりに所定角度回動し、第
８図の鎖線位置状態と々る。軸線Ｙ−Ｙば、左右一対の
短軸５２を通る中心軸線である。

こ力、により、左右一対の掛止部材５３は解離方向に回
動し、対応する掛止片５８との係合を解除してトナーカ
ートリッジ３を掛止状態より解放する。他方、この側止
解除の動作に引続くタイミングで移動部材５５がその下
端部５５ａでハウジング１６の背面１６ｂに係合して背
面１６ｂを強制的に押し、トナーハウジング１６を矢印
Ｂと反対の方向に傾斜させる。

従って、上記状態に々っだトナーカートリッツ３を矢印
Ａと反対方向に、す力わち斜め上方向に引き上げれば、
被装着部４より簡単に離脱させることができる。

トナーカートリッジ３を外した□状態では、掛止部材５
３に作用しているばね５４の付勢力に抗して、移動部材
５５の下端部５５ａが本体フレーム５０の壁面に第８図
に示すごとく当接して保持される。従って、操作部材５
６は掛止部材５３、移動部材５５とともに第８図の英線
位置を占める。

このように、トナーカートリッジ３が装着位置にあると
きそのハウジング１６の−ｆｌｉ　面１６　ａに平行に
隣接するように配設した操作部材５６を操作するだけで
、トナーカートリップ３の掛止解除の動作と装着位置か
ら離脱させる方向へ移動させる動作が連動して表される
ので、離脱操作を迅速かつ容易になし得る。

捷だ、装着する場合には、前述のように矢印Ａ、Ｈの順
序で行えばトナーカートリッジ３全自動的に装着位置に
確実に装着し得、この装着操作も迅速かつ容易である。

以上のように、トナーカー）　ＩＩツジ３を装着位置に
解放可能に保持する保持機構が構成されている。この構
成において、一対の掛止部材５３とこれに対応する掛止
片５８は掛止手段を、また、移動部材５５は移動手段を
なす。

々お、実施例では、操作部材５６、掛止部材５３、移動
部材５５を一体に組付固定した構造のものを示したが、
個々に分離独立した部材とし、相互に接触係合により連
動させる構造も設計士可能である。

また、実施例中の、掛止部材５３を掛止方向に付勢する
ばね５４を用いず、掛止部材５３自体の自重を利用して
掛止方向の力を得るようにもできる。

更に、実施例は電子プリンターについて詩明したが、こ
れ以外に複写機等の他の画像形成装置用としても勿論笑
施可能であり、本発明はこの実施例に限定されるもので
け力い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、操作部材の操作のみで
、掛止手段による掛止が解放されるとともに、その解放
動作に連動して移動手段により現像剤収納容器を装着位
置よシ離脱させる方向に積極的に移動させる動作がなさ
れる。従って、取外しの場合に掛止を解除するための面
倒な操作を一切伴々わず、迅速かつ容易力着脱操作を々
し得る。

壕だ、装着位置においては、掛止手段によシ、固定的に
保持されるので、振動等による装着位置のずれの問題も
積極的に防止し、安全かつ確２１一 定々保持機能を果すことができる等、種々のすぐれた効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像剤補給装置を備えた電子プリンタ
の実施例の外観斜視図、第２図は第１図に示す現像剤収
納容器の拡大縦断面図、第３図は第２図の■−■線に沿
う側部縦断面図、第４図はレバーと検出アームとの係合
関係を示す第２図のＩＶ−Ｆ／線に沿って見た部分的上
面図、第５図は収納容器と本体側の連結部との装着関係
を示す要部構成図、第６図は駆動部および制御構成を示
す概要図、第７図は装着位置にある収納容器と保持機構
の全体を示す正面図、第８図は収納容器の装着態様を示
す第７図の左側面図、第９図は第８図の■−■線よシ見
た背面図である。 ３・・・現像剤収納容器、４・・・被装着部、１６・・
・ハウジング、５３・・・掛止部材、５５・・・移動部
材、５６・・・操作部材、５８・・・掛止片。 −２２＝

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）被装着部に対して着脱可能な現像剤収納容器を備
   えたカートリッジタイプの現像剤補給装置であって、前
   記現像剤収納容器を装着位置に解放可能に掛止する掛止
   手段と、装着位置にある現像剤収納容器と係合してその
   現像剤収納容器を装着位置から離脱させる方向に移動さ
   せるように動作可能な移動手段と、前記掛止手段を解離
   方向へ作動させて現像剤収納容器の掛止を解放するとと
   もに前記移動手段を作動させて現像剤収納容器を装着位
   置より離脱させるように連動動作可能な操作部材とを備
   えることを特徴とする現像剤補給装置。
2. （２）掛止手段は、装着本体フレームに回動自在に支持
   された掛止部材と、現像剤収納容器のハウジングに設け
   られた被掛止部とよりなり、装着位置において前記掛止
   部材が被掛止部に係合してなる特許請求の範囲第１項記
   載の現像剤補給装置。
3. （３）掛止部材は、装着位置にある現像剤収納容器のハ
   ウジングの両側面に対応して一対設けられ、被掛止部は
   ハウジングの側面にそれぞれ突設されてなる特許請求の
   範囲第２項記載の現像剤補給装置。
4. （４）移動手段は、装着位置にある現像剤収納容器のハ
   ウジングの背面に隣接した位置において一軸線のまわり
   に回動可能な板状部材で形成され、ハウジングの背面に
   係合し得る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   か１に記載の現像剤補給装置。
5. （５）移動手段は掛止手段と一体に設けられてなる特許
   請求の範囲第４項記載の現像剤補給装置。
6. （６）掛止部材は被掛止部との係合方向に絶えず付勢さ
   れてなる特許請求の範囲第２項記載の現像剤補給装置。
7. （７）操作部材は、現像剤収納容器が装着位置にあると
   き、その一側面に隣接するように配置されてなる特許請
   求の範囲第１項記載の現像剤補給装置。
8. （８）操作部材は、掛止手段および移動手段と一体に設
   けられてなる特許請求の範囲第５項記載の現像剤補給装
   置。