(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー収容部内に収容したトナーを攪拌するとともに現像装置に連通するトナー供給部に搬送するトナー攪拌手段を回転自在に備えたトナー補給装置において、
前記トナー攪拌手段は、回転軸から少なくとも２方向の半径方向にトナー収容部の内壁に当接しない範囲に延出した複数の支持体と、
前記複数の支持体のうちの１つの支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸に平行な平行開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸の半径方向に搬送する回転方向搬送部材と、
前記複数の支持体のうちの他の１つの支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸に対して傾斜した傾斜開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸に平行な方向に搬送する軸方向搬送部材と、を含み、
前記軸方向搬送部材は、各間隔にスリットを設けて前記回転軸方向に複数備えられたことを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
トナー収容部内に収容したトナーを攪拌するとともに現像装置に連通するトナー供給部に搬送するトナー攪拌手段を回転自在に備えたトナー補給装置において、
前記トナー攪拌手段は、回転軸から２方向の半径方向にトナー収容部の内壁に当接しない範囲に延出した複数の支持体と、
前記支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸に平行な平行開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸の半径方向に搬送する回転方向搬送部材と、
前記支持体のうちの一方の支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸の一方の端部に向かって傾斜した傾斜開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸に平行な方向に搬送する軸方向搬送部材と、
前記複数の支持体のうちの他方の支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸の他方の端部に向かって傾斜した傾斜開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸に平行な方向に搬送する別の軸方向搬送部材と、を含み、
前記一方の支持体の先端に複数の前記回転方向搬送部材及び前記軸方向搬送部材を各間隔にスリットを設けて交互に支持し、
前記他方の支持体の先端に複数の前記回転方向搬送部材及び前記別の軸方向搬送部材を各間隔にスリットを設けて交互に支持したことを特徴とするトナー補給装置。
【請求項３】
前記回転方向搬送部材の平行開放端及び軸方向搬送部材の傾斜開放端の何れか一方又は両方は、支持体の回転範囲の外側に向かって折り曲げたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機等の電子写真方式の画像形成を行なう画像形成装置において現像装置に対してトナーを補給するトナー補給装置、及び、このトナー補給装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置では、画像光の照射によって表面に静電潜像を形成する感光体に対向して現像装置を配置し、この現像装置から感光体表面にトナーを供給することによって静電潜像をトナー像に可視像化する。したがって、現像装置は常に所定量以上のトナーを収納しておく必要があり、現像装置に対してトナーを補給するトナー補給装置が備えられている。
トナー補給装置は、現像装置に補給すべきトナーを収容するトナー収容部内にトナー攪拌部材を回転自在に備えている。トナー攪拌部材は、回転によってトナー収容部内のトナーを攪拌混合してトナーの凝集固化を防止し、現像装置に補給する際の搬送性を維持する。このため、トナー攪拌部材は、通常、回転軸、回転軸の周面から半径方向に延出した回転羽根である支持体、及び、支持体の先端に片持ち支持されたトナー搬送シートからなる。
【０００３】
支持体は、金属又は樹脂等の硬質の素材により、回転体に一体的に形成された梯子状の形状に形成されている。また、トナー搬送シートは、ＰＥＴフィルム等の可撓性を有する弾性素材により、長方形に形成されている。トナー搬送シートは、一端の基端部において両面テープ等を介して支持体の先端部に固定されており、他端はトナー収容部の内壁に接触する開放端部にされている。トナー攪拌部材が回転軸を中心に回転することにより、トナー搬送シートの開放端部がトナー収容部の内壁に擦動し、現像装置へのトナーの供給位置に十分な量のトナーを搬送する。
【０００４】
従来のトナー補給装置の構成として、具体的には、トナー攪拌部材１１０が、図８（Ａ）に示すように単一のトナー搬送シート１１１を備えたもの、及び、図８（Ｂ）に示すように２つのトナー搬送シート１１１を備えたものがある。いずれの構成においても、回転軸１１３を中心としてトナー攪拌部材１１０が図中反時計方向に回転にすることにより、支持体１１２がトナー収容部１２０内のトナー１４０を攪拌するとともに、トナー搬送シート１１１がトナー収容部１２０の上方に位置するトナー補給部１３０までトナー収容部１２０の内壁に沿ってトナー１４０を掻き上げる。
【０００５】
トナー補給部１３０にはスポンジローラ１３１が回転自在に支持されており、トナー補給部１３０に掻き上げられたトナー１４０は回転するスポンジローラ１３１の表面に吸着された後、スリット状の補給口１３２の縁部で掻き落とされながら図外の現像装置内に供給される。また、転写工程時に記録媒体に転写されることなく感光体表面に残留したトナーを後の画像形成プロセスにおいて再利用するトナーリサイクル方式の画像形成装置に用いられるトナー補給装置では、転写工程終了後の感光体表面からクリーニング機構によって除去された後に所定の搬送経路を経由してトナー収容部１２０内に回収されたトナーを、トナー攪拌部材１１０によって未使用のトナーと攪拌混合した後、現像装置に供給される。
【０００６】
従来のトナー補給装置として、特開平６−２３６１１０号公報及び特開平１１−３１１８９５号公報には、トナー搬送シートに切欠部を形成することにより、トナー搬送シートによるトナー補給部へのトナーの搬送量を一定にするようにした構成が開示されている。また、特開平８−１８５０２６号公報には、トナー搬送シートの変形を制御する支え片を設けることにより、トナー搬送シートによるトナー補給部へのトナーの搬送量を一定にするようにした構成が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトナー補給装置では、トナー攪拌部材においてトナー収容部内のトナーを攪拌する機能を有する支持体（回転羽根）が金属又は樹脂等の硬質素材によって形成されているために殆ど弾性的な撓み変形を生じることがなく、回転軸からの支持体の延出長さを半径とする円内に位置するトナーのみしか攪拌時に移動させることができない。また、回転軸からの支持体の延出長さは、支持体の先端がトナー収容部の内壁に当接しない範囲に制限される。このため、トナー補給装置から現像装置へのトナーの供給量が増加するにともなってトナー収容部内のトナー量が減少すると、支持体によってトナーを十分に攪拌、移動させることができなくなり、トナー補給部に十分な量のトナーを搬送することができなくなって現像装置に対するトナーの供給量が低下し、画像濃度の低下等による画質の劣化を招く問題がある。
【０００８】
また、従来のトナー補給装置に設けられているトナー攪拌部材では、回転軸の半径方向におけるトナーの搬送能力を向上させるためのみに形状設計や材質設定に対する配慮がなされているが、回転軸方向へのトナーの搬送能力の向上について十分に考慮したものがなく、トナー収容部内に収容されているトナーの全体を均一に攪拌混合することができない問題があった。このため、特に、トナーリサイクル方式の画像形成装置に用いられるトナー補給装置では、感光体表面から除去された回収トナーが未使用トナーと十分に攪拌混合せず、未使用トナーに比較して帯電性等の現像特性が劣る回収トナーがトナー攪拌部材の回転軸方向の一部に偏在し、形成された画像に部分的な欠陥を生じる問題がある。
【０００９】
例えば、回収トナーがトナー収容部におけるトナー攪拌部材の回転軸方向の中央部に投入される場合、投入された回収トナーは中央部に収容されていた未使用トナーとは十分に攪拌混合されるが、トナー攪拌部材の回転によっては回転軸方向にトナーを十分に移動させることができないため、回収トナーを回転軸方向の全域に分布させることができない。この結果、トナー収容部における回転軸方向について、中央部では回収トナーが多く未使用トナーが少なくなる一方、両端部では回収トナーが少なく未使用トナーが多くなる。このように、トナー収容部における回転軸方向についての回収トナーと未使用トナーとの不均一な混合状態は現像装置内においても継続し、濃度ムラ等の画像欠陥を生じる。
【００１０】
この点で、特開平８−１８５０２６号公報に開示された構成では、攪拌シートの変形を制御する支え片を設けることにより、攪拌シートの変形に由来する回転軸方向におけるトナーの搬送能力のムラを解消するようにしているが、回転軸方向のトナーの搬送能力を向上させるものではなく、軸方向の全域にわたって回収トナーと未使用トナーとの混合状態を均一化することができるものではない。
【００１１】
この発明の目的は、トナー収容部におけるトナー攪拌部材による回転軸の半径方向のトナーの搬送能力を向上させてトナー収容部内に収容されているトナーの全てを安定して現像装置に供給することができるとともに、トナー攪拌部材による回転軸方向のトナーの搬送能力をも向上させてトナー収容部内におけるトナーの混合状態をより均一化することができるトナー補給装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１３】
(1) トナー収容部内に収容したトナーを攪拌するとともに現像装置に連通するトナー供給部に搬送するトナー攪拌手段を回転自在に備えたトナー補給装置において、
前記トナー攪拌手段は、回転軸から少なくとも２方向の半径方向にトナー収容部の内壁に当接しない範囲に延出した複数の支持体と、
前記複数の支持体のうちの１つの支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸に平行な平行開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸の半径方向に搬送する回転方向搬送部材と、
前記複数の支持体のうちの他の１つの支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸に対して傾斜した傾斜開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸に平行な方向に搬送する軸方向搬送部材と、を含み、
前記軸方向搬送部材は、各間隔にスリットを設けて前記回転軸方向に複数備えられたことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、現像装置に供給すべきトナーを収容したトナー収容部において回転自在にされたトナー攪拌手段が、トナー攪拌手段の回転時にトナーを回転軸の半径方向に搬送する回転方向搬送部材、及び、トナー攪拌手段の回転時にトナーを回転軸方向に搬送する軸方向搬送部材を備えている。したがって、トナー攪拌手段の回転時にトナー収容部に収容されているトナーがトナー攪拌手段の回転軸の半径方向に搬送されるとともに回転軸方向にも搬送され、トナー収容部内におけるトナー攪拌手段の回転軸方向についてトナーの混合状態が均一化される。
また、トナー攪拌手段が、回転軸から半径方向にトナー収容部の内壁に当接しない範囲に延出した支持体、支持体の先端に片持ち支持されて平行開放端を備えた可撓性を有するシート体の回転方向搬送部材、及び、支持体の先端に片持ち支持されて傾斜開放端を備えた可撓性を有するシート体の軸方向搬送部材を備えている。したがって、トナー攪拌手段の回転時にトナー収容部に収容されているトナーのうち、支持体の回転軸からの延出長さを半径とする円内に位置するトナーが支持体によって攪拌され、弾性変形によって平行開放端の全域をトナー収容部の内壁に擦動させた状態で回転方向搬送部材が回転することによってトナーがトナー攪拌手段の回転軸の半径方向に搬送されるとともに、軸方向搬送部材の傾斜開放端がトナーをトナー攪拌手段の回転軸方向に搬送する。
さらに、軸方向搬送部材が回転軸方向の複数の位置で分割される。したがって、軸方向搬送部材の各位置は、互いに独立して変形し、隣接する位置との間で変形状態が影響し合うことがない。
また、複数の支持体のそれぞれに回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材が個別に支持される。したがって、トナー攪拌手段の回転により、回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材が、トナーを回転方向に搬送する機能及び軸方向に搬送する機能を個別に発揮する。
【００１７】
(2) トナー収容部内に収容したトナーを攪拌するとともに現像装置に連通するトナー供給部に搬送するトナー攪拌手段を回転自在に備えたトナー補給装置において、
前記トナー攪拌手段は、回転軸から２方向の半径方向にトナー収容部の内壁に当接しない範囲に延出した複数の支持体と、
前記支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸に平行な平行開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸の半径方向に搬送する回転方向搬送部材と、
前記支持体のうちの一方の支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸の一方の端部に向かって傾斜した傾斜開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸に平行な方向に搬送する軸方向搬送部材と、
前記複数の支持体のうちの他方の支持体の先端に片持ち支持されて前記回転軸の半径方向に直交する方向に支持端から開放端まで連続して延出した可撓性を有するシート体であって、前記回転軸の他方の端部に向かって傾斜した傾斜開放端を有し、回転時にトナーを前記回転軸に平行な方向に搬送する別の軸方向搬送部材と、を含み、
前記一方の支持体の先端に複数の前記回転方向搬送部材及び前記軸方向搬送部材を各間隔にスリットを設けて交互に支持し、
前記他方の支持体の先端に複数の前記回転方向搬送部材及び前記別の軸方向搬送部材を各間隔にスリットを設けて交互に支持したことを特徴とする。
【００１８】
この構成においては、軸方向搬送部材が、トナー収容部内におけるトナー攪拌手段の回転軸方向の互いに異なる方向にトナーを搬送する。したがって、トナー収容部内においてトナーがトナー攪拌手段の回転軸方向の一端側に偏ることがない。
また、単一の支持体が回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材をトナー攪拌手段の軸方向において交互に支持する。したがって、形成すべき支持体数が削減される。
【００２３】
(3) (2)の構成において、トナー攪拌手段の両端部に位置する軸方向搬送部材を、反対側の端部にトナーを搬送する部材としてもよい。
【００２４】
この構成により、トナー収容部におけるトナー攪拌手段の両端部にトナーが偏って収容されることがなく、トナー収容部内にトナーをより一様な状態で収納することができる。
【００２５】
(4) 前記回転方向搬送部材の平行開放端及び軸方向搬送部材の傾斜開放端の何れか一方又は両方を、支持体の回転範囲の外側に向かって折り曲げたことを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材の開放端の少なくとも一方が支持体の回転範囲の外側に向かって折り曲げられる。したがって、回転方向搬送部材又は軸方向搬送部材の剛性が向上し、トナー攪拌手段の回転時におけるトナーとの当接によって意図しない方向に変形することがない。
【００２９】
(5) 前記トナー補給装置のいずれかを用いて画像形成を行うことを特徴とする。
【００３０】
この構成においては、トナー収容部内においてトナーをトナー攪拌手段の回転軸方向に搬送する機能を備えたトナー補給装置から現像装置に供給されたトナーを用いて画像形成が行われる。したがって、トナー収容部からトナー攪拌手段の回転軸方向に均質かつ均一な状態で供給されたトナーによって画像が形成され、形成された画像において濃度の不均一を生じることがない。
【００３１】
(6)(5) の構成において、転写工程終了後の感光体表面に残留したトナーがトナー補給装置内に回収して再利用するトナーリサイクル機能を備えたものとすることができる。
【００３２】
この構成により、トナー収容部に予め収納されている未使用トナー中に使用済みのトナーを均一に分布させることができ、未使用トナーに比較して現像性に劣る使用済みトナーがトナー収容部の一部に偏在することによる画像形成状態の劣化を未然に防止することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態に係るトナー補給装置を装着した現像装置の構成を示す断面図である。トナーとキャリアとからなる現像剤を収納する現像装置１０は、上面における感光体である一端側に開口部１０ａを備え、トナー補給装置１が装着される他端側に補給孔１０ｂを備えている。現像装置１０は、電子写真方式の画像形成プロセスにおける現像工程時に、内部に収納している現像剤を開口部１０ａにおいて感光体の表面に供給し、感光体の表面に形成された静電潜像をトナー像に顕像化する。即ち、現像工程時には現像装置１０内に収納されている現像剤中のトナーのみが消費され、画像形成プロセスが繰り返されると現像剤中のトナー濃度が低下して静電潜像の顕像化に支障を来す。そこで、現像剤中のトナー濃度を基準範囲に維持すべく、所定のタイミングで現像装置１０内にトナー補給装置１からトナーを補給する。
【００３４】
この現像装置１０の内部には、搬送ローラ１１、攪拌ローラ１２及び現像ローラ１３が軸支されている。搬送ローラ１１は、補給孔１０ｂの下方において矢印Ａ方向に回転し、補給孔１０ｂを経由してトナー補給装置１から補給されたトナーを攪拌ローラ１２側に搬送する。攪拌ローラ１２は、現像装置１０の略中央部で矢印Ｂ方向に回転し、搬送ローラ１１によって搬送されたトナーをキャリアとともに攪拌し、キャリアの表面にトナーを静電吸着させる。現像ローラ１３は、内部に複数の磁極を備えた円筒形状を呈するとともに、開口部１０ａから周面の一部を露出した状態で矢印Ｃ方向に回転し、磁極の磁力によって周面にキャリアを磁気吸着して形成した現像剤の穂立ちを介して感光体の表面にトナーを供給する。
【００３５】
現像装置１０に装着されるトナー補給装置１は、内部にトナー収容部１ａ及びトナー補給部１ｂが形成されている。トナー収容部１ａの略中央部には、この発明のトナー攪拌手段である攪拌ローラ２が軸支されている。攪拌ローラ２は、矢印Ｄ方向への回転によりトナー収容部１ａ内のトナーを攪拌して凝集固化を防止するとともに、トナー補給部１ｂに掻き上げる。一方、トナー補給部１ｂには、トナー供給ローラ３が軸支されている。トナー供給ローラ３は、矢印Ｅ方向に回転するスポンジローラであり、トナー補給部１ｂに掻き上げられたトナーを表面に吸着した後、スリット状の補給口４の縁部で掻き落としつつ、現像装置１０内に供給する。
【００３６】
なお、トナー補給装置１が使用される画像形成装置が、画像形成プロセスの転写工程後に感光体の表面に残留したトナーを回収して再利用するトナーリサイクル機能を有する場合、感光体の表面から回収されたトナーはトナー補給装置１の上面からトナー収容部１ａ内に落下する。
【００３７】
図２は、上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの第１の実施例を示す外観図である。この発明のトナー攪拌手段である攪拌ローラ２は、樹脂等の硬質素材からなる回転軸２０の周面における２個所に梯子型の支持体２１ａ，２１ｂを半径方向に延出して一体的に形成し、この支持体２１ａ，２１ｂの先端部に可撓性を有するシート体の回転方向搬送部材２２及び軸方向搬送部材２３を回転軸２０の半径方向に直交する方向、即ち、攪拌ローラ２の回転時における支持体２１ａ，２１ｂの先端部の回転軌跡の法線方向に延出する状態で片持ち支持して構成されている。
【００３８】
支持体２１ａ，２１ｂの回転軸２０の半径方向の長さは、攪拌ローラ２が回転軸２０を中心として回転した際に、先端部がトナー収容部１ａの内壁に当接しない範囲に設定されている。このため、攪拌ローラ２の回転時に、硬質素材からなる支持体２１ａ，２１ｂの先端部との当接によって、トナー収容部１ａの内壁が損傷することはない。
【００３９】
回転方向搬送部材２２は、支持体２１ａの回転軸２０の軸方向における全長にわたって１枚の矩形を呈する平板状に形成されており、その開放端２２ａは回転軸２０の軸方向に平行な平行開放端にされている。回転方向搬送部材２２は、トナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸支位置とトナー収容部１ａの内壁との間の最大距離を越える範囲に開放端２２ａが位置する長さにされている。このため、攪拌ローラ２の回転時に開放端２２ａがトナー収容部１ａの内壁に当接するが、回転方向搬送部材２２が弾力性を有する可撓性のシート体によって構成されていることから、トナー収容部１ａの内壁に損傷を与えることはない。
【００４０】
これに対して、軸方向搬送部材２３は、支持体２１ｂの回転軸２０の軸方向の全長にわたって１枚の平板を６分割して形成されており、その開放端２３ａは回転軸２０の軸方向に対して傾斜した傾斜開放端にされている。詳細には、開放端２３ａは、傾斜方向が互いに異なる２種類の傾斜開放端２２ａａ，２２ａｂを交互に配置して構成されており、軸方向搬送部材２３の面方向から見て山部と谷部とからなるＶ字型形状を繰り返した形状を呈している。また、軸方向搬送部材２３は、トナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸支位置とトナー収容部１ａの内壁との間の距離を一部において越える範囲に開放端２３ａが位置する長さにされている。このため、攪拌ローラ２の回転時に開放端２３ａがトナー収容部１ａの内壁に当接するが、軸方向搬送部材２３が弾力性を有する可撓性のシート体によって構成されていることから、トナー収容部１ａの内壁に損傷を与えることはない。
【００４１】
図３は、上記第１の実施例に係る攪拌ローラの回転時におけるトナーの搬送状態を説明する図である。トナー収容部１ａ内において攪拌ローラ２が図３（Ａ）に示すように矢印Ｄ方向に回転すると、トナー収容部１ａ内に収納されているトナーが硬質の支持体２１ａ，２１ｂによって攪拌され、トナーの凝集固化が防止される。
【００４２】
回転方向搬送部材２２は、開放端２２ａにおいて軸方向の全域にわたって略均一にトナー収容部１ａの内壁に当接する。これによって、回転方向搬送部材２２は、図３（Ａ）に示すように一様に弾性変形し、開放端２２ａがトナー収容部１ａの内壁を掻き上げる状態で、トナー収容部１ａ内のトナーを内壁との間に挟むようにして、図３（Ｂ）中矢印Ｆで示す回転方向に搬送する。
【００４３】
軸方向搬送部材２３は、開放端２３ａａ，２３ａｂの山部近傍において選択的にトナー収容部１ａの内壁に当接する。これによって、軸方向搬送部材２３は、図３（Ａ）に示すように捩じれた形状に弾性変形し、トナー収容部１ａ内のトナーを傾斜開放端の山部から谷部に向かう方向、即ち、開放端２３ａａの部分では図３（Ｂ）中矢印Ｇで示す軸方向に、開放端２３ａｂの部分では図３（Ｂ）中矢印Ｈで示す軸方向に搬送する。
【００４４】
このようにして、攪拌ローラ２は、矢印Ｄ方向に回転することにより、支持体２１によってトナー収容部１ａ内のトナーを攪拌する機能、回転方向搬送部材２３によってトナー収容部１ａ内のトナーを回転方向に搬送する機能、及び、軸方向搬送部材２３によってトナー収容部１ａ内のトナーを軸方向に搬送する機能を実現する。
【００４５】
これにより、トナー収容部１ａ内のトナーの凝集固化を防止して十分な搬送性を確保することができ、トナー収容部１ａからトナー補給部１ｂに対して十分な量のトナーを搬送することができるだけでなく、トナー収容部１ａの長手方向にトナーを十分に移動させてトナー収容部１ａ内のトナーを均一な状態にすることができる。したがって、転写工程終了後の感光体表面から回収された使用済みトナーがトナー収容部１ａ内に投入された場合にも、この使用済みトナーをトナー収容部１ａ内に一様に分布させることができ、使用済みトナーがトナー収容部１ａ内の長手方向における一部に偏って分布することによる画像形成状態の劣化を防止することができる。
【００４６】
なお、図３（Ｂ）に示すように、軸方向搬送部材２３において、回転軸２０の軸方向の一端部に位置する傾斜開放端２３ａａはトナーを矢印Ｇ方向に搬送する方向に傾斜しており、他端部に位置する傾斜開放端２３ａｂはトナーを矢印Ｈ方向に搬送する方向に傾斜している。したがって、トナー収容部１ａにおいてトナーが回転軸２０の軸方向の両端部に集まることがなく、トナー収容部１ａ内にトナーをより均一に分布させることができる。
【００４７】
また、軸方向搬送部材２３は、スリット２３ｂによって傾斜開放端２３ａａ，２３ａｂ毎に分割して構成されているため、各傾斜開放端２３ａａ，２３ａｂは個別に変形することができ、隣接する傾斜開放端２３ａａ，２３ａｂと互いに異なる方向にトナーを確実に搬送することができる。
【００４８】
さらに、軸方向搬送部材２３の傾斜開放端２３ａは、複数のＶ字型を繰り返し形成した形状にされており、回転軸２０の軸方向に形成された複数の谷部のそれぞれに向かうようにトナーを搬送することにより、軸方向の全域についてトナーを均一に分布されるようにしている。したがって、軸方向搬送部材２３の分割数を増加することによってトナー収容部１ａ内により均一にトナーを収納することができる。
【００４９】
加えて、回転軸２０の軸方向に直交する方向において、軸方向搬送部材２３の長さは回転方向搬送部材２２の長さに比較して短くしている。これは、トナー収容部１ａの内壁との間にトナーを挟み込んだ状態で搬送する回転軸搬送部材２２では多量のトナーを搬送するためにトナー収容部１ａの内壁に対する当接力をできるだけ大きくする必要があるのに対して、トナーを回転軸２０の軸方向に搬送する軸方向搬送部材２３ではトナー収容部１ａの内壁に対する当接力がトナーの回転軸２０の軸方向への移動の妨げとなるためである。
【００５０】
図４は、上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの第２の実施例を示す外観図である。この攪拌ローラ１０′は、回転方向搬送部材２２′の平行開放端２２ａ′及び軸方向搬送部材２３′の傾斜開放端２３ａ′を支持体２１ａ，２１ｂの回転範囲の外側に向かって折り曲げたものである。このように、開放端２２ａ′，２３ａ′を折り曲げて構成することにより、回転方向搬送部材２２′及び軸方向搬送方向２３′の剛性を高めてトナーの搬送機能を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記の例では回転方向搬送部材２２′の平行開放端２２ａ′及び軸方向搬送部材２３′の傾斜開放端２３ａ′の両方を折り曲げているが、平行開放端２２ａ′又はの傾斜開放端２３ａ′のうち、より搬送機能を向上させるべき何れか一方のみを折り曲げることもできる。
【００５２】
また、上記の第１及び第２の実施例では回転軸の周面の２箇所から延出した支持体のそれぞれに回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材を支持しているが、回転軸の周面の３箇所以上から支持体を延出するようにしてもよい。
【００５３】
図５は、上記第１及び第２の実施例に係る攪拌ローラを用いた場合のトナー収容部におけるトナーの移動状態を従来例と比較した結果を示す図である。同図に示す結果は、第１の実施例の攪拌ローラ２、第２の実施例の攪拌ローラ２′及び従来例の攪拌ローラ１１０のそれぞれをトナー補給装置１内にセットし、イエローのトナーを充填したトナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸方向の一端側にマゼンタのトナーを所定量だけ投入し、トナー収容部１ａにおけるマゼンタのトナーの移動量を測定したものである。
【００５４】
ここに、回転方向搬送部材２２及び軸方向搬送部材２３の回転軸２０の軸方向における長さが３５０ｍｍ、回転方向搬送部材２２の回転軸２０の半径方向における長さが６０ｍｍ、軸方向搬送部材２３の回転軸２０の軸方向に直交する方向の長さが５２ｍｍ、軸方向搬送部材２３におけるスリット２３ｂの回転軸２０の軸方向に直交する方向の長さが４０ｍｍ、軸方向搬送部材２３における７個連続して形成された各Ｖ字型形状の回転軸２０の軸方向の長さが約５０ｍｍのものを用いた。
【００５５】
また、第２の実施例の攪拌ローラ２′は、回転方向搬送部材２２の平行先端部２２ａ及び軸方向搬送部材２３の傾斜先端部２３ａに幅５ｍｍの折り返しを形成している。さらに、従来例は、図８（Ａ）に示した単一の回転方向搬送部材１１１を備えた攪拌ローラ１１０であって、回転方向搬送部材２２の回転軸２０の軸方向における長さ、及び、回転軸２０の軸方向に直交する方向の長さが第１の実施例に係る攪拌ローラ２０及び第２の実施例に係る攪拌ローラ２０′と同一のものを用いた。
【００５６】
図５に明らかなように、従来例の攪拌ローラ１１０を用いた場合には、トナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸方向の６０％程度の範囲までしかマゼンタのトナーを搬送することができなかった。これに対して、第１の実施例の攪拌ローラ２及び第２の実施例の攪拌ローラ２′を用いた場合には、トナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸方向の全域にマゼンタのトナーを搬送することができた。特に、第２の実施例の攪拌ローラ２′を用いた場合には、第１の実施例の攪拌ローラ２を用いた場合に比較してより早くトナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸方向の全域にマゼンタのトナーを搬送することができた。
【００５７】
この結果から、本発明の構成が、トナー補給装置１のトナー収容部１ａにおける回転軸２０の軸方向についてのトナーの分布状態を一様にするために、極めて有効であると言える。
【００５８】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの第３の実施例の形状を示す側面図及び正面図である。第３の実施例に係る攪拌ローラ２″は、回転軸２０の周面の２箇所から延出した支持体２１ａ″，２１ｂ″のそれぞれの先端に、平行開放端２２ａ″を形成した回転方向搬送部材２２″、及び、傾斜開放端２３ａ″を形成した軸方向搬送部材２３″をスリット２５を挟んで交互に繰り返し形成した搬送部材２４ａ，２４ｂの一端を片持ち支持したものである。
【００５９】
但し、搬送部材２４ａと搬送部材２４ｂとの間で、回転方向搬送部材２２″及び軸方向搬送部材２３″は、互いに回転対称となるように配列されている。
【００６０】
トナー収容部１ａ内において攪拌ローラ２″が図６（Ａ）に示すように矢印Ｄ方向に回転すると、トナー収容部１ａ内に収納されているトナーが硬質の支持体２１ａ″，２１ｂ″によって攪拌され、トナーの凝集固化が防止される。
【００６１】
回転方向搬送部材２２″は、開放端２２ａ″が軸方向の全域にわたって略均一にトナー収容部１ａの内壁に当接する。これによって、回転方向搬送部材２２″は、一様に弾性変形して開放端２２ａ″がトナー収容部１ａの内壁を掻き上げる状態で、トナー収容部１ａ内のトナーを内壁との間に挟むようにして、図６（Ｂ）中矢印Ｆで示す回転方向に搬送する。
【００６２】
軸方向搬送部材２３″は、傾斜開放端２３ａ″の山部近傍が選択的にトナー収容部１ａの内壁に当接する。これによって、軸方向搬送部材２３″は、捩じれた形状に弾性変形してトナー収容部１ａ内のトナーを傾斜開放端２３ａ″の山部から谷部に向かう方向、即ち、搬送部材２４ａでは図６（Ｂ）中矢印Ｇで示す軸方向に、搬送部材２４ｂでは図６（Ｂ）中矢印Ｈで示す軸方向に搬送する。
【００６３】
このようにして、攪拌ローラ２″は、矢印Ｄ方向に回転することにより、支持体２１″によってトナー収容部１ａ内のトナーを攪拌する機能、搬送部材２４ａ，２４ｂの回転方向搬送部材２２″によってトナー収容部１ａ内のトナーを回転方向に搬送する機能、及び、搬送部材２４ａ，２４ｂの軸方向搬送部材２３″によってトナー収容部１ａ内のトナーを軸方向に搬送する機能を実現する。
【００６４】
これにより、トナー収容部１ａ内のトナーの凝集固化を防止して十分な搬送性を確保することができ、トナー収容部１ａからトナー補給部１ｂに対して十分な量のトナーを搬送することができるだけでなく、トナー収容部１ａの長手方向にトナーを十分に移動させてトナー収容部１ａ内のトナーを均一な状態にすることができる。
【００６５】
なお、回転方向搬送部材２２″の平行開放端２２ａ″及び軸方向搬送部材２３″の傾斜開放端２３ａ″の何れか一方又は両方に折り曲げ部を形成し、回転方向搬送部材２２″及び軸方向搬送部材２３″の剛性を高めることもできる。
【００６６】
また、図７（Ａ）に示すように、搬送部材２４ａ，２４ｂの両端部に、反対側の端部方向に向かってトナーを搬送する軸方向搬送部材２３″を配置し、トナー収容部１ａ内における回転軸２０″の軸方向の両端部にトナーが偏ることを防止するようにしてもよい。
【００６７】
さらに、軸方向搬送部材２３″の傾斜角及び回転軸２０″の軸方向に直交する方向の長さを適当に選択することにより、軸方向搬送部材２３″に回転方向搬送部材２２″の回転方向へのトナー搬送機能をも付与することができる場合には、図７（Ｂ）に示すように、搬送部材２４ａ，２４ｂを軸方向搬送部材２３″のみによって構成することもできる。この場合に、図７（Ｃ）に示すように、搬送部材２４ａと搬送部材２４ａ，２４ｂとにおいて回転軸２０″の軸方向におけるスリット２５の形成位置を互いに対向しない位置とすることにより、トナー収容部１ａ内の回転軸２０″の軸方向にトナーをより一様に分布させることができる。
【００６８】
加えて、図６及び図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す例では支持体２１ａ″，２１ｂ″を回転軸２０″の周面の２箇所から延出して形成しているが、先端部において搬送部材を支持する支持体を回転軸２０″の周面の３箇所以上から延出して形成することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００７０】
(1) 現像装置に供給すべきトナーを収容したトナー収容部において回転自在にされたトナー攪拌手段にトナー攪拌手段の回転時にトナーを回転軸の半径方向に搬送する回転方向搬送部材、及び、トナー攪拌手段の回転時にトナーを回転軸方向に搬送する軸方向搬送部材を備えることにより、トナー攪拌手段の回転時にトナー収容部に収容されているトナーをトナー攪拌手段の回転軸の半径方向に搬送するとともに回転軸方向にも搬送することができ、トナー収容部内におけるトナー攪拌手段の回転軸方向についてトナーの混合状態を均一化して現像装置にトナーを一様に供給することができる。
また、トナー攪拌手段に、回転軸から半径方向にトナー収容部の内壁に当接しない範囲に延出した支持体、支持体の先端に片持ち支持されて平行開放端を備えた可撓性を有するシート体の回転方向搬送部材、及び、支持体の先端に片持ち支持されて傾斜開放端を備えた可撓性を有するシート体の軸方向搬送部材を備えることにより、トナー攪拌手段の回転時にトナー収容部に収容されているトナーのうち、支持体の回転軸からの延出長さを半径とする円内に位置するトナーを支持体によって攪拌することができるだけでなく、弾性変形によって平行開放端の全域をトナー収容部の内壁に擦動させた状態で回転方向搬送部材が回転することによってトナーをトナー攪拌手段の回転軸の半径方向に搬送することができ、さらに、軸方向搬送部材の傾斜開放端によってトナーをトナー攪拌手段の回転軸方向に搬送することができる。これによって、トナー収容部内におけるトナー攪拌手段の回転軸方向についてトナーの混合状態を均一化して現像装置にトナーを一様に供給することができる。
さらに、軸方向搬送部材を回転軸方向の複数の位置で分割することにより、軸方向搬送部材の各位置を互いに独立して変形させることができ、隣接する位置との間で変形状態が影響し合うことがないようにしてトナーを所定の方向に確実に搬送させることができる。
また、複数の支持体のそれぞれに回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材を個別に支持することにより、トナー攪拌手段の回転時において、回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材にトナーを回転方向に搬送する機能及び軸方向に搬送する機能を個別に発揮させることができる。
【００７２】
(2) 軸方向搬送部材によってトナー収容部内におけるトナー攪拌手段の回転軸方向の互いに異なる方向にトナーを搬送することにより、トナー収容部内においてトナーがトナー攪拌手段の回転軸方向の一端側に偏ることがないようにし、トナー収容部内におけるトナーの収容状態をより均一化することができる。
また、単一の支持体において回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材をトナー攪拌手段の軸方向において交互に支持することにより、形成すべき支持体数を削減することができ、コストダウンを実現できる。
【００７５】
(3) 回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材の開放端の少なくとも一方を支持体の回転範囲の外側に向かって折り曲げることにより、回転方向搬送部材又は軸方向搬送部材の剛性を高くしてトナー攪拌手段の回転時におけるトナーとの当接によって意図しない方向に変形することを防止し、トナーの搬送性を向上させることができる。
【００７７】
(4) トナー収容部からトナー攪拌手段の回転軸方向に均質かつ均一な状態で供給されたトナーによって画像を形成し、形成された画像において濃度の不均一が生じないようにして画像形成状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係るトナー補給装置を装着した現像装置の構成を示す断面図である。
【図２】上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの第１の実施例を示す外観図である。
【図３】上記第１の実施例に係る攪拌ローラの回転時におけるトナーの搬送状態を説明する図である。
【図４】上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの第２の実施例を示す外観図である。
【図５】上記第１及び第２の実施例に係る攪拌ローラを用いた場合のトナー収容部におけるトナーの移動状態を従来例と比較した結果を示す図である。
【図６】上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの第３の実施例の形状を示す側面図及び正面図である。
【図７】上記トナー補給装置に備えられる攪拌ローラの他の実施例の形状を示す図である。
【図８】従来のトナー補給装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１−トナー補給装置
１ａ−トナー収容部
１ｂ−トナー供給部
２−攪拌ローラ
１０−現像装置
２０−回転軸
２１ａ，２１ｂ−支持体
２２−回転方向搬送部材
２２ａ−平行開放端
２３−軸方向搬送部材
２３ａ−傾斜開放端
【図１】
0003706017.tif 000002
【図２】
0003706017.tif 000003
【図３】
0003706017.tif 000004
【図４】
0003706017.tif 000005
【図５】
0003706017.tif 000006
【図６】
0003706017.tif 000007
【図７】
0003706017.tif 000008
【図８】
0003706017.tif 000009