(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段に、トナーを補給するトナー補給装置であって、
横方向に配置され、自身の回転によって内部に収容されたトナーを、前記現像手段に向けて補給する円筒状トナー補給容器と、
前記トナー補給容器の内部に固定されずに移動可能に備えられてトナー補給容器の内壁面を摺動するトナー掻取部材であって、複数の磁性体と、磁性体の配列方向に延びて磁性体の一端部を支持する支持部とを有し、比重が０．２以上０．３以下であるトナー掻取部材と、
前記トナー補給容器の外周面に沿うように配設され、前記磁性体を磁力によって引き寄せる磁石とを有し、
前記トナー掻取部材において、前記複数の磁性体は、それぞれ前記配列方向に対して３０°以上６０°以下の角度θで傾いて、前記支持部に支持されていることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記トナー補給容器には、内部に収容されたトナーが排出される開口である導通孔が形成され、
前記複数の磁性体が前記支持部に支持されているときの、各磁性体における前記角度θは、前記導通孔に向かうに連れて０°〜１５°の範囲内で大きくなり、隣接する磁性体同士の前記角度θの差が０°〜５°の範囲内となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記磁性体は、前記支持部に支持されている一端部に対する他端部が、前記トナー補給容器の内壁面に沿うような形状となるように、略直方体形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
前記磁石は、前記トナー補給容器の外周面のうち、回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配設されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
【請求項５】
前記磁性体は、フェライトからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
【請求項６】
前記トナー掻取部材は、その表面を樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
【請求項７】
前記トナー掻取部材は、中空構造を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
【請求項８】
その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電手段と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
前記トナー補給装置が、請求項１〜７のいずれか１つに記載のトナー補給装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段にトナーを補給するトナー補給装置および該トナー補給装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体表面の静電荷像をトナーによって現像して記録媒体上に画像を形成する画像形成装置のトナー補給方法においては、まず、トナーがトナー補給容器に充填される。そして、トナー補給容器に充填されたトナーはトナーホッパに補給され、トナーホッパから感光体表面の静電荷像に向けて供給される。このような場合、画像形成装置を利用する利用者が、トナーをトナー補給容器に充填するとき、トナーが利用者の手に付着するなどして手を汚してしまい、トナー充填作業が煩雑であるなどの問題がある。
【０００３】
このような問題点を解決するために、近年では、感光体表面の静電荷像に供給するトナーが不足した場合に、トナー補給容器内のトナーがなくなったと判断して、トナー補給容器自体を新品のものと交換する方法が主流となっている。このようなトナー補給容器においては、トナー補給容器内のトナーは、トナーの自重によってトナー同士が凝集して固まり、トナーホッパに向けて円滑にトナーを補給することができない場合がある。
【０００４】
トナー補給容器内におけるトナー同士の凝集を防止するために、トナー補給容器自体を回転させながら、トナー補給容器の内面に形成された螺旋状凸部によってトナーを案内して搬送し、トナーホッパに向けてトナーを補給する回転型トナー補給容器が実用化されている。このような回転型トナー補給容器は、トナー補給容器内におけるトナーの凝集を簡単な構造で防ぐことができる。しかしながら、回転型トナー補給容器では、トナーがトナー補給容器の内壁に付着して、トナー補給容器内から排出されないまま残ってしまう問題があった。
【０００５】
このような問題に対して、たとえば、特許文献１には、回転型トナー補給容器の内壁に付着するトナーを掻き取るために、内壁に沿って回転する螺旋状の掻き取り部材を設けた回転型トナー補給容器が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４７８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されるトナー補給容器では、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合には、螺旋状の掻き取り部材とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるために、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなり、トナー補給容器の駆動部品や掻き取り部材自身の磨耗が速まるといった問題がある。
【０００８】
したがって本発明の目的は、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクを上げることなく、トナー補給容器内に付着するトナーを掻き取り、トナー補給容器から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができるトナー補給装置および該トナー補給装置を備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段に、トナーを補給するトナー補給装置であって、
横方向に配置され、自身の回転によって内部に収容されたトナーを、前記現像手段に向けて補給する円筒状トナー補給容器と、
前記トナー補給容器の内部に固定されずに移動可能に備えられてトナー補給容器の内壁面を摺動するトナー掻取部材であって、複数の磁性体と、磁性体の配列方向に延びて磁性体の一端部を支持する支持部とを有し、比重が０．２以上０．３以下であるトナー掻取部材と、
前記トナー補給容器の外周面に沿うように配設され、前記磁性体を磁力によって引き寄せる磁石とを有し、
前記トナー掻取部材において、前記複数の磁性体は、それぞれ前記配列方向に対して３０°以上６０°以下の角度θで傾いて、前記支持部に支持されていることを特徴とするトナー補給装置である。
【００１０】
また本発明は、前記トナー補給容器には、内部に収容されたトナーが排出される開口である導通孔が形成され、
前記複数の磁性体が前記支持部に支持されているときの、各磁性体における前記角度θは、前記導通孔に向かうに連れて０°〜１５°の範囲内で大きくなり、隣接する磁性体同士の前記角度θの差が０°〜５°の範囲内となるように設定されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記磁性体は、前記支持部に支持されている一端部に対する他端部が、前記トナー補給容器の内壁面に沿うような形状となるように、略直方体形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記磁石は、前記トナー補給容器の外周面のうち、回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配設されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記磁性体は、フェライトからなることを特徴とする。
また本発明は、前記トナー掻取部材は、その表面を樹脂で被覆されていることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記トナー掻取部材は、中空構造を有するように形成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電手段と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
前記トナー補給装置が、前記トナー補給装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、横方向に配置され、自身の回転によって内部に収容されたトナーを現像手段に向けて補給するトナー補給容器と、トナー補給容器の内部に固定されずに移動可能に備えられてトナー補給容器の内壁面を摺動するトナー掻取部材であって、複数の磁性体と、磁性体の配列方向に延びて磁性体の一端部を支持する支持部とを有するトナー掻取部材と、トナー補給容器の外周面に沿うように配設され、磁性体を磁力によって引き寄せる磁石とを有するトナー補給装置である。
【００１８】
このような構成を有するトナー補給装置においては、トナー補給容器が回転しているとき、トナー補給容器内のトナー掻取部材が有する磁性体が、トナー補給容器の外周面に沿うように配設される磁石の磁力によって引き寄せられる。そのため、磁性体とトナー補給容器の内壁面との間に摩擦力が生じ、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを磁性体によって掻き取ることができる。したがって、トナー補給容器から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができる。
【００１９】
また、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合には、トナー掻取部材がトナーに紛れ込んで、トナーと一緒に回転するため、トナー掻取部材の磁性体が磁石に引き寄せられる力が弱くなる。そのため、トナー掻取部材とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。そのため、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなることを防止できる。
【００２０】
一方、トナー補給容器内部のトナー量が少なくなると、トナー補給容器内のトナー掻取部材が有する磁性体が、トナー補給容器の外周面に沿うように配設される磁石に磁力で強く引き寄せられる。そのため、磁性体がトナー補給容器の内壁面に付着するトナーをトナー補給容器の回転に伴って効率よく掻き取ることができ、トナー補給容器から排出されずに残るトナー残量を少なくできる。
【００２１】
また、トナー掻取部材において、複数の磁性体は、それぞれ配列方向に対して３０°以上６０°以下の角度θで傾いて、支持部に支持されている。そのため、磁性体は、磁石の磁力によって引き寄せられて、トナー補給容器の内壁面に付着したトナーを掻き取るとともに、トナー補給容器内に収容されたトナーを、トナー補給容器の回転軸方向に案内しながら搬送することができる。したがって、トナーを案内して搬送する所謂リブのような部材をトナー補給容器の内壁面に形成しなくても、効率よくトナーを搬送することができる。
また、トナー掻取部材は、その比重が０．２以上０．３以下である。このように、トナーより比重の小さいトナー掻取部材は、トナー補給容器内においてトナーと混在するとき、トナー中で浮力が生じる。そのため、トナー掻取部材はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合に、トナー掻取部材とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー掻取部材の磁性体は、磁石の磁力によって拘束されて、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。
また本発明によれば、トナー補給容器には、内部に収容されたトナーが排出される開口である導通孔が形成されている。複数の磁性体が支持部に支持されているときの、各磁性体における角度θは、導通孔に向かうに連れて０°〜１５°の範囲内で大きくなり、隣接する磁性体同士の角度θの差が０°〜５°の範囲内となるように設定される。これによって、磁性体による付着トナーを掻き取りながら搬送する能力を、導通孔に向かうにつれて高めることができる。
【００２２】
また本発明によれば、磁性体は、支持部に支持されている一端部に対する他端部が、トナー補給容器の内壁面に沿うような形状となるように、略直方体形状に形成されている。これによって、磁性体が磁石の磁力によって引き寄せられてトナー補給容器の内壁面に付着したトナーを掻き取るとき、磁性体は、トナー補給容器の内壁面とフィットするように接触するので、効率よくトナーを掻き取ることができる。また、磁性体が略直方体形状に形成されているので、全ての面において直角のエッジを有することになる。そのため、トナー掻取部材がトナー補給容器内で回転しても、磁性体は、常に直角のエッジ部でトナー補給容器の内壁面を掻き取ることができ、安定した掻き取り効果が得られる。
【００２３】
また本発明によれば、磁石は、トナー補給容器の外周面のうち、回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配設される。これによって、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合、磁性体は、その自重によってトナー補給容器の最下点方向に向かって移動し、確実に磁石に引き寄せられる。そのため、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合に、磁石によって引き寄せられる磁性体は、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを確実に掻き取ることができる。
【００２４】
また本発明によれば、磁性体は、フェライトからなる。フェライトは、飽和磁化が高くかつ軽量の磁性体である。そのため、磁性体が磁石の磁力を離れた状態で、トナー補給容器の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、磁性体がトナーやトナー補給容器に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー補給容器などが傷付くのを防止することができる。
【００２５】
また本発明よれば、トナー掻取部材は、その表面を樹脂で被覆されている。そのため、トナー掻取部材が磁石の磁力を離れた状態で、トナー補給容器の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、トナー掻取部材がトナーやトナー補給容器に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー補給容器などが傷付くのを防止することができる。
【００２６】
また本発明によれば、トナー掻取部材は、中空構造を有するように形成される。これによって、トナー掻取部材全体としての見掛け比重が小さくなるので、トナー補給容器内においてトナーと混在する磁性体が、トナー中に沈み込んでしまうのを防止することができる。そのため、トナー掻取部材はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合に、トナー掻取部材とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー掻取部材の磁性体は、磁石の磁力によって拘束されて、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。
【００２８】
また本発明によれば、画像形成装置は、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合にトナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、かつトナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを効率よく掻き取ることができるトナー補給装置を備える。そのため、画像形成装置は、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段に、トナーを効率よく補給可能な状態で、記録媒体に画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施の一形態であるトナー補給装置７０の構成を示す図である。また、図２は、トナー補給装置７０の構成を示す斜視図である。また、図３は、トナー補給装置７０の構成を示す分解斜視図である。また、図４は、トナー補給装置７０の構成を示す正面図である。また、図５は、トナー補給装置７０の構成を示す側面図である。また、図６は、トナー補給容器１の構成を示す上面図であり、図７は、容器保持部材７の構成を示す上面図である。
【００３０】
トナー補給装置７０は、後述する画像形成装置１００が備える現像手段４７に、トナーを補給する装置である。トナー補給装置７０は、後述する画像形成装置１００においては、現像手段４７に隣接して設置される。そして、トナー補給装置７０は、トナー補給容器１と、容器保持部材７と、トナーホッパ１３とを含んで構成される。
【００３１】
トナー補給容器１は、トナー収容部２と支持部材３とを有する。トナー収容部２は、円筒状に形成されて、その内部にトナーを収容する。そして、トナー収容部２は、後述する駆動力伝達機構６５によって、回転軸２４の回転軸線Ｌ１回りに回転されるようになっており、自身の回転によって内部に収容されたトナーを、後述するトナーホッパ１３に向けて補給するように構成される。
【００３２】
また、トナー収容部２は、導通孔５と容器側連結部６とを有する。導通孔５はトナー収容部２の側壁に形成される開口であり、トナー収容部２内に収容されたトナーがトナー収容部２の回転に伴って、導通孔５を介してトナーホッパ１３に補給されるようになっている。容器側連結部６は、後述する駆動力伝達機構６５が有する本体側連結部１１を介して画像形成装置１００本体から伝達される回転駆動力を受ける部分である。また、詳細は後述するが、本実施の形態におけるトナー掻取部材３１は、トナーを案内しながら搬送するように構成されているので、トナー案内突起（リブ）をトナー収容部２の内周面に形成する必要がない。トナー案内突起が形成されていないトナー収容部２は、成形時間を短縮して製造コストが削減された状態で製造することができ、さらに、トナー収容部２自体の強度を高くすることができる。
【００３３】
支持部材３は、トナー収容部２を回転軸線Ｌ１回りに回転自在に支持し、トナー収容部２の外周面の一部を全周にわたって包み込む形で支持する。
【００３４】
トナーホッパ１３は、トナー補給容器１から導通孔５を介して補給されたトナーを貯留するための容器であり、トナーホッパ１３から画像形成装置１００が有する現像手段４７に向けてトナーが供給される。
【００３５】
容器保持部材７は、容器保持部材７内においてトナー補給容器１を規定位置に固定して保持する。容器保持部材７は、底壁部２２と容器固定部６１とを備える。
【００３６】
底壁部２２は、トナー補給容器１に対応して回転軸線Ｌ１が延びる方向に延びており、トナー補給容器１を配置するための台部分を構成する。容器固定部６１は、底壁部２２に設けられ、底壁部２２上に配置されたトナー補給容器１の支持部材３を着脱可能に保持し、トナー補給容器１が回転軸線Ｌ１が延びる方向に動かないように固定する。
【００３７】
ここで、後述する画像形成装置１００における底壁部２２が配置される位置、つまり、底壁部２２に装着されるトナー補給容器１が配置される位置について、以下に説明する。画像形成装置１００においては、画像形成装置１００の外周を覆う外装部の内側に筐体が配設され、該筐体内に現像手段４７などの各手段が設置されている。前記外装部は、図１に示すように、互いに対向する正面外装部１４と背面外装部１５とを有している。正面外装部１４は、画像形成装置１００の利用者の正面に位置する部分である。また、背面外装部１５は、正面外装部１４側にいる利用者から見て画像形成装置１００の裏側に当たる部分である。そして、外装部の内側に配設される筐体は、正面外装部１４に対向する筐体正面部１６と、背面外装部１５に対向する筐体背面部１７とを有する。
【００３８】
トナー補給容器１を固定して保持する容器保持部材７の底壁部２２は、底壁部２２の回転軸線Ｌ１が延びる方向の両端部において、容器固定部６１が設けられる側の一方端部が筐体背面部１７に接続され、他方端部が筐体正面部１６を貫通して正面外装部１４の一部である前壁部１２に接続されている。
【００３９】
そして、前壁部１２の前面には取手６２が形成されており、さらに底壁部２２の回転軸線Ｌ１が延びる方向には２本のガイド部材８が設けられている。ガイド部材８は回転軸線Ｌ１が延びる方向に伸縮自在であり、ガイド部材８が伸縮することによって、底壁部２２に固定されたトナー補給容器１が、回転軸線Ｌ１が延びる方向に移動自在となる。
【００４０】
正面外装部１４側にいる利用者が、前壁部１２に形成される取手６２を引き出し方向Ｈに引くことによって、容器保持部材７の底壁部２２に固定されるトナー補給容器１を、正面外装部１４よりも外方となる位置まで引き出すことができる。これによって、使用済みのトナー補給容器１を簡単に取り出すことができる。そして、利用者は、新品のトナー補給容器１を容器保持部材７に装着し、正面外装部１４から背面外装部１５に向う方向Ｓに取手６２を押すことによって、元の位置に戻すことができる。
【００４１】
また、容器保持部材７の底壁部２２が接続される前壁部１２にはフック部材２８が形成され、筐体正面部１６には係止部材１９が形成される。これらフック部材２８と係止部材１９とは、容器保持部材７にトナー補給容器１が固定されて、容器保持部材７が完全に収納された状態において、フック部材２８が係止部材１９に係止するようになっている。これによって、容器保持部材７に固定されたトナー補給容器１の収納状態を確実に維持することができる。なお、フック部材２８と係止部材１９との配置位置は上記のものに限定されず、フック部材２８が筐体正面部１６に設けられ、係止部材１９が前壁部１２に設けられていてもよい。
【００４２】
また、筐体背面部１７におけるトナー補給容器１に臨む位置には、駆動力伝達機構６５が設けられている。駆動力伝達機構６５は、トナー収容部２に回転駆動力を伝えるものであり、本体側連結部１１、回転軸２４、押しバネ２５、およびギヤ２７を備える。回転軸２４は、トナー収容部２が回転するときの軸であり、筐体背面部１７を貫通している。回転軸２４における筐体背面部１７の位置には軸受部（不図示）が設けられ、これによって回転軸２４は回転自在となっている。
【００４３】
本体側連結部１１は、略円盤状に形成され、回転軸２４と一体となって回転軸線Ｌ１回りに回転できるように回転軸２４に固定されている。本体側連結部１１におけるトナー収容部２と接触する面には、トナー収容部２の容器側連結部６を嵌入可能な十字状の嵌合凹部が形成されている。押しバネ２５は、コイルスプリングからなり、筐体背面部１７と本体側連結部１１との間に配置され、回転軸２４および本体側連結部１１の回転を阻害することなく、本体側連結部１１が筐体背面部１７から離間する方向へのばね力を付与する。ギヤ２７は、回転軸２４における本体側連結部１１とは反対側の端部に固定されている。このギヤ２７にはトナー収容部２を回転させるための駆動力が、画像形成装置１００の駆動源から伝達される。
【００４４】
次に、トナー補給装置７０において特徴的な構成であるトナー掻取部材３１と磁石３２とについて説明する。磁石３２は、直方体形状を有し、トナー収容部２の回転軸線Ｌ１に延びる方向に対向してトナー補給容器１の外周面に沿うように底壁部２２に固定され、トナー収容部２内に備えられる後述するトナー掻取部材３１の磁性体３１ａを、磁力によって引き寄せる。
【００４５】
トナー収容器２が回転軸線Ｌ１回りに回転するとき、磁石３２がトナー掻取部材３１の磁性体３１ａを最近接位置に保持しようとする力（磁力）が働くため、トナー掻取部材３１とトナー収容部２の内壁面との間に速度差が生じ、トナー掻取部材３１の磁性体３１ａがトナー収容部２の内壁面を摺擦する。この摺擦力によって、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取ることができるので、トナー収容部２の内壁面に付着トナーが少なくなり、トナー収容部２から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができる。
【００４６】
また、トナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合には、トナー掻取部材３１がトナーに紛れ込んで、トナー掻取部材３１の磁性体３１ａが磁石３２に引き寄せられる力が小さくなり、トナー掻取部材３１とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。そのため、トナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、トナー収容部２の駆動部品が摩耗するのを防止することができる。
【００４７】
また、トナー収容部２内のトナー量が少なくなると、トナー掻取部材３１の磁性体３１ａが、磁石３２に磁力で強く引き寄せられる。そのため、磁性体３１ａがトナー収容部２の内壁面に付着したトナーを、トナー収容部２の回転に伴って効率よく掻き取ることができ、トナー収容部２から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができる。
【００４８】
磁石３２が配置される場所については、トナー収容部２の外周面に沿う位置であれば特に制限はないが、本実施形態においては、磁石３２は、トナー収容部２の外周面のうち回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配置される。これによって、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合、トナー掻取部材３１は、その自重によってトナー収容部２の最下点方向に向かって移動し、確実に磁石３２に引き寄せられる。そのため、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合に、磁石３２によって引き寄せられるトナー掻取部材３１は、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを確実に掻き取ることができる。
【００４９】
トナー掻取部材３１は、トナー収容部２内に固定されずに移動可能に備えられて、支持部３１ｂと複数の磁性体３１ａとを含んで構成される。トナー掻取部材３１の長手方向（後述する磁性体３１ａの配列方向）の長さは、トナー収容部２の長手方向の長さに対してやや短い長さ、すなわち８０〜９８％となるように設定される。８０％より小さい場合には、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーの掻き残しが生じ、９８％を超える場合には、トナー収容部２内でトナー掻取部材３１が引っかかりやすくなり、スムーズなトナー掻取りが困難になる。
【００５０】
支持部３１ｂは、トナー掻取部材３１において、複数の磁性体３１ａの配列方向に延びて磁性体３１ａの一端部を支持する部材である。トナー掻取部材３１がトナー収容部２内に配置されるときには、支持部３１ｂの延在方向（磁性体３１ａの配列方向）が、トナー補給容器１の回転軸線Ｌ１方向に対して略平行となるように配置される。支持部３１ｂを構成する材料は、磁性材料でなければ特に限定されないが、たとえば、非磁性の金属材料や樹脂などを挙げることができ、トナー中で浮力をえるために（比重を低くするために）中空構造であることが好ましい。
【００５１】
複数の磁性体３１ａは、それぞれの一端部が支持部３１ｂに支持されて固定され、支持部３１ｂの全体にわたって配列して形成される。本発明においては、この複数の磁性体３１ａが、磁石３２の磁力によって引き寄せられたときに、トナー収容部２の内壁面を摺擦して、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取る。
【００５２】
また、複数の磁性体３１ａは、配列方向に対して所定の角度θで傾いて支持部３１ｂに支持されていることが好ましい。これによって、各磁性体３１ａは、磁石３２の磁力によって引き寄せられて、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取るとともに、トナー収容部２内に収容されたトナーを、導通孔５に向けて案内しながら搬送することができる。そのため、トナーを案内して搬送する所謂リブのような部材をトナー収容部２の内壁面に形成しなくても、効率よくトナーを搬送することができる。
【００５３】
本実施の形態では、各磁性体３１ａが支持部３１ｂに支持されているときの角度θは、全て同じであり４５°に設定されているが、基本的に角度θは、３０°以上６０°以下に設定される。角度θが３０°未満では、磁性体３１ａによるトナーの搬送能力が低くなりすぎる。また、角度θが６０°を超えると、磁性体３１ａによるトナーの搬送速度が遅くなりすぎる。
【００５４】
また、各磁性体３１ａが支持部３１ｂに支持されているときの角度θは、トナーが排出される開口である導通孔５に向かうにつれて、０°〜１５°の範囲内で大きく設定されてもよい。このとき、複数の磁性体３１ａのそれぞれに対応する角度θは、隣接する磁性体３１ａ同士の角度θの差が、０°〜５°の範囲内となるように設定される。ここで、複数の磁性体３１ａのそれぞれに対応する角度θは、それぞれ１つずつ変化させてもよいし、同じ角度のものが混在するようにしてもよい。これによって、磁性体３１ａによる付着トナーを掻き取りながら搬送する能力を、導通孔５に向かうにつれて高めることができる。
【００５５】
また、複数の磁性体３１ａが支持部３１ｂに支持されて配列するとき、隣接する磁性体３１ａ同士の間隔（ＤＪ）は、磁性体３１ａの長さ（ＬＪ）に対して、ＤＪ＝ＬＪｃｏｓθとなるように設定される。
【００５６】
各磁性体３１ａの形状については、特に制限はないが、本実施の形態においては、磁性体３１ａは、支持部３１ｂに支持されている一端部に対する他端部が、トナー収容部２の内壁面に沿うような形状となるように、略直方体形状に形成されている。これによって、磁性体３１ａが磁石３２の磁力によって引き寄せられてトナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取るとき、磁性体３１ａは、トナー収容部２の内壁面にフィットするように接触するので、効率よくトナーを掻き取ることができる。また、磁性体３１ａが略直方体形状に形成されているので、全ての面において直角のエッジを有することになる。そのため、トナー掻取部材３１がトナー収容部２内で回転しても、磁性体３１ａは、常に直角のエッジ部でトナー収容部２の内壁面を掻き取ることができ、安定した掻き取り効果が得られる。
【００５７】
また、各磁性体３１ａのサイズについては、特に制限はないが、支持部３１ｂに支持されるそれぞれの磁性体３１ａの長手方向の長さを、トナー収容部２の内径に対して５〜３０％となるように設定するのが好ましい。各磁性体３１ａの長手方向の長さがトナー収容部２の内径に対して５％より小さい場合には、各磁性体３１ａによるトナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取る力が小さくなり過ぎ、３０％を超える場合には、各磁性体３１ａが大きくなり過ぎてトナー収容部２の内壁面に接触する頻度が低下し、トナーを掻き取る効果が低下する。
【００５８】
また、本実施の形態においては、各磁性体３１ａは、フェライトからなる。フェライトは、飽和磁化が高くかつ軽量の磁性体である。そのため、トナー掻取部材３１の磁性体３１ａが磁石３２の磁力を離れた状態で、トナー収容部２の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、トナー掻取部材３１がトナーやトナー収容部２の内壁面に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー収容部２の内壁面などが傷付くのを防止することができる。
【００５９】
また、磁性体３１ａおよび支持部３１ｂからなるトナー掻取部材３１は、その表面が樹脂で被覆されていることが好ましい。これによって、トナー掻取部材３１が磁石３２の磁力を離れた状態で、トナー収容部２の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、トナー掻取部材３１がトナーやトナー収容部２の内壁面に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー収容部２の内壁面などが傷付くのをさらに防止することができる。
【００６０】
さらに、トナー掻取部材３１は、中空構造を有するように形成されることが好ましい。これによって、トナー掻取部材３１全体としての見掛け比重が小さくなるので、トナー収容部２内においてトナーと混在するトナー掻取部材３１が、トナー中に沈み込んでしまうのを防止することができる。そのため、トナー掻取部材３１はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合に、トナー掻取部材３１とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー掻取部材３１の磁性体３１ａは、磁石３２の磁力によって拘束されて、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。
【００６１】
また、トナー掻取部材３１は、その比重が０．２以上０．３以下であることが好ましい。このように、トナーより比重の小さいトナー掻取部材３１は、トナー収容部２内においてトナーと混在するとき、トナー中で浮力が生じる。そのため、トナー掻取部材３１はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合に、トナー掻取部材３１とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー掻取部材３１の各磁性体３１ａは、磁石３２の磁力によって拘束されて、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。
【００６２】
図８は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、記録用紙などの記録媒体の表面に画像を形成して、印刷物を得る装置である。画像形成装置１００は、電子写真プロセス部６０と、シート供給部５０とを含んで構成される。電子写真プロセス部６０は、感光体ドラム４４と、帯電手段４５と、露光手段４６と、現像手段４７と、転写手段４８と、クリーニング手段４９と、定着手段５１とを含んで構成され、シート供給部５０から供給される記録媒体の表面に画像を形成する。
【００６３】
感光体ドラム４４は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない円筒状または円柱状の導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含んで構成される。感光体ドラム４４にはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、導電性基体であるアルミニウム素管と、アルミニウム素管の表面に形成される有機感光層とを含むものが挙げられる。有機感光層は、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層して形成される。有機感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質とを１つの層に含むものであってもよい。
【００６４】
帯電手段４５は、感光体ドラム４４の表面を所定の極性および電位に帯電させる。本実施の形態では、帯電手段４５には帯電ローラが用いられるけれども、それに限定されず、たとえば、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などが使用できる。露光手段４６は、帯電状態にある感光体ドラム４４の表面に、スキャナ４３が読取った原稿の画像情報に対応する信号光を照射し、感光体ドラム４４の表面に、画像情報に対応する静電荷像を形成する。露光手段４６には、レーザービームスキャナなどが用いられる。
【００６５】
現像手段４７は、感光体ドラム４４表面の静電荷像にトナーを供給し、静電荷像を現像してトナー像を形成する。このとき、現像手段４７におけるトナー消費量に応じて、前述したトナー補給装置７０のトナーホッパ１３からトナーが補給される。転写手段４８は、感光体ドラム４４表面に圧接し、感光体ドラム４４と転写手段４８との圧接部に感光体ドラム４４上のトナー像が到達するのに同期して、後述するシート供給部５０から感光体ドラム４４と転写手段４８との圧接部に送給される記録媒体に、感光体ドラム４４表面のトナー像を加圧により転写する。転写手段４８には、たとえば、転写ローラが用いられる。
【００６６】
定着手段５１は、転写手段４８によって記録媒体上に担持されたトナー像を、熱および加圧によって記録媒体に定着させる。クリーニング手段４９は、感光体ドラム４４表面に当接するように設けられ、トナー像の記録媒体への転写後に感光体ドラム４４表面に残留するトナー、紙粉などを除去し、感光体ドラム４４表面を清浄化する。
【００６７】
電子写真プロセス部６０によれば、軸線方向に回転駆動する感光体ドラム４４表面を帯電手段４５によって帯電した後、露光手段４６によって画像情報に対応する信号光を照射して静電荷像を形成する。そして、現像手段４７がトナー補給装置７０から補給されたトナーを静電荷像に供給してトナー像を得、このトナー像を転写手段４８によって記録媒体に転写する。そして、定着手段５１によって加熱加圧してトナー像を記録媒体に定着させる。こうして画像が形成された記録媒体は、画像形成装置１００の外部に排出される。一方、トナー像転写後の感光体ドラム４４は、クリーニング手段４９によりその表面が清浄化される。この一連の工程が繰り返されて画像が形成される。
【００６８】
シート供給部５０は、記録媒体を収容する用紙カセットと、記録媒体が搬送される通路となる用紙搬送路とを含んで構成される。用紙カセットに収容される記録媒体は、用紙搬送路を介して、電子写真プロセス部６０における感光体ドラム４４と転写手段４８との当接部に送給され、定着手段５１に送給される。
【００６９】
画像形成装置１００は、トナー補給容器１のトナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合にトナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、かつトナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを効率よく掻き取ることができるトナー補給装置７０を備える。そのため、画像形成装置１００は、感光体ドラム４４表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段４７に、トナーを効率よく補給可能な状態で、記録媒体に画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の一形態であるトナー補給装置７０の構成を示す図である。
【図２】トナー補給装置７０の構成を示す斜視図である。
【図３】トナー補給装置７０の構成を示す分解斜視図である。
【図４】トナー補給装置７０の構成を示す正面図である。
【図５】トナー補給装置７０の構成を示す側面図である。
【図６】トナー補給容器１の構成を示す上面図である。
【図７】容器保持部材７の構成を示す上面図である。
【図８】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  トナー補給容器
１３  トナーホッパ
３１  トナー掻取部材
３１ａ  磁性体
３１ｂ  支持部
３２  磁石
４４  感光体ドラム
４５  帯電手段
４６  露光手段
４７  現像手段
４８  転写手段
４９  クリーニング手段
５１  定着手段
７０  トナー補給装置
１００  画像形成装置
【図１】
0004597218.tif 000002
【図２】
0004597218.tif 000003
【図３】
0004597218.tif 000004
【図４】
0004597218.tif 000005
【図５】
0004597218.tif 000006
【図６】
0004597218.tif 000007
【図７】
0004597218.tif 000008
【図８】
0004597218.tif 000009