(57)【要約】【課題】簡単な低コストの構成で、トナー残量が少なくなっても一定のトナー供給量を確保することができるようにする。【解決手段】トナーを装置本体に対して供給するトナー供給口２２と、トナー供給口２２に連通し、トナーを収納する隔壁２１ａによって渦巻き状に仕切られた空間２１ｂを有し、装置本体に回転駆動するように保持されるトナー収容部２１を備えた渦巻きトナーボトル２０−１を特徴とし、この場合、廃トナーを本体装置より収容する廃トナー収容口２４に連通し、廃トナーを収容する空間を有する廃トナー収容部２３をトナー収容部２１に対して同心の外周部に、あるいは、同心で並列に重ねて配置し、一体として取り扱えるようにする。【選択図】図２
2012194463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に渦巻き状に仕切られた空間を有し、装置本体に回転可能に支持され、前記空間に画像形成に用いる粉体を収納する第１の収納部と、
前記第１の収納部から前記粉体を外部に供給する供給口と
を備えた粉体収納装置。
【請求項２】
請求項１記載の粉体収納装置であって、
廃棄されるべき粉体を本体装置より収容する収容口に連通し、前記廃棄されるべき粉体を収容する空間を有する第２の収納部を備えたこと
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項３】
請求項２記載の粉体収納装置であって、
前記第２の収納部は前記第１の収納部に対して同心かつ並列に設けられていること
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の粉体収納装置であって、
前記第２の収納部が渦巻き状に仕切られた空間を含むこと
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項５】
請求項４記載の粉体収納装置であって、
前記第２の収納部の渦巻きの向きが前記第１の収納部の渦巻きの向きと逆方向に設定されていること
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項６】
請求項５記載の粉体収納装置であって、
前記第１及び第２の渦巻きの中心が一致していること
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれか１項に記載の粉体収納装置であって、
前記収容口が前記第２の収容部の空間を形成する部材の中央部に形成されていること
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項８】
請求項２記載の粉体収納装置であって、
前記第２の収納部が前記第１の収納部の外周部に配置されていること
を特徴とする粉体収納装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の粉体収納装置と、
前記粉体収納装置が取り付け取り外し可能に装着される作像プロセスユニットと、
を備えた画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置であって、
前記粉体収納装置が前記作像プロセスユニット手段の取り付け部に対して軸方向の一端側で取り外し可能であり、
当該取り外した位置から装置本体外への前記粉体収納装置の取り出し軌跡上は空間部に設定されていること
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、粉体収納装置及び画像形成装置に係り、特に、電子写真方式の作像プロセスにより画像を形成する際に使用されるトナーを収納する粉体収納装置及びこの粉体収納装置を備えた複写機、ファックス、プリンタ、デジタル複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、複合機などの画像形成装置は広く知られている。電子写真方式ではレーザ光で感光体に静電潜像を形成し、その潜像に沿って帯電させたトナーを付着させ、そのトナー像を中間転写体に一旦転写した後、ＰＰＣ用紙などの記録媒体上に転写し、加熱及び加圧などによりシート状記録媒体上に定着させる。このような画像形成装置では、トナーが現像により消費されるので、トナー補給装置により消費分が補給されるようになっている。トナー補給装置にはトナーを収納した所謂トナー容器が着脱自在に設けられ、トナー容器が空になると、予め用意されているトナー充填済みの新しいトナー容器と交換される。
【０００３】
このトナー容器は例えば、特許文献１（特開平１０−０６３０８４号公報）に記載されているように螺旋形状のトナー容器、あるいは特許文献２（特開２００１‐３２４８６３号公報）に記載されているような袋状のトナー容器が知られている。
【０００４】
このうち、特許文献１には、円筒形状の本体部と、この本体部の一端側について密閉された底部と、前記本体部の他端側について細く絞られたトナー吐出用の口部とを有し、前記本体部から前記口部にかけての内壁には前記底部側の前記本体部から前記口部に向けて連続して形成されたトナー搬送用の螺旋溝が設けられていて、回転とともに前記螺旋溝により前記本体部のトナーを、前記口部を経て外部、つまり、現像装置へ向けて送り出すようにした構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、トナー容器が袋状の変形可能部材からなり、粉体ポンプを用いてトナー容器から現像装置へトナーを供給する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたトナー容器では、トナー残量がある程度以上確保されていれば、螺旋溝によって搬送されることから図１４に示すようにトナー容器１０１の回転量に対するトナー供給量がほぼ一定となる。しかし、トナー容器１０１内のトナー１０２の残量が少なくなった場合は、図１５に示すように補給口１０３付近のトナーが少なくなり、結果としてトナー供給量も少なくなり、トナー補給量が変動することになる。
【０００７】
また、特許文献１の発明ではトナー容器を円筒形状にして横に設置しなければならないという制約があるため、メンテナンスのためにプリンタの周囲にスペースをとって設置しなければならないなどの制約も生じていた。例えば、図１６に一般的な円筒トナーボトル１０１の設置構成を示すが、交換可能な現像・感光体ユニット１０４と平行になるようにトナーボトル１０１を配置しており、装置本体１０５の上面１０６からトナーボトル１０１の着脱及び交換を行い、左側面若しくは右側面１０７から現像・感光体ユニット１０４の交換を行うものが良く知られている。このような構成では前面１０８及び右側面１０７にはメンテナンスのためのスペースを空けておかねばならない。その際、装置前面からトナー交換、及び現像・感光体ユニットなどのメンテナンスを行い、右側面からＪＡＭ処理をすることも可能ではあるが、やはり、前面と右側面にはメンテナンスのスペースを空けておかねばならず、その分設置スペースが大きくなってしまう。
【０００８】
プリンタに関するユーザの利便性という観点では、装置前面や側面などの横方向からメンテナンスすることは設置スペース増大となるため好ましくない。例えば、同じ２方向からのメンテナンスであっても、上面と前面からのみのメンテナンスのほうが、左側面に他のオフィス機器などを配置することができるため好ましい。しかし、円筒形状のトナー容器１０１を使用した場合に上面と前面からのメンテナンスを実現しようとすると、現像ユニットなどのメンテナンスのためには上面のトナー容器を一旦外してから、メンテナンスする必要があり、メンテナンス作業がしにくくなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２に開示されたトナー供給手段は、粉体ポンプを使用してトナーを供給するので、トナー補給量が変動することはないが、粉体ポンプを設ける必要があることから、その分構成が複雑となり、コストも高くなる。
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、簡単な低コストの構成で、トナー残量が少なくなっても一定のトナー供給量を確保することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、第１の手段は、内部に渦巻き状に仕切られた空間を有し、装置本体に回転可能に支持され、前記空間に画像形成に用いる粉体を収納する第１の収納部と、前記第１の収納部から前記粉体を外部に供給する供給口と、を備えた粉体収納装置を特徴とする。
【００１２】
この場合、廃棄されるべき粉体を本体装置より収容する収容口に連通し、前記廃棄されるべき粉体を収容する空間を有する第２の収納部をさらに設けることもできる。前記第２の収納部は前記第１の収納部に対して同心かつ並列に設けられ、並列には重ねて配置することも含む。また、前記第２の収納部は渦巻き状に仕切られた空間を含む。前記第２の収納部の渦巻きの向きは前記第１の収納部の渦巻きの向きと逆方向とする。その際、前記第１及び第２の渦巻きの中心を一致させる。また、前記収容口は前記第２の収容部の空間を形成する部材の中央部に形成する。さらに、前記第２の収納部を前記第１の収納部の外周部に配置することもできる。
【００１３】
第２の手段は、第１の手段に係る粉体収納装置と、前記粉体収納装置が取り付け取り外し可能に装着される作像プロセスユニットと、を備えた画像形成装置を特徴とする。
【００１４】
この場合、前記粉体収納装置が前記作像プロセスユニット手段の取り付け部に対して軸方向の一端側で取り外し可能であり、当該取り外した位置から装置本体外への前記粉体収納装置の取り出し軌跡上は空間部として設定し、前記軌跡上には装置本体の部品若しくは部材を配置しないようにする。
【００１５】
なお、後述の実施形態では、画像形成装置に用いる粉体はトナー２９に、装置本体は符号１０５に、排出口はトナー供給口２２に、渦巻き状に仕切られた空間は符号２１ｂ，２３ｂに、第１の収納部はトナー収容部２１に、粉体収納装置は渦巻きトナーボトル２０−１，２，３，４に、収容口は廃トナー収容口２４に、第２の収納部は廃トナー収容部２３に、作像プロセスユニットは符号１１に、作像プロセスユニット手段の取り付け部はトナー搬送経路２６及び／又は廃トナー搬送経路２５に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な低コストの構成で、トナー残量が少なくなっても一定のトナー供給量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る実施例１の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるトナーボトルの全体構成を示す斜視図である。
【図３】渦巻き状トナーボトルの回転方向とトナーの移動状態を示す説明図である。
【図４】渦巻き状トナーボトルの中央にトナーが集まった状態を示す説明図である。
【図５】渦巻きトナーボトルの取り付け位置及び取り付け方法の概略を示す図である。
【図６】渦巻きトナーボトルの取り付け及び駆動構造を説明するための正面図である。
【図７】図６の右側面図である。
【図８】渦巻きトナーボトル取り付け構造を示す分解斜視図である。
【図９】実施例に係る渦巻きトナーボトルの全体構成を示す斜視図である。
【図１０】渦巻きトナーボトルの内部構造を示す図である。
【図１１】実施例３に係る渦巻きトナーボトルの全体構成を示す斜視図である。
【図１２】実施例３に係る渦巻きトナーボトルの内部構造を示す図である。
【図１３】実施例４に係る渦巻きトナーボトルの全体構成を示す斜視図である。
【図１４】トナー容器内に収納されているトナーが多い状態のトナー容器とトナーとの関係を示す図である。
【図１５】トナー容器内に収納されているトナーが少ない状態のトナー容器とトナーとの関係を示す図である。
【図１６】プリンタにおける一般的な円筒トナーボトルの設置構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、トナーボトルのトナー収容部を渦巻き状の空間によって形成し、トナーボトルを回転させてトナーをトナー収容部の渦巻きの中心のトナー排出口から装置本体側に供給できるようにしたことが特徴である。
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。  
【実施例１】
【００２０】
図１は、本実施形態に係る実施例１の画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置は、モノクロのカラープリンタである。同図において、プリンタＰＲは、感光体１と、この感光体１の外周に沿って配置され、感光体１とともに１つのユニットを構成する帯電装置２と現像装置４を含む作像プロセスユニット１１、露光装置３、転写装置５、クリーニング装置６、給紙装置７、定着装置９、並びに電装ユニット１０とを備えている。作像プロセスユニット１１は一体で装置本体１０５に対して取り付け取り外し可能である。
【００２１】
帯電装置２は感光体１表面に電荷を与え、露光装置３は帯電した各感光体１の表面に各色の画像データに基づいて露光し、潜像を形成する。現像装置４は感光体１表面に形成された潜像をトナー現像してトナー像を形成し、感光体１表面上のトナー像は転写装置５によって給紙部７から供給される用紙に転写される。クリーニング装置６はトナー像転写後の感光体１表面をクリーニングする。定着装置９は転写装置５の下流側に設置されている。
【００２２】
給紙装置７の給紙トレイには用紙が収納され、印刷要求に合わせて、給紙搬送手段によりレジストローラ８まで搬送される。ここでトナー像の転写のタイミングに合わせて、用紙はレジストローラ８から転写装置５まで搬送される。前述の転写装置５で用紙上にトナー像が転写された後、当該用紙は定着装置９まで搬送され、熱と圧力によってトナー像が定着される。
【００２３】
帯電装置２、現像装置４、転写装置５は電装ユニット１０に接続され、所定のバイアスが印加される。電装ユニット１０内部には交流電源（定電圧）、第１の直流電源（定電圧）、第２の直流電源（定電流）を備え、各電源は、現像装置４には定電圧制御でＤＣ電圧を、帯電装置２には定電圧制御でＡＣ電圧を、転写装置５には定電流制御でＤＣ電圧を印加することができる。
【００２４】
ここで本画像形成装置の構成をより詳細に説明する。  
感光体１は、例えば直径３０〜９０ｍｍ程度のアルミニウム円筒基体上に感光層を形成した所謂有機感光体である。さらにその感光層の上にポリカーボネート系の樹脂で保護層を形成したものであり、また、感光層と保護層との間に中間層を設けても良い。本実施例では直径３０ｍｍの感光体を用いた。
【００２５】
帯電装置２は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラを備える。帯電ローラは、電装ユニット１０に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラは、感光体１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、帯電ローラと感光体１との最近接部における距離が５ 〜１００ [μｍ]に維持できるよう構成している。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１表面に当接させることにより設定することができる。この間隙のより好ましい範囲は、３０〜６５ [μｍ]である。
【００２６】
また、帯電ローラには、帯電ローラ表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材が設けられている。帯電ローラには帯電用の電源を接続している。これにより、感光体１表面と帯電ローラ表面との間の微小な空隙での近接放電により、感光体１表面を均一に帯電する。印加電圧は、本実施形態では直流成分であるＤＣ電圧に交流成分であるＡＣ電圧を重畳した交番電圧を用いている。帯電ローラに印加する印加電圧としてＤＣ 電圧にＡＣ 電圧を重畳させた交番電圧を印加すると、微小ギャップ変動による帯電電位のばらつきなどの影響が抑制されて均一な帯電が可能となる。本実施形態では、ＤＣ電圧が−７００Ｖ、ＡＣはピークツウピーク電圧が２ｋＶ、周波数が２ｋＨｚの矩形波のバイアスを印加した。
【００２７】
帯電ローラは円柱状を呈する導電性支持体としての芯金と、芯金の外周面上に形成された抵抗調整層を有する。帯電ローラの表面は硬質であることが望ましい。ローラ部材としてはゴム部材も使用できるが、ゴム部材もように変形しやすい部材であると感光体１との微小ギャップの均一な維持が困難となり、作像条件によっては帯電ローラの中央部のみが感光体１表面に突発的に接触する可能性がある。帯電ローラが感光体１表面に局所的／突発的に接触することによって生じる、トナーの乱れに対応することは困難であるため、非接触帯電方式を使用する場合にはたわみが少ない硬質の部材が望ましい。
表面が硬質な帯電ローラの具体例としては、例えば、抵抗調整層を高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びその共重合体等）により形成し、抵抗調整層の表面を硬化剤により硬化皮膜処理されたものが挙げられる。また硬化皮膜処理は、例えば、イソシアネート含有化合物を含む処理溶液に抵抗調整層を浸漬させることにより行われるが、抵抗調整層の表面に改めて硬化処理皮膜層を形成することにより行われても良い。本実施例では、帯電ローラをφ１０ｍｍ（直径１０ｍｍ）で形成した。 
現像装置４は、内部にトナーと磁性キャリアからなる現像剤を内包し、感光体１と対向する位置に内部に磁界発生手段を備える現像スリーブが配置されている。図２に示すように本体左側面に配置された、渦巻き状トナーボトル２０−１から投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブとの対向位置まで搬送するためのスクリュー等が備えられている。現像スリーブ内部の磁界によって汲み上げられた現像剤は、現像剤規制部材であるドクターブレード等によって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１の潜像面に供給することで現像が行われる。その後、現像後の現像剤は搬送され、現像スリーブ内部の磁界により現像スリーブより離間し、現像スクリューへと落下し、トナー補給位置まで搬送される、というサイクルが繰り返される。ここで本実施例では、現像スリーブの外径は直径１８  [ｍｍ]、ドクターと現像スリーブ間のギャップは０．６０[ｍｍ]とした。
【００２８】
転写装置５は中心軸が金属で外周がスポンジに覆われたローラ形状の部材である。また中心軸に定電流電源に接続されており、感光体と転写ローラ間で電界を形成することができ、形成した電界によって感光体１上のトナー像を転写紙へ転写する。
【００２９】
クリーニング装置６は転写装置５によって転写されずに感光体１上に残ったトナーを回収し、現像装置４へ戻してリサイクルする。本実施形態では弾性ブレードを感光体１の表面に当接させるブレードクリーニング方式を使用している。ブレードによって感光体１から?き取られたトナーは、図示しないコイル状の搬送装置によって搬送され現像装置４に戻される。
【００３０】
定着装置９は、定着部材である定着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧部材である加圧ローラと、定着ローラの内部に配設された加熱源（電気ヒータ又はハロゲンランプ等）を有している。 モータや駆動伝達機構等の駆動手段（図示せず）により、一対の回転体である定着ローラと加圧ローラを回転駆動することにより、定着ローラと加圧ローラの圧接部（定着ニップ部）で未定着トナー像を担持した転写材を挟持搬送し、定着ニップ部で用紙上の未定着トナー像を加熱溶融することにより、用紙の表面にトナー像を定着させる。 また、定着ローラの外周には、図示しないサーミスタが配置され温度を検知している。
【００３１】
加圧ローラは、鉄やアルミニウム等の芯金の外周に弾性層を形成した構成であり、弾性層は、例えば、発泡シリコーンゴムや液状シリコーンゴム等の耐熱弾性体で形成されており、必要に応じてその外周にフッ素樹脂の表面層が形成される。 本実施例では、加圧ローラは芯金表面に弾性層として厚さが０．５ｍｍのシリコーンゴム層を有し、その外周に厚さが０．０３ｍｍのフッ素樹脂層を有しており、フッ素樹脂としては例えばＰＦＡ（四フッ化パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）を用いている。 定着ローラは、鉄やアルミニウム等の芯金（基体）の外周にシリコーンゴムやフッ素樹脂からなる複合表面を有する。定着ローラの複合表面は厚さ１０μｍ以下が好ましく、必要に応じてその内周側（芯金（基体）と複合表面との間）にゴム層が設けられる。
【００３２】
図２は、実施例１におけるトナーボトル２０−１の全体構成を示す斜視図である。同図において、トナーボトル２０−１は、トナー収容部２１と廃トナー収容部２３の２つの仕切られた空間から構成されており、トナー収容部２１の内部には、同一平面内での渦巻き状に形成された隔壁２１ａによって仕切られた空間（渦巻き空間）２１ｂとなっており、その中央部の円筒部２２ａの内面には、トナー供給口２２が開口している。廃トナー収容部２３はトナー収容部２１の外周部にトナーボトル２０−１の外枠となるように設けられ、トナーボトル２０−１が回転しても廃トナー収容部２３は固定され、回転はしないようになっている。以下、本実施形態に係るトナーボトル２０−１を渦巻きトナーボトル２０−１と称する。
【００３３】
廃トナー収容部２３には、装置本体１０５から廃トナーを収容するための廃トナー収容口２４が開口し、装置本体１０５に装着すると装置本体１０５に設けられている廃トナー搬送経路２５とつながる。廃トナー搬送経路２５内の図示しないトナー搬送部材により廃トナーが搬送され、廃トナー収容口２４まで搬送されることによって、廃トナーが廃トナー収容部２３に収容される。使用されるトナーの搬送は、トナーボトル２０−１の回転により行われる。すなわち、トナーボトル２０−１を回転させると、トナーが渦巻き状の隔壁２１ａに沿って中央部に集まり、トナー供給口２２からトナー搬送経路２６に供給され、後述のトナー搬送オーガ３１ｂによって現像装置４側に搬送される。
【００３４】
図３は渦巻き状トナーボトル２０−１のトナー収容部２１の回転方向とトナー２の移動状態を示す説明図である。同図に示すように、渦巻き状トナーボトル２０−１のトナー収容部２１が図示時計回り方向（矢印ＣＷ方向）に回転すると、トナー２９は図示反時計回り方向（矢印ＣＣＷ）に移動し、トナー供給口２２側に集まってくる。例えば図３に示すような渦巻き形状の場合、トナー収容部２１を図示時計回り方向（矢印ＣＷ方向）に回転させると、トナー２９が中央のトナー供給口２２の回りに集まっていくため、最終的にトナー残量が少量になったときには図４に示すように中央にトナー２９が集まった状態になる。このようにして、渦巻き状のトナー収容部２１におけるトナー残量の過多にかかわらず、トナー供給口２２の開口部近傍に一定量のトナー２９が集まっている状態となる。これにより、供給口２２から供給されるトナー供給量が安定する。
【００３５】
図５は渦巻きトナーボトル２０−１の取り付け位置及び取り付け方法の概略を示す図である。同図において、渦巻きトナーボトル２０−１は装置本体１０５の左側板の内側に渦巻きトナーボトル２０−１のトナー供給口２２を回転中心として取り付けられる。そして、この例では、左側板１０９が装置本体１０５に対して側方にスライド可能に開閉され、トナーボトル交換時には、左側板１０９を開放して装置本体１０５の上方から取り出し、取り付けることができる。なお、左側板１０９は、後述の図６及び図７から分かるように第１及び第２の左側板１０９ａ，１０９ｂの２枚構造となっている。
【００３６】
図６ないし図８は渦巻きトナーボトル２０−１のトナー収容部２１の取り付け及び駆動構造を説明するためのもので、図６は正面図、図７は図６の右側面図、図８は取り付け構造を示す分解斜視図である。なお、この例は、回転駆動機構を概念的に示すものであるため、図２における廃トナー収容部２３は省略しているが、廃トナー収容部２３は例えば図６においてトナー収容部２１の外周であって、補給駆動装置３６と干渉しない位置に配置されている。
【００３７】
これらの図において、左側板１０９は第１及び第２の左側板１０９ａ，１０９ｂからなり、両者間に第１オーガ駆動ギア３１と第２オーガ駆動ギア３２が回転可能に配置されている。第１オーガ駆動ギア３１の図において右側面には突起３１ａとトナー搬送オーガ３１ｂが突設され、トナー搬送オーガ３１ｂの第１オーガ駆動ギア３１側の端部は突起３１ａに取り付けられている。
【００３８】
一方、第２の左側板１０９ｂには中央部に円筒状突起３５がトナー収容部２１側に突設され、この円筒状突起３５の円筒内に第１の左側板１０９ａ側の側面から前記突起３１ａとトナー搬送オーガ３１ｂが挿入されている。また、第１の左側板１０９ａには第１オーガ駆動ギア３１の回転中心を支持する支持部３３が設けられ、第１オーガ駆動ギア３１は第１及び第２の左側板１０９ａ，１０９ｂ間で回転可能となっている。
【００３９】
第２の左側板１０９ｂの下部には切り欠き１０９ｂ１が形成され、この切り欠き１０９ｂ１部分に補給駆動装置３６が配置されている。補給駆動装置３６は図示しない駆動源としてのモータとこのモータによって駆動力伝達機構を介して駆動される駆動ギア３６ａを備え、この駆動ギア３６ａに第２オーガ駆動ギア３２が噛合し、第１オーガ駆動ギア３１はこの第２オーガ駆動ギア３２に噛合し、前記モータからの駆動力を得て回転する。なお、第２オーガ駆動ギア３２は第１及び第２の左側板１０９ａ，１０９ｂ間に設置された軸３２ａに回転可能に支持されている。また、トナー収容部２１には外周部にギア２１ｇが切られており、第２の左側板１０９ｂの円筒状突起３５の外周にトナー収容部２１の円筒部２２ａが外挿された状態で、前記駆動ギア３６ａと噛合する。
【００４０】
円筒状突起３５の上部には、トナー収容部２１のトナー供給口２２と所定の回転位置に位置したときに連通するトナー搬送経路開口部２７が設けられている。これにより、両者の開口が一致したときに、トナー収容部２１から円筒状突起３５側にトナーが移行する。前記円筒部２２ａには、図６及び図８の左側からトナー搬送経路２６の一端側が挿入され、円筒状突起３５内とトナー搬送経路２６内が連通している。トナー搬送オーガ３１ｂは円筒状突起３５及びトナー搬送経路２６から現像装置側まで延び、渦巻きトナーボトル２０−１のトナー収容部２１から供給されるトナーを現像装置側に供給することができる。
【００４１】
このように構成された渦巻きトナーボトルの駆動機構では、補給駆動装置３６のモータが回転すると、第２オーガ駆動ギア３２とトナー収容部２１が回転し、トナー収容部２１の回転によってトナー供給孔２２から円筒状突起３５内に移行したトナーが回転するトナー搬送オーガ３１ｂによって搬送されることになる。また、廃トナーは図２に示す廃トナー収容口２４から渦巻きトナーボトル２０−１に回収される。
【実施例２】
【００４２】
この実施例２は実施例１における渦巻きトナーボトル２０−１の変形例であり、実施例１と異なる点のみ説明する。
【００４３】
図９は実施例２に係る渦巻きトナーボトル２０−２の全体構成を示す斜視図、図１０は渦巻きトナーボトル２０−２の内部構造を示す図である。これらの図において、渦巻きトナーボトル２０−２は軸方向に２つの空間が設けられ、１つは渦巻き状に仕切られた空間（渦巻き空間）２１ｂでトナーが充填されるトナー収容部２１（図１０（ａ））、２つめの空間は廃トナーを収容する廃トナー収容部２３であり内部は空洞となっている（図１０（ｂ））。２つの空間は互いに重なった状態で１つのトナーボトル２０−２を構成している。トナー供給口２２は、渦巻きの中央部の円筒部２２ａに配置され、トナーボトル２０−２が回転することによって中央部に集まり、トナー搬送経路開口部２７を通過し、トナー搬送経路２６より本体側の現像装置４に供給される。廃トナー収容口２４は、廃トナー搬送経路２５の渦巻きの中央部の延長上に配置されている。
【００４４】
装置本体１０５側にはトナー搬送経路２６と廃トナー搬送経路２５が設けられている。この実施例では、図９から分かるように１つの円筒部材を２分割し、上部側をトナー搬送経路２６、下部側を廃トナー搬送経路２５として、それぞれ使用する。上側のトナー搬送経路２６には上部にトナー搬送経路開口部２７が設けられ、下側の廃トナー搬送経路２５の端部は廃トナー収容部２３側の端部で開口している。これにより、渦巻きトナーボトル２０−２が回転した場合、トナー収容部２１からトナー搬送経路開口部２７にトナーが移行して本体の現像装置４側に搬送される。一方、廃トナー側では、トナーボトル２０−２が回転しても廃トナー搬送経路２５に設けられた廃トナー収容口２４の位置は変わらないので図９（ｂ）に示すように現像装置４側から搬送されてきた廃トナー３７が収容される。なお、この実施例では、トナー搬送経路２６及び廃トナー搬送経路２５は回転しないので、図示しないトナー搬送オーガが現像装置４側からトナーボトル２０−２側に延び、トナー搬送経路２６内のトナー及び廃トナー搬送経路２５内の廃トナーを搬送する。
【００４５】
この構成では、渦巻きトナーボトル２０−２、本体装置１０９、廃トナーの搬送経路２４，２５を複雑にすることなく、トナーの供給及び廃トナーの収容を行うことができる。
【００４６】
その他の各部は、実施例１と同様に構成され、同様に機能するので、重複する説明は省略する。
【実施例３】
【００４７】
この実施例３は、実施例２における渦巻きトナーボトル２０−２の変形例であり、実施例１及び２と異なる点のみ説明する。
【００４８】
図１１は実施例３に係る渦巻きトナーボトル２０−３の全体構成を示す斜視図、図１２は渦巻きトナーボトル２０−２の内部構造を示す図である。これらの図において、渦巻きトナーボトル２０−３は軸方向に２つの空間が設けられ、両者とも渦巻き状に仕切られた空間（渦巻き空間）２１ｂ，２３ｂを備え、一方はトナーが充填されるトナー収容部２１（図１２（ａ））、他方は廃トナーを収容する廃トナー収容部２３である（図１０（ｂ））。ただし、両者の渦巻きの巻き方向が逆となっている。すなわち、実施例３のトナーボトル２０−３は、渦巻き状隔壁２１ａ，２３ａで仕切られた空間２１ｂ，２３ｂが２つ重なった構成となっているが、渦巻きの巻き方が互いに逆になるように重ねられている。
【００４９】
装置本体側１０５には、トナー搬送経路２６と、廃トナー搬送経路２６が設けられている。この実施例では、図１１から分かるように１つの円筒部材を２分割し、上部側をトナー搬送経路２６として、下部側を廃トナー搬送経路２５として、それぞれ使用する。上側のトナー搬送経路２６には上部にトナー搬送経路開口部２７が設けられ、下側の廃トナー搬送経路２５の端部は下部に廃トナー搬送経路開口部２８が設けられ、当該開口部２８は廃トナー収容部２３で開口している。
【００５０】
この実施例３では、トナーボトル２０−３を装置本体１０５に装着することにより、トナー搬送経路２６にあるトナー搬送経路開口部２７と廃トナー搬送経路２６にある廃トナー搬送経路開口部２８はトナーボトル２０内のトナー供給口２２及び廃トナー収容口２４のそれぞれ回転軌跡上に位置し、トナーボトル２０内のトナー供給口２２とトナー搬送経路開口部２７が回転時に合致したとき、また、廃トナー搬送経路開口部２８と廃トナー収容口２４が回転時に合致しとき、両者間が連通する。
【００５１】
そこで、トナーボトル２０−３が回転すると、供給するトナーは、トナー収容部２１の中央部に集まってトナー供給口２２からトナー搬送経路開口部２７を経てトナー搬送経路２５内に供給される。廃トナー搬送経路２５を経て装置本体１０５側から搬送されてくる廃トナーは、廃トナー搬送経路２５から開口部２８を経て、廃トナー収容口２４から収容される。廃トナー収容部２３内の廃トナーは、トナーボトル２０の回転に伴い、外側に移動するため、廃トナーは、渦巻き状の隔壁２１ａで仕切られた空間２１ｂを無駄にすることなく、収容することが可能となる。
【００５２】
その他の各部は、実施例１及び２と同様に構成され、同様に機能するので、重複する説明は省略する。
【実施例４】
【００５３】
この実施例５は、実施例３における渦巻きトナーボトル２０−３の変形例であり、実施例１ないし３と異なる点のみ説明する。
【００５４】
図１３は実施例４に係る渦巻きトナーボトル２０−４の全体構成を示す斜視図である。この実施例４では、渦巻きトナーボトル２０−４を実施例３に示した廃トナー収容部２３をトナー収容部構造のトナー収容部２１に置換したものである。
【００５５】
このように構成すると、本体装置に対し、逆向きからでもトナーボトル２０−４を装着することができる。トナーが空となった場合には、トナーボトル２０−４を逆向きに装着することによって、廃トナー収容口２４は、装置本体側に設けられているトナー搬送経路開口部２７と合致し、廃トナーを装置本体１０５の現像装置４へと供給することができる。同様に、トナー供給口２２は、廃トナー搬送経路開口部２８と合致し、廃トナーを収容することが可能となる。
【００５６】
モノクロ機などのように一色を使用する場合には、使用トナーと廃トナーの色が同じであるため、廃トナーの有効利用が可能である。一般的に、廃トナーは、通常のトナーよりも劣化しているため、画質などへの影響が現れる場合があるが、画質の影響を考慮しても従来廃棄していたトナーを利用することが可能となることから、環境保護の観点から有効である。
【００５７】
なお、本実施形態では、モノクロのプリンタを例示しているが、カラープリンタにおいても適用することが可能である。その場合には、各色の作像プロセスユニット毎に前記渦巻きトナーボトル２０−１，２，３，４と同等のものが設置され、同等の駆動によって駆動される。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、
１）渦巻き状の隔壁２１ａによって区切られた空間２１ｂを利用してトナー供給を行うので、簡単な構成でトナー残量が少なくても一定のトナー供給量を確保することができる。
【００５９】
２）渦巻き状の隔壁２１ａによって区切られた空間２１ｂの中央部にトナー２９を集めることができれば良いので、渦巻きトナーボトル２０−１，２，３，４の形状を扁平な円盤状とすることができる。これにより渦巻きトナーボトル２０−１，２，３，４と現像・感光体ユニットが互いに干渉しない状態で上方へ取り出す構成とすることが簡単に実現できる。  
３）渦巻きトナーボトル２０−１，２，３，４を現像・感光体ユニット配設側と逆側の端部に装着することにより、装置本体の前面からＪＡＭ処理、上面から現像・感光体ユニット、あるいは作像ユニットのメンテナンスとトナーボトル交換をすることが可能となり、側面及び後方にメンテナンススペースをとる必要がなくなる。これにより、設置スペースを小さくできる。さらに現像・感光体ユニットあるいは作像ユニットのメンテナンスの際に渦巻きトナーボトルを外す必要もなくなるので、メンテナンス性を損なうこともない。
【００６０】
４）渦巻きトナーボトル２０−１，２，３，４に廃トナー収容部が設けられ、供給トナーと廃トナーを収容することが可能なので、トナーボトル交換時に廃トナー収容部も交換することができる。
【００６１】
５）廃トナーの収容口２４が回転の中心部に配置されるので、トナーボトルが回転した場合においても廃トナー収容口２４の位置に変化がなく、簡単な構成で廃トナーを収容することが可能となる。
【００６２】
６）トナー収容部２１と廃トナー収容部２３を互いに逆向きの渦巻き形状とした場合、同一方向の回転で、トナー２９はボトル中心向かって、廃トナーは、ボトル中心から外側に向かって搬送されるので、スペースを無駄にすることなく廃トナー３７を収容することができる。  
７）６）の場合に、回転中心を同一にすると、反転させてトナー収容部２１と廃トナー収容部２３を入れ替えて装着することが可能となる。これにより、廃トナー収容部２３から廃トナー３７を装置本体側に供給して画像形成に供することもできる。  
８）渦巻き状の隔壁２１ａによって区切られた空間２１ｂの外周部に廃トナー３７を集めることが可能であり、中央部は廃トナー３７を受け入れる空間が確保できるので、廃トナー収容部２３の実質的な廃トナー収容量を拡大することができる。  
等の効果を奏する。
【００６３】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記各実施例は、好適な例をそれぞれ示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６４】
１１  作像プロセスユニット
２０−１，２，３，４  渦巻きトナーボトル
２１  トナー収容部
２１ｂ，２３ｂ  渦巻き状に仕切られた空間
２２  トナー供給口
２３  廃トナー収容部
２４  廃トナー収容口
２５  廃トナー搬送経路
２６  トナー搬送経路
２９  トナー
１０５  装置本体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開平１０−０６３０８４号公報
【特許文献２】特開２００１−３２４８６３号公報
【図１】
2012194463.tif 000003
【図２】
2012194463.tif 000004
【図３】
2012194463.tif 000005
【図４】
2012194463.tif 000006
【図５】
2012194463.tif 000007
【図６】
2012194463.tif 000008
【図７】
2012194463.tif 000009
【図８】
2012194463.tif 000010
【図９】
2012194463.tif 000011
【図１０】
2012194463.tif 000012
【図１１】
2012194463.tif 000013
【図１２】
2012194463.tif 000014
【図１３】
2012194463.tif 000015
【図１４】
2012194463.tif 000016
【図１５】
2012194463.tif 000017
【図１６】
2012194463.tif 000018