(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置本体内でその長手方向にトナーを分配供給するトナー分配部と、現像装置外に備えられた供給用トナー貯蔵部と、上記トナー分配部とトナー貯蔵部の間をエアを介してトナー搬送するトナー移送手段とを有する現像装置用トナー搬送システムにおいて、
空洞で機械的なトナー搬送手段を備えない上記トナー分配部に、複数個のトナー供給開口を形成し、この形成されたトナー供給開口から現像装置本体内に排出供給されるトナー量がそれぞれ互いに同じ程度になるように、上記トナー移送手段からのトナー移送量及びトナー供給開口形状を設定し、トナー供給開口は、トナー搬送方向の下流側が上流側よりも大きくなっていることを特徴とするトナー搬送システム。
【請求項２】
上記トナー分配部が現像装置本体に一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置での現像装置の周辺技術に関し、特に２成分現像剤又は１成分現像剤を用いたプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置における現像装置用トナー搬送システム乃至装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現像装置の現像部に、この現像装置と別体に設けられたトナー貯蔵部（トナー収納部）よりトナーを供給するトナー供給装置に関する技術は多数あり、例えば次のようなものである。
【０００３】
特開平５−２７３８５９号公報には、１成分乃至２成分現像装置として、現像装置とトナー補給装置が一体若しくは別体で形成されており、トナー補給装置内のアジテータにより現像装置側に作像幅分の開口を有してトナー供給することが開示されている。
【０００４】
また１成分現像装置にも適用可能であるが、特開平８−１１０６９３号公報には、２成分現像剤を用いた現像装置にて、トナー貯蔵部と現像部とをパイプで結び、このパイプ内に設けられたスクリュでトナーを長手方向に搬送し、補給ローラにて現像部に或る程度の幅をもってトナー供給することが開示されている。
【０００５】
現像部と近接した位置にトナー貯蔵容器を具備し、主として重力によりトナー貯蔵容器より現像部へトナーを供給する技術や、例えば特開平６−９５４９７号公報に開示されるように、現像部と近接した位置にトナー貯蔵容器を具備し、現像装置端部の現像剤搬送手段にトナーを補給し、現像装置内部に搬送する技術も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の技術は、構成上の差異はあるものの総じて現像装置へトナーを供給するためのトナー供給装置の全てが現像装置の１部となっており、それぞれ駆動されている。そして、トナーを撹拌し流動性を向上させ、所定の位置に搬送するためにアジテータを有している。この部材は本体内部の信号により、連続若しくは間欠に不定期駆動をしている。また、補給ローラを用いたトナー補給に関しては補給ローラにつけられている溝と当該溝に詰まったトナーを掻き出すためのスポンジ若しくはスリッタ板により補給される。これらの部材構成によりトナーは現像装置内に供給される。このため、構成の複雑化、メンテナンス性の低下等の問題もある。
【０００７】
トナー補給部は画像形成装置本体内に収容された構成であるので、たとえば一体化された感光体ユニットの場合、ユーザのハンドリング性等の理由により大きなユニットに作ることができず、トナー容量が小さくなってしまう。装置のコンパクト化が望まれていることもあって、そのトナー収納量は少ない。このため、大量のコピー、プリントを行う場合には、感光体ユニット等のトナー収納体を頻繁に交換しなければならないため、いわゆる機械のダウンタイムが増大し、コピー／プリントコストの増加につながっている。大量のコピー、プリントに対処するためには、必然的にトナー収容体の容量を大きくしなければならないが、このようにした場合、装置の大型化、装置コストの増大等の問題を避けられない。また、トナー供給装置が感光体ユニットや装置内に組み込まれる構成であるので、構成の複雑化、メンテナンス性の低下等の問題もある。
【０００８】
そこで本発明は、コンパクト化の要請に応えるべく、従来現像装置の一部であったトナー補給部を省略し、実質的に現像装置のみと同等の大きさでトナー補給装置を提供し、且つ大量のコピー、プリントに対処でき、機械のダウンタイムの低減、コピー／プリントコストの低減も図ることができる現像装置用トナー搬送システムの提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、現像装置本体内でその長手方向にトナーを分配供給するトナー分配部と、現像装置外に備えられた供給用トナー貯蔵部と、上記トナー分配部とトナー貯蔵部の間をエアを介してトナー搬送するトナー移送手段とを有する現像装置用トナー搬送システムにおいて、空洞で機械的なトナー搬送手段を備えない上記トナー分配部に、複数個のトナー供給開口を形成し、この形成されたトナー供給開口から現像装置本体内に排出供給されるトナー量がそれぞれ互いに同じ程度になるように、上記トナー移送手段からのトナー移送量及びトナー供給開口形状を設定し、トナー供給開口は、トナー搬送方向の下流側が上流側よりも大きくなっていることによって解決される。
【００１１】
上記トナー分配部が現像装置本体に一体化されていれば好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。先ず本例に係る画像形成装置全体について説明する。図１に示すように、画像形成装置２には、感光体廻りユニット４と、供給用トナー貯蔵装置３８と、転写部８と、定着部１０と、給紙カセット等が備えられている。感光体廻りユニット４には感光体１５等の作像機器が備えられていると共に現像装置１６が一体若しくは別体に備えられている。所望の給紙カセットから選択された用紙は、搬送コロ等の搬送手段によってレジストローラ部１７に送られ、感光体１５上に作像されたトナー像とタイミングを合わせて転写部８へ搬送され、トナー像を転写される。未定着トナー像を載せた用紙は定着部１０へと搬送され、定着後に排紙されるようになっている。
【００１３】
図２に上記現像装置１６の詳細を示す。感光体１５に近接する現像装置１６の内部には、現像剤を静電的若しくは磁力で保持する現像ローラ２０と現像剤貯留部２１とがある。現像剤貯留部２１のスペースには、現像剤（若しくはトナー）が満たされている。現像剤は現像ローラ２０上に保持され、本図では反時計廻りに回転して、現像ドクタ若しくは現像ブレード等の現像剤規制部材２２により薄層化される。現像剤規制部材２２により規制され現像処理に供されなかった現像剤は再び現像剤貯留部２１に還流されるようになっている。
【００１４】
トナー補給は図に示すように現像装置の一部として形成されたトナー分配部２３より行われる。このトナー分配部２３は現像剤貯留部２１に対し開口した複数個のトナー補給口２４を有する。現像装置内にトナー供給するにあたり、現像装置本体内に横方向搬送手段を特に設けていないタイプであっても装置内全体に一様にトナー補給されなければならず、このように横方向搬送手段を内蔵しない現像装置においては、上記トナー補給口２４を介したトナー補給の時点で長手方向に一様にトナー補給されなければならない。そこで図３に示すように、上記複数のトナー補給口２４は、トナー分配部２３の長手方向に沿って次第に径の変化する孔として設けられる。この径の変化は、トナー分配部２３の図における手前側から奥側へトナーを搬送しながらそれぞれ所定の位置に設けられたトナー補給口２４から装置本体内に排出されるトナーの量がそれぞれ同程度になるように考慮して決定される。当然のことながら、トナー補給口２４から装置本体内に排出されるトナー量は、トナー分配部２３を搬送されるトナー量の一部である。
【００１５】
同様に、これら径の変化するトナー補給口２４から装置本体内に排出されるトナーの量がそれぞれ同程度になるように、所定流量でトナーがトナー分配部２３内を搬送されなければならない。そのために、現像装置外にある不図示のトナー供給手段を用いてトナー貯蔵装置（図１の符号３８）のトナーがトナー分配部２３へ送り込まれる。この時のトナー供給手段は、特開平７−２１９３４７号公報等に開示された粉体ポンプや流体ポンプ等からなる搬送ポンプによって形成され、したがってトナーはエア流にのって供給されることとなる。搬送ポンプ自体は上記公報等から公知であるので詳細には説明しないが、その搬送ポンプのユニットとしての内部要部構造を図４に示し、基本構造について以下に説明する。粉体ポンプ３３０には従来公知の通称「モーノポンプ」と呼ばれるスクリューポンプが用いられ、螺旋棒状のローター３３１と、当該ローター３３１を包み込むように配置され当該ローターのための回転空間を有し当該ローターと部分的に接触係合するステイター３３２とを基本要素とする。ローター３３１は、トナー貯蔵装置から供給されたトナーをトナーガイド部材３２１から粉体ポンプへ送るための横搬送スクリュー３３３の一端側と同軸に係合している。横搬送スクリュー３３３の他端部は、シール部材３３４を通り支持部材３３９に固定された軸受３３５に支承され、更にホッパー外で従動歯車３３６を備えている。この横搬送スクリュー３３３を内部に配設するホッパー３３７は、支持部材３３９に支承され、トナーガイド部材３２１と連結し、粉体ポンプ３３０へのトナー移送経路を構成する。
【００１６】
このように構成することによって、在来タイプのものでは通常設けられているスクリューやオーガ等のトナー搬送部材が不要となり、この部材等のコスト低減や部品のメンテナンス等が必要なくなる。
【００１７】
別の構成を図５に示す。図５に示した現像装置１６´は、現像剤を撹拌パドル２５等で撹拌しながら還流部材２６によって大きな還流も行うタイプであり、その際、当該還流部材２６の内部でトナー分配部を兼ね備えるようにして、トナーを撹拌領域近くに供給することで混合性の向上を図る。現像ローラ２０と還流部材２６の位置関係によって、撹拌パドル２５がなくとも十分な撹拌性が確保できるのであれば、撹拌パドルを省略することができるのはいうまでもない。
【００１８】
図示の構成では、還流部材２６に形成されたトナー補給口２４は下方に開口しているが、この位置に限らず、上方はもとより横方向に開口するものであってもよい。現像剤とトナーの混合性が良好となる位置に設けられるのが良い。特にトナー供給を上記のように搬送ポンプを用いてエア流を利用して行うので、従来の機械的搬送手段と異なり、トナー補給口の形成位置に制約がない。実験によれば、現像剤の上にトナーを供給するよりも、現像剤内部に供給する方が混合性が向上することが確認された。それは、現像剤とトナーの比重比が４倍程度あるため、トナーが現像剤と混合されるには撹拌力により強制的に現像剤内に押し込められなければならず、その際に比重の軽いトナーを上から現像剤に混合しようとすると現像剤上に浮遊するような状態で混合されないものが多く残りがちだからである。現像剤内部にトナーを供給すると、トナーの上方から現像剤が降り注ぐ形をとることになるので、現像剤とトナーの混合が簡単となる。図２に示した還流部材を備えないタイプのものでは、トナー分配部が現像剤に埋まる位置に設置して、現像剤中にトナーを供給できるような配置関係においてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、現像装置本体内でその長手方向にトナーを分配供給するトナー分配部と、現像装置外に備えられた供給用トナー貯蔵部と、上記トナー分配部とトナー貯蔵部の間をエアを介してトナー搬送するトナー移送手段とを有する現像装置用トナー搬送システムにおいて、空洞で機械的なトナー搬送手段を備えない上記トナー分配部に、複数個のトナー供給開口を形成し、この形成されたトナー供給開口から現像装置本体内に排出供給されるトナー量がそれぞれ互いに同じ程度になるように、上記トナー移送手段からのトナー移送量及びトナー供給開口形状を設定し、トナー供給開口は、トナー搬送方向の下流側が上流側よりも大きくなっているので、コンパクト化が実現し、レイアウト的にも自由度の高いトナー搬送システムがもたらされる。
【００２０】
本発明では、現像装置本体内にトナー搬送部品を備えなくとも当該本体内に一様なトナー供給がなされ、一方でエアを利用したトナー移送を行うことで、システムのコンパクト化並びに優れたメンテナンス性が保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナー搬送システムを備えた画像形成装置の構成図である。
【図２】現像装置の基本的な構成を示す概略図である。
【図３】トナー供給開口を説明する部分概略図である。
【図４】搬送ポンプユニットの内部要部構造を示す図である。
【図５】図２とは異なる現像装置の基本的な構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１５  感光体
１６  現像装置
２０  現像ローラ
２１  現像剤貯留部
２２  現像剤規制部材
２３  トナー分配部
２４  トナー補給口
【図１】
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【図２】
0003795667.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003795667.tif 000005
【図５】
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