JP2002156819A - トナー補給装置及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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の全てを安定して現像
装置に供給し、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の混合状態をより均
一化する。 【解決手段】攪拌ローラ２が矢印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。回転方向搬送部材２２は、開放端２２
ａが軸方向の全域にわたって略均一にトナー収容部１ａ
の内壁に当接して一様に弾性変形し、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を内壁
との間に挟むようにして矢印Ｆで示す回転方向に搬送す
る。軸方向搬送部材２３は、開放端２３ａａ，２３ａｂ
の山部近傍が選択的にトナー収容部１ａの内壁に当接し
て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矢印Ｇ及びＨ
で示す軸方向に搬送する。

Description

【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１
１１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１
３１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１
３２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が、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と、回転時
にトナーを回転軸に平行な方向に搬送する軸方向搬送部
材と、を含むことを特徴とする。

【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。

【００１５】(2) 前記トナー攪拌手段は回転軸から半径
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
支持体を備え、前記回転方向搬送部材及び軸方向搬送部
材は支持体の先端に片持ち支持されて回転軸の半径方向
に直交する方向に延出した可撓性を有するシート体であ
り、前記回転方向搬送部材は回転軸に平行な平行開放端
を有し、前記軸方向搬送部材は回転軸に対して傾斜した
傾斜開放端を有することを特徴とする。

【００１６】この構成においては、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。

【００１７】(3) 前記軸方向搬送部材は、回転軸の両端
部のそれぞれに向かって傾斜した少なくとも２種類の傾
斜開放端を有することを特徴とする。

【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。

【００１９】(4) 前記トナー攪拌手段は、回転軸から少
なくとも２方向に延出した複数の支持体を備え、一方の
支持体に回転方向搬送部材を支持するとともに、他方の
支持体に軸方向搬送部材を支持することを特徴とする。

【００２０】この構成においては、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。

【００２１】(5) 前記トナー攪拌手段は、単一の支持体
の先端に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したことを特徴と
する。

【００２２】この構成においては、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】(6) (5)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】(7) 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。

【００２７】(8) 前記トナー攪拌手段は、軸方向搬送部
材を回転軸方向において複数に分割して構成したことを
特徴とする。

【００２８】この構成においては、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。

【００２９】(9) 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】(10)(9) 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１１ｂの下方において
矢印Ａ方向に回転し、補給孔１１ｂ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１
０ａ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，２１
ｂ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２１
ａ，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１
ａ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１
ａ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２
３ｂ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，２３ａ
ｂは個別に変形することができ、隣接する傾斜開放端２
３ａａ，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２
０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２３
ａ′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２２
ａ′，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２
２′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２
０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３５
０ｍｍ、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１１
０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２２″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２
２″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２２
ａ″が軸方向の全域にわたって略均一にトナー収容部１
ａ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１
ａ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２３
ａ″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２
４ａ，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２３
ａ″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，２４
ｂとにおいて回転軸２０″の軸方向におけるスリット２
５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。

【００７１】(2) 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。

【００７２】(3) 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。

【００７３】(4) 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。

【００７４】(5) 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】(6) 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。

【００７６】(7) 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。

【００７７】(8) 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷澤 浩 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 若林 雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 市川 善樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 川人 寛司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AA12 AA16 AB03 AB13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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が、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と、回転時にトナーを
   回転軸に平行な方向に搬送する軸方向搬送部材と、を含
   むことを特徴とするトナー補給装置。
2. 【請求項２】前記トナー攪拌手段は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
   体を備え、前記回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材は
   支持体の先端に片持ち支持されて回転軸の半径方向に直
   交する方向に延出した可撓性を有するシート体であり、
   前記回転方向搬送部材は回転軸に平行な平行開放端を有
   し、前記軸方向搬送部材は回転軸に対して傾斜した傾斜
   開放端を有することを特徴とする請求項１に記載のトナ
   ー補給装置。
3. 【請求項３】前記軸方向搬送部材は、回転軸の両端部の
   それぞれに向かって傾斜した少なくとも２種類の傾斜開
   放端を有することを特徴とする請求項２に記載のトナー
   補給装置。
4. 【請求項４】前記トナー攪拌手段は、回転軸から少なく
   とも２方向に延出した複数の支持体を備え、一方の支持
   体に回転方向搬送部材を支持するとともに、他方の支持
   体に軸方向搬送部材を支持することを特徴とする請求項
   ２に記載のトナー補給装置。
5. 【請求項５】前記トナー攪拌手段は、単一の支持体の先
   端に回転方向搬送部材及び軸方向搬送部材を交互に支持
   したことを特徴とする請求項２又は３に記載のトナー補
   給装置。
6. 【請求項６】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２乃至５のいずれかに記載のトナー補給装
   置。
7. 【請求項７】前記トナー攪拌手段は、軸方向搬送部材を
   回転軸方向において複数に分割して構成したことを特徴
   とする請求項２乃至５のいずれかに記載のトナー補給装
   置。
8. 【請求項８】請求項１〜７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。