JP2010286714A - トナー補給装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で補給トナーを攪拌、搬送でき、トナー凝集を生じさせることなく容易にトナー補給を行うことができるトナー補給装置及びこれを用いる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー収容容器１１とトナー排出口１３を備えたトナー収容部１と、トナー収容容器１１内でトナー排出口１３を開閉する回転シャッタ１２と、回転シャッタ１２を回転させる駆動部２とを備えるトナー補給装置１Ａにおいて、駆動部２として、トナー収容容器１１の底面１１ａを介して回転シャッタ１２と対向して回転する保持部材２１と磁石駆動モータ２３とを備え、保持部材２１には駆動磁石２１ａ，２１ｂを備え、回転シャッタ１２には駆動磁石２１ａ，２１ｂと対向する位置に受動磁石１８ａ，１８ｂを備え、磁力作用により保持部材２１の動作に応じて回転シャッタ１２を従動することを特徴とするものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー補給装置及びこれを用いる画像形成装置に係り、特に、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像装置にトナーを補給するトナー補給装置及びこれを用いる画像形成装置に関する。

従来、静電電子写真方式を利用した画像形成装置は、一般に帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、剥離工程、クリーニング工程、除電工程、および定着工程等の処理工程を備えている。

このように構成された画像形成装置において、画像を形成する工程は、例えば、帯電装置によって回転駆動される感光体の表面を均一に帯電され（帯電工程）、露光装置によって帯電した感光体表面にレーザ光を照射され静電潜像が形成される（露光工程）。続いて、現像装置によって感光体上の静電潜像が現像され感光体表面上にトナー像が形成される（現像工程）。転写装置によって感光体上のトナー像は転写材上に転写され（転写工程）、その後、定着装置によって加熱されることによって、トナー像は転写材上に固定される（定着、剥離工程）。また感光体表面上に残った転写残留トナーはクリーニング装置により除去され所定の回収部に回収されると共に（クリーニング工程）、クリーニングされた後の感光体表面は除電装置により残留電荷が除去され次の画像形成に備える（除電工程）。

感光体上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤やトナーとキャリアとからなる二成分現像剤が一般に用いられる。

一成分現像剤は、キャリアを使用しないことからトナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構などを必要としないため、現像装置がシンプルになるといった利点を有する。しかしながら、トナーの帯電量が安定しにくい等の欠点がある。

一方、二成分現像剤は、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構などを必要とするため、現像装置が複雑になるといった欠点を有する。しかしながら、トナーの帯電量の安定性や高速機への適合性に優れることから、高速画像形成装置やカラー画像形成装置によく使用されている。

近年においては、省エネや高画質化に対するユーザの要望に応えるため、軟化温度が低く体積平均粒径が５〜９μｍといった小粒径トナーがよく使用されている。
このようなトナーは、低温での定着を可能とし、高解像度化や粒状感の低減といった高画質化に有効であるが、トナーの流動性が低く、トナーカートリッジから現像装置へのトナー補給量を制御することが難しいといった課題があった。また、トナーカートリッジの供給ローラとトナーとの摩擦により、トナー凝集が発生する問題があった。

そこで、このような課題に対して、従来技術として、例えば、スクリュー状の攪拌搬送部材を用いてトナー供給を行うようにしたトナーカートリッジが開示されている（特許文献１を参照）。

特開２００１−８３８０２号公報

しかしながら、上述した従来方式では、攪拌搬送部材を回転駆動するために、攪拌搬送部材の回転軸を保持する軸受けが必要となり、回転軸と軸受けとの摩擦により発生する熱や圧力でトナー粒子が凝集することによってトナー凝集体が生成するという問題があった。

また、スクリュー状の攪拌搬送部材を用いるトナーカートリッジをリサイクルする場合、軸受けから攪拌搬送部材を取り外す作業が煩雑であり、カートリッジ内部の清掃に時間がかかるため、トナーカートリッジのリサイクルが効率的にできないといった課題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で補給トナーを攪拌、搬送でき、トナー凝集を生じさせることなく容易にトナー補給を行うことができるトナー補給装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係るトナー補給装置及びこれを用いる画像形成装置は、次の通りである。

本発明は、補給用トナーを収容し、底面に前記補給用トナーを外部に排出するトナー排出口を備えたトナー収容部と、前記トナー収容部内に配置されて回転することで前記トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、前記シャッタ部材を回転させる駆動手段と、を備えるトナー補給装置において、前記駆動手段の構成として、前記トナー収容部の外側に配置されて前記トナー収容部の壁部を介して前記シャッタ部材と対向して回転する回転部と、前記回転部を回転させる駆動部とを備え、前記回転部には、前記シャッタ部材と対向する位置に磁石を備え、前記シャッタ部材の構成として、前記回転部に具備された磁石と対向する位置に磁石を備え、前記回転部に具備された磁石と前記シャッタ部材に具備された磁石の磁力作用により前記回転部の動作に応じて従動するようにすることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記トナー収容部に、前記トナー排出口の上部に突出したトナー導入部材（例えば、トナー送り込みブレード）を備え、前記トナー導入部材の構成を、前記シャッタ部材の動作とともに移動する前記シャッタ部材上部のトナーを、前記トナー排出口の上方で規制して掻き落とし、前記トナー排出口に導入するようにすることが好ましい。

また、本発明は、前記トナー収容部に、前記シャッタ部材の上部に突出したトナー解砕部材を備え、前記トナー解砕部材の構成を、前記シャッタ部材の動作とともに移動する前記シャッタ部材上部のトナーと当接してトナー塊を解砕するようにすることが好ましい。

また、本発明は、前記トナー解砕部材を、前記トナー排出口の上部に配置することが好ましい。

また、本発明は、前記シャッタ部材を、上方に向かい先細りの円錐体で構成し、前記円錐体の外周縁に前記トナー排出口を開放する切欠部を形成し、前記円錐体の底部の回転中心位置に外側に向かい突出した底部突起を備えることが好ましい。

また、本発明は、前記シャッタ部材の構成として、前記円錐体の頂部に外側に向かい突出した上部突起を備え、前記上部突起を、前記トナー収容部の内側上面に回転可能に支持することが好ましい。

また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記トナー補給装置として、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載のトナー補給装置を用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、補給用トナーを収容し、底面に前記補給用トナーを外部に排出するトナー排出口を備えたトナー収容部と、前記トナー収容部内に配置されて回転することで前記トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、前記シャッタ部材を回転させる駆動手段と、を備えるトナー補給装置において、前記駆動手段の構成として、前記トナー収容部の外側に配置されて前記トナー収容部の壁部を介して前記シャッタ部材と対向して回転する回転部と、前記回転部を回転させる駆動部とを備え、前記回転部には、前記シャッタ部材と対向する位置に磁石を備え、前記シャッタ部材の構成として、前記回転部に具備された磁石と対向する位置に磁石を備え、前記回転部に具備された磁石と前記シャッタ部材に具備された磁石の磁力作用により前記回転部の動作に応じて従動するようにすることで、前記シャッタ部材を支持するとともに回転させるための回転軸と軸受けを設ける必要がなくなることから、回転軸と軸受けとの摩擦により発生する熱や圧力でトナー粒子が凝集することにより生成するトナー凝集体の発生を抑制することができる。
その結果、画像形成装置においては、トナー中にトナー凝集体が混入することにより発生する転写不良（白斑現象）を防止できる。また、トナー収容部からシャッタ部材を取外す際に、軸受けから回転軸を取り外す必要がなく、容易にシャッタ部材の取り外しができるので、トナー収容部の内部の清掃時間が短縮でき、トナー収容部のリサイクルが効率的にできる。

また、本発明によれば、前記トナー収容部に、前記トナー排出口の上部に突出したトナー導入部材を備え、前記トナー導入部材の構成を、前記シャッタ部材の動作とともに移動する前記シャッタ部材上部のトナーを、前記トナー排出口の上方で規制して掻き落すことで前記トナー排出口に導入するようにしたので、前記シャッタ部材を磁力により回転駆動することでトナー排出口から補給用トナーを簡単に排出することができる。従って、トナー補給ローラ等を設ける必要がなくなり、その結果、部品点数を削減でき、さらにリサイクルが効率的にできる。

また、本発明によれば、前記トナー収容部に、前記シャッタ部材の上部に突出したトナー解砕部材を備え、前記トナー解砕部材が、前記シャッタ部材の動作とともに移動する前記シャッタ部材上部のトナーと当接してトナー塊を解砕することで、トナー収容部内部の補給用トナーが攪拌されるので、トナー凝集体が解砕されてトナー補給をスムーズに行うことができる。

また、本発明によれば、前記トナー解砕部材を、前記トナー排出口の上部に配置することで、前記トナー排出口に導入される補給用トナーを攪拌してスムーズに導入することができる。

また、本発明によれば、前記シャッタ部材を、上方に向かい先細りの円錐体で構成し、前記円錐体の外周縁に前記トナー排出口を開放する切欠部を形成し、前記円錐体の底部の回転中心位置に外側に向かい突出した底部突起を備えることで、前記底部突起により前記シャッタ部材の底部と前記トナー収容部とを離間させて、前記シャッタ部材と前記トナー収容部との接触面を極小にして摩擦力を低減できるため、小さい駆動エネルギーで前記シャッタ部材を回転駆動できる。さらに、摩擦による圧力でトナー粒子が凝集することにより生成するトナー凝集体の発生を抑制することができる。

また、本発明によれば、前記シャッタ部材の構成として、前記円錐体の頂部に外側に向かい突出した上部突起を備え、前記上部突起を、前記トナー収容部の内側上面に回転可能に支持することで、前記シャッタ持部材を上下の突起で所定位置で支持することができるので、前記シャッタ持部材がトナー収容部の底面から離れて磁力による回転駆動ができなくなることを防止でき、安定した回転駆動が可能となる。

また、本発明によれば、表面に静電潜像が形成される感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記トナー補給装置として、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載のトナー補給装置を用いることで、前記トナー補給装置を構成するトナーを補給するためのシャッタ部材を磁力により従動させて回転駆動するように構成したので、前記シャッタ部材を回転させるための回転軸と軸受けを設ける必要がなくなることから、回転軸と軸受けとの摩擦により発生する熱や圧力でトナー粒子が凝集することにより生成するトナー凝集体の発生を抑制することができる。
その結果、画像形成装置においては、トナー中にトナー凝集体が混入することにより発生する転写不良（白斑現象）を防止できる。

本発明の第１実施形態に係るトナー補給装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記トナー補給装置の構成を示す断面図である。 前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材の構成を示す斜視図である。 前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材と駆動部の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るトナー補給装置の構成を示す断面図である。 前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材の構成を示す斜視図である。 前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材と駆動部の構成を示す分解斜視図である。 （ａ）前記トナー収容部を構成するトナー収容容器の構成を示す分解斜視図、（ｂ）前記トナー収容部を構成するトナー解砕突起の構成を示す分解斜視図、（ｃ）前記トナー収容部を構成する送り込みブレードの構成を示す分解斜視図である。

(第１実施形態)
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第１実施形態に係るトナー補給装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。

第１実施形態は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム（感光体）５と、感光体ドラム５表面を帯電させる帯電装置６と、感光体ドラム５表面に静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（露光装置）３２と、感光体ドラム５表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置４と、トナー像を記録用紙（記録媒体）に転写する転写ローラ（転写装置）７と、記録用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置３５と、現像装置４にトナーを補給するトナー補給装置１Ａとを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置３０において、トナー補給装置１Ａとして、本発明に係るトナー補給装置の構成を採用したものである。

まず、画像形成装置３０の全体構成について説明する。
画像形成装置３０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３０は、図１に示すように、画像形成プロセス部１０および給紙搬送部２０を含んで構成される。

画像形成プロセス部１０は、図１に示すように、静電潜像（静電荷画像）を担持する感光体ドラム５と、感光体ドラム５の表面を帯電する帯電装置６と、感光体ドラム５の表面に印刷画像に対応したレーザ光を照射するレーザースキャナーユニット３２と、感光体ドラム５表面の静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体ドラム５の表面の異物を取り除くクリーニング装置８とを含んで構成される。

また、画像形成プロセス部１０は、補給トナーを収容するトナー収容部１とトナー収容部１のトナー排出動作を作動させる駆動部（駆動手段）２とを具備するトナー補給装置１Ａと、トナー収容部１から現像装置４に補給トナーを供給するためのトナー搬送パイプ３とを備え、トナー収容部１内の補給トナーを現像装置４に供給できるようになっている。

尚、画像形成装置３０においては、トナー収容部１内の補給トナーを現像装置４に直接供給する構成となってようになっているが、トナーホッパ等を介して補給トナーを間接的に供給することもできる。

図１において、感光体ドラム５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５には、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、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。

帯電装置６は、感光体ドラム５の表面を所定の極性および電位に帯電させる。
第１実施形態では、帯電装置６には非接触型のチャージャ帯電器を用いているが、それに限定されず、例えば、スコロトロンといったコロナ帯電器や、その他に接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いるものであってもよい。

レーザースキャナーユニット３２は、帯電状態にある感光体ドラム５の表面に、印刷画像データに対応するレーザ光を照射し、感光体ドラム５の表面に、印刷画像に対応する静電荷像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム５表面の静電潜像にトナーを供給し、静電潜像を現像してトナー像を形成する。このとき、現像装置４内から消費されたトナー量に応じて、前述したトナー収容部１からトナーが補給されるようになっている。

転写ローラ７は、感光体ドラム５表面に接して設けられ、図示しない高圧電源によりトナーとは逆の電荷が印加されるようになっている。後述する給紙カセット３１から給紙される記録用紙をトナーの逆電荷に帯電することにより、感光体ドラム５表面に形成されるトナー画像を静電力で記録用紙上に転写する。

給紙カセット３１は、記録用紙を収容するとともに、給紙ローラ３３を介して、感光体ドラム５の表面に形成されるトナー画像が転写ローラ７の位置に到達するタイミングが一致するように、記録用紙を転写ローラ７の位置に給紙する。

排紙ローラ３４は、転写ローラ７によりトナー画像が転写された記録用紙を定着装置３５へ搬送する。定着装置３５は、加熱ローラ３５ａと加圧ローラ３５ｂからなり、記録用紙上に転写されたトナー画像を溶融させながら圧力を加えることによって、記録用紙に定着させる。トナー画像が定着された記録用紙は、排紙トレイ３６に排紙される。

次に、第１実施形態に係る特徴的なトナー補給装置１Ａの構成について図面を参照して詳細に説明する。
図２は第１実施形態に係るトナー補給装置の構成を示す断面図、図３は前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材の構成を示す斜視図、図４は前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材と駆動部の構成を示す分解斜視図である。

第１実施形態に係るトナー補給装置１Ａは、図１，図２に示すように、主にトナー収容部１と駆動部２からなり、画像形成装置３０に装着された現像装置４にトナーを補給する装置である。

トナー収容部１は、図２，図３に示すように、補給用トナーを収容する略円柱形状のトナー収容容器１１と、補給用トナーを排出する回転シャッタ（シャッタ部材）１２を備える。

トナー収容容器１１の底面１１ａには、円周側にトナー排出口１３が開口形成されている。トナー排出口１３は、底面１１ａの円周側（外側寄り）に設けられている。

回転シャッタ１２は、上方に向かい先細りの円錐体１２ａで構成され、トナー収容容器１１の底面１１ａに沿って回転可能に構成されている。円錐体１２ａの外周縁には切欠部１５が形成され、切欠部１５とトナー収容容器１１のトナー排出口１３とが一致した状態でトナー排出口１３を開口するようになっている。

円錐体１２ａの底面１２ｂの回転中心位置には、底部突起１６が外側に向かい突設されている。底部突起１６は、トナー収容容器１１の底面１１ａに設けられた支持部１１ａ１に回転可能に係止される。

円錐体１２ａの頂部１２ｃの上部には、上部突起１７が外側に向かい突設されている。上部突起１７の先端部１７ａは、トナー収容容器１１の上面１１ｂに設けられた支持部１１ｂ１に回転可能に係止される。

回転シャッタ１２の底面１２ｂ側には、駆動部２に設けられる２つの駆動磁石２１ａ，２１ｂとそれぞれ対向する位置に２つの受動磁石１８ａ，１８ｂが設けられている。

回転シャッタ１２の材質としては、回転によりトナーに大きな衝撃が加わらないように、比重の小さいプラスチックが好ましい。

駆動部２は、図２，図４に示すように、２つの駆動磁石２１ａ，２１ｂが両端部に設けられた直方体形状の保持部材２１と、保持部材２１の長手方向中央部に取付けられて該保持部材２１を回転させる保持部材回転軸２２と、保持部材回転軸２２を回転させる磁石駆動モータ２３とを備えている。

駆動部２とトナー収容部１とは、図２に示すように、駆動磁石２１ａと受動磁石１８ａ、及び、駆動磁石２１ｂと受動磁石１８ｂとが互いに磁力が作用し合うように、トナー収容容器１１の底面１１ａを挟んで向き合う位置で、駆動部２（保持部材回転軸２２）の回転軸心ＣＬ２と回転シャッタ１２の回転軸心ＣＬ１２とが一致するように配置されている。

第１実施形態では、駆動磁石２１ａと受動磁石１８ａ、及び、駆動磁石２１ｂと受動磁石１８ｂは、互いに磁力により引き合う向きに磁極を設けている。

次に、第１実施形態のトナー補給装置１Ａによるトナー補給について図面を参照して説明する。

トナー補給装置１Ａは、通常、トナー収容容器１１の底面１１ａのトナー排出口１３が回転シャッタ１２により閉塞されており、トナー収容容器１１内に収容された補給用のトナーが外部に排出されないようになっている。

そして、回転シャッタ１２と駆動部２は、駆動部２の保持部材２１に設けられた駆動磁石２１ａ，２１ｂがトナー収容容器１１の底面１１ａを介して回転シャッタ１２の受動磁石１８ａ，１８ｂと対向する位置に配置されている。すなわち、駆動磁石２１ａ，２１ｂ及び受動磁石１８ａ，１８ｂの磁力が互いに引き合うように作用するため、保持部材２１と回転シャッタ１２とは非接触で連結された状態となっている。

トナー補給装置１Ａにより現像装置４にトナー補給を行う場合は、磁石駆動モータ２３を駆動して保持部材２１を回転させる。そして、保持部材２１の回転に従動して回転シャッタ１２が回転することで、図３に示すように、切欠部１５の位置がトナー収容容器１１の底面１１ａのトナー排出口１３の位置と一致したとき、切欠部１５によりトナー排出口１３が開放される。これにより、トナー収容部１からトナー排出口１３を通って現像装置４にトナー補給が可能になる。

このようにして、現像装置４へのトナー補給は、回転シャッタ１２の切欠部１５及び回転シャッタ１２の回転に伴って移動する回転シャッタ１２の上部のトナーがトナー排出口１３に導入され、外部に排出されることで行われる。

以上のように構成したので、第１実施形態によれば、トナー補給装置１Ａとして、駆動部２を構成する保持部材２１に駆動磁石２１ａ，２１ｂを備え、回転シャッタ１２に受動磁石１８ａ，１８ｂを備え、駆動磁石２１ａ，２１ｂと受動磁石１８ａ，１８ｂの磁力作用により保持部材２１と回転シャッタ１２とを非接触で連結して、駆動部２の保持部材２１の動作に応じて回転シャッタ１２が従動するようにしたので、回転シャッタ１２を駆動するための構成部品をトナー収容部１の内部に設けることなく回転シャッタ１２を回転させることができる。また、回転シャッタ１２を駆動するための回転軸をトナー収容部１の外部に突出させる必要が無いので、回転軸や軸受けを設ける必要がなくなる。これにより、回転軸と軸受けとの摩擦により発生する熱や圧力でトナー粒子が凝集することにより生成するトナー凝集体の発生を抑制することができる。また、画像形成装置３０においては、トナー中にトナー凝集体が混入することにより発生する転写不良（白斑現象）を防止できる。

また、第１実施形態によれば、回転シャッタ１２は、底面１２ｂの底部突起１６と上部突起１７の先端部１７ａとが、トナー収容容器１１の底面１１ａ内側に設けられた支持部１１ａ１と上面１１ｂ内側に設けられた支持部１１ｂ１とにより略点接触で回転可能に支持されているため、軸受を設けることなく小さい駆動エネルギーで回転することができる。しかも、軸受けや回転軸を用いないため、トナー収容部１を分解する際にトナー収容容器１１から容易に回転シャッタ１２を取り外すことができるので、トナー収容容器１１内部の清掃時間を短縮でき、トナー収容部１のリサイクルを効率的に行うことができる。

また、第１実施形態によれば、回転シャッタ１２に切欠部１５を形成し、回転シャッタ１２を回転させて切欠部１５によりトナー排出口１３が開口された時にトナーを排出するようにしたので、トナー補給用のローラ部材等を設ける必要がなくなり、装置構成を簡略化することができる。その結果、部品点数を削減でき、さらにトナー収容部１のリサイクルを効率的に行うことができる。

(第２実施形態)
次に、本発明に係るトナー補給装置の第２実施形態について図面を参照して説明する。
図５は本発明の第２実施形態に係るトナー補給装置の構成を示す断面図、図６は前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材の構成を示す斜視図、図７は前記トナー補給装置を構成するトナー収容部とシャッタ部材と駆動部の構成を示す分解斜視図、図８（ａ）は前記トナー収容部を構成するトナー収容容器の構成を示す分解斜視図、（ｂ）は前記トナー収容部を構成するトナー解砕突起の構成を示す分解斜視図、（ｃ）は前記トナー収容部を構成する送り込みブレードの構成を示す分解斜視図である。

第２実施形態に係るトナー補給装置１０１Ａは、図５に示すように、主にトナー収容部１０１と駆動部２からなる。
尚、トナー補給装置１０１Ａにおいて、第１実施形態のトナー補給装置１Ａと同様の構成及び機能を有するものについては、同一の符号を付することで説明を省略する。

トナー収容部１０１は、図５，図６に示すように、補給用トナーを収容する略円柱形状のトナー収容容器１１１と、補給用トナーを排出する回転シャッタ（シャッタ部材）１２を備える。

トナー収容容器１１１の底面１１１ａには、円周側にトナー排出口１１３が開口形成されている。トナー排出口１１３は、底面１１１ａの円周側（外側寄り）に設けられている。

また、トナー収容容器１１１には、トナー排出口１１３に隣接して、トナー排出口１１３の上部に突出して三角形状の送り込みブレード（トナー導入部材）１１１ｃが設けられている。

送り込みブレード１１１ｃは、図５，図６，図７に示すように、トナー収容容器１１１の内周壁から中央部に向かい一角部を突出させて設けられ、三角形状の下側一辺１１１ｃ１を側面視で回転シャッタ１２の円錐体１２ａの外周部に沿って傾斜させて形成し、且つ、切欠部１５と対向した時に、切欠部１５の上部を円錐体１２ａの外周縁側から頂部側に渡り交差するように設けられている。

このように構成することで、送り込みブレード１１１ｃは、回転シャッタ１２の回転に伴って移動する回転シャッタ１２の上部のトナーを掻き落としてトナー排出口１１３に導入することができる。

さらに、トナー収容容器１１１には、回転シャッタ１２の円錐体１２ａの上部に、トナー収容容器１１１の上面１１１ｂから下方に突出した柱状のトナー解砕突起（トナー解砕部材）１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆが設けられている。

トナー解砕突起１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆは、トナー収容容器１１１の中央部側から内周側壁側に向かい、すなわち、平面視でトナー収容容器１１１の半径方向で中央部か外側に向かって３本が並設されるとともに、各々の先端部が回転シャッタ１２の円錐体１２ａの外周面に近接して設けられている。

具体的には、図５〜図８に示すように、トナー収容容器１１１の中央部に近いトナー解砕突起１１１ｄから順にトナー解砕突起１１１ｅ，１１１ｆへと長くなるように形成されている。尚、トナー解砕突起１１１ｆは、先端部が送り込みブレード１１１ｃの三角形状の上側一辺１１１ｃ２に近接して設けられている。

本実施形態では、トナー解砕突起１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆと送り込みブレード１１１ｃは、トナー収容容器１１１内部において平面視でトナー収容容器１１１の同じ半径方向に沿って設けられている。

このように構成されたトナー解砕突起１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆは、回転シャッタ１２の回転に伴って移動する回転シャッタ１２の上部のトナーと当接して、トナーにせん断力を加えてトナー凝集体を解砕するようになっている。

回転シャッタ１２及び駆動部２は、第１実施形態と同様な構成を有するものであるため、第１実施形態の構成及び作用の説明を参照するものとする。

次に、第２実施形態のトナー補給装置１０１Ａによるトナー補給について図面を参照して説明する。

トナー補給装置１０１Ａは、通常、トナー収容容器１１１の底面１１１ａのトナー排出口１１３が回転シャッタ１２により閉塞されており、トナー収容容器１１１内に収容された補給用のトナーが外部に排出されないようになっている。

そして、回転シャッタ１２と駆動部２は、駆動部２の保持部材２１に設けられた駆動磁石２１ａ，２１ｂがトナー収容容器１１１の底面１１１ａを介して回転シャッタ１２の受動磁石１８ａ，１８ｂと対向する位置に配置されている。すなわち、駆動磁石２１ａ，２１ｂ及び受動磁石１８ａ，１８ｂの磁力が互いに引き合うように作用するため、保持部材２１と回転シャッタ１２とは非接触で連結された状態となっている。

トナー補給装置１０１Ａにより現像装置４にトナー補給を行う場合は、磁石駆動モータ２３を駆動して保持部材２１を回転させる。そして、保持部材２１の回転に従動して回転シャッタ１２が回転することで、図６に示すように、切欠部１５の位置がトナー収容容器１１１の底面１１１ａのトナー排出口１１３の位置と一致したとき、切欠部１５によりトナー排出口１３が開放される。これにより、トナー収容部１０１からトナー排出口１１３を通って現像装置４にトナー補給が可能になる。

この時、回転シャッタ１２の切欠部１５により開放されたトナー排出口１１３の上部には、送り込みブレード１１１ｃが設けられているので、回転シャッタ１２の回転に伴って移動する回転シャッタ１２の上部のトナーが送り込みブレード１１１ｃにより掻き落されてトナー排出口１１３に導入される。

また、トナー収容容器１１１の平面視でトナー収容容器１１１の同じ半径方向に沿ってトナー排出口１１３とトナー解砕突起１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆが設けられているので、トナー解砕突起１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆに回転シャッタ１２の回転に伴って移動する回転シャッタ１２の上部のトナーが当接することでトナー凝集体が解砕し、攪拌されたトナーがトナー排出口１１３に導入される。

さらに、トナー解砕突起１１１ｆは、送り込みブレード１１１ｃの上部に近接して設けられているので、回転シャッタ１２の回転に伴って移動するトナー排出口１１３の上部のトナー中にトナー凝集体があっても、トナー解砕突起１１１ｆによって解砕されてトナー排出口１１３に導入される。

このようにして、現像装置４へのトナー補給は、回転シャッタ１２の切欠部１５及び回転シャッタ１２の回転に伴って移動する回転シャッタ１２の上部のトナーがトナー排出口１１３に導入され、外部に排出されることで行われる。

以上のように構成したので、第２実施形態によれば、トナー補給装置１０１Ａとして、第１実施形態のトナー補給装置１Ａの構成に加えて、トナー排出口１１３の上部に送り込みブレード１１１ｃを設けたことで、回転シャッタ１２の動作とともに移動する回転シャッタ１２上部のトナーを、トナー排出口１１３の上方で規制して掻き落すことでトナー排出口１１３にトナーを導入することができる。

また、第２実施形態によれば、トナー収容容器１１１に、回転シャッタ１２の上部に突出したトナー解砕突起１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆを設けたことで、回転シャッタ１２の動作とともに移動する回転シャッタ１２上部のトナーと当接してトナー塊を解砕することができる。これにより、トナー収容容器１１１内部の補給用のトナーが攪拌されるので、トナー凝集体が解砕されてトナー補給をスムーズに行うことができる。

尚、上述した実施形態では、本発明に係るトナー補給装置１Ａ，１０１Ａを図１に示すような画像形成装置３０に適用した例について説明したが、トナー補給装置を用いて現像装置にトナー補給を行うように構成された画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。

以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１，１０１ トナー収容部
１Ａ，１０１Ａ トナー補給装置
２ 駆動部
３ トナー搬送パイプ
４ 現像装置
１１，１１１ トナー収容容器
１１ａ，１１１ａ 底面
１１ａ１ 支持部
１１ｂ，１１１ｂ 上面
１１ｂ１ 支持部
１２ 回転シャッタ（シャッタ部材）
１２ａ 円錐体
１２ｂ 底面
１３，１１３ トナー排出口
１５ 切欠部
１６ 底部突起
１７ 上部突起
１７ａ 先端部
１８ａ，１８ｂ 受動磁石（磁石）
２１ 保持部材（回転部）
２１ａ，２１ｂ 駆動磁石（磁石）
２２ 保持部材回転軸
２３ 磁石駆動モータ（駆動部）
３０ 画像形成装置
１１１ｃ 送り込みブレード（トナー導入部材）
１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆ トナー解砕突起

Claims (7)

1. 補給用トナーを収容し、底面に前記補給用トナーを外部に排出するトナー排出口を備えたトナー収容部と、前記トナー収容部内に配置されて回転することで前記トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、前記シャッタ部材を回転させる駆動手段と、を備えるトナー補給装置において、
   前記駆動手段は、前記トナー収容部の外側に配置されて前記トナー収容部の壁部を介して前記シャッタ部材と対向して回転する回転部と、前記回転部を回転させる駆動部とを備え、前記回転部は、前記シャッタ部材と対向する位置に磁石を備え、
   前記シャッタ部材は、前記回転部に具備された磁石と対向する位置に磁石を備え、前記回転部に具備された磁石と前記シャッタ部材に具備された磁石の磁力作用により前記回転部の動作に応じて従動することを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記トナー収容部は、前記トナー排出口の上部に突出したトナー導入部材を備え、
   前記トナー導入部材は、前記シャッタ部材の動作とともに移動する前記シャッタ部材上部のトナーを、前記トナー排出口の上方で規制して前記トナー排出口に導入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. 前記トナー収容部は、前記シャッタ部材の上部に突出したトナー解砕部材を備え、
   前記トナー解砕部材は、前記シャッタ部材の動作とともに移動する前記シャッタ部材上部のトナーと当接してトナー塊を解砕す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。
4. 前記トナー解砕部材は、前記トナー排出口の上部に配置されることを特徴とする請求項３に記載のトナー補給装置。
5. 前記シャッタ部材は、上方に向かい先細りの円錐体で構成され、前記円錐体の外周縁に前記トナー排出口を開放する切欠部が形成され、前記円錐体の底部の回転中心位置に外側に向かい突出した底部突起を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載のトナー補給装置。
6. 前記シャッタ部材は、前記円錐体の頂部に外側に向かい突出した上部突起を備え、
   前記上部突起は、前記トナー収容部の内側上面に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載のトナー補給装置。
7. 表面に静電潜像が形成される感光体と、前記感光体表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記トナー補給装置として、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載のトナー補給装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

Images