JP4043252B2

JP4043252B2 - トナー補給装置及びトナー撹拌部材

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Publication number: JP4043252B2
Application number: JP2002038723A
Authority: JP
Inventors: 幸義村上
Original assignee: 幸義村上
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: JP2003241498A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、画像形成範囲外にトナー貯蔵部を有し、該トナー貯蔵部から現像装置のトナー補給部にトナーを搬送、補給するためのトナー補給装置及びトナー補給装置に用いられるトナー攪拌部材の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置のトナー補給部では、現像装置上部に画像形成範囲に対応する幅、即ち潜像担持体へ現像剤担持体を介してトナーを補給するトナー補給ローラに対して該トナーを均一に分散して補給する必要から、トナー補給ローラの軸方向に対してほぼ同じ長さを有するトナー貯蔵部として例えばトナーカートリッジを装着して、トナーカートリッジから現像装置のトナー補給ローラを内蔵するトナー補給部の所定幅へ直接トナーを落下させる方法が一般的である。
しかしながら、上記トナー補給部内のトナーが無くなった時のトナーの補充、又はトナーカートリッジ、トナーボトルの交換等は手間の掛かる作業であるため、トナーエンドに至る時間を出来るだけ延ばすことが要求され、その対策としてトナー収容量を増やそうとする試みがなされている。
又、トナー補給装置としては、例えば特開昭６０−８４５５６号公報、特開平７一１９９６２５号公報に開示されているものがあるが、これらはトナー補給ローラとほぼ同じ幅に渡ってトナーが循環するように双方向にトナーを搬送する装置や、半強制的にトナーを搬送する装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の現像装置とトナー貯蔵部を用いた構造では、トナー収容量を増やすと現像装置が大きくなり、特にタンデム・フルカラー画像形成装置等では４個の現像装置を配設しており、装置大型化が更に加速されるという課題があった。又トナー補給部所定幅ヘトナーを落下する方法は、トナー受入れ口が大きいために、トナーカートリッジの交換時にトナーが漏れて、オペレータが手を汚したり、装置を汚したりし易く、装置の操作及び保守面から解決すべき課題であった。
特開昭６０−８４５５６号公報、特開平７一１９９６２５号公報に記載の装置では、撹拌し過ぎることによるトナーの劣化により画像に悪影響を及ぼすという課題、又は印刷する紙等の媒体のサイズに関係なく、常に装置仕様の最大幅媒体に対応するように全幅一様にトナーを補給するので、トナー補給部の両端部のトナー蓄積量が増大してトナーの圧力が高まり、画像に悪影響を及ぼすという課題があった。
本発明は、上記した従来技術の諸課題を克服し、小型で操作性、保守面及び画像品質面に優れ、トナー供給のばらつきのない画像形成装置に用いられるトナー補給装置及びトナー補給装置に用いられる簡易なトナー攪拌部材を得ることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を得るため、請求項１の発明にあっては、画像形成装置の画像形成範囲外にトナー貯蔵部をおき、該トナー貯蔵部から現像装置のトナー補給部に装着された円筒部材に導管を介してトナーを搬送し、該円筒部材からトナー補給部における所定幅のトナー補給領域にトナーを補給するトナー補給装置である。
前記トナー補給装置の前記円筒部材の周壁部には、中心部が該軸芯方向に対する傾斜線上におかれ円周方向に移相をずらして該軸芯方向に平行して穿設された所望数の小スリット状のトナー補給口が形成される。
前記円筒部材の下流側端部には、該円筒部材が軸芯回りに回動可能となるように、制御手段により制御されるモーターにより駆動される回転動力伝達手段が連結される。
前記円筒部材の内部には、上流側端部から下流側端部に達する長さのコイルスプリングが収納される。
該コイルスプリングの下流側端部には、軸芯回りに回動させてトナーを搬送するために、制御手段により制御されるモーターにより駆動される回転動力伝達手段が連結される。
前記現像装置のトナー補給部の下部には、前記円筒部材に接し且つ前記トナー補給領域に対応する開口を備えた隔壁が配設されたことを特徴とする。
請求項２の発明にあっては、前記円筒部材の円周方向に隔壁の周方向幅より僅かに大きい幅の、トナー補給口が穿設されない領域を設け、この領域を中間において離隔した両側に、現像装置に適用される印刷媒体の複数サイズに対応した軸芯方向に異なる広狭幅域に納まるようにトナー補給口を設けたことを特徴とする。
請求項３の発明にあっては、前記円筒部材１内に配設したコイルスプリングの上流側端部を、導管内の上流側端部に達するように延設したことを特徴とする。
【０００５】
請求項４の発明にあっては、上記請求項３に記載されたトナー補給装置に使用するトナー撹拌部材である。
このトナー撹拌部材は、導管内のコイルスプリングの上流側端部にコイル状の線材の端末が連続して該コイルスプリングの中心を直線状に横断して区切る係合部が形成される。
前記トナー補給装置のトナー貯蔵部の下端に開閉可能なトナー供給口が穿設された連結部材が設けられる。
前記トナー貯蔵部の容器内面に沿った外縁形状で軸芯回りに回動可能なコイルばねの撹拌コイルが、その下端が前記トナー供給口から突出可能となるように圧縮状態で該トナー貯蔵部に内蔵される。
前記撹拌コイルの下端には、一対の略半円形の板状部材の各中央部にすり割り溝を設け該すり割り溝を中心として該板状部材を直交せしめた連結片が固着形成される。
前記トナー貯蔵部の現像装置への非装着時には、該トナー供給口を閉止すると連結片を押し上げるように形成された連結部材で該撹拌コイルが該トナー貯蔵部内に格納される。
前記トナー貯蔵部の現像装置への装着時には、該トナー供給口を開き連結部材が連結片を開放する該撹拌コイルの下端に固着した連結片がトナー供給口から突出して、前記すり割り溝に前記導管内のコイルスプリングの上流側端部の係合部が入り込み、前記コイルスプリングの回動に連動し前記撹拌コイルも回動してトナー貯蔵部にあるトナーを攪拌できるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
ここでの実施の形態は、電子写真方式画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）の現像装置に設けたトナー補給装置に着脱可能なトナーカートリッジを適用した実施例であり、各図面に共通する要素には同一符号を付し詳細説明を省略する。又一部の図においては、表示の輻輳化を避けるために断面部のハッチング記載を省略してある。
図１は、本発明の第一例乃至第三例のトナー補給装置及びトナー攪拌部材を備えた現像装置内部の概略側面図である。
図２は、図１の現像装置内部の矢印Ａ方向から観た概略正面図である。
図３は、本発明のトナー補給装置第一例のＸ−Ｘ断面図である。
図４は、図３のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
図５は、本発明のトナー補給装置第二例のＸ−Ｘ断面図である。
図６は、図５のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
図７は、本発明のトナー補給装置第三例のＸ−Ｘ断面図である。
図８は、図７のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
図９は、本発明の第四例のトナー補給装置及びトナー攪拌部材を備えた現像装置内部の概略側面図である。
図１０は、図９の図１の現像装置内部の矢印Ａ方向から観た概略正面図で、トナー補給装置第四例のＹ−Ｙ断面図を含んでいる。
図１１は、図１０のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
図１２は、図１０のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の変形例の展開図である。
図１３は、本発明のトナー攪拌部材の一例を備えたトナーカートリッジの側面図及び部品図である。
【０００７】
図１及び図２において、符号１は現像装置、２は潜像担持体としての感光体ドラム、３はトナー担持体としての現像ローラ、４は現像ローラ３ヘトナーを搬送するトナー搬送ローラ、５は現像ローラ３上のトナーを均一に薄層化する現像ブレード、６は露光を行い感光体ドラム２上に静電潜像を形成するＬＥＤヘッド、７は感光体ドラム２上に形成されたトナー画像を紙等の印刷媒体８に転写する転写ロ一ラである。そして、前記現像装置１にはトナー搬送ロ−ラ４にトナーを補給するトナー補給部としての空間が形成されているホッパ−９を有し、該ホッパ−９の上部には本発明に係わるトナー補給装置１０が配設してある。１１はトナーカートリッジ側の供給側連結部材、１２はトナー貯蔵部としてのトナーカートリッジである。供給側連結部材１１には図示省略するが後述するトナー供給口が穿設されており、ホッパ−９は多くのトナーを貯める容積がなく、現像装置の手前側（図１では右側、図２では紙面手前側）に設けられている。
【０００８】
先ず本発明の第一例のトナー補給装置１０−１について図２乃至４により説明する。
トナー補給装置１０−１は、トナーカートリッジ１２とホッパ−９の間に配設され、トナー補給円筒部材１３、導管１６、コイルスプリング１７及びブッシュ１４及びシール部材１８を有している。
トナー補給円筒部材１３は、一方端（トナーの供給上流側、図３では左側、以下の各説明においても同じ）に開口端１３ａを有する円筒体で、トナー搬送ローラ４に対向するようにほぼ水平に配置され、トナー補給円筒部材１３の軸方向の長さはトナ一搬送ローラ４の軸方向の長さとほぼ同じ長さにとられている。そして、開口端１３ａ側はリング状のブッシュ１４に固着され、ブッシュ１４は現像装置１のフレームｌａに一体に形成した軸受部１ｂに回動可能に係合し、他方端（トナーの供給下流側、図３では右側、以下の各説明においても同じ）に設けられた閉口端１３ｂ外側の円筒中心に一体に形成した駆動軸１５はフレーム１ａに形成された軸受孔１ｃに回動可能に係合され、図２に図示するように、フレーム１ａの外側に回転動力伝達手段であるカップリング１５ａに連結されている。トナー補給円筒部材１３の周壁部には以下に詳述するはトナー送り突起部１３ｃ及びトナー補給口１３ｄが設けられている。
導管１６はチューブ材でエルボ状に９０度湾曲し、一方端１６ａは現像装置１のフレーム１ａ上部に形成されたトナー受入れ口１ｄ下方側に固着され、他方端１６ｂはブッシュ１４のリング状内面に係合される。この係合状態を得るために、図３（ｂ）に示すように導管１６の他方端１６ｂの外周面にリング状の小突起１６ｃを形成し、ブッシュ１４のリング状内壁部に小突起１６ｃに係合し得るように係合凹部１４ａを形成し、小突起１６ｃと係合凹部１４ａとを係合し導管１６とブッシュ１４は軸線方向には抜出し不能で、且つブッシュ１４が導管１６の他方端１６ｂ軸芯回りに回動可能とし、トナーの飛散防止に有効である。さらに、トナー飛散防止を強化するためにブッシュ１４と導管１６の間に発泡ゴム等の摩擦係数の小さいシール材を挟み込んでも良い。このため、導管１６とトナー補給円筒部材１３は密接配列され、且つトナー補給円筒部材１３は軸芯回りに回動可能に支承される。
１７は導管１６の内径より僅かに小さい外径を有する右巻のコイルスプリングで、一方端１７ｂは後述する図１３（ｂ）に示す直線状に形成され、他方端１７ａはブッシュ１４に固着され、軸芯回りに回動可能とされている。１８はフレーム１ａに固着されブッシュ１４とトナー補給円筒部材１３の開口端１３ａ外側をシールするトナー漏れ防止用のシール部材で、表面の摩擦係数の小さいものを選ぶことによりトナー補給装置の回動負荷を軽減できる。
次に、図４を参照しトナー補給円筒部材１３の周壁部について詳述する。トナー補給円筒部材１３は周壁内面に螺旋状（右巻）僅かな高さのトナー送り突起部１３ｃが突設され、トナー搬送ローラ４のトナーを補給したい所定幅（軸芯方向長さ）に対応したトナー補給円筒部材１３の軸芯方向範囲Ｌに、トナー送り突起部１３ｃで離隔された所望数の小スリット状のトナー補給口１３ｄが穿設されている。ここでのトナー補給口１３ｄの面積、配置、数はトナーの流動性等の仕様、又はトナーの搬送試験等により適宜決定すればよいが、通常ほぼ等間隔に、トナー補給円筒部材１３の円周を所望数のほぼ等分割した角度分だけ位相をずらし、各面積を全て同一にして穿設されている。即ちトナー補給円筒部材１３の長さ範囲Ｌで、ほぼ等間隔に分割したぞれぞれの位置で、トナー補給円筒部材１３か一回転する間に一か所のトナー補給口１３ｄが作動可能なようにされている。トナー送り突起部１３ｃは、トナーの搬送の円滑化に効果的なものであるが、これに代えて後述するコイルスプリング又はオーガでもよく、これらはトナー搬送部材を構成する。
またトナー補給口１３ｄは、図４に表す周壁部展開面において軸芯方向に対する一方方向（本例では右上り）傾斜線上に中心部がおかれ、該軸芯方向に平行して小スリット状に穿設されているが、必ずしも一方向傾斜線上でなくたすき状に交差する双方向傾斜線上に中心部をおく配置としてもよいが、構成がやや複雑となるので、本例の如く一方向傾斜線上におくのが好ましい。
【０００９】
本発明の第一例のトナー補給装置１０−１の動作について説明する。
現像装置１を図示しない画像形成装置に装着し、カップリング１５ａを画像形成装置の制御手段の動力源と連結する。そして、図２に図示するように、トナーカートリッジ１２を現像装置１のトナー受入れ口１ｄ上側に装着すると、トナーカートリッジ１２の供給口から収納されたトナ−１９が導管１６内に落下する。カップリング１５ａが駆動されると、これに連結された卜ナー補給円筒部材１３と共にコイルスプリング１７が、図１に示す通り時計方向Ｒに回転をする。このコイルスプリング１７の回転により導管１６内に落下したトナ−１９が下流側のトナー補給円筒部材１３内に搬送される。さらに、トナー補給円筒部材１３内に搬送されたトナ−１９は、トナー送り突起部１３ｃによりトナー補給円筒部材１３の下流方向へ搬送されながら、ほぼ垂直下方方向の対応するトナー補給口１３ｄから順次がホッパー９内に落下する。そして、トナー補給口１３ｄが垂直方向下方に位置しない間はトナ−１９は落下せずトナー補給円筒部材１３の更に下流側へ搬送される。
【００１０】
次に本発明の第二例のトナー補給装置１０−２について図５、６により説明する。
図５（ａ）において、トナー補給円筒部材２０は開口した一方端の径よりトナー１９が搬送される下流方向に向かって、連続的に除々に径が漸減する円錐形筒状体である。そして、トナー補給円筒部材２０は図６の展開図で示すように、第一例のトナー補給装置１０−１と同様に、トナー補給円筒部材２０の長さ範囲Ｌにトナー補給口２０ｄが配列してある。
尚、第二例のトナー補給装置１０−２の変形例として、図５（ｂ）に図示するように全長に渡って同一径の円筒体のトナー補給円筒部材２０′を傾斜させ、トナー搬送下流方向に向かって周壁部位置を下降させて配置することとしてもよい。傾斜の角度は所望するトナー搬送量によって、多くしたい場合は角度を大きくとればよい。
トナー補給装置１０−２及びその変形例の動作は、前記トナー補給装置１０−１と同様に、現像装置１を画像形成装置に装着し、制御手段から動力源によりカップリング１５ａが駆動されると、トナー補給円筒部材２０又は２０′と共にコイルスプリング１７が時計方向に回転し、トナ−１９が導管１６内からトナー補給円筒部材２０又は２０′内を下流方向へ搬送されながら、ほぼ垂直下方方向の対応するトナー補給口２０ｄから順次がホッパー９内に落下する。
【００１１】
次に本発明の第三例のトナー補給装置１０−３について図７、８により説明する。
図７において、トナー補給円筒部材２１は導管１６とほぼ同一の内径を有している。そして、導管１６及びトナー補給円筒部材２１の全長に渡って、トナー補給円筒部材２１及び導管１６の各内径より外径が僅かに小さいコイルスプリング１７が延設され、コイルスプリング１７の他方端１７ａはトナー補給円筒部材２１の閉口端２１ｂの内壁に固着されている。尚、第三例の変形例としてトナー補給円筒部材２１内のコイルスプリング１７をオーガとしても良い。
トナー補給円筒部材２１は、図８の展開図に示すように、トナー補給装置１０−１と同様にトナー補給口２１ｄが配列してある。尚、トナー搬送ローラ４の長手方向中央部のトナー消費量が両端部側より多くしたい場合には、一点鎖線で図示するように中央部分のトナー補給口２１ｄを増設してもよい。
トナー補給装置１０−３の動作は、前記トナー補給装置１０−１と同様に、現像装置１を画像形成装置に装着し、制御手段により動力源からカップリング１５ａが駆動されると、トナー補給円筒部材２１と共にコイルスプリング１７が時計方向に回転し、トナ−１９が導管１６内からトナー補給円筒部材２１内を下流方向へ搬送されながら、ほぼ垂直下方方向の対応するトナー補給口２１ｄから順次がホッパー９内に落下する。
【００１２】
次に本発明の第四例のトナー補給装置１０−４について図９乃至１２により説明する。
図９、１０において、２２はトナー補給装置１０−４とトナー補給部のホッパー９を区画する隔壁であって、隔壁２２にはトナー搬送ローラ４へトナーを補給したい軸芯方向及び円周方向の所定幅に対応した大きさの開口２２ａが設けられている。
トナー補給円筒部材２３は、外周面が隔壁２２の上側面と僅かな間隙をおいて配設され、トナー補給円筒部材２３の閉口端２３ｂ側の軸２４は中空軸で、フレームｌａに形成した軸受孔１ｃと回動可能に係合し、フレームｌａの外側に回転動力伝達手段であるカップリング２５が付設されている。カップリング２５にはトナー補給円筒部材２３の位相位置を表示する円盤状の標識部材２６が設けられている。尚、トナー補給円筒部材２３の外径よりも僅かに大きい内容を有し、該隔壁２２が有する開口２２ａと同様の開口を設けたパイプ部材を前記隔壁２２に変えて、固定（回転不能の意）して配設して、該パイプ部材にトナー補給円筒部材２３を挿入した形態としても良い。
そして、トナー補給装置１０−３と同様に導管１６及びトナー補給円筒部材２３の全長に渡って、トナー補給円筒部材２３及び導管１６の各内径より外径が僅かに小さいコイルスプリング１７が延設され、コイルスプリング１７の他方端１７ａがフランジ付き軸２７のフランジ２７ａに固着されている。フランジ付き軸２７はトナー補給円筒部材２３の軸２４の中空部に回動可能に係合して、他方端には回転動力伝達手段であるカップリング２８が付設されている。尚、第三例と同様にトナー補給円筒部材２１のコイルスプリング１７をオーガとしても良い。画像形成装置側には、画像形成装置のフレーム２９に設けた軸受に中空構造の第一駆動軸３０が回動可能に軸支され、第一駆動軸３０の装置内側方向にカップリングが付設され、他方端にはギャ３２が固着されている。そして、ギャ３２ははステッピングモータ−３３の軸に固着したギャ３４と噛み合っている。第一駆動軸３０の中空部には第二駆動軸３５が回動可能に係合され、一方端にカップリング３６及び他方端にギャ３７が付設され、ギャ３７はステッピングモータ−３８の軸に固着したギャ３９と噛み合っている。
画像形成装置のフレーム２９にセンサー４０が装着され、標識部材２６に表示されたトナー補給円筒部材２３の位相位置データを検出可能としている。
トナー補給円筒部材２３は、図１１の展開図に示すように、トナー補給円筒部材２３の周面上の１カ所に、ホッパー９上方に設けた隔壁２２の開口２２ａの円周方向所定幅より僅かに広い幅で軸芯方向全幅に渡ってトナー補給口２３ｄを設けない範囲Ｓを形成してある。
次に、トナー補給円筒部材２３の変形例としてトナー補給円筒部材２３′は図１２の展開図に示すように、周面上ほぼ対称位置の２カ所に、ホッパー９上部に設けた隔壁２２の開口２２ａの円周方向所定幅より僅かに広い幅で軸芯方向全幅に渡ってトナー補給口２３′ｄを設けない範囲Ｓ′を形成し、トナー補給円筒部材２３′の周面は２カ所の範囲Ｓ′で範囲Ｔ_１と範囲Ｔ_２とに区画されている。範囲Ｔ_１には、画像形成装置が印刷する幅広な印刷媒体８の印刷可能範囲に対応したトナー補給円筒部材２３′の長手方向範囲Ｌ_１にトナー補給口２３′ｄが配列してある。一方、範囲Ｔ_２には、画像形成装置が印刷する幅狭な印刷媒体８の印刷可能範囲に対応したトナー補給円筒部材２３′の長手方向範囲Ｌ_２にトナー補給口２３′ｄが配列してある。ここのトナー補給円筒部材２３′の区画数は３以上にしてもよい。
【００１３】
トナー補給装置１０−４のトナー補給用円筒部材２３を用いた場合の動作は、前記トナー補給装置１０−１と同様に、現像装置１を画像形成装置に装着し、現像装置１側に付設されたカップリング２５は画像形成装置側のカップリング３１と、又現像装置１側に付設されたカップリング２８は画像形成装置側のカップリング３６と連結される。そして、画像形成装置側のセンサ−４０は標識部材２６と対向しておかれる。
ここで、図１０に図示するように、トナーカートリッジ１２を現像装置１のトナー受入れ口１ｄに装着すると、トナーカートリッジ１２内に収納されたトナ−１９が導管１６内に落下する。
次に、図示しない画像形成装置に電源が投入されると、画像形成装置の制御手段から動力源によりステッピングモータ−３３が駆動開始し、トナー補給円筒部材２３の範囲Ｓ部分が隔壁２２の開口２２ａに対向したところでステッピングモータ−３３を停止する。
次に、所定時間ステッピングモータ−３８を駆動し、コイルスプリング１７をを時計方向Ｒに回転し、トナ−１９をトナー補給円筒体部材２３内で搬送した後に、ステッピングモーター３８を駆動し続けながら、ステッピングモータ−３３を駆動して垂直下方に対応するトナー補給口２３ｄから順次トナ−１９を補給する。或は画像形成装置に電源が投入された時点から、ステッピングモーター３３及び３８を同時に駆動してトナー１９を補給をすることもできる。
又は製造工場出荷時に、トナー補給口２３ｄをトナー補給円筒部材２３の範囲Ｓ部分で閉口した状態で、該トナー補給円筒部材２３内にトナ−１９を充填しておくことにより、客先での画像形成装置設置時の立上げの迅速化、即ち画像形成装置をいち早く印刷可能状態にすることができる。
【００１４】
トナー補給装置１０−４の変形例のトナー補給円筒部材２３′を用いた場合の動作は、前記トナー補給装置１０−４と同様に、画像形成装置に現像装置１及びトナーカートリッジ１２を装着し、電源を投入し、現像装置１のホッパ−９内にトナ−１９を補給完了したところで、幅広の印刷媒体８の印刷命令が制御手段から出された場合は、ステッピングモーター３８を駆動して、コイルスプリング１７をトナーの下流への搬送方向に回転しながら、トナー補給円筒部材２３′の範囲Ｔ_１が下方に位置するようにして、範囲Ｔ_１内のトナー補給口２３′ｄ各々が垂直方向への対応を順次繰り返すようにステッピングモーター３３の正逆回転を繰り返す。トナ−１９はトナー補給円筒部材２３の範囲Ｌ_１に対向する現像装置１のホッパー９内に補給される。一方、幅狭の印刷媒体８の印刷命令が制御手段から出された場合は、ステッピングモーター３８を駆動して、コイルスプリング１７をトナーの下流への搬送方向に回転しながら、トナー補給円筒部材２３′の範囲Ｔ_２が下方に位置するようにして、範囲Ｔ_２内のトナー補給口２３′ｄ各々が垂直方向への対応を順次繰り返すようにステッピングモーター３３の正逆回転を繰り返す。トナ−１９はトナー補給円筒部材２３′の範囲Ｌ_２に対応する現像装置１のホッパー９内に補給される。また、所望位置のトナー補給口２３ｄを垂直下方向に向いた時点でステッピングモータ３３を停止して、所望位置に集中的にトナー１９を補給する事もできる。
【００１５】
次に、トナー補給装置１０−４のトナー補給円筒部材２３を用いた場合で前記例と異なる動作について説明する。
前記したトナー補給円筒部材２３を用いた場合と同様に、画像形成装置に現像装置１とトナーカートリッジ１２を装着後、電源を投入し、現像装置１ホッパー９内にトナ−１９を補給完了したところで、例えば、Ａ４サイズの印刷媒体８に印刷する印刷命令が制御手段から出された場合は、ステッピングモーター３８を駆動して、コイルスプリング１７をトナーの下流への搬送方向に回転しながら、Ａ４サイズの幅に対応した図１１に図示するトナー補給円筒部材２３の範囲Ｐ_１内に配列したトナー補給口２３ｄが垂直方向下方に順次位置するように、ステッピンプモータ−３３の正逆回転駆動により、トナー補給円筒部材２３の範囲Ｑ_１内の正逆回転を繰り返す。その結果、トナ−１９はＡ４サイズに対応する現像装置１のホッパ−９の範囲内に補給される。
次に、Ｂ５サイズの印刷媒体８に印刷する印刷命令が制御手段から出された場合は、前記Ａ４サイズ印刷時と同様に、コイルスプリング１７をトナーの下流への搬送方向に回転しながら、Ｂ５サイズの幅に対応した図１１に図示するトナー補給円筒部材２３の範囲Ｐ_２内に配列したトナー補給口２３ｄが垂直方向下方に順次位置するように、ステッビングモーター３３の正逆回転駆動により、トナー補給円筒部材２３の範囲Ｑ_２内の正逆回転を繰り返す。その結果、トナ−１９はＢ５サイズに対応する現像装置１のホッパー９の範囲内に補給される。
更に、はがきサイズの印刷媒体８に印刷する印刷命令が制御手段から出された場合は、Ａ４サイズ印刷時と同様に、コイルスプリング１７をトナーの下流への搬送方向に回転しながら、はがきサイズのの幅に対応した図１１に図示するトナー補給円筒部材２３の範囲Ｐ_３内に配列したトナー補給口２３ｄが垂直方向下方に順次位置するように、ステッビングモータ−３３の正逆回転駆動により、トナー補給円筒部材２３の範囲Ｑ_３内の正逆回転を繰り返す。その結果、トナ−１９ははがきサイズに対応する現像装置１のホッパー９の範囲内に補給される。前記したトナー補給装置１０−４の各作動において、印刷媒体８のサイズを検知した場合に対応して制御手段から出されるステッビングモータ−３３又は３８対する駆動指令は画像形成装置の制御部に組込まれたプログラムに従って制御される。このためトナー補給装置１０−４では、印刷媒体８のサイズに適合した範囲にのみトナーが供給されるので、トナーが浪費されことがなく、ランニングコストが節約可能である。
【００１６】
次に、本発明の一例のトナー撹拌部材５０について、図１３により説明する。トナーカートリッジ１２内にはトナー撹拌部材５０が内蔵されている。トナー撹拌部材５０は、円錐形状に右巻に巻回された円錐コイルばねの撹拌コイル５１の下側先端に連結片５２が固着してある。撹拌コイル５１はトナーカートリッジ１２内のトナー１９を万遍なく撹拌可能なようにトナーカートリッジ１２の内面形状に可能な限り沿って巻回された形状に選択されるので、必ずしも本例の如く円錐コイルばねに限定されず円筒状や異形状コイルばねの場合もある。連結片５２は一対の略半円形の板状部材５３、５４の各中央部にすり割り溝５５を設け、すり割り溝５５を中心として板状部材５３、５４を直交せしめて固着形成する。トナー撹拌部材５０の上下自由高さＵ_１はトナーカートリッジ１２の内側にリング状に突出した小突起部１２ａとトナーカートリッジ側の供給側連結部材１１間の長さＵ_２より所定長さだけ長くとられている。図示省略するが供給側連結部材１１にはトナー供給口が穿設され下面には例えば出入れ可能な略半長円形状の供給口蓋部材が設けられて開閉可能とされ、現像装置１への非装着時には密閉状態とし、現像装置１への装着後には開放状態に保持可能とされるが、この構成には限定されない。
一方、現像装置１側の受入れ口１ｄ側下方にも同様に例えば出入れ可能な略半長円形状の受口蓋部材を設けるのが好ましい。一方コイルスプリング１７の上流側一方端部には、図１３（ｃ）に図示するように、コイル状に巻回された線材の端末が連続してコイルスプリング１７の中心を直線状に横断して半円形に区切るようにされた係合部１７ｂが形成されている。
【００１７】
次に、トナー撹拌部材５０の動作について説明する。
画像形成装置に装着された現像装置１に、卜ナーカートリツジ１２を装着して供給側連結部材１１の下面の供給口蓋部材と受口蓋部材を開放状態にすると、トナー供給口からトナー撹拌部材５０の撹拌コイル５１が伸長して連結片５２のすり割り溝５５ａにコイルスプリング１７の係合部１７ｂが入り込み、前記トナー補給装置１０−１乃至１０−４の動作で説明した通りコイルスプリング１７が回転するとこの回転力により連結片５２を介して撹拌コイル５１が回転し、トナーカートリッジ１２内のトナ−１９を万遍なく撹拌し固化を防止することができる。又、現像装置１にトナーカートリッジ１２を装着し下面の供給口蓋部材を開けたときすり割り溝５５ａに係合部１７ｂが入り込まなかった場合でも、コイルスプリング１７が回転を始めると、やや遅れてすり割り溝５５ａと係合部１７ｂが係合して撹拌コイル５１が回転しトナー１９を回転し始める。
一方トナーカートリッジ１２を新品に交換する際には、供給側連結部材１１の下面の供給口蓋部材を閉めると、連結片５２の略半円形の板状部材５３、５４の弧状外形を摺動してトナー撹拌部材５０押し上げて、トナーカートリッジ１２内へ簡易に退避させることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の請求項１乃至３のトナー補給装置によれば、トナー貯蔵部を現像装置の上部でなく他の適所に配置することができ、トナー搬送ローラの軸方向の所望範囲にトナーを均一に補給することができる。
本発明の請求項４乃至６のトナー補給装置によれば、上記請求項１乃至３のトナー補給装置のトナー貯蔵部を配置する位置のメリットに加え、印刷しようとする媒体のサイズに対応したトナー搬送ローラの軸方向の範囲に均一且つ必要とする量だけトナーを補給できる。したがって、小型でコスト、操作、保守及び画像品質面に優れ、トナー供給のばらつがない。
又本発明の請求項７、８のトナー攪拌部材によれば、簡易な構造で操作性に優れ、トナーの撹拌し過ぎによる劣化や固化を防止でき、コスト、操作及び画像品質面に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一例乃至第三例のトナー補給装置及びトナー攪拌部材を備えた現像装置内部の概略側面図である。
【図２】図１の現像装置内部の矢印Ａ方向から観た概略正面図である。
【図３】本発明のトナー補給装置第一例のＸ−Ｘ断面図で，（ａ）全体図、（ｂ）導管とブッシュの取合い部分図である。
【図４】図３のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
【図５】本発明のトナー補給装置第二例の、（ａ）Ｘ−Ｘ断面図、（ｂ）（ａ）の変形例のトナー補給円筒部材断面図である。
【図６】図５のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
【図７】本発明のトナー補給装置第三例のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】図７のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
【図９】本発明の第四例のトナー補給装置及びトナー攪拌部材を備えた現像装置内部の概略側面図である。
【図１０】図９の現像装置内部の矢印Ａ方向から観た概略正面図で、トナー補給装置第四例のＹ−Ｙ断面図を含んでいる。
【図１１】図１０のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の展開図である。
【図１２】図１０のトナー補給装置のトナー補給円筒部材の変形例の展開図である。
【図１３】本発明のトナー攪拌部材の一例を備えた、（ａ）トナーカートリッジの縦断面図、（ｂ）はトナー撹拌部材先端側の逆向き斜視図、（ｃ）コイルスプリングの一方端平面図である。
【符号の説明】
１現像装置
１ｄトナー受入れ口
２潜像担持体としての感光体ドラム
３トナー担持体としての現像ローラ
８印刷媒体
９ホッパー
１０、１０−１、１０−２、１０−３、１０−４トナー補給装置
１１供給側連結部材
１２トナー貯蔵部としてのトナーカートリッジ
１３、２０、２０′、２１、２３トナー補給円筒部材
１３ｃトナー送り突起部
１３ｄ、２０ｄ、２１ｄトナー補給口
１４ブッシュ
１５駆動軸
１６導管
１７コイルスプリング
１９トナー
２２隔壁
５０撹拌部材
５１撹拌コイル
５２連結片

Claims

画像形成装置の画像形成範囲外にトナー貯蔵部をおき、該トナー貯蔵部から現像装置のトナー補給部に装着された円筒部材に導管を介してトナーを搬送し、該円筒部材からトナー補給部における所定幅のトナー補給領域にトナーを補給するトナー補給装置であって、
前記円筒部材の周壁部には、中心部が該軸芯方向に対する傾斜線上におかれ円周方向に移相をずらして該軸芯方向に平行して穿設された所望数の小スリット状のトナー補給口が形成され、
前記円筒部材の下流側端部には、該円筒部材が軸芯回りに回動可能となるように、制御手段により制御されるモーターにより駆動される回転動力伝達手段が連結され、
前記円筒部材の内部には、上流側端部から下流側端部に達する長さのコイルスプリングが収納され、
該コイルスプリングの下流側端部には、軸芯回りに回動させてトナーを搬送するために、制御手段により制御されるモーターにより駆動される回転動力伝達手段が連結され、
前記現像装置のトナー補給部の下部には、前記円筒部材に接し且つ前記トナー補給領域に対応する開口を備えた隔壁が配設されたことを特徴とするトナー補給装置。
円筒部材の円周方向に隔壁の周方向幅より僅かに大きい幅の、トナー補給口が穿設されない領域を設け、この領域を中間において離隔した両側に、現像装置に適用される印刷媒体の複数サイズに対応した軸芯方向に異なる広狭幅域に納まるようにトナー補給口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
円筒部材内に配設したコイルスプリングの上流側端部を、導管内の上流側端部に達するように延設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー補給装置。
請求項４に記載されたトナー補給装置に使用するトナー撹拌部材であって、
導管内のコイルスプリングの上流側端部にコイル状の線材の端末が連続して該コイルスプリングの中心を直線状に横断して区切る係合部が形成され、
前記トナー補給装置のトナー貯蔵部の下端に開閉可能なトナー供給口が穿設された連結部材が設けられ、
前記トナー貯蔵部の容器内面に沿った外縁形状で軸芯回りに回動可能なコイルばねの撹拌コイルが、その下端が前記トナー供給口から突出可能となるように圧縮状態で該トナー貯蔵部に内蔵され、
前記撹拌コイルの下端には、一対の略半円形の板状部材の各中央部にすり割り溝を設け該すり割り溝を中心として該板状部材を直交せしめた連結片が固着形成され、
前記トナー貯蔵部の現像装置への非装着時には、該トナー供給口を閉止すると連結片を押し上げるように形成された連結部材で該撹拌コイルが該トナー貯蔵部内に格納され、
前記トナー貯蔵部の現像装置への装着時には、該トナー供給口を開き連結部材が連結片を開放する該撹拌コイルの下端の固着した連結片がトナー供給口から突出して、前記すり割り溝に前記導管内のコイルスプリングの上流側端部の係合部が入り込み、前記コイルスプリングの回動に連動し前記撹拌コイルも回動してトナー貯蔵部にあるトナーを攪拌できるようにしたことを特徴とするトナー撹拌部材。