JP4522455B2 - トナー補給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段にトナーを補給するトナー補給装置および該トナー補給装置を備える画像形成装置に関する。

感光体表面の静電荷像をトナーによって現像して記録媒体上に画像を形成する画像形成装置のトナー補給方法においては、まず、トナーがトナー補給容器に充填される。そして、トナー補給容器に充填されたトナーはトナーホッパに補給され、トナーホッパから感光体表面の静電荷像に向けて供給される。このような場合、画像形成装置を利用する利用者が、トナーをトナー補給容器に充填するとき、トナーが利用者の手に付着するなどして手を汚してしまい、トナー充填作業が煩雑であるなどの問題がある。

このような問題点を解決するために、近年では、感光体表面の静電荷像に供給するトナーが不足した場合に、トナー補給容器内のトナーがなくなったと判断して、トナー補給容器自体を新品のものと交換する方法が主流となっている。このようなトナー補給容器においては、トナー補給容器内のトナーは、トナーの自重によってトナー同士が凝集して固まり、トナーホッパに向けて円滑にトナーを補給することができない場合がある。

トナー補給容器内におけるトナー同士の凝集を防止するために、トナー補給容器自体を回転させながら、トナー補給容器の内面に形成された螺旋状凸部によってトナーを案内して搬送し、トナーホッパに向けてトナーを補給する回転型トナー補給容器が実用化されている。このような回転型トナー補給容器は、トナー補給容器内におけるトナーの凝集を簡単な構造で防ぐことができる。しかしながら、回転型トナー補給容器では、トナーがトナー補給容器の内壁に付着して、トナー補給容器内から排出されないまま残ってしまう問題があった。

このような問題に対して、たとえば、特許文献１には、回転型トナー補給容器の内壁に付着するトナーを掻き取るために、内壁に沿って回転する螺旋状の掻き取り部材を設けた回転型トナー補給容器が開示されている。

特開２０００−１４７８８７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるトナー補給容器では、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合には、螺旋状の掻き取り部材とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるために、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなり、トナー補給容器の駆動部品や掻き取り部材自身の磨耗が速まるといった問題がある。

したがって本発明の目的は、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクを上げることなく、トナー補給容器内に付着するトナーを掻き取り、トナー補給容器から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができるトナー補給装置および該トナー補給装置を備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段に、トナーを補給するトナー補給装置であって、
円筒状に形成されて、自身の回転によって内部に収容されたトナーを、前記現像手段に向けて補給するトナー補給容器と、
前記トナー補給容器の内部に移動自在に備えられる磁性体と、
前記トナー補給容器の外周面に沿うように配設され、前記磁性体を磁力によって引き寄せる磁石とを有し、
前記磁石は、前記トナー補給容器の回転軸の延びる方向に沿って移動可能に設けられることを特徴とするトナー補給装置である。

また本発明は、前記磁石は、前記トナー補給容器の外周面のうち、回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配設されることを特徴とする。

また本発明は、前記磁性体は、直方体形状に形成されることを特徴とする。
また本発明は、前記磁性体は、フェライトからなることを特徴とする。

また本発明は、前記磁性体は、その表面を樹脂で被覆されていることを特徴とする。
また本発明は、前記磁性体は、中空構造を有するように形成されることを特徴とする。

また本発明は、前記磁性体は、その比重が０．２以上０．３以下であることを特徴とする。

また本発明は、その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電手段と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
前記トナー補給装置が、前記トナー補給装置であることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、自身の回転によって内部に収容されたトナーを現像手段に向けて補給するトナー補給容器と、トナー補給容器の内部に移動自在に備えられる磁性体と、トナー補給容器の外周面に沿うように配設され、磁性体を磁力によって引き寄せる磁石とを有するトナー補給装置である。このような構成を有するトナー補給装置においては、トナー補給容器が回転しているとき、トナー補給容器内の磁性体が、トナー補給容器の外周面に沿うように配設される磁石の磁力によって引き寄せられる。そのため、磁性体とトナー補給容器の内壁面との間に摩擦力が生じ、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを磁性体によって掻き取ることができる。したがって、トナー補給容器から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができる。

また、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合には、磁性体がトナーに紛れ込んで、磁性体が磁石に引き寄せられる力が小さくなり、磁性体とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。そのため、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、トナー補給容器の駆動部品が磨耗するのを防止することができる。
また、磁石は、トナー補給容器の回転軸の延びる方向に沿って移動可能に設けられる。これによって、トナー補給容器の回転軸の延びる方向に、複数の磁石を配設したり、磁石自身の長さが長くなるように形成しなくても、１つの磁性体でトナー補給容器の内壁面に付着するトナーを内壁面全面にわたって掻き取ることができる。

また本発明によれば、磁石は、トナー補給容器の外周面のうち、回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配設される。これによって、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合、磁性体は、その自重によってトナー補給容器の最下点方向に向かって移動し、確実に磁石に引き寄せられる。そのため、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合に、磁石によって引き寄せられる磁性体は、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを確実に掻き取ることができる。

また本発明によれば、磁性体は、直方体形状に形成される。これによって、磁性体は、全ての面において直角のエッジを有するため、トナー補給容器内で回転しても、常に直角のエッジ部でトナー補給容器の内壁面を掻き取ることができ、安定した掻き取り効果が得られる。

また本発明によれば、磁性体は、フェライトからなる。フェライトは、飽和磁化が高くかつ軽量の磁性体である。そのため、磁性体が磁石の磁力を離れた状態で、トナー補給容器の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、磁性体がトナーやトナー補給容器に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー補給容器などが傷付くのを防止することができる。

また本発明よれば、磁性体は、その表面を樹脂で被覆されている。そのため、磁性体が磁石の磁力を離れた状態で、トナー補給容器の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、磁性体がトナーやトナー補給容器に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー補給容器などが傷付くのを防止することができる。

また本発明によれば、磁性体は、中空構造を有するように形成される。これによって、磁性体の見掛け比重が小さくなるので、トナー補給容器内においてトナーと混在する磁性体が、トナー中に沈み込んでしまうのを防止することができる。そのため、磁性体はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合に、磁性体とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合には、磁性体は、磁石の磁力によって拘束されて、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。

また本発明よれば、磁性体は、その比重が０．２以上０．３以下である。このように、トナーより比重の小さい磁性体は、トナー補給容器内においてトナーと混在するとき、トナー中で浮力が生じる。そのため、磁性体はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合に、磁性体とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合には、磁性体は、磁石の磁力によって拘束されて、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。

また本発明によれば、画像形成装置は、トナー補給容器内に多くのトナーが残っている場合にトナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、かつトナー補給容器内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー補給容器の内壁面に付着するトナーを効率よく掻き取ることができるトナー補給装置を備える。そのため、画像形成装置は、感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段に、トナーを効率よく補給可能な状態で、記録媒体に画像を形成することができる。

図１は、本発明の実施の一形態であるトナー補給装置７０の構成を示す図である。また、図２は、トナー補給装置７０の構成を示す斜視図である。また、図３は、トナー補給装置７０の構成を示す分解斜視図である。また、図４は、トナー補給装置７０の構成を示す正面図である。また、図５は、トナー補給装置７０の構成を示す側面図である。トナー補給装置７０は、後述する画像形成装置１００が備える現像手段４７に、トナーを補給する装置である。トナー補給装置７０は、後述する画像形成装置１００においては、現像手段４７に隣接して設置される。そして、トナー補給装置７０は、トナー補給容器１と、容器保持部材７と、トナーホッパ１３とを含んで構成される。

トナー補給容器１は、トナー収容部２と支持部材３とを有する。トナー収容部２は、円筒状に形成されて、その内部にトナーを収容する。そして、トナー収容部２は、後述する駆動力伝達機構６５によって、回転軸２４の軸線Ｌ１回りに回転されるようになっており、自身の回転によって内部に収容されたトナーを、後述するトナーホッパ１３に向けて補給するように構成される。

また、トナー収容部２は、導通孔５と容器側連結部６とを有し、その内壁面には、トナー案内突起４が形成されている。導通孔５はトナー収容部２の側壁に形成される開口であり、トナー収容部２内に収容されたトナーがトナー収容部２の回転に伴って、導通孔５を介してトナーホッパ１３に補給されるようになっている。容器側連結部６は、後述する駆動力伝達機構６５が有する本体側連結部１１を介して画像形成装置１００本体から伝達される回転駆動力を受ける部分である。トナー案内突起４は、トナー収容部２における円筒内周面に、トナー収容部２の回転方向に対応した螺旋状に形成されている。このトナー案内突起４は、トナー収容部２が軸線Ｌ１回りに回転しているときに、トナーを導通孔５に向けて案内しながら搬送する。

支持部材３は、トナー収容部２を軸線Ｌ１回りに回転自在に支持し、トナー収容部２の外周面の一部を全周にわたって包み込む形で支持する。

トナーホッパ１３は、トナー補給容器１から導通孔５を介して補給されたトナーを貯留するための容器であり、トナーホッパ１３から画像形成装置１００が有する現像手段４７に向けてトナーが供給される。

図６は、容器保持部材７の構成を示す上面図である。容器保持部材７は、容器保持部材７内においてトナー補給容器１を規定位置に固定して保持する。容器保持部材７は、底壁部２２と容器固定部６１とを備える。

底壁部２２は、トナー補給容器１に対応して軸線Ｌ１が延びる方向に延びており、トナー補給容器１を配置するための台部分を構成する。容器固定部６１は、底壁部２２に設けられ、底壁部２２上に配置されたトナー補給容器１の支持部材３を着脱可能に保持し、トナー補給容器１が軸線Ｌ１が延びる方向に動かないように固定する。

ここで、後述する画像形成装置１００における底壁部２２が配置される位置、つまり、底壁部２２に装着されるトナー補給容器１が配置される位置について、以下に説明する。画像形成装置１００においては、画像形成装置１００の外周を覆う外装部の内側に筐体が配設され、該筐体内に現像手段４７などの各手段が設置されている。前記外装部は、図１に示すように、互いに対向する正面外装部１４と背面外装部１５とを有している。正面外装部１４は、画像形成装置１００の利用者の正面に位置する部分である。また、背面外装部１５は、正面外装部１４側にいる利用者から見て画像形成装置１００の裏側に当たる部分である。そして、外装部の内側に配設される筐体は、正面外装部１４に対向する筐体正面部１６と、背面外装部１５に対向する筐体背面部１７とを有する。

トナー補給容器１を固定して保持する容器保持部材７の底壁部２２は、底壁部２２の軸線Ｌ１が延びる方向の両端部において、容器固定部６１が設けられる側の一方端部が筐体背面部１７に接続され、他方端部が筐体正面部１６を貫通して正面外装部１４の一部である前壁部１２に接続されている。

そして、前壁部１２の前面には取手６２が形成されており、さらに底壁部２２の軸線Ｌ１が延びる方向には２本のガイド部材８が設けられている。ガイド部材８は軸線Ｌ１が延びる方向に伸縮自在であり、ガイド部材８が伸縮することによって、底壁部２２に固定されたトナー補給容器１が、軸線Ｌ１が延びる方向に移動自在となる。

正面外装部１４側にいる利用者が、前壁部１２に形成される取手６２を引き出し方向Ｈに引くことによって、容器保持部材７の底壁部２２に固定されるトナー補給容器１を、正面外装部１４よりも外方となる位置まで引き出すことができる。これによって、使用済みのトナー補給容器１を簡単に取り出すことができる。そして、利用者は、新品のトナー補給容器１を容器保持部材７に装着し、正面外装部１４から背面外装部１５に向う方向Ｓに取手６２を押すことによって、元の位置に戻すことができる。

また、容器保持部材７の底壁部２２が接続される前壁部１２にはフック部材２８が形成され、筐体正面部１６には係止部材１９が形成される。これらフック部材２８と係止部材１９とは、容器保持部材７にトナー補給容器１が固定されて、容器保持部材７が完全に収納された状態において、フック部材２８が係止部材１９に係止するようになっている。これによって、容器保持部材７に固定されたトナー補給容器１の収納状態を確実に維持することができる。なお、フック部材２８と係止部材１９との配置位置は上記のものに限定されず、フック部材２８が筐体正面部１６に設けられ、係止部材１９が前壁部１２に設けられていてもよい。

また、筐体背面部１７におけるトナー補給容器１に臨む位置には、駆動力伝達機構６５が設けられている。駆動力伝達機構６５は、トナー収容部２に回転駆動力を伝えるものであり、本体側連結部１１、回転軸２４、押しバネ２５、およびギヤ２７を備える。回転軸２４は、トナー収容部２が回転するときの軸であり、筐体背面部１７を貫通している。回転軸２４における筐体背面部１７の位置には軸受部（不図示）が設けられ、これによって回転軸２４は回転自在となっている。

本体側連結部１１は、略円盤状に形成され、回転軸２４と一体となって軸線Ｌ１回りに回転できるように回転軸２４に固定されている。本体側連結部１１におけるトナー収容部２と接触する面には、トナー収容部２の容器側連結部６を嵌入可能な十字状の嵌合凹部が形成されている。押しバネ２５は、コイルスプリングからなり、筐体背面部１７と本体側連結部１１との間に配置され、回転軸２４および本体側連結部１１の回転を阻害することなく、本体側連結部１１が筐体背面部１７から離間する方向へのばね力を付与する。ギヤ２７は、回転軸２４における本体側連結部１１とは反対側の端部に固定されている。このギヤ２７にはトナー収容部２を回転させるための駆動力が、画像形成装置１００の駆動源から伝達される。

次に、トナー補給装置７０において特徴的な構成である磁性体３１と磁石３２とについて説明する。磁性体３１は、トナー収容部２内に移動自在に備えられる。そして、磁石３２は、トナー補給容器１の外周面に沿うように、容器保持部材７の底壁部２２に設けられて、磁性体３１を磁力によって引き寄せる。

磁石３２は、図６に示すように、底壁部２２にワイヤー３３を介して連結され、トナー収容部２の軸線Ｌ１に延びる方向に対向して底壁部２２に設けられる凹部レール２２ａの内側を移動可能に配置されている。ワイヤー３３は、滑車３４ａ，３４ｂに掛け渡され、滑車３４ａ，３４ｂを図示しない駆動手段によって回転駆動することにより、凹部レール２２ａに沿って磁石３２を往復運動させるようになっている。

トナー収容器２が軸線Ｌ１回りに回転するとき、磁石３２が磁性体３１を最近接位置に保持しようとする力（磁力）が働くため、磁性体３１とトナー収容部２の内壁面との間に速度差が生じ、磁性体３１がトナー収容部２の内壁面を摺擦する。この摺擦力によって、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取ることができるので、トナー収容部２の内壁面に付着トナーが少なくなり、トナー収容部２から排出されずに残るトナー残量を少なくすることができる。また、トナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合には、磁性体３１がトナーに紛れ込んで、磁性体３１が磁石３２に引き寄せられる力が小さくなり、磁性体３１とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。そのため、トナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、トナー収容部２の駆動部品が摩耗するのを防止することができる。

磁石３２が配置される場所については、トナー収容部２の外周面に沿う位置であれば特に制限はないが、本実施形態においては、磁石３２は、トナー収容部２の外周面のうち回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配置される。これによって、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合、磁性体３１は、その自重によってトナー収容部２の最下点方向に向かって移動し、確実に磁石３２に引き寄せられる。そのため、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合に、磁石３２によって引き寄せられる磁性体３１は、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを確実に掻き取ることができる。

また、磁石３２が、トナー収容部２の軸線Ｌ１が延びる方向に沿って移動可能に設けられることによって、トナー収容部２の軸線Ｌ１が延びる方向に、複数の磁石３２を配設したり、磁石３２自身の長さが長くなるように形成しなくても、１つの磁性体３１でトナー収容部２の内壁面に付着するトナーを内壁面全面にわたって掻き取ることができる。さらに、磁石３２に引き寄せられる磁性体３１は、磁石３２が移動するのに同期してトナー収容部２内を移動するので、磁性体３１がトナーを搬送する効果が得られる。そのため、トナー収容部２内に設けられるトナー案内突起４を小さくしたり、数を減らしても、トナー案内突起４がトナーを導通孔５に向けて案内しながら搬送する効果を維持することができる。

また、トナー案内突起４を小さくしたり、数を減らすことが可能となると、トナー収容部２内における磁石３２の移動をスムーズにすることができ、より効率的にトナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取ることができる。また、トナー案内突起４を小さくしたり、数を減らすことが可能となったトナー収容部２は、成形時間を短縮して製造コストが削減された状態で製造することができ、さらに、トナー収容部２自体の強度を高くすることができる。

磁性体３１の形状については、特に制限はないが、本実施形態においては、磁性体３１は、直方体形状に形成される。これによって、磁性体３１は、全ての面において直角のエッジを有するため、トナー収容部２内で回転しても、常に直角のエッジ部でトナー収容部２の内壁面を掻き取ることができ、安定した掻き取り効果が得られる。

また、磁性体３１のサイズについては、特に制限はないが、磁性体３１の長手方向の長さを、トナー収容部２の内径に対して５〜３０％となるように設定するのが好ましい。磁性体３１の長手方向の長さがトナー収容部２の内径に対して５％より小さい場合には、磁性体３１によるトナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取る力が小さくなり過ぎ、３０％を超える場合には、磁性体３１が大きくなり過ぎてトナー収容部２の内壁面に接触する頻度が低下し、トナーを掻き取る効果が低下する。

また、本実施形態においては、磁性体３１は、樹脂で被覆されたフェライトからなる。フェライトは、飽和磁化が高くかつ軽量の磁性体である。そのため、磁性体３１が磁石３２の磁力を離れた状態で、トナー収容部２の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、磁性体３１がトナーやトナー収容部２の内壁面に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー収容部２の内壁面などが傷付くのを防止することができる。また、磁性体３１の表面が樹脂で被覆されることによって、磁性体３１が磁石の磁力を離れた状態で、トナー収容部２の回転によってトナーに紛れ込んで攪拌され、磁性体３１がトナーやトナー収容部２の内壁面に衝突した場合であっても、その衝撃力を低減することができ、トナー収容部２の内壁面などが傷付くのをさらに防止することができる。

さらに、磁性体３１は、中空構造を有するように形成されることが好ましい。これによって、磁性体３１の見掛け比重が小さくなるので、トナー収容部２内においてトナーと混在する磁性体３１が、トナー中に沈み込んでしまうのを防止することができる。そのため、磁性体３１はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合に、磁性体３１とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合には、磁性体３１は、磁石３２の磁力によって拘束されて、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。

また、磁性体３１は、その比重が０．２以上０．３以下であることが好ましい。このように、トナーより比重の小さい磁性体３１は、トナー収容部２内においてトナーと混在するとき、トナー中で浮力が生じる。そのため、磁性体３１はトナーと一緒に動きやすくなり、トナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合に、磁性体３１とトナーとの摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。したがって、トナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができる。また、トナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合には、磁性体３１は、磁石３２の磁力によって拘束されて、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを掻き取ることができる。

次に、トナー補給装置７０による後述する現像手段４７へのトナー補給タイミングと、磁石３２の移動タイミングおよび移動量とについて説明する。トナー補給装置７０は、現像手段４７におけるトナー消費量に応じて、トナー収容部２が軸線Ｌ１回りに回転し、内部に収容したトナーをトナーホッパ１３を介して現像手段４７に向けて補給する。また、磁石３２を移動させることによって磁性体３１がトナー収容部２内を移動して、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取る。

本実施の形態では、トナー収容部２が１回転することによって、トナー収容部２の全内容積に対して０．２％のトナーが、現像手段４７に向けて補給される。そして、トナー収容部２内に収容されているトナー量が、トナー収容部２の全内容積に対して１０％になった時点で、磁石３２が移動を開始し、磁性体３１によるトナー収容部２の内壁面に付着したトナーの掻き取りが開始される。このとき、磁石３２の移動量は、トナー収容部２が１回転するのに対応して、トナー収容部２の長手方向（軸線Ｌ１が延びる方向）の全長に対して２％に対応する長さを磁石３２が移動するように設定される。なお、磁石３２が移動するのは、トナー収容部２が回転を継続しているときである。

トナー補給装置７０においては、前述のように、トナー収容部２の回転タイミングと、磁石３２の移動タイミングおよび移動量とを制御することによって、トナー収容部２の内壁面に付着したトナーを掻き取りながら、トナー収容部２内に収容されているトナーを現像手段４７に補給することができる。

なお、トナー収容部２の回転タイミングと、磁石３２の移動タイミングおよび移動量との制御は、前述の制御に限らず、次のようにしてもよい。

たとえば、磁石３２の移動開始タイミングを早くするとともに、磁石３２の移動量が小さくなるように制御する。具体的には、トナー収容部２内に収容されているトナー量が、トナー収容部２の全内容積に対して２０％になった時点で、磁石３２が移動を開始し、磁性体３１によるトナー収容部２の内壁面に付着したトナーの掻き取りが開始される。このとき、磁石３２の移動量は、トナー収容部２が１回転するのに対応して、トナー収容部２の長手方向の全長に対して１％に対応する長さを磁石３２が移動するように設定される。

また、磁石３２を連続的に移動させるのではなく、移動と停止を繰り返すように磁石３２の移動を制御してもよい。具体的には、トナー収容部２内に収容されているトナー量が、トナー収容部２の全内容積に対して１０％になった時点で、磁石３２が移動を開始し、磁性体３１によるトナー収容部２の内壁面に付着したトナーの掻き取りが開始される。そして、トナー収容部２が１回転するのに対応して、トナー収容部２の長手方向の全長に対して４％に対応する長さを磁石３２が移動する。そして、トナー収容部２が次に１回転する間は、磁石３２の移動を停止する。このように、移動と停止を繰り返すように磁石３２の移動を制御する。

また、磁石３２が往復移動するように制御してもよい。具体的には、トナー収容部２内に収容されているトナー量が、トナー収容部２の全内容積に対して２０％になった時点で、磁石３２が移動を開始し、磁性体３１によるトナー収容部２の内壁面に付着したトナーの掻き取りが開始される。そして、トナー収容部２が１回転するのに対応して、トナー収容部２の長手方向の全長に対して５％に対応する長さを磁石３２が移動する。そして、磁石３２がトナー収容部２内の端部に到達すると、トナー収容部２が回転を停止しているときに、磁石３２を、トナー案内突起４同士の隙間を通過させて元の位置に戻す。このように、往復移動するように磁石３２の移動を制御する。

図７は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００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１００は、電子写真プロセス部６０と、シート供給部５０とを含んで構成される。電子写真プロセス部６０は、感光体ドラム４４と、帯電手段４５と、露光手段４６と、現像手段４７と、転写手段４８と、クリーニング手段４９と、定着手段５１とを含んで構成され、シート供給部５０から供給される記録媒体の表面に画像を形成する。

感光体ドラム４４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４４にはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、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。

帯電手段４５は、感光体ドラム４４の表面を所定の極性および電位に帯電させる。本実施の形態では、帯電手段４５には帯電ローラが用いられるけれども、それに限定されず、たとえば、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などが使用できる。露光手段４６は、帯電状態にある感光体ドラム４４の表面に、スキャナ４３が読取った原稿の画像情報に対応する信号光を照射し、感光体ドラム４４の表面に、画像情報に対応する静電荷像を形成する。露光手段４６には、レーザービームスキャナなどが用いられる。

現像手段４７は、感光体ドラム４４表面の静電荷像にトナーを供給し、静電荷像を現像してトナー像を形成する。このとき、現像手段４７におけるトナー消費量に応じて、前述したトナー補給装置７０のトナーホッパ１３からトナーが補給される。転写手段４８は、感光体ドラム４４表面に圧接し、感光体ドラム４４と転写手段４８との圧接部に感光体ドラム４４上のトナー像が到達するのに同期して、後述するシート供給部５０から感光体ドラム４４と転写手段４８との圧接部に送給される記録媒体に、感光体ドラム４４表面のトナー像を加圧により転写する。転写手段４８には、たとえば、転写ローラが用いられる。

定着手段５１は、転写手段４８によって記録媒体上に担持されたトナー像を、熱および加圧によって記録媒体に定着させる。クリーニング手段４９は、感光体ドラム４４表面に当接するように設けられ、トナー像の記録媒体への転写後に感光体ドラム４４表面に残留するトナー、紙粉などを除去し、感光体ドラム４４表面を清浄化する。

電子写真プロセス部６０によれば、軸線方向に回転駆動する感光体ドラム４４表面を帯電手段４５によって帯電した後、露光手段４６によって画像情報に対応する信号光を照射して静電荷像を形成する。そして、現像手段４７がトナー補給装置７０から補給されたトナーを静電荷像に供給してトナー像を得、このトナー像を転写手段４８によって記録媒体に転写する。そして、定着手段５１によって加熱加圧してトナー像を記録媒体に定着させる。こうして画像が形成された記録媒体は、画像形成装置１００の外部に排出される。一方、トナー像転写後の感光体ドラム４４は、クリーニング手段４９によりその表面が清浄化される。この一連の工程が繰り返されて画像が形成される。

シート供給部５０は、記録媒体を収容する用紙カセットと、記録媒体が搬送される通路となる用紙搬送路とを含んで構成される。用紙カセットに収容される記録媒体は、用紙搬送路を介して、電子写真プロセス部６０における感光体ドラム４４と転写手段４８との当接部に送給され、定着手段５１に送給される。

画像形成装置１００は、トナー補給容器１のトナー収容部２内に多くのトナーが残っている場合にトナー収容部２を回転駆動させる駆動トルクが大きくなるのを防止することができ、かつトナー収容部２内に残るトナーの量が少なくなった場合には、トナー収容部２の内壁面に付着するトナーを効率よく掻き取ることができるトナー補給装置７０を備える。そのため、画像形成装置１００は、感光体ドラム４４表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段４７に、トナーを効率よく補給可能な状態で、記録媒体に画像を形成することができる。

本発明の実施の一形態であるトナー補給装置７０の構成を示す図である。 トナー補給装置７０の構成を示す斜視図である。 トナー補給装置７０の構成を示す分解斜視図である。 トナー補給装置７０の構成を示す正面図である。 トナー補給装置７０の構成を示す側面図である。 容器保持部材７の構成を示す上面図である。 本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。

符号の説明

１ トナー補給容器
１３ トナーホッパ
３１ 磁性体
３２ 磁石
４４ 感光体ドラム
４５ 帯電手段
４６ 露光手段
４７ 現像手段
４８ 転写手段
４９ クリーニング手段
５１ 定着手段
７０ トナー補給装置
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 感光体表面の静電荷像をトナーによって現像する現像手段に、トナーを補給するトナー補給装置であって、
   円筒状に形成されて、自身の回転によって内部に収容されたトナーを、前記現像手段に向けて補給するトナー補給容器と、
   前記トナー補給容器の内部に移動自在に備えられる磁性体と、
   前記トナー補給容器の外周面に沿うように配設され、前記磁性体を磁力によって引き寄せる磁石とを有し、
   前記磁石は、前記トナー補給容器の回転軸の延びる方向に沿って移動可能に設けられることを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記磁石は、前記トナー補給容器の外周面のうち、回転円周面における最下点を含んで延びる外周面に沿うように配設され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. 前記磁性体は、直方体形状に形成され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. 前記磁性体は、フェライトからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
5. 前記磁性体は、その表面を樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
6. 前記磁性体は、中空構造を有するように形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
7. 前記磁性体は、その比重が０．２以上０．３以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
8. その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電手段と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
   前記トナー補給装置が、請求項１〜７のいずれか１つに記載のトナー補給装置であることを特徴とする画像形成装置。

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