JP4805073B2 - 現像剤補給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は現像剤を収納する現像剤収納容器に関し、特に、回転駆動されることにより収納している現像剤を排出する現像剤収納容器に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体表面に形成された静電潜像を現像装置がトナーによって顕像化する。静電潜像の顕像化に用いられるトナーはトナーボトルに収納され、このトナーボトルから現像装置に対して逐次トナーの供給が行われる。

多くの場合、トナーボトルは中空の円筒形状に形成され、一方の端部が閉塞されるとともに他方の端部付近に排出口が設けられている。トナーボトルは中空の円筒形状に形成され、一方の端部が閉塞されるとともに他方の端部付近に排出口が設けられている。トナーボトルは、画像形成装置に装着される際、円筒形状部の軸が水平になるように配置される。トナーボトルの内周面にはスパイラル状の突状部が設けられており、トナーボトルを軸を中心に回転駆動すると、内周面に設けられた突状部がトナーを排出口の方向へ案内しながら搬送する。その結果、回転に応じた分量のトナーが排出口から排出される。

トナーボトル内のトナーは最後まで使い切ることが望ましいが、特に、上記のようにトナーボトルの内周面に突状部が設けられて平坦になっていない場合、トナーボトルの内周面にトナーが付着して残存する傾向にある。従って、トナーボトルの内周面にトナーが付着して残存しないように、トナーボトルに振動を与え、内周面に付着したトナーを剥離させる技術が複数提案されている。

例えば、特許文献１には、回転駆動されるトナーボトルの外周面に段差または突起部を設け、この段差または突起部と当接する加振係合部材によってトナーボトルに振動を与えるようにしたトナー補給装置について記載されている。

また、特許文献２には、回転駆動されるトナーボトルの外周面に突出部を設けるとともに、トナーボトルの支持部材の、前記突出部と当接する位置に当接ローラを設け、この当接ローラが突出部に当接することにより、トナーボトルが上下に振動するようにしたトナーボトル収容装置について記載されている。

また、特許文献３〜５には、トナーボトルの外周面にトナーボトルを回転駆動させるためのボトルギアを設け、このボトルギアとトナーボトルを駆動するための駆動ギアとの噛み合わせを粗くして遊びを設けることにより、トナーボトルの回転駆動時に振動を発生させるようにしたトナー補給装置について記載されている。

また、特許文献６には、トナーボトルの駆動部がトナーボトルと係脱することによりトナーボトルに振動を与えるようにしたトナー補給機構について記載されている。

また、特許文献７には、回転可能に支持された叩き部材をトナーボトルの外周面にバネ部材により押圧させ、この叩き部材がトナーボトルをたたくことにより、トナーボトルに振動を与えるようにしたトナー補給装置について記載されている。
特開平１１−３２７２７５号公報（平成１１年１１月２６日公開） 特開２００３−２４１４９２号公報（平成１５年８月２７日公開） 特開平９−２５１２４０号公報（平成９年９月２２日公開） 特開２００３−２８７９４６号公報（平成１５年１０月１０日公開） 特開２００４−５４２７２号公報（平成１６年２月１９日公開） 特開平１１−１０９７３７号公報（平成１１年４月２３日公開） 特開平１０−６９１５６号公報（平成１０年３月１０日公開）

しかしながら、上記従来の技術は、トナーボトルを振動させることによって、トナーボトルを回転駆動する駆動系に負担をかけてしまう。例えば、トナーボトルと駆動装置との連結部分は、トナーボトルを取り外し可能にするために、凹凸による嵌合を用いることが多い。この連結部に振動が伝わることによって、連結部の凹凸が磨耗し、ガタつきが発生するおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、現像剤を収納する円筒部を備えた現像剤収納容器において、円筒部を回転駆動する駆動系へ過度の負担をかけることなく、円筒部内に現像剤が付着して残存するのを防止することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る現像剤収納容器は、排出口が設けられた円筒部の内側に現像剤を収納するとともに、回転駆動されることにより、収納した上記現像剤を上記排出口から排出する現像剤収納容器において、上記円筒部の外周面には、上記円筒部が回転駆動される際に当接部材と衝突を繰り返す高さ０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の凸部が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、現像剤を収納する円筒部の外周面には高さ０．１ｍｍ以上の凸部が設けられるので、現像剤収納容器が回転駆動される際にこの凸部が当接部材と衝突を繰り返すことによって現像剤収納容器に振動が生じ、現像剤収納容器の内周面に付着した現像剤が剥離する。従って、現像剤収納容器内に現像剤が付着して残存することを防止することができる。

さらに上記構成によれば、凸部の高さが０．５ｍｍ以下に制限されているので、振動が必要以上に大きくなることがなく、現像剤収納容器を回転駆動する駆動系（特に連結部）への負担を軽減することができる。

また、上記現像剤収納容器は、上記凸部の高さが０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

上記構成によれば、凸部の高さが０．２ｍｍ以上であるので、振動による現像剤の剥離が一層効果的になる。また、凸部の高さが０．３ｍｍ以下に制限されているので、駆動系への負担を一層軽減することができる。

また、上記円筒部は、その一端部に回転駆動する駆動手段が接続され、上記凸部は、上記円筒部の外周面のうち、中央よりも、上記一端部と反対側である他端部側に設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、円筒部の一端部には駆動手段が接続され、この駆動手段により円筒部がその軸を中心に回転駆動される。ここで、上記構成によれば、振動の発生源となる凸部が、駆動手段の接続される上記一端部とは反対側の他端部側に設けられているため、凸部において発生した振動が駆動手段に及ぼす悪影響を抑制することができる。

また、本発明に係る現像剤補給装置は、上記現像剤収納容器と、当該現像剤収納容器を支持するための支持部材とを備え、上記支持部材は、上記円筒部の外周面のうち、上記凸部が設けられている位置において上記現像剤収納容器を支持することを特徴とする。

具体的には、上記支持部材は、基台と、当該基台上に上記円筒部の軸と平行になるように立設された２枚の板状部材とを有し、上記２枚の板上部材の上側の縁部によって上記現像剤収納容器の上記円筒部を下方から支持することが好ましい。

上記構成によれば、現像剤収納容器を支持する支持部材によって、現像剤収納容器に振動を発生させることができる。そして、上述した現像剤収納容器を備えていることにより、現像剤収納容器を回転駆動する駆動系への負担を軽減しつつ、現像剤収納容器内の現像剤を無駄なく使用することができる。

また、上記現像剤補給装置は、上記現像剤収納容器の上記円筒部の一端部に水平方向横側から嵌合し、上記現像剤収納容器を回転駆動する駆動手段をさらに備えていることが好ましい。

上記構成によれば、現像剤収納容器の上記円筒部は、水平方向横側から嵌合する駆動手段によって回転駆動される。従って、凸部から生じた振動により現像剤収納容器の円筒部が上下に揺動しても、駆動手段が円筒部から離間することがなく、円筒部を安定して回転駆動させることができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上述した現像剤補給装置を備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、上述した現像剤補給装置を備えているので、故障の発生頻度を上昇させることなくランニングコストを抑制することができる。

以上のように、本発明に係る現像剤収納容器は、円筒部の外周面に、上記円筒部が回転駆動される際に当接部材と衝突を繰り返す高さ０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の凸部が設けられた構成となっている。

従って、上述したように、円筒部を回転駆動する駆動手段へ過度の負担をかけることなく、円筒部内に現像剤が付着して残存するのを防止することができる。

〔実施形態〕
本発明の一実施形態について図１〜図１０に基づいて説明する。

図２は、本発明の一実施形態を示すものであり、複合機の概略構成を示す横断面図である。本実施形態では、本発明に係る画像形成装置について、複合機を例にとって説明するが、本発明はこれに限定されず、プリンタ、ファクシミリ機、あるいは複写機などの画像形成を行う装置であればよい。

本実施形態の複合機１０１は、外部接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（図示せず）から送信された印刷ジョブに基づいて、あるいは、原稿読取ユニットによって原稿を読み取って得た画像データに基づいて、多色画像又は単色画像を電子写真方式により記録用紙上に形成するものである。

複合機１０１は、図２に示すように、主として、原稿読取ユニット１１０、画像形成ユニット１２０、給紙ユニット１３０からなる。給紙ユニット１３０は、用紙を収納する４つの用紙カセット１４２ａ〜１４２ｄを有している。画像形成ユニット１２０は、給紙ユニット１３０の何れかの用紙カセットから給紙された記録用紙に対して、カールソンプロセスによって画像を形成する。原稿読取ユニット１１０は、原稿台に載置された原稿をスキャンし、画像データを作成する。

画像形成ユニット１２０は、より詳細には、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の各色のトナー像を重ね合わせることにより、多色画像を形成する。このため、画像形成ユニット１２０は、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙにそれぞれ対応する４つの感光体ドラム２１ａ〜２１ｄを備えるとともに、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの周囲には、感光体ドラムごとに、それぞれ帯電器、現像装置、転写ローラ、およびクリーニング部材などが設けられている。このように、画像形成ユニット１２０は、タンデム式のカラー画像形成ユニットとなっている。

画像形成ユニット１２０は、さらに露光ユニット１０、中間転写ベルト３１、転写ローラ３６、および定着器２７などを備えている。

感光体ドラム２１ａ〜２１ｄは、例えば、有機光導電体（ＯＰＣ）を用いた有機感光体である。

露光ユニット１０は、レーザスキャニングユニット、ポリゴンミラー、ｆθレンズおよび反射ミラーなどを有している。露光ユニット１０では、レーザスキャニングユニットから発せられたレーザ光が、ポリゴンミラーおよびｆθレンズにより色分解された後、反射ミラーで反射され、色ごとにそれぞれの感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ上に照射される。

現像装置２３ａ〜２３ｄは、現像槽、攪拌ローラ、現像ローラおよびドクタブレードなどを有している。現像装置２３ａ〜２３ｄは、トナーにキャリアが混合された２成分系現像剤を用いて現像を行う。現像装置２３ａ〜２３ｄでは、現像槽内に供給されたトナーを攪拌ローラでキャリアと混合し、ドクタブレードによって適切な穂高に調節された磁気ブラシを現像ローラ上に形成し、この磁気ブラシを現像バイアスの元で感光体ドラム２１ａ〜２１ｄに接触させることにより、現像が行われる。

なお、現像装置２３ａ〜２３ｄに各色のトナーを補給するために、複合機１０１は、現像装置２３ａ〜２３ｄの上方にトナー補給装置１００ａ〜１００ｄを有している。トナー補給装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のトナーを収納するトナーボトルを有している。各トナーボトルはトナーが消耗した際に交換可能となっている。なお、複合機１０１は、消費量の多いブラックトナーのトナー補給装置１００ａを２つ有している。また、各トナー補給装置１００ａ〜１００ｄのトナーボトルには、各色のトナーに加えて適量のキャリアが含まれていてもよい。

中間転写ベルト３１は、駆動ローラおよび従動ローラによって張架された無端ベルトであり、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれの表面と接している。また、中間転写ベルト３１は用紙搬送路とも接している。中間転写ベルト３１と用紙搬送路とが接している場所には、転写ローラ３６が中間転写ベルト３１に対向するよう設けられている。

定着器２７は、定着ローラおよび加圧ローラを有しており、これら２つのローラがトナー像の転写された記録用紙を挟持することにより、記録用紙にトナー像を定着させる。

次に、複合機１０１における画像形成プロセスについて説明する。

まず、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面が帯電器によって均一に帯電される。次に、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ表面の均一に帯電した領域が、露光ユニット１０によって露光されることにより、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、画像に含まれる各色成分ごとに作成される。

そして、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ表面上に形成された各色成分の静電潜像は、現像装置２３ａ〜２３ｄによってそれぞれ現像される。これにより、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ表面には、それぞれＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像が形成される。感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ表面に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト３１上に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト３１には、所望の多色画像がトナー像として形成される。

一方、給紙ユニット１３０の何れかの用紙カセットからは、記録用紙が１枚ピックアップされ、用紙搬送路を搬送される。搬送された記録用紙は、転写ローラ３６が設けられている地点に到達し、転写ローラ３６によって中間転写ベルト３１に圧接される。ここで、転写ローラ３６と中間転写ベルト３１との間には転写電界が形成されており、この電界の作用により、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が記録用紙に転写される。

トナー像が転写された記録用紙はさらに搬送され、定着器２７によって記録用紙に対するトナー像の定着が行われる。そして、記録用紙は排紙トレイに排紙され、画像形成プロセスが終了する。

次に、本実施形態の現像装置２３ａ〜２３ｄおよびトナー補給装置１００ａ〜１００ｄの構成について詳細に説明する。

現像装置２３ａ〜２３ｄは、基本的には同一の構造となっており、以下では、現像装置２３ａ〜２３ｄをまとめて現像装置２３と称する。また、トナー補給装置１００ａ〜１００ｄ、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄについても同様である。図３は、本発明の一実施形態を示すものであり、現像装置２３およびトナー補給装置１００の概略構造を示す横断面図である。

現像装置２３は、図３に示すように、現像ローラ２３１、第１および第２トナー搬送ローラ２３２・２３３、トナー槽２３４、トナー濃度センサ２３５、ならびにドクタブレード２３６を有している。

トナー槽２３４は、外装部を形成するものであり、上部に現像剤を導入するためのトナー導入口２３４ａが開口形成されている。また、トナー槽２３４の感光体ドラム側には、開口部２３４ｂが形成されている。トナー槽２３４の内部には、現像ローラ２３１、第１トナー搬送ローラ２３２、および第２トナー搬送ローラ２３３が配設されている。

現像ローラ２３１は、トナー槽２３４に形成された上記開口部２３４ｂ付近に設けられており、開口部２３４ｂから露出して感光体ドラム２１と当接または近接している。この現像ローラ２３１は、上述した磁気ブラシを形成するためのマグネットローラとなっている。

第１トナー搬送ローラ２３２および第２トナー搬送ローラ２３３は、トナー槽２３４の底部側で現像ローラ２３１と平行になるように配置され、トナー槽２３４内に供給されたトナーをキャリアとともに撹拌しながら現像ローラ２３１に搬送する。また、トナー槽２３４の底部には、トナー濃度センサ２３５が設けられている。このトナー濃度センサ２３５は透磁率センサであり、トナー槽２３４内のトナーとキャリアとの割合を検知する。

このように構成された現像装置２３の上方には、トナー補給装置１００が配設されている。トナー補給装置１００は、図３に示すように、主として、トナーを供給するトナー補給部５００、このトナー補給部５００を支持する支持部材６００、トナー補給部５００から供給されたトナーを現像装置２３に導くためのトナー搬送路６１２、および図示しない駆動装置からなる。

図４は、本発明の一実施形態を示すものであり、トナー補給部５００の構造を示す側面図である。図５は、図４に示すトナー補給部５００を矢印Ｘ方向に見た側面図である。トナー補給部５００は、図４に示すように、現像剤であるトナーを内部に収納するトナーボトル（現像剤収納容器）２００と、このトナーボトル２００を一端部側で回動可能に保持するボトル保持部材３００とを有している。

トナーボトル２００は、略円筒状に形成された円筒部２０１を有している。円筒部２０１の、ボトル保持部材３００に保持される側の端部を先端部２０１ａとしたとき、この先端部２０１ａ付近には、トナーを排出するための排出口２０１ｆが形成されている。なお、図４に示すように、円筒部２０１の周面のうち、先端部２０１ａ付近の領域がボトル保持部材３００によって覆われているので、図４には排出口２０１ｆが示されていない。一方、円筒部２０１の先端部２０１ａとは反対側の端部である後端部２０１ｂは、閉塞されている。

円筒部２０１の外周面には、円筒部２０１の内側に向かって窪んだ複数の溝２０１ｃ…が形成されている。一方、円筒部２０１の内周面では、溝部２０１ｃ…に対応する領域が、軸Ｙ側に突出した形状の突状部２０１ｈ…となっている。

溝部２０１ｃ（突状部２０１ｈ）…は、トナーボトル２００の回転方向に対して僅かに傾斜する方向に延伸するとともに、それぞれの溝部２０１ｃが互いに平行になるように、トナーボトル２００の軸Ｙに沿って複数設けられている。すなわち、突状部２０１ｈ…は、トナーボトル２００の円筒部２０１の内周面においてスパイラル状に形成されている。

なお、これらの突状部２０１ｈ…および溝部２０１ｃ…を有するトナーボトル２００は、例えばＡＢＳ樹脂を金型成形することによって形成することができる。

トナーボトル２００は、複合機１０１に装着される際に、図４に示す姿勢、すなわち、円筒部２０１の軸Ｙが水平となるように設置される。また、トナーボトル２００は、円筒部２０１の軸Ｙを中心に、図に示すＺ方向に回転駆動される。

トナーボトル２００が回転駆動されると、トナーボトル２００に収納されたトナーは、突状部２０１ｈ…によって案内されながら、後端部２０１ｂ側から排出口の設けられた先端部２０１ａ側へと搬送される。そして、先端部２０１ａに達したトナーは、排出口から排出される。

なお、溝部２０１ｃ（突状部２０１ｈ）…は、円筒部２０１に収納したトナーを後端部２０１ｂ側から先端部２０１ａ側へと搬送することが可能であれば、どのような形状であってもよい。

また、円筒部２０１の外周面の一部には、２つの凸部２０１ｅ・２０１ｅが形成されている。より詳細には、凸部２０１ｅ・２０１ｅは、トナーボトル２００の中央よりも後端部２０１ｂ寄りの領域に、溝部２０１ｃと重ならないように配置されている。

本実施形態では、２つの凸部２０１ｅ・２０１ｅが、円筒部２０１の外周面上において軸Ｙを中心として１８０°離れた位置で、かつ、後端部２０１ｂからの距離が互いに略同一となる位置に配置される。それぞれの凸部２０１ｅ・２０１ｅは同一の形状となっており、均一な高さを有する直方体形状に形成される。また、凸部２０１ｅ・２０１ｅが設けられている位置に相当するトナーボトル２００の内周面は、周囲と段差がなく平らになっており、トナーが付着しにくいようになっている。なお、この凸部２０１ｅ・２０１ｅの機能については後述する。

図６は、本発明の一実施形態を示すものであり、トナーボトル２００の先端部２０１ａ付近の構造を示す側面図である。先端部２０１ａは、図６に示すように、円筒部２０１の中央部分よりも直径が小さい円筒形状に形成されている。この先端部２０１ａの先端面２０１ｄには、外部に突出した２つのリブ２０２・２０２が形成されている。図１１は、リブ２０２・２０２の構造を示す斜視図である。

リブ２０２・２０２は、トナー補給装置１００が複合機１０１に装着されたときに、駆動装置の接続部と嵌合するようになっている。これにより、トナー補給装置１００のトナーボトル２００は、駆動装置からの駆動力がリブ２０２・２０２を介して伝達され回転する。

円筒部２０１において中央と先端部２０１ａとの間で段差を形成する端面２０１ｇには、円筒部２０１に収納されたトナーを排出するための排出口２０１ｆが形成されている。排出口２０１ｆから排出されたトナーは、先端部２０１ａ付近の外周面を覆うようにして設けられているボトル保持部材３００の内部に収容される。

図５に示すように、ボトル保持部材３００の底面（複合機１０１にトナー補給装置１００を配設したときの下面）には、トナーボトル２００から排出されたトナーをさらにボトル保持部材３００の外部に排出するためのトナー排出部を開閉するためのシャッタ４００が設けられている。

つまり、シャッタ４００によりボトル保持部材３００のトナー排出部が開放状態になると、該トナー排出部とトナー搬送路６１２とが連通状態となり、トナー補給部５００からトナー搬送路６１２を介して現像装置２３へトナーが補給される。

ボトル保持部材３００は、図４，図５に示すように、両端が開口した円筒形状に形成されており、円筒部２０１の先端部２０１ａ付近の外周面を覆うようにして接合された第１筐体３０１と第２筐体３０２とで構成され、ボトル保持部材３００の端部には、先端部２０１ａの先端面２０１ｄに設けられたリブ２０２が少なくとも露出するように開口部が形成されている。

図５に示すように、第１筐体３０１の表面には、複合機１０１にトナー補給装置１００を載置するためのガイド部材３０３とガイド部材３０４とが互いに平行になるように形成されている。

このガイド部材３０３とガイド部材３０４との間には、トナー補給装置１００から補給されたトナーの外部への排出の制御を行う上述したシャッタ４００が設けられている。このため、ガイド部材３０３とガイド部材３０４とは、シャッタ４００が機能するように、ボトル保持部材３００と複合機１０１側の載置面とのクリアランスを確保する高さに調整されている。

図７は、本発明の一実施形態を示すものであり、トナー補給部５００ａ〜５００ｄを支持部材６００に装着した様子を示す斜視図である。図７に示すように、支持部材６００には、ＢＫのトナー補給部５００ａ・５００ａ、Ｃのトナー補給部５００ｂ、Ｍのトナー補給部５００ｃ、Ｙのトナー補給部５００ｄを装着することができるようになっている。

ここで、トナーボトル２００は、保持ベルト６０３によって支持部材６００に装着される。なお、保持ベルト６０３は、トナーボトル２００が回転できるように、適切な強さでトナーボトル２００を支持部材６００に装着している。

図８は、本発明の一実施形態を示すものであり、トナーボトル２００を支持する支持部材６００の構成を示す斜視図である。なお、図８では、説明の便宜上、ＢＫのトナー補給部５００ａに対応する装着台の一部を省略して記載している。

支持部材６００は、主として、装着台（基台）６０２と２つの板状部材６１４・６１５とからなる。図８に示すように、支持部材６００のうち、トナー補給部５００が搭載される装着台６０２は、上面のトナー補給部５００のボトル保持部材３００が装着される一端側で、ボトル保持部材３００に設けられたシャッタ４００に対応する箇所に、トナー供給口６１１（６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃ，６１１ｄ）が形成されている。このトナー供給口６１１の下方には現像装置２３に連通するトナー搬送用のトナー搬送路６１２（６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６１２ｄ）が配設されている。

板状部材６１４・６１５は、装着台６０２の上面と略垂直で、かつ、トナーボトル２００の軸Ｙと平行になるように、装着台６０２に立設されている。そして、２つの板状部材６１４・６１５は互いに平行になるように対向して配置されている。

図９は、板状部材６１４・６１５の形状を示す図８の要部拡大図である。板状部材６１４・６１５は、ともに略台形形状に形成されており、平行な２辺のうちの長辺が装着台６０２に固定されている。また、２つの板状部材６１４・６１５のうち、板状部材６１５は、先端領域（上部領域）が板状部材６１４側に屈曲している。板状部材６１４・６１５の上側の辺（縁部）６１６・６１７は、装着台６０２の上面と平行であり、互いに同じ高さに位置している。

図１は、本発明の一実施形態を示すものであり、支持部材６００にトナー補給部５００を設置した状態を示す側面図である。また、図１０は、図１の様子をトナーボトル２００の後端部２０１ｂ側から見た側面図である。

図１および図１０に示すように、支持部材６００は、板状部材６１４・６１５の上側の縁部６１６・６１７によって、トナーボトル２００の後端部２０１ｂ付近の外周面を下方から支持する。トナーボトル２００の円筒部２０１の外周面には、上述したように２つの凸部２０１ｅ・２０１ｅが設けられており、板状部材６１４・６１５の縁部６１６・６１７は、この凸部２０１ｅ・２０１ｅを含む領域において、トナーボトル２００と当接する。

図１に示すように、トナーボトル２００の先端部２０１ａ側には、駆動モータ７０１および接続部７０２を有する駆動装置７００が備えられており、駆動装置７００の接続部７０２がトナーボトル２００の先端部２０１ａに水平方向横側から嵌着される。より詳細には、駆動装置７００の接続部７０２の、トナーボトル２００側の端部には、トナーボトル２００に設けられたリブ２０２・２０２と嵌合する図示しない２つの凹部が設けられており、この２つの凹部がリブ２０２・２０２と嵌合することにより、上述した嵌着が行われる。

一方、接続部７０２の他端部は駆動モータ７０１に連結されている。この構成により、駆動モータ７０１が軸Ｙを中心にＺ方向に回転すると、その回転力が接続部７０２を介してトナーボトル２００に伝達され、トナーボトル２００が軸Ｙを中心にＺ方向に回転駆動される。

トナーボトル２００を軸Ｙを中心にＺ方向に回転駆動すると、トナーボトル２００の円筒部２０１の内周面に設けられた突状部２０１ｈ…によって、トナーボトル２００内のトナーが先端部２０１ａ側に搬送され、排出口２０１ｆからボトル保持部材３００内に排出される。そして、ボトル保持部材３００内に排出されたトナーは、さらに、シャッタ４００が設けられたトナー排出部から排出され、トナー搬送路６１２を経由して現像装置２３に供給される。

ところで、トナーボトル２００が駆動装置７００によって回転駆動されると、支持部材６００の板状部材６１４・６１５の縁部６１６・６１７は、トナーボトル２００に設けられた２つの凸部２０１ｅ・２０１ｅと衝突を繰り返す。その結果、トナーボトル２００には、凸部２０１ｅ・２０１ｅを基点として振動が発生し、この振動によりトナーボトル２００の内周面に付着したトナーが剥離する。

ここで、本発明は、個々の凸部２０１ｅの高さを０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることによって、駆動系（特にトナーボトル２００と駆動装置７００との接続部であるリブ２０２・２０２）への負担を軽減していることを特徴とする。なお、凸部２０１ｅの高さは、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることがより好ましい。

凸部２０１ｅ・２０１ｅと板状部材６１４・６１５との衝突によりトナーボトル２００に振動を生じさせる場合、トナーボトル２００の振動によりリブ２０２・２０２が摩滅し、トナーボトルの回転駆動に悪影響を及ぼすおそれがある。特に、上記のように、凸部２０１ｅ・２０１ｅと板状部材６１４・６１５との衝突が常時繰り返されるような構成の場合、短期的には問題がなくても、時間の経過に伴って問題が発生するおそれがある。

しかしながら、上述のように、凸部２０１ｅの高さを０．５ｍｍ以下とすることによって、トナーボトル２００の振動を抑制し、後述する実施例に示すように、リブ２０２・２０２への負担を軽減することができる。なお、凸部２０１ｅの高さを０．１ｍｍ以上とすれば、内周面に付着したトナーを剥離させるのに必要な振動を発生させることができる。

さらに、凸部２０１ｅは、トナーボトル２００の外周面において、軸Ｙ方向の中央（先端部２０１ａと後端部２０１ｂとの中間）よりも後端部２０１ｂ側に配置されている。このように、凸部２０１ｅを駆動装置７００の接続部７０２から離れた位置に設けることにより、駆動系への負担を一層軽減することができる。

また、本実施形態では、駆動装置７００の接続部７０２が、トナーボトル２００の先端部２０１ａの端面に対して、水平方向横側から嵌着されて駆動力を伝達する構成となっている。これにより、凸部２０１ｅ・２０１ｅと板状部材６１４・６１５との衝突に応じてトナーボトル２００が上下に揺動しても、トナーボトル２００の先端部２０１ａと駆動装置７００の接続部７０２との間に隙間が生じて駆動力の伝達に失敗することがない。

〔実施例〕
上述した本発明の効果を検証するために行った実験について以下に説明する。以下の２つの実験では、トナーボトル２００として、既存のトナーボトル（シャープ株式会社製ＭＸ−７０ＪＴＢＡ；φ８５、長さ約４５０（いずれもｍｍ）、ＨＤＰＥ樹脂製）に対して、端部２０１ａ側より４００〜４０６（ｍｍ）の位置に、下記の表１に示す様々な高さの凸部２０１ｅ・２０１ｅを実施形態に示すように形成したトナーボトルを用いた。初期状態において、このトナーボトル２００には、シャープ株式会社製ＭＸ−７０ＪＴＢＡに収容されているものと同一のトナーが１０００ｇ収容されている。なお、凸部２０１ｅ・２０１ｅの形状は、何れも直方体形状で、縦×横＝４ｍｍ×６ｍｍとした。

実験１では、凸部２０１ｅの高さとトナーの残存抑制効果との関係を明らかにするために、これらのトナーボトル２００を型番ＭＸ−７０００Ｎ（シャープ株式会社製）の複合機に装着して、実際に５００００回の画像形成を行い、トナーボトル２００の内周面にトナーが残存しているか否かを調べた。その結果を下記の表１に示す。なお、表１のトナー残存抑制効果の列において、「×」はトナーの残存抑制効果がほとんど認められなかったことを示し、「○」はトナーの残存抑制効果がある程度認められたことを示し、「◎」はトナーの残存抑制効果が十分に認められたことを示す。

実験１の結果によれば、トナーの残存抑制効果の観点から、凸部２０１ｅの高さは０．１ｍｍ以上必要であり、０．２ｍｍ以上が好ましいことが明らかになった。

続いて、実験２では、凸部２０１ｅの高さと駆動系への負担との関係を明らかにするために、上記のトナーボトル２００を型番ＭＸ−７０００Ｎ（シャープ株式会社製）の複合機に装着して、５００時間の連続回転駆動を行い、２つのリブ２０２・２０２の頂点部（図１１の２０２ａ）の磨耗量の平均値を調べた。その結果を下記の表１に示す。

実験２の結果によれば、駆動系への負担軽減（特にリブの磨耗防止）の観点から、凸部２０１ｅの高さは０．５ｍｍ以下であることが必要で、０．３ｍｍ以下が好ましいことが明らかになった。

従って、トナーの残存抑制効果および駆動系への負担軽減の双方の観点に基づいた評価は、下記の表１のようになる。

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。すなわち、請求項に示した範囲で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。

本発明は、例えば電子写真方式の画像形成装置で使用されるトナーボトルに利用することができる。

本発明の一実施形態を示すものであり、支持部材にトナー補給部を設置した状態を示す側面図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、複合機の概略構成を示す横断面図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、現像装置およびトナー補給装置の概略構造を示す横断面図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、トナー補給部の構造を示す側面図である。 図４に示すトナー補給部を矢印Ｘ方向に見た側面図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、トナーボトルの先端部付近の構造を示す側面図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、トナー補給部を支持部材に装着した様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、トナーボトルを支持する支持部材の構成を示す斜視図である。 板状部材の形状を示す図８の要部拡大図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、支持部材にトナー補給部を設置した状態をトナーボトルの後端部側から見た側面図である。 本発明の一実施形態を示すものであり、リブの形状を示す斜視図である。

符号の説明

２３ 現像装置
１００ トナー補給装置
１０１ 複合機
１２０ 画像形成ユニット
２００ トナーボトル
２０１ 円筒部
２０１ｃ 溝部
２０１ｅ 凸部
２０１ｆ 排出口
２０１ｈ 突状部
２０２ リブ
３００ ボトル保持部材
５００ トナー補給部
６００ 支持部材
６０２ 装着台（基台）
６１１ トナー供給口
６１２ トナー搬送路
６１４ 板状部材
６１５ 板状部材
６１６ 縁部
６１７ 縁部
７００ 駆動装置
７０１ 駆動モータ
７０２ 接続部

Claims (5)

1. 中空の円筒部に現像剤を収納するとともに、上記円筒部がその軸を中心として回転駆動されることにより、収納した上記現像剤を排出口から排出する現像剤収納容器と、当該現像剤収納容器を支持するための支持部材とを備えた現像剤補給装置において、
   上記現像剤収納容器は、上記円筒部の軸が水平になるように上記支持部材によって支持され、
   上記支持部材は、基台と、当該基台上に上記円筒部の軸と平行になるように立設された２枚の板状部材とを有し、上記２枚の板状部材の上側の縁部によって上記現像剤収納容器の上記円筒部を下方から支持し、
   上記現像剤収納容器における上記円筒部の外周面に、当該円筒部が回転駆動される間に上記２枚の板状部材の上側の縁部と衝突を繰り返し、この衝突によって上記現像剤収納容器に振動を発生させる高さ０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の凸部が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする現像剤補給装置。
2. 上記凸部の高さが０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
3. 上記現像剤収納容器の上記円筒部の一端面に水平方向横側から嵌合し、上記現像剤収納容器を回転駆動する駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤補給装置。
4. 上記円筒部の軸方向の一端部に、上記駆動手段が接続され、
   上記凸部は、上記円筒部の外周面のうち、中央よりも、上記一端部と反対側である他端部側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の現像剤補給装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤補給装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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