JP7375400B2 - 保持部材、現像剤補給装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像剤収納容器を保持する保持部材と、それを備えた現像剤補給装置と、それを備えた画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置において、内周面に螺旋状の突起が形成された略略筒状の現像剤収納容器（トナー容器）を回転駆動して、現像剤収納容器に収容された現像剤（トナー）を容器外に排出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、特許文献１には、略筒状のトナー容器（現像剤収納容器）の内壁面に付着して残留するトナーを少なくして容器内に収容したトナーをきれいに使い切ることを目的として、トナー容器を回転駆動しながらトナー容器に振動を与える技術が開示されている。

現像剤収納容器を回転駆動するときに現像剤収納容器が振動した場合、その振動が現像剤収納容器以外の部材に伝わってしまう不具合が生じてしまうことがあった。特に、現像剤収納容器に付与した振動が、感光体ドラム（像担持体）に潜像を形成する書込み部（露光部）に伝わってしまうと、感光体ドラム上に形成される潜像が乱れてしまう不具合が生じてしまうことがあった。そして、このように感光体ドラム上に形成される潜像が乱れてしまうと、感光体ドラムやシートに形成されるトナー像も同様に乱れてしまい、ムラ画像やスジ画像などの異常画像が形成されてしまうことになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤収納容器以外の部材に振動が伝播しにくい、保持部材、現像剤補給装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における保持部材は、所定の回転方向に回転する現像剤収納容器を保持する保持部材であって、互いに前記回転方向の離れた位置に設置されるとともに、前記現像剤収納容器の外周面にそれぞれ当接して、前記現像剤収納容器を回転可能に支持する複数の支持部と、前記複数の支持部を繋ぐ接続部と、を備え、前記複数の支持部は、前記現像剤収納容器の外周面に形成された突出部にそれぞれ当接可能に形成されて、複数の弾性部材によってそれぞれ付勢され、前記接続部に当接して前記複数の弾性部材の付勢による前記複数の支持部の移動を制限する制限部が設けられたものである。

本発明によれば、現像剤収納容器以外の部材に振動が伝播しにくい、保持部材、現像剤補給装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 トナー補給装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 ポンプを示す断面図である。 保持部材にトナー収納容器が装着される状態を示す斜視図である。 保持部材にトナー収納容器が保持された状態を示す斜視図である。 保持部材の要部を分解した斜視図である。 保持部材の要部を示す断面図である。 トナー収納容器が回転する動作を示す図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１～図３を用いて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はそのトナー補給装置（現像剤補給装置）を示す構成図であり、図３は作像部を示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にある保持部材３１（容器受台）には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４色の略筒状のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（現像剤収納容器）が着脱可能（交換可能）に載置されている。また、各トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの下方には、それぞれ、トナー補給装置の貯留部８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋが配設されている。
また、保持部材３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。

図３を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置４Ｙ、被補給体としての現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図３を参照して、像担持体としての感光体ドラム１Ｙは、モータによって図２の時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７（書込み部）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング装置２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、２次転写対向ローラ１２、クリーニング対向ローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング装置１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２～１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等のシートＰ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング装置１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙装置２６には、用紙等のシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８（タイミングローラ対）に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される。
その後、シートＰは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、現像剤補給装置としてのトナー補給装置９０の構成・動作について、簡単に説明する。
現像剤補給装置としてのトナー補給装置９０は、保持部材３１に設置された現像剤収納容器としてのトナー収納容器３２Ｙを正方向（図２の矢印方向である。）に回転駆動して、トナー収納容器３２Ｙ内に収容されたトナーを容器外に排出して、現像装置５Ｙに導くためのものであって、トナー補給経路（トナー搬送経路）を形成している。
なお、図２は、理解を容易にするために、トナー収納容器３２Ｙ、トナー補給装置９０、現像装置５Ｙの配置方向などを変えて図示している。実際には、図２において、トナー収納容器３２Ｙとトナー補給装置９０の一部との長手方向が紙面垂直方向になるように配設されている（図１参照）。また、搬送管９５、９６の向きや配置も簡略化して図示している。

画像形成装置本体１００の保持部材３１に設置された各トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置を経て適宜に各現像装置内に補給される。４つのトナー補給装置は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
詳しくは、トナー収納容器３２Ｙが装置本体１００の保持部材３１にセットされると、トナー収納容器３２Ｙのボトル・ギア３７Ｙが装置本体１００の駆動ギア１１０に噛合するとともに、キャップ３４Ｙ（容器本体３３Ｙの頭部を覆う部材である。）のシャッタが開放される。これにより、トナー収納容器３２Ｙ内に収容されたトナーの排出口Ｃからの排出が可能になる。

一方、トナー補給装置９０において、開放された排出口Ｃの下方には、落下経路部８２を介して貯留部８１が設けられている。貯留部８１の底部には吸引口８３が設けられていて、この吸引口８３がノズルを介して搬送管９５（チューブ）の一端に接続されている。搬送管９５は、親トナー性の低いフレキシブルなゴム材料からなり、その他端がポンプ６０（ダイヤフラムポンプ）に接続されている。ポンプ６０は、サブホッパ７０、搬送管９６（チューブ）を介して現像装置５Ｙに接続されている。
このように構成されたトナー補給装置９０において、駆動モータ１１５によって駆動ギア１１０が駆動されるとトナー収納容器３２Ｙの容器本体３３Ｙが回転駆動されて、トナー収納容器３２Ｙの排出口Ｃからトナーが排出される。トナー収納容器３２Ｙから排出されたトナーは、落下経路部８２を落下して貯留部８１に貯留される。貯留部８１に貯留されたトナーは、ポンプ６０が稼働することで、吸引口８３から吸引されて搬送管９５を介してポンプ６０からサブホッパ７０に向けて搬送される。そして、サブホッパ７０に搬送されたトナーは、搬送管９６を介して現像装置５Ｙ内に補給される。すなわち、トナー収納容器３２Ｙ内のトナーは、図２の破線矢印方向に搬送されることになる。

次に、図３にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙと、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙと、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
なお、本実施の形態において用いられるトナーは、低融点のトナーであって、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含むトナー組成分を溶解又は／及び分散させて、その溶解液又は分散液を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で、活性水素基を有する化合物と反応させて得られたものである。そして、そのトナーバインダーは、その変性ポリエステル樹脂とともに、結晶性ポリエステル樹脂を含有している。このように、本実施の形態では、低融点トナーを用いていて、トナー収納容器３２Ｙの内壁面にトナーが付着しやすいため、後述するようにトナー収納容器３２Ｙに適宜に振動を与える構成が有用になる。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図３の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー収納容器３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置９０を介して現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。

その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙを循環する（図３の紙面垂直方向の長手方向の移動である。）。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。
現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、図３中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

次に、図４を用いて、ポンプ６０及びサブホッパ７０について詳述する。
図４を参照して、本実施の形態におけるポンプ６０は、ダイヤフラムポンプ（容積式ポンプ）であって、ダイヤフラム６１（ゴム部材）、ケース６２、モータ６７、回転板６８、逆止弁６３、６４、シール部材６５、６６（弾性部材）、等で構成されている。このように構成されたポンプ６０は、比較的小型かつ低コストのものである。

ここで、ケース６２とダイヤフラム６１とでポンプ本体を形成する。
ケース６２は、剛性を有する樹脂材料又は金属材料からなり、ポンプ本体の主部（ハウジング）として機能する。ケース６２（ポンプ本体）には、内部に向けて現像剤を空気とともに流入するための流入口Ａと、内部から現像剤を空気とともに流出するための流出口Ｂと、が形成されている。
ダイヤフラム６１は、親トナー性が低く弾性を有するゴム材料で形成されていて、椀状に形成された部分の内部が容積可変部Ｗとして機能して、その外周部に起立するようにアーム部６１ａ（その穴部に回転板６８の偏心軸６８ａが嵌合している。）が形成されている。ダイヤフラム６１はケース６２に対して隙間が生じないように接合されていて、ダイヤフラム６１の容積可変部Ｗと、ケース６２の内部と、がポンプ本体の内部において１つの閉空間として形成されている。そして、ポンプ本体６１、６２は、後述する回転板６８（偏心軸６８ａ）の回転にともなうダイヤフラム６１の伸縮動作によって、内部の容積を増減させて正圧と負圧とを交互に発生させることになる。

回転板６８は、モータ６７のモータ軸に設置されていて、その面上においてモータ軸（回転中心）から偏心した位置に起立するように偏心軸６８ａが設けられている。回転板６８の偏心軸６８ａは、ダイヤフラム６１におけるアーム部６１ａの先端部に形成された穴部に挿入（嵌合）されている。
このような構成により、制御部に制御されてモータ６７が駆動されることで、回転板６８（偏心軸６８ａ）が回転して、それにともないダイヤフラム６１が容積可変部Ｗの容積を周期的に増減するように伸縮することになる。そして、このようなダイヤフラム６１の伸縮動作にともない、ポンプ本体６１、６２の内部に正圧と負圧とが交互に発生されることになる。

ここで、ポンプ本体（ケース６２）の流入口Ａには、流入側逆止弁６３が設置されている。この流入側逆止弁６３は、ポンプ本体６１、６２の内部に負圧が発生したときに流入口Ａを開放して、ポンプ本体６１、６２の内部に正圧が発生したときに流入口Ａを閉鎖するものである。流入側逆止弁６３は、ポンプ本体６１、６２の内側（内部）から流入口Ａに対向するように配設されている。ポンプ６０における流入口Ａの側には、搬送管９５を介して貯留部８１が接続されている。
他方、ポンプ本体（ケース６２）の流出口Ｂには、流出側逆止弁６４が設置されている。この流出側逆止弁６４は、ポンプ本体６１、６２の内部に負圧が発生したときに流出口Ｂを閉鎖して、ポンプ本体６１、６２の内部に正圧が発生したときに流出口Ｂを開放するものである。流出側逆止弁６４は、ポンプ本体６１、６２の外側から流出口Ｂに対向するように配設されている。ポンプ６０における流出口Ｂの側には、サブホッパ７０が接続されている。
このような構成・動作により、先に図２を用いて説明したように、ポンプ６０が稼働することで、貯留部８１内に貯留されたトナーが吸引口８３から吸引されて搬送管９５を搬送された後に、サブホッパ７０内にトナーが搬送されることになる。詳しくは、サブホッパ７０のホッパ残量センサ７６がサブホッパ７０内におけるトナー量の不足を検知すると、ポンプ６０（モータ６７）を駆動して、貯留部８１からサブホッパ７０へのトナー補給をおこなう。

図４を参照して、サブホッパ７０には、２つの搬送スクリュ７１、７２、ホッパ残量センサ７６、補給モータ（不図示である。）、等が設置されている。また、サブホッパ７０の第１搬送経路（第１搬送スクリュ７１が設置された搬送経路である。）の上流側の上方には、ポンプ６０の流出口Ｂに連通する補給口が形成されている。サブホッパ７０の第２搬送経路（第２搬送スクリュ７２が設置された搬送経路である。）の下流側の下方には排出口７４が形成されていて、この排出口７４が搬送管９６（チューブ）を介して現像装置５Ｙに接続されている。また、サブホッパ７０の第２搬送経路の上方には、ポンプ６０からトナーとともに送入された空気を排出するための排気口７５が設けられている。なお、第２の搬送管９６は、先に説明した第１の搬送管９５と同様に、親トナー性が低く弾性を有するフレキシブルなゴム材料で形成されている。

ここで、サブホッパ７０において、第１搬送経路の下流側と第２搬送経路の上流側とは長手方向（図３及び図５の紙面垂直方向である。）の一端側で連通しているが、その連通部分を除いて第１搬送経路と第２搬送経路とは壁部で隔絶されている。
そして、サブホッパ７０内に補給されたトナーは、補給モータによって回転駆動される搬送スクリュ７１、７２によって、サブホッパ７０内の第１搬送経路、第２搬送経路の順に搬送されて、その後にサブホッパ７０から搬送管９６を介して現像装置５Ｙ内に補給される。詳しくは、現像装置５Ｙの濃度検知センサ５６Ｙが現像剤収容部５４Ｙにおけるトナー濃度の不足を検知すると、サブホッパ７０の搬送スクリュ７１、７２を回転駆動して、サブホッパ７０から現像装置５Ｙへのトナー補給をおこなう。
このように、本実施の形態では、トナー収納容器３２Ｙからのトナーの搬送経路をフレキシブルな搬送管９５、９６（チューブ）で形成しているために、トナー収納容器３２Ｙの保持部材３１を現像装置５Ｙから離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。

次に、図２、図５等を用いて、トナー収納容器３２Ｙについての説明と、それに付随するトナー補給装置９０についての説明と、をおこなう。
先に図２等で説明したように、トナー収納容器３２Ｙは、主として、容器本体３３Ｙと、容器本体３３Ｙに対して相対的に回転可能なキャップ３４Ｙと、で構成される。
容器本体３３Ｙの頭部（回転軸方向一端側）には、容器本体３３Ｙと一体的に回転するボトル・ギア３７Ｙと、排出口Ｃと、が設けられている。ボトル・ギア３７Ｙは、装置本体１００の駆動ギア１１０（図２参照）と噛合して容器本体３３Ｙを所定の回転方向に回転駆動するためのものである。また、排出口Ｃは、容器本体３３Ｙ内に収容されたトナー（現像剤）を落下経路部８２に向けて排出するためのものである。
容器本体３３Ｙには、外周面から内周面にかけて、螺旋状の突起３３ａが設けられている。この螺旋状の突起３３ａは、容器本体３３Ｙを回転駆動して排出口Ｃからトナーを排出するためのものである。
なお、このように構成された容器本体３３Ｙは、ボトル・ギア３７Ｙとともにブロー成形にて製造することができる。

一方、図２等を参照して、トナー補給装置９０は、保持部材３１（トナー補給装置９０）に設置された状態のトナー収納容器３２Ｙのキャップ３４Ｙ（シャッタが開放された状態である。）を非回転で保持するように構成されている。このとき、トナー収納容器３２Ｙの容器本体３３Ｙは、保持部材３１上において回転可能に保持されることになる。

トナー補給装置９０の貯留部８１は、落下経路部８２を落下したトナーが貯留されるように略椀状に形成されていて、その内部にはトナー検知センサ８６や撹拌部材（不図示である。）が設置されている。ポンプ６０は、搬送管９５を介して貯留部８１の吸引口８３に接続されていて、貯留部８１に貯留されたトナーを吸引して搬送管９５を搬送させる。
このように、本実施の形態では、トナー収納容器３２Ｙから排出されたトナーをポンプ６０によって直接的に吸引するのではなくて、トナー収納容器３２Ｙから排出されて貯留部８１にある程度貯留されたトナーのうち、必要な量だけポンプ６０で吸引するように構成しているため、ポンプ６０で吸引するトナー量に不足が生じてしまう不具合を確実に軽減することができる。

トナー検知センサ８６は、トナー収納容器３２Ｙの内部に収容されたトナーが空になった状態（トナーエンド状態）、又は、それに近い状態（トナーニアエンド状態）を間接的に検知するためのものであって、吸引口８３に近い位置に設置している。そして、トナー検知センサ８６の検知結果に基いて、トナー収納容器３２Ｙからトナーを排出している。
詳しくは、トナー検知センサ８６としては、圧電センサ、透過光センサなどを用いることができる。本実施の形態では、トナー検知センサ８６として圧電センサを用いている。トナー検知センサ８６の検知面の高さは、吸引口８３の上方に堆積されるトナー量（堆積高さ）が狙いの値になるように設定されている。
そして、トナー検知センサ８６の検知結果に基づいて、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）を回転駆動する駆動モータ１１５の駆動タイミングや駆動時間が制御される。具体的に、トナー検知センサ８６によってその位置にトナーがないものと判別された場合には駆動モータ１１５が所定時間だけ回転駆動されて、トナー検知センサ８６によってその位置にトナーがあるものと判別された場合には駆動モータ１１５の回転駆動が停止されることになる。

以下、図５～図９等を用いて、本実施の形態において特徴的な、トナー補給装置９０（及び、保持部材３１）の構成・動作について説明する。
上述したように、現像剤補給装置としてのトナー補給装置９０は、内周面に螺旋状の突起３３ａが形成された略筒状の現像剤収納容器としてのトナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）を所定の回転方向（図６の矢印方向であって、図９の時計方向である。）に回転駆動して、トナー収納容器３２Ｙに収容されたトナーを容器外に排出させるものである。

そして、トナー補給装置９０（現像剤補給装置）には、トナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）を保持する保持部材３１（容器受台）が設けられている。
この保持部材３１には、図５～図７等に示すように、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）の外周面に沿うように対向する曲面状の一対の対向面３１ｂや、一対の対向面３１ｂに繋がる凹部３１ｃ、などが形成されている。
また、保持部材３１には、図５～図９等に示すように、トナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）の外周面に当接して、トナー収納容器３２Ｙを回転可能に支持する支持部９７が設けられている。

この支持部９７は、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）の回転方向の離れた位置に複数設置されている。詳しくは、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）を下方から支持可能な２つの支持部９７（一対の支持部９７）が設けられている。
さらに具体的に、支持部９７には、トナー収納容器３２Ｙの外周面に沿う曲面状の当接面９７ａ（図７、図８参照）が形成されている。この当接面９７ａは、保持部材３１の対向面３１ｂよりもトナー収納容器３２Ｙに近づく方向に僅かに突出している。したがって、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）は、対向面３１ｂに摺接することなく（又は、摺接したとしても大きな摩擦抵抗が生じることなく）、２つの支持部９７に支持された状態で回転することになる。

ここで、図５、図６、図９等に示すように、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）の外周面には、突出部３３ｂが形成されている。
詳しくは、トナー収納容器３２Ｙの容器本体３３Ｙは、その外周面に、回転方向に対して上流側から下流側に向けて突出量が徐々に増加して、その突出量が最大となる位置（頂部）から下流側に向けて突出量が急激に減少するように形成された突出部３３ｂ（凸部）が設けられている。
さらに具体的に、突出部３３ｂは、回転方向に対して、上流側端部における外周面からの突出量が０になり、下流側に進むにしたがって外周面からの突出量が緩やかに連続的に漸増して、頂部における外周面からの突出量が１～３ｍｍ程度になり、頂部と外周面との間に略径方向の段差（又は、急激な傾斜）が形成されるように、略スロープ状に形成されている。突出部３３ｂは、容器本体３３Ｙの主部と一体的に樹脂材料で形成されている。

そして、本実施の形態において、保持部材３１の支持部９７は、トナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）の外周面に形成された突出部３３ｂに当接可能に形成されて、弾性部材としての圧縮スプリング９８を介して保持されている。
詳しくは、図７、図８に示すように、本実施の形態において、２つの支持部９７は、樹脂材料からなり、略Ｕ字状に一体的に形成されている。具体的に、略Ｕ字状の２つの先端部分がそれぞれ支持部９７として機能して、２つの支持部９７を繋ぐ接続部９７ｃが保持部材３１の凹部３１ｃの下方に配置され、２つの支持部９７が保持部材３１の２つの開口３１ａ（対向面３１ｂに形成されている。）からそれぞれ上方に突出するように配置されている。接続部９７ｃは、保持部材３１の凹部３１ｃに当接することで、圧縮スプリング９８によって支持部９７が制限なく上方に付勢されるのを防止している。
また、２つの支持部９７は、その内部に中空部９７ｂ（凹部）が形成されていて、その中空部に圧縮スプリング９８（弾性部材）が挿設されている。圧縮スプリング９８は、その一端側が支持部９７の中空部９７ｂの天井面に当接していて、その他端側がブラケット９９（固定部）に当接している。ブラケット９９は、金属材料からなり、保持部材３１にネジ締結などによって保持されている。

このような構成により、トナー補給動作において、駆動モータ１１５によってトナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）が回転駆動されると、図９（Ａ）に示すように、支持部９７（当接面９７ａ）がトナー収納容器３２Ｙの外周面（破線で囲んだ部分である。）に摺接することになる。そして、トナー収納容器３２Ｙの回転が進められて、回転方向上流側の支持部９７の位置に突出部３３ｂが達すると、図９（Ｂ）に示すように、突出部３３ｂの分だけトナー収納容器３２Ｙが押し上げられることになる。そして、トナー収納容器３２Ｙの回転がさらに進められると、図９（Ｃ）に示すように、突出部３３ｂの頂部から支持部９７が相対的に急落するようにして、支持部９７による押し上げ力が一気に解除されて、トナー収納容器３２Ｙが下方（図９（Ｃ）の黒矢印方向である。）に落下する。
そして、このようなトナー収納容器３２Ｙの上下動と、トナー収納容器３２Ｙが落下して支持部９７に衝突することと、により、トナー収納容器３２Ｙに大きな振動が与えられて、トナー収納容器３２Ｙの内壁面にトナーが付着する不具合が軽減されることになる。したがって、トナー収納容器３２Ｙの内壁面に付着して残留するトナーを少なくなり、トナーエンド時におけるトナー収納容器３２Ｙ内のトナー残量が多くなる不具合を確実に軽減することができる。

また、このように、支持部９７は、落下するトナー収納容器３２Ｙに衝突することになるが、圧縮スプリング９８（弾性部材）の弾性変形によって図９（Ｃ）の黒矢印方向に変位して、その衝突による衝撃が吸収される。そして、そのように衝撃を吸収した支持部９７は、図９（Ｄ）に示すように、圧縮スプリング９８の付勢によって再び黒矢印方向（上方）に変位して、トナー収納容器３２Ｙを支持することになる。
このように、トナー収納容器３２Ｙ自体には振動が与えられることになるが、支持部９７自体は振動が吸収されて、振動がほとんどないか、あったとしても非常に小さなものになる（本願明細書等では、このような状態を「振動が和らげられる」状態と定義している）。したがって、トナー収納容器３２Ｙを回転駆動しておこなうトナー補給動作が、画像形成時におこなわれたとしても、トナー収納容器３２Ｙの振動が画像形成装置１００を構成する他の部材（トナー収納容器３２Ｙ以外の部材）に伝わって、異常画像が生じてしまう不具合も生じにくくなる。特に、上述したトナー補給動作が作像プロセスにおける露光工程時におこなわれたとしても、それにより露光部７（書込み部）に振動が伝わることがほとんどないため、露光部７による書込み不良が生じにくくなる。したがって、ムラ画像やスジ画像などの異常画像が形成されてしまう不具合が軽減されることになる。

その後、トナー収納容器３２Ｙの回転がさらに進められると、図９（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、回転方向下流側の支持部９７の位置に突出部３３ｂが達して、図９（Ｂ）～（Ｄ）の動作と同様に動作して、トナー収納容器３２Ｙに振動が与えられるとともに、トナー収納容器３２Ｙ以外の部材に振動が伝播されないように支持部９７で振動が吸収されることになる。
このように、本実施の形態では、トナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）の回転にともない、２つの支持部９７のうち一方の支持部（回転方向上流側の支持部９７である。）に対する突出部３３ｂの当接が解除されてから、２つの支持部９７がいずれも突出部３３ｂに当接しない状態を経た後に、２つの支持部９７のうち他方の支持部（回転方向下流側の支持部９７である。）に対する突出部３３ｂの当接が開始されるように構成している。
すなわち、２つの支持部９７の間で突出部３３ｂの落ち込み（トナー収納容器３２Ｙの上下動）が確実に生じるように、２つの支持部９７を回転方向に充分な距離をとって離間させている。
したがって、トナー収納容器３２Ｙが１回転するごとに２回の振動が確実に繰り返されることになり、トナー収納容器３２Ｙの内壁面にトナーが付着する不具合が生じにくくなる。

このように、本実施の形態における保持部材３１は、トナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）の回転にともない、突出部３３ｂが支持部９７に当接して、その当接が解除されたときに、トナー収納容器３２Ｙに振動が与えられて、支持部９７から保持部材３１の本体に伝播される振動が和らげられるように構成されている。
これにより、トナー収納容器３２Ｙの内壁面にトナーが付着しにくく、トナー収納容器３２Ｙ以外の部材に振動が伝播しにくくなる。

本願発明者は、このような本発明の効果を確認するために、圧縮スプリング９８（弾性部材）を設置せずに支持部９７を固定保持した場合における保持部材３１の鉛直方向の衝撃を加速度に変換して測定した結果と、本実施の形態における保持部材３１の鉛直方向の衝撃を加速度に変換して測定した結果と、を実験にて比較した。その結果、後者の加速度が、前者のものに比べて、約１／４に低減されていることがわかった。
また、本願発明者が、本実施の形態におけるトナー補給装置９０（画像形成装置１００）を用いてトナーエンド時のトナー収納容器３２Ｙ内の残トナー量を測定したところ、突出部３３ｂが設けられていないトナー収納容器のトナー残量に比べて約１／５に低減されていて、圧縮スプリング９８（弾性部材）が設置されていない支持部９７に支持された場合のトナー残量と比べてもほとんど差異がないことがわかった。

ここで、図２、図６等を参照して、本実施の形態において、トナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）は、回転軸方向一端側（図２の右方である。）に現像剤としてのトナーを排出するための排出口Ｃが形成されて、回転軸方向他端側（図２の左方であって、保持部材３１の支持部９７に対応する位置である。）の外周面の一部に突出部３３ｂが形成されている。そして、支持部９７は、トナー収納容器３２Ｙの回転軸方向他端側を支持するように構成されている。また、保持部材３１上の回転軸方向一端側において、トナー収納容器３２Ｙのキャップ３４Ｙは非回転で保持されている。
すなわち、突出部３３ｂや支持部９７は、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）の頭部（トナー排出口Ｃ）の側ではなくて底部の側に配置されている。
これにより、トナー収納容器３２Ｙの回転時に、頭部（トナー排出口Ｃ）の側が回転可能に固定されたトナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３Ｙ）の自由端側最端部に近い位置で、突出部３３ｂと支持部９７との干渉によりトナー収納容器３２Ｙを確実に上下動させて加振することが可能になる。したがって、上述したトナー収納容器３２Ｙ内のトナー残量を少なくする効果が発揮されやすくなる。

以上説明したように、本実施の形態における保持部材３１は、所定の回転方向に回転するトナー収納容器３２Ｙ（現像剤収納容器）を保持する保持部材３１であって、トナー収納容器３２Ｙの外周面に当接して、トナー収納容器３２Ｙを回転可能に支持する支持部９７が設けられている。そして、この支持部９７は、トナー収納容器３２Ｙの外周面に形成された突出部３３ｂに当接可能に形成されて、圧縮スプリング９８（弾性部材）を介して保持されている。
これにより、トナー収納容器３２Ｙの内壁面にトナーが付着しにくく、トナー収納容器３２Ｙ以外の部材に振動が伝播しにくくなる。

なお、本実施の形態では、現像剤収納容器としてのトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内に現像剤としてトナー（１成分現像剤）のみを収容したが、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像装置５に適宜に供給する画像形成装置に対しては、現像剤収納容器内に現像剤として２成分現像剤（トナーとキャリアとである。）を収容することもできる。
また、本実施の形態では、ポンプ６０としてダイヤフラムポンプを用いたが、ポンプ６０としてその他のポンプ（例えば、モーノポンプ、ベローズポンプ等である。）を用いることもできるし、ポンプ６０を用いることなくその他の方式（例えば、搬送コイルや搬送スクリュでトナーを搬送する方式や、トナー収納容器から排出されたトナーを自重落下させて現像装置に向けて直接的に補給する方式である。）でトナーを補給するトナー補給装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、これらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、トナー収納容器３２Ｙに１つの突出部３３ｂを設けて、それに対応するように２つの支持部９７をトナー補給装置９０の保持部材３１に設置した。これに対して、トナー収納容器３２Ｙにおいて外周方向に複数の突出部を設けたり、３つ以上の支持部をトナー補給装置の保持部材に設置したりすることもできる。
また、本実施の形態では、トナー収納容器３２Ｙの頭部側にボトル・ギア３７Ｙを設けて、ギア駆動によりトナー収納容器３２Ｙを回転駆動した。これに対して、トナー収納容器の底部にカップリングを設けて、カップリング駆動によりトナー収納容器を回転駆動することもできる。
そして、これらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、支持部９７の振動を吸収する弾性部材として圧縮スプリング９８を用いたが、弾性部材として板バネを用いることもできる。
また、本実施の形態では、２つの支持部９７を接続部９７ｃで繋いで１つの部品として一体的に形成したが、２つの支持部を別々の部品として独立して形成することもできる。
そして、これらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、露光部７（書込み部）がトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから比較的離れた位置に配設された画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、露光部（書込み部）がトナー収納容器に対して比較的近い位置に配設された画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。そして、そのように露光部（書込み部）がトナー収納容器に対して比較的近い位置に配設された画像形成装置では、露光工程時にトナー収納容器で生じた振動が露光部に伝わりやすいため、特に本発明の構成・動作が有用になる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

５Ｙ 現像装置、
３１ 保持部材（容器受台）、
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ トナー収納容器（現像剤収納容器）、
３３Ｙ 容器本体、
３３ａ 突起（螺旋状の突起）、
３３ｂ 突出部（凸部）、
３４Ｙ キャップ、
９０ トナー補給装置（現像剤補給装置）、
９７ 支持部、
９７ａ 当接面、
９８ 圧縮スプリング（弾性部材）、
９９ ブラケット（固定部）、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ｃ 排出口。

特開平１１－３２７２７５号公報

Claims (10)

1. 所定の回転方向に回転する現像剤収納容器を保持する保持部材であって、
   互いに前記回転方向の離れた位置に設置されるとともに、前記現像剤収納容器の外周面にそれぞれ当接して、前記現像剤収納容器を回転可能に支持する複数の支持部と、
   前記複数の支持部を繋ぐ接続部と、
   を備え、
   前記複数の支持部は、前記現像剤収納容器の外周面に形成された突出部にそれぞれ当接可能に形成されて、複数の弾性部材によってそれぞれ付勢され、
   前記接続部に当接して前記複数の弾性部材の付勢による前記複数の支持部の移動を制限する制限部が設けられたことを特徴とする保持部材。
2. 前記複数の支持部は、前記現像剤収納容器を下方から支持可能な２つの支持部であって、
   前記現像剤収納容器の回転にともない、前記２つの支持部のうち一方の支持部に対する前記突出部の当接が解除されてから、前記２つの支持部がいずれも前記突出部に当接しない状態を経た後に、前記２つの支持部のうち他方の支持部に対する前記突出部の当接が開始されることを特徴とする請求項１に記載の保持部材。
3. 前記現像剤収納容器の外周面に沿うように対向する曲面状の一対の対向面と、
   前記一対の対向面に繋がる凹部と、
   を備え、
   前記接続部が前記制限部としての前記凹部の下方に配置されて、前記２つの支持部が前記一対の対向面にそれぞれ形成された開口から上方に突出するように配置されたことを特徴とする請求項２に記載の保持部材。
4. 前記複数の支持部は、それぞれ、前記現像剤収納容器の外周面に沿う曲面状の当接面を具備したことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の保持部材。
5. 前記現像剤収納容器は、回転軸方向一端側に現像剤を排出するための排出口が形成されて、回転軸方向他端側の外周面の一部に前記突出部が形成され、
   前記複数の支持部は、前記現像剤収納容器の回転軸方向他端側を支持することを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の保持部材。
6. 前記複数の弾性部材は、それぞれ、圧縮スプリング、又は、板バネであることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の保持部材。
7. 前記現像剤収納容器の回転にともない、前記突出部が前記支持部に当接して、その当接が解除されたときに、前記現像剤収納容器に振動が与えられて、前記支持部から当該保持部材の本体に伝播される振動が和らげられることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の保持部材。
8. 前記現像剤収納容器は、内周面に螺旋状の突起が形成された略筒状の容器であることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに記載の保持部材。
9. 前記現像剤収納容器を回転駆動して前記現像剤収納容器に収容された現像剤を容器外に排出させる現像剤補給装置であって、
   請求項１～請求項８のいずれかに記載の保持部材を備えたことを特徴とする現像剤補給装置。
10. 請求項９に記載の現像剤補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images