JPH06167880A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転可能に構成され、トナー搬送部が螺旋状
に形成されたトナー搬送補給手段を有するトナー補給装
置において、簡単な構成でトナーの凝集を防止し、トナ
ー搬送補給手段へ十分な量のトナーを送る。 【構成】 一端でトナーホッパユニット４０Ｙの側板４
７に固定され、コイルばね８２に挿入した突起８１を、
アジテータ４４とトナー搬送スクリュウ４２との間に設
け、コイルばね８２の下端８２１がトナー搬送スクリュ
ウ４２の搬送羽根４２２に接触する状態に保持させる。
トナー搬送スクリュウ４２が回転を始めると、コイルば
ね８２は圧縮され、その後弾性力により初期の形状に復
元する。この復元の際にコイルばね８２がはじけること
で、トナー凝集７３を崩すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に採用されるトナー補
給装置に係り、詳しくはトナー収容器内でのトナーの凝
集を防止したトナー補給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、トナーを収容するトナー
収容器と、回転可能に構成され、トナー搬送部が螺旋状
に形成されたトナー搬送補給手段とを有し、トナー搬送
補給手段が回転することにより、トナー収容器内のトナ
ーを必要に応じて現像器に補給するトナー補給装置が知
られている。ここで、上記トナー搬送補給手段として、
コイルばねを適用したものも知られている（例えば、実
開昭５５−４４５５号公報参照）。また、上記トナー搬
送補給手段として、螺旋状の羽根部が形成されたスクリ
ュウ（以下、搬送スクリュウという）を適用したものも
知られている。上記のようなトナー補給装置は、例えば
上記コイルばねや搬送スクリュウ等で構成されるトナー
搬送補給手段を用いることにより、トナー収容器内のト
ナーをトナー収容器から離れた場所まで搬送できるの
で、例えばトナー収容器を現像器上部でなく現像器側方
等に配設できるなど、画像形成装置内で各装置をレイア
ウトする上での自由度が増し、画像形成装置の小型化等
に貢献できるものである。

【０００３】一方、上記のようなコイルばねや搬送スク
リュウ等で構成されるトナー搬送補給手段を有するもの
ではないが、現像器上部に配設され、トナーを収容する
トナー収容器と、回転可能に構成されたトナー補給手段
とを有し、トナー補給手段により必要に応じて、トナー
収容器内のトナーを現像器に所望の量だけ落下させて補
給するトナー補給装置が一般に知られている。また、上
記トナー補給装置において、トナー収容器内であってト
ナー補給手段の近傍に、１又は複数のフィルム状のシー
ト部材あるいは揺動自在とした薄板を垂下させることに
よって、トナー収容器内でのトナーの凝集を防止する技
術も知られている（例えば、実開昭５４−７５１３６号
公報参照）。更に、両端部にそれぞれ支持部材が嵌着さ
れ、各支持部材がトナー補給手段の外周に圧接するよう
に配設されたコイル状アジテータを設け、このコイル状
アジテータの回転によって、トナー収容器内でのトナー
の凝集を防止する技術も知られている（例えば、特開平
１−１９８７８０号公報参照）。また、上記トナー補給
装置において、トナー収容器内で駆動されトナー収容器
内のトナーを撹拌するトナー撹拌手段を設けたものも知
られている。ここで、上記トナー撹拌手段として、棒状
体にコイル状部材を螺旋状に巻き付け、連続又は間欠的
に回転するように構成した部材を用いるものも知られて
いる（例えば、実開昭５０−５５４４８号公報参照）。
更に、上記トナー撹拌手段として、一端を軸に移動可能
に構成された部材を設け、かつ、トナー補給手段の上方
に、トナー補給手段の周面に形成された凹部の動きに同
期して移動するように構成された架橋防止部材を設け、
この架橋防止部材の移動によって、正確かつ長期にわた
って安定した状態でトナーを補給するものも知られてい
る（例えば、特開昭５６−１５０７６９号公報参照）。
更に、上記トナー撹拌手段として、回動に伴いトナー収
容器内面又はトナー補給手段の周面の少なくともいずれ
か一方に弾性的に変形しながら摺接する撹拌翼と、周面
に凹凸が形成されたトナー補給手段の周面に当接する短
寸及び長寸の線材を有する掻き落し体とを設け、上記撹
拌翼の回転と上記掻き落し体の長寸の線材のトナー補給
手段の回転に伴う振動とによって、トナー収容器内のト
ナーを撹拌するものも知られている（例えば、特開昭５
６−１５１９６０号公報参照）。また、上記トナー補給
装置において、端部に例えばコイルばね状部材等で構成
される撹拌又は掻き出し用部材を備えたトナー撹拌手段
をトナー収容器内に設け、このトナー撹拌手段の回転に
よって、トナー収容器内のトナーを撹拌するものも知ら
れている（例えば、実開昭５５−７１３５３号公報参
照）。また、上記トナー補給装置と同じようにトナー収
容器とトナー補給手段とトナー撹拌手段とを有するが、
現像器上部に配設されず現像器後部に現像器と連通して
配設されるトナー補給装置において、トナー撹拌手段と
トナー補給手段との間に配設され、一端部がトナー補給
手段に形成された突部により衝打され振動する板状の弾
性部材を設け、この板状の弾性部材の振動によって、ト
ナーの凝集を防止するものも知られている（例えば、実
開平１−１６９２６０号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明の対
象とする、上記コイルばねや搬送スクリュウ等で構成さ
れるトナー搬送補給手段を有するトナー補給装置におい
ては、トナー収容器内のトナーがトナー搬送補給手段ま
で確実に送られる必要がある。そのため従来、トナー収
容器内に回転可能に構成したトナー撹拌用のトナー撹拌
手段を設け、これによってトナー収容器内のトナーを撹
拌することで、トナーに流動性を持たせ、トナー搬送補
給手段にトナーが流れやすくすることが考えられてい
る。ここで、トナー収容器内にトナー撹拌手段を設けた
トナー補給装置においては、トナー撹拌手段及びトナー
搬送補給手段はそれぞれ回転する部材であり、一般にそ
れぞれの回転数は違うため、両部材が接触する程に隣接
させて配設することができないということや、レイアウ
ト上の制約などにより、トナー撹拌手段とトナー搬送補
給手段とをそれぞれ間隙をとって配設しなければならな
い場合がある。このようにトナー撹拌手段とトナー搬送
補給手段との間に間隙が存在すると、トナーの物性など
により、この間隙にトナーの凝集によるトナーの壁が形
成され、その結果トナー撹拌手段からトナー搬送補給手
段へトナーが搬送されず、トナー補給不良になるという
問題点があった。

【０００５】ここで、この問題点を解決するために、本
発明の対象とするトナー補給装置に対して、上記実開昭
５４−７５１３６号公報にあるような１又は複数のフィ
ルム状のシート部材あるいは揺動自在とした薄板をトナ
ー搬送補給手段近傍に垂下させる方法を適用しようとし
ても、トナー撹拌手段とトナー搬送補給手段とのレイア
ウト上の関係から上記シート部材等を配設するに十分な
スペースを確保できないことがあるという問題点があっ
た。また、上記特開平１−１９８７８０号公報にあるよ
うなコイル状アジテータや、上記特開昭５６−１５０７
６９号公報にあるような駆動する架橋防止部材を設けた
としても、軸受等の追加加工や、駆動部材の追加等に伴
いコストがかかってしまうという問題点があった。ま
た、上記特開昭５６−１５１９６０号公報にあるような
掻き落し体や、上記実開平１−１６９２６０号公報にあ
るような振動する板状の弾性部材を設けたとしても、掻
き落し体や板状の弾性部材が壁となってトナー搬送補給
手段にトナーが送られにくくなってしまうという問題点
があった。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、トナーを収容するト
ナー収容器と、回転可能に構成され、トナー搬送部が螺
旋状に形成されたトナー搬送補給手段とを有し、該トナ
ー搬送補給手段が回転することにより、該トナー収容器
内のトナーを必要に応じて現像器に補給するトナー補給
装置において、簡単な構成でトナーの凝集を防止し、し
かもトナー搬送補給手段へトナーを十分送ることのでき
るトナー補給装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、トナーを収容するトナー収容
器と、回転可能に構成され、トナー搬送部が螺旋状に形
成されたトナー搬送補給手段とを有し、該トナー搬送補
給手段が回転することにより、該トナー収容器内のトナ
ーを必要に応じて現像器に補給するトナー補給装置にお
いて、現像剤の移動を妨げない形状の弾性部材を、該ト
ナー搬送補給手段の該トナー搬送部に当接する箇所に設
けたことを特徴とするものである。また、請求項２の発
明は、請求項１のトナー補給装置において、上記弾性部
材としてコイルばねを用い、該コイルばねは、その線径
をｔ、ピッチをＰとしたとき、Ｐ＞７ｔの条件を満足す
るものであることを特徴とするものである。また、請求
項３の発明は、請求項２のトナー補給装置において、上
記コイルばねの回転を防止し、該コイルばねと上記トナ
ー搬送補給手段の上記トナー搬送部との当接状態を維持
するために、該コイルばねに対して廻り止め手段を設け
たことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明においては、トナー搬送補給手
段の螺旋状に形成されたトナー搬送部に対して、上方か
ら当接し、弾性部材を設けているので、トナー搬送補給
手段が回転すると、弾性部材が振動し、トナー搬送補給
手段の上方におけるトナーの撹拌を行う。また、上記弾
性部材は現像剤の移動を妨げない形状に形成されている
ので、トナー搬送補給手段へ十分な量のトナーが送られ
る。請求項２の発明においては、上記弾性部材としてコ
イルばねを用いているので、トナー搬送補給手段が回転
すると、コイルばねはトナー搬送部との当接部において
所定方向へ引っ張られて変形し、ある時点でコイルばね
の弾性力によって初期の形状に復元し、その際の瞬間的
な復元力によってトナー搬送補給手段の上方におけるト
ナーの撹拌を行う。また、コイルばねは線径をｔ、ピッ
チをＰとしたとき、Ｐ＞７ｔの条件を満足するものであ
るので、トナーはコイルばねを構成する線材間の十分な
間隙を通って、ほとんど妨害を受けずにトナー搬送補給
手段へ移動できる。請求項３の発明においては、コイル
ばねの回転を防止し、コイルばねとトナー搬送補給手段
のトナー搬送部との当接状態を維持するために、コイル
ばねに対して廻り止め手段を設けているので、コイルば
ねがトナー搬送補給手段の回転により変形し、瞬間的に
復元しても、初期のトナー搬送部との当接状態に復帰で
きる。

【０００９】

【実施例】まず、本発明が適用できる画像形成装置であ
るカラー複写装置の一例について説明する。図１はカラ
ー複写装置の概略構成図、図２は感光体・中間転写ベル
ト回りの拡大図である。カラー画像読み取り装置（以
下、カラースキャナーという）１は、原稿３の画像を照
明ランプ４、ミラー群５、及びレンズ６を介してカラー
センサー７に結像して、原稿のカラー画像情報を、例え
ばブルー（Ｂlue、以下Ｂという）、グリーン（Ｇree
n、以下Ｇという）、レッド（Ｒed、以下Ｒという）の
色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。
そして、このカラースキャナー１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色
分解画像信号強度レベルをもとにして、画像処理部（図
示なし）で色変換処理を行ない、ブラック（以下、Ｂｋ
という）、シアン（Ｃyan、以下Ｃという）、マゼンタ
（Ｍagenta、以下Ｍという）、イエロー（Ｙellow、以
下Ｙという）のカラー画像データを得る。これを、次に
述べるカラー画像記録装置（以下、カラープリンターと
いう）２によって、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行な
い、これにより得られたトナー像を重ね合わして４色フ
ルカラー画像を形成する。

【００１０】カラープリンター２の書き込み光学ユニッ
ト８は、カラースキャナー１からのカラー画像データを
光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行
ない、感光体９に静電潜像を形成する。感光体９は、矢
印の如く反時計方向に回転し、その回りには、感光体ク
リーニングユニット（クリーニング前除電器を含む）１
０、除電ランプ１１、帯電器１２、電位センサー１３、
Ｂｋ現像器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像
器１７、現像濃度パターン検出用の光学センサー１８、
中間転写ベルト１９などが配置されている。

【００１１】各現像器は、静電潜像を現像するために現
像剤の穂を感光体９の表面に接触させて回転する現像ス
リーブ（１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ）と、現像剤
を汲み上げ・撹拌するために回転する現像パドル（１４
ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ）、及び現像剤のトナー濃
度センサー（１４ｃ、１５ｃ、１６ｃ、１７ｃ）などで
構成されている。

【００１２】以下、現像動作の順序（カラー画像形成順
序）が、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの例でコピー動作の概略を説
明する（ただし、画像形成順序はこれに限定されるもの
ではない）。コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナー１で所定のタイミングからＢｋ画像データの読み取
りがスタートし、この画像データに基づきレーザー光に
よる光書き込み、潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像デ
ータによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙにつ
いて、それぞれＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像という）。この
Ｂｋ潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像器１４
の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブ
１４ａを回転開始して、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像す
る。そして以後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を続け、潜像
後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、現像不作動状
態にする。これは少なくとも、次のＣ画像データによる
Ｃ潜像先端部が到達する前に完了させる。

【００１３】感光体９に形成したＢｋトナー像は、感光
体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の表面に転
写する（以下、感光体から中間転写ベルトへのトナー像
転写をベルト転写という）。ベルト転写は、感光体９と
中間転写ベルト１９が接触状態において、転写バイアス
ローラ２０ａ，２０ｂに所定のバイアス電圧を印加する
ことで行う。なお、中間転写ベルト１９には、感光体９
に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同ー面
に順次位置合せして、４色重ねのベルト転写画像を形成
し、その後、転写紙にー括転写を行う。この中間転写ベ
ルトユニットについては後述する。

【００１４】感光体９側ではＢｋ工程の次にＣ工程に進
むが、所定のタイミングからカラースキャナー１による
Ｃ画像データ読み取りが始まり、その画像データによる
レーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成を行う。Ｃ現像器１
５はその現像位置に対して、先のＢｋ潜像後端部が通過
した後で、かつＣ潜像の先端が到達する前に現像スリー
ブ１５ａを回転開始して、Ｃ潜像をＣトナーで現像す
る。以後、Ｃ潜像領域の現像を続け、潜像後端部が通過
した時点で、先のＢｋ現像器の場合と同様に現像不作動
状態にする。これもやはり次のＭ潜像先端部が到達する
前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの各工程についても、
それぞれの画像データ読み取り、潜像形成及び現像の動
作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様に行なわれる。

【００１５】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２１、転写
バイアスローラ２０ａ，２０ｂ、及び従動ローラ群に張
架されており、図示していない駆動モータにより後述す
る如く駆動制御される。ベルトクリーニングユニット２
２は、ブラシローラ２２ａ、ゴムブレード２２ｂ、及び
ベルトからの接離機構２２ｃなどで構成されており、１
色目のＢｋ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目
をベルト転写している間は、接離機構２２ｃによってベ
ルト面から離間させておく。

【００１６】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラー２３ａ、ローラークリーニングブレード２３ｂ、
及びベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されてい
る。該バイアスローラー２３ａは、通常はベルト１９面
から離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成され
た４色の重ね画像を、転写紙にー括転写する時にタイミ
ングを取って接離機構２３ｃで押圧され、該ローラー２
３ａに所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を行
う。なお、転写紙２４は、給紙ローラー２５、レジスト
ローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重ね画像
の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに合わせ
て給紙される。

【００１７】ここで中間転写ベルト１９の駆動制御につ
いて説明する。中間転写ベルト１９の駆動の仕方として
は、１色目のＢｋトナー像のベルト転写が端部まで終了
した後の動作方式として次の３方式が考えられ、このな
かの１方式で、又はコピー速度の面からコピーサイズに
応じてこのなかの複数の方式を効率的に組み合わせて、
中間転写ベルト１９を駆動する。 （１）まず第１の方式として一定速往動方式について説
明する。 Ｂｋトナー像のベルト転写後も、そのまま一定速度で
往動を続ける。 そしてベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が、再び感
光体９との接触部のベルト転写位置に到達したとき、感
光体９側は次のＣトナー像の先端部が丁度その位置にく
るように、タイミングを取って画像形成されている。そ
の結果、Ｃ画像はＢｋ画像に正確に位置合わせして中間
転写ベルト１９上に重ねてベルト転写される。 その後も同様の動作によってＭ，Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。 ４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続きそのま
ま往動しながらベルト面上の４色重ねトナー像を、上記
のように転写紙２４に一括転写する。 （２）次に第２の方式としてスキップ往動方式について
説明する。 Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９面
からベルト１９を離間させ、そのままの往動方向に高速
スキップさせて所定量を移動したら当初の往動速度に戻
す。また、その後再び感光体９にベルト１９を接触させ
る。 そしてベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が再びベル
ト転写位置に到達したとき、感光体９側は次のＣトナー
像の先端頤部が丁度その位置にくるようにタイミングを
取って画像形成されている。その結果、Ｃが像はＢｋ画
像に正確に位置合わせして重ねてベルト転写される。 その後も同様の動作によってＭ，Ｙ画像工程に進み４
色重ねのベルト転写画像を得る。 ４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続きそのま
まの往動速度で、ベルト１９面上の４色重ねトナー像を
転写紙２４に一括転写する。 （３）次に第３の方式として往復動（クイックリター
ン）方式について説明する。 Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９面
からベルト１９を離間させ、そして往動を停止させると
同時に逆方向に高速リターンさせる。リターンは、ベル
ト１９面上のＢｋ画像先端位置がベルト転写相当位置を
逆方向に通過し、更に予め設定された距離分を移動した
後に停止させて待機状態にする。 次に感光体９側のＣトナー像の先端部がベルト転写位
置より手前の所定位置に到達した時点に、中間転写ベル
ト１９を再び往動方向にスタートさせる。またベルト１
９を感光体９面に再び接触させる。この場合も、Ｃ画像
がベルト１９面上でＢｋ画像に正確に重なるような条件
に制御されてベルト転写される。 その後も同様の動作によってＹ，Ｍ画像工程に進み４
色重ねのベルト転写画像を得る。 ４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、
リターンせずにそのままの速度で往動して、ベルト１９
面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転写する。

【００１８】以上のようにして、中間転写ベルト面から
４色重ねトナー像をー括転写された転写紙２４は、紙搬
送ユニット２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコ
ントロールされた定着ローラ２８ａと加圧ローラー２８
ｂでトナー像を溶融定着してコピートレイ２９に搬出さ
れフルカラーコピーを得る。

【００１９】なお、ベルト転写後の感光体９は、感光体
クリーニングユニット１０（クリーニング前除電器１０
ａ、ブラシローラ１０ｂ、ゴムブレード１０ｃ）で表面
をクリーニングされ、また、除電ランプ１１で均一に除
電される。また、転写紙２４にトナー像を転写した後の
中間転写ベルト１９は、クリーニングユニット２２を再
び接離機構２２ｃで押圧して表面をクリーニングされ
る。

【００２０】リピートコピーの時は、カラースキャナ１
の動作及び感光体９への画像形成は、１枚目のＹ（４色
目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の
Ｂｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間転写ベルト
１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙へのー括転
写工程に引き続き、表面をクリーニングユニット２２で
クリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベ
ルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の
動作になる。なお、転写紙カセット３０、３１、３２、
３３は、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル（図示なし）で指定されたサイズ紙の収納カセット
から、タイミングを取ってレジストローラ２６方向に給
紙、搬送される。３４は、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差
し給紙トレイである。

【００２１】以上は、４色フルカラーを得るコピーモー
ドの説明であったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
と同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモー
ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現
像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中間転写
ベルト１９は、感光体９面に接触したまま往動方向にー
定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２もベルト１
９に接触したままの状態で、コピー動作を行う。

【００２２】図３は、感光体９の軸方向に対して垂直な
方向から見た感光体９、現像器（１４，１５，１６，１
７）及び後で詳述するトナー補給装置としてのトナーホ
ッパユニット４０の概略構成図であり、現像器について
はＹ現像器１７を例に説明する。感光体９とある一定の
ギャップを保ってＹ現像器１７（正確には現像スリーブ
１７ａ）が配設されている。現像スリーブ１７ａは現像
器１７の側板間に支持され軸の一端（図中左側）に取り
付けられたギヤ１７１を介して、スリーブモーター１７
２により正転（現像時）、逆転（穂切り時）駆動され
る。現像パドル１７ｂは、いわゆるデュアルミキサーで
あり、外側スクリュウパドル１７３と内側スクリュウパ
ドル１７４とが回転時に現像剤を互いに逆方向に搬送す
るように構成されている。現像剤は外側スクリュウパド
ル１７３の端部付近（図中右側）に形成された現像剤取
り入れ口１７５から内部に入り、内側スクリュウパドル
１７４の回転により、現像パドル１７ｂ内部を手前側か
ら後側（図中右側から左側）に向けて搬送され、後側
（図中左側）に形成された現像剤排出部１７６より外側
に出る。外側に出た現像剤は、外側スクリュウパドル１
７３の回転により、後側から手前側（図中左側から右
側）に搬送されて、補給されたトナーを均一に分散し、
均一なトナーの帯電を行う。現像パドル１７ｂは外側ス
クリュウパドル１７３の後側（図中左側）に設けられた
ギヤ１７７ａを介してパドルモーター１７８により駆動
される。また、内側スクリュウパドル１７４は手前側
（図中右側）に設けられたギヤ１７７ｂ，１７７ｃ，１
７７ｄにより駆動される。

【００２３】現像パドル１７ｂの近傍で現像スリーブ１
７ａの長手方向略中央部にトナー濃度センサー１７ｃが
設けられている。トナー濃度センサー１７ｃは、現像器
１７内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー
濃度を検知する。トナー濃度センサー１７ｃにより検知
されたトナー濃度値は基準値と比較され、トナー濃度が
一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その
不足分に対応した大きさのトナー補給信号がトナー補給
回路に出力されるようになっている。

【００２４】トナーホッパユニット４０は内部に補給用
トナー４１を収容し、トナー搬送補給手段としてのトナ
ー搬送スクリュウ４２は、一端に設けられたギヤ４２１
を介してトナー補給モーター４３からの駆動力が伝えら
れて回転し、現像器１７に形成されたトナー補給口１７
９から現像部にトナー補給を行う。

【００２５】次に、トナーホッパユニット４０について
説明する。図４はトナーホッパユニット４０の概略構成
図である。このトナーホッパユニット４０は、Ｂｋ現像
器１４用のトナーホッパユニット４０Ｂｋ、Ｃ現像器１
５用のトナーホッパユニット４０Ｃ、Ｍ現像器１６用の
トナーホッパユニット４０Ｍ、Ｙ現像器１７用のトナー
ホッパユニット４０Ｙから構成されている。なお、それ
ぞれのトナーホッパユニット（４０Ｂｋ，４０Ｃ，４０
Ｍ，４０Ｙ）の構成は概略同じである（但し、本実施例
においては、トナーホッパユニット４０Ｂｋのみトナー
撹拌手段を２つ有する）ので、以下ではＹ現像器１７用
のトナーホッパユニット４０Ｙを例に説明する。

【００２６】トナーホッパユニット４０Ｙには、内部に
収容された補給用トナー４１（図３参照）をほぐし撹拌
するトナー撹拌手段としてのアジテータ４４が一端を軸
に回転可能に配設されている。このアジテータ４４は、
図５に示すように複数の同形状の羽根部と端部の大きめ
の羽根部に分割して形成された撹拌羽根４４１が軸４４
２に固定部材４４３によって固定されて取り付けられて
いる。なお、本実施例における撹拌羽根４４１の材質は
ゴムである。このように撹拌羽根４４１をゴムで構成す
ることにより、トナーホッパユニット４０Ｙ内のトナー
が振動などにより凝集しても、凝集トナーを有効にほぐ
すことができる。

【００２７】また、トナーホッパユニット４０Ｙのアジ
テータ４４の下方には、トナー搬送スクリュウ４２が設
けられている。

【００２８】次に、アジテータ４４とトナー搬送スクリ
ュウ４２の駆動について説明する。トナーホッパユニッ
ト４０Ｙにはトナー補給モーター４３が設けられてい
る。このトナー補給モーター４３はその駆動軸におい
て、大径の歯車４５１及び小径の歯車４５２からなるハ
スバ歯車４５の大径の歯車４５１と係合している。ま
た、アジテータ４４には、例えば軸４４２端部において
ギヤ４４４が取り付けられており、このギヤ４４４は上
記ハスバ歯車４５の小径の歯車４５２に噛み合ってい
る。また、トナー搬送スクリュウ４２には、例えばその
端部においてギヤ４２１（１８Ｚ）が取り付けられてい
る（図３参照）。また、ギヤ４２１とギヤ４４４との間
には、それぞれに噛み合うようにギヤ４６（１９Ｚ）が
配設されている。

【００２９】以上の構成において、上記のようにトナー
濃度センサー１７ｃ（図３参照）からのトナー補給信号
がトナー補給回路に出力されると、トナー補給モーター
４３が回転を始め、その駆動力がハスバ歯車４５、ギヤ
４４４、ギヤ４６、ギヤ４２１へと伝達され、アジテー
タ４４とトナー搬送スクリュウ４２とを回転駆動させ
る。なお、本実施例におけるアジテータ４４とトナー搬
送スクリュウ４２の回転数は、それぞれ３４．６ｒｐ
ｍ、１００ｒｐｍになるように設定した。

【００３０】次に、トナーホッパユニット４０ＹとＹ現
像器１７との結合部について説明する。図６はトナーホ
ッパユニット４０ＹとＹ現像器１７との結合部における
動作説明図である。トナーホッパユニット４０Ｙは、ト
ナー収容室５１と、トナーホッパユニット４０Ｙ下部に
設けられた送り出しパイプ５２と、この送り出しパイプ
５２内に挿入され回転時に図６（ａ）中の矢印方向にト
ナーを搬送するトナー搬送スクリュウ４２と、送り出し
パイプ５２の外周に摺動自在に取付けられた外筒５３
と、外筒５３よりわずかに小径に形成されて外筒５３と
衝合可能にトナー搬送スクリュウ４２の先端部に装着さ
れたパッキン部材５４と、トナー搬送スクリュウ４２へ
駆動力を伝達するギヤ４２１と、外筒５３をパッキン部
材５４に付勢するスプリング５５と、送り出しパイプ５
２の外周に付着したトナーを払拭するワイパー部材５６
とを有している。そして、トナーホッパユニット４０Ｙ
が図示しない移動手段によつて移動され、この移動によ
りＹ現像器１７とトナーホッパユニット４０Ｙが互いに
接近するとき（（ｂ）の状態）、外筒５３が現像器１７
の搬入通路部材１７ｄの内突部１７１ｄに衝合して
（（ｃ）の状態）パッキン部材５４と離間し、送り出し
パイプ５２と搬入通路部材１７ｄが連通してトナーホッ
パユニット４０Ｙから現像器１７へのトナー供給経路が
接続される（（ｄ）の状態）。すなわち、トナーホッパ
ユニット４０Ｙは現像器１７と接近、離間して搬入通路
部材１７ｄに着脱自在に係合し、これによりトナーホッ
パユニット４０Ｙから現像器１７へのトナー供給経路が
接続および切断されるようになっている。なお、以上の
構成は、他のトナーホッパユニット（４０Ｂｋ，４０
Ｃ，４０Ｍ，）と、それぞれについての現像器（１４，
１６，１５）との間でも同じであるので、説明を省略す
る。

【００３１】ところで、本実施例におけるトナーホッパ
ユニットのように、レイアウト上の制約などからアジテ
ータ４４とトナー搬送スクリュウ４２との間に広く間隙
が形成されると、図７に示すように、アジテータ回転円
７１とトナー搬送スクリュウ回転円７２との間に存在す
るトナーはアジテータ４４あるいはトナー搬送スクリュ
ウ４２いずれの作用も受けず、トナー凝集７３が発生
し、その結果トナー搬送スクリュウ４２にトナーが送ら
れなくなり、トナー補給不良となることがあった。

【００３２】そこで、本実施例においては、図８（ａ）
に示すように一端でトナーホッパユニット４０Ｙの側板
４７に固定された突起８１を、アジテータ４４下方であ
り、かつ、トナー搬送スクリュウ４２上方に設け（図８
（ｂ）参照）、この突起８１を弾性部材としてのコイル
ばね８２に挿入し、コイルばね８２をたれ下がった状態
に保持させる。この状態において、コイルばね８２の下
端８２１は、少なくとも一部がトナー搬送スクリュウ４
２の搬送羽根４２２に接触している。以上の構成におい
て、トナー搬送スクリュウ４２が現像器１７に対してト
ナーを搬送すべく回転を始めると、コイルばね８２は搬
送羽根４２２との当接部において矢印Ａ方向に引っ張ら
れ圧縮される。その後、コイルばね８２は、ある時点で
その弾性力が圧縮力より勝り、当接部における係合を外
して初期の形状に復元する。そして、この復元の際にコ
イルばね８２がはじかれることで、アジテータ４４とト
ナー搬送スクリュウ４２との間に発生したトナー凝集７
３（図７参照）を崩すことができる。

【００３３】ここで、アジテータ４４から送られたトナ
ーは、コイルばね８２の線材の間隙を通ってトナー搬送
スクリュウ４２へ到るが、この間隙が狭すぎるとコイル
ばね８２内にトナー凝集が発生することがある。本発明
者の実験によれば、図９（ａ）に示すようにコイルばね
８２の線径をｔ（ｍｍ）、ピッチをＰ（ｍｍ）としたと
き、図９（ｂ）に示すようにピッチが７ｔ以下である
と、コイルばね８２内にトナー凝集が発生することがあ
り、十分な効果が得られないという結果が得られた。従
って、十分な効果を得るためには、Ｐ＞７ｔの条件を満
足させる必要がある。そこで、本実施例においては、コ
イルばね８２の線径ｔを０．８ｍｍとし、ピッチＰを
５．６ｍｍよりも大きく設定した。この結果、アジテー
タ４４から送られたトナーがコイルばね８２内に凝集す
ることなく、良好なトナー補給を行うことができた。

【００３４】また、例えばコイルばね８２がトナー搬送
スクリュウ４２の回転により圧縮された後に復元した際
に、トナー搬送スクリュウ４２と非接触状態になると、
それ以降、上記圧縮・復元動作を行うことができず、ト
ナー凝集７３を崩すことができなくなる。このため、常
にコイルばね８２がトナー搬送スクリュウ４２に対して
接触する状態に復帰できるようにする必要がある。そこ
で、例えば図１０（ａ），（ｂ）に示すように廻り止め
手段として突起８１を断面角形状に形成し、また、コイ
ルばね８２の例えば少なくとも一方の端部に突起８１の
形状に合う角リング部８２２を形成し、突起８１を角リ
ング部８２１に挿入する。このように突起８１とコイル
ばね８２とを構成することで、コイルばね８２は常に角
リング部８２２に突起８１を内包する形で摺動し、突起
８１の周りを回転することがなく、常にトナー搬送スク
リュウ４２に対して接触する状態に復帰できる。

【００３５】また、本実施例においては、コイルばね８
２はトナー搬送スクリュウ４２に対して接触させるよう
にしているが、更にアジテータ４４にも接触させるよう
にしても良い。このように構成すれば、アジテータ４４
の回転の際にもコイルばね８２が振動等するので、トナ
ー凝集を有効に防止することができる。また、本実施例
においては弾性部材としてコイルばね８２を採用した例
を説明したが、これに代え、例えば図１１に示すよう
な、複数の円盤状部材９１を弾性を有する連結部材９２
で連結し、円盤状部材９１の下端部９１１がトナー搬送
スクリュウ４２の搬送羽根４２２に接触するように配設
しても良い。これによれば、トナー搬送スクリュウ４２
の回転によって円盤状部材９１が振動し、トナー凝集を
防止できる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、トナー搬送補
給手段が回転すると、弾性部材が振動し、トナー搬送補
給手段の上方におけるトナーの撹拌を行い、また、弾性
部材は現像剤の移動を妨げない形状に形成されているの
で、簡単な構成でトナーの凝集を防止でき、しかもトナ
ー搬送補給手段へ十分な量のトナーを送ることができる
という効果がある。請求項２の発明によれば、トナー搬
送補給手段が回転すると、コイルばねはトナー搬送部と
の当接部において所定方向へ引っ張られて変形し、ある
時点でコイルばねの弾性力によって初期の形状に復元
し、その際の瞬間的な復元力によってトナー搬送補給手
段の上方におけるトナーの撹拌を行い、また、コイルば
ねは線径をｔ、ピッチをＰとしたとき、Ｐ＞７ｔの条件
を満足するものであるので、簡単な構成で凝集を防止で
き、しかもトナーはコイルばねを構成する線材間の十分
な間隙を通って、ほとんど妨害を受けずにトナー搬送補
給手段へ移動でき、トナー補給不良を起こすことがない
という効果がある。請求項３の発明によれば、コイルば
ねがトナー搬送補給手段の回転により変形し、瞬間的に
復元しても、初期のトナー搬送部との当接状態に復帰で
きるので、常に良好にトナー凝集を防止することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るカラー複写装置の概略構成図。

【図２】図１中の感光体・中間転写ベルト回りの拡大
図。

【図３】図２中の感光体の軸方向に対して垂直な方向か
ら見た感光体、現像器及びのトナーホッパユニットの概
略構成図。

【図４】トナーホッパユニットの駆動系の概略構成図。

【図５】（ａ）はアジテータの概略構成を示す正面図。
（ｂ）は（ａ）に示すアジテータの側面図。

【図６】（ａ）はトナーホッパユニットのトナー搬送補
給部の概略構成図。（ｂ）はトナーホッパユニットと現
像器の接続前の説明図。（ｃ）はトナーホッパユニット
と現像器の接続時の説明図。（ｄ）はトナーホッパユニ
ットと現像器の接続後のトナー補給時の説明図。

【図７】トナー凝集の説明図。

【図８】（ａ）はコイルばねを配設した状態の説明図。
（ｂ）はトナーホッパユニット正面から見たコイルばね
を配設した状態の説明図。

【図９】（ａ）はコイルばねの概略構成図。（ｂ）はコ
イルばねのピッチと、コイルばね内に発生するトナー凝
集との関係を示す説明図。

【図１０】（ａ）は他の実施例のコイルばね端部の正面
図。（ｂ）は（ａ）に示すコイルばね端部の斜視図。

【図１１】他の実施例のコイルばねの概略構成図。

【符号の説明】

４０ トナーホッパユニット ４１ 補給用トナー ４２ トナー搬送スクリュウ ４３ トナー補給モーター ４４ アジテータ ７３ トナー凝集 ８１ 突起 ８２ コイルばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーを収容するトナー収容器と、回転可
   能に構成され、トナー搬送部が螺旋状に形成されたトナ
   ー搬送補給手段とを有し、該トナー搬送補給手段が回転
   することにより、該トナー収容器内のトナーを必要に応
   じて現像器に補給するトナー補給装置において、 現像剤の移動を妨げない形状の弾性部材を、該トナー搬
   送補給手段の該トナー搬送部に当接する箇所に設けたこ
   とを特徴とするトナー補給装置。
2. 【請求項２】上記弾性部材としてコイルばねを用い、該
   コイルばねは、その線径をｔ、ピッチをＰとしたとき、
   Ｐ＞７ｔの条件を満足するものであることを特徴とする
   請求項１のトナー補給装置。
3. 【請求項３】上記コイルばねの回転を防止し、該コイル
   ばねと上記トナー搬送補給手段の上記トナー搬送部との
   当接状態を維持するために、該コイルばねに対して廻り
   止め手段を設けたことを特徴とする請求項２のトナー補
   給装置。