JP3271338B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンターやファクシミ
リ等のシート材に画像形成を行なう画像形成装置に関す
るものであり、より詳しくは電子写真方式を用いた画像
形成装置のトナー搬送及びトナー補給に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真方式を用いた画像形成装
置においては、感光体表面を一様に帯電した後に画像を
露光して潜像を形成し、この潜像に現像手段によりトナ
ーを現像して顕像化し、このトナー像を紙等に転写して
画像を形成する。紙に転写されたトナー像は熱等により
定着されて出力され、転写後の感光体はクリーニング手
段により転写残りのトナー像を除去して繰り返し使用さ
れる。

【０００３】一般に実用化されているこの種の画像形成
装置ではトナー像の紙等への転写効率は約７０〜９５％
であり、クリーニング手段には５〜３０％のトナーが捕
集される。このクリーニング手段に捕集されたトナーを
捨てる方式の場合は、トナーの使用量が増大するためラ
ンニングコストが高い事、トナーを捨てるための容器を
必要となる事、トナーを捨てる操作が面倒でありさらに
この操作の際に周囲をトナーで汚す恐れがある事等の問
題があるため、クリーニング手段に捕集されたトナーを
現像手段に搬送して再利用する方式が数多く提案されて
いる。

【０００４】また現像手段でトナーが消費されるため、
この減少したトナーを補給して連続して画像形成を行う
ために現像手段とは別にトナーを収容するトナー容器を
設けて、トナー容器から現像手段にトナーを搬送する方
式が数多く提案されている。

【０００５】例えば米国特許第３６３４０７７号明細書
においてクリーニング手段で捕集されたトナーを現像部
に搬送する事が示唆され、また米国特許第３６７８８９
６号明細書においてはクリーニング手段で捕集されたト
ナーを現像部に搬送する具体的手段として中空ボールを
数珠つなぎに連結したボールチェーンコンベアをクリー
ニング手段と現像手段を結ぶチューブ内で移動させる方
法が開示されている。

【０００６】また特開昭５５−４５０１２号公報におい
てはクリーニング手段に捕集されたトナーを感光体の幅
方向画像形成領域外にスクリューコンベアで搬送し現像
手段に設けられ感光体の幅方向画像形成領域外まで延長
されている撹拌ロールへコイルバネベルトにより導きト
ナーの再利用を実現する方法が開示されている。トナー
の搬送にコイルバネを用いるとフレキシブルチェンとし
て利用できる事、コイルバネの収縮や振動でトナーの凝
集状態を解除できる等の効果がある。

【０００７】また特開昭６１−２４９０６１号公報に
は、クリーニング手段に捕集されたトナーを現像手段に
導いてトナーの再利用を行う搬送手段と、トナー容器内
のトナーを現像手段に導きトナー補給を行う搬送手段を
一部共用とするトナー搬送方式が開示されている。トナ
ーを搬送する経路を共用することは装置の簡略化や小型
化について効果が大きい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
従来の技術において、米国特許第３６７８８９６号に開
示されたボールチェーンコンベアは、搬送チューブ内に
おけるトナーの占有空間が限られ搬送効率が低く、また
チューブ内に漏れ出したトナーがボールチェーンにより
チューブ内壁に押し付けられ固められてトナーづまりを
発生するという欠点を有しており、特開昭５５−４５０
１２号公報はトナーの搬送にコイルバネベルトを用いる
事を開示しているがクリーニング手段から現像手段への
搬送に複数の搬送手段を備えており機構が複雑であると
共に複数の搬送手段の連結機構部分でトナーの搬送不良
や漏れが生じやすいという欠点を有している。特開昭６
１−２４９０６１号公報に開示されたトナー搬送方式に
おいても充分に搬送機構が簡略化されておらず複数の搬
送手段の連結機構部分でトナーの搬送不良や漏れが生じ
やすいと共に、トナー補給についてはトナー濃度制御手
段からの信号に基づいてスクリューローラの回転を制御
する必要があり装置を制御する機構も複雑であるという
欠点を有している。

【０００９】そこで本発明は上記の様な課題を解決する
もので、その目的とするところは上記欠点のない新たな
トナー搬送及びトナー補給方式を提案し、簡単な機構で
小型化が容易な画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、感光体に露光して形成された潜像にトナーを現像し
て顕像化する現像手段と、該現像手段で消費されるトナ
ーを補給するためにトナーを貯蔵するトナー容器と、前
記現像手段と前記トナー容器と連通して循環移動するト
ナー搬送手段とを有する画像形成装置において、前記ト
ナー搬送手段を駆動する駆動手段の回転軸と前記トナー
容器の内部のトナーを撹拌する撹拌手段の回転軸が同一
である事を特徴とする。

【００１１】本発明の画像形成装置は、前記トナー容器
内のトナーを撹拌する撹拌手段が上向きのトナー搬送力
を発生する手段を有する事を特徴とする。

【００１２】

【００１３】

【作用】本発明者等は、従来のトナー搬送機構が持って
いた複雑で複数の搬送手段の連結機構部分でトナーの搬
送不良や漏れが生じやすいという欠点等を改善するため
に単一のトナー搬送手段を循環移動させる新規のトナー
搬送機構を考案した。

【００１４】即ち、トナー搬送手段を循環移動させてそ
の循環移動経路に、トナーの供給を必要とする現像手
段、トナーを補給するためのトナー容器、さらにはトナ
ーの回収を必要とするクリーニング手段を配設し、それ
ぞれの部分のトナー量とトナー搬送手段に搬送されてい
るトナー量との関係でトナー搬送手段にトナーの吸収と
放出を行なわせることを実現すれば、簡単な単一の搬送
手段に自動的に画像形成装置の全てのトナー搬送とトナ
ー補給を行なわせる事が可能となる。

【００１５】そこで、本発明者等が循環移動するトナー
搬送機構を製作して実験を行なったところ初期的にはき
わめて良好なトナー搬送結果が得られたが、長時間の連
続動作等においてはトナー搬送手段に搬送されているト
ナーの凝集やトナー搬送手段の循環移動経路のトナー詰
まりが発生する場合が見られた。本発明者等はさらにこ
の様な不具合を改善するためにトナー搬送機構を製作し
て実験を繰り返し、本発明に開示する構成により長期的
な信頼性にも優れた新規のトナー搬送機構が実現できる
ことを確認した。

【００１６】本発明のトナー搬送手段の循環移動経路内
に該トナー搬送手段のトナーを搬送する空間を狭める搬
送制限手段を有するという構成によれば、循環するトナ
ーが搬送制限手段部分を通過する際に押し動かされるた
めトナーが次第に凝集する事を防止することができる。

【００１７】さらに搬送制限手段がトナー搬送手段の搬
送する空間を狭めている部分に前記トナー搬送手段と前
記トナー容器が連通する手段を有する事により、トナー
容器からトナー搬送手段への移動経路のトナーが搬送制
限手段で動かされて凝集が防止されるためトナー容器か
らのトナーの供給が安定して行なわれる。さらにトナー
容器からトナーが供給される部分のトナー搬送手段の搬
送する空間が搬送制限手段で狭められているためトナー
搬送手段がトナーで満杯になることがなく、トナーが循
環搬送経路に詰まることが防止できる。

【００１８】さらに搬送制限手段がトナー搬送手段の駆
動手段である事により、新たな機構の追加を必要とせず
に上記の効果が実現できる。

【００１９】またトナー搬送手段を駆動する駆動手段の
回転軸とトナー容器の内部のトナーを撹拌する撹拌手段
の回転軸が同一である事により、トナー搬送機構とトナ
ー容器の内部撹拌が簡単な機構で実現できると共に、上
記の搬送制限手段がトナー搬送手段の駆動手段である事
と合わせ、上記の搬送制限手段がトナー搬送手段の搬送
する空間を狭めている部分でトナー搬送手段とトナー容
器が連通しているという構成が簡単に画像形成装置内の
空間利用効率が高い状態で実現できる。

【００２０】さらにまたトナー容器内のトナーを撹拌す
る撹拌手段が上向きのトナー搬送力を発生する手段を有
する事により、トナー容器内のトナーの重量により発生
するトナー容器からトナー搬送手段へのトナーの供給圧
力が撹拌手段による上向きのトナー搬送力で緩和され、
トナー搬送手段へのトナーの供給が安定して行なわれて
トナーが循環搬送経路に詰まることが防止される。

【００２１】

【実施例】以下実施例に従って本発明の画像形成装置に
ついて詳しく説明する。

【００２２】図１は本発明の一実施例を示す画像形成装
置の要部断面図であって、まず本機の画像形成プロセス
について説明する。

【００２３】感光ドラム１はアルミドラムからなる導電
性基体上に有機感光体からなる感光層を形成したもので
あり、帯電ローラ２は矢印１ａ方向に回転する感光ドラ
ム１に従動しながら感光ドラム１を帯電させる。尚、帯
電ローラ２は図示省略した押圧機構によって感光ドラム
１に向かって押圧され、バイアスが印加されている。

【００２４】次に、図示省略するレーザ放射装置により
放射され、走査モータ４２により回転される走査ミラー
４１により走査され、レンズ４３、ミラー４４により感
光ドラム１に入射させられる光ビームによって、感光ド
ラム１上に像露光がされ潜像が形成される。

【００２５】次に、現像部１０においてトナーを貯蔵す
る貯蔵部１４内のトナーが、トナーを撹拌しながら回転
する供給ローラ１３により回転する現像ローラ１１の表
面にコーティングされ、この現像ローラ１１の表面にコ
ーティングされたトナーは、例えばステンレス鋼板等の
弾性体で形成されて現像ローラ１１の外周に当接してい
る規制ブレード１２と摺擦する事によって、薄層化され
るとともに摩擦帯電をされる。現像ローラ１１にはバイ
アスが印加されており、薄層化したトナー層は感光ドラ
ム１へと搬送され、現像ローラ１１と感光ドラム１が圧
接して構成するニップ部で感光ドラム１の潜像に反転現
像される。

【００２６】次に、感光ドラム１に現像されたトナー像
は、図示省略した押圧機構によって感光ドラム１に向か
って押圧され感光ドラム１上のトナー像とは逆極性のバ
イアスを印加されている転写ローラ５と感光ドラム１に
より挟まれて搬送される記録紙３に転写される。尚、記
録紙３は給紙ローラ４により転写部分へと送られトナー
像の転写を受けた後、定着ローラ６による加熱によりト
ナー像が定着され、排紙ローラ７により矢印３ａの方向
に排出される。

【００２７】次に、クリーニング部２０において転写残
りのトナーは感光ドラム１に圧接しているクリーニング
ブレード２１によって掻き取られ、クリーニングされた
感光ドラム１は再び次の画像形成プロセスへ移行が可能
となる。

【００２８】尚、搬送部材３１は循環移動をしており、
画像形成により現像部１０において消費され減少する貯
蔵部１４内のトナーは、減少するとほぼ同時に現像部１
０内を移動する搬送部材３１により搬送されているトナ
ーが落下することで自動的に補給され、クリーニング部
２０において掻き取られたトナーは、クリーニング部２
０内を移動する搬送部材３１に落下して搬送され現像部
１０でのトナーの補給に使われる。

【００２９】図２は図１の実施例におけるトナー搬送機
構を示す図であり、図２（ａ）は本発明のトナー搬送機
構の上面断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印ｂに示
される断面の側面断面図であり、また図３は図２に示し
た撹拌部材３７の形状を示す斜視図である。図２及び図
３を用いて図１に示した実施例のトナー搬送機構につい
てさらに詳しく説明する。

【００３０】搬送部材３１はコイルバネであり矢印３１
ａの方向に、駆動軸３３から駆動が伝えられる駆動ギヤ
３２により駆動が与えられ、トナー容器３５と連通する
供給窓３４、現像部１０、クリーニング部２０を順次通
って循環移動する。搬送部材３１であるコイルバネを駆
動ギヤ３２の溝とコイルバネの素線を係合させることで
駆動することにより、駆動に際しコイルバネ内のトナー
を搬送している空間に駆動ギヤ３２の歯がくい込む事と
なり、搬送部材３１であるコイルバネの搬送空間が狭め
られて搬送されているトナーは強制的に動かされ、搬送
されているトナーの凝集が防止される。

【００３１】循環移動する搬送部材３１はまず、トナー
を補給する手段であるトナー容器３５と連通する供給窓
３４を通過する。トナー容器３５は搬送部材３１の循環
移動経路の上方に配置されており、トナー容器３５内の
トナーは駆動軸３３から駆動が伝えられる撹拌部材３７
の回転により撹拌されて流動状態にある。尚、トナー容
器３５には蓋部材３６が設けられており、トナー容器３
５への外部からのトナーの補給が可能となっている。

【００３２】搬送部材３１が供給窓３４を通過する際、
搬送部材３１がトナーで満たされていない場合はトナー
容器３５内のトナーは供給窓３４から搬送部材３１に落
下するが、搬送部材３１は駆動ギヤ３２によって搬送空
間が狭められた状態にあるためトナー容器３５からトナ
ーが落下しても搬送部材３１内のトナー量は本来搬送可
能なトナー量に対して少ない量で保たれる。さらに撹拌
部材３７には図３に示した様にその回転に伴ってトナー
容器３５内のトナーに上向きの搬送力を発生する傾斜面
３８が設けられており、これによりトナー容器３５内の
トナーの重量による圧力でトナーが搬送部材３１に押し
込まれる事が防止され搬送部材３１のトナー搬送量は適
量に保たれる。尚、傾斜面３８の回転軸に垂直な平面に
対して傾斜する角度は、トナーの安息角以下であること
が良好な上向きの搬送力を発生するために好ましい。

【００３３】一方搬送部材３１がトナーで満たされた状
態で供給窓３４へ循環移動してきた場合は、搬送部材３
１が駆動ギヤ３２によって搬送空間を狭められた状態に
なる際に、搬送部材３１内部のトナーは押し出され移動
可能な空間である供給窓３４へ移動する。ここでトナー
供給窓３４の上方にあるトナー容器３５内のトナーには
撹拌部材３７の傾斜面３８により上向きの搬送力が加え
られており、駆動ギヤ３２によって搬送部材３１から供
給窓３４に押し出されたトナーは供給窓３４を詰まらせ
ることなくトナー容器３５へと移動する。トナーで満た
された状態で供給窓３４へ循環移動してきた搬送部材３
１は、以上の動作で供給窓３４を通過する際に搬送して
いるトナーの一部をトナー容器３５に移動させ、トナー
搬送量が適量に保たれて供給窓３４を通過する。

【００３４】供給窓３４を通過して一定量のトナーを搬
送している搬送部材３１は、駆動ギヤから離れて現像部
１０へ移動する。現像部１０において貯蔵部１４内のト
ナーが搬送部材３１に接する量蓄えられていない場合、
搬送部材３１に搬送されているトナーは貯蔵部１４に落
下する。搬送部材３１は現像部１０を画像形成の幅方向
に横切っており、貯蔵部１４内のトナーが搬送部材３１
に接する量蓄えられていない場合に搬送しているトナー
を落下し、貯蔵部１４内のトナーが搬送部材３１に接す
る量蓄えられている場合にはそのまま搬送しているトナ
ーを保持して移動するため、搬送部材３１の循環移動に
よって貯蔵部１４のトナー量は画像形成の幅方向につい
てほぼ搬送部材３１に接する量で一定となる。

【００３５】供給窓３４を通過してトナー搬送量が調整
されて現像部１０において必要に応じてトナーを落下さ
せた搬送部材３１はケーシングの内側にガイドされて方
向を変えてクリーニング部２０を通過する。クリーニン
グ部２０においてクリーニングブレード２１により掻き
取られたトナーは重力の作用により搬送部材３１に落下
し、搬送部材３１が完全にトナーに満たされた状態でな
ければ、この落下したトナーは搬送部材３１によって運
ばれる。前述のように搬送部材３１は駆動ギヤ３２によ
って搬送空間が狭められた状態でトナー搬送量が調整さ
れているためトナーに満たされた状態ではなく、しかも
現像部１０とクリーニング部２０でのトナーの収支を考
えると現像部１０では感光ドラムに現像されたトナー量
が減少しクリーニング部２０では感光ドラムに現像され
たトナーの一部の記録紙３に転写されなかった転写残り
の少量のトナーが落下するため、現像部１０を通過した
後の搬送部材３１にはクリーニング部２０から落下する
トナーを搬送する余裕がある。このため、クリーニング
部２０で落下するトナーは搬送部材３１によって確実に
搬送されていく。

【００３６】供給窓３４、現像部１０、クリーニング部
２０を通過した搬送部材３１は再び供給窓３４へと循環
移動し、必要に応じてトナー容器３５からトナーが補給
されて動作を繰り返す。

【００３７】以上のように本発明の図１、図２、図３で
説明した実施例によれば搬送部材３１の循環移動によ
り、現像部２０で減少するトナーの自動的な補給とクリ
ーニング部２０で捕集されたトナーの現像部１０での再
利用が簡単な機構で実現できる。

【００３８】さらに、循環搬送する搬送部材３１の循環
搬送経路にその搬送空間を狭める手段を設けた事、駆動
ギヤ３２が搬送部材３１の搬送空間を狭めている部分に
トナー容器３５と搬送部材３１が連通する供給窓３４を
設けた事、トナー容器３５内を撹拌する撹拌部材３７に
上向きのトナー搬送力を発生する傾斜面３８を設けた事
により、トナーの凝集や詰まりが発生しない信頼性に優
れたトナー搬送機構が実現できる。

【００３９】さらに、搬送空間を狭める手段が搬送部材
３１の駆動手段である駆動ギヤ３２である事、及び搬送
部材３１を駆動する駆動ギヤ３２とトナー容器３５内を
撹拌する撹拌部材３７が同一の回転軸３３により駆動さ
れる事により、本発明の信頼性に優れたトナー搬送機構
が簡便な機構できわめて空間利用効率が高い状態で実現
でき、さらにトナー搬送機構への動力の伝達が簡便な機
構で可能となる。

【００４０】また、本実施例のトナー搬送機構は現像部
１０へのトナー補給量の調整等が自動的に行なわれるた
め、搬送部材３１と撹拌部材３７の駆動を行なう駆動軸
３３の駆動は特別な制御を必要とせず、駆動軸３３の駆
動を感光ドラム１や現像ローラ１１等の画像形成プロセ
スを駆動するモータと同一のモータから伝達される駆動
力で駆動する事が可能であり、これによりきわめて簡略
で制御が不用な動力伝達機構の画像形成装置が実現でき
る。

【００４１】さらにまた、現像部１０で減少するトナー
が自動的に補給されることを利用して現像部１０におい
てトナーを貯蔵する貯蔵部１４内のトナー量を小さくす
ることが可能であるため画像形成装置を小型化すること
ができ、また画像形成装置にトナーを外部から補給する
場所がトナー容器３５となり画像形成プロセスの機構部
分と離れた位置とすることができるため画像形成プロセ
スの機構部分に干渉することなくさまざまなトナーの補
給機構の実現が可能である。

【００４２】本発明のトナー搬送手段として用いる搬送
部材３１としては、循環移動が可能なベルトやチェーン
等を用いる事ができるが、本実施例の様にコイルバネを
搬送部材３１として用いると、従来例で前述した通りフ
レキシブルチェンとして利用できる事、及びコイルバネ
の収縮や振動でトナーの凝集状態を解除できる事等の効
果がある。特に図２（ａ）に示したように現像部１０、
クリーニング部２０を含めてトナー搬送機構を一体のケ
ーシングに納めた場合においても、コイルバネの伸縮性
を利用して循環搬送経路の長さを調整することなくコイ
ルバネを伸ばして循環搬送経路に取り付けることがで
き、構造が簡単で組立が容易な画像形成装置が実現でき
る。

【００４３】図４は図１及び図２で示した実施例の搬送
部材３１に用いるコイルバネを示す図であり、図４
（ａ）はコイルバネの断面図、図４（ｂ）はコイルバネ
の一部の側面図あって、ｐはコイルバネのピッチ、ｄは
コイルバネの素線の径、Ｄは平均コイル径、αはピッチ
角である。

【００４４】搬送部材３１に用いるコイルバネの条件と
しては、トナーをかき分ける力を大きく発生させること
なく必要な機械的強度や耐久性を得るために素線径ｄは
０．２〜１ｍｍの範囲が好ましく、０．３〜０．６ｍｍ
の範囲がさらに好ましい。またコイルバネに対してトナ
ーの出入りが容易に行なわれるためにコイルバネの素線
間の間隙であるｐ−ｄが１ｍｍ以上であることが好まし
く、さらに２ｍｍ以上であることが好ましい。また、コ
イルバネによりトナーが良好に搬送されるためにコイル
バネのピッチｐがコイルバネの外径であるＤ＋ｄの２倍
以内であることが好ましく、さらに１倍以内であること
が好ましい。搬送部材３１に用いるコイルバネの材質と
しては、強度や耐久性が得られることから金属バネが望
ましく、一般的に金属バネに用いられるステンレス鋼等
の炭素鋼や銅合金、またはニッケル合金等の材料による
ものを使用することができる。尚、本実施例に用いるエ
ンドレス状態のコイルバネは、両端にフックを形成した
一本のコイルバネの両側のフック同志を係合させる事
や、コイルバネの両端を溶接する事や接着剤で接着する
事等によって得ることができる。

【００４５】図５は図１及び図２で説明した実施例に用
いる駆動ギヤ３２の形状を示す図であり、図５（ａ）は
駆動ギヤ３２の上面図、図５（ｂ）は駆動ギヤ３２の側
面図であり、図５（ｃ）は駆動ギヤ３２の改良例を示す
側断面図であり、ｅは歯底の幅であり、βははすば歯車
のねじれ角である。

【００４６】図１及び図２で説明した実施例の様に、搬
送部材３１にコイルバネを用いて駆動ギヤ３２の溝とコ
イルバネの素線を係合させることで駆動する事は、前述
した様にコイルバネ内の空間に駆動ギヤ３２の歯がくい
込む事で搬送部材３１であるコイルバネの搬送空間を狭
める事ができるという効果の他に、トナーの中でも確実
に滑ることなく搬送部材３１が駆動できる事、駆動ギヤ
３２以外の部分でコイルバネが曲率を持って移動する部
分があっても摩擦に勝る駆動力を得られる事、さらにま
た駆動ギヤ３２の溝とコイルバネの素線とが係合する際
にコイルバネに不規則な振動が与えられてコイルバネ付
近にあるトナーの流動性を良好にする事等の効果が得ら
れるためきわめて好ましい。ここで、図５を用いて良好
な駆動ギヤ３２の条件について説明する。

【００４７】コイルバネを駆動ギヤ３２の溝とコイルバ
ネの素線を係合させることで駆動する場合にコイルバネ
の素線は駆動ギヤ３２の溝に入り込むが、この際に駆動
ギヤ３２の溝付近にあるトナーはコイルバネの素線によ
り駆動ギヤ３２の溝に押し込まれる。ここで押し込まれ
たトナーが凝集して且つ搬送部材３１の駆動を繰り返す
度にこのトナー凝集物が増えていった場合は駆動ギヤ３
２の溝は次第に埋められてしまい搬送部材３１の駆動が
困難となる。本発明者等が実験したところ、駆動ギヤ３
２の歯底の幅ｅをコイルバネの素線の径ｄより大きくす
ることで駆動ギヤ３２の溝でのトナー凝集物の増加は減
少し、歯底の幅ｅをコイルバネの素線の径ｄより０．２
ｍｍ大きくした場合についてはトナー凝集物の増加は殆
ど観察されることがなくなった。即ち、歯底の幅ｅはコ
イルバネの素線の径ｄより大きいことが好ましく、コイ
ルバネの素線の径ｄより０．２ｍｍ以上大きいことがさ
らに好ましい。尚、コイルバネと駆動ギヤ３２の組合せ
以外についても、搬送手段と駆動手段が係合する部分に
ついてはその間に挟まれたトナーが移動できる間隙が存
在する事が好ましい。

【００４８】また、コイルバネを駆動する駆動ギヤ３２
は平歯車であっても可能であるが、平歯車でコイルバネ
を駆動する場合については、コイルバネの移動方向に対
して傾いているコイルバネの素線を垂直な平歯車の歯面
で押して駆動する事となるためにコイルバネの素線にモ
ーメントが与えられコイルバネが変形しやすいと共に、
本発明のコイルバネ内の空間に駆動ギヤ３２の歯がくい
込む事についても、くい込む量を増やす事が困難であ
る。一方、図５（ｂ）に示されるはすば歯車を用いる場
合、はすば歯車のねじれ角βを図４（ｂ）において示さ
れるコイルバネのピッチ角αとほぼ同じ値とする事でコ
イルバネの素線に与えられるモーメントはなくす事がで
きるためにコイルバネの変形をなくすことができ、さら
に駆動ギヤ３２の歯がコイルバネ内の空間にくい込む量
を増やす事ができるためきわめて好ましい。

【００４９】さらにまた、コイルバネを駆動する駆動ギ
ヤ３２を図５（ｃ）に示す様に歯底の深さが駆動軸方向
に変化して中央が深くなる歯底断面のものとする事によ
り、駆動ギヤ３２の部分でコイルバネが駆動方向に垂直
な方向についての位置を規制する事ができ、搬送部材３
１であるコイルバネが上下動して循環搬送経路のケーシ
ングと摩擦することが防止され、耐久性に優れたトナー
搬送機構を実現する事ができる。

【００５０】図６は本発明の実施例における画像形成装
置のトナー補給を示すトナー容器部分の断面図である。
本発明の画像形成装置は画像形成プロセスの機構部分に
干渉することなくさまざまなトナーの補給機構の実現が
可能であり、さらにまた画像形成を行なう幅方向につい
てのトナーの補給等が循環移動する搬送部材３１により
行なわれるため、画像形成を行なう幅に関係することな
く小型の容器によるトナー補給が可能である。

【００５１】図６において、トナー補給容器５０は内部
にトナーを収容しトナーが出入りするためにスライドし
て開閉が可能なトナー補給容器開閉蓋５１を備えて、本
発明の画像形成装置のトナー容器３５の蓋部材３６に着
脱が可能となっている。蓋部材３６にはトナー補給容器
５０の位置決めをして装着を容易にする係合突起５２
と、トナー容器３５へのトナーの出入りのためにスライ
ドして開閉が可能なトナー容器開閉蓋５３が設けられて
おり、係合突起５２で位置決めされて装着されたトナー
補給容器５０のトナー補給容器開閉蓋５１とトナー容器
開閉蓋５３が同時に開かれてトナー補給容器５０からト
ナー容器３５へのトナーの補給が行なわれる。トナー補
給容器５０をトナー容器３５の上方に装着する事で、特
別な機構なしに重力による落下でのトナー補給が可能で
ある。

【００５２】ここで、トナー容器３５に収容可能なトナ
ー量をトナー補給容器５０に収容するトナー量より大き
くすることで、トナー補給容器５０から落下したトナー
は全てトナー容器３５に落ちきることができ、トナー容
器３５内にはトナーを撹拌する撹拌部材３７が設けられ
ているために補給したトナーはブリッジを形成する事な
く全て画像形成に使用することができる。またトナー容
器開閉蓋５３がトナー補給容器開閉蓋５１より大きいこ
とにより、トナー補給容器５０からのトナーの落下が容
易に行なわれトナーが詰まる事なくは全てトナー容器３
５に落ちきることが可能である。

【００５３】前述したように本発明の画像形成装置は循
環移動する搬送部材３１により画像形成を行なう幅に関
係することなく小型の容器によるトナー補給が可能であ
り、且つ少量のトナーが画像形成装置に補給された場合
も搬送部材３１によって現像部１０の画像形成を行なう
幅全体にわたってトナーを補給する事ができる。トナー
補給容器５０を小型として画像形成装置に少量づつトナ
ーを補給する事については、トナー補給容器５０内での
トナーの自重による凝集が少ない事、トナー補給容器５
０の輸送や取扱いが容易になる事、トナーが画像形成装
置内で保存される期間を短くする事ができるためトナー
が画像形成装置内で劣化する事が防止できる事、トナー
の補給を行なうトナー補給容器開閉蓋５１を小さくする
事ができるためトナー補給の操作でトナーで周囲を汚染
する可能性を極小にできる事等の効果がある。トナー補
給容器５０のトナー収容量としては、ユーザーが不便を
感じない程度の連続した画像出力が可能な最低量が好ま
しく、５〜５０ｇが好ましい。またトナー補給容器開閉
蓋５１の大きさについては、トナーで周囲が汚染された
場合にも簡単に指で拭き取りが可能な事から辺の長さが
４０ｍｍ以下である事が好ましい。

【００５４】また、本発明の画像形成装置は画像形成プ
ロセスの機構部分から離れた位置にトナー容器３５及び
トナー補給容器５０の装着部を配設する事が可能である
ため、トナー容器３５及びトナー補給容器５０の装着部
を画像形成装置の側面から視認可能な位置に設置してト
ナー容器３５の少なくとも一部を透明な材料で形成する
事により、トナー量の確認を容易とする事ができる。さ
らにトナー容器３５内のトナーを撹拌する撹拌部材３７
にトナー容器３５の内壁のトナーをかき落とす部材を設
けることによりさらにトナー量の確認を容易にする事が
できる。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、トナ
ーの凝集や詰まりが発生しないトナー搬送機構が実現で
きる。さらに、クリーニング手段で捕集したトナーを現
像手段に自動的に補給するのでトナーの再利用ができ
る。

【００５６】さらに本発明によればトナー搬送機構が簡
略に実現できるだけでなく、現像手段におけるトナー貯
蔵量を少なくでき、またトナー補給手段の位置が自由に
設定でき、トナー補給手段の小型化が容易である等の効
果があり、簡単な機構で小型の画像形成装置を提供する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す要部断
面図。

【図２】（ａ）は図１の実施例のトナー搬送機構の上面
断面図、（ｂ）は図２（ａ）の矢印ｂに示される断面の
側面断面図。

【図３】図１の実施例の撹拌部材の斜視図。

【図４】（ａ）は図１の実施例の搬送部材であるコイル
バネの断面図、（ｂ）は図１の実施例の搬送部材である
コイルバネの一部の側面図。

【図５】（ａ）は図１の実施例の駆動ギヤの上面図、
（ｂ）は図１の実施例の駆動ギヤの側面図、（ｃ）は図
１の実施例の駆動ギヤの改良を示す側断面図。

【図６】本発明の画像形成装置のトナー補給を示す断面
図。

【符号の説明】

１ ・・・ 感光ドラム ２ ・・・ 帯電ローラ ３ ・・・ 記録紙 ４ ・・・ 給紙ローラ ５ ・・・ 転写ローラ ６ ・・・ 定着ローラ ７ ・・・ 排紙ローラ １０ ・・・ 現像部 １１ ・・・ 現像ローラ １２ ・・・ 規制ブレード １３ ・・・ 供給ローラ １４ ・・・ 貯蔵部 ２０ ・・・ クリーニング部 ２１ ・・・ クリーニングブレード ３１ ・・・ 搬送部材 ３２ ・・・ 駆動ギヤ ３３ ・・・ 駆動軸 ３４ ・・・ 供給窓 ３５ ・・・ トナー容器 ３６ ・・・ 蓋部材 ３７ ・・・ 撹拌部材 ３８ ・・・ 傾斜面 ３９ ・・・ 蓋開閉部材 ４１ ・・・ 走査ミラー ４２ ・・・ 走査モータ ４３ ・・・ レンズ ４４ ・・・ ミラー ５０ ・・・ トナー補給容器 ５１ ・・・ トナー補給容器開閉蓋 ５２ ・・・ 係合突起 ５３ ・・・ トナー容器開閉蓋

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−246780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−45012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−184969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−102269（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−161971（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−125670（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89281（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−112762（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭49−16749（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体に露光して形成された潜像にトナー
   を現像して顕像化する現像手段と、該現像手段で消費さ
   れるトナーを補給するためにトナーを貯蔵するトナー容
   器と、前記現像手段と前記トナー容器と連通して循環移
   動するトナー搬送手段とを有する画像形成装置におい
   て、前記トナー搬送手段を駆動する駆動手段の回転軸と
   前記トナー容器の内部のトナーを撹拌する撹拌手段の回
   転軸が同一である事を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記トナー容器内のトナーを撹拌する撹拌
   手段が上向きのトナー搬送力を発生する手段を有する事
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。