JP5251738B2 - トナー補給容器、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置および当該画像形成装置の現像器にトナーを補給するトナー補給容器に関する。

一般に、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像に現像器からトナーを供給して顕像化し、当該顕像化されたトナー像を記録シート上に転写した後、熱定着して画像形成が行われる。
通常、トナーは、大容量のトナー補給容器に貯蔵され、トナーの消費量に応じて現像器に必要な量だけ補給するように構成されている。

この際、トナー補給容器から現像器へのトナーの補給量が少なすぎると現像器内のトナー不足による画像不良が生じ、反対に補給量が多すぎるとトナー詰まりなどの不都合が生じるので、トナー補給量を的確に制御する必要がある。
そのため、従来では、トナー補給容器から現像器に至るまでの補給経路途中に、別途トナーの定量的な供給制御が可能なトナー供給機構を設けているのが一般的であり、例えば、特許文献１には、トナー補給容器と現像器との間の補給経路途中に経路内径とほぼ等しい径のコイルスプリングを配設し、その回転量を制御することにより、現像器へのトナー供給量を調整するように構成されている。

特開２００５−９９５９３号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、現像器へのトナー補給のため、トナー補給容器から補給路にトナーを排出する第1の機構と、排出されたトナーを定量制御しながら現像器へ補給する第２の機構が必要となるため、装置の小型化に支障があるばかりでなく、部品点数並びに組立て工数が多く、低コスト化の妨げとなっている。
本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであって、トナー補給のための容量を確保しつつ、直接現像器に定量的にトナー補給することができるトナー補給容器および当該トナー補給容器を備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るトナー補給容器は、トナーを収納する容器本体と、当該容器本体内部に回転自在に配設され、外部から回転力を受けて、内部のトナーを前記容器本体の一部に形成された排出開口部に向けて搬送する搬送部材とを有するトナー補給容器であって、前記搬送部材は、円筒状の回転体の周面部分にスクリュー状の羽根部材が立設されてなると共に、前記容器本体の底部内面は、前記搬送部材の回転軸とほぼ同軸上の仮想の円筒体の内周面の一部を含む円筒状曲面部を有し、前記搬送部材の前記スクリュー状の羽根部材の稜線部が、前記底部内面の前記円筒状曲面部にほぼ摺接した状態で回転駆動されるように当該円筒状曲面部の曲率半径が設定されており、前記搬送部材における前記円筒状の回転体は、前記トナーの搬送方向における下流側に配され、その周面に開口部がない第１の円筒部と、当該第１の円筒部より前記トナーの搬送方向上流側に配され、周面に開口部が存する第２の円筒部とからなることを特徴とする。

上記構成により、円筒状の回転体の内部にトナー収容スペースを確保しつつ、当該回転体の周面に設けられた羽根部材の稜線部が容器本体の底部の円筒状曲面部とほぼ摺接した状態で回転駆動されるため、隣り合う羽根部材と、容器本体の底部内面と、回転体外周面とによって規定された空間にトナーが捕捉されながら搬送されるため、搬送部材の単位回転量当りにおけるトナーの送出量をほぼ一定とすることができ、現像器へのトナー供給量の制御を容易に行うことができる。

さらに、トナーの搬送方向上流側に配された第２円筒部の周面には開口部が設けられているため、円筒状の回転体の円筒内部に存在するトナーが、トナー搬送方向上流側において第２円筒部の開口部から円筒外部へと容易に移動することができ、そして羽根部材によって排出開口部へと搬送されることにより、トナー補給容器から排出されずに残留するトナーを減じることができる。

また、本発明の一態様に係るトナー補給容器は、トナーを収納する容器本体と、当該容器本体内部に回転自在に配設され、外部から回転力を受けて、内部のトナーを前記容器本体の一部に形成された排出開口部に向けて搬送する搬送部材とを有するトナー補給容器であって、前記搬送部材は、円筒状の回転体の周面部分にスクリュー状の羽根部材が立設されてなると共に、前記容器本体の底部内面は、前記搬送部材の回転軸とほぼ同軸上の仮想の円筒体の内周面の一部を含む円筒状曲面部を有し、前記搬送部材の前記スクリュー状の羽根部材の稜線部が、前記底部内面の前記円筒状曲面部にほぼ摺接した状態で回転駆動されるように当該円筒状曲面部の曲率半径が設定されており、前記スクリュー状の羽根部材は、前記円筒状の回転体から前記トナーの搬送方向上流側にさらに旋回しつつ延設され、内部に前記円筒状の回転体が存在しない延設部を有することを特徴とする。
上記構成により、円筒状の回転体の内部にトナー収容スペースを確保しつつ、当該回転体の周面に設けられた羽根部材の稜線部が容器本体の底部の円筒状曲面部とほぼ摺接した状態で回転駆動されるため、隣り合う羽根部材と、容器本体の底部内面と、回転体外周面とによって規定された空間にトナーが捕捉されながら搬送されるため、搬送部材の単位回転量当りにおけるトナーの送出量をほぼ一定とすることができ、現像器へのトナー供給量の制御を容易に行うことができる。
また、円筒状の回転体の円筒内部に存在するトナーが、当該円筒状の回転体が存在しない羽根部材の延設部において、円筒外部へと容易に移動することができ、そして羽根部材によって排出開口部へと搬送されることにより、トナー補給容器から排出されずに残留するトナーを減じることができる。

さらに、前記スクリュー状の羽根部材の、前記第１の円筒部に形成された部分のピッチは、ほぼ一定であってもよい。
また、さらに、前記スクリュー状の羽根部材の、前記円筒状の回転体に形成された部分のピッチは、ほぼ一定であってもよい。
これにより、隣り合う羽根部材と、容器本体の底部内面と、円筒外周面とによって規定された空間に捕捉されたトナーに余計な圧力がかかってトナーの密度に変化が生じるのを防止し、搬送部材の回転量に対する排出トナー量（重量）を一定に保つことができる。

また、ここで、前記スクリュー状の羽根部材のピッチは、前記トナーの搬送方向の上流側よりも下流側のほうが小さくてもよい。
これにより、トナー搬送方向上流側のほうが下流側よりも搬送部材の回転に対するトナーの搬送方向への移動量が大きくなり、搬送方向上流側に存在するトナーを速やかに下流側へと搬送して、トナー補給容器交換時までトナーを安定して排出させることができる。

ここで、さらに、前記排出開口部は、前記容器本体の底部の一部もしくは側壁の一部であって、前記トナーの搬送方向における終端部に臨む位置に形成されていてもよい。
これにより排出されずに容器本体内部に残留するトナーの量を可及的に減じて、トナー補給容器の交換時期を延ばしてユーザの利便性に資することができる。
また、前記排出開口部は、前記容器本体の底部であって、かつ、前記円筒状曲面部の範囲内に形成されていてもよい。

さらに、前記排出開口部は、前記容器本体の側壁であって、前記容器本体を前記搬送部材の回転軸方向から見た場合に、前記搬送部材の前記円筒状の回転体の外周面と、前記底部の前記円筒状曲面部の内周面に挟まれた範囲内に形成されていてもよい。
これにより円筒内部に存在するトナーが自重により排出開口部から流出するのを防止して、羽根部材によって搬送されたトナーのみが排出開口部から排出されるため、トナー排出量をより厳密に制御することができる。

また、本発明を上記の特徴を備えたトナー補給容器を用いた画像形成装置とすることもできる。この場合においても、上記と同様の効果が得られる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るトナー補給容器および現像器の概略構成を表す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るトナー補給容器の概略構成を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明の実施の形態に係るコイルスクリューの外観斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係るトナー補給容器の側面断面図であり、（ｂ）は、当該トナー補給容器の正面断面図である。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した場合を例にして説明する。
（１−１．プリンタの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタ１の全体構成を示す概略断面図である。同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
（１−２．画像プロセス部の構成）
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、および、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。

作像部３０Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、１次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙ、トナー補給容器３６Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。
他の作像部３０Ｍ〜３０Ｋについても、作像部３０Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。

中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。

この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
トナー補給容器３６Ｙ〜３６Ｋは、それぞれＹ、Ｍ，Ｃ、Ｋ色のトナーを収容する容器であり、収容している色に対応する現像器３３Ｙ〜３３Ｋのいずれかにトナーを供給する。

ここで、現像器３３Ｙ〜３３Ｋには、それぞれ上方へと延びるトナー供給路３７Ｙ〜３７Ｋ（図２参照）が付設されており、各トナー供給路を介して上記供給が行われる。
感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に形成された静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されてＹ〜Ｋ色のトナー像となるが、各色のトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて１次転写されるように、各静電潜像の形成はそれぞれタイミングをずらして実行される。

１次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに２次転写位置４６方向に移動する。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを２次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から記録シートＳを２次転写位置４６に給送し、２次転写ローラ４５の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シートＳ上に２次転写される。

２次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送され、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により記録シートＳに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
（１−３．トナー補給容器３６Ｙの構造）
図２は、トナー補給容器３６Ｙを現像ユニット３３Ｙに装着した状態における外観斜視図である。

同図に示すように、トナー補給容器３６Ｙは、現像器３３ＹのＸ方向側の端部の上方に位置している。
図３は、トナー補給容器３６Ｙのコイルスクリュー１６２を除いた容器部分を、図２の仮想平面Ｐで切り欠いた一部切欠斜視図である。
トナー補給容器３６Ｙは、同図に示すように、トナー補給容器本体１６１と、コイルスクリュー１６２と、カップリング部材１６３と、キャップ１６４からなる。

なお、トナーの充填は、装置に装着前の段階でトナー補給容器本体１６１をキャップ１６４の位置が上になる状態にして、当該キャップ１６４を取り外して行われる。本実施の形態では、コイルスクリュー１６２の内部が一番容積が大きいため、上記方法により効率的にトナー充填ができる。
トナー補給容器本体１６１は、トナーの収容部１６１ａと、トナー補給路１６１ｂとを有しており、両者は排出開口部１６１ｃ（図５（ｂ）参照）が設けられた垂直壁部１６１ｄで仕切られている。

カップリング部材１６３は、プリンタ１本体に設けられた駆動軸（不図示）と連結して、その回転力をコイルスクリュー１６２に伝達するためのものである。
当該カップリング部材１６３の軸部１６３ｃ（図５（ａ）参照）の先端部は、トナー補給容器本体１６１の−Ｘ方向側の側壁１６１ｓに形成された軸受穴（不図示）に外部から挿通され、容器本体内部において後述するコイルスクリュー１６２の端部支持部１６２ｊに連結される。なお、上記軸部１６３ｃは当該軸受穴に、トナー補給容器本体１６１内に収容されているトナーが漏出しないように密な状態で回転可能に挿通され、プリンタ本体に設けられた駆動軸からの回転力をコイルスクリュー１６２へと伝達して、当該コイルスクリュー１６２を矢印Ｒ方向に回転させる。

図４は、コイルスクリュー１６２の外観斜視図である。
同図に示すようにコイルスクリュー１６２は、矢印Ｒ方向の回転力を受けてトナーを図のＸ方向（以下、「トナー搬送方向」という。）に搬送する部材であって、円筒部１６２ｈと、３重螺旋部１６２ｄと、遮蔽部１６２ｅ,１６２ｆ,１６２ｇと、端部支持部１６２ｊとからなる。

３重螺旋部１６２ｄは、同方向に旋回する３条の螺旋状の羽根１６２ａ,１６２ｂ,１６２ｃが互いに１２０°位相をずらした状態で、そのＸ方向側の端部を含む部分（第１領域１６２１）が、円筒部１６２ｈの外周面に一体的に立設されると共に、その−Ｘ方向側に旋回して伸びる部分（第２領域１６２２）においては、回転軸方向と略平行に伸びるリブ１６２ｋおよび１６２ｍに連結されて補強され、その螺旋形状およびピッチ（隣り合う羽根同士の間隔）が保たれている。ただし、３重螺旋部１６２ｄが、このようなリブを設けなくてもその形状およびピッチ間隔を保てるような強度の素材によって形成されている場合は、リブ１６２ｋおよび１６２ｍを省略することも可能である。

また、３重螺旋部１６２ｄの羽根１６２ａ,１６２ｂ,１６２ｃのトナー搬送方向の最上流部には、当該羽根１６２ａ,１６２ｂ,１６２ｃを支持すると共に、上記カップリング部材１６３の軸１６３ｃ（図５（ａ）参照）を連結するための端部支持部材１６２ｊが形成されている。
端部支持部材１６２ｊの中心の位置には矩形の貫通孔１６２ｎ（図５（ｂ）参照）が設けられており、当該貫通孔１６２ｎに、カップリング部材１６３の軸１６３ｃが挿嵌され、この軸を介して外部の回転駆動力がコイルスクリュー１６２に伝達される。

３重螺旋部１６２ｄの羽根１６２ａ,１６２ｂ,１６２ｃの終端部（トナー搬送方向における最下流側）には、それぞれ遮蔽部１６２ｅ,１６２,１６２ｇが連接されており、コイルスクリュー１６２が所定の回転位置にあるとき、上記排出開口部１６１ｃを塞いでトナーの流出を防止するように構成される。
また、後述の図５（ｂ）に示すように、トナー補給容器本体１６１底面の、コイルスクリュー１６２の回転軸に垂直な断面の形状は、当該コイルスクリュー１６２の回転軸と同心上の半円となっており（以下、「半円筒部１６１ｔ」という）、この半円筒部１６１ｔの曲率半径は、３重螺旋部１６２ｄの各羽根１６２ａ,１６２ｂ,１６２ｃの稜線部（羽根の最外周部）が当該半円筒部１６１ｔの内周面に軽く摺接して回転できる程度の大きさに設定される。

図５（ａ）は、トナー補給容器３６Ｙの図２の仮想平面Ｐにおける断面を−Ｙ方向から見た図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ’線における矢視断面図である。
図５（ａ）に示すように、コイルスクリュー１６２の第２領域１６２２においては、円筒状の内壁（円筒部１６２ｈ）がないので、内部のトナー４０Ｙは下方の羽根１６２ａ〜１６２ｃ間に自在に流れ込み、羽根１６２ａ〜１６２ｃによってＸ方向へ搬送される。

第１領域１６２１まで搬送されてきたトナー４０Ｙは、当該第１領域１６２１にある円筒部１６２ｈの外周面と、３重螺旋部１６２ｄの隣接する２つの羽根およびトナー補給容器本体１６１の半円筒部１６１ｔの内面によって囲まれた空間で体積を規制されつつ、コイルスクリュー１６２の回転に伴ってＸ方向終端部の垂直壁部１６１ｄまで搬送され、排出開口部１６１ｃを介してトナー補給路１６１ｂへ排出される。

排出されたトナー４０Ｙは、トナー補給路１６１ｂの下方に接続されたトナー供給路３７Ｙを介して現像器３３Ｙ（図２参照）に供給される。
図５（ｂ）に示すように、排出開口部１６１ｃは、垂直壁部１６１ｄにおいて、円筒部１６２ｈの外周面と容器本体の半円筒部１６１ｔの内周面とで挟まれた範囲内に形成されており、特に、排出開口部１６１ｃの下の縁は、半円筒部１６１ｔの内周面と面一に形成され、当該半円筒部１６１ｔの内周面との間に段部がないように形成され、トナーの排出が円滑に行われるようになっている。

また、円筒部１６２ｈのＸ方向端部は、当該円筒部１６２ｈの回転軸にほぼ垂直な仮想平面上にあり、容器本体の垂直壁部１６１ｄの内壁は、円筒部１６２ｈの回転軸にほぼ垂直な平面上に存しており、円筒部１６２ｈのＸ方向端部が垂直壁部１６１ｄと略接した状態で当該円筒部１６２ｈが回転するように、コイルスクリュー１６２の回転軸方向における寸法が決定されている。

上述のように、３重螺旋部１６２ｄの隣り合う２つの羽根と、円筒部１６２ｈの外周面および半円筒部１６１ｔ内周面により囲まれた空間においてトナー４０Ｙを捕捉して搬送し、排出開口部１６１ｃより排出する構成により、コイルスクリュー１６２の単位回転数（例えば１回転）に対して排出開口部１６１ｃから送り出されるトナー量をほぼ一定とすることができるため、コイルスクリュー１６２の回転を制御することによりトナー補給量を精度よく制御することが可能となる。

なお、本実施の形態において、第２領域１６２２における３重螺旋部１６２ｄのピッチは、第１領域１６２１におけるピッチよりも大きく設定されている。これは、トナー搬送方向上流側における搬送力を大きくして、トナー補給容器３６Ｙ内におけるトナーが搬送方向下流側に多く分布するようにし、排出開口部１６１ｃから安定してトナーを排出するためである。ただし、第１領域１６２１における３重螺旋部１６２ｄのピッチは、一定であるのが好ましい。これは、第１領域１６２１においては、円筒部１６２ｈの外周面、隣り合う２つの羽根、および半円筒部１６１ｔ内周面によって規定された空間内に捕捉されたトナーは、第１領域１６２１の内側と外側との間を移動することが出来ないため、ピッチが変化すると、上記規定された空間内に捕捉されたトナーに余計な圧力がかかってトナー密度に変化が生じる等の原因により、トナー排出量（重量）の適切な制御が困難になることが考えられるためである。

また、図５（ｂ）より窺えるように、排出開口部１６１ｃは、コイルスクリュー１６２の回転軸の鉛直下方よりも回転方向下流側に若干ずれた位置に設けられている。これにより、トナー量が少なくなってトナーの喫水線が斜めに傾いたときでも補給量を安定させることができる。
ここで、円筒部１６２ｈの直径の大きさと、３重螺旋部１６２ｄの各羽根の幅（円筒部１６２ｈの外周面に垂直な方向における、円筒部１６２ｈ外周面から３重螺旋部１６２ｄの稜線までの長さ）との比については、以下のことが考えられる。羽根の幅ｗ（図５（ｂ）参照）が小さすぎると十分な搬送力が得られず、また、羽根の幅が大きすぎると相対的に円筒部１６２ｈの直径が小さくなり、排出開口部１６１ｃの安息角内に存在するトナー４０Ｙが自重によって排出開口部１６１ｃへと移動し流出してしまうので、排出量の安定性が悪化する。

上記に鑑みて、３重螺旋部１６２ｄの羽根の幅と円筒部１６２ｈの外径の比をｋ（＝（羽根の幅）／（円筒部１６２ｈの外径）とすると、０．０６≦ｋ≦０．１７の範囲であることが望ましい。
また、３重螺旋部１６２ｄの各羽根のリード（スクリュー状の羽根１条の１周分に相当する回転軸方向の幅）の範囲については、次のように考察される。すなわち、リードが小さすぎると、隣り合う羽根同士の間隔（ピッチ）が狭くなり、隣り合う羽根同士の間のスペースにトナーが詰まり、トナーがコイルスクリュー１６２と一緒に回転してしまうため、排出開口部１６１ｃへと搬送されなくなり、さらには、詰まったトナーが崩れて搬送されることもあるため、トナー搬送量および排出量の安定性が低下する。逆に、リードが大きすぎると、各羽根部材によりトナーを回転軸方向に搬送する力よりも周方向に搬送する力の方が大きくなり、トナーを排出開口部１６１ｃから押し出して排出する力が低下し、トナー補給量が不安定になるおそれがある。

そこで、安定したトナー補給量を得るため、リードの長さと円筒部１６２ｈの外径との比ｊ（＝（リードの長さ）／（円筒部１６２ｈの外径）は、３条螺旋の場合は、０．２７≦ｊ≦０．５６であることが望ましい。
ここで、本実施の形態において、コイルスクリュー１６２に立設されている螺旋状の羽根が３条であるのは、１条螺旋と比較して３条螺旋の方が、コイルスクリュー１６２を１回転させた場合に、排出開口部１６１ｃと当該排出開口部１６１ｃに対向する位置にある羽根との間の距離の変動を小さくすることができ、その結果、コイルスクリュー１６２の回転角による排出開口部１６１ｃへのトナーの送り出し量の変動が小さくなり、トナー補給量がより安定するという理由からである。この観点からすれば、４条以上であっても構わないが、多すぎるとピッチが狭くなって詰まりやすい。また、コイルスクリュー１６２の半回転分や１回転分を単位として補給量を制御するような構成にあっては、２条螺旋や１条螺旋であっても安定補給は可能である。

また、円筒部１６２ｈは、上述の通り、トナーを定量補給するための仕切りの役目を果たすので、その回転軸方向の長さは、当該定量補給するために十分な大きさである必要があり、そのためには少なくとも、排出開口部１６１ｃの直前において、隣接する羽根、および半円筒部１６１ｔ内周面によって規定される空間がコイルスクリュー１６２の１回転分について途切れなく確保できれば、第１領域１６２１は、トナー排出量を制御する機能を果たすと考えられることから、１ピッチ（＝（リードの長さ）／（条数））以上であることが望ましい。

なお、Ｙ色以外のトナー補給容器３６Ｃ〜３６Ｋについても、内包されるトナーの色が異なる以外はトナー補給容器３６Ｙと全く同一の構造であり、トナー補給容器３６Ｙと同様の機能を有するため、これらについての説明は省略する。
上述のように構成された各色のトナー補給容器３６Ｙ〜３６Ｋが、プリンタ１に装着され、制御部６０により不図示のモータが駆動制御されて、適量のトナーが各現像器に補給される。

すなわち、制御部６０は、各色の現像器のトナー消費量を所定の方法により取得し、各消費量に応じて対応する色のトナー補給容器のコイルスクリューを回転駆動して、必要な量のトナーを補給する。上述のように本実施の形態に係るトナー補給容器によれば、コイルスクリューの回転量に応じて定量的にトナー補給することができるので、適量のトナー補給が可能となる。

なお、現像器のトナー消費量を取得する方法として、ドットカウンタに基づきトナー消費量を算出する方法や、もしくは現像器にトナーの残存量を検出するセンサを設置する方法などが考えられるが、いずれも公知なのでここでの説明を省略する。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することが出来る。
（１）上記実施の形態においては、コイルスクリュー１６２の第２領域１６２２における３重螺旋部１６２ｄのピッチは、第１領域１６２１におけるピッチよりも大きいとしたが、これに限られず、例えば、第２領域１６２２における３重螺旋部１６２ｄのピッチは、トナー搬送方向上流側（−Ｘ方向側）ほど次第に大きくなる構成としてもよく、第１領域１６２１および第２領域１６２２において同一のピッチとしてもよい。
（２）上記実施の形態においては、円筒部１６２ｈの内周面は平滑な面であるが、これに限られず、以下のようにしてもよい。即ち、円筒部１６２ｈの内周面上に３重螺旋部１６２ｄとは逆方向の螺旋状の溝を刻設するか、もしくは、３重螺旋部１６２ｄとは逆方向のスクリュー状の羽根部材を立設するとしてもよい。このような構成を採ることにより、例えば、トナー補給容器３６内の残留トナー量が少なくなった場合など、第１領域１６２１において円筒部１６２ｈの内側に存在するトナーが、上記溝もしくは羽根部材によって第２領域１６２２まで搬送され、そこで、３重螺旋部１６２ｄの羽根と羽根との間の開口部から円筒部１６２ｈの外側へと移動し、３重螺旋部１６２ｄによって排出開口部１６１ｃへと搬送される。これにより、搬送されずにトナー補給容器３６内部に最後まで残留するトナーの量を減じ、より効率のよいトナー排出を実現することができる。
（３）上記実施の形態においては、３重螺旋部１６２ｄの第２領域１６２２は、リブ１６２ｋおよび１６２ｍで支持されている構成としたが、円筒部１６２ｈをその回転軸方向に長くして、３重螺旋部１６２ｄの第２領域１６２２の部分も当該円筒部１６２ｈの外周面上に立設するように構成することも可能である。

この場合において、円筒部１６２ｈの第２領域１６２２に該当する部分の周面には、内部のトナーが３重螺旋部１６２ｄの羽根の間に流れ込むことができるように、できるだけ開口部を設ける方が望ましく、また、この部分を、目の十分大きなメッシュ構造としてもよい。
（４）上記実施の形態においては、上記円筒部１６２ｈの周面には開口部が一切存在しないとしたが、これに限られず、トナーの移動が実質的に無視できる程度の大きさの貫通孔があっても構わない。
（５）上記実施の形態においては、コイルスクリュー１６２の搬送方向は一方向であったが、これに限られず、以下のようにしてもよい。即ち、互いに螺旋方向の異なるスクリュー状の羽根部材を円筒部１６２ｈの周面に立設した２つのコイルスクリューを繋ぎ合わせた構造のコイルスクリューを用いるとしてもよい。上記コイルスクリューを回転させることによって、トナーはコイルスクリューの軸方向における両端部分から中央部分へと搬送されるか、もしくはその逆で、コイルスクリューの軸方向における中央部分から両端部分へと搬送される。いずれの場合も、トナー搬送方向終端部に臨む位置に排出開口部１６１ｃを設けるとよい。これにより、排出開口部１６１ｃを設ける位置が、コイルスクリューの軸方向における一端部に限定されなくなり、部品設計およびレイアウトの自由度向上に資することができる。
（６）上記実施の形態においては、３重螺旋部１６２ｄの各羽根の幅は一定であるが、これに限られず、以下のようにしてもよい。即ち、羽根の稜線の外径はそのままで内径を小さくすることにより、第２領域１６２２における３重螺旋部１６２ｄの羽根の幅を第１領域１６２１における３重螺旋部１６２ｄの羽根の幅よりも大きくするようにしてもよい。これにより、トナー搬送方向上流側（−Ｘ方向側）における搬送力を大きくして、トナー補給容器３６Ｙ内において搬送方向上流側に残留するトナーを少なくすることができる。
（７）上記実施の形態においては、トナー補給容器本体１６１底面の、コイルスクリュー１６２の回転軸に垂直な断面における底部の内面形状は、当該コイルスクリュー１６２の回転軸と同心上の半円（半円筒部１６１ｔ）となっているとしたが、必ずしも半円（中心角が１８０°）である必要はなく、少なくとも、排出開口部１６１ｃの周方向の長さを含むような所定の中心角の円筒状の内面であれば、トナーの定量補給に資するものである。
（８）上記実施の形態においては、本発明に係るトナー補給容器および画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例について説明したが、これに限られない。

カラーやモノクロの画像形成に係らず、トナー補給容器およびこれを備え、トナー補給容器から現像器までのトナーの供給を、螺旋状の搬送部材の回転動作によって実行する全ての画像形成装置に適用されるものである。
また、上記実施の形態および上記各変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本発明は、トナー補給容器から現像器までのトナーの供給を螺旋状の搬送部材の回転動作によって実行する画像形成装置に広く適用することができる。

１ プリンタ
１０ 光学部
１１ 中間転写ベルト
１６１ トナー補給容器本体
１６１ａ トナー収容部
１６１ｂ トナー補給路
１６１ｃ 排出開口部
１６１ｄ 垂直壁部
１６１ｓ 側壁
１６１ｔ 半円筒部
１６２ コイルスクリュー
１６２１ 第１領域
１６２２ 第２領域
１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ 羽根
１６２ｄ ３重螺旋部
１６２ｅ、１６２ｆ、１６２ｇ 遮蔽部
１６２ｈ 円筒部
１６２ｊ 端部支持部
１６２ｋ、１６２ｍ リブ
１６２ｎ 貫通孔
１６３ カップリング部材
１６３ｃ 軸部
１６４ キャップ
２００ カップリング部材
３ 画像プロセス部
３０ 作像部
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電器
３３ 現像器
３６ トナー補給容器
３７ トナー供給路
４ 給紙部
４０ トナー
４５ ２次転写ローラ
４６ ２次転写位置
５ 定着部
６０ 制御部

Claims (9)

1. トナーを収納する容器本体と、当該容器本体内部に回転自在に配設され、外部から回転力を受けて、内部のトナーを前記容器本体の一部に形成された排出開口部に向けて搬送する搬送部材とを有するトナー補給容器であって、
   前記搬送部材は、円筒状の回転体の周面部分にスクリュー状の羽根部材が立設されてなると共に、
   前記容器本体の底部内面は、前記搬送部材の回転軸とほぼ同軸上の仮想の円筒体の内周面の一部を含む円筒状曲面部を有し、
   前記搬送部材の前記スクリュー状の羽根部材の稜線部が、前記底部内面の前記円筒状曲面部にほぼ摺接した状態で回転駆動されるように当該円筒状曲面部の曲率半径が設定されており、
   前記搬送部材における前記円筒状の回転体は、前記トナーの搬送方向における下流側に配され、その周面に開口部がない第１の円筒部と、当該第１の円筒部より前記トナーの搬送方向上流側に配され、周面に開口部が存する第２の円筒部とからなる
   ことを特徴とするトナー補給容器。
2. トナーを収納する容器本体と、当該容器本体内部に回転自在に配設され、外部から回転力を受けて、内部のトナーを前記容器本体の一部に形成された排出開口部に向けて搬送する搬送部材とを有するトナー補給容器であって、
   前記搬送部材は、円筒状の回転体の周面部分にスクリュー状の羽根部材が立設されてなると共に、
   前記容器本体の底部内面は、前記搬送部材の回転軸とほぼ同軸上の仮想の円筒体の内周面の一部を含む円筒状曲面部を有し、
   前記搬送部材の前記スクリュー状の羽根部材の稜線部が、前記底部内面の前記円筒状曲面部にほぼ摺接した状態で回転駆動されるように当該円筒状曲面部の曲率半径が設定されており、
   前記スクリュー状の羽根部材は、前記円筒状の回転体から前記トナーの搬送方向上流側にさらに旋回しつつ延設され、内部に前記円筒状の回転体が存在しない延設部を有する
   ことを特徴とするトナー補給容器。
3. 前記スクリュー状の羽根部材の、前記第１の円筒部に形成された部分のピッチは、ほぼ一定であることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
4. 前記スクリュー状の羽根部材の、前記円筒状の回転体に形成された部分のピッチは、ほぼ一定であることを特徴とする請求項２に記載のトナー補給容器。
5. 前記スクリュー状の羽根部材のピッチは、前記トナーの搬送方向の上流側よりも下流側のほうが小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトナー補給容器。
6. 前記排出開口部は、前記容器本体の底部の一部もしくは側壁の一部であって、前記トナーの搬送方向における終端部に臨む位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のトナー補給容器。
7. 前記排出開口部は、前記容器本体の底部であって、かつ、前記円筒状曲面部の範囲内に形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のトナー補給容器。
8. 前記排出開口部は、前記容器本体の側壁であって、前記容器本体を前記搬送部材の回転軸方向から見た場合に、前記搬送部材の前記円筒状の回転体の外周面と、前記底部の前記円筒状曲面部の内周面に挟まれた範囲内に形成されてなる
   ことを特徴とする請求項６に記載のトナー補給容器。
9. 像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記現像装置へ補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備えた画像形成装置であって、
   前記トナー補給容器として、請求項１から８のいずれか１項に記載のトナー補給容器が用いられていることを
   ことを特徴とする画像形成装置。

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