JP2003091150A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部にトナー30が収容されるトナー収容器10
と、該トナー収容器10から現像装置へとトナー30を搬送
するトナー搬送手段11と、該トナー収容器10内部のトナ
ー30を攪拌する攪拌部材12とを備えたトナー補給装置1
において、トナー補給動作に関係なくトナー収容器10を
振動させることができ、かつ、振幅の大きい振動によっ
てトナー収容器10全体のトナー凝集を解除することで安
定したトナー補給を行うことができるようにする。 【解決手段】 トナー補給装置1が、前記トナー収容器1
0の少なくとも一部に近接して配置される弾性材料から
なる弾性部材13と、該弾性部材13に付勢力を与える付勢
手段14, 15とを備えており、該付勢手段14, 15が前記弾
性部材13に付勢力を与えることにより、該弾性部材13を
前記トナー収容器10に衝打させ、該トナー収容器10を振
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリン
タ、複写機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
解除するトナー補給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーを収容するトナー収容器内
でのトナー凝集を防止するために、例えば、特開昭58-4
0568号公報に記載のように、トナー補給ローラーの回転
を利用して振動板をトナーホッパーに衝打させてトナー
凝集を解除するものがある。

【０００３】同公報によれば、図５に示すようにトナー
補給用ローラー33の回転軸端33aには駆動歯車34を固定
している。トナーホッパー31の側壁には、固定軸35を突
設し、軸受36を一体に有する従動歯車37を回転自在に支
承している。従動歯車37は駆動歯車34にかみ合わせてい
る。従動歯車37の端面には、振動板駆動機構を構成する
ところのカム38を一体に設けている。振動板39の一部に
は第一折り曲げ部40が形成され、その端面40aをカム38
の外周に摺接可能にしている。他方、振動板39に設けた
第二折り曲げ部41と、トナーホッパー31の側壁に設けた
バネ掛けピン42との間にはコイル状のバネ43が装架さ
れ、振動板39を矢印44'方向に移動付勢している。

【０００４】以上の構成において、トナー補給用ローラ
ー33を図示しないモーター等の回転駆動源で矢印45方向
に回転させると、トナー46はトナー補給用ローラー33の
回転に伴い、駆動歯車34は従動歯車37及びカム38を矢印
47方向へ回転させる。カム38は、振動板39の第一の折り
曲げ部40を押して、バネ43の引っ張り力に抗して振動板
39のトナーホッパー31との当接部分39aをトナーホッパ
ー31の外壁より離した後、カム38の急激な形状変化によ
り振動板39をバネ43の力でトナーホッパー31の外壁に衝
突させる。トナー46は、トナーを図示していない現像装
置へ補給するにつれて開口部32へ自重で落下するが、振
動板39がトナーホッパー31の外壁に衝打する衝撃で、ト
ナー及ぴトナーホッパー31の外壁が振動する。その結
果、トナーは塊状になることなく、且つ、トナーホッパ
ー31の内壁に付着したり残留することなく、開口部32の
トナー補給用ローラ付近に落下する。

【０００５】また、特開平4−287068号公報には、トナ
ー搬送手段として、超音波によってトナーを搬送する手
段を備えたトナー補給装置が記載されている。このトナ
ー補給装置では、トナーを搬送する際に超音波の微振動
によってトナー凝集を防ぐことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電子写真プリンタ、複
写機等の画像形成装置の省スペース化に伴い、トナー補
給装置のトナー収容室が水平方向での断面積が小さい縦
長の形状になる場合があり、トナーの凝集が発生しやす
い状況にある。

【０００７】上述した特開昭58-40568号公報によれば、
トナー補給ローラー33の回転を利用して弾性部材を振動
させるため、トナー補給と同時にトナーの固着を防止す
ることができる。しかしながら、トナー補給ローラー33
の回転を利用して振動板39を振動させるためトナー補給
ローラー33を駆動するモーターに負荷がかかりすぎる為
に回転駆動系のトラブルの原因となったり、長時間トナ
ー補給動作をしない待機状態で放置した場合にトナーが
凝集し、トナー補給ローラー33が回らないためトナー補
給ができない場合があったり、通常、トナー凝集の発生
箇所は、トナー攪拌部材の軌跡部分、又は軌跡上方部分
に発生する場合が多くあるために、トナー収容器の外壁
部を衝打した振動でトナー凝集を解除する方法では、衝
打した部分のトナー凝集を解除できてもトナー収容器全
体の長時間放置によってできたトナー凝集を解除するこ
とが難しかった。

【０００８】また、上記特開平4−287068号公報のトナ
ー補給装置の場合、超音波の振幅が小さい為、長時間放
置によってできた、トナー収容器全体のトナー凝集を解
除することができず、トナー収容器の一部にトナー凝集
が残り、実際に使用できるトナー量が減少したり、トナ
ー収容器にトナーを補充する補給口付近にトナー凝集が
残った場合は、トナー補充に支障が生じた。また、トナ
ー攪拌部材付近のトナー凝集を解除する目的で、超音波
搬送手段を動作させた場合、過剰にトナー補給してしま
う為にトナー攪拌部材付近のトナー凝集を解除できない
等の問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、上記従来のトナー補給
装置における問題点に鑑みてなされたものであって、ト
ナー補給動作に関係なく弾性部材を振動させることがで
き、振幅の大きい振動によってトナー収容器全体のトナ
ー凝集を解除することで安定したトナー補給を行うこと
ができるトナー補給装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明によるトナー補給装置は、内部にトナーが収容
されるトナー収容器と、該トナー収容器から現像装置へ
とトナーを搬送するトナー搬送手段と、該トナー収容器
内部のトナーを攪拌する攪拌部材とを備えたトナー補給
装置において、前記トナー収容器の少なくとも一部に近
接して配置される、弾性材料からなる弾性部材と、該弾
性部材に付勢力を与える付勢手段とを備えており、該付
勢手段が前記弾性部材に付勢力を与えることにより、該
弾性部材を前記トナー収容器に衝打させることを特徴と
する。

【００１１】本発明によるトナー補給装置は上記の構成
とされることにより、トナー補給装置の動作に関わら
ず、必要に応じていつでも弾性部材をトナー収容器に衝
打させて該トナー収容器を振動させ、収容器内部でのト
ナーの凝集を防ぐことができる。また、従来のようにト
ナー補給ローラーの回転を利用して弾性部材を振動させ
るのではないので、トナー補給ローラーを駆動するモー
ターの負荷を軽減することができる。

【００１２】弾性部材の材料には、金属製弾性材料（例
えば、リン青銅、バネ用ステンレス鋼等）又は樹脂製弾
性材料（例えば、PETフイルム、PCシート、ABSシート材
等）が使用される。

【００１３】好ましい態様において、前記付勢手段は、
ソレノイドと、該ソレノイドと前記弾性部材とを連結す
る連結部材とからなり、該ソレノイドに電流を流すと該
連結部材が所定の方向に圧送され、その後電流を遮断す
ると該連結部材が圧力から開放され、それにより前記弾
性部材に付勢力が与えられる。この態様においては、簡
単な手段で効果的に弾性部材に付勢力を与えることがで
きる。

【００１４】好ましい態様において、本発明によるトナ
ー補給装置は、前記付勢手段が動作する時期を制御する
制御部をさらに備えることを特徴とする。この態様にお
いては、トナー収容器を振動させることが必要な時に制
御部によって自動的に付勢手段を動作させ、トナー凝集
を解除することができる。

【００１５】好ましい態様において、前記トナー補給手
段が動作する前に、前記制御部が前記付勢手段を動作さ
せる。この態様においては、一定時間以上トナー補給動
作していない状態からトナー補給動作に入る前に付勢手
段を動作させることでトナー凝集を解除することができ
る。

【００１６】好ましい態様において、電源投入時に、前
記制御部が前記付勢手段を動作させる。この態様におい
ては、電源を切った状態で長時間放置した為にトナーが
凝集した場合でも、電源投入時に付勢手段を動作させる
ことでトナーの凝集を解除し、トナー補給が可能にな
る。

【００１７】好ましい態様において、前記トナー収容器
内のトナーが無くなったことを検知するトナーエンプテ
ィセンサをさらに備え、前記トナー収容器内のトナーが
無くなった時に、前記制御部が前記付勢手段を動作させ
る。この態様においては、トナーエンプティ直前に付勢
手段を動作させることでトナー収容器側壁に凝集したト
ナーを落とすことが出来るので収容したトナーを全部使
うことができる。トナーエンプティセンサは既存の任意
のセンサを用いることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態を図面に
従い詳細に説明する。図１に本発明を適用したトナー補
給装置の概要を示す断面図であり、図２は、図１に示し
たトナー補給装置において、弾性部材に付勢力を与える
ため、弾性部材を変形させた状態を示す断面図である。

【００１９】図１において、10はトナー収容器、11はト
ナー補給部材、12はトナー攪拌部材、13は弾性部材、15
は弾性部材13を動作させるソレノイド、14は弾性部材13
とソレノイド15を連結する棒、16はトナー補給口、17は
トナー補給部材11とトナー攪拌部材12を駆動するモータ
ー、18はモーター17の駆動を伝達するベルトを示す。伝
達手段には、ベルト以外にギヤ等が使用される。19は装
置を制御する制御部、20はトナーが無くなった状態すな
わちトナーエンプティを検知するトナーエンプティセン
サーを示す。

【００２０】図１に示すトナー補給装置1は、従来のト
ナー補給装置と同じく、内部にトナー30を収容するトナ
ー収容器10を有する。トナー収容器10は上部を開放した
カップ形であり、上方からトナーが入れられる。トナー
収容器10の内部には、トナー30を攪拌する攪拌部材12を
備えている。そして、トナー収容器10の下部には補給口
16が設けられ、補給口16の内部には、現像装置（図示せ
ず）へとトナーを搬送するトナー搬送手段として、トナ
ー補給部材11が設けられている。トナー収容器10の外部
にはモーター17が配置されており、モーター17の駆動が
ベルト18によってトナー補給部材11および攪拌部材12に
伝達される。

【００２１】現像装置にトナーを補給する際には、制御
部19にトナー補給要求信号が出され、制御部19がモータ
ー17を駆動し、トナー攪拌部材12によってトナー30を攪
拌しながらトナー補給部材11を回転させ、トナー補給口
16よりトナーが補給される。

【００２２】図１に示すトナー補給装置1が従来のトナ
ー補給装置と異なる点として、弾性部材13が、トナー収
容器10内部の側壁および底部全体に沿って配置されてい
る。弾性部材13の上縁部はトナー収容器10に固定されて
いる。また、弾性部材13に付勢力を与える付勢手段とし
て、トナー収容器10の上方にソレノイド15が配置され、
ソレノイド15と弾性部材13とを連結する連結手段とし
て、連結棒14が設けられている。連結棒14の上端部14a
は、軸方向に移動可能な状態でソレノイド15に接続され
ており、連結棒14は下方で二股に分かれ、各下端部14b,
14cが弾性部材13に固定されている。

【００２３】図２にて、弾性部材13を引っ張って変形さ
せた状態、即ちトナー凝集解除動作について説明する。
なお、図２においてはモーター17、ベルト18および制御
部19は省略している。制御部19よりソレノイドON信号が
出されソレノイド15に電流が流されると、連結棒14が上
方に引っ張られトナー収容器10内部の側壁及び底部に設
けられた弾性部材13が、図２のように大きく変形する。
次にソレノイドの電流を遮断すると、弾性部材13は変形
から開放され、反動でトナー収容器を衝打する。これに
よりトナー収容器10全体が大きな振幅で振動し、トナー
収容器10全体のトナーの凝集を解除することができる。

【００２４】図３は、本発明によるトナー補給装置の他
の態様を示す断面図である。この態様においては、弾性
部材13に付勢力を与える手段が図１に示した態様と異な
る。他の部分は図１のトナー補給装置1と同じであり、
同じ部分には同じ番号を付すことにより説明は省略す
る。図３は図２と同じく弾性部材13を変形させた状態を
示しており、また、モーター17、ベルト18および制御部
19は省略している。図３に示すトナー補給装置1Aにおい
ては、弾性部材13に付勢力を与える手段として、トナー
収容器10の外部にソレノイド15と該ソレノイド15に連結
されたプッシュ棒21とを備える。ソレノイド15に電流を
流すことによりプッシュ棒21が弾性部材13を押して変形
させ、その後電流を遮断することにより、弾性部材13が
トナー収容器10を衝打する。プッシュ棒21は弾性部材13
に連結されていてもされていなくてもよい。

【００２５】弾性部材に付勢力を与える付勢手段はソレ
ノイドに限られるものではなく、弾性部材を引っ張って
変形させた後に変形から開放させることができるもので
あれば、他にも様々な手段を用いることができる。

【００２６】図４にて、トナー補給装置の一連の動作フ
ローの一態様を説明する。ここで説明するのは、制御部
19が付勢手段を作動させる時期を次のように設定した場
合の例である。すなわち、トナー補給部材16が動作する
前と、電源投入時と、トナー収容器10内のトナーが無く
なった時と、そしてさらに、一定時間が経過するごとに
制御部19が付勢手段を作動させるようにしている。

【００２７】電源投入前は、装置1の放置時間がわから
ない為、装置1の電源を投入する（S1）と同時に、付勢
手段を作動させて（S2）、トナー収容器10を振動させト
ナー凝集を解除する。トナー補給装置1の放置時間を管
理する為、タイマースタートし（S3）、設定した時間後
に再び付勢手段を作動させトナー収容器10を振動させ
る。

【００２８】次に、装置制御部19よりトナー補給要求信
号の有無を確認する（S4）。トナー補給要求信号が無い
場合すなわちNOの場合、タイマーがタイムアップしたか
どうかを確認し（S5）、タイムアップしていない場合す
なわちNOの場合は、制御部19からのトナー要求信号待ち
となり、タイムアップしている場合すなわちYESの場合
は、付勢手段を作動させトナー収容器10を振動させる
（S2）。

【００２９】一方、トナー補給要求信号がある場合すな
わちYESの場合は、付勢手段を作動させてトナー収容器1
0を振動させた後（S6）、トナー補給を開始する（S
7）。続いてトナー収容器10内のトナーエンプティセン
サー20の検知を確認し（S8）、YESの場合すなわちトナ
ーが無くなっている場合は付勢手段を作動させトナー収
容器10を振動させた後、トナー補給を継続する。トナー
エンプティセンサーがNOの場合すなわちトナーがまだ残
っている場合は、トナー補給を完了し（S9）、トナー補
給要求信号待ちとなる。

【００３０】以上の工程が、トナー補給装置の電源が切
られるまでの間続けられる。このようにして、本発明の
トナー補給装置は制御部によって自動的にトナー収容器
を振動させ、トナーの凝集を防止することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のトナー補給装置によれば、トナ
ー補給動作に関係なく弾性部材を振動させることがで
き、また、振幅の大きい振動によってトナー収容器全体
のトナー凝集を解除することで安定したトナー補給を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトナー補給装置の一実施の形態を
示す断面図。

【図２】図１に示したトナー補給装置の動作時の状態を
示す断面図。

【図３】本発明によるトナー補給装置の他の実施の形態
を示す断面図。

【図４】本発明によるトナー補給装置の一連の動作フロ
ーを説明する図。

【図５】従来技術によるトナー補給装置を示す断面図。

【符号の簡単な説明】

１…トナー補給装置、１０…トナー収容器、１１…トナ
ー補給部材、１２…攪拌部材、１３…弾性部材、１４…
連結棒、１５…ソレノイド、１９…制御部、３０…トナ
ー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にトナーが収容されるトナー収容器
   と、 該トナー収容器から現像装置へとトナーを搬送するトナ
   ー搬送手段と、 該トナー収容器内部のトナーを攪拌する攪拌部材とを備
   えたトナー補給装置において、 前記トナー収容器の少なくとも一部に近接して配置され
   る、弾性材料からなる弾性部材と、 該弾性部材に付勢力を与える付勢手段とを備えており、 該付勢手段が前記弾性部材に付勢力を与えることによ
   り、該弾性部材を前記トナー収容器に衝打させることを
   特徴とするトナー補給装置。
2. 【請求項２】 前記付勢手段は、ソレノイドと、該ソレ
   ノイドと前記弾性部材とを連結する連結部材とからな
   り、 該ソレノイドに電流を流すと該連結部材が所定の方向に
   圧送され、その後電流を遮断すると該連結部材が圧力か
   ら開放され、それにより前記弾性部材に付勢力が与えら
   れることを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
3. 【請求項３】 前記付勢手段が動作する時期を制御する
   制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１または
   ２記載のトナー補給装置。
4. 【請求項４】 前記トナー搬送手段が動作する前に、前
   記制御部が前記付勢手段を動作させることを特徴とする
   請求項３記載のトナー補給装置。
5. 【請求項５】 電源投入時に、前記制御部が前記付勢手
   段を動作させることを特徴とする請求項３または４記載
   のトナー補給装置。
6. 【請求項６】 前記トナー収容器内のトナーが無くなっ
   たことを検知するトナーエンプティセンサをさらに備
   え、前記トナー収容器内のトナーが無くなった時に、前
   記制御部が前記付勢手段を動作させることを特徴とする
   請求項３から５のいずれか記載のトナー補給装置。
7. 【請求項７】 一定時間が経過するごとに、前記制御部
   が前記付勢手段を動作させることを特徴とする請求項３
   から６のいずれか記載のトナー補給装置。