JP2006184420A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤収納容器からの現像剤吐出量が安定し、且つ、現像剤収納容器のトナー流出口における目詰まりを防止するとともに、現像剤の劣化を防止することが可能なトナー補給装置を提供すること。
【解決手段】トナー排出口を有し、内部に磁性トナーを収容して、画像形成装置に装着した状態で画像形成を行うトナー収納容器と、トナー排出口から排出されるトナーを受けて現像手段に供給するトナーホッパーを有するトナー補給装置において、その一部がトナー収納容器の底面外壁に対向する位置に底面外壁に沿わせて配置された無端ベルト部材と、無端ベルト部材の前記トナー収納容器の底面外壁に対向する部位をトナー排出口に向かう方向に駆動する駆動手段とを有し、無端ベルト部材の表面に１つの磁石或は複数の磁石を間隔を空けて固定的に設け、該磁石によってトナーを吸着して搬送する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の現像装置にトナーを補給するトナー補給装置に関する。

従来、画像形成装置として、現像剤を収納した現像剤収納容器を、画像形成装置本体に着脱自在に設け、この容器から現像剤を装置本体の現像装置に補給するものが知られている。

特許文献１，２には、内面に螺旋状の案内部を有する筒状のトナー収納容器と、現像部へのトナー導入部と連通し、且つ、上記収納容器をその開口部を上記トナー導入部に向けてほぼ水平に保持する手段と、該保持手段に保持された上記収納容器をその軸回りに回転駆動する手段を備えて成る乾式複写機のトナー補給装置が開示されている。

しかしながら、このようなトナー収納容器では、容器内のトナー残量によって開口部からのトナー吐出量が変化するという問題があった。例えば、現像装置の現像剤導入部や現像部へ必要以上の現像剤を補給すると、過剰な現像剤による現像剤の吹き出し、現像剤搬送手段への過剰負荷、現像剤移動経路中でのブロッキング等を引き起こす可能性がある。

これを解決する手段として、特許文献３には、トナー収納容器の開口部を封止する栓を、その開栓時には該開口部に対して所定の間隔を隔てた位置に保持することで開口部の大きさを制限し、開口部からのトナー吐出量を規制して、その結果トナー吐出量の変動を少なくするトナー補給装置が開示されている。

特開昭５９−１８８６７８号公報 特開昭６０−１４６２６５号公報 特開平０７−００５７５９号公報 特開平０７−０４３９９９号公報 特開平０８−２１１７１９号公報

しかしながら、上記のように開口部の大きさによってトナー吐出量を制御する構成においては、現像プロセスに対して最適なトナー吐出量を得るための開口部の大きさと、トナーの流動性に応じてトナーの流出に必要な開口部の大きさとが両立しない場合がある。不用意に開口部の大きさを小さくすると、トナー収納容器の開口部においてトナーの流動が阻害され、トナーがブロッキングを起こしてトナーの補給が阻害される不具合を生じる可能性がある。

これを解決する手段として、特許文献４，５のように、該開口部においてトナーの塊を粉砕するスクリューやフィンを設ける方法もあるが、スクリューやフィンを用いた攪拌によってトナーが劣化し、トナー同士が結合して大きくなる粗粒化等により、現像性が低下する可能性がある。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤収納容器からの現像剤吐出量が安定し、且つ、現像剤収納容器のトナー流出口における目詰まりを防止するとともに、現像剤の劣化を防止することが可能なトナー補給装置を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナー排出口を有し、内部に磁性トナーを収容して、画像形成装置に装着した状態で画像形成を行うトナー収納容器と、前記トナー排出口から排出されるトナーを受けて現像手段に供給するトナーホッパーを有するトナー補給装置において、その一部がトナー収納容器の底面外壁に対向する位置に上記底面外壁に沿わせて配置された無端ベルト部材と、上記無端ベルト部材の前記トナー収納容器の底面外壁に対向する部位をトナー排出口に向かう方向に駆動する駆動手段とを有し、上記無端ベルト部材の表面に１つの磁石或は複数の磁石を間隔を空けて固定的に設け、該磁石によってトナーを吸着して搬送することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記無端ベルト部材は、トナー収納容器の外壁或はトナーホッパーの外壁に沿って上記トナー収納容器のトナー排出口を越えて延在することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記トナーホッパーは、上記トナー収納容器のトナー排出口側端部の外側に重なる位置まで延在され、上記無端ベルト部材は、上記トナー収納容器のトナー排出口側端部を越えて上記トナーホッパーの外壁に沿って延在することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記トナーホッパーは、現像手段又は現像手段にトナーを供給するトナー供給手段から上方に延びた内壁面と、該内壁面から横方向に屈曲して延在するトナー搬送路を有し、上記無端ベルト部材は、上記トナー搬送路から屈曲部を越えて上記トナーホッパーの上方に延びた内壁面の外側に沿って延在することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記磁石によって拘束されて移動するトナーの塊の底辺の長さをＡとすると、上記複数の磁石の間隔はＡよりも大きいことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記トナー収納容器は、上記開口部を開閉する開口部開閉部材を有し、上記無端ベルト部材上の磁石の位置を検知する検知手段を有し、上記磁石によって拘束されて移動するトナーの塊の底辺の長さをＡとすると、少なくともトナー収納容器の着脱時には、磁石が上記開口部開閉部材に対して、上記Ａよりも離れた位置で停止しているように駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明において、上記無端ベルト部材上の磁石の位置を検知する検知手段を有し、上記磁石によって拘束されて移動するトナーの塊の底辺の長さをＡとすると、補給動作の終了時には、磁石がトナーホッパーの屈曲部に対して、上記Ａよりも離れた位置で停止するように駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項４記載の発明において、上記無端ベルト部材上の磁石の位置を検知する検知手段を有し、補給動作の終了時には、磁石が、上記トナーホッパーの上方に延びる内壁面に対して磁力によるトナー拘束力を及ぼす範囲より外に離間した位置で停止しているように駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記トナー収納容器或は上記トナーホッパーは、無端ベルト部材と隣接した底面外壁の少なくとも一部が、トナー搬送方向に対して上り方向の斜面に形成されていることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項４記載の発明において、上記トナーホッパーの上方に延びた内壁面と、トナー収納容器のトナー排出口との水平方向の距離をＬ、上記トナー排出口の開口高さをＨ、トナーの安息角をθとしたときに、
Ｌ＞Ｈ／ｔａｎθ
なる関係が設立することを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項４記載の発明において、上記トナーホッパーの屈曲部の高さは、トナーが満載状態の上記トナー収納容器のトナー上面の高さの開口高さよりも高いことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、駆動手段によって無端ベルト部材を駆動することによって、磁石の移動と共に磁石によって吸着されたトナーがトナー収納容器の底面内壁に沿って、トナー排出口に向かう方向に移動する。その結果、磁力によって吸引拘束された所定量のトナーがトナー排出口に向かうため、トナーの排出量が安定する。又、攪拌板やスクリュー等の搬送手段を使用しないため、トナーの劣化を起こしにくい。

請求項２記載の発明によれば、トナーは磁力によって吸着され、拘束されたままトナー排出口を通過するため、トナー排出口近傍においてトナーが滞留しにくく、トナー搬送路中にブロッキングを起こしててトナーの搬送が阻害されることはない。又、トナー排出口近傍において攪拌板やスクリュー等の搬送手段を使用しないため、トナーの劣化を起こしにくい。

請求項３記載の発明によれば、トナーは磁力によって吸着されたままトナー収納容器からトナーホッパーに受け渡され、トナーホッパーの内壁に沿って移動する。その結果、トナーボトルとトナーホッパーとの隙間からトナーが逆流して漏れ出すことはなく、磁石に直接トナーが付着したり、トナーが飛散して機内を汚すことはない。

請求項４記載の発明によれば、磁力によって吸着されたトナーはトナーホッパーのトナー搬送路に沿って現像手段又は現像手段にトナーを供給するトナー供給手段側に向かう方向に移動し、更に上記トナーホッパーの上方に延びた内壁面に沿って移動する。その結果、トナーを確実に現像器内に送り込むことができる。

請求項５記載の発明によれば、磁力によって吸着されたトナーの山は、連続することなく間隔を空けて移動する。その結果、定量的な現像器へのトナー補給がより安定して行える。

請求項６記載の発明によれば、少なくともトナー収納容器の着脱時には、磁石は上記開口部開閉部材に対して、磁力によって拘束されて移動するトナーの塊よりも離れた位置で停止する。その結果、シャッターは移動経路上にはトナーの塊がないため、シャッターの外面にトナーが多量に付着することはない。

請求項７記載の発明によれば、補給動作の終了時には、磁石はトナーホッパーの屈曲部に対して、磁力によって拘束されて移動するトナーの塊よりも離れた位置で停止する。その結果、磁石に吸着されて移動してきたトナーは重力による作用でトナーホッパー内に落下することはなく、定量的な現像器へのトナー補給がより安定して行える。

請求項８記載の発明によれば、補給動作の終了時には、磁石はトナーホッパーの上方に延びる外壁面に対して磁力によるトナー拘束力を及ぼす範囲より外に離間した位置で停止する。その結果、磁石に吸着されて移動してきたトナーは重力による作用でトナーホッパー内に落下することはなく、定量的な現像器へのトナー補給がより安定して行える。

請求項９記載の発明によれば、駆動手段を駆動することによって、磁石はトナー収納容器あるいはトナーホッパーの上り方向の斜面に沿ってトナー排出口に向かう方向に移動する。その結果、重力によってトナーをトナーボトル内に引き戻す作用によって、磁力によって拘束されて移動するトナーの塊に後押しされて余分なトナーが移動することも起こりにくい。従って、トナーの補給量がより安定する。

請求項１０記載の発明によれば、トナー満載のトナー収納容器を開封した際に崩れ出すトナーは、トナーホッパーの上方に延びた内壁面まで到達しないため、新しいトナーボトルをセットした直後においても、磁力によって吸着された一定量のトナーが現像器に補給され、初期から最後までトナーの定量補給を安定して行うことができる。

請求項１１記載の発明によれば、トナー満載のトナー収納容器を開封した際に崩れ出すトナーは、トナーホッパーの屈曲部まで到達しないため、請求項１１記載の発明の効果を得ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
本発明に係る画像形成装置の一例として電子写真複写機に適用した例を図面を参照して具体的に説明する。

図１は実施の形態１に係る電子写真複写機の概略構成を説明する断面図である。

電子写真複写機の装置本体１の上部には原稿載置用の原稿台ガラス２が設けられ、該原稿台ガラス２の下方には原稿台ガラス２上の原稿を読み取る原稿読み取りユニット３が設けられている。

原稿読み取りユニット３の下方には、感光ドラム４が設けられ、感光ドラム４の周辺には帯電装置５、現像装置６、転写装置７、クリーニング装置８が配置されている。現像装置６の上方には、現像装置６に現像剤（以下、トナー）を補給するためのトナー補給装置９が設けてある。

感光ドラム４の下方には、シート材を収容するとともに感光ドラム４に向けて給紙搬送する給紙部１０が配置され、感光ドラム４のシート材搬送方向下流側には転写装置によってシート材上に形成されたトナー像を定着する定着装置１１及びトナー像が定着されたシート材を装置本体１から排出する排紙部１２が設けてある。１３は原稿読み取りユニット３からの画像情報に基づいて感光ドラム４を露光する光学手段である。

上記画像形成装置全体の動作及び電子写真プロセスによる作像過程については周知であるため、説明を省略する。

現像装置６は、二成分現像剤磁性トナーを用いた一般的な現像装置であり、現像室１５の内部には、現像ローラ１４、現像室１５内のトナーを攪拌して現像ローラ１４側に送り込む攪拌翼１６、混合ローラ１７、セパレータ１８、現像室１５内のトナーを長手方向（図１において紙面と垂直方向）に均一に行き渡らせるための攪拌スクリュー１９を有する。そして、該現像装置６の上部には現像器内にトナー補給するための導入部としてのトナーホッパー２０が、後述するトナー補給装置９の一部として付設されている。このトナーホッパー２０においては、不図示のトナー濃度残量センサーの出力信号により回転してトナー補給装置９からのトナー補給および攪拌を行うためのトナー搬送スクリュー２１が設けてある。

現像剤補給装置９の構成について図２を用いて以下に説明する。

図２に示すように、トナーホッパー２０は、トナー搬送スクリュー２１の上方において略Ｌ字形状に屈曲しており、屈曲した側面にトナーボトルが侵入可能な開口部２５が形成されている。開口部２５に対してトナーボトル４０を図中矢印Ｊ方向に挿抜することで、トナーホッパー２０へのトナーボトル４０の着脱を行う。

次に、トナーボトル４０の構成について図２及び図３を用いて説明する。

トナーボトル４０は、トナーを収納するトナー収納室４１と、その一端から延在するトナー搬送路４２により構成されている。トナー搬送路の端面下方部には、トナーの流出口である開口部４３が設けてある。４４は該開口部４３を開閉するためのシャッターであり、回動軸４５によりトナーボトル４０に回動可能に軸支されている。回動軸４５の先端部には溝部４６が設けてある。トナーボトル４０とシャッター４４との隙間は、図３に示すように発泡ウレタン等の弾性部材から成るシール４７によってシールされ、開口部４３以外からのトナーの流出を防止している。上記構成により、シャッター４４が図３（ｃ）に示した位置にあるときは、開口部４３はシャッター４４により封止され、図３（ｃ）に示した位置から略９０°回転した図３（ａ）に示した位置にあるときには、開口部４３が開封され、トナーの流出が可能となる。

図２において、２７は上記シャッター４４を開閉するためのレバーであり、トナーボトル４０のロック機能を有している。レバー２７は、トナーホッパー２０の側面壁を貫通して回動可能に軸支された回動軸２８の一端側に固定されており、回動軸２８の、トナーホッパー２０内部側の一端には、シャッター４４の回動軸４５に設けた溝部４６と係合するカップリング２９が設けてある。

トナーボトル４０のトナー補給装置９へのセットは、レバー２７を図２に示す状態から略９０°回転したロック解除位置に移動して行う。レバー２７を図３（ｄ）に示すロック解除位置に回動させた状態で、トナーボトル４０をトナー補給装置９に挿入すると、カップリング２９がシャッター４４の溝部４６と係合する。その後、レバー２７を図３（ｂ）に示したロック位置に向けて略９０°回動させることでシャッター４４が回動し、トナーボトル４０の開口部４３が開く。これと同時に、カップリング２９に一体に設けたロック爪３０がトナーボトル４０の係合溝５０と係合し、トナーボトル４０がロックされ、トナーボトルのセットが完了する。

次に、トナーボトル４０からのトナーホッパー２０へのトナー補給動作について説明する。

図２において、６０はトナーボトル４０の底面４８と平行に、トナーボトル底面４８のトナー搬送方向全域に沿って渡されたベルト部材であり、表面には所定の間隔を空けて複数の磁石６１が固定されている。該ベルト部材６０は、トナーホッパー２０の屈曲部３１に隣接して配置されたプーリ６２と、トナーボトル４０の、トナー搬送方向の端面と対向する後端壁４９の下方に隣接して配置されたプーリ６３に掛け渡されている。プーリ６２、６３とトナーボトル底面４８、トナーホッパー屈曲部３１との相対的な位置関係は、不図示の駆動源によりプーリ６２が図２中反時計方向に回転したときに、ベルト部材６０上に固定した磁石６１がトナーボトル底面４８、トナーホッパー２０のトナー搬送路３３及びトナーホッパー屈曲部３１に近接してトナー搬送方向（図２中矢印Ｋ方向）に移動するように構成されている。

上記において、プーリ６２を図２中反時計方向に回転し、ベルト部材６０上に固定した磁石６１がトナー搬送方向に移動すると、トナーボトル底面４８を介して磁力によって吸着されたトナーＴ1 は、所定の大きさ（量）の塊となって磁石６１の移動に伴いトナーボトル開口部４３方向に搬送され、トナーボトル開口部４３を通過し、更にトナーホッパー屈曲部３１を通過して、トナーホッパー２０の略垂直面３２まで磁石６１の移動とともに搬送されていく。更に、ベルト部材６０が移動すると、磁石６１はプーリ６２に沿ってトナーホッパー垂直面から離間する方向に移動するため、これまで磁石６１に吸着されて移動してきたトナーの塊Ｔ１は、磁力による拘束力を失い、トナー搬送スクリュー２１上に重力により落下して、現像器６へ補給される。

上記補給過程において、トナーＴは、磁石６１の磁力によって吸着された分だけがトナーボトル４０内からトナーホッパー２０へと移動する。１つの磁石によって吸着されるトナー量は、磁力の強さ、磁石の大きさ、トナーと磁石との間隔等によってほぼ一定となるため、磁石６１が移動するたびにトナーホッパー２０へはほぼ一定量ずつのトナーが補給されることになる。従って、トナーをほぼ定量的にトナーホッパー２０へ補給することが可能となり、現像剤器内のトナー濃度量が安定し、簡単な構成で画質の安定化を実現トナーの過剰補給による不具合を防止できる。

又、図２に示すように、トナーボトル４０とトナーホッパー２０との受け渡し部において、トナーボトル４０の開口部４３側の端部５１とトナーホッパーのトナー搬送路３３とが重なり合うように構成されている。磁石６１に吸着されて移動してきたトナーの塊Ｔ１は、磁石６１に吸着されたまま上記受け渡し部を越えて搬送されるため、トナーボトル４０とトナーホッパー２０との隙間からトナーが逆流して漏れ出すことはなく、磁石６１に直接トナーが付着したり、トナーが飛散して機内を汚すことはない。

更に、磁石６１に吸着されて移動してきたトナーの塊Ｔ１は、磁石６１に吸着されたままトナーホッパー屈曲部３１を通過して、略垂直面３２まで移動した後に磁力による拘束力から開放されるため、トナーを確実に現像器６内に送り込むことができる。

上記において、隣り合う磁石の間隔Ｂは、該磁石によって吸着されて移動するトナーの塊Ｔ１の底辺の長さをＡとすると、Ｂ＞Ａなる関係に設定されている。これにより、隣り合う磁石によって吸着されて移動するトナーの塊同士の間隔が開き、定量的なトナーホッパー２０へのトナー補給がより安定して行える。

例えば、異なる機種に上記技術を採用する場合、その機種が使用する現像プロセスやトナーの物性に応じて最適なトナー補給量を定める必要があるが、上記構成によれば磁力の強さ、磁石の大きさ、トナーと磁石との間隔、磁石同士の間隔、ベルト部材の搬送速度等のパラメーターによって容易にチューニングが可能である。これにより、例えば他機種に採用したベルト部材を流用しつつ、最適なトナー補給量を得るために、ベルト部材の搬送速度を変更して対応する等、部品やユニット、制御ソフトの流用が比較的容易であり、装置のコスト削減や開発期間の短縮等の効果を得ることができる。

上記補給過程において、トナーは磁力によって拘束されて移動するため、狭い開口部４３を通過する際にもトナーが滞留しにくく、トナー搬送路中にブロッキングを起こしてトナーの搬送が阻害されることはない。又、上記トナーの搬送過程を通じて攪拌板やスクリュー等の搬送手段を使用しないため、トナーの劣化を起こしにくく、画質の劣化を少なくする効果がある。

上記補給過程が終了したときの磁石６１の停止位置に関して以下に説明する。

不図示のトナー濃度残量センサーが現像剤器内のトナー濃度残量が十分に上昇したことを検知すると、不図示の制御手段はベルト部材６０の駆動を停止し、トナー補給を停止する。その際に、例えば磁石６１がトナーボトル開口部４３の直下で停止すると、磁石６１に吸着されて移動してきたトナーの塊もトナーボトル開口部４３直下に停止する。この状態でトナーボトル４０の取り出し操作を行うと、シャッター４４が閉まる際に、開口部直下のトナーの塊を押しのけるため、シャッター４４の外面にトナーが付着する可能性がある。これは取り外したトナーボトル４０に付着したトナーによって、床や衣服を汚す可能性があり望ましくない。これを防止するために、少なくともトナーボトル４０の取り出し時には、隣接する磁石６１ａ，６１ｂの間に開口部４３が位置する状態でベルト部材６０を停止させれば良い。これは公知のフォトセンサー等によって磁石の位置を把握し、補給動作の終了時には常に隣接する磁石６１ａ，６１ｂの間に開口部４３が位置する状態でベルト部材６０を停止すれば良い。若しくは、トナーボトル取り出しの際の前段の操作（例えば、装置本体のカバーを開ける等）時に、隣接する磁石６１ａ，６１ｂの間に開口部４３が位置する状態までベルト部材６０を移動した後停止すれば良い。これにより、シャッター４４は、移動経路上にはトナーの塊がないため、シャッター４４の外面にトナーが多量に付着することはない。

上記構成において、トナーホッパー２０へのトナー補給量を正確に制御するための磁石６１の停止位置に関して以下に説明する。

不図示のトナー濃度残量センサーが現像剤器内のトナー濃度残量が十分に上昇したことを検知すると、不図示の制御手段はベルト部材６０の駆動を停止し、トナー補給を停止する。その際、例えば磁石６１がトナーホッパーの略垂直面３２に隣接した位置で停止すると、磁石６１に吸着されて移動してきたトナーは、その一部が重力による作用でトナーホッパー２０内に落下するが、重力に勝って磁石６１に拘束されたままの一部のトナーはトナーホッパー２０内に落下しない。このため、ベルト部材の停止位置によってはトナーがトナーホッパー２０内に落下するか否かが不安定となり、補給したトナーの総量が不安定になる。これを防止するために、補給動作の終了時には常に、磁石６１ａがトナーホッパーの屈曲部３１に到達する前に位置し、且つ、該磁石６１ａに対してベルト部材６０の移動方向の下流側の磁石６１ｃは、トナーホッパーの垂直面３２に対して磁力によるトナー拘束力を及ぼす範囲より外に離間した状態でベルト部材６０を停止すれば良い。これは上記と同様に、公知のフォトセンサー等によって磁石の位置を把握し、ベルト部材６０の停止位置を制御すれば良い。

上記ベルト部材６０の停止位置の制御は、複数の磁石６１が間隔を空けて配置されているため、停止位置を高精度に制御する必要はなく、上記のように簡単な構成によって実現可能である。

＜実施の形態２＞
本発明に係る実施の形態２として、新しいトナーボトルをセットした直後のトナー補給量を安定化する例を図面を参照して具体的に説明する。

図４は本実施の形態におけるトナーホッパーの構成を説明する図である。

図４おいて、トナーホッパー２０の垂直面３２からトナーボトル開口部４３間の距離Ｌは、トナーボトル開口部４３の高さをＨ、トナーの安息角をθとすると、Ｌ＞Ｈ／ｔａｎθの関係となるように構成されている。ここで言うトナーの安息角とは、トナー粉末を上方から落下させた際にできるトナーの山の斜面と平面とのなす角のことであり、トナーが自重で崩れ落ちたときにできる斜面の角度と一致する。

本実施の形態のその他の構成は、前記実施の形態１と同様である。上記の構成により、新しいトナーボトル４０をトナーホッパー２０にセットし、トナーボトル開口部４３が開くと、トナーボトル４０内のトナーが開口部４３から崩れ出てくるが、トナーの自重のみではトナー搬送スクリュー２１には落下することはない。その後のトナー補給動作によってベルト部材６０が駆動されると、トナーはベルト部材６０上の磁石６１の磁力によって拘束されて磁石６１と共に移動して、トナー搬送スクリュー２１上に落下して補給される。従って、新しいトナーボトルをセットした直後においても、磁力によって吸着された一定量のトナーがトナーホッパーに補給されるため、初期から最後まで、トナーの定量補給を安定して行うことが可能である。

図５は本実施の形態の更に別の実施形態を示す図である。

図５において、トナーボトル４０は、開口部４３側を上にして斜めの姿勢でトナー補給装置９にセットされる。これに合わせて、トナーホッパー２０は屈曲部３１から斜め下方にトナー搬送路３３が形成され、ベルト部材６０の配置も斜めにセットされたトナーボトル４０の底面に隣接するように斜めに配置されている。トナーホッパー２０の屈曲部３１の高さは、トナー満載のトナーボトル４０をトナー補給装置にセットした際のトナー上面Ｔ４の高さよりも高い位置になるように構成されている。

上記構成により、トナーボトル開口部４３が開いてもトナーの自重のみではトナー搬送スクリュー２１には落下することはない。その後のトナー補給動作によってベルト部材６０が駆動されると、トナーは、ベルト部材６０上の磁石６１の磁力によって拘束されて磁石６１と共に移動してトナーボトル４０の底面４８を登り、更にトナーホッパー２０のトナー搬送路３３を登って、トナー搬送スクリュー２１上に落下して補給される。従って、新しいトナーボトルをセットした直後においても、磁力によって吸着された一定量のトナーがトナーホッパーに補給される。

本実施の形態では、トナーがトナーボトル４０からトナーホッパー２０へ搬送される過程において、重力によってトナーをトナーボトル内に引き戻す作用があるため、シャッター開放時の自重による落下が起こりにくく、又、磁力によって拘束されて移動するトナーの塊に後押しされて余分なトナーが移動することも起こりにくい。従って、トナーの補給量がより安定する効果が得られる。本効果は、トナーボトルのトナー搬送路の一部或はトナーホッパーのトナー搬送路の一部を上り斜面に形成することによっても、得ることができる。

本発明の実施の形態１における複写機の概略構成を表す断面図である。 本発明の実施の形態に係るトナー補給装置の要部断面図である。 本発明の実施の形態におけるトナーボトル開口部の開閉動作を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係るトナー補給装置の要部断面図である。 本発明の実施の形態２の別の形態を説明するトナー補給装置の要部断面図である。

符号の説明

Ａ トナーの塊Ｔ１の底辺の長さ
Ｂ 隣り合う磁石の間隔
Ｈ トナーボトル開口部の高さ
Ｌ トナーホッパー垂直面からトナーボトル開口部間の距離
θ トナーの安息角
Ｔ１ 磁力によって吸着されたトナー
Ｔ４ トナー上面の高さ
１ 装置本体
２ 原稿台ガラス
３ 原稿読み取りユニット
４ 感光ドラム
５ 帯電装置
６ 現像装置
７ 転写装置
８ クリーニング装置
９ トナー補給装置
１０ 給紙部
１１ 定着装置
１２ 排紙部
１３ 光学手段
１４ 現像ローラ
１５ 現像室
１６ 攪拌翼
１９ 攪拌スクリュー
２０ トナーホッパー
２１ トナー搬送スクリュー
２５ トナーホッパー開口部
２７ レバー
２８ 回動軸
２９ カップリング
３０ ロック爪
３１ トナーホッパー屈曲部
３２ トナーホッパーの略垂直面
３３ トナーホッパーのトナー搬送路
４０ トナーボトル
４１ トナー収納室
４２ トナー搬送路
４３ 開口部
４４ シャッター
４５ 回動軸
４６ 溝部
４７ シール
４８ トナーボトル底面
４９ トナーボトル後端壁
５０ 係合溝
５１ トナーボトル端部
６０ ベルト部材
６１ 磁石
６２，６３ プーリ

Claims (11)

1. トナー排出口を有し、内部に磁性トナーを収容して、画像形成装置に装着した状態で画像形成を行うトナー収納容器と、前記トナー排出口から排出されるトナーを受けて現像手段に供給するトナーホッパーを有するトナー補給装置において、
   その一部がトナー収納容器の底面外壁に対向する位置に上記底面外壁に沿わせて配置された無端ベルト部材と、上記無端ベルト部材の前記トナー収納容器の底面外壁に対向する部位をトナー排出口に向かう方向に駆動する駆動手段とを有し、上記無端ベルト部材の表面に１つの磁石或は複数の磁石を間隔を空けて固定的に設け、該磁石によってトナーを吸着して搬送することを特徴とするトナー補給装置。
2. 上記無端ベルト部材は、トナー収納容器の外壁或はトナーホッパーの外壁に沿って上記トナー収納容器のトナー排出口を越えて延在することを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
3. 上記トナーホッパーは、上記トナー収納容器のトナー排出口側端部の外側に重なる位置まで延在され、上記無端ベルト部材は、上記トナー収納容器のトナー排出口側端部を越えて上記トナーホッパーの外壁に沿って延在することを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
4. 上記トナーホッパーは、現像手段又は現像手段にトナーを供給するトナー供給手段から上方に延びた内壁面と、該内壁面から横方向に屈曲して延在するトナー搬送路を有し、上記無端ベルト部材は、上記トナー搬送路から屈曲部を越えて上記トナーホッパーの上方に延びた内壁面の外側に沿って延在することを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
5. 上記磁石によって拘束されて移動するトナーの塊の底辺の長さをＡとすると、上記複数の磁石の間隔はＡよりも大きいことを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
6. 上記トナー収納容器は、上記開口部を開閉する開口部開閉部材を有し、上記無端ベルト部材上の磁石の位置を検知する検知手段を有し、上記磁石によって拘束されて移動するトナーの塊の底辺の長さをＡとすると、少なくともトナー収納容器の着脱時には、磁石が上記開口部開閉部材に対して、上記Ａよりも離れた位置で停止しているように駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
7. 上記無端ベルト部材上の磁石の位置を検知する検知手段を有し、上記磁石によって拘束されて移動するトナーの塊の底辺の長さをＡとすると、補給動作の終了時には、磁石がトナーホッパーの屈曲部に対して、上記Ａよりも離れた位置で停止するように駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項４記載のトナー補給装置。
8. 上記無端ベルト部材上の磁石の位置を検知する検知手段を有し、補給動作の終了時には、磁石が、上記トナーホッパーの上方に延びる内壁面に対して磁力によるトナー拘束力を及ぼす範囲より外に離間した位置で停止しているように駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項４記載のトナー補給装置。
9. 上記トナー収納容器或は上記トナーホッパーは、無端ベルト部材と隣接した底面外壁の少なくとも一部が、トナー搬送方向に対して上り方向の斜面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
10. 上記トナーホッパーの上方に延びた内壁面と、トナー収納容器のトナー排出口との水平方向の距離をＬ、上記トナー排出口の開口高さをＨ、トナーの安息角をθとしたときに、
    Ｌ＞Ｈ／ｔａｎθ
    なる関係が設立することを特徴とする請求項４記載のトナー補給装置。
11. 上記トナーホッパーの屈曲部の高さは、トナーが満載状態の上記トナー収納容器のトナー上面の高さの開口高さよりも高いことを特徴とする請求項４記載のトナー補給装置。

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