JP2880461B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体表面に形成
された静電潜像に対して現像処理を実行する現像装置に
対してトナーを供給するトナーカートリッジに関し、特
に、内部において回転するトナー供給羽板の押圧によっ
てトナーをトナー供給孔から押し出すトナーカートリッ
ジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現像装置は、電子写真技術において、感
光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像
する装置である。より具体的には、トナーカートリッジ
等のトナー収納部から供給されたトナーを、パドル等の
撹拌手段を用いてキャリアと撹拌し、トナーに良好な摩
擦帯電を生じさせた後、現像剤（トナーおよびキャリ
ア）を現像ローラに搬送して吸着させ、その後現像ロー
ラ上に吸着した現像剤を感光体と接触させ、現像剤成分
であるトナーを感光体上の静電潜像に移行させて現像
（顕像化）を行うものである。

【０００３】一般に、トナーカートリッジから現像装置
本体内へのトナーの供給は、トナーカートリッジ内に設
けたトナー供給羽板（以下、アジテータと略記する）を
回動させて、該アジテータの押圧によってトナー供給孔
からトナーを押し出す構成である。このため、トナー供
給量はトナー供給孔の大きさとアジテータの押し出し回
数の積に比例することになる。

【０００４】一方、現像装置本体内に供給されたトナー
は、前述したように摩擦帯電後、現像ローラに運ばれ、
感光体上の静電潜像に移行して消費される。この単位時
間当たりのトナー消費量が、即ち、必要とするトナー供
給量となる。ところが、トナー供給孔を大きくして１回
に供給するトナー量を多くすると、トナー供給時のトナ
ー帯電量（摩擦帯電による帯電量）が不足してトナー飛
散による機内汚染およびコピー地汚れの発生や、トナー
補給ムラによる画像濃度ムラの発生等の問題があるた
め、トナー供給を少量連続供給傾向にする必要があっ
た。

【０００５】これを解決するものとして、アジテータを
複数枚（例えば、図５に示すように、５０１ａ、５０１
ｂの２枚の複葉アジテータ）としたもの、換言すれば、
押し出し回数を増やして、かつ、トナー供給孔を比較的
小さくして１回の供給量を少なくなるようにしたものが
提案されていた。また、実開昭６３−１９８０６４号公
報に示されるように、アジテータは一つで、トナー補給
ローラおよびトナー架橋防止用撹拌部材を設けることに
より少量連続供給を行えるようにしたトナー補給装置も
提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける複数枚のアジテータを備えたトナーカートリッジ
によれば、アジテータの枚数が多くなることにより、ア
ジテータ回転時の回転トルクが重くなってしまうため、
１枚のアジテータに比較して、駆動モータのトルクを大
きくしなければならないという問題点があった。また実
開昭６３ー１９８０６４号公報のトナー補給装置によれ
ば、トナー補給ローラおよびトナー架橋防止用撹拌部材
を用いるため、装置が複雑になるという問題点があっ
た。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、アジテータ回転時の最大回転トルクを低減し、か
つ、トナー補給ムラおよび現像装置に対して大量にトナ
ー補給した場合に発生するトナー帯電量不足によるトナ
ー飛散やコピー地汚れを解消することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、内部において回転するトナー供給羽板の
押圧によってトナーをトナー供給孔から押し出すトナー
カートリッジにおいて、前記トナー供給羽板は、回転軸
方向に複数に分割され、その取付位置が回転方向に対し
て所定角度異なるように設けられ、かつ、前記トナー供
給孔は、前記回転軸方向に形成された複数の孔により構
成されているトナーカートリッジを提供するものであ
る。

【０００９】本発明にかかるトナーカートリッジは、ア
ジテータの回転を開始すると、先ず、回転軸方向に分割
された複数の羽板内の１枚がトナー供給孔に達して、該
羽板の大きさに対応した量のトナーが押し出される。続
いて、所定の角度移動した後、つぎの羽板によって対応
した量のトナーが押し出される。以下同様にアジテータ
が１回転する間に全ての羽板がトナー供給孔を通過して
それぞれトナーを押し出す。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるトナーカー
トリッジの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００１１】図１（ａ）〜（ｃ）、および、図２は本発
明にかかるトナーカートリッジの一実施の形態を示し、
本発明の複葉アジテータ１０１を内設したトナーカート
リッジ１０２と、トナーカートリッジ１０２から供給さ
れたトナーを均等に分散させる供給トナー分散機構１０
３と、トナーとキャリアを撹拌し、トナーに良好な摩擦
帯電を生じさせ、かつ、現像剤（トナーおよびキャリ
ア）を後述する現像ローラ１０５に搬送するパドル１０
４と、パドル１０４から搬送された現像剤を磁力によっ
て吸着し、感光体ドラム１０６と接触させ、現像剤成分
であるトナーを感光体ドラム１０６上の静電潜像に移行
させて現像（顕像化）を行う現像ローラ１０５とから構
成される。尚、１０２ａはトナーカートリッジ１０２の
トナー供給孔を示し、例えば、同図（ｂ）、（ｃ）に示
すようなスリットから成る。

【００１２】図２は、本発明の要部である複葉アジテー
タ１０１の詳細な構成を示す。前述したようにトナーカ
ートリッジ１０２内に配設される複葉アジテータ１０１
は、回転軸方向に複数（実施の形態では３つ）に分割さ
れ、かつ、その取り付け位置が回転方向に対して所定角
度だけ異なるように設けられている。具体的には、回転
軸方向に羽板Ａ₁ 、Ａ₂ と、羽板Ｂ₁ 、Ｂ₂ と、羽板Ｃ
₁ 、Ｃ₂ との３つに分割されており、さらに、これらの
羽板の取り付け位置間の角度は１２０度（３６０度÷
３）づつ異なるように設けられている。

【００１３】以上の構成において、その動作を説明す
る。

【００１４】所定のトナー補給信号に基づいて、複葉ア
ジテータ１０１が回転すると、トナー供給孔１０２ａか
らトナーが押し出される。供給されたトナーはトナー供
給孔１０２ａの直下にある供給トナー分散機構１０３に
よって、現像剤中にトナーを分散し、さらに、パドル１
０４により撹拌・混合された後、現像ローラ１０５に搬
送されて現像に使用される。通常の複写装置では連続供
給状態でのトナー補給量は５〜２０gf/min（Ａ３ヨコ
巾：２９７mm相当）が好適で画像面積が１５％程度のＡ
３サイズ原稿（一般文章の場合は５〜１０％程度であ
る）まで充分トナー補給ができ、かつ、トナー帯電量の
立ち上げ能力（トナー帯電量が不足するとトナー飛散に
よる機内汚染やコピー地汚れが発生し易い）が充分であ
る。

【００１５】図３（ａ）は前述した構成および動作によ
って供給されたトナーの連続トナー補給能力（トナー供
給量と時間）を示す。尚、図３（ｂ）は比較のために従
来の複葉アジテータ（回転軸方向に分割していない２枚
の羽板を用いた構成）の連続トナー補給能力を示したグ
ラフである。

【００１６】複葉アジテータ１０１の６枚の羽板
（Ａ₁ 、Ａ₂ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、Ｃ₁ 、Ｃ₂ )によって、該
複葉アジテータ１０１が１回転する間に、図示の如く、
６回のトナー供給が行われる。ここで１枚の羽板によっ
て供給されるトナー量（０．５ｇ/sec）は、回転軸方向
に３分割されているため、従来の複葉アジテータ（１．
５ｇ/sec）に比較して１／３の量であるが、前述したよ
うに複葉アジテータ１０１が１回転する間に６回のトナ
ー供給が行われるため、供給トナー量は３ｇとなり、従
来の複葉アジテータ（同図（ｂ）参照）の供給量と同一
である。換言すれば、同一の供給量をより多くの回数に
分散して供給するため、トナー供給を少数連続供給傾向
にすることができる。

【００１７】一方、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、
回転時の最大トルクが本発明では従来に比較して大巾に
低減できる。具体的には、本発明の最大トルクは、同図
（ａ）に示すように、ＭＡＸ０．８Kgf であり、従来の
最大トルクは、同図（ｂ）に示すように、ＭＡＸ２Kgf
である。

【００１８】また、トナー補給量はアジテータの変形や
精度により大巾に変化するが、本発明の現像装置では、
回転軸方向に関し複数に分割するため、変形量が少なく
なると同時に、その寸法精度も維持し易いので、トナー
補給ムラも改善できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるト
ナーカートリッジは、内部において回転するトナー供給
羽板の押圧によってトナーをトナー供給孔から押し出す
トナーカートリッジにおいて、前記トナー供給羽板は、
回転軸方向に複数に分割され、その取付位置が回転方向
に対して所定角度異なるように設けられ、かつ、前記ト
ナー供給孔は、前記回転軸方向に形成された複数の孔に
より構成されているので、アジテータ回転時の最大回転
トルクを低減し、かつ、トナー補給ムラを解消すること
ができる。

【００２０】また、上記の如く、トナーカートリッジの
トナーが重力等で下部に集中し下部に位置するトナー供
給羽板の羽がトナーを押圧し、他の羽はトナーを押圧し
ないので、トルクの低減が図れる。さらに、トナー供給
板の回動によりトナーを供給するので、供給機構が複雑
にならず、加えて、複数の羽によりトナーを、複数の孔
より構成されたトナー供給孔より間欠的に補給するの
で、現像装置に対して大量にトナーを補給した場合に発
生するトナー帯電量不足によるトナー飛散やコピー地汚
れが発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明にかかるトナーカートリッジを
含んだ現像装置の一実施の形態を示す構成図であり、
（ｂ）、（ｃ）はトナー供給孔の形状例を示す説明図で
ある。

【図２】本発明の要部である複葉アジテータを示す説明
図である。

【図３】（ａ）は実施の形態における連続トナー補給能
力（トナー供給量と時間）を示すグラフであり、（ｂ）
は従来における連続トナー補給能力（トナー供給量と時
間）を示すグラフである。

【図４】（ａ）は実施の形態における回転時の最大トル
クを示すグラフであり、（ｂ）は従来における回転時の
最大トルクを示すグラフである。

【図５】従来における複葉アジテータを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０１ 複葉アジテータ １０２ トナーカートリッジ １０２ａ トナー供給孔 １０３ 供給トナー分散機構 １０４ パドル １０５ 現像ローラ １０６ 感光体ドラム Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｃ₁ ，Ｃ₂ 羽板

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−46040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11862（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−130775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−220372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−116372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86382（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−158356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−281178（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110481（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−253074（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−71648（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−84852（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−4946（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−71353（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−40972（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−53460（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−149055（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−198064（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−23054（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−30561（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−58255（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部において回転するトナー供給羽板の
   押圧によってトナーをトナー供給孔から押し出すトナー
   カートリッジにおいて、 前記トナー供給羽板は、回転軸方向に複数に分割され、
   その取付位置が回転方向に対して所定角度異なるように
   設けられ、かつ、前記トナー供給孔は、前記回転軸方向
   に形成された複数の孔により構成されていることを特徴
   とするトナーカートリッジ。