JP3403571B2 - トナー補給装置 - Google Patents

トナー補給装置

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JP3403571B2 JP05193396A JP5193396A JP3403571B2 JP 3403571 B2 JP3403571 B2 JP 3403571B2 JP 05193396 A JP05193396 A JP 05193396A JP 5193396 A JP5193396 A JP 5193396A JP 3403571 B2 JP3403571 B2 JP 3403571B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタ等の
電子写真方式の画像形成装置の現像装置に装着される1
成分並びに2成分系のトナー補給装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】乾式の画像形成装置のトナー補給装置と
しては、トナー容器に取り付けられたカートリッジを逆
さにして、収容したトナーを重力により容器内に落下さ
せるタイプのものや、溝孔を設けた筒型のカートリッジ
をトナー容器内で反転させてトナーを補給するタイプの
もの、あるいはL型パイプを取り付けたカートリッジを
回転させながらトナーを補給していくタイプのもの等が
一般に使用されている。
【0003】しかしながら、カートリッジを逆さにする
タイプのものは、現像ユニットの上部に大きなカートリ
ッジ収容スペースを必要とするため、特に現像ユニット
が本体の上方に位置する小型の画像形成装置には適用で
きない。また筒型カートリッジタイプのものは、保管時
にシールしておく関係上、溝孔を大きくすることができ
ないため、この部分でブロッキングを起こし易い。ブロ
ッキングを解消するために、装着前にカートリッジを人
為的に振り動かし、トナーの流動性を高め、また収容さ
れたトナーがカートリッジ内に偏らないように配慮され
ているが、このようにカートリッジを十分に振った上で
使用しなければならないとなると取り扱い上煩わしく、
また装着された後には当該カートリッジに振動が加わら
ず、トナーが自重で次第に凝集し始める問題もある。更
にL型パイプを使用するタイプのものは、カートリッジ
を下向きに保持する必要があって上述したと同様にスペ
ース上の問題を有するほか、トナーを完全に取り出すこ
とができないとか、交換に際して手を汚し易いといった
不具合を有している。
【0004】また本出願人は先に特公平5−6194号
において、現像ユニットが本体上部に配設されているタ
イプの画像形成装置にも容易に装着することができ、し
かもカートリッジの交換を大幅に少なくすることができ
る新たなトナー補給装置として、トナーカートリッジを
回転させて、トナーカートリッジ内面に設けられた螺旋
状の案内部(リブ)によってトナーに搬送力を与え、当
該トナーを開口部へ送り出す構成を提案した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成にあっても、強制的な撹拌がなされないので、
ブロッキング化現象を生じることがある。カートリッジ
内壁にトナーが付着して、予定のトナー量が補給されな
い場合もある。トナーがカートリッジ内壁に静電的な力
等により付着し、それが堆積することでトナーカートリ
ッジ内の残量が増加する。したがって収容されたトナー
の全てが完全に現像装置に供給されない問題がある。
【0006】そこで本発明は、トナーカートリッジを機
械本体に装着した後もトナーの凝集を防ぐことができる
ようになっており、トナーの流動性を高め、トナーカー
トリッジ内壁に付着したトナーを容易に剥がすことがで
きる一方で、それらの機能が経時的に損なわれることも
ないトナー補給装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にしたがい、掻き取り機能を備えたトナー撹
拌部片(撹拌部材)をトナーとともにカートリッジ内に
混入させた上で、トナーを流通させトナー撹拌部片を堰
き止める仕切り部材を内部に取り付けるように構成す
る。このようにすることで、内部に存するトナー撹拌部
片が外部に流出するのを防ぎ、かつトナーは従来通りに
供給することが可能である。
【0008】
【0009】また内部を当該仕切り部材で区分し、各区
分領域にトナー撹拌部片をそれぞれ収容するようにして
も上記課題を解決できる。
【0010】また、或る程度の幅を有した環状部材、換
言すれば、短筒部材の一端面に薄板状のトナー撹拌部材
を取り付け、複数個の当該環状部材をつなげることで形
成される円筒体の一端を閉鎖するように構成してなるト
ナー補給装置によっても、上記課題を解決することがで
きる。
【0011】カートリッジ内周壁に螺旋状の隆起部を設
けてトナー搬送性を向上させながら、その隆起部を少な
くとも1ケ所で中断することによって、攪拌部片排出の
効果を高めるようにするのが好ましい。
【0012】
【実施例】本発明の詳細を、図に示された実施例に基づ
いて、説明する。図1に、本発明に係るトナー補給容器
1を装着した状態での画像形成装置たる複写機を概念的
に示す。図2に例示するような円筒状トナー補給容器1
は、トナーカートリッジ、トナーボトルとも称される。
この容器1は、継手部4を介してトナー補給ユニットの
突出筒部3aに接続される。その接続の詳細を図3を用
いて説明すれば、トナー補給容器1は、不図示の現像装
置本体側のトナー補給容器ホルダ2に水平状態にセット
されている。当該ホルダ2は筒部3a回りに旋回動可能
に支持され、通常はマグネット2aによって複写機の本
体側に水平に保持固定される。このセット状態でトナー
補給容器1は現像装置本体の側に設けられたトナー補給
ユニット3に接続される。容器1の一端に一体的に形成
された受動ギヤ部1aが、ウォーム9、ウォームホイー
ル10、アイドルギヤ11及び中間ギヤ12を介して、
トナー補給ユニット3のトナー補給ローラ8によって回
転され、例えば容器1が図3における矢印方向に回転す
る。容器1の回転にしたがって、当該容器の内周壁に形
成されたスパイラル状隆起部(図2)によって収容トナ
ーは容器1から継手部4を介し突出筒部3aへと排出さ
れる。容器1から排出されたトナーは、図4に示される
ように、突出筒部3aに設けられたトナー受け入れ開口
部7から当該筒部3aに入り、内蔵された軸14に取り
付けられた不図示のアジテータによって、トナー補給ユ
ニット3に向けて送られる。
【0013】本発明に係るトナー補給容器1に対する参
考例としての容器を図5に示す。その内部には、トナー
5の他に、トナー撹拌部片6が混入されている。図5の
ように、容器1の内壁にスパイラル状隆起部16が刻設
され、容器回転の際に、内部のトナーに容器開口1bへ
の搬送力を強制的に与えるのが好ましいが、図6に示さ
れるように、スパイラル状隆起部を備えず、滑らかな内
周壁であっても、トナー撹拌部片6によって十分な撹拌
性は確保される。容器開口1bから既述のようにトナー
補給ユニットへトナー供給が行われることで、複写機の
トナー濃度が制御される。トナー撹拌部片6は例えば小
片板状に形成されている。このトナー撹拌部片6は複数
個混入されているのが好ましい。数が多いほど、トナー
を撹拌し、その流動性を向上させることができる。小片
板状に形成されていることで、その平面部分にトナーを
押し分ける力が特に働いてトナーを撹拌できる。また板
状のエッジ部分で容器内壁に付着したトナーを掻き取る
力も働き、容器内に残留するトナー量を低減させること
が可能である。トナー撹拌部片の材質はトナーの比重と
同等か、それより大きなもの、例えば、鉄、アルミニウ
ム、樹脂等が望ましい。トナーよりも重いほど、トナー
と混合撹拌された場合に、トナー中に沈み易く、その沈
降の際にトナーを掻き分ける作用が起こり、トナーを撹
拌する。撹拌され、流動性が向上することにより、トナ
ーは開口1bへ移動し易くなる。
【0014】図7以下に、トナー撹拌部片6の具体的構
成例を示す。図7(a)、(b)、(c)にそれぞれ示
されるように、小片板状に形成された部片6には、少な
くとも1つの穴を備えることができる。このような穴に
よって、トナー撹拌部片6が移動する際に、トナーの一
部が当該穴を通り抜け、一層の撹拌効果及び流動性の向
上が実現する。図8に示されるように、トナー撹拌部片
6を編み込みメッシュ状に構成してもよい。メッシュ状
にすることによって、上記穴の効果を一層奏するととも
に、その端部で容器内壁を細かく掻き取る効果が加わ
り、容器内の残トナーの低減を図ることができる。単純
な平面状に形成される場合には、図9(a)、(b)、
(c)にそれぞれ示されるように、3つ以上、適宜の数
の角部を有しているのがよい。角部があることによっ
て、当該角部が容器内壁と衝突し、トナーを容器内壁か
ら掻き取る効果が得られる。適宜の数とは、そのような
掻き取り効果が期待できるほどの角形状を確保できるほ
どの意味であり、あまり大きな数の多角形体になると、
角部の効果は低くなる。図10(a)、(b)に示され
るように、小片板状部片をねじって構成してもよい。こ
のようにねじりを入れることで、部片6は不規則な動き
をするようになる。その不規則な動きは、撹拌にあた
り、トナーを押し分ける際にスペースを形成し、そこに
トナーが流れ込む速さがその時々で変化して撹拌性を向
上する。平板状でなく、球状に構成することもできる。
図11(a)、(b)のように、多面体、棒状体にする
ことも可能である。容器内で不規則な動きをして撹拌効
果をより高めるために、偏心輪郭体としたり、異なる材
質の輪郭体をくっつけて一体化させ撹拌部片を構成して
もよい。更には、図11(c)に示されるように、球体
の表面に複数個の突起を備えるようにしてもよい。この
ような突起によって掻き取り効果を奏するとともに、そ
の高さを容器のスパイラル状隆起部よりも高くすること
で、容器周壁近辺であっても、撹拌部片は自由に動くこ
とが可能となる。
【0015】図12に示されるように、容器1の内周壁
に刻設されたスパイラル状隆起部16は少なくとも1ケ
所、部分的に切り欠けられていてもよい。このような切
欠きの存在によって、内周壁に沿って容器開口側へ送ら
れるトナー撹拌部片6は当該切欠き部分で搬送を中断さ
れるので、容器開口から排出される可能性を下げること
ができる。切欠き幅はトナー撹拌部片の最小幅以上、最
大幅以下に規定されているのが良い。トナーに対する搬
送力を維持しながら、撹拌部片6の排出を回避するため
には、図13に示されるように、連続するスパイラル線
の延長上に互いが位置しない複数本のスパイラル状隆起
部16を刻設するようにしてもよい。これらスパイラル
状隆起部の相互の距離をトナー撹拌部片6のサイズに合
わせるようにすると、これらの間に当該撹拌部片を停滞
させることも可能である。
【0016】図14に示されるように、トナー補給容器
1の内壁には突き出た棒状の突起15が設けられていて
もよい。この突起は、少なくとも容器内に1つ以上形成
される。トナーに混入したトナー撹拌部片がこの棒状突
起にひっかかり、容器が回転するにつれて持ち上げられ
る。部片が持ち上げられ、落下する度に、トナーを撹拌
し、流動性を向上させる。この際、複数個形成された突
起の間隔を、トナー撹拌部片の一辺よりも小さくすれ
ば、部片が突起に確実にひっかかり、上記効果が一層増
すこととなる。
【0017】また図15に示されるように、容器1の内
周壁に設けられる突起を羽根状にしてもよい。このよう
に羽根状突起17とすることで、撹拌部片をより効率的
に持ち上げることができる。同じ目的で、図16に示さ
れるように、容器1の内周壁にスパイラル状隆起部16
を刻設する他に、当該隆起部16のピッチ間に、その長
手方向に沿って突起18を1つ以上刻設することもでき
る。容器1が回転すると、この突起18によって、内在
するトナー及び撹拌部片が持ち上げられ、落下し、十分
な撹拌効果を得ることができる。当該突起18の代わり
に、溝部が形成されていてもよい。
【0018】以上のようにトナー攪拌部材やトナー補給
容器内部構造には様々な構成が知られているが、これら
参考例に対する本発明に係るトナー補給容器1の典型的
な構成を図17に示す。容器1の内壁には、スパイラル
状隆起部16が刻設されていて、容器1が回転すると、
内部のトナーはそのスパイラル状隆起部16に沿って容
器開口1bの方へ送られるが、当該開口1bの内側に
は、網状の仕切り部材20が取り付けられ、その網目の
大きさはトナー撹拌部片6の辺(径)よりも小さくなっ
ているために、トナーは円滑にトナー補給ユニット3に
供給されるが、トナー撹拌部片6は当該仕切り部材20
によって止められ、ユニット側へ流出しない。スパイラ
ル状隆起部16を中断する上記の例よりも確実に撹拌部
片の排出が防がれる。また図18に示すように、トナー
補給容器1が、小分けされた複数の短筒部分から構成さ
れていてもよい。各々の短筒部分の一端には、網状の仕
切り板22が取り付けられており、それぞれの内部には
トナー撹拌部片6が収容されている。図17と同じく、
仕切り板22の存在によって、トナーは円滑にトナー補
給ユニット側へ送られるが、トナー撹拌部片6は止めら
れ、ユニット側へ流出しない。図19は図18の変形例
ともいうべきもので、トナー補給容器1は小分けされた
複数の短筒部分から構成されているが、各短筒部分の間
に位置する仕切り板23は容器軸線に対して傾斜して配
置されている。仕切り板23が傾斜していることによっ
て、トナー撹拌部片6は各短筒部分内を広く動き回るこ
とができ、傾斜した仕切り板23によっても、効果的に
トナーを撹拌することができる。
【0019】図20(a)に示されたトナー補給容器1
内の板状仕切り部材25は、図20(b)で認識される
ように、トナーを通過させるための空間26を有してい
るが、その幅Aは、トナー撹拌部片6の径(辺)よりも
小さくなっていて、トナーは円滑に送られるが、トナー
撹拌部片6は各筒部分に止められる。
【0020】図21に示されるように、トナー補給装置
1の内部に、薄板状に形成されたトナー撹拌部材27を
取り付けるようにしてもよい。これらトナー撹拌部材2
7は、上記撹拌部片6と同様に、トナーと同等かより大
きな比重の材料で形成されているのがよい。各トナー撹
拌部材27の自由端には分銅28のような錘を取り付け
るようにして重量増加を図ってもよい。撹拌部材が薄板
状に形成されていることにより、板状の平面部がトナー
を押し分け、撹拌する。トナー補給容器1とトナー撹拌
部材27との接続部は、図22に示されるように、薄板
状で動き易く取り付け処理されているのがよい。蝶番で
取り付けられていてもよい。PET樹脂ならば0.5m
m以下の厚みがよい。PET樹脂のような軽い材料を利
用した場合には、トナー撹拌の効率の点で先端の錘が欠
かせない。トナー補給容器1が回転すると、トナー撹拌
部材27はその自重により上下に動き、トナーを掻き分
け、撹拌する。撹拌されたトナーは、スパイラル状隆起
部16に沿って、次第に容器開口1bに接近し、当該開
口からトナー補給ユニットへ出る。
【0021】図23に示されるように、薄板状のトナー
撹拌部材27の板面に複数個の穴29を形成してもよ
い。トナー撹拌部材が移動する際に、これら穴をトナー
が通り抜けることで、撹拌効果及び流動性向上がより奏
することとなる。穴が1つだけでもよい。また図24に
示されるように、トナー撹拌部材27を複数枚の細薄板
を組み合わせることによって形成してもよい。
【0022】上記各実施例における複数個の筒部分を組
み合わせる場合には、溶着、接着剤、テープ等を用いて
接合されるものであり、必要な容量に応じて、筒部分の
個数を調整することが可能である。
【0023】
【0024】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、トナー
のブロッキングが阻止され、トナー流動性向上するとと
もに、カートリッジ内壁に付着したトナーを効率的に掻
き取るだけでなく、トナーを流通させトナー撹拌部片を
堰き止める仕切り部材を内部に取り付けるようにしてい
るので、トナー撹拌部片がカートリッジから流出するこ
とを防止できる。
【0025】
【0026】請求項に記載の発明によれば、トナー撹
拌部片が偏ることなく、それぞれの区分領域で効率的に
トナーを撹拌することができ、トナー撹拌部片がカート
リッジから流出することも防止できる。
【0027】請求項に記載の発明によれば、偏ること
なく全般的に且つ効率的にトナーを撹拌することがで
き、トナー撹拌部片がカートリッジから流出することも
防止できる。請求項に記載の発明によれば、トナー搬
送性を向上させながら、撹拌部片の排出を一層効果的に
防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトナー補給装置を装着した複写機
の部分的な概略図である。
【図2】トナー補給容器を例示する斜視図である。
【図3】図1の複写機でのトナー補給装置の装着状態を
示す概略斜視図である。
【図4】トナー補給ユニットへのトナー流入近傍を説明
する概略図である。
【図5】本発明に対する参考例としてのトナー補給容器
の概略断面図である。
【図6】スパイラル状隆起部を備えない容器の概略断面
図である。
【図7】(a)、(b)、(c)ともトナー撹拌部片の
構成を例示する図である。
【図8】メッシュ状のトナー撹拌部片を示す図である。
【図9】(a)、(b)、(c)ともトナー撹拌部片の
別の構成を例示する図である。
【図10】(a)、(b)ともトナー撹拌部片の更に別
の構成を例示する図である。
【図11】(a)、(b)、(c)ともトナー撹拌部片
のまた別の構成を例示する図である。
【図12】スパイラル状隆起部が中断する状態を示す図
である。
【図13】スパイラル状隆起部が中断する別の構成を示
す図である。
【図14】容器内に棒状突起が設けられる状態を示す図
である。
【図15】容器内に羽根状突起が設けられる状態を示す
図である。
【図16】容器内に長手方向に延在する突起が設けられ
る状態を示す切断図である。
【図17】本発明に係るトナー補給装置の構成を示す概
略断面図である。
【図18】図17の装置の変形例を示す概略図である。
【図19】図17の装置の別の変形例を示す概略図であ
る。
【図20】図18の装置の更に別の変形例を示す概略図
で、(a)は縦断面図、(b)は横断面図である。
【図21】本発明に係るトナー補給装置の更に別の構成
を示す概略断面図である。
【図22】図22のトナー補給装置を構成する筒状部材
の概略斜視図である。
【図23】図21の装置に装着されるトナー撹拌部材の
概略斜視図である。
【図24】図21の装置に装着される別のトナー撹拌部
材の概略斜視図である。
【符号の説明】
1 トナー補給容器 1b 容器開口 5 トナー 6 トナー撹拌部片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−51177(JP,A) 特開 昭63−98680(JP,A) 特開 昭61−170759(JP,A) 実開 昭61−76455(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平回転して内部に収容したトナーを送
    り出す容器からなり、掻き取り機能を備えたトナー撹拌
    部片をトナーとともに収容したトナー補給装置におい
    て、 トナーを流通させトナー撹拌部片を堰き止める仕切り部
    材を内部に取り付けたことを特徴とするトナー補給装
    置。
  2. 【請求項2】 水平回転して内部に収容したトナーを送
    り出す容器からなり、掻き取り機能を備えたトナー撹拌
    部片をトナーとともに収容したトナー補給装置におい
    て、 トナーを流通させトナー撹拌部片を堰き止める仕切り部
    材で容器内部を区分し、各区分領域にトナー撹拌部片を
    収容したことを特徴とするトナー補給装置。
  3. 【請求項3】 短筒部材の一端面に薄板状のトナー撹拌
    部材を取り付け、複数個の当該短筒部材をつなげること
    でなる円筒体の一端を閉鎖してなるトナー補給装置。
  4. 【請求項4】 容器内周壁に螺旋状の隆起部を設け、そ
    の隆起部が少なくとも1ケ所中断していることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか一項に記載のトナー補給装
    置。
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