JP3459144B2 - トナー撹拌棒 - 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、トナー撹拌棒、特
に容器内の軸受部に回転自在に支持され容器内のトナー
を攪拌するトナー撹拌棒に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置においては、一
般的に露光部によって原稿を読み取り、感光体ドラム上
に静電潜像を形成する。感光体ドラム周囲には、トナー
画像を形成するための現像装置が設けられており、感光
体ドラム上にトナー像を形成する。現像装置には、トナ
ーを供給するためのトナーホッパが設けられている。ト
ナーホッパには、トナーカートリッジが着脱自在に装着
され、トナー補給はこのトナーカートリッジを交換する
ことにより行われる。

【０００３】このような画像形成装置に用いられるトナ
ーとしては、一般に２成分系のトナーと１成分系のトナ
ーが存在する。２成分系のトナーは、ポリスチレン、ス
チレンアクリル共重合体、ポリエステル、エポキシ、ポ
リアミドその他の熱可塑性樹脂からなるバインダー樹
脂、カーボンブラックや有機顔料等でなる着色剤及び荷
電制御剤等の材料から構成されている。現像装置内で
は、鉄または酸化鉄等の磁性キャリアと前述したような
トナーが混合される。したがって、現像装置内部には、
トナーと磁性キャリアとを均等に混合するための攪拌棒
が備えられるものが一般的である。また、１成分系のト
ナーの場合、トナー材料だけを用いるため、磁性キャリ
アを混合する必要がない。しかしながら、トナー材料に
含まれるバインダー樹脂等の影響により、粒子が相互に
結合して塊状になってしまう（ブロッキング）おそれが
ある。このため、現像装置内部に同様の攪拌棒を装着し
てトナーを攪拌することが望ましい。

【０００４】また、トナーホッパやトナーカートリッジ
では、それぞれ現像装置やトナーホッパにトナーを供給
する必要があり、長さ方向に一様にトナーを搬送すると
ともに、塊状になったトナーを粒子状に粉砕するために
攪拌棒を装着したものが存在する。このような攪拌棒
は、両端が現像装置、トナーホッパ、トナーカートリッ
ジ等の容器に支持される被支持部を構成する回転軸と、
この回転軸の軸回りに突設されるパドル部とを有してい
る。一般的にパドル部は、軸回りに一方方向または１８
０°異なる２方向に突設されている。このような攪拌棒
は、回転軸がモータ等の駆動手段に連結されて、容器中
で回転駆動される。このことにより、攪拌棒は、容器内
のトナーを粉砕しながらトナーを掻き上げて供給口等に
搬送する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような攪拌棒で
は、容器内のトナーが一度にパドル部に接触することと
なり、パドル部にかかるトルクが大きくなる。特に、容
器内のトナー量が多いうちは、パドル部に大きなトルク
がかかり、攪拌棒が変形して回転軸の被支持部における
回転不良を引き起こすおそれがある。

【０００６】本発明の目的は、現像装置、トナーホッ
パ、トナーカートリッジ等の内部において、効率良くト
ナーの攪拌、掻き上げを行うとともにある程度の撓みが
生じても回転不良を起こさないトナー攪拌棒の提供にあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトナー撹拌
棒は、容器内の軸受部に回転自在に支持され容器内のト
ナーを攪拌するものであって、少なくとも一端に回転駆
動源に連結可能な駆動源結合部が設けられる樹脂製の軸
部と、軸部の外周に設けられる攪拌部材と、軸部の他端
に一体成形され前記容器に支持される球状被軸受部とを
備えている。そして、容器内の軸受部は、球状被軸受部
を支持する、軸部の軸芯に平行な軸受面を有している。

【０００８】この場合、トナー攪拌棒は、現像装置、ト
ナーホッパ、トナーカートリッジ等の容器内に回転自在
に支持されて取り付けられる。また、駆動源結合部が減
速ギア等を介して回転駆動源に結合され、容器内部で回
転駆動される。このとき、軸部の外周には攪拌部材が設
けられており、容器内のトナーを攪拌する。軸部の一端
は球状被軸受部によって容器に軸支されているため、軸
部の撓みにかかわらず回転不良を起こすことなく、良好
な回転動作が可能となる。さらに、軸部と球状被軸受部
とを樹脂による一体成形で構成することが容易であり、
取り付けの容易な可撓性を有する攪拌棒を提供すること
ができる。

【０００９】攪拌部材として、軸部の中間部適所に径方
向に突設される複数のパドル支持部と、パドル支持部に
支持されて軸部に平行でかつ軸部回りの少なくとも異な
る３方向に配置される複数の杆体とから構成されるもの
を利用することができる。この場合には、各杆体が時間
差をもって容器内のトナーと接触することとなり、攪拌
棒に係るトルクが分散されて撓みが小さくなる。

【００１０】また、パドル支持部は軸部の長さ方向に等
間隔で設けられ、杆体を同一長さで構成することもでき
る。この場合、このトナー攪拌部に係るトルクをほぼ均
一に分散させることができる。さらに、杆体を回転軸回
りに所定の角度間隔で配置することもできる。この場合
にはこのトナー攪拌棒に係るトルクをさらに均一に分散
させることができる。

【００１１】また、容器に支持される球状被軸受部を軸
部の一端側にさらに設けることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例が採用される複
写機を図１に示す。複写機１は、上部に原稿読み取りの
ための露光部５が設けられている。露光部５は、光源，
ミラー，レンズユニット等から構成されている。また、
複写機１の中央部には、読み取った原稿のトナー画像を
形成するための画像形成部６が設けられている。画像形
成部６は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム７
を有している。感光体ドラム７の周囲には、帯電装置８
と現像装置９と転写分離装置１０とクリーニング装置１
１とが配置されている。

【００１３】複写機１の下部には、給紙部１２が設けら
れている。給紙部１２は、複写機１の図１右側に設けら
れたバイパステーブル１３と、複写機１の下部に上下に
並べて配置された３つの給紙カセット１４，１５，１６
と、大型給紙カセット１７と、バイパステーブル１３ま
たは給紙カセット１４〜１７に収納された用紙を画像形
成部６に搬送するための用紙送り出し装置１８とから構
成されている。各給紙カセット１４〜１７の給紙側先端
には、図示しないセンサが設けられており、各給紙カセ
ットから搬送される用紙の枚数をこのセンサによって検
出することが可能となっている。

【００１４】画像形成部６の用紙搬送方向下流側には、
用紙を装置の図１左側に搬送するための排紙搬送路１９
と、用紙上のトナー画像を溶融定着する定着装置２０
と、定着後の用紙を排出するための排出ローラ２１と、
用紙を受けるための排紙トレイ２２とが設けられてい
る。また、複写機１の上面には、入力キー部及び表示部
等を含む操作パネル２３が設けられている。

【００１５】現像装置９には、トナーを供給するための
トナーホッパ２４が取り付けられている。トナーホッパ
２４には着脱自在にトナーカートリッジ２５が装着され
る。本発明に係るトナー攪拌棒が装着されるトナーカー
トリッジ２５の一例を図２以下に示す。図２は上部蓋体
を除いたトナーカートリッジの平面図を示している。収
納部３０は、内部にトナーを収納する筐体形状で構成さ
れている。収納部３０には、図５に示すように下方に向
けてトナーを排出するための排出部３１が設けられてい
る。排出部３１は、収納部３０の内部と連通するトナー
排出口３２を有している。排出部３１は、さらにシャッ
タガイド３３，３３を有しており、これに装着されるシ
ャッタ部材の摺動によりトナー排出口３２を開閉するこ
とが可能となっている。

【００１６】収納部３０の両側面は、相対向して立設さ
れる側壁３４，３５を構成している。一方の側壁３４に
は、攪拌棒用の袋状軸受部３６とスパイラル用の袋状軸
受部３７とが形成されている。袋状軸受部３６，３７は
それぞれ、収納部３０の内方に臨む有底孔３８，３９で
構成されており、攪拌棒またはスパイラルの回転軸の一
端を軸支するものである。他方の側壁３５には、袋状軸
受部３６，３７にそれぞれ対向して挿通軸受部４０，４
１が設けられている。挿通軸受部４０，４１は、攪拌棒
またはスパイラルの他端が挿通される貫通孔４２，４３
を有している。

【００１７】攪拌棒４４は、図６に示すように、可撓性
を有する合成樹脂、金属等で構成される回転軸４６と、
回転軸４６の周囲に突設されるパドル支持部４７と、パ
ドル支持部４７，４７間に支持される杆体４８，４８と
より構成されている。回転軸４６の一端は、袋状軸受部
３６に軸支される被軸支部４９を構成しており、他端は
挿通軸受部４０に挿通されて、収納部３０の外方に延設
され、駆動手段に関係付けられる駆動連結部５２を構成
している。また、この攪拌棒４４には、側壁３５の内面
と所定距離離間してフランジ部５０が設けられている。
フランジ部５０と側壁３５の内面との間には、貫通孔４
２からのトナー漏れを防止するシール部材５１が取り付
けられている。

【００１８】図７に示すように、パドル支持部４７ａは
回転軸４６の外径とほぼ同一の幅で回転軸４６より突設
されている。パドル支持部４７ｂは、約３０°の中心角
を有する扇型形状であり、パドル支持部４７ａから回転
軸４６の長さ方向に杆体４８ａの長さだけ離間して回転
軸４６より突設されている。さらに、パドル支持部４７
ｂは、回転軸４６の軸回りに少なくとも杆体４８ａの幅
だけパドル支持部４７ａと重複するように突設されてい
る。杆体４８ａは、パドル支持部４７ａ，４７ｂに両端
が支持されて、回転軸４６に平行に配置される。

【００１９】パドル支持部４７ｃは、パドル支持部４７
ｂとほぼ同一の形状でなり、パドル支持部４７ｂから回
転軸４６の長さ方向に杆体４８ｂの長さだけ離間して回
転軸４６より突設されている。また、パドル支持部４７
ｃは、回転軸４６の軸回りに少なくとも杆体４８ｂの幅
だけパドル支持部４７ｂと重複するように回転軸４６か
ら突設されている。杆体４８ｂは、パドル支持部４７
ｂ，４７ｃに両端が支持されて、杆体４８ａとは回転軸
４６回りに約３０°ずれた状態で回転軸４６と平行に配
置される。

【００２０】さらに、回転軸４６の外径とほぼ同一の幅
であるパドル支持部４７ｄが、パドル支持部４７ｃから
回転軸４６の長さ方向に杆体４８ｃの長さだけ離間して
回転軸４６より突設されている。パドル支持部４７ｄ
は、回転軸４６の軸回りに少なくとも杆体４８ｃの幅だ
けパドル支持部４７ｃと重複するように配置されてい
る。杆体４８ｃは、パドル支持部４７ｃ，４７ｄに両端
が支持されて、杆体４８ｂとは回転軸４６回りに約３０
°ずれた状態で回転軸４６と平行に配置される。

【００２１】パドル支持部４７ｅ，４７ｆ，４７ｇ，４
７ｈはそれぞれパドル支持部４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，
４７ｄとほぼ同一の形状である。パドル支持部４７ｅ
は、パドル支持部４７ａの突出方向と１８０°の角度で
フランジ部５０から延設されている。杆体４８ｄ，４８
ｅ，４８ｆは、それぞれパドル支持部４７ｅ，４７ｆ；
４７ｆ，４８ｇ；４８ｇ，４８ｈ間に回転軸４６と平行
に支持されており、それぞれ回転軸４６の軸回りに約３
０°ずつずれて配置されている。

【００２２】ここで、杆体４８ａ〜４８ｆは、パドル支
持部４７ａ，４７ｅ間を６分割する同一長さである。ま
た、杆体４８ａ〜４８ｆは、半円柱形状であり、図７に
おいて、回転軸４６の右上に位置するとき水平面が上に
なるように取り付けられている。攪拌棒４４の回転軸４
６の一端は、図８に示すような被軸支部４９を構成して
いる。被軸支部４９は、袋状軸受部３６の有底孔３８に
挿入可能な球状被軸受部６０を有している。

【００２３】また、回転軸４６の他端側は、挿通軸受部
４０の貫通孔４２内に挿通される球状被軸受部６１を構
成している。球状被軸受部６１の表面は貫通孔４２の内
径に当接している。また、回転軸４６の貫通孔４２内に
位置する部分には、球状被軸受部６１の前後にそれぞ
れ、ゴムシール材６２，６３が取り付けられている。上
述のような攪拌棒４４の場合、駆動連結部５２側からシ
ール部材５１を装着する。次に、被軸支部４９を袋状軸
受部３６の有底孔３８に挿入する。被軸支部４９が袋状
軸受部３７に軸支された状態で、攪拌棒４４全体を撓
め、駆動連結部５２側を挿通軸受部４０の貫通孔４２に
挿入する。このとき、シール部材５１はフランジ部５０
と側壁３５との間で挟持される。

【００２４】また、スパイラル４５は、図６に示すよう
に、可撓性を有する合成樹脂、金属等で構成される回転
軸５３の周面に螺旋状部材５４を設けたものである。回
転軸５３の一端は、袋状軸受部３７に軸支される被軸支
部５５を構成しており、他端は挿通軸受部４１に挿通さ
れて収納部３０の外方に延設され、駆動手段に関係付け
られる駆動連結部５６を構成している。

【００２５】スパイラル４５には、側壁３５の内面と所
定間隔離間した位置に、周方向に突出するフランジ部５
７が設けられている。フランジ部５７と側壁３５の内面
との間には、貫通孔４３からのトナー漏れを防止するシ
ール部材５８が取り付けられている。スパイラル４５の
場合も攪拌棒４４と同様にして、駆動連結部５６側から
シール部材５８を装着し、被軸支部５５を袋状軸受部３
７内に挿入する。この状態で、スパイラル４５全体を撓
め、駆動連結部５６側を挿通軸受部４１の貫通孔４３に
挿通する。このとき、シール部材５８がフランジ部５７
と側壁３５との間で挟持され、挿通軸受部４１のシール
ができる。

【００２６】このように、収納部３０に攪拌棒４４及び
スパイラル４５を装着し、上部蓋体５９を熱溶着または
接着剤による接着等により取り付ける（図５参照）。こ
の実施例では、攪拌棒４４を図７反時計回りに回転駆動
する。攪拌棒４４の杆体４８は、４８ｄ，４８ｅ，４８
ｆ，４８ｃ，４８ｂ，４８ａの順で収納部３０内のトナ
ーを攪拌しながら掻き上げて、スパイラル４５の位置ま
で搬送する。パイラル４５は、回転駆動されて攪拌棒４
４により掻き上げられたトナーをトナー排出口３２に搬
送する。

【００２７】このとき、攪拌棒４４の各杆体４８には一
度にトルクがかかることなく、攪拌棒４４の変形が少な
くてすむ。また、トルクを減少させることができるの
で、杆体４８の有効面積を大きくすることができ、回転
速度を上げることも可能であり、トナーの攪拌及び掻き
上げの効率を高めることができる。さらに、実施例のよ
うな形状にすることで、樹脂による一体成形で構成する
ことが容易であり、取り付けの容易な可撓性を有する攪
拌棒を提供できる。

【００２８】また、攪拌棒４４は球状被軸受部６０によ
って、袋状軸受部３６に軸支されており、回転軸４６が
撓んでも攪拌棒４４の回転不良を生じさせず、回転作動
を良好なものとすることができる。 〔他の実施例〕 （Ａ）杆体４８の数，長さ及び配置角度は種々のものが
考えられ、上述の実施例に限定されるものではない。 （Ｂ）上述の実施例ではトナーカートリッジに装着され
る攪拌棒を例示したが、現像装置またはトナーホッパに
装着することも可能である。 （Ｃ）スパイラル４５の被軸支部５５に球状被軸受部を
設けることもでき、同様に他端の駆動連結部５６側に球
状被軸受部を構成することも可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るトナー撹拌棒は、軸部が撓
んでも回転不良を生じうることを防止でき、容器内のト
ナー量に関わらず、良好な撹拌動作を行うことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用される複写機の縦断面
図。

【図２】上部蓋体を除いたトナーカートリッジの平面
図。

【図３】そのIII −III 断面図。

【図４】そのIV−IV断面図。

【図５】その側面図。

【図６】上部蓋体を除いたトナーカートリッジの平面
図。

【図７】攪拌棒の側面図。

【図８】その要部拡大図。

【図９】その要部拡大図。

【符号の説明】

４４ 攪拌棒 ４６ 回転軸 ４７ａ〜４７ｈ パドル支持部 ４８ａ〜４８ｆ 杆体 ４９ 被軸支部 ５０ フランジ部 ５１ シール部材 ５２ 駆動連結部 ６０，６１ 球状被軸受部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−127960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−131053（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113120（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337018（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−8298（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭36−7208（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭41−1124（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内の軸受部に回転自在に支持され前記
   容器内のトナーを攪拌するトナー攪拌棒であって、 前記トナー撹拌棒は、少なくとも一端に回転駆動源に連
   結可能な駆動源結合部が設けられる樹脂製の軸部と、前
   記軸部の外周に設けられる攪拌部材と、前記軸部の他端
   に一体成形され前記容器に支持される球状被軸受部とを
   備え、 前記容器内の軸受部は、前記球状被軸受部を支持する、
   前記軸部の軸芯に平行な軸受面を有している、 トナー攪拌棒。
2. 【請求項２】前記攪拌部材は、前記軸部の中間部適所に
   径方向で突設される複数のパドル支持部と、前記パドル
   支持部に支持されて前記軸部に平行でかつ前記軸部回り
   の少なくとも異なる３方向に配置される複数の杆体とか
   らなる、請求項１に記載のトナー攪拌棒。
3. 【請求項３】前記パドル支持部が前記軸部の長さ方向に
   等間隔で設けられ、前記杆体が同一長さである、請求項
   ２に記載のトナー攪拌棒。
4. 【請求項４】前記杆体は前記軸部回りに所定の角度間隔
   で配置される、請求項２または３に記載のトナー攪拌
   棒。
5. 【請求項５】前記軸部は、一端に前記容器に支持される
   球状被軸受部をさらに備えている、請求項１〜４に記載
   のトナー攪拌棒。