JP3472182B2 - トナー補給容器 - Google Patents

トナー補給容器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリプリンター等の電子写真画像形成装置の現像装置に
トナーを補給する為のトナー補給容器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、トナー補給容器から電子写真画像
形成装置の装置本体に備える現像装置へトナーを補給す
る手段として、トナーを補給する際にトナー補給容器を
現像装置のトナー貯蔵部へセットし、トナー補給容器内
のトナーを該貯蔵部へ一度に全量補給し、補給終了後、
該装置本体から取りはずす方式のものがあった。
【0003】しかしながら上記方式は、一度に全量補給
する為、トナーの過補給によるトナー汚れ等、操作性の
点で十分ではなかった。
【0004】また、上記の問題点等を解決すべく、特開
平7−20705号公報、特開平10−260574号
公報にて円筒周面にら旋部を形成し、円筒を円筒軸線と
略水平方向位置にて回転させトナーを少量づつ排出し現
像器へ供給するトナー容器、トナー補給装置が提案され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平7−207
05号公報、特開平10−260574号公報の提案に
より、トナー補給時の過補給による汚れは解決できたも
のの、上記方式においてはトナー補給容器内でトナーが
ブリッジした時のトナー排出性を安定化するまでに多少
の時間を要するという状況があり、本発明はこれらを解
決したトナー補給容器を提供する事を目的とするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】主要な本発明は請求項と
対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【0007】本出願に係る第1の発明はトナー補給装置
にトナーを補給するトナー補給容器であって、トナーを
収納する少なくとも底が略円弧状とされる筒状の容器
本体と、前記容器本体に設けられトナーを排出する排出
口と、前記容器本体を筒軸線の周りに反転揺動させる駆
動力を前記トナー補給装置より受ける駆動力受け部と、
前記容器本体の一端面に設けられ前記容器本体の反転揺
動動作に対応して伸縮する伸縮部と、前記容器本体の一
端面であって前記伸縮部の内側に設けられた非伸縮部
と、前記非伸縮部に設けられ前記トナー補給装置と係合
可能な係合部と、前記容器本体内に設けられたバッフル
板と、を有し、前記バッフル板を前記容器本体の反転揺
動動作に抗して不動とするため前記係合部を介して前記
トナー補給装置に固定可能に設けたことを特徴とするト
ナー補給容器である。
【0008】
【0009】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
ものではない。
【0010】(電子写真画像形成装置)図15は本発明
のトナー補給装置を有する電子写真画像形成装置の縦断
面図である。
【0011】原稿101は原稿台ガラス102の上に置
かれ、光学部の103の複数のミラーとレンズにより感
光体ドラム104上に原稿の情報が結像するように配置
される。給紙カセット105〜108に積載された用紙
Pのうち、不図示の操作部から使用者が入力した情報も
しくは原稿101の紙サイズから最適な給紙カセット1
05〜108を用紙サイズ情報から選択する。そして給
紙、分離装置105A〜108Aの何れか1つにより搬
送された1枚の用紙Pを搬送部109を経由してレジス
トローラ110まで搬送し、感光体ドラム104の回転
と工学部103のスキャンのタイミングとを同期させて
用紙Pを搬送する。転写、分離帯電器111,112で
感光体ドラム104上のトナー像を転写された用紙Pは
搬送部113により、搬送されて定着部114に到り、
定着部114で熱と圧力により、用紙P上のトナーを定
着させた後、 1)片面コピーの場合、排紙反転部115を通過し排紙
ローラ116により排紙トレー117へと排出される。
【0012】2)多重コピーの場合、排紙反転部115
のフラッパー118の制御により、用紙Pは再給紙搬送
路119,120を搬送され、レジストローラ110ま
で達し、前記と同様に画像形成、搬送、定着部を通り、
今度は排紙トレー117上に排出される。
【0013】3)両面コピーの場合、排紙反転部115
を通り、一度、排紙ローラ116により用紙Pの一部を
機外へ排出し、用紙Pの終端がフラッパー118を通過
し、排紙ローラ116に挟持させているタイミングに前
記フラッパー118を制御し前記排紙ローラ116を逆
回転させ用紙Pを再度機内へ搬送し再給紙搬送部11
9,120を搬送され、レジストローラ110まで搬送
し、前記と同様に画像形成、搬送、定着部を通り今度は
排紙トレー117上に排出される。
【0014】上記構成の電子写真画像形成装置におい
て、感光体ドラム104の回りには現像装置201とク
リーニング器202、一次帯電器203等の装置が配置
されている。現像装置201は原稿101の情報を光学
部103により感光体ドラム104に静電潜像として結
像した情報を顕在化するためにトナーを前記感光体ドラ
ム104上に吸着させるのにトナーを供給しており、前
記現像装置201にトナーを補給するためのトナー補給
容器(以下、トナー収納容器という)0が装置本体12
4に着脱可能に設けられている。
【0015】上記において、現像装置201は感光体ド
ラム104と微小隙間(約300μm)をおいて現像ロ
ーラ201aを有し、現像に際しては、現像ブレード2
01bによってトナーに摩擦帯電電荷を与えると共に現
像ローラ201aに薄層のトナー層を形成し、感光体ド
ラム104との間に現像バイアスを加えることにより感
光体ドラム104上に潜像を現像する。
【0016】現像によって減少するトナーはトナー補給
装置100から補給される。
【0017】トナー補給装置100内のトナーがなくな
ると、図16に示すように装置本体124の前面上部角
に設けた開口部122下縁に枢着してある開閉部材12
1を開けるとトナー収納容器0を取り外し可能に装着す
る装着手段であるホルダー35が見える。このホルダー
35にトナー収納容器0を挿入するとホルダー35の長
手方向に設けたガイド手段に導かれてトナー収納容器0
は挿入される。挿入されたトナー収納容器0はトナー補
給装置100の後述の駆動部21に嵌入保持され、現像
バッファー24を介して現像装置201に供給される。
そして上記開閉部材121を閉めると電源スイッチが入
り画像形成装置は駆動可能となる。
【0018】(トナー収納容器)本実施の形態のトナー
収納容器0は、図1(a)(b)に示す様に主に容器本
体1、フランジ部2、バッフル板3で構成されておりこ
れら各部材について説明する。
【0019】容器本体1は、一端面が塞がれた中空筒形
状で構成されており、筒断面の形状は、円形状または、
図2に示された様な方円形の異形状であってもかまわな
いが、容器の底部にあたる部位4が少なくとも略円弧状
となっており容器の揺動反転運動に依り容器内部に収納
されているトナーが効率的に搬送、排出され易い形状と
なっている。
【0020】容器本体1を構成する材質としては、ポリ
プロピレンPP、ポリエチレンPE、ポリスチレンPS
等に代表される様な各種樹脂やステンレスSUS、アル
ミニウムAl等の各種金属があげられるが、品質、コス
ト、量産性の点で、ブロー成形法や、インジェクション
成形法による、樹脂の成形品が好ましい。
【0021】また容器本体1の内側にはトナー搬送方向
に傾斜した、凸状のスジ部5を設け(図3参照)容器の
反転揺動運動に対応してトナーの搬送性を向上させるこ
とが好ましい。スジ部5は容器本体1の軸方向に対して
傾いている。例えばらせんの一部である。
【0022】また、容器本体1をトナー排出方向へ若干
傾斜する様に筒底部6を傾斜させた構成(図4参照)に
する事が残トナー量を低減するうえでは効果的である。
【0023】トナー排出口は、容器本体1の一部に設置
するケースと、後述する端面の一部に設置するケースが
考えられるが、ここでは、容器本体1の一部に設置する
ケースについて説明する。
【0024】トナー排出口7の位置は図1(b)に示す
様に容器本体筒部の周面にあり、容器の反転揺動時に容
器本体1の最も低い位置またはその近傍にある事が好ま
しく、筒部の中間か端面側かについては、トナー補給装
置に対応する位置であればどこでも良いが、トナー補給
装置の設計上及び容器本体の生産の都合上からは、容器
本体端面側がより好ましい。本例では容器本体1の中心
の鉛直下方且つ端面側にある。
【0025】端面2は、容器本体1と係合する部分と対
応する形状をなしており容器本体1の反転揺動運動に抗
して図5に示すように少なくとも一部が伸縮する伸縮部
10と非伸縮部11を有した構成である。伸縮部10は
図5()に示すように容器本体1の中心線を含む断面
で見て曲線状である。
【0026】更に、端面2の一部には容器の内側へ配設
されたバッフル板3と容器本体1の反転揺動に抗して前
記バッフル板3を不動状態に固定するためのバッフル固
定部9を有している。
【0027】また、トナー排出口7を端面2に設置する
ケースにおいては、図6に示すように排出口7の位置が
容器本体1周面近傍にある事が好ましく、容器本体1の
反転揺動運動と同様にバッフル板3に抗して反転揺動す
る構成となっている。
【0028】トナー排出口7のシール方法は、イージー
オープンフィルムやシャッターにパッキン部材を貼着し
たスライドシャッター方式が良い。
【0029】端面2に使用可能な材質としては、非伸縮
部11がポリプロピレンPP、ポリエチレンPE、ポリ
スチレンPS等の合成樹脂やステンレスSUS、アルミ
ニウムAl(エル)等の各種金属があげられ、伸縮部1
0は、シリコンゴム、スチレン、ブタジエンゴム、EP
DM、ラテックスゴムや各種エラストマー等の弾性体か
らなり、品質、コストの点でインジェクション成形や伸
縮部と非伸縮部を一体的に成形する二色成形やインサー
ト成形法により成形される事が好ましいが、伸縮部1
0、非伸縮部11の接合は熱溶着、超音波溶着、粘着剤
や接着剤による方法も可能である。
【0030】端面2の伸縮部10と非伸縮部11の形態
としては、図6に示されるようにシート上の伸縮部と非
伸縮部が略同芯円上に形成されたドーナッツ状である事
が好ましく、図7に示すように容器本体1の反転揺動角
θ1の大小に対応して二重かまたは、それ以上の多重に
する事に依って容器本体1の反転揺動時に発生する伸縮
部のシワを軽減する事が可能となる。
【0031】また、図8ではシート状の伸縮部12を図
8(a)に示すようにうず状または図8(b)に示すよ
うに放射状の模様からなる凹凸状のジャバラで構成する
事が可能であり、反転揺動角に応じて前記ジャバラの凹
凸の高さ(H)、ピッチ(P)等を任意に設定する事が
可能である。また別の模様としては、前記模様と逆向き
にした模様とを重ね合わせた様な形状であっても良い。
これらジャバラ状の伸縮部を構成する材質は、前記伸縮
部で用いられたものと同様の材質が使用可能である。
【0032】バッフル板3は、前記端面2の中心部の非
伸縮部11に設けたバッフル固定部9(トナー補給装置
100と係合可能な係合部)の幅狭の穴であるバッフル
取付部13に丁度嵌合して固定され容器本体1の内側へ
配設されており、容器本体1の反転揺動運動に抗して不
動の状態を維持することにより物流等の振動を受けて容
器内で凝集し固化した状態のトナーをほぐし流動性を向
上させ、更には、トナー排出口7から容器外部へトナー
を効果的に排出させる機能を有している。バッフル板3
は図1、図14(a)に示すようにトナー排出口7をま
たぐように配置されている。また、バッフル板3は容器
本体1の一端面側から他面側に延出して設けられてい
る。
【0033】前記バッフル板3と容器本体1の筒部内面
との距離は、反転揺動運動中にトナー粗粒が発生しない
様に非接状態に保たれているが、図9の様にバッフル板
端面にウレタンゴムやポリエステルフィルム等の可とう
性のシート14を容器本体の筒部内面に接触するように
取付け、残トナー量を低減する構成とする事がより好ま
しい。また粗粒については、可とう性のシート14を使
用している為に発生がない。
【0034】また、前記バッフル板3は、容器本体1の
反転揺動時にトナーをほぐす為に発生するトルクを低減
する為に図10に示す様な窓15を設けることが効果的
であり、更に前記窓部を通してトナーの行来ができる為
容器内のバッフル板3を境にして左右側のトナー量を均
一化させる効果がある。
【0035】(トナー収納容器の組み立て方法)トナー
収納容器の組み立て方法を図11にそって説明する。
【0036】筒状の容器本体1、非伸縮部11、伸縮部
10、バッフル板3を射出成形法等により各々作成して
おく。
【0037】次に、非伸縮部11と伸縮部10を接合す
る。
【0038】接合方法は熱溶着、超音波溶着、両面テー
プ粘着等シール性が維持出来ればどのような方法でも良
い。本実施例では、両面テープ粘着を用いた。次に非伸
縮部11とバッフル板3を接合する。
【0039】固定方法としては、非伸縮部11のバッフ
ル取付部13に軽圧入等の方法で行う。また事前に非伸
縮部11とバッフル板3を一体的に成形しておいても良
い。これらによって一体の端面ユニットとなる。
【0040】一方、容器本体1に形成されたトナー排出
口7をイージーオープンフィルム8を熱溶着してシール
しておく。熱溶着以外の方法では、粘着層付のフィルム
を貼り付ける方法でも良い。
【0041】次に図12に示す様なオーガ式充填機を用
いて、トナー排出口7をシールした容器本体1に所定量
のトナーを充填する。トナー充填済みのトナー容器本体
1の開口端部16にバッフル板3をあらかじめ取り付け
端面ユニットをかぶせ、トナー容器本体1とトナーが
漏れない様接合する。接合方法は、ポリプロピレンPP
等の粘着テープ17を巻き付ける方法が良いが、超音波
溶着、ホットメルト接着等の方法も可能であるが、リサ
イクル性を考慮するならば粘着テープを巻き付ける方法
が良い。
【0042】上記組み立て方法とは別にトナー充填口を
容器本体1の開口とは別に容器本体1の底面等に設ける
方法がある。この場合は、容器本体1とフランジユニッ
ト18を前述の方法にて接合した後に前記トナー充填口
よりトナーを所定量充填し、キャップ等のシール部材で
充填口を塞いでも良い。
【0043】次に前記構成のトナー収納容器0図1
(a)のトナー補給操作について説明する。
【0044】図13は、トナー補給装置の概略図であ
る。
【0045】トナー補給装置は、トナー収納容器0を反
転揺動させる為トナー収納容器0をその内側に嵌め込ま
れる外周が円筒形の駆動部21と、トナー収納容器0の
端面2のバッフル固定部9を嵌合して容器本体1の反転
駆動運動に抗して常時不動状態に固定するバッフルロッ
ク部22と、トナー収納容器0に収納されたトナー23
を排出口7を通して排出し現像器側へ供給するための現
像バッファー24からなる。
【0046】図13において、リンクである連結杆26
bは図の紙面とは概略直角方向に配されており、駆動部
21とピン26cで結合され、駆動部21の回転中心を
中心としピン26cをとおる円の接線を間に揺動する。
【0047】駆動部21は駆動モーター25の回転によ
りモーター25の軸に固定したクランクディスク26a
に一端がピン26dにより結合された連結杆26bが往
復揺動運動する事によって駆動部21がモーター25の
回転速度、連結杆26bの長さによって所定角度、所定
反転速度で反転揺動する構成となっている。また、駆動
部21は、トナー収納容器0の排出口7と係合する位置
にトナー受入れ口27を有し、その周囲を弾性部材28
で囲み、トナーをシールする構成である。更に駆動部2
1の外面には、駆動ガイド部29の円筒部と現像バッフ
ァー24の外面とを摺動し且つシールする為の摺動パッ
キン30及びバッフルロック部22と摺動させる為に設
けた突部21aに摺動パッキン31が具備されている。
揺動パッキン30はトナー受け入れ口27の両側に設け
られ外周を取り巻いて駆動ガイド部29と駆動部21間
を密封している。摺動パッキン30は、容器本体1が円
筒形の場合にはゴム材料からなるオイルシール、V型シ
ールの使用が可能であり、容器本体1が方円形の場合は
ゴム条を用いる。摺動パッキン31は発泡ポリウレタン
等の弾性部材からなる。
【0048】現像バッファー24には、並列する摺動パ
ッキン30間を通じて駆動部21のトナー通過口となる
トナー受け入れ口27と一致するトナー供給口32、モ
ーター33aにより駆動され、トナーをトナー排出口3
4へ送る搬送スクリュー33、現像器(不図示)へ通ず
るトナー排出口34が具備されている。なお、上記排出
口7、トナー受け入れ口27、トナー供給口32は容器
本体1の揺動中も常に通ずるように配設されている。
【0049】図13の(a)において矢印方向にトナー
収納容器0を押し込み、トナー補給装置の駆動部21に
セットする。
【0050】その後にイージーオープンフィルム8を引
き剥がし、排出口7を開口して排出口7をトナー受入口
27を介してトナー供給口32に通ずるようにする。こ
の状態を示したのが、図13の(b)である。
【0051】図13の(b)においては、トナー収納容
器0のバッフル固定部9とバッフルロック部22が係合
状態にあり、容器本体1の外周面の一部(駆動力受け
部)は駆動部21と係合し、駆動部21の反転揺動力を
受けてトナー収納容器0を反転揺動可能な状態になって
いる。
【0052】トナー収納容器0が反転揺動している時の
端面2の状態を図14で説明する。
【0053】図14(a)は、トナー補給装置にセット
された時の状態でトナー排出口7は、容器本体1の中心
鉛直下方に位置しており伸縮部10には、反転揺動時
のストレスは、かかってない状態である。
【0054】駆動部21の作動により揺動角1/2θ2
だけトナー収納容器0が動いた状態が図14(b)であ
る。トナー排出口7、トナー容器本体1は反転揺動軸中
心に対し1/2θ2 だけ角度がずれ、一方、バッフル板
3は、上記の動きに関係なく固定状態にある。容器本体
1が1/2θ2 角度だけ回転することにより伸縮部10
はよじれる方向に伸びた状態になる。
【0055】次に容器本体1は、反対方向に揺動する。
再び図14(a)の状態となり更に1/2θ2 角度移動
して図14(c)の状態となる。伸縮部10は、前記と
は、逆方向によじれ伸びた状態となる。
【0056】この様な動き、(a)→(b)→(a)→
(c)→(a)を繰り返し行う反転揺動運動によりトナ
ー収納容器0内のトナー23はバッフル板3にはき寄せ
られトナー排出口7から現像バッファー24側へ排出さ
れる。
【0057】本実施例での排出テストの結果を以下に説
明する。
【0058】容器本体内径80mm、内容積500cc
のトナー収納容器0に一成分系磁性トナー300gを充
填し、上下方向に2cmの高さから1,000回タップ
した後に本トナー補給装置にセットしθ2 を30。〜1
80。の角度、反転サイクルを10〜60回/分の範囲
で行ったがいずれの条件においてもトナーの排出性は良
好であり、反転揺動開始直後からトナーが排出され始
め、残トナー量も3〜5g程度と極わずかであった。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ナー補給容器内のトナーが凝集固化した状態であって
、排出口からトナーを何ら問題なく排出することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明の実施・ トナー収納容器であって、(a)は斜視図、(b)は縦
断面図である。
【図2】異形状のトナー収納容器の筒部断面形状略図で
ある。
【図3】別の実施の形態の筒部の凸状スジを示した略図
であって、(a)は縦断面図、(b)は正面図である。
【図4】別の実施の形態の筒部形状を示した略図であっ
て、(a)は縦断面図、(b)は正面図である。
【図5】容器本体の端面を示した略図であって、(a)
は縦断面図、(b)は正面図である。
【図6】別の実施の形態の排出口位置を示した略図であ
って、(a)は縦断面図、(b)は正面図である。
【図7】別の実施の形態の容器本体の端面を示した略図
であって、(a)は縦断面図、(b)は正面図である。
【図8】別の実施の形態の容器本体の端面を示した略図
であって、(a)は正面図、(b)は他例の正面図、
(c)は(a)のA−A′断面図である。
【図9】別の実施の形態のバッフル板を示した略図であ
って、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図10】別の実施の形態のバッフル板を示した略図で
あって、側面図である。
【図11】トナー収納容器の組み立てに関する略図であ
って、斜視図である。
【図12】オーガ充填機を示す略図であって、(a)は
正面図、(b)は側面図である。
【図13】トナー補給装置を示す略図であって、(a)
はトナー収納容器の装着前、(b)は装着後を夫々示す
縦断面図である。
【図14】(a)(b)(c)は夫々が容器本体の端面
の作用の状態を示す正面図である。
【図15】画像形成装置の縦断面図である。
【図16】画像形成装置の斜視図である。
【符号の説明】
0…トナー収納容器(トナー補給容器) 1…容器本体 2…端面 3…バッフル板 4…部位 5…スジ部 6…筒底部 7…トナー排出口 8…イージーオープンフィルム 9…バッフル固定部 10…伸縮部 11…非伸縮部 12…伸縮部 13…バッフル取付部 14…可とう性のシート 15…窓 16…開口面端部 17…粘着テープ 21…駆動部 21…突部 22…バッフルロック部 23…トナー 24…現像バッファー 25…モーター 26a…クランクディスク 26b…連結杆 26c…
ピン 26d…ピン 27…トナー受入れ口 28…弾性部材 29…駆動ガイド部 30…摺動パッキン 31…摺動パッキン 32…トナー供給口 33…搬送スクリュー 33a…モーター 34…トナー排出口 35…ホルダー 100…トナー補給装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−90133(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 112

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー補給装置にトナーを補給するトナ
    ー補給容器であって、 トナーを収納する少なくとも底面が略円弧状とされる筒
    状の容器本体と、 前記容器本体に設けられトナーを排出する排出口と、 前記容器本体を筒軸線の周りに反転揺動させる駆動力を
    前記トナー補給装置より受ける駆動力受け部と、 前記容器本体の一端面に設けられ前記容器本体の反転揺
    動動作に対応して伸縮する伸縮部と、 前記容器本体の一端面であって前記伸縮部の内側に設け
    られた非伸縮部と、 前記非伸縮部に設けられ前記トナー補給装置と係合可能
    な係合部と、 前記容器本体内に設けられたバッフル板と、を有し、 前記バッフル板を前記容器本体の反転揺動動作に抗して
    不動とするため前記係合部を介して前記トナー補給装置
    に固定可能に設けたことを特徴とするトナー補給容器。
  2. 【請求項2】 前記バッフル板を前記容器本体の底面に
    設けられた前記排出口をまたぐように配置したことを特
    徴とする請求項1に記載のトナー補給容器。
  3. 【請求項3】 前記バッフル板を前記容器本体の一端面
    側から他端面側に向けて延出して設けたことを特徴とす
    る請求項1又は2に記載のトナー補給容器。
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