JP3472216B2 - トナー補給容器 - 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、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
収納する略円筒状の容器本体と、前記容器本体の長手方
向一端面に設けられ前記容器本体内のトナーを排出する
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トナーの
往来を許容する穴部を備えたバッフル板と、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】

【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。

【０００９】（電子写真画像形成装置） 図１３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。

【００１０】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
と光学部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分離された
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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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）５０が装置本体１２
４に着脱可能に設けられている。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】トナー補給装置１００内のトナーがなくな
ると、図１４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５０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５０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５０は挿入される。挿入されたトナー収納容器５０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（図１１参照）。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。

【００１７】（トナー収納容器の実施の形態１） 本実施の形態１のトナー収納容器５０は、図１（ａ）
（ｂ）に示す様に主に容器本体１、端面２で構成されて
おりこれら各部材について説明する。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】トナー排出口７の位置は図１（ｂ）に示す
ように端面２の一部に配置されており、端面２の最も低
い位置またはその近傍にある事が好ましい。

【００２３】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１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を有した構成であり、トナー排出口
７は端面２の周面近傍の非伸縮部１１に配置され、容器
本体１がトナー補給装置（不図示）から駆動力を受けて
反転揺動運動するのに抗して静止状態を維持できるよう
な構成となっている。伸縮部１０は図１（ｂ）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。

【００２４】また、端面２の伸縮部１０は、図５に示す
ように容器本体１の筒面側に延出した構成であっても良
い。

【００２５】端面２の伸縮部１０の形態としては、図６
に示される様にシート状の伸縮部と非伸縮部が略同芯円
上に形成されドーナツ状である事が好ましい。

【００２６】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、スチレンゴム、ブタジエンゴム、
ＥＰＤＭ、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
１０、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。

【００２７】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為のバッフル固定
部（係合部）９を有している。

【００２８】図７、図８に示すようにバッフル板３は突
部３ａを有する。バッフル板３は図６に示す端面２の非
伸縮部１１のバッフル固定部９（トナー補給装置１００
と係合可能な係合部）に設けられた凹部となったバッフ
ル取付部１３に突部３ａを嵌入固定され容器本体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。

【００２９】バッフル板３のトナー排出口７近傍での端
面部の位置関係は、容器の反転揺動軸線方向の端面側か
ら見てトナー排出口７の内側に配置された構成となって
おり、排出口７を左右に二分する位置にあることがより
好ましい。

【００３０】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
様に非接触状態に保たれているが、図７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。

【００３１】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８に示す様な窓（穴）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。

【００３２】バッフル板３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Ｐ
Ｓ、ポリエチレンテレフタレートＰＥＴ等に代表される
様な各種合成樹脂やステンレスＳＵＳ、ばね鋼板等の各
種金属が上げられるが、品質、コスト、量産性の点でイ
ンジェクション成形による樹脂の成形品が好ましい。

【００３３】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。

【００３４】（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９にそって説明す
る。

【００３５】筒状の容器本体１、端面２（非伸縮部１
１、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。

【００３６】次に、非伸縮部１１と伸縮部１０を接合す
る。

【００３７】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、伸縮部１０と非伸縮部１１を２色成
形により作成した。次に非伸縮部１１とバッフル板３を
接合する。

【００３８】固定方法としては、非伸縮部１１の固定部
９の内側にあるバッフル取付部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。

【００３９】非伸縮部１１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。

【００４０】次に図１０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
たフランジユニット１８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。

【００４１】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（端面部２
と対向する面）等に設ける方法がある。この場合は、容
器本体１と端面ユニット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。

【００４２】次に前記構成のトナー収納容器５０（図１
１参照）のトナー補給操作について説明する。

【００４３】図１１は、トナー補給装置の概略図であ
る。

【００４４】トナー補給装置は、トナー収納容器５０を
反転揺動させる為トナー収納容器５０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
５０の端面２の固定部９を容器本体１の反転駆動運動に
抗して常時不動状態に固定するロック部２２とが係合し
トナー排出口７をトナー補給装置のトナー受入れ口２７
と係合する構成を有するとともにトナー収納容器５０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を有している。

【００４５】図１１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。

【００４６】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５０の排出口７と係合する位
置にトナー受入れ口２７を有し、トナー受入れ口２７は
排出口７と対面する部分を弾性部材２８で囲み、トナー
をシールする構成を有している。更に駆動部２１の外面
には、駆動ガイド部２９がある。駆動部２１と駆動ガイ
ド部２９、現像バッファー２４との間には摺動体３０が
配置されている。

【００４７】現像バッファー２４には、トナー供給口３
２、搬送スクリュー３３、トナー排出口３４が具備され
ている。

【００４８】図１１の（ａ）において矢印方向にトナー
収納容器５０を押し込み、トナー補給装置の駆動部２１
にセットする。

【００４９】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を開口する。この状態を示したの
が、図１１の（ｂ）である。

【００５０】図１１の（ｂ）においては、トナー収納容
器５０の固定部９とロック部２２が係合状態にあり、ト
ナー排出口７及びバッフル板３は容器本体１の反転揺動
運動に抗して固定位置状態を保持できる。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５０を
反転揺動可能な状態になっている。

【００５１】トナー収納容器５０が反転揺動している時
の端面２の状態を図１２で説明する。

【００５２】図１２（ａ）は、トナー補給装置にセット
された時のトナー収納容器５０の端面２側から見た状態
でバッフル板３の排出口７側の端面部は、排出口７のほ
ぼ中央を左右に二分するように配置されている。トナー
排出口７は、容器軸線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。

【００５３】駆動部２１の作動により揺動角１／２θ_２
だけトナー収納容器５０が動いた状態が図１２（ｂ）
である。トナー容器本体１は反転揺動軸中心に対し１／
２θ_２ だけ角度がずれ、一方、排出口７は、上記の動
きに関係なく固定状態にある。容器本体１が１／２θ_２
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。

【００５４】次に容器本体１は、反対方向に揺動する。
再び図１２（ａ）の状態となり更に１／２θ_２ 角度移
動して図１２（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。当然のことな
がら排出口７は、常に同位置を維持している。

【００５５】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５０内のトナー２３は、バッフル板３のトナ
ー捲き出し作用により効率的にトナー排出口７側へ搬送
され現像バッファー２４側へ排出される。

【００５６】本実施例での排出テストの結果を以下に説
明する。

【００５７】容器本体内径８０ｍｍ、内容積５００ｃｃ
のトナー収納容器５０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θ_２ を３０°
〜１８０°の角度、反転サイクルを３０〜３００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２〜５ｇ程度と極わずかであっ
た。

【００５８】以上説明した様に本発明の実施の形態によ
ればトナー収納容器を、容器の一端面に配設されたフラ
ンジ部の少なくとも一部を容器本体の反転揺動に抗して
伸縮構成し、更に上記フランジの非伸縮部にトナー排出
開口を設け、トナー収納容器内側へ上記フランジの非伸
縮部よりバッフル板を設置し、及び非伸縮部を固定して
トナー収納容器を揺動反転するトナー補給装置を用いる
事により、物流輸送等で振動を受けトナーが凝集固化し
た状態であっても何ら問題なく排出が可能となった。

【００５９】

【発明の効果】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も、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。そして、バッフ
ル板の穴部はトナーをほぐすためのトルクを低減すると
共にバッフル板の両側のトナー量を均一化させる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】図面は何れも本発明の実施の形態
を示し、

【図１】トナー収納容器の実施の形態１であって、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。

【図２】別の実施の形態を示し、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】別の実施の形態の伸縮部を示した略縦断面図で
ある。

【図６】実施の形態１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７】実施の形態１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８】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９】実施の形態１の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１０】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１１】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１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は夫々が端面の作用の状
態を示す正面図である。

【図１３】画像形成装置の縦断面図である。

【図１４】画像形成装置の斜視図である。

【符号の説明】

１…容器本体 ２…端面 ３…バッフル板 ３ａ…突部 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（係合部） １０…伸縮部 １１…非伸縮部 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 １８…端面ユニット ２１…駆動部 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 ５０…トナー収納容器（トナー補給容器） １００…トナー補給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 112 G03G 15/08 507 G03G 15/095

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、 トナーを収納する略円筒状の容器本体と、 前記容器本体の長手方向一端面に設けられ前記容器本体
   内の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 トナーの往来を許容する穴部
   を備えたバッフル板と、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】 前記バッフル板は前記排出口を左右に分
   ける位置に配置されている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】 前記バッフル板は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られていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載のトナー補給容器。