JP3782192B2

JP3782192B2 - トナー供給装置

Info

Publication number: JP3782192B2
Application number: JP03691297A
Authority: JP
Inventors: 正則大宮
Original assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Current assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: JPH10221955A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機等の静電記録装置において、トナーホッパの底部に設けられた螺旋状搬送装置により、ホッパ内に貯溜されるトナーを搬送し、その一端よりトナーをホッパ外に排出するトナー供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機、ファクシミリ、静電プリンタ等の静電記録装置の現像装置としては、図８に示す如く、トナー補給手段として、現像装置１に設けられたトナーホッパ２の上部開口３に、トナーカートリッジ４を装着し、トナーホッパ上部開口３に対向した部分を封止しているシール部材５を除去することにより、トナーカートリッジ４内のトナーホッパ２内に落下させて貯溜し、感光体ドラム６上の静電潜像の現像を重ねることにより、現像装置１内の現像剤のトナー濃度が低下するのに応じて、トナーホッパ２内に貯溜されているトナーを現像装置内に供給し、常に所定のトナー濃度を維持するようにしたものが広く採用されている。
【０００３】
トナーホッパ２内のトナー供給装置としては、トナーホッパ２の底部に、現像装置の幅方向（現像ローラ７の軸方向）に延設されたセンダーコイル（搬送コイル）や回転軸の周りに螺旋状羽根を設けた搬送オガー等の螺旋状搬送部材８を設け、ホッパ２内のトナーを、搬送部材８の一端に向って搬送し、一端付近の底面に設けられた開口から現像装置内に落下させて供給するようにしたものがよく知られている。
【０００４】
又、電子写真複写機等の静電記録装置おいて、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録紙に転写した後、感光体ドラムの表面に付着した残存トナーを除去するクリーニング装置では、クリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング手段によって感光体ドラム表面より除去されたトナーは、クリーニング装置本体の下部に形成されたホッパ部に落下貯溜され、ホッパ部の底部に設けられた螺旋状搬送部材によって、その一方の端部に向って搬送され、外部に排出されるようにしたものが一般的となっている。
【０００５】
しかし、トナーは流動性に乏しいため、現像装置のトナー供給装置やクリーニング装置内で、搬送コイル等の螺旋状搬送部材に到達する手前の部分あるいは搬送部材の表面付近で固り易く、いわゆるブロッキング状態となる。ブロッキング状態となったトナーは、螺旋状搬送部材で搬送が困難となるので、従来より、搬送部材の近傍にアジテータを設けてトナーを攪拌し、ブロッキングを破壊するようにしている。
【０００６】
しかし、従来は、このトナー攪拌装置（アジテータ）を駆動するのに専用のモータを取付けたり、トナー搬送部材等の駆動モータからギヤ列を介して駆動力を伝達して軸を回してトナーを攪拌するのが通常であり、構造が複雑になり、コストが掛る欠点があった。
【０００７】
この欠点を除去するものとして、例えば、実公平６−２６９３２号公報に、複写機等のクリーニング装置のトナー攪拌装置の一例が開示されている。この装置では、図９及び図１０に示す如く、クリーニング装置１０内の螺旋状羽根１２を有する搬送ローラ１１の螺旋状羽根１２の間で中心軸１３の外周面に接する多数の掻き払い片１５をクリーニング装置１０のケーシングに固定された基部１６に櫛の歯状に植設して成る、ポリエステルフィルム等の可撓性材料で作られた掻き払い部材１４を設けた構成となっている。
【０００８】
掻き払い片１５は、図１０に示す如く、矢印で示すトナー搬送方向に対して逆方向に延び、かつ、先端に螺旋状羽根１２の周縁に係合し易い突起１７を設けて、搬送ローラ１１を回転させ、掻き払い片１５が螺旋状羽根１２に係合する位置に来た時には、螺旋状羽根１２の周縁に係合し、弾性変形しながら、中心軸１３と羽根１２の周縁とに交互に摺接し、掻き払い片１５が螺旋状羽根１２から外れる時に、弾性エネルギーによる瞬発的な運動を行うことにより、トナーのブロッキングを壊すことができるようになっている。
【０００９】
この従来例の場合、なるほど、掻き払い部材１４の駆動には、専用のモータ、又は他の目的のモータから動力を貰うためのギヤ装置等は不要となるが、トナーが攪拌される領域は、掻き払い片１５の移動範囲、すなわち、図９中に符号１５で示す実線と鎖線で示す２つの曲線の間、すなわち、掻き払い片１５が中心軸１３に摺接する位置と、螺旋状羽根１２の外周縁に摺接する位置との間で、かなり狭く、トナーホッパ内のトナーの量が比較的少ないクリーニング装置では問題は少ないと考えられるが、現像装置のトナー補給用のトナーホッパのように、トナーホッパ内に貯溜されるトナーの量が比較的多いトナー供給装置では、トナー攪拌能力が必らずしも充分とはいえない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来実施され、あるいは提案されたトナー供給装置の上記の欠点にかんがみ、電子写真複写機等の静電記録装置の現像装置、クリーニング装置等のトナーホッパからのトナー供給装置において、簡単な構成で専用のモータや他のモータから動力を貰うためのギヤ列を必要とせず、トナー攪拌領域の広いトナー攪拌装置を有するトナー供給装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、トナーホッパの底部に設けられた螺旋状搬送手段により、ホッパ内のトナーを搬送し、その一端付近よりトナーをホッパ外に搬出するトナー供給装置において、前記の螺旋状搬送手段の真上で、該搬送手段の軸線に平行に延びる直線上に間隔をとって配置された点を通り、該直線に直交する水平な直線の周りに揺動自在に支持され、該揺動軸の上下及び軸方向に拡がり、下端部が前記の螺旋状搬送手段の上部に干渉する可撓性薄板製攪拌片の列を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、図面に示す実施例に基づいて、詳細に説明する。図１及び図２は、本発明を先に図８で説明した現像装置のトナー供給装置に適用した第１実施例を示す横断面図及び縦断面図である。
【００１３】
この実施例では、螺旋状搬送部材８として搬送コイルが使用されており、その真上で前記搬送コイル８の軸線８ａに平行に延びる直線２０上に、ピッチＰ₁で等間隔（図示例は等間隔だが、等間隔に限定されるものでない）に配設された点Ｐを通り、直線２０に直交する水平な直線２１の回りに揺動自在に攪拌片２２が一列に並べて設けられている。攪拌片２２は、揺動軸２１の上方及び下方に延び、かつ、揺動軸２１の軸方向にある幅を持って拡がり、下端部付近は搬送コイル８の上部に干渉するようになっている。攪拌片２２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート；商品名マイラー）等の可撓性薄板で作られている
【００１４】
図１及び図２に示す実施例では、攪拌片２２を所定の位置に揺動自在に軸支して取付ける手段として、各攪拌片２２の揺動軸２１の両端を、ホッパ２の本体に対して固定された支持部材２３に所定の位置に設けられた軸受２４で軸支する手段が採用されている。
【００１５】
攪拌片２２の下端付近は、搬送コイル８の上部に係合しているので、搬送コイル８をその軸線の回りに回転させて駆動すると、螺旋形状が軸方向に前進し、トナーを搬送するとともに、その上部に係合する攪拌片２２の下端部を押しやり、固定の揺動位置Ｐで軸支された攪拌片２２は、揺動軸２１の回りに回動し、その下端が螺旋形状の上端に接する位置にくると、攪拌片２２は螺旋の上端を乗り越えて、螺旋の次の凹部に落ち込む。図３はその様子を図式に示すもので、搬送コイル８の螺旋形状が１の位置から、２、３、４、５と前進するに従って、位置不動の揺動中心Ｐに揺動自在に軸支された攪拌片２２は１、２、３、４、５と変位し、図３において、時計方向に回動してきた攪拌片は４の位置を越えると、反時計方向に逆転し、繰返し１の位置から時計方向に回動する。しかし、ホッパ２内にトナーが貯溜されている場合は、攪拌片２２の上部はトナーの抵抗で自由に揺動することはなく、可撓性材料の薄板で作られている攪拌片２２は実際は幾分弓なりに撓み、その下端が搬送コイルの螺旋形の上端を離れるとき、その弾性エネルギーにより瞬発的にもとの形状に復帰し、そのエネルギーによりトナーは効果的に攪拌され、ブロッキング状態は破壊される。螺旋状搬送手段が、回転軸に螺旋状羽根を取付けたものでも同様の作用効果が得られる。
【００１６】
搬送ローラ８の螺旋のピッチＰ₂（図２参照）と、攪拌片２２の配列ピッチＰ₁とが同じであった場合は、各攪拌片が搬送ローラ８の螺旋形の頂部の山を越す時期が一致し、搬送ローラ８の回転抵抗が大きくなるので、搬送ローラ８の螺旋ピッチＰ₂と、攪拌片２２の配列ピッチＰ₁とは若干異ならせることが望ましい。そうすれば、各攪拌片は順次螺旋の山に係合して行き、搬送ローラの回転が円滑になる。
【００１７】
攪拌片を所定のピッチ（このピッチは等ピッチでなくてもよい）で一列に整列させて所定の位置に揺動自在に支持する他の簡単な構成を第２実施例として図４及び図５に示す。図において、ホッパ２の底部に設けられた搬送コイル８の真上に、各攪拌片２２の揺動位置の高さに、搬送コイル８の軸線に平行に、ホッパ２のほゞ全幅にわたって、円形断面で、各攪拌片２２が取付けられる位置に環状溝２５ａを設けた第１軸２５が延設されている。さらにその真上には、第１軸と同じ範囲にこれと平行に、全長にわたり一様な円形断面の第２軸２６が延設されている。各攪拌片２２には、これらの第１軸２５、第２軸２６の貫通する位置に、攪拌片２２が所定の角度範囲内で揺動するのを許容する如く遊嵌する円形孔２７及び長円孔２８が夫々穿設されている。各攪拌片２２の円形孔２７及び長円孔２８を貫通した２本の軸２５、２６の両端は、ホッパ２の傾斜した内面に当接させて固定し２本の軸２５、２６の位置決めをする位置決め部材２９の両側端部を直角に曲げて形成した支持部２９ａに穿設された支持孔を貫通させ、支持部２９ａの外側面に接する位置に、リテーナリング３０を装着して軸方向に固定される。２本の軸２５、２６により、各攪拌片２２は、軸に関して左右に傾動することなく、揺動軸線の回りには揺動可能に保持される。
【００１８】
ところで、攪拌装置の組立完了状態では、攪拌片２２は、第１軸２５の環状溝２５ａの最上部の溝底で、丸孔２７の最上部の周縁を支えた状態となる。したがって、所定のピッチで配列された攪拌片２２の列の丸孔２７に、第１軸２５を所定の相対高さに保持して貫通して組立てようとしても、軸は丸孔２７に貫通させることができない。したがって、攪拌装置の組立てに際しては、位置決め部材２９の支持部２９ａの孔の位置を下げ気味にして一方から第１軸２５を、各攪拌片の丸孔２７及び他方の支持部２９ａの孔に順次通した後、位置決め部材２９を軸２５とともに上方に持上げれば、各攪拌片２２の丸孔２７の上端が、第１軸２５の対応する環状溝２５ａの上端の溝底に当接する所定の位置にくる。次いで、第２軸２６を位置決め部材２９の一方の支持部２９ａの支持孔から各攪拌片２２の長丸孔２８及び他方の支持孔に順次通し、第１軸２５、第２軸２６の両端部の支持部２９ａの外側面に接する位置にリテーナリング３０を嵌着して軸を固定する。そうして、位置決め部材２９を、トナーホッパ２の内面所定の位置に当接させて、ねじ３１により取付ける。
【００１９】
図６及び図７に、本発明の第３実施例を示す。この実施例では、先に説明した第２の実施例の第１軸２５及び第２軸２６の他に、第１軸２５の真下で、搬送コイル８の上端より上方に、これらの軸線と平行に、ほゞ同じ範囲に、一様な円形断面の第３軸３２が延設され、これに対応して、攪拌片２２には、該攪拌片が所定の角度範囲内で揺動することを許容する長円孔３３が設けられている。
【００２０】
上記の各軸の取付け方法は、第２実施例と同じであってもよいが、図６、図７には別の方法が示されている。各軸の位置決め部材３４は、両端部別々に作られ、両側端縁が夫々、トナーホッパ２の傾斜した両側内面に当接する台形の板状部材となっている。第１軸２５、第２軸２６の両端には、図７に示す如く、段差を設けて縮径部２５ｂ、２６ａが形成され、第３軸３２の端面には短い孔３４ａが軸方向に穿設されている。位置決め部材３４には、これらに対応して、第１軸及び第２軸の縮径部２５ｂ、２６ａが嵌合する丸孔３５、３６が穿設され、第３軸３２の軸端面の孔３２ａに遊嵌する突片３７が固設されている。３本の軸２５、２６、３２を夫々攪拌片２２群の対応する孔２７、２８、３３に嵌通させた後、第１軸２５及び第２軸２６の縮径部２５ｂ、２６ａを位置決め部材３４の対応する嵌合孔３５、３６に嵌合させ、段差とリテーナリング３０で固定し、第３軸３２は、両端の孔３２ａに突片３７を遊隙を以て挿入することにより、第３軸３２は宙吊り状態に保持され、攪拌装置の組立ては完了する。一方の位置決め部材３４は、取付部材３８を介して、トナーホッパに固定され、他方の位置決め部材は、ホッパの蓋で押えて取付けられる。
【００２１】
攪拌片を支持する軸を３本にしたことにより、各攪拌片の軸に関し左右方向の姿勢保持は、主として最上位の第２軸と、最下位の第３軸により行なわれるので、第１軸の環状溝と攪拌片との係合が円滑になり、揺動軸線の回りの攪拌片の振動、ひいては、トナー攪拌作用が確実になる。
【００２２】
以上説明した３つの実施例に見られる如く、本発明では、ホッパー内のトナーを攪拌する攪拌片は、その下端部を螺旋状搬送部材と係合させて、搬送部材の運動により駆動されるようにされているので、攪拌装置の駆動のための専用のモータや、他の装置のためのモータから駆動を貰うためのギヤ装置等が不要となり、構造が簡単でコストも廉価になる。
【００２３】
又、攪拌片が、その揺動軸の上下方向に延び、揺動軸の方向にも充分な幅を持っており、これがシーソー的に繰返し振動するので、トナーの攪拌領域は、攪拌片の上端縁、下端縁及び両側縁で囲まれた範囲となり、従来提案されたものに比して格段に拡がる。
【００２４】
以上の如く、本発明によれば、簡単な構成で、トナーホッパ内のトナーを確実に効率よく攪拌することができ、トナーブロッキングの防止に顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のトナー供給装置の横断面図である。
【図２】図１における２−２線による断面図である。
【図３】本発明の作用効果を説明する説明図である。
【図４】本発明の第２実施例のトナー供給装置の横断面図である。
【図５】図４における５−５線による断面図である。
【図６】本発明の第３実施例のトナー供給装置の横断面図である。
【図７】図６における７−７線による断面の一部を示す図である。
【図８】従来のトナー供給装置を備えた現像装置の一例を示す横断面図である。
【図９】公知のトナー掻き払い装置を備えたクリーニング装置の一例を示す断面図である。
【図１０】図９における１０−１０線による断面図である。
【符号の説明】
２トナーホッパ
４トナーカートリッジ
８螺旋状搬送部材（搬送コイル）
１０クリーニング装置
１２螺旋状羽根
１３中心軸
１４掻払い部材
１５掻払い片
２１揺動軸
２２攪拌片
２３支持部材
２４軸受
２５第１軸
２５ａ環状溝
２６第２軸
２７第１貫通孔（円孔）
２８第２貫通孔（長円孔）
２９位置決め部材
２９ａ支持部
３２第３軸
３３長円孔
３４位置決め部材
３８取付け部材

Claims

トナーホッパの底部に設けられた螺旋状搬送手段により、ホッパ内のトナーを搬送し、その一端付近よりトナーをホッパ外に搬出するトナー供給装置において、
前記の螺旋状搬送手段の真上で、該搬送手段の軸線に平行に延びる直線上に間隔をとって配置された点を通り、該直線に直交する水平な直線の周りに揺動自在に支持され、該揺動軸の上下及び軸方向に拡がり、下端部が前記の螺旋状搬送手段の上部に干渉する可撓性薄板製攪拌片の列を有することを特徴とするトナー供給装置。
前記の攪拌片を揺動自在に支持する手段が、各攪拌片の揺動軸の両端を、ホッパ本体に対して固定された支持部材で軸支するものであることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。
前記の攪拌片を揺動自在に支持する手段が、各攪拌片の揺動軸の高さで前記螺旋状搬送手段の軸線に平行に延設され、両端をホッパ本体に固定され、各攪拌片が配設される位置に攪拌片が遊嵌する環状溝を有する第１軸と、その上方に該第１軸に平行に延設され、両端をホッパ本体に固定された第２軸とを有し、各攪拌片には前記第１軸が遊嵌する円孔と、前記攪拌片の所定の角度範囲内での揺動を許容する如く前記第２軸が遊嵌する長円孔を穿設して成ることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。
前記の攪拌片を揺動自在に支持する手段が、更に前記第１軸と前記の螺旋状搬送手段の上端との間にこれらと平行に延設され、両端をホッパ本体に固定された第３軸を有し、各攪拌片に、該攪拌片の所定の角度範囲内での揺動を許容する如く前記第３軸が遊嵌する長円孔を設けて成ることを特徴とする請求項３に記載のトナー供給装置。
前記の各攪拌片の配設ピッチが、前記の螺旋状搬送手段の螺旋のピッチと異なることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。