JPH02190884A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子複写機のトナー補給装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

二成分系の現像剤を使用する複写機のトナー補給装置は
、現像剤撹拌室の上方に設けたトナー補給室の開口部に
補給ローラを備え、該ローラを回転させてトナーを現像
剤撹拌室側に落下させるように構成したものが一般的で
ある。

そして、従来の補給方式としては、 ■補給ローラ表面に軸と平行にトナー計量溝を設け、余
分なトナーを該ローラ表面に摺接する計量ブレードで掻
き落として、一定量づつ補給するように構成したもの（
特開昭５７−６８７２）■補給ローラ表面に羅線状の溝
を設けるとともに、該ローラ表面に摺接するスフレイバ
ーで余分なトナーを掻き落として、トナー補給するよう
に構成したもの（特開昭５Ｏ−５６９４８）■補給ロー
ラ表面に植立した弾性細線（金属あるいはナイロン製ブ
ラシなど）で補給室内のトナーを送り出した後、スフレ
イパーで掻き落とすように構成したもの（特開昭５４−
６０９３３）などが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらの方式によるトナー補給装置では、掻き
落としたトナーが小塊状に落下し、攪拌室内で滞留する
などの現象によって、補給したトナーが現像剤撹拌室内
のキャリアと均一に混ざり合わないことがあった。そこ
で本発明者は、二成分系の現像剤撹拌室にトナーを補給
するトナー補給室の下側開口部に、円周方向に沿ってＳ
極とＮ極を交互に着磁した補給ローラを設け、かつ前記
開口部のトナー出口側にトナーこぼれ防止部材を、対向
側にキャリア穂立ち規制部材をそれぞれ設け、該キャリ
ア穂立ちによってトナーを移送することにより、トナー
とキャリアをある程度予備混合しながら補給できるよう
にしたマグネットローラ方式のトナー補給装置を提案し
ている。

この方式では、キャリア穂立ちが補給室内を掃引してト
ナー移送を行うわけであるが、トナーカートリッジの交
換時などに補給ローラを停止させ補給室と主供給室から
なるユニットを取り外した際、穂立ちが開口領域（こぼ
れ防止部材の端縁から穂立ち規制部材に至る領域）内で
停止すると、穂立ちに保持されたトナーがこぼれ落ち、
飛散する恐れがある。

この発明は上記の点に鑑み、補給ローラが停止する際、
開口領域内にキャリア穂立ちが位置することのないトナ
ー補給装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためこの発明のトナー補給装置は
、二成分系の現像剤撹拌室にトナーを補給するトナー補
給室の下側開口部に、円周方向に沿ってＳ極とＮ極を交
互に着磁した補給ローラを設け、かつ前記開口部のトナ
ー出口側に、該補給ローラの下面に一定間隔で沿う湾曲
面を有する樋状のトナーこぼれ防止部材を、対向側にキ
ャリア穂立ち規制部材をそれぞれ設けてなるトナー補給
装置において、前記こぼれ防止部材の端縁から穂立ち規
制部材に至る開口領域の中心角θが、前記補給ローラの
磁極数ｐに対し、 θ＜３６０°／ｐ の関係を満たすものであり、しかも前記補給ローラの磁
極を、前記開口領域以外のトナー接触領域内に停止させ
るローラ停止手段を設け、開口領域内ではキャリア穂立
ちが停止しないように構成したものである。

〔実施例〕

以下、この発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説
明する。

第１図は本願装置を組み入れた複写機の全体構成図、第
２図は本願発明のトナー補給装置の断面図、第３図は補
給室の下側開口部を示す断面図、第４図はローラ停止手
段の斜視図、第５図は穂垂れ発生を示す説明図である。

図において、１は本願トナー補給装置の本体で、該本体
１は主供給室１１とともに複写機１００内に組み込まれ
ている。該複写機ｌＯＯはその上部に露光部２０を搭載
し、内部に現像部１０、給紙部３０、定着部４０、排紙
部５０、転写・分離部６０をそれぞれ配設してなる。

該露光部２０は上面に、複写原稿を載置するプラテンガ
ラス２１と該ガラス２１を覆う原稿押さえ板２２を備え
、さらに該ガラス２１の下側を走行してガラス２１上の
原稿面を照明する移動光学系２３とからなっている。２
４は移動台２５に搭載された光源ランプ、２６　ａ、　
２６　ｂ、　２６　ｃ。

２６ｄは反射ミラーである。しかして、光源ランプ２４
より放射された光は、プラテンガラス２１上の原稿面で
反射された後、反射ミラー２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２
６ｄを介して後述する感光体ドラム１４に照射されるよ
うになっている。前記給紙部３０は、トレイ３１上にセ
ットされた転写紙を給紙するためのものである。

現像部１０は、前記本体１の下方に配設された現像剤撹
拌室１２及び現像ローラ１３などからなり、前記感光体
ドラム１４は該現像ローラ１３に隣接配置されている。

前記主供給室１１の内部には、着脱自在のトナーカート
リッジ１５とトナー搬送部材１６が設けられ、該カート
リッジ１５から排出されたトナーＴを底部１１ａに堆積
収納できるようになっている。そして、該搬送部材１６
を回動させて該トナーＴを斜め上方に移送し、隣接する
本体１の補給室２に随時供給できるよう構成されている
。

本体１は前記補給室２と補給ローラ３を主構成要素とし
て備え、該補給室２は上部に前記主供給室１１から搬入
されるトナーＴの受は入れ目２ａを、下側にトナー補給
用の開口部４をそれぞれ有している。また該補給室２は
、該開口部４に前記補給ローラ３を備えてなり、前記搬
送部材１６の上端部と連繋してトナーＴを受は入れられ
るようになっている。そして、該開口部４のトナー出口
側側壁４ａにはこぼれ防止部材５が、その対向側側壁４
ｂにはキャリア穂立ち規制部材６が、それぞれ設けられ
ている。前記補給ローラ３は、その外周面３ａ上に、円
周方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に着磁され、該磁極に
磁性キャリアＣ（鉄粉など）を磁気吸着して該外周面３
ａ上にキャリアＣの穂立ちＨを形成できるようになって
いる。該ローラ３の着磁極数ｐは、２．４．６、Ｓ極以
上のいずれでもよく、磁極数ｐ＝４とした実施例では９
０’毎に局在した穂立ちＨが形成され、該ローラ３を回
転させると、該穂立ちＨが補給室２内を掃引してトナー
Ｔを穂立ちＨ内に取り込み、下側開口部４へ移送できる
よう構成されている（第３図）。

第４図において、７はローラ停止手段で、該停止手段７
は前記補給ローラ３の磁極位置の穂立ち１１を所定の角
度位置で停止させるためのもので、駆動ギア７ａ、欠歯
ギア７ｂ、伝達ギア１ｃ、Ｒ速ギア７ｄ、補給駆動ギア
７ｅ、バネ８、ソレノイド９、係止レバー９ａ、及び位
置決めカム■からなっている。そして、駆動ギア７ａ、
欠歯ギア７ｂ、伝達ギア７ｃ、減速ギア７ｄ、補給駆動
ギア７ｅはこの順序で連繋して回転力を伝達し、補給駆
動ギア７ｅによって補給ローラ３を回転できるようにな
っている。

ここで、欠歯ギア７ｂは、補給ローラ３をその磁極数ｐ
に応じて所定角度毎に回転できるようにするためのもの
で、一定の角度範囲は欠歯領域になっている。そして、
前記位置決めカムＩは該欠歯ギア７ｂ＠駆動制御するた
めのもので、外周面の半径が長半径から短半径へと連続
的に変化し、１回転した位置でその変化分を解消する段
差部ｄを有しており、欠歯ギア７ｂの側面に同軸固定さ
れている。前記係止レバー９ａは、ソレノイド９によっ
て該カム１の該段差部ｄに係止または解除でき、該レバ
ー９ａの係止・解除に応じて、駆動ギア７ａと欠歯ギア
７ｂの回転伝達がオン・オフできるようになっている。

バネ８は、欠歯ギア７ｂの回転を（カムＩを介して）１
回転毎に制御するためのもので、その一端が複写機１０
０の固定側に、他端がカム■の側面適所（欠歯ギア７ｂ
と反対側）に立設されたビン８ａ（カム■とは非同軸）
に、それぞれ係止されている。しかしてバネ８は、前記
係止レバー９ａが段差ｄから解除された時は、欠歯ギア
７ｂを付勢してその歯面を駆動ギア７ａと噛合させ、駆
動ギア７ａとの噛合部に欠歯ギア７ｂの欠歯領域が到達
して回転力の伝達が絶たれた時は、段差部ｄがレバー９
ａに係止させられるまで欠歯ギア７ｂを付勢するよう構
成されている。このためソレノイド９ａのオン・オフに
より、欠歯ギア７ｂの回転は１回転ごとに制御され、該
欠歯ギア７ｂに連繋する補給ローラ３が例えば９０°毎
、あるいは４５°毎に間歇的に回転するようになってい
る。

尚、ローラ停止手段７は、補給ローラ３の回転角度位置
をデジタル制御できる駆動システムで構成してもよい。

この場合、例えば、補給ローラ３を上記欠歯ギア駆動シ
ステムと同様に、３６ｏ。

／ｐ（磁極数）毎に回転するようにしてもよいし、適当
なセンサ（磁気センサないしはロータリーエンコーダー
など）を使って補給ローラ３の磁極を検出して、所望の
角度位置に停止させるフィードバックシステムとしても
よい。

前記こぼれ防止部材５は、開口部４のトナー出口側側壁
４ａと補給ローラ３の隙間からトナーＴが落下するのを
キャリア穂立ちＨによって防止するためのもので、ロー
ラ３の下面と一定間隔を維持しつつ該側壁４ａから延出
する断面３字型の樋状部材で構成されている。即ち、該
こぼれ防止部材５がローラ３の下面を抱くトナー移送領
域Ａ。

のギャップ（該下面と部材５の間隔）は、キャリア穂立
ちＨの高さより小さくなっているため、該トナー移送領
域ＡＩ内の穂立ちＨがトナーＴの流下を防止する「栓」
として機能するように構成されている。また、こぼれ防
止部材５の下端部はほぼ水平になっており、穂立ちＨを
通過してしまったトナーや、補給ローラ３から離脱した
トナーなどを受止して落下防止できるようになっている
。

該こぼれ防止部材５は、前記トナー出口側側壁４ａと一
体に形成してもよいし、別の部材、例えば可撓性フィル
ムを取り付けて補給ローラ３に軽接触させるようにして
もよい。

前記キャリア穂立ち規制部材６は、補給室２側のトナー
接触領域Ａ。（補給室２の下部と前記こぼれ防止部材５
のトナー移送領域Ａ１を含む領域）に進入するキャリア
穂立ちＨの高さを規制するためのもので、前記開口部４
のこぼれ防止部材５に対向する側壁４ｂからローラ３に
向けて延出する棚板状部材からなっている。該規制部材
６の先端部は、前記こぼれ防止部材５の下縁から該規制
部材６に至る開口領域Ａｔにおいて、現像剤撹拌室１２
側からキャリアＣを磁気吸引してローラ３の表面に形成
した穂立ちＨの頭部に衝接し、該頭部を規制できるよう
になっている。該規制部材６とローラ３の間隔は、ロー
ラ３の着磁強度やキャリアＣの粒径などにもよるが、通
常、穂立ちＩ］の最大高さの７０〜９０％程度が望すし
い。また開口領域Ａ２は、その中心角θが前記補給ロー
ラ３の磁極数Ｐに対し、 θ＜３６０’／Ｐ の関係を満たすように構成されている。

しかして、前記ローラ停止手段７によって補給ローラ３
を停止させる際、磁極位置の穂立ちＨがトナー接触領域
Ａ０内のみに位置して停止し、開口領域Ａ２内には存し
ないようになっている。

尚、前記補給室２は、主供給室１１と一体のユニントと
して継ぎ目Ｓで前記本体１から分離でき、メンテナンス
時などに複写機１００から取り外しできるよう構成され
ている。

前記現像剤撹拌室１２は前記本体１の下方に設けられ、
その内部に補助攪拌ローラｒと主攪拌ローラＲを備えて
いる。該補助攪拌ローラｒは前記攪拌室１２内の給紙部
側に配置され、補給室２から補給されるトナーＴとキャ
リアＣを補助混合した現像剤を、主撹拌ローラＲ側に供
給できるようになっている。核上攪拌ローラＲは前記現
像ローラ１３に隣接設置され、その下側で、補助攪拌ロ
ーラｒから供給された現像剤を、該ローラＲの下側でさ
らに混合して現像ローラ１３に供給するとともに、その
上側で、トナーＴを供出してキャリアリッチとなった現
像剤を、前記補給ローラ３の開口領域Ａｔの近傍に向け
て撹拌し、穂立ち形成を補助するよう構成されている。

１７はトナー濃度検出センサで、該センサ１７は補助攪
拌ローラｒの近傍を流動する現像剤のインダクタンス変
化を検知できるよう、ローラｒの近傍適所に設けられて
いる。しかして、現像剤の透磁率変化からそのトナー濃
度を検知できるようになっている。１日は流量規制板で
、該規制板１８は現像剤撹拌室工２内における下流動層
（補助攪拌ローラｒから主攪拌ローラＲの下側に至る層
）と上流動層（主攪拌ローラＲの上側から補給室２の直
下に至る層）を分離するためのもので、ローラｒとロー
ラＲのほぼ中間に設けられたＬ字型部材からなっている
。

前記感光体ドラム１４は、前記露光部２０からの光で静
電潜像部を形成して、該静電潜像部に前記現像ローラ１
３からトナーＴを吸着し、さらに転写紙上に該トナー像
を転写するように構成されている。

しかして、トナーカートリッジ１５から落下したトナー
Ｔは、主補給室１１の下部に蓄積された後搬送部材１６
により移送され、受は入れ目２ａから補給室２に搬入さ
れる。そして、マグネット式補給ローラ３の回転に伴っ
て穂立ちＨがトナーＴをトナー移送領域ＡＩで移送して
、下側開口部４から現像剤魔性室１２に補給する。この
時、穂立ちＨは少なくとも１個が必ずトナー移送領域で
こぼれ防止部材と接し、「栓」の機能を果たすようにな
っているので、トナーこぼれは未然に防止される。また
、ローラ停止手段７は、ソレノイド９によって係止レバ
ー９ａを段差部ｄから解除すると、バネ８が欠歯ギア７
ｂを付勢回転させ、駆動ギア７ａを歯合させて回転を伝
達する。該欠歯ギア７ｂの歯数は、減速ギア７ｄ、補給
駆動ギア７ｄを介して回転する補給ローラ３の回転角度
に対応して決められているため、レバー９ａを段差部ｄ
に係止させて欠歯ギア７ｂの回転を停止させると、磁極
が常に所定の角度位置で停止する。

ローラ停止手段７は、各ギアを表１における例１、例２
のような組み合わせで構成すれば、補給ローラ３の間歇
回転角度は、それぞれ９０’及び４５°となるにの時、
前記開口領域Ａ！の中心角θは３６０°／ｐより小さく
なっているため、開口領域Ａ２に穂立ちＹ■が一つもな
い状態をつくることが可能である。しかして、補給ロー
ラ３の磁極がすべて、前記開口領域Ａ８以外のトナー接
触領域Ａ。内で停止するようになっている。

尚トナー移送領域Ａ、において、穂立ぢＨに保持されな
いトナーＴは、こぼれ防止部材５によって受止され落下
防止される。穂立ちＨ内にトナーＴが拡散進入して、ト
ナーＴとキャリアＣの予備混合が行われるので、トナー
小塊の発生も未然に防止される。また、現像剤撹拌室１
２内では、補助攪拌ローラｒと主攪拌ローラＲによって
トナーＴとキャリアＣの均一混合が促進された後、トナ
ーは現像ローラ１３により感光体ドラム１４に移送され
る。

露光部２０においては、移動台２５上の光源２４より放
射された光は、プラテンガラス２１上の原稿で反射され
、反射ミラー２６ａ、２６ｂ、６ｃ、２６ｄを経て感光
体ドラム１４に到達、静電潜像を形成した後、トナーＴ
を吸着してトナー像を形成する。該ｌ・ナー像は給紙部
３０から送られた転写紙に転写・分離部６０で転写され
、該転写紙は定着部４０の定着ローラで加熱・定着され
て排紙部５０より排紙される。

〔発明の効果〕

上記のようにこの発明は、二成分系の現像剤撹拌室にト
ナーを補給するトナー補給室の下側開口部に、円周方向
に沿ってＳ極とＮ極を交互に着磁した補給ローラを設け
、かつ前記開口部のトナー出口側に、該補給ローラの下
面に一定間隔で沿う湾曲面を有する樋状のトナーこぼれ
防止部材を、対向側にキャリア穂立ち規制部材をそれぞ
れ設けてなるトナー補給装置において、前記こぼれ防止
部材の端縁から穂立ち規制部材に至る開口領域の中心角
θが、前記補給ローラの磁極数ｐに対し、θく３６０°
／ｐ の関係を満たずものであり、しかも前記補給ローラの磁
極を、前記開口領域以外のトナー接触領域内に停止させ
るローラ停止手段を設けたことを特徴としているので、
ａ−ラ停止時に穂立ちが開口領域内に位置することがな
い。

従って、トナーを多量に含んで移送を行うキャリア穂立
ちを使用しつつ、カートリッジ交換やメンテナンス時な
ど補給ローラが露出する時でもトナーこぼれを生じる恐
れがほとんどなく、トナー移送効率と作業性の向上を同
時に実現できるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願装置を組み入れた複写機の全体構成図、第
２図は本願発明のトナー補給装置の断面図、第３図は補
給室の下側開口部を示す断面図、第４図はローラ停止手
段の斜視図、第５図は穂垂れ発生を示す説明図である。 １−・−トナー補給装置本体 ２−・−補給室 ２ａ・−トナー受は入れ口 ３−・・マグネットローラ ４−・−開口部 ４ａ・・−トナー出口側側壁 ４ｂ−穂立ち進入側側壁 ５−こぼれ防止部材 ６・・−穂立ち規制部材 ７−・・ローラ停止手段 ７ａ−・−駆動ギア ７ｂ−欠歯ギア ７Ｃ−伝達ギア ７ｄ−減速ギア ７ｅ・−補給駆動ギア ８・−バネ ９・・−ソレノイド ９ａ・・・係止レバー １〇−現像部 １１・・−トナー主供給室 １１ａ−主供給室底部 Ｃ−−キャリア Ｈ・−穂立ち θ・−・開口領域の中心角 ｐ−・−補給ローラの磁極数 ■−・カム ｄ−段差部 ｒ・・補助攪拌ローラ Ｒ−−一主攪拌ローラ Ｓ・−・継き目 Ａｏ−一〜トナー接触領域 Ａ１−・−トナー移送領域 Ａ２・−開口領域 １２−・・・現像剤撹拌室 １３−現像ローラ １４−・−感光体ドラム １５−）ナーカートリッジ １６−）ナー搬送部材 １７−・−トナー濃度センサ １８・・・−流量規制板 ２０・・−露光部 ２１−・・プラテンガラス ２２−・原稿押さえ板 ２３−・・移動光学系 ２４・−・光源ランプ ２５・−・移動台 ２６ａ、２６ｂ　、　２６ｃ　、２６ｄ　−反射ミラー
３０・−・給紙部 ４０−・一定着部 ５０−・排紙部 ６０・・・転写・分離部 １００−・・複写機 Ｔ・・−トナー 第２図 Ｉ４ 第 図 第 図 平成 １年１２月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二成分系の現像剤撹拌室にトナーを補給するトナー補給
   室の下側開口部に、円周方向に沿ってＳ極とＮ極を交互
   に着磁した補給ローラを設け、かつ前記開口部のトナー
   出口側に、該補給ローラの下面に一定間隔で沿う湾曲面
   を有する樋状のトナーこぼれ防止部材を、対向側にキャ
   リア穂立ち規制部材をそれぞれ設けてなるトナー補給装
   置において、前記こぼれ防止部材の端縁から穂立ち規制
   部材に至る開口領域の中心角θが、前記補給ローラの磁
   極数ｐに対し、 θ＜３６０°／ｐ の関係を満たすものであり、しかも前記補給ローラの磁
   極を、前記開口領域以外のトナー接触領域内で停止させ
   るローラ停止手段を設けたことを特徴とするトナー補給
   装置。