JPH0342692A - 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、例えば電子写真複写機や静電記録装置やレ
ーザープリンタ等の乾式現像剤を用いる画像形成装置の
トナー補給装置に関し、特に、トナー補給装置のホッパ
内の内側のトナーだけが搬送されて外側のトナーが初期
の状態を保持する、いわゆるカマクラが発生するのを未
然に防止し、安定してトナーを補給するトナー補給装置
の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は画像形成装置における画像形成部の主要構成を
示した断面図である。

画像形成部では、像担持体である感光体ドラム１を帯電
装置２により帯電し、露光光学系により原稿の像を露光
位置３において露光して前記感光体ドラムｌの周面に静
電潜像を形成し、この感光体ドラムｌの周面上ｉニ形成
された静電潜像を現像装置１０て現像してトナー像を形
成し、該トナー像を転写極４の電圧印加のもとで記録紙
（転写紙）Ｐに転写し、転写後の感光体ドラム１をクリ
ーニング装置６でクリーニングしたのち、帯電前露光７
を行い、残留電荷を除去し、再び」１記の工程が繰り返
される。一方、給紙手段８およびカイｌ−板８Ａを介し
て給送されて、トナー像が転写された転写紙Ｐは、分離
極５の作用下で感光体ドラム１から分離され、搬送部材
（ベルト等）９により定着装置（図示せず）に搬送され
て定着されたのちに外部に排出される。

上記のような電子写真複写装置には、前記現像装置１０
およびその上部に設けられ、その現像装置ｌＯに現像剤
りの１−ナーＴを補給する１−ナー補給装置２０か設け
られている。この現像装置１０は感光体ドラム１側か開
口しているケーシング１１を有し、このケーシング１１
に主撹拌手段１２と現像ローラ１３と第一搬送部」４．
第二搬送部１５とが設けられ、現像ローラ１３の近傍に
は、現像ローラ１３の表面の現像剤りの厚みを規制する
穂立規制板１６か設けられ３ ている。

また前記現像装置１０のケーシング１１の上部には、下
部にトナー補給ローラ２１か位置しているホッパ２２か
設けられていて、このホッパ２２のトナー補給ローラ２
■の搬送方向先方側の下面には前記第一搬送部１４と逮
捕する開口１７が設けられている。

コピーか繰返されると、現像装置１０内の現像剤りに含
まれるｌ・ナーは消費されるので、その消費量に見合っ
た量たけトナーを補給し、常にトナーとキャリアの混合
比を一定に保っておかないと、適正な濃度をもったコピ
ーか行われないので、現像装置１０内の１−ナーとキャ
リヤの昆合比を検出し、自動的に前記ホッパ２２からト
ナーＴを落下・補給するようになっている。

〔発明か解決しようとする問題点〕

上記ホッパ２２内に収容されたトナーＴは、温度や湿度
により凝固し易く、特に大型のホッパ２２内の収容され
た大量のトナーは自重によって圧縮されて凝固し易い傾
向にある。

それが嵩しるとトナー補給ローラ２１に近接した１ トナーＴかアーチ状あるいはブリッジ（架橋）状の硬い
壁に成長じてしまい、内部が空洞化して、ホッパ２２内
にトナーが充分存在するにも拘らず、トナー補給ローラ
２１か回転してもトナーＴか落下せず、現像装置ＩＯに
対するトナーの補給かできなくなる。このようなトナー
空洞化現象を防止するため、ホッパ２２内に撹拌ローラ
を回転させて、トナーＴを撹拌して上記ブリッジを消滅
させる方法もあるか、大型で深いホッパ２２に大量のト
ナーＴが充填されているときには、撹拌ローラによりそ
の周辺のトナーＴか圧縮力を受けて凝固し、上述と同様
の空洞を生し、撹拌ローラは空洞内で空転するのみでト
ナーＴをトナー補給ローラ２１に送り込まなかったり、
トナー補給ローラ２１周辺に発生した空洞を消滅さゼす
、ｉ・ナーＴか落下・補給されないという問題か発生ず
る。

ｈ記問題点を解決するため、トナー補給口付近のトナー
補給ローラ 振動部材２３を設（）、該振動部材を上記トナー補給部
材の回転に伴い撮動するようにした１−ナー補給装置を
、本出願人は実開昭６３−１７８８５９号に提案しｌこ
。

しかしなから、′上記トナー補給ローラ置ホッパ内のト
ナー空洞化現象を解消するには不充分である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、トナー補給装置のトナー収容室（ホッパ）
内におけるトナー空洞化現象によるトナー未落下を防止
することにより、トナーを常に流動的な状態に保ち、現
像装置に対し適正なトナー補給を行うことができるトナ
ー補給装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するこの発明のトナー補給装置は、内部
にトナーが収容されるホッパの傾斜した内壁底面に、複
数の開口と起立面とを設けた振動部材を移動可能に設け
、前記ホッパの底面から開口部へ流出するトナーを搬送
部材で搬送して下方に配設された現像装置に供給するト
ナー補給装置であって、前記振動部材の突起部が、前記
搬送部材の一部に形成したスパイラルスクリュー部とカ
ム部に圧接係合した構成となし、該搬送部材の回転によ
って振動部材を往復移動および該往復移動とほぼ直角方
向に移動可能にしたことを特徴とするものである。

また、この発明のトナー補給装置は、前記搬送部祠に形
成されたカム部か、緩やかな立上がり面と急傾斜面とか
ら成り、前記振動部材は、往動時には上記緩やかな立上
がり面とスパイラルスクリュに圧接係合して緩やかに移
動し、復動時にはばね付勢されて上記急傾斜面により衝
撃的に急下降するように形成したことを特徴とする。

〔実施例〕

次に、この発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明
する。なお、以下の説明中、現像剤という場合は、二成
分系の現像剤であるトナーとそのキャリアとの混合物を
指し、単にトナーという場合と区別している。

第１図は現像装置の断面図、第２図はその平面断面図で
ある。なお、これらの図面に使用されている符号につい
て、同し機能を有する部分には、前記従来例のものと同
番号を付している。また前記従来例と異なる点を説明す
る。

これらの図において、現像装置本体（ケーシング）ｌｌ
内には、固定マグネット１３Ａを内蔵した回転式現像ス
リーブ（現像剤担持体）１３Ｂから戊る現像ローラ１３
、該現像スリーブ１３Ｂに付着する現像剤りの厚さを規
制する穂立規制板（ブレード）１６、現像剤りの主撹拌
手段１２、補給トナー或は本体１０内の現像剤りを現像
幅方向の一端側から他端側へ向けて一方向に搬送する第
一搬送手段１４と、該第−搬送手段１４とは逆方向に搬
送する第二搬送手段１５とを備えている。

前記現像スリーブ１３Ｂは感光体ドラム（像担持体）１
に近接して配され、現像剤りを感光体ドラム１上に静電
的に吸着させ、その静電潜像をトナー像として現像する
作用をなすものである。

前記主撹拌手段１２はその回転軸１２Ａに対し斜めに固
定された複数の楕円撹拌板１２Ｂによって現像剤と補給
されたトナーとを撹拌混合しつつ、かつその軸方向へ混
合物をならす機能を有しているものて、これらの撹拌板
１２Ｂ間には前記回転軸１２Ａに沿って平板部４４１２
Ｃか設けられている。この平板部材１２Ｃは現像剤を充
分に撹拌するとともに、主撹拌手段１２の回転方向に現
像剤の一部を掻き搗け、前記第一搬送手段Ｊ４に投入す
る機能を有する。

前記第一搬送手段１４は受は皿部材１４１と、該受は皿
部材１４１内に縦通した搬送スクリュー１４２と、前記
主撹拌手段１２と搬送スクリュー１４２との中間に設け
られ現像剤りの循環搬入量を規制する飛び込み規制板１
４３と、仕切り板１４４とから戒る。

上記搬送スクリュー１４２は、第２図に図示のように金
属シャフトの周囲に少なくとも１枚の金属薄板をコイル
状に巻き伺（づて固着して一体に形成した金属製スパイ
ラルスクリューである。該搬送スクリュー１４２は、ス
クリューピンチが短く、リード傾斜角か急であるから、
該スクリュー曲面による軸方向の現像剤搬送力は大きい
。

前記受は財部材１４１の底部には搬送方向に向かって孔
径を少しずつ大きくした複数個の現像剤落下孔１４１Ａ
か列設され、搬送中に−様な量で現像剤りを落下させる
ことができるようになっている。

前記搬送スクリュー１４２の現像剤搬送上流側には、補
充新規トナーＴの搬入口１４４Ａおよびリサイクルトナ
ーの搬入口１１Ａが設けである。

前記現像装置本体１１の下部の凹部と前記受は皿部材１
４１とで囲まれた室には、第二搬送手段１５の搬送スク
リュー１５１が縦通している。該搬送スクリュー１５１
は樹脂で形成され、スクリューピッチは粗く、リード傾
斜角も少ないから、軸方向のトナー搬送力は少なく、軸
直角方向のトナー搬送力か大きいことを特長としている
。

また、上記現像装置本体１１の斜上方には、現像装置本
体１１内に補給新規トナーＴを補給するトナー補給装置
２０か接続して設けである。

上記トナー補給装置２０は、前記現像装置本体１１に接
続してトナー補給容器３０を収容する蓋体２４と、スパ
イラルスクリューを有するトナー補給ローラ２１、本体
１１と仕切り板１４４とにより囲まれた空間にトナーＴ
を収容するホッパ２２と、振動部材２３、仕切り板１４
４とから構成されている。

第３図はトノ〜−補給装置２０の主要構成部材の斜視図
、第４区（Ａ）の］・ナー補給ローラの平面図、第４図
（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、第４図（Ｃ）はＢ−Ｂ断面
図である。

前記トナー補給ローラ２１は、現像装置本体１１の両側
板に回転自在に支持され、駆動源により駆動される回転
軸体であり、ステンレス鋼棒より成る回転軸体２１１と
、該回転軸体２１．１の外周部に固着された樹脂部材２
１２とから構成されている。該樹脂部材２１２は、第４
図（Ａ）中央部の右ねし部（ピンチ５ｍｍの右スパイラ
ルスクリュー）２１３と、右端付近の左ねし部（ピッチ
５ｍｍの左スパイラルスクリュー）２１４と、カム部２
１５と、左端付近の羽根部２１６とから戊る。

上記カム部２１５は第４図（Ａ）に図示の左ねし部２１
４の谷部に形成され、第４図（Ｂ）に図示のように、緩
やかな上昇曲面（ライズ）部Ｒと、最大半径のランド部
りと、急下降面（フォール）部Ｆとから戊るカム曲面で
あり、後述の振動部材２３の突起部かこれら曲面に摺接
する。なお、上記う１ ント部りはスクリュー頂部の外径と同一外径をなす。

羽根部２１６は平板状の２枚のプレートＢ、Ｂを有し、
このブレードＢの回転により、ホッパ２２内のＩ・ナー
Ｔを、現像装置１０の第一搬送手段１４へ搬送・補給す
る。

振動板２３は、一方の振動板２３１と他方の振動板２３
２とか３個のブリッジ２３３によって架設され一体にな
っている。

方の振動板２３１には、多数の開口２３１Ａと、多数の
起立板２３１Ｂを有する開口２３ＩＣとか穿設されてい
る。更にその一端には突起部２３１Ｄと、ばね掛は部２
３２Ｅが折り曲げ加工されている。

上記振動板２３１の底面側は、現像装置本体１１のホッ
パ２２の底部内壁面に摺接している。

前記ばね掛は部２３２Ｅには、引張りはね２５の一端が
掛止されている。ばね２５の他端はホッパ２２内の固定
部利２６に挟止され張設状態になっている。

前記突起部２３１Ｄは、上記引張りばね２５によりばね
付勢され、前記トナー補給ローラ２１のカム部２１５２ に圧接する。

他方の振動板２３２にも、多数の開口２３２Ａか穿設さ
れている。該振動板２３２の底面側は、仕切り板１４４
の内壁面に摺接している。

次に、この発明による現像装置の動作について説明する
。

トナー補給装置２０のホッパ２２内に収容されている補
給新規トナーＴは、図示しないトナー濃度制御手段によ
り指令されて、間欠的にトナー補給ロラ２１の駆動回転
することにより、一定量ずつ適時ホッパ２２底部のトナ
ー補給開口から仕切り板１４４の開口１４４Ａを通して
第一搬送手段１４の搬送スクリュー１４２の搬送上流側
に補給される。

すなわち、上記トナー補給ローラ２１が間欠駆動回転（
例えば１３０ＰＰＭ、　２秒間）することにより、該ロ
ーラ２１の右ねじ部２１３のスクリューによって、トナ
ーＴが搬送されて、羽根部２１６のブレードＢによって
開口１４４Ａに送り出され、更に第一搬送手段１４の搬
送スクリュー１４２の搬送上流側に供給される。

一方、上記トナー補給ローラ２１の駆動回転によって、
左ねし部２１４も回転するから、該左ねじ部２１４のス
クリュー谷部に形成されたカム部２１５は、振動部材２
３の突起部２３１Ｄに摺接して該振動部材２３を移動さ
せる。すなわち、上記突起部２３１Ｄは、その側部が前
記左ねし部２１４のスクリュー側面に当接して、トナー
補給ローラ２１の軸方向に往動されるとともに、カム部
２１５の゛上昇曲面（ライズ）部Ｒに沿って上昇する。

この突起部２３１Ｄのスクリュー軸方向往動とカム曲面
上昇とによって、振動部材２３全体が引張りばね２５の
付勢力に抗してトナー補給ローラ２１の軸方向と軸直角
方向との合成運動をする。

次いで、上記突起部２３１Ｄがカム部２１５の頂部のラ
ンド部りに到達すると、引張りばね２５の付勢力によっ
て、ランド部りの軸方向に沿って急速復動するとともに
、カム部２１５の急下降面部Ｆに沿って急下降する。

この突起部２３１Ｄの軸方向急速復動とカム曲面急下降
によって、振動部材２３全体が衝撃的に移動して、ホッ
パ２２内の］・ナーＴに振動を与え、トナの凝塊、空洞
化（かまくら形Ｊ′Ｒ）を防止する。

この振動部材２３の振動時に、振動板２３１　、２３２
に穿設された複数個の開口２３］Ａ、２３１Ｃ，２３２
Ａと、起立板２３１Ｂおよびブリッジ２３３は、［・ナ
ーＴの凝結防止と崩壊に有効に作用する。

前記トナー補給ローラ２１によって送り出され、第一搬
送手段１４の搬送スクリュ−１４２の搬送上流側に補給
された１〜ナーＴは、該搬送スクリュー１４２によって
受ｉｔ　Ｊｌ［１部ｔｌ’１４１の内側凹面内で搬送さ
れる。

このトナー搬送過程で上記搬送スクリュー１４２には、
」二記補給新規トナーＴと、前記主撹拌手段１２により
現像装置本体１１内で撹拌されて跳ね上けられて飛ひ込
み規制板１４３により形成された間隙を有する現像剤投
入口１４５を通過して落下する現像剤りと、前記リザイ
クルトナーとか合流し、搬送スクリュー１４２の全長に
亘って混合されて、受は皿部材１４１内に沿って第２図
矢示の搬送下流側へ搬送されていく。

５ 上記搬送スクリュー［４２による現像剤搬送混合過程で
、受は皿部材１４１の下流側付近に設けた各落下孔１４
ＬＡにより現像剤りは、下方に落下する。

しかし該搬送スクリュー１４２に主撹拌手段１２から循
環搬送される現像剤りの量は、間隙を有する現像剤投入
口１４５により規制されて搬入され、搬送スクリュー１
４２の下流側から多量搬入されるようになっている。従
って、第一搬送手段１４の現像幅方向は、上記投入口１
４５から搬入される現像剤りの循環量と、落下孔１４１
Ａから排出される現像剤量とがほぼ同量となるように設
定されている。

上記受は別部材１４１の落下孔１４　］、　Ａから落下
した混合現像剤は、下側の第二搬入手段１５の搬送スク
リュー１５１上に散布される。該搬送スクリュー１５１
の時計方向回転により、上記混合現像剤は図示手前側（
搬送スクリュー１５１の搬送下流側）に搬送されなから
、装置本体１１底部の開口１１Ａを通過して、主撹拌手
段１２の方向に搬出され、該主撹拌手段１２の撹拌板１
２Ｂ、平板部材１２ｃの回転により撹拌されて均一化さ
れ、現像スリーブ１３Ｂ内の固定マ６ グ不ツト１３Ａに吸着されて回動し、穂立規制板（プレ
ート）１６を経て、感光体ドラム１に近接する現像域へ
送られる。

なお、上記実施例はこの発明の技術的思想に基づいて種
々に変形か可能である。例えばトナー搬送ローラ２１を
スパイラルスクリュー以外の適当な送り機構を採用する
ことは可能である。また、カム部２１５と突起部２３１
Ｄの構造・形状・もこれと同の作用をなす他の構造のも
のに代えることも可能である。

また、上記実施例は現像剤りとして二成分系現像剤を用
いる装置を例に説明しているが、−成分現像剤を使用す
る現像装置に適用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のトナー補給装置は、穴あき振
動部材を、トナー補給ローラの駆動回転に従動して往復
運動および上下運動させて振動させることにより、トナ
ーの凝結による空洞化を確実に防止し、常に適正なトナ
ー補給を行うことができる。

特に、上記振動部材の動きは、往動時にはトナー搬送方
向に緩やかに動き、復動時には急速に動かずことにより
、ホッパ内のトナーの凝固と偏在を確実に防止すること
に有効である。

また、上記振動部材はトナー補給ローラの駆動回転に連
動するものであるから、駆動機構が簡単であり、かつ作
動も確実である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る現像装置の正面断面図、第２図
は該現像装置およびトナー補給装置の平面断面図、第３
図はこの発明によるトナー補給装置の要部斜視図、第４
図はトナー補給ローラの平面図および断面図、第５図は
従来の現像装置およびトナー補給装置の断面図である。 １・・・感光体ドラム（像担持体） １０・・・現像装置 １１・・・現像装置本体（ケーシング）１３・・・現像
ローラ １３Ｂ・・・現像スリーブ（現像剤担持体）１２・・・
主撹拌手段　　　　１４・・・第一搬送手段１５・・第
二搬送手段 ２０・・トナー補給装置 ２１・・・トナー補給ローラ ２２・・・ホッパ ２４・・・蓋体 ２６・・・固定部材 １４１・・・受は皿部材 ２１１・・・回転軸体 ２１４・・・左ねし部 ２１６・・・羽根部 ２３＋Ｄ・・・突起部 １６・・・穂立規制板 （搬送部材） ２３・・・振動部材 ２５・・・引張りはね ３０・・・ｌ−ナー補給容器 １４４・・・仕切り板 ２１２・・・樹脂部材 ２１５・・・カム部 ２３］　、２３２・・・振動板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部にトナーが収容されるホッパの傾斜した内壁
   底面に、複数の開口と起立面とを設けた振動部材を移動
   可能に設け、前記ホッパの底面から開口部へ流出するト
   ナーを搬送部材で搬送して下方に配設された現像装置に
   供給するトナー補給装置であって、前記振動部材の突起
   部が、前記搬送部材の一部に形成したスパイラルスクリ
   ュー部とカム部に圧接係合した構成となし、該搬送部材
   の回転によって振動部材を往復移動および該往復移動と
   ほぼ直角方向に移動可能にしたことを特徴とするトナー
   補給装置。
2. （２）前記搬送部材に形成されたカム部が、緩やかな立
   上がり面と急傾斜面とから成り、前記振動部材は、往動
   時には上記緩やかな立上がり面とスパイラルスクリュー
   に圧接係合して緩やかに移動し、復動時にはばね付勢さ
   れて上記急傾斜面により衝撃的に急下降するように形成
   したことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置
   。