JPH0568700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、乾式現像を行なう静電複写装置に用
いられるトナー補給装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 ２成分系トナーを用いる静電複写装置において
は、感光体ドラム上に帯電したトナーを付着せし
めて可視像とする現像工程が必要であるが、この
場合、トナーとキヤリアを一定比率で混合して収
容する現像部から逐次トナーが消費されていく。
このため、別にトナー貯蔵部を設け、現像容器内
のトナーが減少するにつれ、逐次この貯蔵部から
トナーを現像容器内に補給するトナー補給装置が
用いられる。

しかしながら従来のトナー補給装置は底を深く
したホツパーの底部に適当な大きさの開口部を設
け、その開口部分にスポンジローラ、あるいは溝
付きローラを配置し、前記ローラを一定量回転さ
せることにより、ホツパー内のトナーを一定量づ
つ現像容器内に補給しているが、トナー自体は固
まりやすい性質と付着しやすい性質とを有するた
め、ホツパー内でトナーの固化が生じたり、ホツ
パー内でトナーの空洞が生じなくなる等の問題が
あつた。この問題を解決する方法として、２本の
スクリユーシヤフトを平行に並べて、その間に支
切り板を設け、トナーを２本のスクリユーシヤフ
ト間で循環させるものがあるが、これは、一方の
スクリユーシヤフトの先端から他方のスクリユー
シヤフトへトナーが円滑に受け渡しされず、スク
リユーシヤフトのトナー送りの先端部にトナーが
押し固められるという問題が生じていた。

さらに、トナーが端部に押し固められるため、
トナーの団塊が生じたり、スクリユーシヤフトの
駆動負荷が以上に大きくなる等の問題もあつた。

発明の目的 本発明は、上記従来例の欠点を除去せんとする
ものであり、トナーの固化がなく、安定してトナ
ーを補給するトナー補給装置を提供しようとする
ものである。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、底部が
トナー補給用に開口されたホツパーと、前記ホツ
パーの開口部に配設されたトナー補給用ローラ
と、トナーを一方向に給送するためのスクリユー
コイルを回転軸の周囲に配し、該回転軸のトナー
給送方向の先端部にトナーの給送方向を直角に切
り換える回転羽根を前記回転軸に少なくとも１個
取付けてなる第１の移送手段と、その第１の移送
手段とは逆方向にトナーを給送するためのスクリ
ユーコイルを回転軸の周囲に配し、該回転軸のト
ナー給送方向の選択部にトナーの給送方向を直角
方向に切り換える回転羽根を回転軸に取付けてな
る第２の移送手段とを具備し、前記第１の移送手
段と第２の移送手段との間でトナーを循回せしめ
る構成とし、かつ、前記補給ローラの両側に前記
第１および第２の移送手段を配置した構成とした
ものである。

実施例の説明 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係るトナー補給装置の全体斜
視図、第２図はそのＡ−Ａ線断面平面図、第３図
は同Ｂ−Ｂ線断面平面図、第４図は同Ｃ−Ｃ線断
面図を示している。

それらの図において、１は内部に磁性トナー２
が収容されるホツパーで、トナー充填開口を備
え、縦形の第１貯蔵部１ａと水平の第２貯蔵部１
ｂとで構成されている。３はホツパーの第１貯蔵
部１ａ上のトナー充填開口を開閉する回動蓋、４
はホツパー１の第２貯蔵部１ｂを密閉している上
蓋である。５は右捩れ螺旋形のスクリユーコイル
で、その一端はボス６に圧入してあり、他端は第
４図に示すように外周に４つの突起を設けた羽根
車状のスリーブ７に嵌挿してある。ボス６とスリ
ーブ７は、第２貯蔵部１ｂの側壁に両端部が回動
自在に軸支された回転軸８に固着されており、ス
クリユーコイル５と共に一体的に回転するように
なつている。９はオイルシールを示す。１０は一
端が回転軸８の一側方にビス等で固定されたゴ
ム、プラスチツク等の弾性部材よりなる矩形板状
の回転羽根で、他端が回転した時に第２貯蔵部１
ｂの底壁まで達する長さの寸法を有し、底部の磁
性トナー２をすくうように構成してある。回転軸
８は後述する駆動系によつて反時計方向に回転
し、スクリユーコイル５で磁性トナーを矢印Ｄ方
向に移送させるようになつている。ここで回転軸
８の外径はスクリユーコイル５の内径より小さく
してあり、スクリユーコイルとの間に間隙を有す
る構成にしてある。

同様に、１１は左捩れ螺旋形のスクリユーコイ
ル、１２はボス、１３はスリーブ、１４は回転
軸、１５は回転羽根で、前記したスクリユーコイ
ル５、ボス６、スリーブ７、回転軸８、回転羽根
１０よりなる構成と全く同一に構成され、逆向き
に配設されている。回転軸１４は後述する駆動系
によつて反時計方向に回転し、スクリユーコイル
１１で磁性トナーを矢印Ｅ方向に移送させるよう
になつている。従つて、回転軸８と１４とが反時
計方向に回転すると、磁性トナーはそれぞれスク
リユーコイル５と１１によつて矢印Ｄ方向とＥ方
向に移送される。同時に回転軸の逆方向端部すな
わちトナー給送方向の先端部に配設されている回
転羽根１０と１５も回転しているため、Ｄ方向に
送られた磁性トナーは回転羽根１０で矢印Ｆ方向
に、また、Ｅ方向に送られた磁性トナーは回転羽
根１５で矢印Ｇ方向にそれぞれ直角方向に移送さ
れ、対向したスクリユーコイル１１と５に受け渡
される。

このように磁性トナーは第２貯蔵部１ｂ中でス
クリユーコイルと回転羽根で攪拌されながら移送
されているため、ホツパー内での磁性トナーの固
化が防止できる。

スクリユーコイルと回転軸との間に間隙を設
け、１ピツチのスクリユーコイル間でも磁性トナ
ーに流動性を持たせていることもより効果的な作
用を及ぼしている。

１６は補給ローラで、スクリユーコイルと平行
に、かつ第２貯蔵部１ｂの略中央底部に回動可能
に配設している。本実施例ではスクリユーコイル
間の底部に補給ローラ１６の長さ分だけの凹部を
形成し、補給ローラとの間に若干の隙間を設けて
いる。そして、この凹部には図示しない現像器に
磁性トナーを供給するスリツト状の開口もしくは
複数個の細長い開口Ｈが形成されている。

この凹部の両肩部には第５図に示すように全長
に亘つてゴム磁石等の磁石１７が設けられてい
る。磁石１７は異方性タイプの永久磁石で、厚み
方向にＮ−Ｓと着磁してあり、第６図に示すよう
に補給ローラ１６側に磁力線の集中個所が位置す
るように配設してある。従つて、補給ローラ１６
と磁石１７との間には磁力線の集中による磁気カ
ーテンが形成され、磁性トナーは磁石１７に吸引
されて補給ローラ１６との間で磁性トナーのシー
ル部を形成し、現像器側へ漏れることはない。

補給ローラ１６は外周の一部が軸方向に切欠か
れた平坦部１６ａが形成されており、この補給ロ
ーラ１６が１回転すると、この平坦部で磁石１７
に付着している磁性トナーを掻き都つて凹部底部
の開口Ｈより落下させ、現像器へ補給する。

先端部に磁力線が集中する異方性タイプの磁石
を、補給ローラと対向する第２貯蔵部１ｂの底部
凹部両肩に配設することにより、磁力線の作用に
よつて補給ローラとの隙間から磁性トナーの自然
落下が防止でき、さらには磁気力を高めれば補給
ローラと凹部内壁との隙間を大きく設計できるた
め、補給ローラ１６の回転負荷の増大による磁性
トナーの補給不能が防止できる。

１８は回転軸８に軸支されたギヤ、１９は回転
軸１４に軸支されたギヤで、図示しない駆動源か
らの動力が駆動ギヤ２０、伝達ギヤ２１を介して
駆動されるようになつている。２２は中間ギヤ
で、ギヤ１９の回転をギヤ１８に伝達しており、
補給ローラ１６の軸に回転自在に軸支されてい
る。２３は補給ローラ１６の軸に軸支され、図示
しない駆動源の動力が駆動ギヤ２４によつて伝達
される。補給ローラ１６は通常時計方向に回転す
ると共に１回転毎に停止するよう制御系によつて
制御されている。なお、補給量に合わせて数回転
毎に停止させてもよく、自由に選択できる。

２５は磁性トナーの残量を検出するためのセン
サーで、本実施例では電歪振動子を用い、センサ
ー面を内方にして第２貯蔵部１ｂの内側壁に配設
している。

２６はポリエステルフイルム等のプラスチツ
ク、ゴム、金属板等の弾性材を用いた振動板で、
センサー２５に近接して配設してある。

第７図に示すように振動板２６には折曲片２６
ａが形成してあり、一面をセンサー２５にスポン
ジシール２７を介して取り付け、折曲片２６ａを
スクリユーコイル５に摺接係合させている。な
お、上記振動板２６はスポンジシール２７を介さ
ず直接取り付けても良い。

スクリユーコイル５が回転すると、折曲片２６
ａは矢印Ｄ方向に曲げられる。しかし、スクリユ
ーコイル５がさらに回転すると係合がはずれて矢
印Ｅ方向に弾性力で復帰し、この動作がスクリユ
ーコイル５の回転中繰り返される。従つて、振動
板２６が周期的に振動し、この振動がセンサー２
５に伝えられ、センサー面に付着している磁性ト
ナーがはじき飛ばされる。この作用によつてセン
サー面に付着している磁性トナー除去され、磁性
トナーが付着してホツパー内の磁性トナーが殆ん
ど無いにも拘らずセンサーが有りと検知してしま
う問題が除去される。従つて、センサーは安定し
て残量検知動作を行ない、磁性トナーの供給不足
による画像濃度低下という問題が防止できる。

２８はホツパー１の第１貯蔵部１ａの内壁に配
設されたポリエステル等のプラスチツクフイルム
や薄板等の規制シートである。第１貯蔵部１ａの
第２貯蔵部１ｂと連通する下部開口は、回転軸１
４の磁性トナー入口側端部に固着された回転羽根
１５とスクリユーコイル５の一端部に相当する程
度の幅で形成されている。規制シート２８は第２
図に示すように、この第１貯蔵部１ａの開口部右
端よりスクリユーコイル５の直径方向ほぼ全部を
覆うような長さとし、第１貯蔵部の幅より若干狭
い幅を有している。

この規制シート２８によつて第１貯蔵部１ａ内
の磁性トナーが直接スクリユーコイル５で移送さ
れるのを防いでいる。

ここで、上記規制シート２８の作用について、
第８図を用いてさらに説明する。第８図は磁性ト
ナー量と回転軸８，１４の駆動負荷トルクの関係
を示した図で、規制シート２８が無い場合をイの
曲線で示し、規制シート２８を設けた場合をロの
曲線で示している。図からも明らかなごとく、曲
線イの場合はホツパー１内の磁性トナー量が200
ｇより多くなると急激に負荷トルクが増大し、
500ｇになると９Kg−cmを越す。これは、第２貯
蔵部１ｂ内に磁性トナーが十分に存在しているに
も拘らず回転羽根１５で攪拌移送されてきた磁性
トナーを直角方向の右方のスクリユーコイル５へ
受け渡すのと、スクリユーコイル５が直接第１貯
蔵部１ａ内の磁性トナーを奥側へ送り込もうとす
るため、磁性トナーが圧縮されて送り込みに大き
な力が必要になるためである。これに対し、規制
シート２８をスクリユーコイル５の上部に配設す
ると、スクリユーコイル５は回転羽根１５によつ
て受け渡される磁性トナーを送り込むだけですむ
ため、曲線ロのごとく負荷トルクはあまり増加し
ない。

次に、上記した本発明の実施例の動作について
説明する。

ホツパー１の回動蓋を開けて磁性トナー２を第
１貯蔵部１ａに収容し、図示しない駆動源を駆動
させると回転軸８と１４が反時計方向に回転す
る。磁性トナー２は回転羽根１５によりスクリユ
ーコイル５の中に送られる。スクリユーコイル５
によつて磁性トナーは矢印Ｄ方向に移動し、回転
羽根１０に達すると磁性トナーは矢印Ｆ方向に送
られる。ボス１２に達した磁性トナーはスクリユ
ーコイル１１の回転で矢印Ｅ方向に送られる。

以上の動作で磁性トナーは第２貯蔵部１ｂに貯
蔵されると共に常時、第２貯蔵部１ｂの中で循環
している。第１貯蔵部１ａに入れた磁性トナーは
第２貯蔵部１ｂに移つてゆくが、所定量に達する
と、磁性トナーが矢印Ｇ方向に移動する流れの中
で、トナー規制シート２８と第２貯蔵部１ｂの底
とで囲まれる大きさが流入口の大きさとなり、所
定量以上の磁性トナーはスクリユーコイル５に入
つていかなくなる。磁性トナー２を補給する場合
は図示しない駆動源を動かして、連結ギヤ２３，
２４を駆動して補給ローラ１６を時計方向に１回
転させると、所定量の磁性トナーが第２貯蔵部１
ｂの底の開口部から図示しない現像部に落下す
る。

なお、以上の本発明の実施例ではトナーとして
磁性トナーを例に挙げて説明したが、これに限定
されるものではなく、絶縁性トナーを用いても同
様の効果が得られるものである。

発明の効果 以上詳述したごとく本発明によれば、トナーを
それぞれ一方向に給送するためのスクリユーコイ
ルを回転軸の周囲に同軸かつ一体的に配設し、こ
の回転軸のそれぞれのトナー給送方向の先端部に
回転羽根を設けているため、一方向端部に移送さ
れたトナーは、対向して配設された他方のスクリ
ユーコイル側に直角方向に受け渡され、円滑にホ
ツパー内を循環することができる。また、円滑に
トナーがホツパー内を循環するため、スクリユー
コイル端部でのトナーの固化を防止することがで
きる。さらに、スクリユーコイルとの回転軸の間
が中空であるため、スクリユーコイルが回転して
もトナーに無理な力が加わらず、スクリユーコイ
ルで固まるようなことはない。従つて、トナーが
固まらないため、トナー補給ローラの回転は常時
円滑であり、固つたトナーによる画像へと悪影響
は無くなるといつた数々の優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトナー補給装置の全体斜
視図、第２図はそのＡ−Ａ線断面平面図、第３図
は同Ｂ−Ｂ線断面平面図、第４図は同Ｃ−Ｃ線断
面図、第５図は同本発明の実施例におけるホツパ
ー底部の要部拡大斜視図、第６図は同断面図、第
７図は振動板の拡大斜視図、第８図はトナー量と
回転軸の駆動負荷トルクの関係を示す特性図であ
る。 １……ホツパー、１ａ……第１貯蔵部、１ｂ…
…第２貯蔵部、５，１１……スクリユーコイル、
８，１４……回転軸、１０，１５……回転羽根、
１６……補給ローラ、１７……磁石、２５……セ
ンサー、２６……振動板、２８……規制シート、
Ｈ……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底部がトナー補給用に開口されたホツパー
   と、前記ホツパーの開口部に配設されたトナー補
   給用ローラと、トナーを一方向に給送するための
   スクリユーコイルを回転軸の周囲に配し、前記回
   転軸のトナー給送方向の先端部にトナーの給送方
   向を直角に切り換える回転羽根を前記回転軸に少
   なくとも１個取付けてなる第１の移送手段と、第
   １の移送手段とは逆方向にトナーを給送するため
   のスクリユーコイルを回転軸の周囲に配し、前記
   回転軸のトナー給送方向の先端部にトナーの給送
   方向を直角方向に切り換える回転羽根を回転軸に
   取付けてなる第２の移送手段とを具備し、前記第
   １の移送手段と第２の移送手段との間でトナーを
   循回させる構成とし、かつ、前記補給ローラの両
   側に前記第１および第２の移送手段を配置し、前
   記トナー補給用開口は前記補給ローラと略同じ長
   さのスリツト状の開口または複数個の細長い開口
   であり、前記開口は現像器上部に位置することを
   特徴とするトナー補給装置。 ２ 回転羽根を弾性体で構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のトナー補給装置。