JPH06242678A

JPH06242678A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06242678A
Application number: JP5093182A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ota; 裕太田; Tomokazu Nakamura; 中村　　智一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤補給装置のホッパーの長尺化を抑制し
つつ、トナー収容量の増大を図る。【構成】静電潜像を現像する現像器にトナーを補給す
る補給装置が、ホッパー１と、このホッパー１の底面１
ａに沿って配置されたトナー搬送スクリュー２とを備え
ており、ホッパーの底面１ａはスクリュー２によるトナ
ー搬送方向Ｃに上って行く傾斜面となっていて、ホッパ
ー内部の高さ寸法ｈ₁、ｈ₂は、トナー搬送方向Ｃ下流側
よりも上流側で大となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電潜像を形成し、その
静電潜像を現像してトナー像とする画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】静電潜像を現像する度に現像器からトナ
ーが消費されるので、現像器には必要に応じてトナーが
補給される。

【０００３】現像器にトナーを補給するトナー補給装置
は、トナーを収容する容器（ホッパとも呼ばれる）と、
容器内のトナーを容器に設けられているトナー排出口に
搬送するスクリュー等のトナー搬送部材を備えている。

【０００４】鉛直方向よりも水平方向に長い容器を、本
体内部であって、かつ前扉のすぐ奥に、長手方向を前扉
と平行にして配置した画像形成装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】このような画像形
成装置で、容器の容量を増大する為に容器を長くする
と、容器の一方の端部が加熱定着装置に接近する為、容
器内のトナーが凝集しやすくなるという不都合、或いは
画像形成装置内の諸手段のスペース配分が困難になると
いう不都合等が生ずる。

【０００６】一方、容器の高さ寸法を全長にわたって広
くすることも、諸手段のスペース配分を困難にし、画像
形成装置の大型化を招来する。そこで、本発明の目的
は、長手方向への長尺化を防止しつつトナー収容量を増
大できる容器を備えた画像形成装置を提供することであ
る。

【０００７】

【実施例】図１に於いて、１は鉛直方向よりも水平方向
に長いトナー貯蔵容器（ホッパー）である。ホッパー１
の上部には、トナー投入用の開口１１が設けられてい
て、この開口１１は常時は蓋１２で閉じられている。ホ
ッパー１内にトナーを投入する際はオペレータは不図示
のガイドに沿って上記蓋１２を水平に移動させて開口１
１を開き、公知のトナー補給カートリッジを開口１１の
部分に装填してホッパー内にトナー１５を補給する。こ
の補給が終了するとオペレータは上記カートリッジをホ
ッパー１から取り外し、開口１１を再び蓋１２で閉鎖す
る。

【０００８】ホッパー１の底面１ａは、ホッパー１の長
手方向について、水平線Ｈから角度θ傾斜している。詳
述すると、後述のトナー搬送方向に関し、下流側に向っ
て次第に高くなって行く上り斜面となっている。そして
この傾斜底面１ａの上部にトナー排出口１３が設けられ
ている。つまり、トナー排出口１３はホッパー１の長手
方向の一端側に設けられている。

【０００９】底面１ａが上記の如くホッパー長手方向一
端側で、他端側でよりも高くなるように傾斜しているの
で、ホッパー１の内部の上記長手方向一端側の高さ寸法
ｈ₁に比べて、他端側の高さ寸法ｈ₂の方が広い。従っ
て、ホッパー１の長手方向長さを長尺化しなくても、ホ
ッパー１のトナー収容容量を増大することができる。ま
た、全長にわたって高さ寸法を均一に広くする訳ではな
いから、画像形成装置の大型化も抑制することができ
る。

【００１０】２はホッパー１の底面１ａに沿って延在さ
れたトナー搬送スクリューであり、上記傾斜底面１ａに
近接している。スクリュー２はこの傾斜底面１ａと実質
的に平行に配設されていることが、トナー１５を傾斜底
面に沿って円滑に上昇移動させることができる点で好ま
しい。

【００１１】つまり、スクリュー２の回転中心軸２ａ
は、トナー搬送方向下流側（前記長手方向一端側）での
方が、トナー搬送方向上流側（前記長手方向他端側）で
よりも高くなるように、水平面Ｈに対して傾斜してい
る。軸２ａは傾斜底面１ａと実質的に平行であることが
好ましい。このスクリュー２は不図示のモータの駆動力
をギア２１で受けて、図２の矢印Ａ方向に回転し、上り
傾斜底面１ａに沿って矢印Ｃ方向にトナー１５を搬送
し、排出口１３の位置にもたらす。

【００１２】排出口１３のある室７は、仕切り壁４によ
って、前記カートリッジからトナーが投入される室６と
区画されている。図３に示すように壁４にはスクリュー
２が挿通され、トナーが室６から室７へ移動する開口
４′が形成されている。

【００１３】３はスクリュー２と並んでホッパー１内に
配置されたクランク状のトナー撹拌棒で、回転軸５に取
り付けられていて、図２の矢印Ｂ方向に回転する。この
トナー撹拌棒３は、回転中心軸が傾斜底面１ａと実質的
に平行に配設され、その回転軌跡は底面１ａに近接して
いる。そして上記撹拌棒３は、ホッパー１内のトナー１
５を撹拌してトナー架橋を防止するとともに、スクリュ
ー２の存在しない底面領域のトナーをスクリュー２の方
に掻き寄せる。

【００１４】尚、スクリュー２と撹拌棒３の軸５は、ギ
ア列１４で連結されていて、両者連動して回転する。モ
ータの駆動力を直接軸５に伝達してもよい。

【００１５】図２に示すように、ホッパー底面１ａのス
クリュー２の回転軌跡２ｂ、撹拌棒３の回転軌跡３ｂに
対応する領域１ｂ、１ｃは、夫々スクリュー２の回転中
心、撹拌棒３の回転中心と、略同心の断面円弧形状をな
していて、デッドスペースを極力少なくしている。

【００１６】ホッパーの長手方向の側壁１ｄ、１ｅは、
少なくともスクリュー２、撹拌棒３の延在する領域で
は、略平行の関係を保って長手方向に延在している。従
って、ホッパー１内部の横幅寸法Ｗ（図２）は、ホッパ
ー１の長手方向にわたって実質的に同一である。しか
し、寸法Ｗをホッパー長手方向一端側では狭く、他端側
では広くする等、寸法Ｗをホッパー長手方向について変
化させておいてもかまわない。いずれにせよ、容器底面
１ａはトナー搬送方向に上って行く傾斜であるので、ホ
ッパーの長手方向と垂直な方向のホッパー断面面積がト
ナー搬送方向上流に行くに従って大となり、排出口１３
の所から水平の底面を延長した場合に比べてホッパー１
の容積が多くなる。

【００１７】尚、トナー１５（粉末）の円滑な搬送の為
には、底面１ａの水平線Ｈに対する傾斜角θは５〜２０
度であることが好ましい。

【００１８】図３に於いて、ホッパー１からのトナー１
５の供給を受ける現像器１８は、トナーを担持搬送して
電子写真感光体２１に付与する可回転現像スリーブ１９
と、このスリーブ内に配置されたマグネット２０と、ス
リーブ１９に付与するトナーを一時貯留する貯留室２２
とを有する。貯留室２２内のトナーは回転撹拌棒２３に
より、スリーブ１９に供給される。

【００１９】画像形成装置に配置されている不図示の公
知の潜像形成手段によって感光体２１に形成された静電
潜像は、スリーブ１９から供給されたトナーによって現
像され、感光体２１上にはトナー像が形成される。この
トナー像は、画像形成装置に配置された不図示の公知の
転写手段によって紙に転写され、紙に転写されたトナー
像は画像形成装置に配置された公知の加熱定着手段によ
ってその紙に加熱定着される。

【００２０】さて、現像器１８は、その長手方向（スリ
ーブ１９の軸方向）一端側に連結されている前記ホッパ
ー１のトナー排出口１３から排出されたトナーを上記貯
留室２２に搬送するスクリュー１７を有している。この
スクリュー１７には、上記排出口１３に連通した受け入
れ口１６を通ってトナーが落下供給される。

【００２１】現像装置１８には貯留室２２内のトナー量
を検出する公知のセンサが設けられており、貯留室２２
内のトナー量が規定量よりも減少するとホッパー１内の
スクリュー２が回転駆動され、排出口１３を介して現像
装置１８内にトナーが補給される。

【００２２】ホッパー１は支持体２９により、実質的に
鉛直方向の軸Ｘを中心にして、現像器１８に対して実質
的に水平方向に回転可能に設けられている。軸Ｘを排出
口１３、受け入れ口１６の中心を通る線とすれば、ホッ
パー１の上記回転中にも両口１３、１６は一致保持され
るので、両口１３、１６のシャッタ等を別設する必要が
なくなる。

【００２３】図４に於いて、電子写真装置本体２４内部
には図３の感光体２１、現像装置１８、加熱装置２５、
その他画像形成に必要な機器が収容されている。

【００２４】本体２４の上部前面側には、コピーキー、
コピー枚数設定キー、濃度調節キー等、操作者が所望の
画像形成動作を指令する各種操作スイッチが配置された
操作部２６が設けられている。

【００２５】本体２４の前面には本体に軸着されていて
矢印Ｄ方向に回動可能な開閉扉２７が設けられている。
図示の位置まで扉２７を開いて本体前面開口２８を開放
すると、操作者はホッパー１に触ることができる。即
ち、扉２７を閉じた状態、つまり画像形成動作が可能な
状態に於いて、ホッパー１は、前扉２７のすぐ奥の位置
に、その長手方向が前扉２７の板面に沿う状態で位置し
ている。つまり、本体２４の内部の前方部に位置してい
て、この位置で、必要に応じてホッパー１から現像器１
８に前記の如くトナーが補給される。そしてこの位置に
ある状態でホッパー１の長手方向は、現像器１８の長手
方向、即ちスリーブ１９の回転軸方向と略直角の方向で
ある。長手方向に関し軸Ｘと反対側のホッパー端部は、
図４のように加熱定着装置２５側に位置する。

【００２６】ホッパー１にトナーを補給する時は、前記
のように扉２７を開き、オペレータが矢印Ｅに示すよう
にホッパー１を軸Ｘを中心に手動で水平に回転させて２
点鎖線（１）で示す如く本体２４の外部の位置に引き出
し、前記の如くトナーカートリッジからホッパー１内に
トナーを補給する。この補給が終了すればホッパー１を
手動で図４の実践の位置に戻し、扉２７を閉じればよ
い。

【００２７】尚、扉２７は図４の構成に限らず、２枚扉
を観音開き式に構成してもよい。

【００２８】以下の実施例では、図５、図６に示されて
いるように、撹拌棒３とスクリュー２との間には、スク
リュー２に近接させて板状隔壁８が設けられている。隔
壁８は容器底面１ａに立設され、スクリュー２による現
像剤搬送方向に沿って延在している。

【００２９】そして隔壁８は容器（ホッパー）１内を、
スクリュー２が配置された第１部分と、撹拌棒３が配置
された第２部分とに区画している。図６に示されている
ように、第１部分の上部は隔壁８で覆われておらず、第
２部分に対して開放されており、第２部分のトナー１５
は第１部分内に移動できる。

【００３０】如上の隔壁８を設けたのは次の理由によ
る。

【００３１】即ち、排出口１３からのトナー排出量は、
［｛撹拌棒３によるスクリュー２へのトナー供給量
（Ｆ）｝＋｛スクリュー２の上方からの重力によるトナ
ー降下によるスクリュー２へのトナー供給量（Ｇ）｝−
｛スクリュー２からのトナーの漏れ量（Ｈ）｝］に略比
例している（図７参照）。

【００３２】前記撹拌棒３によるスクリュー２へのトナ
ー供給量は安定している。

【００３３】一方、隔壁８がないと、スクリュー２の回
転の勢いによりスクリュー２の横方向に漏れ出してしま
うトナー量Ｈは多い。このようにスクリュー２の横方向
にトナーが漏れても、その損失分はスクリュー２の上方
からのトナースクリュー２への降下によって補われる。

【００３４】しかしながら、前述のようにホッパー底面
１ａがトナー搬送方向に上り斜面になっているので、ト
ナー搬送方向下流側では、スクリュー２の上方に存在す
るトナー量は少なく、開口１３からのトナー排出に伴っ
て、この部分のスクリュー２の上方のトナーが早期の内
になくなってしまい、スクリュー２のトナー搬送方向下
流側部分はトナー外に露出してしまう。

【００３５】そうすると、下流側部分に於ては、前記Ｈ
の量は存在しても前記Ｇの量が存在しなくなる為、排出
口１３からの単位時間当りのトナー排出量は、図８に示
すように経時的に減少して行く。

【００３６】そこで、このような不都合を防止する為
に、スクリュー２の一側側には前記のように障壁８が設
けられている。またスクリュー２の他端側には、スクリ
ュー２に近接してホッパー壁１ｄが存在する。つまり、
スクリュー２は、上方が開放されており、トナー搬送方
向に長いトナー搬送路に収容されている。

【００３７】従って、スクリュー２の回転の勢いに伴う
スクリュー２の横方向へのトナーの漏れが防止され、ス
クリュー２の箇所にスクリュー全長にわたって十分な量
のトナーを保持することができる。結果として排出口１
３からの単位時間当りのトナー排出量は、図９に示すよ
うに、長期間一定に保たれる。

【００３８】トナー搬送方向上流側では、スクリュー２
の横に障壁８の存在しない領域８′がある。これは撹拌
棒３からのトナーの通路で、撹拌棒３からスクリュー２
へのトナー供給を所要量に維持する為である。

【００３９】実験によれば、傾斜角θが１０度、スクリ
ューピッチ１５ｍｍの場合、トナー通路領域８′のトナ
ー搬送方向長さは１５〜３０ｍｍが適当であった。

【００４０】撹拌棒３からのスクリュー２へのトナー供
給を所要量確保する為には、図１０のようにトナー通過
用開口８″を有する隔壁８を設けてもよい。

【００４１】ところで以上の例では隔壁８は図７、図
８、図１０のように板状部材にしたが、スクリュー２か
らトナー１５が横方向にもれにくくするようなものであ
ればよい。例えばメッシュ状の部材でもよいし、棒を１
本または複数上下に並べたものでもよい。

【００４２】尚、図６に示すように、撹拌棒３の回転軌
跡３ｂの半径は、スクリュー２の回転軌跡２ｂの半径よ
りも大である。、そして隔壁８の頂部の位置は、図６に
示されているように、撹拌棒３の回転軌跡３ｂの頂部よ
りも低い。また、隔壁８の頂部の位置は、スクリュー２
の回転軌跡２ｂの頂部と同じ高さ位置にあるか、又はス
クリュー２の回転軌跡２ｂの頂部よりも高い。このよう
にすれば、スクリュー２からのトナーの横方向への漏れ
をよりよく防止しつつ、撹拌棒３により前記第２部分に
存在するトナー１５をスクリュー２上に十分な量供給す
ることができる点で好ましい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように補給装置の容器の底
面を傾斜状にすることにより、画像形成装置の小型化に
際しても十分な現像剤容量を本体内に確保することが可
能となる。

【００４４】また、容器底面を傾斜形状にし垂直方向へ
現像剤容量を確保することにより容器の長手方向の長さ
を抑えることができ、現像剤補給時等の操作性もよいと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部の長手方向断面図。

【図２】図１のＹ−Ｙ方向視断面図。

【図３】現像器とホッパー部分の断面図。

【図４】本発明の一実施例の外観斜視図。

【図５】本発明の他の実施例の要部の長手方向断面図。

【図６】図５のＹ−Ｙ方向視断面図。

【図７】スクリューへのトナー供給、スクリューからの
トナー漏れの説明図。

【図８】スクリューからのトナー漏れのある場合のトナ
ー排出速度の説明図。

【図９】スクリューからのトナー漏れを抑制した場合の
トナー排出速度の説明図。

【図１０】本発明の他の実施例の要部の長手方向断面
図。

【符号の説明】

１ホッパー（容器）１ａホッパー底面２搬送スクリュー３撹拌棒８隔壁１３トナー排出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成された静電潜像を現像す
る現像器と、この現像器に補給するトナーを収容する容
器であって、蓋部材により開閉されるトナー受け入れ開
口、及び上記現像器にトナーを補給する為のトナー排出
開口を有しており、鉛直方向よりも水平方向に長尺であ
り、上記トナー排出口が容器長手方向に関する容器の一
端側に設けられている容器と、この容器内に容器長手方
向に沿って設けられており、所定の回転軸を中心に回転
して容器内のトナーを上記排出口に搬送するトナー搬送
部材と、上記容器内に上記トナー搬送部材と並んで設け
られたトナー撹拌部材とを備えており、上記容器の底面
は、上記トナー搬送部材によるトナー搬送方向に向って
上りの傾斜面であり、上記トナー搬送部材はこの傾斜面
に沿って水平面から傾けられて配置されており、上記容
器内部の高さ寸法は、前記一端側よりも他端側の方が大
である、画像形成装置。
【請求項２】前記トナー搬送部材はスクリューである
請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記容器底面は水平面に対して５〜２０
度傾斜している請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】前記容器内に、トナー搬送部材と隣接し
て、トナー搬送部材とトナー撹拌部材との間に配置され
た隔壁部材を有し、この隔壁部材は前記容器内をトナー
搬送部材が配置されている第１部分とトナー撹拌部材が
配置されている第２部分とに区画しており、第１部分の
上部は、第２部分からトナーが第１部分に移動できるよ
うに、第２部分に対して開放されている請求項１乃至３
の画像形成装置。
【請求項５】前記トナー撹拌部材の回転軌跡の半径
は、トナー搬送部材の回転軌跡の半径よりも大であり、
前記隔壁部材の頂部は、トナー撹拌部材の回転軌跡の頂
部より低い請求項４の画像形成装置。
【請求項６】前記壁部材の頂部は、トナー搬送部材の
回転軌跡の頂部と同じ高さ位置にあるか、又はこれより
高い請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記トナー搬送部材によるトナー搬送方
向上流側に、前記トナー撹拌部材側からトナー搬送部材
側へのトナーの通路が設けられている請求項４乃至６の
画像形成装置。
【請求項８】前記容器を、前記長手方向一端側の軸を
中心に実質的に水平に回動可能に支持する支持手段を有
しており、前記容器は画像形成装置本体内の第１の位置
と、本体外の第２の位置との間を回動可能であり、容器
が第２の位置に位置している状態で、前記トナー受け入
れ開口を介して容器内にトナーが補給される請求項１乃
至７の画像形成装置。