JPH0635249Y2 - トナーホッパー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、複写機、レーザプリンタ等の電子写真装置に
おいて現像槽にトナーを補給するトナーホッパーに関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、複写機は、第７図に示すように、トナーボックス
１とトナー搬送ボックス２とを備えたトナーホッパー14
を有している。トナーボックス１内に収容されたトナー
は、トナー攪拌軸３にて攪拌されると共に、トナー供給
スクリュー４により搬送されてトナー搬送ボックス２へ
供給される。上記トナー供給スクリュー４はギヤ15・16
およびスプリング17を介してトナーモータ18と接続さ
れ、トナー供給スクリュー４とトナー攪拌軸３とが連動
するようになっている。トナー搬送ボックス２に供給さ
れたトナーは、１対のトナー搬送スクリュー５・６にて
トナー補給ローラ８の長手方向に往復搬送されると共
に、スポンジ製のトナー補給ローラ８により現像槽７内
に送り込まれる。

上記トナー搬送ボックス２には、圧電素子からなり、ト
ナーの接触に基づいてトナーの残量を検出するトナー残
量センサ９が取り付けられる一方、現像槽７には、現像
槽７内のトナー濃度、即ちトナーの残量を検出するトナ
ー濃度センサ19が設けられている。そして、トナー残量
センサ９により、トナー搬送ボックス２内のトナーの残
量が適正値以下であるのが検出されたときに、トナーボ
ックス１からトナー搬送ボックス２へトナーが供給され
る。一方、トナー濃度センサ19により、現像槽７内のト
ナー濃度が適正値以下であるのが検出されたときに、ト
ナー搬送ボックス２から現像槽７へトナーが供給され
る。

また、現像槽７内に送り込まれたトナーは、１対の攪拌
ローラ10・11により鉄粉等のキャリアと攪拌・混合され
ながらマグネットローラ12に送られ、マグネットローラ
12から感光体ドラム13に供給されるようになっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の構成では、トナーボックス１から
トナー搬送ボックス２への供給は、トナー搬送ボックス
２内におけるトナー残量センサ９の検出信号に基づいて
制御されているものの、トナーボックス１から供給され
たトナーは、トナー搬送ボックス２の一端側に供給さ
れ、トナー搬送ボックス２の全域に均一に供給されない
ので、トナー搬送ボックス２内でトナーの偏りが生じ易
いという問題が生じている。

さらに、トナー搬送ボックス２から現像槽７へのトナー
の補給は、トナー搬送ボックス２内のトナーの保有量に
関係なく行われるものであるため、トナー搬送ボックス
２内のトナー量を常に一定に維持することができず、現
像槽７へのトナーの補給を安定に行い難い。また、トナ
ー搬送ボックスのトナー補給手段へのトナーの供給が適
切に行われておらず、同様に、現像槽７へのトナーの均
一な補給が不充分な状態である等の問題点を有してい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るトナーホッパーは、上記の問題点を解決す
るために、トナーを収容するトナー供給源と、トナー供
給手段駆動手段にて駆動されることにより、トナー供給
源内のトナーをトナー搬送ボックスまで搬送するトナー
供給手段と、トナー搬送手段駆動手段にて駆動されるこ
とにより、トナー供給源から供給されたトナーをトナー
搬送ボックスの長手方向に搬送し、トナー搬送ボックス
内で循環させて、トナー搬送ボックス内におけるトナー
の上端レベルをほぼ一定にし、かつトナー補給手段の全
域にわたってトナーを均等に供給するトナー搬送手段
と、トナー補給手段駆動手段にて駆動されることによ
り、トナー搬送ボックス内のトナーを現像槽に供給する
トナー補給手段と、トナー搬送ボックス内のトナー量を
検出する搬送ボックストナーセンサと、現像槽内のトナ
ー濃度を検出する現像槽トナーセンサとを備えたトナー
ホッパーにおいて、上記搬送ボックストナーセンサによ
り、トナー搬送ボックスにおけるトナー量の適正値に対
する不足が検出されたときに、トナー供給手段駆動手段
を作動させてトナー供給手段を駆動すると共に、トナー
搬送手段駆動手段を作動させてトナー搬送手段を駆動す
る一方、現像槽トナーセンサにより、現像槽におけるト
ナー濃度の適正値に対する低下が検出され、かつ搬送ボ
ックストナーセンサにより、トナー搬送ボックス内にお
けるトナー量が適正値に達していることが検出されたと
きに、トナー補給手段駆動手段を作動させてトナー補給
手段を駆動すると共に、トナー搬送手段駆動手段を作動
させてトナー搬送手段を駆動する制御手段を備えてお
り、上記トナー供給手段によるトナーの搬送方向は、上
記トナー搬送手段によるトナーの搬送方向と直交するよ
うに設定されていることを特徴としている。

〔作用〕

上記の構成によれば、搬送ボックストナーセンサによ
り、トナー搬送ボックスにおけるトナー量の適正値に対
する不足が検出されたときに、制御手段は、トナー供給
手段駆動手段を作動させてトナー供給手段を駆動する共
に、トナー搬送手段駆動手段を作動させてトナー搬送手
段を駆動する。これにより、トナー供給源のトナーがト
ナー搬送ボックスに供給される。このとき、トナー供給
手段は、トナー供給源からトナー搬送ボックスまで、ト
ナー搬送手段によるトナーの搬送方向、すなわちトナー
搬送ボックスの長手方向と直交する方向にトナーを搬送
するようになっているので、トナー供給手段により供給
されたトナーは、トナー搬送ボックスの全域にわたって
均一に供給されるのではなく、部分的に集中して供給さ
れ、トナー搬送ボックス内のトナーの上端レベルは一定
でなくなるが、トナー供給手段を駆動してトナー搬送ボ
ックス内にトナーを補給する際には、トナー搬送手段も
駆動されるので、トナー搬送ボックス内に供給されたト
ナーは、トナー搬送ボックス内を循環し、トナー搬送ボ
ックス内のトナーの上端レベルがほぼ一定に維持され
る。

また、上記のように、トナー供給手段によるトナーの搬
送方向をトナー搬送手段によるトナーの搬送方向と直交
するように設定すれば、トナー供給源の設置位置を必ず
しもトナー搬送ボックスの真上に設定する必要がない。
したがって、例えばスペースの問題からトナー搬送ボッ
クス上に配置できないような大容量のトナー供給源を用
いた場合でも、トナー供給手段による上記の方向へのト
ナーの搬送が可能な位置にトナー供給源を設置すれば、
上記トナー供給手段によって部分的に集中して供給され
たトナーの上端レベルは、上記トナー搬送手段によりほ
ぼ一定に維持されるので、トナー補給手段によるトナー
搬送ボックスから現像槽へのトナーの補給も安定に行え
る。

一方、現像槽トナーセンサにより、現像槽におけるトナ
ー濃度の適正値に対する低下が検出され、かつ搬送ボッ
クストナーセンサにより、トナー搬送ボックス内におけ
るトナー量が適正値に達していることが検出されたとき
に、制御手段は、トナー補給手段駆動手段を作動させて
トナー補給手段を駆動する共に、トナー搬送手段駆動手
段を作動させてトナー搬送手段を駆動する。これによ
り、トナー搬送ボックス内のトナー量が適正値に達して
いるときのみ、トナー搬送ボックス内から現像槽へのト
ナーの供給が行われるため、言い換えると、トナー搬送
ボックス内のトナー量が不足している状態では現像槽へ
のトナーの供給が行われないため、ばらつきの無い安定
したトナーの供給が行われる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図乃至第６図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

複写機には、第２図に示すように、現像槽21上に、トナ
ーを供給するためのトナーホッパー22が配置されてい
る。現像槽21には現像槽21内におけるトナー濃度、即ち
トナー残量を検出するための現像槽トナーセンサである
後述のトナー濃度センサ34が配されている。トナーホッ
パー22は、トナーを収容したトナー供給源であるトナー
ボックス23と、このトナーボックス23から送られて来た
トナーを往復搬送しながら現像槽21に供給するトナー搬
送ボックス24とを備えている。トナー搬送ボックス24は
現像槽21にビス等にて固定されている。上記トナーボッ
クス23は、トナー供給手段駆動手段である後述のスクリ
ュー駆動手段26に連結されて回転可能に設けられたトナ
ー供給手段であるトナー供給スクリュー25を内部に有し
ている。このトナー供給スクリュー25はトナーボックス
23内のトナーを矢印Ａ方向へ搬送し、開口部23aを通じ
てトナー搬送ボックス24の長手方向一端部に送り込むよ
うになっている。

上記のトナー搬送ボックス24は、第３図および第４図に
も示すように、トナー搬送手段である互いに平行を成す
１対のトナー搬送スクリュー27・28を内部に有してい
る。これらトナー搬送スクリュー27・28はトナー搬送手
段駆動手段である後述のスクリュー駆動手段29と連結さ
れ、同一回転数で同期して相互に逆回転するようになっ
ている。そして、一方のトナー搬送スクリュー27はＤ方
向に回転することにより、トナー搬送ボックス24内のト
ナーをＢ方向へ搬送し、他方のトナー搬送スクリュー28
はＥ方向へ回転することにより、トナーをＣ方向へ搬送
するようになっている。

すなわち、上記トナー供給スクリュー25によるトナーの
搬送方向（Ａ方向）は、上記トナー搬送スクリュー27・
28によるトナーの搬送方向（Ｂ方向・Ｃ方向）と直交す
るようになっている。これにより、第２図に示すよう
に、トナーボックス23が、トナー搬送ボックス24の真上
に設けられていない場合でも、トナーボックス23からト
ナー搬送ボックス24へのトナーの供給が支障なく行われ
るようになっている。

第３図および第４図に示すように、トナー搬送ボックス
24の長手方向における他端部には、圧電素子から成り、
トナーの接触に基づいてトナーの残量を検出するための
搬送ボックストナーセンサであるトナー残量センサ30が
上壁部に取り付けられている。また、上記の両トナー搬
送スクリュー27・28の間には、上端がトナー搬送ボック
ス24の上壁部に固定された仕切り板31が配設されてい
る。この仕切り板31は、トナー残量センサ30側の端部に
おいて、このセンサ30との間に所定の間隙を有してい
る。

上記トナー搬送スクリュー27・28の間の下方には、両ト
ナー搬送スクリュー27・28と平行に、スポンジからなる
トナー補給手段であるトナー補給ローラ32が設けられて
いる。このトナー補給ローラ32はトナー補給手段駆動手
段である後述のローラ駆動手段33と連結され、Ｆ方向へ
回転可能となっている。トナー搬送ボックス24の底壁部
には、トナー補給ローラ32に沿ってトナー搬送ボックス
24の長手方向全域に伸びる長穴24a形成されており、ト
ナー補給ローラ32の表面のトナーが長穴24aの端面によ
って掻き落とされ、現像槽21内に落下するようになって
いる。

そして、第１図に示すように、上記のスクリュー駆動手
段26、トナー残量センサ30、スクリュー駆動手段29、ロ
ーラ駆動手段33、および現像槽21のトナー濃度センサ34
は制御手段35と接続されている。上記のスクリュー駆動
手段29およびローラ駆動手段33は複写機本体の駆動系、
およびこの駆動系との連結を断接するクラッチ等によっ
て構成されている。上記制御手段35は、トナー残量セン
サ30により、トナー搬送ボックス24内において、適正値
に対するトナー量の不足が検出されたときに、スクリュ
ー駆動手段26を作動させてトナーボックス23のトナー供
給スクリュー25を回転させると共に、スクリュー駆動手
段29を作動させてトナー搬送ボックス24内のトナー搬送
スクリュー27・28を回転させる一方、トナー濃度センサ
34により、現像槽21において、適正値に対するトナー量
の不足が検出され、かつトナー残量センサ30にて、トナ
ー搬送ボックス24内におけるトナー量が適正値に達して
いることが検出されたときに、ローラ駆動手段33を作動
させてトナーボックス23のトナー補給ローラ32を回転さ
せると共に、スクリュー駆動手段29を作動させてトナー
搬送ボックス24内のトナー搬送スクリュー27・28を回転
させるようになっている。

上記の構成において、複写機の電源スイッチをONする
と、第５図（ａ）に示すように、トナー搬送ボックス24
内のトナー量が適正値以下であって、トナー残量センサ
30にトナーが接触していないときには、第６図（ａ）に
示す初期状態時におけるトナー残量センサ30の検出信号
はＬレベルとなる。そして、制御手段35から、スクリュ
ー駆動手段26に同図（ｅ）に示すトナー供給スクリュー
駆動信号が送出されると共に、スクリュー駆動手段29に
同図（ｄ）に示すトナー搬送スクリュー駆動信号が送出
される。これにより、スクリュー駆動手段26とスクリュ
ー駆動手段29が作動し、トナーボックス23内のトナー供
給スクリュー25とトナー搬送ボックス24内のトナー搬送
スクリュー27・28とが回転する。従って、トナーボック
ス23内のトナーはＡ方向に搬送され、開口部23aからト
ナー搬送ボックス24の一端部側に供給される。トナー搬
送ボックス24に供給されたトナーは、トナー搬送スクリ
ュー27により、トナー搬送ボックス24の他端部方向、即
ちＢ方向へ搬送される。次に、トナー残量センサ30の下
方にてトナー搬送スクリュー27側からトナー搬送スクリ
ュー28側に移され、トナー搬送スクリュー28にて、トナ
ー搬送ボックス24の他端部側から上記の一端部方向、即
ちＣ方向へ搬送された後、再びトナー搬送スクリュー27
側に移される。このようなトナー搬送スクリュー27・28
の動作により、トナー搬送ボックス24の一端部側供給さ
れたトナーはトナー搬送ボックス24内を循環し、トナー
の上端レベルがほぼ一定に維持され、トナー搬送ボック
ス24内に均等に供給される。

その後、トナー搬送ボックス24内のトナー量が増加して
適正値に達し、第５図（ｂ）に示すように、トナー残量
センサ30にトナーが接触したときには、トナー残量セン
サ30の検出信号はＨレベルとなる。これにより、制御手
段35からのトナー搬送スクリュー駆動信号とトナー供給
スクリュー駆動信号との送出が停止され、トナー供給ス
クリュー25とトナー搬送スクリュー27・28とが停止す
る。

尚、上記の初期状態時においては、現像槽21のトナー濃
度は適正値に達しており、トナー濃度センサ34の検出信
号はＨレベルとなり、ローラ駆動手段33には制御手段35
からトナー補給ローラ駆動信号が送出されていないもの
とする。

次に、複写機のプリントスイッチが0Nされてコピー動作
時となり、現像槽21内のトナーが消費され、現像槽21内
のトナー濃度が適正値以下になると、トナー濃度センサ
34の検出信号は、同図（ｂ）に示すように、Ｌレベルと
なる。このとき、トナー残量センサ30の検出信号がＨレ
ベルであれば、即ちトナー搬送ボックス24内のトナー量
が適正値に達していれば、制御手段35から、ローラ駆動
手段33に、同図（ｃ）に示すように、トナー補給ローラ
駆動信号が送出されると共に、スクリュー駆動手段29に
トナー搬送スクリュー駆動信号が送出される。これによ
り、ローラ駆動手段33とスクリュー駆動手段29が作動
し、トナー搬送ボックス24内のトナー補給ローラ32とト
ナー搬送スクリュー27・28とが回転する。従って、トナ
ー搬送ボックス24内のトナーは、トナー搬送スクリュー
27・28の動作により、前記のようにトナー搬送ボックス
24を循環して均一化され、かつトナー補給ローラ32によ
り、トナー搬送ボックス24の長穴24aを通じて現像槽21
に供給される。

一方、図示しないが、現像槽21内のトナー濃度が適正値
以下となってトナー濃度センサ34の検出信号がＬレベル
となり、かつトナー搬送ボックス24内のトナー量が適正
値以下となってトナー残量センサ30の検出信号がＬレベ
ルであるときには、制御手段35からはローラ駆動手段33
にトナー補給ローラ駆動信号が送出されない。このとき
には、トナー搬送ボックス24のトナー量が適正値に回復
するまで、トナー補給ローラ32の作動が抑止され、上記
のトナー量が適正値に達し、トナー残量センサ30の検出
信号がＨレベルとなったときに、制御手段35からローラ
駆動手段33へトナー補給ローラ駆動信号が送出され、ト
ナー補給ローラ32が回転し、現像槽21へのトナーの補給
が行われる。

このように、トナー搬送ボックス24内のトナー量が不足
した不安定な状態では現像槽21へのトナーの補給を行わ
ず、トナー搬送ボックス24内のトナー量が適正値に達し
ているときのみ現像槽21へのトナーの補給を許容すると
う構成により、現像槽21に対し、安定したトナーの補給
を行い得るようになっている。

尚、上記の実施例におけるトナーボックス23に代えて、
トナーを充填したカートリッジを使用し、このカートリ
ッジをトナー搬送ボックス24に装着することも可能であ
る。また、上記の実施例では複写機のトナーホッパーに
ついて述べたが、本考案はレーザプリンタ等、複写機以
外の電子写真装置のトナーホッパーにも適用することが
できる。

〔考案の効果〕

本考案に係るトナーホッパーは、以上のように、搬送ボ
ックストナーセンサにより、トナー搬送ボックスにおけ
るトナー量の適正値に対する不足が検出されたときに、
トナー供給手段駆動手段を作動させてトナー供給手段を
駆動すると共に、トナー搬送手段駆動手段を作動させて
トナー搬送手段を駆動する一方、現像槽トナーセンサに
より、現像槽におけるトナー濃度の適正値に対する低下
が検出され、かつ搬送ボックストナーセンサにより、ト
ナー搬送ボックス内におけるトナー量が適正値に達して
いることが検出されたときに、トナー補給手段駆動手段
を作動させてトナー補給手段を駆動すると共に、トナー
搬送手段駆動手段を作動させてトナー搬送手段を駆動す
る制御手段を備えており、上記トナー供給手段によるト
ナーの搬送方向は、上記トナー搬送手段によるトナーの
搬送方向と直交するように設定されている構成である。

それゆえ、トナー搬送ボックスの真上以外の場所に設け
られたトナー供給源からトナーの供給を可能にするた
め、トナー供給手段によるトナーの搬送方向を、トナー
搬送手段によるトナーの搬送方向と直交する方向に設定
した場合でも、トナー搬送ボックスのトナー量が適正値
に対して不足することが検出されたときに、トナー供給
手段によりトナー搬送ボックスに対して部分的に集中し
て供給されたトナーの上端レベルは、トナー搬送手段が
駆動されて、ほぼ一定になるように循環されるので、ト
ナー搬送ボックス内におけるトナーの偏りをなくすこと
ができる。

さらに、現像槽におけるトナー量が適正値に対して不足
するときには、トナー搬送ボックスのトナー量が適正値
に達しているときのみ現像槽へのトナーの補給が行わ
れ、トナー搬送ボックスのトナー量が不足している不安
定な状態でのトナーの補給が阻止されて、トナー供給量
のばらつき等の不都合を生じない。従って、現像槽に対
してはトナーの供給を安定かつ均一に行うことができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本考案の一実施例を示すものであっ
て、第１図はトナーホッパーの制御系を示すブロック
図、第２図はトナーホッパーの説明斜視図、第３図はト
ナー搬送ボックスの内部構造を示す縦断面正面図、第４
図は上壁部を省略して示すトナー搬送ボックスの概略平
面図、第５図（ａ）はトナー搬送ボックス内のトナーが
適正値に対して不足している状態を示す説明図、同図
（ｂ）はトナー搬送ボックス内のトナーが適正値に達し
ている状態を示す説明図、第６図は複写機の初期状態時
とコピー動作時における各信号を示すタイミングチャー
ト、第７図は従来例を示す縦断面図である。 21は現像槽、22はトナーホッパー、23はトナーボックス
（トナー供給源）、24はトナー搬送ボックス、25はトナ
ー供給スクリュー（トナー供給手段）、26はスクリュー
駆動手段（トナー供給手段駆動手段）、27・28はトナー
搬送スクリュー（トナー搬送手段）、29はスクリュー駆
動手段（トナー搬送手段駆動手段）、30はトナー残量セ
ンサ（搬送ボックストナーセンサ）、32はトナー補給ロ
ーラ（トナー補給手段）、33はローラ駆動手段（トナー
補給手段駆動手段）、34はトナー濃度センサ（現像槽ト
ナーセンサ）、35は制御手段である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−221779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−222878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−203481（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−49381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−298372（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−22051（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−17454（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーを収容するトナー供給源と、トナー
   供給手段駆動手段にて駆動されることにより、トナー供
   給源内のトナーをトナー搬送ボックスまで搬送するトナ
   ー供給手段と、トナー搬送手段駆動手段にて駆動される
   ことにより、トナー供給源から供給されたトナーをトナ
   ー搬送ボックスの長手方向に搬送し、トナー搬送ボック
   ス内で循環させて、トナー搬送ボックス内におけるトナ
   ーの上端レベルをほぼ一定にし、かつトナー補給手段の
   全域にわたってトナーを均等に供給するトナー搬送手段
   と、トナー補給手段駆動手段にて駆動されることによ
   り、トナー搬送ボックス内のトナーを現像槽に供給する
   トナー補給手段と、トナー搬送ボックス内のトナー量を
   検出する搬送ボックストナーセンサと、現像槽内のトナ
   ー濃度を検出する現像槽トナーセンサとを備えたトナー
   ホッパーにおいて、 上記搬送ボックストナーセンサにより、トナー搬送ボッ
   クスにおけるトナー量の適正値に対する不足が検出され
   たときに、トナー供給手段駆動手段を作動させてトナー
   供給手段を駆動すると共に、トナー搬送手段駆動手段を
   作動させてトナー搬送手段を駆動する一方、現像槽トナ
   ーセンサにより、現像槽におけるトナー濃度の適正値に
   対する低下が検出され、かつ搬送ボックストナーセンサ
   により、トナー搬送ボックス内におけるトナー量が適正
   値に達していることが検出されたときに、トナー補給手
   段駆動手段を作動させてトナー補給手段を駆動すると共
   に、トナー搬送手段駆動手段を作動させてトナー搬送手
   段を駆動する制御手段を備えており、上記トナー供給手
   段によるトナーの搬送方向は、上記トナー搬送手段によ
   るトナーの搬送方向と直交するように設定されているこ
   とを特徴とするトナーホッパー。