JPH0664401B2 - 粉体補給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば現像剤が貯留されている現像槽にト
ナーを補給するトナー補給装置などに好適に実施される
粉体補給装置に関する。

背景技術 第４図は、典型的な先行技術の断面図である。トナーと
キャリアとから成る現像剤を貯留する現像槽１の上方に
は、トナーを現像槽１に補給するためのトナー補給槽２
が設けられる。このトナー補給槽２のトナー補給口３は
現像槽１の上壁１ａに形成された開口４内に挿入されて
現像槽１内に臨んでいる。前記補給口３には、回転駆動
される補給ローラ５が設けられており、またこの補給ロ
ーラ５の上方には攪拌ローラ６が備えられている。

現像動作が行われ、現像剤のトナーが消費されたときに
は、その消費量に対応して補給ローラ５が間欠的に駆動
される。これによってトナー補給槽２内のトナーが補給
口３から現像槽１内に自然落下してトナーが補給され
る。

トナー補給槽２内のトナーの貯留量が減少すると、トナ
ー補給槽２内に新たなトナーを補給する必要があり、こ
のようなトナーの補給作業は手作業で行われている。し
たがってトナー補給槽２の容量が小さく、かつ頻繁に現
像動作を行った場合には、トナー補給槽２へのトナー補
給作業もまた頻繁に行わなければならず、手間がかかる
という問題がある。

そこでこのような問題を解決するために、トナー補給槽
２の上下方向長さを大きくして容量を大きくすることが
考えられる。

このようにトナー補給槽２の上下方向長さを大きくする
と、トナー補給槽２が現像槽１の上方に配置されている
光学系の光の光経路を遮ってしまう。

したがって光学系の位置をさらに上方に配置することが
必要となり、複写機などの機体全体が大形化する。

このような問題を解決する他の先行技術は、たとえば特
開昭６１−１２９６６８号公報に示されている。この先
行技術では、現像槽の一側部にトナー補給槽を設け、こ
のトナー補給槽内には、この補給槽内に貯留されるトナ
ーを攪拌するための攪拌部材と、この攪拌されたトナー
を補給ローラへ供給する掻き上げ部材とが設けられてい
る。

このような他の先行技術では、トナー補給槽が現像槽の
一側部に設けられているため、上方への装置の大形化は
回避し得るけれども、トナー補給槽内のトナーは単一個
の攪拌部材によってのみ攪拌されるので、トナー補給槽
内で塊状となったトナーが攪拌されることなしにそのま
ま掻き上げ部材によって補給ローラに供給される場合が
生じ、補給ローラへトナーを一定量で安定して供給する
ことができないという問題を有する。

発明が解決しようとする問題点 したがって本発明の目的は、トナーなどの粉体が貯留さ
れる貯留槽よりも上方に設けられる装置に干渉すること
なく、補給ローラなどの予め定める供給位置へ一定の供
給量で安定して粉体を供給することができ、しかもトナ
ー補給槽の容量を大きくすることができるようにした粉
体補給装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、粉体を貯留する貯留槽の一側壁に設けられ、
かつ前記一側壁に臨む開口部を有し、補給すべき粉体を
貯留する貯留槽と、 前記開口部に設けられ、回転駆動されて補給槽内の粉体
を貯留槽に補給する補給ローラと、 前記補給槽内に設けられ、補給槽内の粉体を補給ローラ
の表面に供給する手段とが設けられ、 前記供給手段は、 前記補給槽内の粉体を攪拌して掬い上げるための粉体攪
拌体と、 前記攪拌体の回転に伴って角変位し、この攪拌体によっ
て掬い上げられた粉体を掻き上げて補給ローラに供給す
る掻き上げ部材とから成ることを特徴とする粉体補給装
置である。

また本発明は、前記掻き上げ部材は、前記粉体攪拌体が
１回転することによって、２度の掻き上げ動作を行うよ
うに構成されることを特徴とする。

さらに本発明は、前記掻き上げ部材は、その半径方向一
端部を支軸とし、他端部には粉体攪拌体の粉体掬い面に
接し、前記支軸に向かうにつれて上方に傾斜する傾斜面
が形成されることを特徴とする。

作用 本発明に従えば、貯留槽の一側壁に補給槽が形成され、
この補給槽内の補給すべき粉体は、供給手段によって前
記一側壁に形成された開口部に設けられる補給ローラに
供給され、この補給ローラの回転によって粉体が貯留槽
に補給される。このように補給槽を貯留槽の一側壁に形
成するようにしたので、装置の高さ方向への大形化をな
くし、補給槽の容量を大きくすることができる。

前記供給手段は、粉体攪拌体と掻き上げ部材とによって
構成される。攪拌体は、前記補給槽内の粉体を攪拌し、
かつ掬い上げる。このような攪拌体によって掬い上げら
れた粉体は、前記掻き上げ部材によって掻き上げられ、
補給ローラによって供給される。

これによって、補給槽内の粉体は、攪拌体によって攪拌
され、この攪拌体によって掬い上げられた粉体は、掻き
上げ部材によって掻き上げられて補給ローラに供給され
るので、これによってもまた粉体が攪拌される。このよ
うにして補給槽内の粉体が複数回、攪拌されるので、そ
の粉体が塊状のままで補給ローラに供給されるおそれは
なく、したがって粉体の補給ローラへの供給量のばらつ
きをなくし、一定量で安定して供給することができる。

また本発明に従えば、攪拌体の１回転によって掻き上げ
部材が２度の掻き上げ動作を行う。このような２度の掻
き上げ動作によって粉体の攪拌回数を増加して、流動化
を図ることができる。

さらに本発明に従えば、掻き上げ部材の他端部に傾斜面
を形成し、攪拌体によって掬い上げられた粉体をその掬
い面に接しながら、前記傾斜面上に掬い取る。このとき
粉体が攪拌されるので、より一層粉体の流動化を向上す
ることができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の現像装置１３付近の断面
図である。矢符１０方向に回転駆動される感光ドラム１
１の周囲には、帯電用コロナ放電器１２と、現像装置１
３と、転写用コロナ放電器１４と、分離用コロナ放電器
１５と、クリーニング装置１６とがこの順序で配設され
ている。画像形成は通常の露光→現像→転写による撮像
プロセスによる。すなわち、露光に先立って帯電用コロ
ナ放電器１２によって感光ドラム１１の表面が帯電さ
れ、露光領域１７で原稿像に対応した静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像は現像装置１３によって現像されてト
ナー像が形成される。このトナー像は転写用コロナ放電
器１４を通過する際に記録紙１８に転写され、この転写
された記録紙１８は分離用コロナ放電器１５によって剥
離されて、図示しない排紙トレイに排出される。一方、
感光ドラム１１に残留したトナーはクリーニング装置１
６によって除去される。

感光ドラム１１に対向して設けられる現像装置１３のケ
ーシング２０には、矢符Ａ方向に回転駆動される攪拌ロ
ーラ２１と、矢符Ｂ方向に回転駆動される搬送ローラ２
２と、矢符Ｃ方向に回転駆動される現像スリーブ２３と
を有する。現像スリーブ２３には周方向に磁極が形成さ
れた磁気ローラ２４が収納されている。ケーシング２０
内にはトナーとキャリアとから成る２成分系現像剤が貯
留されている。

現像を行うにあたっては、攪拌ローラ２１によって現像
剤が攪拌され、この攪拌された現像剤は搬送ローラ２２
によって現像スリーブ２３側に搬送される。そして現像
スリーブ２３上にトナーが付着し、この付着された状態
で現像スリーブ２３の回転によって規制板２５によって
その付着量が規制され、感光ドラム１１の表面に供給さ
れ、静電力によって感光ドラム１１の表面に付着する。
こうして所定のトナー像が形成される。

前記ケーシング２０にはまた現像剤のトナー濃度を検出
するトナー濃度センサ２６が設けられている。このトナ
ー濃度センサ２６は、たとえば圧電素子とこの圧電素子
によって振動する振動板とから構成されており、圧電素
子の駆動によって振動板が振動する際に、トナー濃度の
変化に応じてその振動数が抑制され振動数が変化する。
このような振動板の振動数を検出信号として出力するこ
とによって、トナー濃度を検出するように構成されてい
る。

ケーシング２０内の現像剤は、前述したように現像動作
によってトナーが消費されトナー濃度が減少する。この
ようなトナー濃度の減少した状態で現像動作が行われる
と、現像品質が劣化するおそれがある。したがって消費
された分のトナーを補給する必要がある。そのためケー
シング２０の一側壁にトナー補給槽３０が設けられる。
この補給槽３０は、本体３１と本体３１の上部開口部３
２を覆う蓋体３３とを有する。蓋体３３は軸３３ａの軸
線まわりに角変位自在である。蓋体３３は前記開口部３
２内に嵌り込む枠体３４が設けられる。この枠体３４に
よって本体３１内のトナーが外部に飛散することが防が
れる。

本体３１は、本体３１内に貯留されているトナーを現像
装置１３に補給するための補給口３５を有する。本体３
１の側壁３１ａは下方側に突出した半円弧状に形成され
ており、また本体３１の左側壁には第１図の左方側に延
びるフランジ３１ｂ，３１ｃが形成される。フランジ３
１ｂとフランジ３１ｃとによってトナー補給口３５が構
成される。フランジ３１ｂはケーシング２０の上壁に固
定され、フランジ３１ｃはケーシング２０の後壁２０ａ
の上面に乗載されて取付けられる。

補給口３５内には、矢符方向に回転駆動される補給ロー
ラ３６が設けられる。この補給ローラ３６の外表面に
は、スポンジ状の弾性部材が全周にわたって貼り付けら
れており、この弾性部材の表面にはローラ３６の軸線に
平行に延びる細溝が周方向に間隔をあけて複数設けら
る。後述するようにトナーを補給するにあたっては、補
給ローラ３６の前記細溝にトナーが入り込み、補給ロー
ラ３６の矢符方向の回転によってケーシング２０側に導
かれ、その一部は自然落下し、さらに前記細溝に入り込
んだトナーがフランジ３１ｃの先端部によって掻き落と
され、補給ローラ３６に付着したトナーの全てが完全に
ケーシング２０内に落下する。

補給槽３０の本体３１内には、本体３１内に貯留されて
いるトナーを攪拌する粉体攪拌体である攪拌部材４０
と、この攪拌部材４０に連動して角変位する掻き上げ部
材４１とが収納される。

第２図は、攪拌部材４０および掻き上げ部材４１の分解
斜視図である。第１図をも参照して、攪拌部材４０は一
対の支持板４１ａ，４１ｂと、支持板４１ａ，４１ｂの
各一端部寄りに設けられ、支持板４１ａ，４１ｂを連結
する連結棒４２と、支持板４１ａ，４１ｂの他端寄りに
設けられ、補給槽内のトナーを掬い上げる掬い板４３と
を有する。

支持板４１ａの外側面には支持板４１ａの長手方向ほぼ
中央位置で外側方に延びる環状の受け部材４４ａが突設
される。この受け部材４４ａの軸孔を挿通して外側方に
延びる軸４５ａが支持板４１ａの外側面に突設される。
またもう１つの支持板４１ｂもまた同様に受け部材４４
ｂと、受け部材４４ｂの軸孔を挿通して外側方に延びる
軸４５ｂが、支持板４１ｂの外側面に突設される。前記
軸４５ａの軸線の延長線上に軸４５ｂの軸線が一致す
る。軸４５ａ，４５ｂはトナー補給槽３０の両側部に常
置され、この軸４５ａと軸４５ｂのいずれか一方はトナ
ー補給槽の本体３１の側壁から外方に突出して、図示し
ない駆動源に連結されている。したがって駆動源（図示
せず）が付勢されたときには、軸４５ａ，４５ｂが回転
駆動され、これに伴って攪拌部材４０は回転駆動され
る。

前記連結棒４２にはコイルばね４６が装着される。この
コイルばね４６は攪拌部材４０の回転駆動時に補給槽３
０内に貯留されているトナーを攪拌するために用いられ
る。

掻き上げ部材４１は、一対の支持板５０ａ，５０ｂと、
支持板５０ａ，５０ｂの一端部をそれぞれ貫通する支軸
である枢軸５１と、支持板５０ａ，５０ｂの他端部に設
けられ、支持板５０ａ，５０ｂ間を連結する掻き上げ板
５２とを有する。掻き上げ板５２は枢軸５１に向かうに
つれて上方に傾斜した傾斜面５３を有する。支持板５０
ａと支持板５０ｂとの間隔は、支持板４１ａと支持板４
１ｂとの間隔よりも大きく選ばれている。攪拌部材４０
および掻き上げ部材４１を取付けるに当たっては、掻き
上げ部材４１の支持板５０ａ，５０ｂが攪拌部材４０の
受け部材４４ａ，４４ｂにそれぞれ当接するように取付
けられる。

第３図は、本発明の一実施例の動作を説明するための図
である。トナー濃度センサ２６によってトナーが消費さ
れたことが検出されたときには、軸４５ａ，４５ｂが時
計方向に回転駆動され、第１図における状態から第３図
（１）の状態に達したときには、攪拌部材４０の掬い板
４３上に掻き上げ部材４１の掻き上げ板５２の下面が乗
載される。これによって攪拌部材４０の回転に伴って、
掻き上げ部材４１もまた時計方向に角変位する。

このとき、補給槽３０内のトナーが掬い板４３上に掬い
上げられ、さらに攪拌部材４０の角変位によって徐々に
掬い板４３上のトナーが徐々に掻き上げ部材４１の掻き
上げ板５２上に移送される。そして攪拌部材４０が第３
図（２）で示す状態に達したときには、掻き上げ板５２
上に掻き上げられたトナーは、補給ローラ３６の表面に
落下する。こうして補給ローラ３６の表面に補給すべき
トナーが付着する。このような状態で補給ローラ３６が
トナーの消費量に対応して角変位駆動される。したがっ
て補給ローラ３６の表面に付着したトナーがケーシング
２０内に供給され、ケーシング２０内に落下する。

さらに補給ローラ３６が駆動され、付着したトナーはフ
ランジ３１ｃによってその表面が圧接されるため、付着
したトナーは完全にケーシング２０内に落下する。こう
して補給動作が完了する。なお、攪拌部材４０はさらに
回転駆動し、これによって掬い板４３と掻き上げ板５２
との接触が解除され、掻き上げ部材４１は第３図（３）
で示すように落下し、受け部材４４ａ，４４ｂにその支
持板５０ａ，５０ｂの下面が受けられた状態となる。

さらに攪拌部材４０は角変位し、これによって補給槽３
０内のトナーがコイルばね４６によって攪拌される。そ
してコイルばね４６に掻き上げ板５２の下面が接触し
て、これによって再び掻き上げ部材４１は第３図（４）
で示すように角変位する。そしてコイルばね４６と掻き
上げ板５２との接触が解除されたときには、再び掻き上
げ部材４１は落下し、支持板５０ａ，５０ｂが受け部材
４４ａ，４４ｂに受けられた第１図に示す状態となる。
このようにして攪拌部材４０の２回転の動作によって、
補給ローラ３６の表面にトナーが補給される。また攪拌
部材４０の回転によってトナーを補給するとともに、コ
イルばね４６によって攪拌動作を同時に行うことができ
る。

こうしてトナー補給槽３０をケーシング２０の一側壁に
設けるようにしたので、現像装置１３の上部に配置され
ている光学系に何ら干渉することなく、補給槽３０の容
量を大きくすることができる。したがって補給槽３０内
のトナーの補給作業回数を低減することができる。

なお、現像装置１３の側方側（第１図右方側）では機体
の側壁との間に空間があり、したがって補給槽３０を充
分に大きくすることができ、このような構成にすること
によって現像装置１３全体の高さ方向の大きさを小さく
することができ、これによって複写機などの機体全体を
小形化することが可能となる。

前述の実施例では、トナー補給装置について説明したけ
れども、本発明はその他の粉体を貯留槽に補給する補給
装置に好適に実施することができる。

効果 以上のように本発明によれば、貯留槽の側壁に補給槽を
設けるようにしたので、貯留槽の上方位置に予め設けら
れた装置に干渉することなく、補給槽の容量を大きくす
ることができる。したがってこのような補給槽を用いた
装置全体の小形化を実現することができる。また補給槽
を大形化することによって、粉体の補給作業の手間を格
段に小さくすることができる。

また本発明によれば、攪拌体によって補給槽内の粉体を
攪拌しながら掬い上げ、この掬い上げられた粉体を掻き
上げ部材によって掻き上げて補給ローラに供給すること
ができるので、粉体の攪拌効果を向上して、流動化を図
り、常に一定量で安定して補給ローラに粉体を供給する
ことができる。

また本発明によれば、攪拌体の一回転によって掻き上げ
部材を２度掻き上げ動作させるようにしたので、これに
よってもまた、粉体を攪拌して流動化することができ、
塊状となった粉体を粉砕することができる。

さらに本発明によれば、掻き上げ部材の他端部に傾斜面
を形成し、この傾斜面上に攪拌体によって掬い上げられ
た粉体を掻き取るようにしたので、これによってもま
た、粉体を攪拌して粉砕し、より一層確実に粉体を流動
化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の現像装置１３付近の断面
図、第２図は攪拌部材４０および掻き上げ部材４１の分
解斜視図、第３図はトナー補給動作を説明するための
図、第４図は典型的な先行技術の断面図である。 ２０…現像剤ケーシング、３０…トナー補給槽、３５…
開口、３６…補給ローラ、４０…攪拌部材、４１…掻き
上げ部材、４１ａ，４１ｂ，５０ａ，５０ｂ…支持板、
４３…掬い板、４４ａ，４４ｂ…受け部材、４５ａ，４
５ｂ…軸、４６…コイルばね、５１…枢軸、５２…掻き
上げ板、５３…傾斜面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体を貯留する貯留槽の一側壁に設けら
   れ、かつ前記一側壁に臨む開口部を有し、補給すべき粉
   体を貯留する貯留槽と、 前記開口部に設けられ、回転駆動されて補給槽内の粉体
   を貯留槽に補給する補給ローラと、 前記補給槽内に設けられ、補給槽内の粉体を補給ローラ
   の表面に供給する手段とが設けられ、 前記供給手段は、 前記補給槽内の粉体を攪拌して掬い上げるための粉体攪
   拌体と、 前記攪拌体の回転に伴って角変位し、この攪拌体によっ
   て掬い上げられた粉体を掻き上げて補給ローラに供給す
   る掻き上げ部材とから成ることを特徴とする粉体補給装
   置。
2. 【請求項２】前記掻き上げ部材は、前記粉体攪拌体が１
   回転することによって、２度の掻き上げ動作を行うよう
   に構成されることを特徴とする請求項１に記載の粉体補
   給装置。
3. 【請求項３】前記掻き上げ部材は、その半径方向一端部
   を支軸とし、他端部には粉体攪拌体の粉体掬い面に接
   し、前記支軸に向かうにつれて上方に傾斜する傾斜面が
   形成されることを特徴とする請求項１に記載の粉体補給
   装置。