JPH07199657A - トナー供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 トナー収容ボトル２に設けた排出口６を通じ
て間欠的にトナーを排出し供給するトナー供給装置１に
おいて、計量室８と、この計量室８が排出口６を通じて
トナーの供給を受ける第１の状態と計量室８が供給され
たトナーを排出する第２の状態に切り換える計量カバー
７と、計量室８に配置され、第１の状態では計量室８内
の占有体積を増し、第２の状態では自由状態に復帰して
計量室８内の占有体積を減少する弾性部材９とを設け
た。 【効果】 弾性部材９が自由状態に復帰すると、計量室
８内に充填されたトナーと弾性部材９との間には隙間が
形成される。したがって、トナーは計量室８内に付着す
ることなく排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体現像剤を使用する
複写機やプリンタ等の画像形成装置において、現像装置
に粉体トナーを供給する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記トナー供給装置として、円筒
状容器の内周面に沿って螺旋状のガイド突起を設けたボ
トルにトナーを収容し、このボトルほぼ水平状態に配置
し、周方向に回転させながら上記螺旋状ガイド突起で一
端側にトナーを移送し、端部の排出口を通じて間欠的に
トナーを落下供給するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ト
ナー供給装置では、トナー供給回数（回転数）と１回当
たりのトナー供給量との関係を示した図１９から明らか
なように、回転数の増加、すなわち収容量の減少ととも
にトナー供給量が減少し、安定したトナー供給が達成で
きないという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、トナー収容ボトルに設
けた排出口を通じて間欠的にトナーを排出し供給するト
ナー供給装置において、計量室と、該計量室が上記排出
口を通じてトナーの供給を受ける第１の状態と計量室が
供給されたトナーを排出する第２の状態に切り換える切
換手段と、上記計量室に配置され、上記第１の状態では
計量室内の占有体積を増し、上記第２の状態では自由状
態に復帰して計量室内の占有体積を減少する弾性部材
と、を設けたことを特徴とするものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明に係るトナー供給装置につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施
例を示し、トナー供給装置１において、両端を閉鎖した
円筒状のトナー収容ボトル（以下「ボトル」という。）
２の端部には中央部に駆動連結凹部３が形成されてい
る。また、ボトル２の外周円筒部４には、内方に突出す
る螺旋状のガイド突起５と、このガイド突起５の終端部
近傍に位置するトナー排出口６が形成され、ボトル２の
中心軸と直交する平面に沿って動作する計量カバー７に
よって上記トナー排出口６が開閉自在に覆われている。
なお、計量カバー７は図示しないバネ等によって開放方
向に付勢しておくのが望ましい。

【０００６】上記計量カバー７は、図２，３に詳細を示
すように、トナー排出口６に対向する領域に計量室８を
備えており、この計量室８の内側部にスポンジ又はゴム
などの軟質弾性体からなる方形の弾性部材９が配置さ
れ、その底部を計量室８の底部に接着して固定されてい
る。弾性部材９の上端部は計量室８から所定長さ突出し
ており、閉鎖状態ではボトル２の外周面に当たって収縮
すると共に計量室８における占有体積を増し、開放状態
では自由状態に復帰して計量室８における占有体積を減
少するようにしてある。なお、本実施例では、弾性部材
９は方形とし、計量室８の内面をすべて覆うものとして
いるが、少なくとも一側部だけを覆うものであってもよ
い。

【０００７】上記ボトル２を保持するホルダ１０は、ボ
トル２よりも大径の円筒体で、一端部の中央に貫通孔１
１、他端側にボトル装入用の開口部１２を備えている。
このホルダ１０は現像装置１３の上方にほぼ水平に配置
され、ホルダ一端側の外周側部に、現像装置１３から上
方に伸びる落下路１４が接続されている。また、モータ
１５に駆動連結された回転軸１６が上記貫通孔１１に挿
入されている。

【０００８】このホルダ１０に対して、ボトル２は、計
量カバー７で排出口６を閉鎖し、開口部１２を介して装
入され、端部の駆動連結用凹部３に回転軸１６が嵌合さ
れる。また、図４に示すように、ホルダ１０にボトル２
を装入した状態で、計量カバー７の外面がホルダ１０の
内面に当接し、弾性部材９が収縮している。

【０００９】したがって、駆動モータ１５により回転軸
１６が矢印ａ方向に回転すると、トナー収容ボトル２が
同方向に回転する。これにより、ボトル２の内部に収容
されているトナー１７は、螺旋状ガイド突起５に押され
て排出口６に向かって移送される。そして、排出口６が
下に向いた状態（トナー供給状態）で、排出口６を介し
て弾性部材９の内側にトナー１７が供給されて充填され
る（図５参照）。

【００１０】また、計量カバー７が落下路１４の上方に
移動してボトル２内壁との係合が外れると、図６に示す
ように、計量カバー７が矢印ｂ方向に回動する。この回
動動作は重力作用によるものであってもよいし、バネに
よる付勢力から得るようにしてもよい。その結果、弾性
部材９は自由状態に復帰し、内部に充填されているトナ
ー１７との接触が断たれて（図７参照）、充填されてい
るトナー１７の拘束力が弱まる。また、弾性部材９が自
由状態に復帰するときの動きにより、充填されたトナー
１７のブロックには開口部に向かう摩擦力が作用する。
その結果、弾性部材９の内部に充填されたトナー１７は
すべて計量室８から排出され、落下路１４を通じて現像
装置１３に供給される。したがって、弾性部材９の内面
や計量室８の底部に付着して残留することはない。

【００１１】さらにボトル２が回転すると、計量カバー
７はホルダ１０の内壁と摺動しながら徐々に閉方向に回
動し、ついには計量カバー７がほぼボトル２に密着した
状態となり、弾性部材９が収縮して排出口６の周囲を再
び囲む。

【００１２】以後、上述の動作を繰り返し、ボトル２内
のトナーが一定量づつ現像装置に供給される。

【００１３】上記トナー供給装置１によるトナー供給回
数とトナー排出量の関係を実験より求めた。実験中の条
件は、トナーの供給回数が０〜５０回までは温度２５
℃、湿度４５％ＲＨ、５１〜１００回までは温度３０
℃、湿度８５％ＲＨ（高温高湿条件）、１０１〜４００
回までは再び温度２５℃、湿度４５％ＲＨに設定した。
また、トナー供給回数が２００回の時点でトナー供給を
一時中断してトナー供給装置１を長時間放置した。

【００１４】その結果、図８に示すように、トナー供給
回数が増加するに従ってボトル２内のトナー量が減少し
ても、１回に排出されるトナーの量は３００ｍｇ前後で
安定し、高温高湿度の条件でもトナーの排出量は安定し
ていた。また、トナー供給を一時中断して、トナー供給
装置１を長時間放置した後でもトナーの排出量は安定し
ていた。これは、トナー供給装置１を長時間放置するこ
とによりトナーに水分が吸収されても、一定量のトナー
が安定的に供給されることを示している。

【００１５】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図９，１０に示すように、本実施例のトナー供給装
置２０では、ボトル２１と、このボトル２１の一端側に
着脱自在に装着される計量スリーブ２２と、この計量ス
リーブ２２を装着したボトル２１を収容するホルダ２３
とで構成されている。

【００１６】上記ボトル２１は、第１実施例のボトル２
１とほぼ同一の構成を有し、外周部には内方に突出する
螺旋状のガイド突起２４が形成され、このガイド突起２
４の一端部近傍にトナー排出口２５が形成され、この排
出口２５の外側がシール部材２６で囲われている。

【００１７】上記計量スリーブ２２は、一端部を閉鎖し
たボトル２１よりも大径の円筒体で、外周部一端側には
トナー排出口２７が設けてある。また、排出口２７の外
側には、第１実施例の計量カバー７と同一構成の計量カ
バー２８が設けてあり、ボトル２１の中心軸と直交する
平面に沿って回動するようにしてある。なお、計量カバ
ー２８は、図示しないバネ等によって開方向に付勢して
おくのが望ましい。さらに、計量スリーブ２２の閉鎖端
部の中央には、第１実施例におけるボトルの閉鎖端部に
設けた駆動連結用凹部３と同様の凹部２９が形成されて
いる。

【００１８】上記ホルダ２３は、第１実施例のホルダ１
０と同一の構成を有し、その説明は省略する。

【００１９】以上の構成において、ボトル２１はその一
端側を図示しないガイドで同心上にガイドしながら計量
スリーブ２２に内装し、ボトル２１の排出口２５と計量
スリーブ２２の排出口２７を一致させて固定される（図
１０参照）。このとき、排出口２５，２７の間はシール
部材２６でシールされ、トナー３３の漏れが防止されて
いる。次に、ボトル２１を内装した計量スリーブ２２
は、計量カバー２８を閉じた状態でホルダ２３の一端開
口部から装入され、端部の連結用凹部２９に回転軸３０
が嵌合される。このとき、計量カバー２８はホルダ２３
と計量スリーブ２２との間で挟まれ、計量カバー２８に
設けた弾性部材３１が計量スリーブ２２の外周面に押圧
されて収縮し、計量室３２における占有体積を増加して
いる。

【００２０】したがって、モータ３７の回転に基づいて
回転軸３０が矢印ａ方向に回転すると、ボトル２１と計
量スリーブ２２が一体的に回転し、ボトル２１内のトナ
ー３３が排出口２５に向かって移送される。また、排出
口２５，２７が下に向いた状態で、排出口２５，２７を
介して計量室３２にトナー３３が充填される。そして、
図１２，１３に示すように、ボトル２１と計量スリーブ
２２が落下口３５の上方に移動してホルダ２３との係合
が外れると、計量カバー２８が矢印ｂ方向に移動して開
放し、弾性部材３１が自由状態に復帰してボトル２１内
部のトナー３３との接触が断たれる。また、弾性部材３
１が自由状態に復帰するとき、充填されたトナー３３に
は排出方向に向かう摩擦力が作用する。その結果、計量
室３２に充填されているトナー３３はすべて計量室３２
から排出され、落下路３５を通じて現像装置３６に供給
される。

【００２１】その後、引き続きボトル２１は矢印ａ方向
に回転し、計量カバー２８が計量スリーブ２２に密着し
て排出口２７を閉鎖する。以後、同様の動作を繰り返
し、ボトル２１内のトナー３３が一定量づつ間欠的に現
像装置３６の供給される。

【００２２】本発明にかかる第３の実施例について説明
する。図１４に示すように、本実施例のトナー供給装置
４０では、両端を閉鎖した円筒状のボトル４１の外周部
に、その中心軸と平行にスリット状排出口４２が形成さ
れ、この排出口４２がヒンジ部４３，４４に連結した計
量カバー４５で開閉自在に覆われている。この計量カバ
ー４５は、図１５に示すように、排出口４２の対向部に
計量室４６を有し、その内周部側壁に沿ってスポンジ又
はゴムなどの弾性材料からなる弾性部材４７が配置さ
れ、計量室４６の底部に接着剤等で固定されている。ま
た、弾性部材の上端部は計量室４６から所定長さ突出
し、閉鎖状態ではボトル４１の外周面に当たって収縮す
ると共に計量室４６における占有体積を増し、開放状態
では自由状態に復帰して計量室４６における占有体積を
減少するようにしてある。なお、計量カバー４５は、図
示しないバネによって開方向に付勢しておくのが望まし
い。

【００２３】上記ボトル４１を保持するホルダ４８は、
一端部に開口部４９を有する円筒体で構成されており、
閉鎖端部５０の中央に形成した貫通孔５１に、モータ５
２に駆動連結された回転軸５３が挿入されている。ま
た、ホルダ４８の斜め底部にトナー落下路５４が形成さ
れ、この落下路５４が現像装置５５に連結されている。

【００２４】以上の構成において、ボトル４１は、計量
カバー４５で排出口４２を覆い、ホルダ４８に開口部４
９より挿入され、挿入側端部に設けた連結用凹部５６に
回転軸５３が嵌合される。このとき、計量カバー４５は
ホルダ４８の内周部に押圧され、弾性部材４７が収縮し
た状態で排出口４２を閉鎖している。したがって、モー
タ５２の駆動に基づいて回転軸５３、ボトル４１を矢印
ｂ方向に回転すると、排出口４２が下方に向いた状態で
計量室４６にトナー５７が充填される。

【００２５】次に、計量カバー４５が落下路５４の上方
に移動してボトル４１の内周面との係合が外れると、重
力作用又はバネの付勢力によって開閉カバー４５が開放
する。その結果、弾性部材４７が収縮状態から自由状態
に復帰し、これにより弾性部材４７とボトル４１内部の
トナー５７との接触が断たれる。また、弾性部材４７が
自由状態に復帰するとき、収容されたトナー５７には排
出方向に向かう摩擦力が作用する。そして、計量室４６
すなわち弾性部材４７の内側に収容されたトナーはすべ
て計量室４６から排出され、落下路５４を通じて現像装
置５５に供給される。

【００２６】本発明の第４実施例について説明する。図
１６に示すように、トナー供給装置６０において、現像
装置６１に着脱自在に連結される計量器本体６２の上部
にはキャップ収容部６３が形成され、このキャップ収容
部６３にキャップ６４が嵌合されている。キャップ６４
は、中央部に上方に向かって開放された円筒状のボトル
装着部６５を備えており、このボトル装着部６５の内周
面に螺子６６が形成されている。キャップ収容部６３の
下方には、上記ボトル装着部６５と同軸的に円筒状の計
量器収容室６７が形成され、この計量器収容室６７に円
盤状の計量ブロック６８が配置されている。

【００２７】上記計量ブロック６８、ボトル装着部６５
の中央部には貫通孔６９，７０が形成され、計量器本体
６２には上記貫通孔６９，７０に連通する貫通孔７１が
形成され、これらの貫通孔６９〜７１にはモータ７３に
駆動連結した回転軸７４が挿通され、計量ブロック６８
が回転軸７４に固定されている。また、計量器本体６２
と、キャップ６４にはボトル装着部６５の底部に通じる
排出口７５，７６が形成され、計量ブロック６８には上
下に貫通し上記排出口７６に対向できる計量室７７が形
成され、この計量室７７の内面にスポンジ又はゴムなど
の弾性材料からなり、図１８に示すように、自由状態で
計量室７７の下方に突出する弾性部材７８が配置されて
いる。さらに、計量器本体６２には、底部から計量室７
７に通じるトナー落下路７９が形成されている。さらに
また、ボトル装着部６５に突出した回転軸７４の上端部
には、撹拌棒８０が取り付けてある。

【００２８】以上の構成において、トナー８１を収容し
たボトル８２は、その口部外周に設けた螺子８３をボト
ル装着部６５の螺子６６に螺合して固定され、撹拌棒８
０がボトル８２の内部に挿入される。このボトル装着作
業は、計量器本体６２を現像装置６１から取り外し、図
示した状態を上下逆転した状態で行う。ボトル８２を装
着した計量器本体６２は、図示するように、トナー落下
路７９を現像装置６１に接続して固定される。この状態
でモータ７３を駆動して回転軸７４を回転すると、撹拌
棒８０がボトル８２の内部を移動しながらトナー８１を
撹拌する。また、計量ブロック６８が回転し、その計量
室７７が排出口７５，７６に対向した状態で、ボトル８
２内のトナー８１が排出口７５，７６を通じて計量室７
９に落下し充填される（図１７参照）。このとき、弾性
部材７８は収縮してして計量室７７における占有体積を
増加している。

【００２９】計量ブロック６８がさらに回転すると、図
１８に示すように、この計量ブロック６８で排出口７６
が閉鎖される。そして、計量室７７が落下口７９に対向
すると、弾性部材７８が自由状態に復帰して計量室７７
における占有体積を減少し、トナー８１との間に隙間を
形成する。また、弾性部材７８が自由状態に復帰すると
きに、トナー８１は排出方向に向かって摩擦力を受け
る。その結果、計量室７７に充填されたトナー８１はす
べて落下口７９を介して現像装置６１に落下し供給され
る。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるトナー供給装置では、トナー収容ボトルに設けた
排出口を通じて間欠的にトナーを排出し供給するトナー
供給装置において、計量室と、該計量室が上記排出口を
通じてトナーの供給を受ける第１の状態と計量室が供給
されたトナーを排出する第２の状態に切り換える切換手
段と、上記計量室に配置され、上記第１の状態では計量
室内の占有体積を増し、上記第２の状態では自由状態に
復帰して計量室内の占有体積を減少する弾性部材とを設
けている。したがって、第１の状態で計量室に供給され
たトナーは、第２の状態で弾性部材が自由状態に復帰す
ると、弾性部材との間に隙間が形成されるので、トナー
は計量室内に付着することなく排出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるトナー供給装置の斜視図であ
る。

【図２】 計量カバーの斜視図である。

【図３】 図２のII−II線断面図である。

【図４】 トナーが計量カバーに充填される状態の断面
図である。

【図５】 図４の部分拡大図である。

【図６】 トナーが計量カバーから排出される状態の断
面図である。

【図７】 図６の部分拡大図である。

【図８】 第１の実施例のトナー供給回数とトナー排出
量の関係を示すグラフである。

【図９】 第２の実施例のトナー供給装置の斜視図であ
る。

【図１０】 第２の実施例のトナーが計量カバーに充填
される状態の断面図である。

【図１１】 図１０の部分拡大図である。

【図１２】 第２の実施例のトナーが計量カバーから排
出される状態の断面図である。

【図１３】 図１２の部分拡大図である。

【図１４】 第３の実施例のトナー供給装置の斜視図で
ある。

【図１５】 第３の実施例の計量カバーの斜視図であ
る。

【図１６】 第４の実施例の断面図である。

【図１７】 トナーが計量室に充填された状態を示す拡
大図である。

【図１８】 トナーが計量室から排出される状態を示す
拡大図である。

【図１９】 従来のトナー供給装置のトナー供給回数と
トナー排出量の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…トナー供給装置、２…トナー収容ボトル、６…トナ
ー排出口、７…計量カバー、８…計量室、９…弾性部
材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー収容ボトルに設けた排出口を通じ
   て間欠的にトナーを排出し供給するトナー供給装置にお
   いて、計量室と、該計量室が上記排出口を通じてトナー
   の供給を受ける第１の状態と計量室が供給されたトナー
   を排出する第２の状態に切り換える切換手段と、上記計
   量室に配置され、上記第１の状態では計量室内の占有体
   積を増し、上記第２の状態では自由状態に復帰して計量
   室内の占有体積を減少する弾性部材と、を設けたことを
   特徴とするトナー供給装置。