JPH0895361A - 容器内壁トナー付着防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な駆動機構を必要としないでトナー収納
容器に対して振動を起こさせて効果的にトナーの壁面付
着を防止するようにした容器内壁トナー付着防止装置を
提供する。 【構成】 円筒状の容器本体１８ａの一端面の中央部に
トナー出口１８ｂを形成したトナー収納容器１８と、該
容器１８の現像部８へのトナー導入部に連通させた状態
で略水平向きに保持する保持手段２５と、保持手段２５
に保持された容器１８を軸線回りに回転させる回転駆動
手段２７とを有するトナー補給装置２１において、保持
手段２５に揺動可能に取付られ、保持手段２５に保持さ
れたトナー収納容器１８を叩く方向にバネ４６で付勢さ
れた揺動部材４４の叩き部４７が弾性部材で構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置におけるトナー補給に
関し、より詳しくは、トナーボトルの内壁へのトナーの
付着を防止しつつボトルからのトナー流出を円滑にする
ようにした容器内壁トナー付着防止装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光導電性感光体に静電潜像を形成し、こ
の潜像を帯電している着色粒子によって現像し、得られ
た現像剤からなる像を転写紙へ転写する電子写真法を利
用する複写機、ファクシミリ、プリンターなどで実用化
され、また広く利用されている。この電子写真法を利用
した画像形成装置においては、内臓する現像装置から現
像剤が消費されて無くなると、これに現像剤を補給して
継続使用される。従来、現像剤を補給するための機構と
して、特開昭５９ー１８８６７８号公報、特開昭６０ー
１４６２６５号公報に見られるように、現像剤の収納容
器としてのトナーボトルを軸線回りに回転させてボトル
の一端面に形成された出口からトナーを流出させること
が提案されている。

【０００３】しかしながら、単にボトルを回転させたと
してもトナーボトルの内壁に付着したトナーが残存して
しまうという問題があり、このため実開昭６１ー２４７
５６号公報に見られるように、横向きに定置したトナー
ボトルを上下および前後方向に振動させることが既に提
案されているが、このものにあっては、トナーボトルの
上方域に回転駒を配置してこの回転駒を回転駆動するこ
とによりトナーボトルに振動を起こさせるようにしてあ
るため、別途、専用の駆動機構が必要になるという新た
な問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、特別な駆動機構を必要としないでトナー収納容器に
対して振動を起こさせて効果的にトナーの壁面付着を防
止するようにした容器内壁トナー付着防止装置を提供す
ることにある。また、本発明の目的は、トナーの壁面付
着を防止しつつトナー収納容器からのトナーの流出を円
滑にするようにした容器内壁トナー付着防止装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる技術的課題を達成
すべく、請求項１の発明は、円筒状の容器本体の一端面
の中央部にトナー出口を形成したトナー収納容器と、該
トナー収納容器を現像部へのトナー導入部に連通させた
状態で略水平向きに保持する保持手段と、該保持手段に
保持された前記トナー収納容器をその軸線回りに回転さ
せる回転駆動手段とを有するトナー補給装置において、
前記保持手段に揺動可能に取付られ、該保持手段に保持
された前記トナー収納容器を叩く方向にバネ付勢された
揺動部材の叩き部が、弾性部材で構成されていることを
特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におけ
る前記叩き部の表面に、摩擦係数の低い材料からなる低
摩擦層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明にいう
前記トナー収納容器が、その円筒状本体における前記ト
ナー出口側角部の約半周を欠落させた形状の切欠部を有
し、前記揺動部材が前記トナー収納容器を叩くタイミン
グが、前記トナー収納容器の軸線回りの回転に伴って前
記切欠部が水平方向から約４５度傾斜した時に設定され
ていることを特徴とする。

【０００７】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明のいずれかにおいて、前記トナー収納容器は、
円筒状本体における前記トナー出口側に円周方向に延び
る鍔と、該鍔を挟んで前記トナー出口とは反対側に配置
されて周方向に隣接して設けられた突起部および凹部と
を有し、前記揺動部材には、前記トナー収納容器の鍔と
係合する爪が設けられて、該爪が前記突起部に乗り上げ
た後前記凹部に落ち込むことにより、前記揺動部材によ
る前記トナー収納容器の叩き動作が行われることを特徴
とする。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明を、画像形成装置である電
子写真複写機（以下、複写機という）に適用した例を添
付図面に基づいて具体的に説明する。図２は複写機の概
略構成を示す正面図であり、図３は、その平面図であ
る。複写機１は、そのハウジング２の上面に、原稿を載
置するためのコンタクトガラス３を有し、ハウジング２
内には、コンタクトガラス３の下方に、原稿照射用ラン
プ４、反射ミラー５、レンズ等からなる光学ユニットが
設けられ、この光学ユニットの下方に、感光ドラム６が
設けられている。また、感光ドラム６の周囲には、帯電
装置７、現像装置８、転写装置（転写チャージャ）９、
クリーニング装置１０、除電装置１１などが配設されて
いる。

【０００９】複写機１は、その下部に、転写紙Ｐをスト
ックすると共に転写紙Ｐを送り出す給紙部１２を有し、
給紙部１２から送り出された転写紙は、感光ドラム６と
転写装置９との間を通過する経路１３を通ってトナー像
が転写され、次いで、このトナー像を定着装置１４によ
って定着した後に複写機１から排出される。

【００１０】現像装置８は、現像ローラ１５、撹拌用羽
根車１６、混合ローラ１７等を備えた従来一般的な乾式
現像装置であり、その上方には、現像剤収納容器として
のトナーボトル１８と、このトナーボトル１８から流出
したトナーを現像装置８内に案内するホッパ１９とが設
けられ、ホッパ１９にはトナー搬送スクリュー２０が付
設されて、ホッパ１９内のトナーは、スクリュー２０に
よって撹拌されつつ現像装置８へと送り出される。

【００１１】トナーボトル１８は、トナー補給ユニット
２１によって、ほぼ水平状態に保持され、このトナー補
給ユニット２１に上記ホッパ１８（スクリュー２０を含
む）が組み込まれている。このトナー補給ユニット２１
は、垂直軸線２２を中心に、水平面内で約９０度の範囲
で回動自在に取付られており、図３に示すように、ハウ
ジング２内に格納された第１位置Ａと、ハウジング２か
ら横方向に突出した第２位置Ｂとを取り得るようになっ
ている。後に詳しく説明するように、ユニット２１は、
第１位置Ａをとったときに、トナーボトル１８を自動的
に開栓して、この第１位置Ａで現像装置８にトナーの補
給を行う。他方、トナーボトル１８の交換は、ユニット
２１を第２位置Ｂにすることにより行われ、この第２位
置Ｂでは、空のトナーボトル１８が自動的に閉栓され
る。

【００１２】図４はトナー補給ユニット２１の分解斜視
図であり、図５は、その断面図である。トナー補給ユニ
ット２１は、トナーボトル１８を保持するボトルホルダ
ー２５を有し、ボトルホルダー２５には、スリーブ２６
が回転自在に設けられ、スリーブ２６には、周方向に延
びるギヤリング２６ａが形成されている。スリーブ２６
は、図５に示すように、トナーボトル１８の口部１８ｃ
（後に詳しく説明する）に適合する形状を有し、ボトル
１８の口部を全体的に囲む。ボトルホルダー２５の下部
には、モータ２７が設けられ、モータ２７の出力軸に
は、上述したギヤリング２６ａと噛み合うギヤ２８が取
付られて、モータ２７の回転は、ギヤ２８、ギヤリング
２６ａを介してスリーブ２６に伝達され、これによりト
ナーボトル１８は、図４の矢印２９の方向に回転駆動さ
れる。

【００１３】トナー補給ユニット２１は、トナーボトル
１８の栓３０をクランプして進退動することによりこれ
を開け閉めするコレットチャック３１と、コレットチャ
ック３１を進み側つまりトナーボトル１８側に付勢する
スプリング３２と、コレットチャック３１を進退移動さ
せるためのカム機構３３等を有する。カム機構３３は、
トナー供給ユニット２１が第１位置Ａ（格納位置）から
第２位置Ｂ（ボトル取り替え位置）に回動するのに連動
して、コレットチャック３１を前進させて蓋３０をトナ
ーボトル１８に装着する（図６参照）。他方、ユニット
２１が第２位置Ｂから第１位置Ａに回動するのに連動し
て、ボトル１８の蓋３０を把持しつつコレットチャック
３１を退却させるようになっている（図７参照）。

【００１４】トナー補給ユニット２１は、また、ボトル
１８の位置決め及びボトル１８に対して衝撃を加えるた
めの手段３３を有しているが、この手段３３について
は、説明の都合上、後に詳しく説明することとし、これ
に先だってトナーボトル１８の形状について説明を加え
る。トナーボトル１８は、図８にも示すように、ほぼ円
筒形状の本体１８ａと、本体１８ａの一端面の中央部に
開口する筒状の出口１８ｂとを有する。本体１８ａに
は、その側面に、内方に向けて突出する溝３５が形成さ
れ、溝３５は螺旋状に延びて、この螺旋溝３５により、
トナーボトル１８内のトナーは、ボトル１８の回転に伴
って、出口１８ｂ側に向けて案内される。

【００１５】本体１８ａには、また、出口１８ｂの近傍
つまり口部１８ｃに、径方向外方に突出する円周鍔３６
を有し、また、出口１８ｂに隣接する部位には、角部１
８ｄの一部を欠落させた形状の切欠部３７を有する。こ
の切欠部３７は、図８、図９から明きらかように、螺旋
溝３５の延長線上に沿って、角部１８ｄをほぼ半周にわ
たって欠落させた形状を有する。より詳しくは、切欠部
３７の壁３７ａは、出口１８ｂ側から見たときに、図９
から明らかなように、出口１８ｂに向けて傾斜する形状
を有し且つ断面で見たときに、図８から明らかなよう
に、出口１８ｂに向けて滑らかに傾斜する形状を有して
いる。本体１８ａには、また、円周鍔３６に隣接した位
置、より詳しくは、鍔３６の出口１８ｂとは反対側に、
特に図５から明きらかなように、凹部４０と、凹部４０
とは反対側に滑らかに傾斜した突起４１とが形成され、
これらは、円周方向に並んで配置されている。

【００１６】さて、トナー補給ユニット２１に戻って、
ボトル１８の位置決め及びボトル１８に対して衝撃を加
えるための手段３３は、図１０にも示すように、ボトル
１８の軸線方向に延びるアーム４４を有し、アーム４４
は、その長手方向中間部がピン４５を介してボトルホル
ダー２５の頂部に取付られ、ピン４５の回りに配したス
プリング４６によって、ボトル１８の周面に近づく方向
に付勢されている。アーム４４のボトルホルダー２５側
端部は、下方に若干突出する半球状の面４４ａを有し、
この半球面４４ａは、ホルダー２５に形成されている半
球状凹部２５ａに受け入れられている。

【００１７】アーム４４の先端つまりボトル側端部は、
ボトル１８の円周鍔３６を越えて延び、円周鍔３６に対
応する箇所に、下方に向けて延びる爪４４ｂを有し、ま
た、爪４４ｂよりも端側に下方に向けて配置された叩き
部材４７を有し、叩き部材４７は、その高さ方向の長さ
寸法が爪４４ｂよりも若干短い（図１０にｓで示す）。
この叩き部材４７は、弾性体であるのが望ましく、例え
ばゴム、柔軟性樹脂、発泡体、ゲル体等で形成されてい
る。叩き部材４７に弾性部材を用いた場合、バネ圧を強
くしても気にならない音質の低い低音になるため、音の
問題に心配することなく強く多く叩くことができる。叩
き部材４７は、また、その下面に低摩擦層４８が設けら
れている。低摩擦層４８は、例えばフッ素樹脂材で構成
され、叩き部材４５との一体化は、接着あるいはコーテ
ング等の任意の手段を採用することができる。

【００１８】以上の構成において、ボトルホルダー２５
に載置されたトナーボトル１８は、アーム４４の爪４４
ｂが円周鍔３６と係合することによりホルダー２５上の
所定位置に位置決めされる。現像処理動作が繰り返され
て現像装置８内のトナーの濃度が低下すると、図外のト
ナーセンサからの出力信号によりトナー補給ユニット２
１のモータ２７が起動されて、トナーボトル１８はその
軸線を中心に回転する。このボトル１８の回転に伴い、
ボトル１８内のトナーは、螺旋溝３５に案内されて徐々
に出口１８ｂに向けて送り出され、出口１８ｂから流出
したトナーはホッパ１９等により現像装置８に導かれ
る。出口１８ｂから流出するトナーの量は、出口１８ｂ
の近傍に位置する蓋３０によって規制される。トナーが
出口１８ｂから連続的に極力一定量で流出するように、
蓋３０の位置つまりコレットチャック３１のストローク
量を設定するのが望ましい。このトナーの補給動作は、
現像装置８内のトナーの濃度が所定のレベルになると停
止される。

【００１９】上記のトナー補給動作において、トナーボ
トル１８の回転に伴い、アーム４４は、先ず、爪４４ｂ
が突起４１に乗り上げて叩き部材４７を持ち上げ（この
状態を図１１に示してある）、その後直ちに爪４４ｂが
凹部４０に落下して叩き部材４７はボトル１８の側壁を
叩く（図１参照）。この状態において、爪４４ｂの先端
が凹部４０の底面から所定の間隔（図１にｄで示す距
離）を隔てているのが望ましい。叩き部材４７がボトル
１８と当接したとき、叩き部材４７には、滑り材４８が
添設してあるため、回転し続けるボトル１８と叩き部材
４７との間の摩擦を最小限に抑えることができる。

【００２０】叩き部材４７がトナーボトル１８を叩くタ
イミングは、図１２に示すように、ボトル１８の切欠部
３７の壁３７ａが水平線から約４５度傾いた時であるの
が望ましい（この傾斜角を図１２にθで表してある）。
この叩きタイミングは、トナー補給ユニット２１のスリ
ーブ２６の回転角度位置を調整することにより容易に設
定することができる。これによれば、ボトル１８内のト
ナーは、図９に示す状態から、ボトル１８の回転と叩き
部材４７からの衝撃とによって、図１２から図１３の状
態になり、出口１８ｂから勢いよく流出することにな
る。この叩き部材４７は、前述したように、弾性部材で
構成されているため、ボトル１８を叩く際の叩き音は比
較的小さい。

【００２１】図８は、実施例の効果（実線で表す）を、
ボトル１８の爪４４ｂと当接する箇所に段差を設けて比
較的剛性部材である爪４４ｂによりボトル１８に衝撃を
加える場合（破線で表す）と比較して示すものである。
同図から明らかなように、本実施例によれば、トナーボ
トル１８を交換した後のトナー流出がバラツキなく比較
的滑らかなものとなっている。

【００２２】図１５、図１６は、トナーボトル１８の口
部１８ｃの変形例を示すものである。同図に示すトナー
ボトル１８にあっては、切欠部３７が上下に設けられ
て、ボトル本体１８ａと出口１８ｂとの間の首部１８ｅ
が上下に絞り込まれた形状を有し、これに合わせて１８
０度の間隔を隔てた２組の凹部４０、突起４１が形成さ
れている。この変形例によれば、叩き部材４７によって
トナーボトル１８は一回転あたり２回衝撃が加えられる
ことになる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、バネ力で揺動
部材による叩き動作を行うことから、トナー容器に振動
を起こさせるための専用の駆動装置を必要としない。ま
た、揺動部材の叩き部が弾性部材で構成されているの
で、トナー容器を叩く際の叩き音が小さく、且つ、容器
を振動させる効果が大きく、したがってトナーが容器の
内壁面に付着するのを効果的に防止することができると
共に、トナー容器が軸線回りに回転するため、トナーの
流動性を向上することができる。そのため、トナーの流
出ムラが少なく、また容器内部の残量が少なくなってき
たときでも円滑にトナーを排出することができるため、
トナー容器交換時に残留するトナーの量を少なくするこ
とができる。

【００２４】請求項２の発明によれば、揺動部材の叩き
部の表面に、摩擦係数の低い材料からなる低摩擦層を設
けてあるため、揺動部材がトナー容器を叩く際に、回転
しつづけるトナー容器と叩き部との間の摺動性を向上す
ることができ、したがってトナー容器の回転負荷変動が
小さくなる。また、トナー容器との間の摩擦によって叩
き部を介して揺動部材に加わる横方向の力が小さくなる
ため、揺動部材の支持構造に負担を強いることが低減す
る。また、低摩擦層を設けたことにより、トナー容器と
の間の摩擦を考慮することなく、叩き部の材料を選定す
ることができるため、材料の選択の自由度を高めること
ができる。

【００２５】請求項３の発明によれば、トナー収納容器
の切欠部が約４５度傾いたときにトナー収納容器に衝撃
が加えられるため、切欠部に存在するトナーは勢いよく
流出することになる。このため、容器の出口近傍の口部
のトナーが壁面に付着するのを防止しつつ、トナーの残
量が少なくなってきたときのトナー排出を一層円滑なも
のにすることができる。

【００２６】請求項４の発明によれば、叩き部を有する
揺動部材に設けた爪とトナー収納容器の鍔との係合によ
り、トナー収納容器の位置決めを確実なものにすること
ができるため、一つの揺動部材で、トナー収納容器の位
置決めと、トナー収納容器への振動付与とを効果的に行
うことができ、部品点数の増大を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アームでボトルに衝撃を加えている状態を示す
図１０と同様の図である。

【図２】本発明を適用した複写機の概略正面図である。

【図３】図２の複写機の概略平面図である。

【図４】本発明を適用したトナー補給ユニットおよびト
ナーボトルの分解斜視図である。

【図５】本発明を適用したトナー補給ユニットおよびト
ナーボトルの断面図である。

【図６】コレットチャックが栓の閉め動作を行っている
状態を示す部分断面図である。

【図７】コレットチャックが栓の開け動作を行っている
状態を示す部分断面図である。

【図８】本発明を適用したトナーボトルの側面図であ
る。

【図９】図８に示すトナーボトルの正面図である。

【図１０】ボトルの位置決め及びボトルに衝撃を加える
手段であるアームとボトルとの関係を拡大して示す部分
詳細図である。

【図１１】アームが持ち上げられた状態を示す図１０と
同様の図である。

【図１２】トナーボトルに衝撃を加えるタイミングを示
すトナーボトルの正面図である。

【図１３】図１２の状態から更に４５度回転したトナー
ボトルの状態を示すトナーボトルの正面図である。

【図１４】実施例の効果を示す線図である。

【図１５】トナーボトルの口部の変形例を示す部分断面
図である。

【図１６】図１５に示すトナーボトルを正面から見た図
である。

【符号の説明】

１ 複写機 ８ 現像装置 １８ トナーボトル １８ａ トナーボトルの本体 １８ｂ トナーボトルのトナー出口 １８ｃ トナーボトルの口部 １８ｄ トナーボトルの角部 ２１ トナー補給ユニット ２５ ボトルホルダー ２６ 回転スリーブ ２７ モータ ３０ トナーボトルの栓 ３６ トナーボトルの円周鍔 ３７ トナーボトルの切欠部 ４０ トナーボトルの凹部 ４１ トナーボトルの突起 ４４ アーム ４６ スプリング ４７ 叩き部材 ４８ 叩き部材の低摩擦層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の容器本体の一端面の中央部にト
   ナー出口を形成したトナー収納容器と、該トナー収納容
   器を現像部へのトナー導入部に連通させた状態で略水平
   向きに保持する保持手段と、該保持手段に保持された前
   記トナー収納容器をその軸線回りに回転させる回転駆動
   手段とを有するトナー補給装置において、 前記保持手段に揺動可能に取付られ、該保持手段に保持
   された前記トナー収納容器を叩く方向にバネ付勢された
   揺動部材の叩き部が、弾性部材で構成されていることを
   特徴とする容器内壁トナー付着防止装置。
2. 【請求項２】 前記叩き部の表面に、摩擦係数の低い材
   料からなる低摩擦層が設けられている請求項１に記載の
   装置。
3. 【請求項３】 前記トナー収納容器は、その円筒状本体
   における前記トナー出口側角部の約半周を欠落させた形
   状の切欠部を有し、 前記揺動部材が前記トナー収納容器を叩くタイミング
   が、前記トナー収納容器の軸線回りの回転に伴って前記
   切欠部が水平方向から約４５度傾斜した時に設定されて
   いる請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記トナー収納容器は、円筒状本体にお
   ける前記トナー出口側に円周方向に延びる鍔と、該鍔を
   挟んで前記トナー出口とは反対側に配置されて周方向に
   隣接して設けられた突起部および凹部とを有し、 前記揺動部材には、前記トナー収納容器の鍔と係合する
   爪が設けられて、該爪が前記突起部に乗り上げた後前記
   凹部に落ち込むことにより、前記揺動部材による前記ト
   ナー収納容器の叩き動作が行われる請求項１ないし請求
   項３のいずれか一項に記載の装置。