JPH09244377A - トナー補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単独の駆動手段でトナー容器とトナー供給ロ
ーラを別々に回転駆動し、トナー濃度の維持とトナー補
給量を安定的に行うことを目的とする。また単独の駆動
手段の正逆回転でトナー容器とトナー供給ローラを別々
に回転駆動する構成を提供することを目的とする。 【解決手段】 ホッパー１８内に設けられたトナー供給
ローラと、トナー容器ホルダギヤ２７とを、トナー供給
ローラギヤ２６に一体的に設けられた軸２５と回転可能
に保持すると共に、トナー供給ローラギヤ２６とトナー
供給ローラとの間の回転駆動と、トナー供給ローラギヤ
２６とトナー容器ホルダギヤ２７との間の回転駆動をモ
ータ２８の正逆回転で別個に伝達するように構成し、現
像器３５にトナー濃度センサ３９を、ホッパー１８内に
トナー残量センサ３４を配設し、これらの検出信号でモ
ータ２８を正逆回転して現像器とホッパー内にトナーを
自動的に補給制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタ等の現像器にトナーを供給するトナー補
給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式の複写機やプリンタ
等はますますコピー品質の向上が要求されている。そし
て現像器内のトナー濃度を一定に保つため、トナーホッ
パから自動的に一定量のトナーを現像器へ供給してい
る。

【０００３】以下に従来のトナー補給装置について説明
する。図４は本出願人の出願によって公開された特開平
４−１６８１号公報に開示された従来のトナー補給装置
の断面図を示すものである。

【０００４】図において、１はトナー補給装置のフレー
ム、２はトナー容器、３は現像器、４は感光体ドラム、
５はトナー容器のホルダー、６はフレーム１とホルダー
５間のシール材、７はトナー容器２とホルダー５間のシ
ール材、８はトナー容器２とトナーの供給ローラ９を回
転させるためのモータ、１０はギヤ等の駆動力伝達手
段、１１はトナー容器２の内壁に設けられた螺旋状のリ
ブ、１２はトナー容器２の先端側面に形成されたトナー
流出用の開口、１３はトナー容器ホルダー５に形成され
た開口、１４はトナーである。

【０００５】モータ８によりトナー容器２が水平軸Ｌの
周りに回転すると、トナー容器の螺旋状のリブ１１の搬
送力でトナー１４は開口１２へ送られ、トナー補給装置
のフレーム内へ落下する。そして供給ローラ９の回転に
より定量のトナーが現像器３へ供給される。

【０００６】また使用者は、トナー容器２のトナーが無
くなると、トナー容器を水平軸Ｌの方向に抜き差しして
トナー容器を交換する。この時トナー容器の開口１２が
傾斜しているため、ホルダー５に完全に挿入された位置
でシール材７と接触し、確実なシール作用が得られると
共に、信頼性の高いトナー補給が行える。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、モータによりトナー容器が水平軸Ｌの周り
に回転し、トナーがトナー補給装置のフレーム内へ落下
すると共に、供給ローラも同時に回転して定量のトナー
が現像器へ供給されるため、供給ローラによるトナーの
現像器供給量に対してトナー容器からのトナー供給量を
一定量に制御することが非常に困難となっていた。従っ
てトナーの現像器供給量が多くなると、フレーム内のト
ナー量が少なくなりトナー不足となり、トナー容器から
のトナー供給量を増やすと、フレーム内からトナーが溢
れるといった課題を有していた。

【０００８】またトナー容器のトナー流出用の開口は通
常熱溶着シートが貼付されており、トナー補給装置へ装
着する時には剥すことが必要となっていた。従ってトナ
ー流出用の開口が開いた状態でトナー容器を操作するた
め、手を汚したり周辺機器にトナーをこぼして汚すとい
った課題を有していた。

【０００９】さらにトナー容器を離脱する時、トナー流
出用の開口が横や下を向いているとトナーがこぼれて周
囲を汚すといったような課題を有していた。

【００１０】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、単独の駆動手段でトナー容器とトナー供給ローラを
別々に回転駆動し、トナー濃度の維持とトナー補給量を
安定的に行うことを目的とする。また単独の駆動手段の
正逆回転でトナー容器とトナー供給ローラを別々に回転
駆動する構成を提供することを目的とする。さらにトナ
ー容器をトナー容器ホルダに装着するときに、トナー流
出用の各開口を合致させ、手や機器を汚すことなく抜き
差ししてトナー容器を交換する構成を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のトナー補給装置は、トナー容器が着脱可能な
ホッパーと、このホッパー内のトナーを現像器に供給す
るためのトナー供給ローラと、前記トナー容器を回転駆
動する回転手段と、前記トナー供給ローラとトナー容器
を回転駆動する回転手段とを共通的に駆動する駆動手段
とを具備し、前記トナー供給ローラとトナー容器を回転
駆動する回転手段とを前記駆動手段によって別個に駆動
するように構成したものである。

【００１２】また、トナー濃度センサが配設された現像
器と、トナー容器が着脱可能なホッパーと、このホッパ
ー内に配設されたトナーを現像器に供給するためのトナ
ー供給ローラおよびトナー残量センサと、前記トナー容
器を回転駆動する回転手段と、前記トナー供給ローラと
トナー容器を回転駆動する回転手段とを共通的に駆動す
る駆動手段とを具備し、前記駆動手段は前記トナー濃度
センサの濃度検出によって前記トナー供給ローラを駆動
し、前記トナー残量センサの残量検出によって前記トナ
ー容器を回転駆動する回転手段を駆動するように構成し
たものである。

【００１３】さらに、トナー供給ローラと、このトナー
供給ローラを回転可能に保持した軸と、この軸の一方に
回転可能に配設されたトナー容器を回転駆動する回転手
段と、他方に軸と一体的に配設された駆動手段からの駆
動力を伝達する駆動力伝達部材と、駆動手段と、前記ト
ナー供給ローラと前記駆動力伝達部材との間に配設した
第１の回転駆動伝達部材と、前記軸と前記回転手段との
間に配設した第２の回転駆動伝達部材とを具備し、前記
第１の回転駆動伝達部材と第２の回転駆動伝達部材とを
前記駆動手段の正逆回転で別個に駆動するように構成し
たものである。

【００１４】さらには、先端内面に凸条と側面下方に開
口が形成され、かつトナー容器が挿入された時にガイド
となるＬ字状の溝が形成されホッパーに配設されたトナ
ー容器ホルダと、先端側面に形成された開口と、前記ト
ナー容器ホルダのＬ字状の溝に係合する凸条と、前記先
端側面に形成された開口を覆い、かつ外面に前記トナー
容器ホルダの先端内面凸条と係止する突起と、回転した
時に前記先端側面に形成された開口と合致する開口が配
設された回転可能なシャッターを有したトナー容器とを
具備し、前記トナー容器ホルダにトナー容器を挿入嵌合
しながら前記各開口を合致させるように構成したもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、トナー容器が着脱可能なホッパーと、このホッパー
内のトナーを現像器に供給するためのトナー供給ローラ
と、前記トナー容器を回転駆動する回転手段と、前記ト
ナー供給ローラとトナー容器を回転駆動する回転手段と
を共通的に駆動する駆動手段とを具備し、前記トナー供
給ローラとトナー容器を回転駆動する回転手段とを前記
駆動手段によって別個に駆動するようにしたものであ
り、トナー容器とトナー供給ローラは駆動手段によって
別個に駆動されることになりホッパー内のトナー残量と
現像器内のトナー濃度が単独の駆動手段で制御されるこ
とになる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、トナー濃度セン
サが配設された現像器と、トナー容器が着脱可能なホッ
パーと、このホッパー内に配設されたトナーを現像器に
供給するためのトナー供給ローラおよびトナー残量セン
サと、前記トナー容器を回転駆動する回転手段と、前記
トナー供給ローラとトナー容器を回転駆動する回転手段
とを共通的に駆動する駆動手段とを具備し、前記駆動手
段は前記トナー濃度センサの濃度検出によって前記トナ
ー供給ローラを駆動し、前記トナー残量センサの残量検
出によって前記トナー容器を回転駆動する回転手段を駆
動するようにしたものであり、トナー容器はホッパー内
に配設されたトナー残量センサのトナー残量検出信号に
よって回転制御されトナーをホッパー内に供給すること
になり、トナー供給ローラは現像器内のトナー濃度セン
サのトナー濃度検出によって回転制御されトナーを現像
器内に供給することになる。

【００１７】請求項３に記載の発明は、トナー供給ロー
ラと、このトナー供給ローラを回転可能に保持した軸
と、この軸の一方に回転可能に配設されたトナー容器を
回転駆動する回転手段と、他方に前記軸と一体的に配設
され駆動手段からの駆動力を伝達する駆動力伝達部材
と、駆動手段と、前記トナー供給ローラと前記駆動力伝
達部材との間に配設した第１の回転駆動伝達部材と、前
記軸と前記回転手段との間に配設した第２の回転駆動伝
達部材とを具備し、前記第１の回転駆動伝達部材と第２
の回転駆動伝達部材とを前記駆動手段の正逆回転で別個
に駆動するようにしたものであり、トナー容器とトナー
供給ローラは単独の駆動手段の正逆回転によって別個に
駆動されることになる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、先端内面に凸条
と側面下方に開口が形成され、かつトナー容器が挿入さ
れた時にガイドとなるＬ字状の溝が形成されホッパーに
配設されたトナー容器ホルダと、先端側面に形成された
開口と、前記トナー容器ホルダのＬ字状の溝に係合する
凸条と、前記先端側面に形成された開口を覆い、かつ外
面に前記トナー容器ホルダの先端内面凸条と係止する突
起と、回転した時に前記先端側面に形成された開口と合
致する開口が配設された回転可能なシャッターを有した
トナー容器とを具備し、前記トナー容器ホルダにトナー
容器を挿入嵌合しながら前記各開口を合致させるように
したものであり、トナー容器をトナー容器ホルダに装着
する時は、トナー容器をトナー容器ホルダに挿入して回
転するだけでトナー容器のシャッターが開きトナー流出
用の各開口が合致して保持されることになり、トナー容
器を離脱する時は、トナー容器が逆に回転してトナー流
出用の開口がシャッターで塞がれることになる。

【００１９】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。図１は本発明のトナー補給装置
の断面図で、図において、１５はトナーが収容されたト
ナー容器、１６はその先端部に装着されたシャッター、
１７はトナー容器１５を保持し回転させるためのトナー
容器ホルダ、１８はトナー容器ホルダ１７を回転可能に
保持し供給されるトナーが収容されるホッパーで、トナ
ー容器１５がトナー容器ホルダ１７に装着された状態で
は、トナー容器１５のトナー流出用の開口１９とシャッ
ター１６の開口２０とトナー容器ホルダの開口２１が合
致し、トナー２２がホッパー１８内に供給される。２３
はホッパー１８内に設けられたトナー供給ローラで、表
面に複数ヶ所の切り欠き２４が形成されている。２５は
軸で、一方端にトナー供給ローラギヤ２６が一体的に構
成され、トナー供給ローラ２２と他方端にトナー容器ホ
ルダ１７を回転駆動するトナー容器ホルダギヤ２７が各
々回転可能に配設されている。そして駆動源のモータ２
８の駆動ギヤ２９がトナー供給ローラギヤ２６と噛合し
て回転が伝達されるようになっている。３０はトナー供
給ローラ２３とトナー供給ローラギヤ２６のボス部に巻
回されたバネクラッチで、モータ２８の正転時にトナー
供給ローラギヤ２６を介して回転駆動力が伝達されるよ
うになっている。３１は軸２５とトナー容器ホルダギヤ
２７のボス部に巻回されたバネクラッチで、モータ２８
の逆転時に回転駆動力が伝達されるように構成されてい
る。従ってモータ２８の正転時にはトナー供給ローラ２
３が、逆転時にはトナー容器ホルダギヤ２７が別個に回
転する。

【００２０】３２はトナー供給ローラギヤ２６の回転が
駆動ギヤ３３を介して回転され、トナー残量センサ３４
の表面をクリーニングするクリーナである。

【００２１】３５は現像器であり、ホッパ１８の下方に
供給されたトナーを受け入れる開口３６と、トナーを送
り込むスクリュウ３７が配設されている。さらに現像剤
の撹拌搬送スクリュウ３８と現像器の底部にトナー濃度
センサ３９が配設されている。

【００２２】４０はトナー容器ホルダ１７に設けられた
ギヤで、トナー容器ホルダギヤ２７の回転で装着された
トナー容器１５を回転させるように構成されている。

【００２３】トナー容器１５と、トナー容器を保持して
回転させるためのトナー容器ホルダ１７は図２に示すよ
うに、トナー容器１５の先端部にリング状のシャッター
１６が回転可能に設けられ、通常はトナー流出用の開口
１９を塞ぐようになっており、回転した時に開口１９と
合致する開口２０が形成されている。４１はシャッター
１６に形成された係合突起で、４２はトナー容器１５に
形成された突起である。

【００２４】一方トナー容器ホルダ１７は、側面にＬ字
状の溝４３が形成され、さらに先端内面に凸条４４と側
面下方に開口２１が設けられている。

【００２５】トナー容器１５の突起４２をトナー容器ホ
ルダ１７のＬ字状の溝４３にガイドされながら回転挿入
嵌合すると、シャッター１６の係合突起４１がトナー容
器ホルダ１７内面の凸条４４と係合してシャッター１６
の回転が停止され、トナー容器のみが回転するため、開
口１９と開口２０が合致し、さらにトナー容器ホルダの
開口２１とも合致して装着が完了し、トナー流出用の開
口が開く。またトナー容器を抜き差し交換する時は、上
述の操作を逆に行なえばよい。従って装着時や離脱時に
おいてトナー容器１５のトナー流出用の開口１９は常に
シャッター１６で閉鎖された状態となるため、トナーの
漏洩が防止でき、手や機器周辺を汚すこともなくなる。
また従来のごとく熱溶着シールを貼付することもないの
で、剥す手間もなく容易に交換することができる。

【００２６】上記した本発明の構成について、以下にそ
の動作を説明する。コピー動作がすすんで現像器３５の
トナー濃度が低下してくると、トナー濃度センサ３９が
検知し、この検出信号によってモータ２８が正回転す
る。モータの回転駆動は駆動ギヤ２９からトナー供給ロ
ーラギヤ２６に伝達され、軸２５が回転する。この時ト
ナー供給ローラギヤ２６とトナー供給ローラ２３間には
バネクラッチ３０が配設されているため、軸２５の回転
がトナー供給ローラ２３に伝達され、トナー供給ローラ
の切り欠き２４内のトナーが現像器３５に供給される。

【００２７】そしてトナー濃度センサ３９が適度のトナ
ー濃度を検知すると、モータ２８が停止してトナー補給
が終了する。

【００２８】つぎに、トナー２２が供給されてホッパー
１８のトナーが減少してくるとトナー残量センサ３４が
検知し、この検出信号によってモータ２８が逆回転す
る。この時、トナー供給ローラギヤ２６が逆回転する
が、バネクラッチ３０はすべるためトナー供給ローラ２
３には回転伝達されない。その代わり軸２５とトナー容
器ホルダギヤ２７間に配設されたバネクラッチ３１が逆
に巻回されているため、両者の間に回転駆動力が伝達さ
れ、ギヤ４０を介してトナー容器ホルダ１７が回転され
トナー容器１５も回転する。

【００２９】トナー容器１５は詳細を後述するように、
容器内面に凸状の連続した螺旋リブが形成されており、
トナー容器が回転することによって内部のトナーが開口
１９の方向に搬出され、開口２０、２１を通してホッパ
ー１８に供給される。

【００３０】トナー容器１５は１回転して一旦停止する
が、ホッパー１８内のトナー量が所定量になったことを
トナー残量センサ３４が検知するまでは、モータ２８が
再度逆回転してトナー容器からトナーをホッパー１８に
供給する。この時トナー残量センサの検知レベルは、少
なくともトナー容器１回転で搬出されるトナー量によっ
てトナーレベルが上昇してもホッパー内壁未満となる位
置に設けられている。従ってホッパーよりトナーが溢れ
ることはない。

【００３１】つぎに本発明におけるトナー容器の構成に
ついて、図３と共に説明する。図３は本発明におけるト
ナー容器の要部断面図で、トナー容器１５の先端部には
回転可能なシャッター１６が配設されている。トナー容
器１５のトナー流出用の開口１９は通常はシャッター１
６で閉鎖された状態となっている。トナー容器の容器本
体１５ａには、容器内面に凸状の連続した螺旋リブ４５
が形成されており、トナー容器が回転することによって
内部のトナーが開口１９の方向に搬出されるようになっ
ている。そしてこの容器本体とトナー流出用開口の先端
部との間は、一周面が内部に凸状の傾斜となるスロープ
４６と、他周面がトナーの汲上げ部となるような容器本
体とほぼ同径のトナー汲上げ部４７とで構成されてお
り、図示のようにトナー汲上げ部４７が下方にある状態
では、トナー容器内のトナーが螺旋リブ４５によって送
り出されトナー汲上げ部４７に溜る。この状態で回転す
ると、トナー汲上げ部４７に溜っているトナーはスロー
プ４６の方に落下し、このスロープ面を滑ってトナー流
出用の開口１９に至り、上述したホッパーに補給される
ことになる。

【００３２】本発明におけるトナー容器は上記のような
構成とし、トナー汲上げ部に溜っているトナーをスロー
プ面を利用して強制的に送り出すため、従来の螺旋リブ
での送り出しに比べて確実に定量のトナーを送り出すこ
とができる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述しましたように本発明は、トナ
ー容器が着脱可能なホッパーと、このホッパー内のトナ
ーを現像器に供給するためのトナー供給ローラと、前記
トナー容器を回転駆動する回転手段と、前記トナー供給
ローラとトナー容器を回転駆動する回転手段とを共通的
に駆動する駆動手段とを具備し、前記トナー供給ローラ
とトナー容器を回転駆動する回転手段とを前記駆動手段
によって別個に駆動するように構成しているため、単独
のモータで適量のトナー補給が可能となる。

【００３４】また現像器にトナー濃度センサを、ホッパ
ー内にトナー残量センサを配設し、これらの検出信号で
モータを正逆回転して現像器とホッパー内にトナーを補
給するため、自動的にトナー濃度とトナー残量制御がで
きる。

【００３５】さらにトナー容器にシャッターを設け、ト
ナー容器ホルダに装着した時にトナー流出用の開口が開
く構成としているため、トナー容器の着脱に際して手や
周辺機器を汚すことがないし、開口を塞ぐシールも不要
なため、シールを剥す手間も不要となるといったような
多くの効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー補給装置の断面図

【図２】本発明におけるトナー容器の着脱を説明するた
めの要部側面図

【図３】本発明におけるトナー容器の要部断面図

【図４】従来のトナー補給装置の断面図

【符号の説明】

１５ トナー容器 １６ シャッター １７ トナー容器ホルダ １８ ホッパー １９ 開口 ２０ 開口 ２１ 開口 ２２ トナー ２３ トナー供給ローラ ２４ 切り欠き ２５ 軸 ２６ トナー供給ローラギヤ ２７ トナー容器ホルダギヤ ２８ モータ ３０ バネクラッチ ３１ バネクラッチ ３４ トナー残量センサ ３５ 現像器 ３９ トナー濃度センサ ４１ 係合突起 ４２ 突起 ４３ 溝 ４４ 凸条 ４５ 螺旋リブ ４６ スロープ ４７ トナー汲上げ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー容器が着脱可能なホッパーと、こ
   のホッパー内のトナーを現像器に供給するためのトナー
   供給ローラと、前記トナー容器を回転駆動する回転手段
   と、前記トナー供給ローラとトナー容器を回転駆動する
   回転手段とを共通的に駆動する駆動手段とを具備し、前
   記トナー供給ローラとトナー容器を回転駆動する回転手
   段とを前記駆動手段によって別個に駆動するようにした
   ことを特徴とするトナー補給装置。
2. 【請求項２】 トナー濃度センサが配設された現像器
   と、トナー容器が着脱可能なホッパーと、このホッパー
   内に配設されたトナーを現像器に供給するためのトナー
   供給ローラおよびトナー残量センサと、前記トナー容器
   を回転駆動する回転手段と、前記トナー供給ローラとト
   ナー容器を回転駆動する回転手段とを共通的に駆動する
   駆動手段とを具備し、前記駆動手段は前記トナー濃度セ
   ンサの濃度検出によって前記トナー供給ローラを駆動
   し、前記トナー残量センサの残量検出によって前記トナ
   ー容器を回転駆動する回転手段を駆動するようにしたこ
   とを特徴とするトナー補給装置。
3. 【請求項３】 トナー供給ローラと、このトナー供給ロ
   ーラを回転可能に保持した軸と、この軸の一方に回転可
   能に配設されたトナー容器を回転駆動する回転手段と、
   他方に前記軸と一体的に配設され駆動手段からの駆動力
   を伝達する駆動力伝達部材と、駆動手段と、前記トナー
   供給ローラと前記駆動力伝達部材との間に配設した第１
   の回転駆動伝達部材と、前記軸と前記回転手段との間に
   配設した第２の回転駆動伝達部材とを具備し、前記第１
   の回転駆動伝達部材と第２の回転駆動伝達部材とを前記
   駆動手段の正逆回転で別個に駆動するようにしたことを
   特徴とするトナー補給装置。
4. 【請求項４】 先端内面に凸条と側面下方に開口が形成
   され、かつトナー容器が挿入された時にガイドとなるＬ
   字状の溝が形成されホッパーに配設されたトナー容器ホ
   ルダと、先端側面に形成された開口と、前記トナー容器
   ホルダのＬ字状の溝に係合する凸条と、前記先端側面に
   形成された開口を覆い、かつ外面に前記トナー容器ホル
   ダの先端内面凸条と係止する突起と、回転した時に前記
   先端側面に形成された開口と合致する開口が配設された
   回転可能なシャッターを有したトナー容器とを具備し、
   前記トナー容器ホルダにトナー容器を挿入嵌合しながら
   前記各開口を合致させるようにしたことを特徴とするト
   ナー補給装置。