JPH09269643A - トナー／現像剤供給・回収機構及びその構成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー／現像剤供給部並びに現像剤回収部を
単一部材により構成してトナー／現像剤の供給並びに現
像剤の回収を行いながら、その際の駆動のための各種部
材、スペースを低減する。 【解決手段】 環状部分を有した容器の中央空間に当該
容器と同心円状の円筒形容器が嵌まり込んで一体化し、
各容器の同じ側に同心円状開口部がそれぞれ設けられた
トナー／現像剤収納の一体型ボトルと、回転動作によっ
てトナー／現像剤を現像部へ送り出す供給部と、現像剤
を回転動作によって持ち上げる回収部とを備えてなり、
周囲側壁と内周壁とで規定され上記供給部の回転方向下
流側にいくに従い浅くなる底部を有する空間を有する中
央開口付き転回部材を一構成要素とするトナー／現像剤
補給装置とで構成されるトナー／現像剤供給・回収機構
において、ボトルと転回本体のそれぞれに互いに係合可
能な部位が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、レーザプリンタ等の画像形成装置、特にキャリア
とトナーとからなる２成分現像剤を用いて画像形成を行
う電子写真式画像形成装置における現像装置に付設され
るトナー／現像剤補給装置に関するもので、トナー消費
に伴うトナー補給と、経時劣化するキャリア交換、場合
によっては当該キャリアを含む現像剤の交換とを行うこ
とができるようになったものである。

【０００２】

【従来の技術】現像器へトナーを供給するボトルとし
て、特開昭６０−１５９７６９号公報や特開平７−１５
９７６９号公報に開示された構成のものが知られてい
る。これらはボトル容器に内設された螺旋状のひれ（突
起部）の回転時の作用によって、水平設置状態におい
て、内部に収容するトナーを排出するものである。しか
しながら、これらのボトルはトナー供給用にのみ使用さ
れ、他の用途を有していない。

【０００３】また２成分系現像装置では、消費分を補う
ためのトナー補給の他に、劣化したキャリアの交換のた
めに新キャリアを含んだ現像剤の供給と劣化キャリアを
含んだ現像剤の回収とが必要となる。このトナー補給と
現像剤交換に関しては、例えば特開平４−２９２７１号
公報において、使用済現像剤の一部を排出する手段と新
品現像剤を供給する手段とを備えた現像剤供排機構が示
されていて、この機構では、新品現像剤を収容していた
容器に、その現像剤を供給した後に、使用済現像剤を回
収することとしている。しかしながら、当該公報に開示
された技術では、単に空になった容器をサービスマンが
供給位置とは異なる回収位置に改めて装着するにすぎ
ず、したがって当該位置では、現像剤供給後の容器に自
動的に使用済現像剤を回収するものではなく、更に当該
装置では２つの容器を装着する必要が生じ、装置の大型
化をもたらす。

【０００４】特開平２−６９７８号公報では、補給容器
部と回収容器部を一体構造とし、現像装置に着脱自在な
構成としたトナー収納容器が提案されている。この容器
では区切られた回収剤収納部にトナーの回収を行うの
で、トナー補給容器としては回収部という別個の無駄な
スペースが必要となり、装着されるべき装置を大型化す
るとともに、在庫スペース的にも無駄な空間を必要とす
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そのために、装置を大
型化することなく、しかもサービスマンやユーザーの手
を煩わすことなく、劣化した使用済現像剤を自動的に回
収することが求められる。そして空間の有効利用という
点では、補給トナーを収容するトナー容器内へ、その使
用後、劣化した使用済現像剤を回収するようにすること
が望ましい。例えば、特開昭６０−１５９７６９号公報
の技術では螺旋状のひれが内設され、特開平７−２０７
０５号公報の技術では更に容器肩部内面の一部が開口部
の径よりも大きな径の肩部内面部分から開口部の縁まで
迫り出した形状をとっている。これらトナー排出にとっ
て有効な手段は、しかしながら現像剤回収にとっては性
能低下の要因ともなる。その結果、回収すべき回収量が
回収できないこも生じる。

【０００６】本出願人は先に、２つの収容容器からなり
環状部分を有した容器の中央空間に当該容器と同心円状
の円筒形容器が嵌まり込んで一体化し、各容器の同じ側
に同心円状の開口部がそれぞれ設けられたトナー／現像
剤収納の一体型ボトルを提案した（特願平７−１７１１
５７号）。そして、この一体型ボトルを有効に使うため
に、現像装置側のトナー補給並びに現像剤供給・回収機
構についても、更に提案を行った（特願平７−２６２９
８４号）。これは、ボトルから排出されるトナー／現像
剤を回転動作によって現像部へ送り出す供給部と、現像
部から送られてくる現像剤を回転動作によって持ち上げ
る回収部とを備えてなり、周囲側壁と内周壁とで規定さ
れ上記供給部の回転方向下流側にいくに従い浅くなる底
部を有する空間を有する中央開口付き転回部材と、並び
に当該転回部材の側壁及び内周壁の上縁端に摺擦して供
給スペースを形成可能とする平板部と上記転回部材の回
転によって持ち上げられるトナー／現像剤を排出する供
給孔とを有する中間部材とでなるトナー／現像剤補給装
置である。しかしながら、上記のようなボトルを用いて
給排を行うにあたり、ボトルと転回部材は別の駆動機構
で動かされるようになっており、各駆動に正逆回転を行
うようにするため、駆動源のコスト並びに制御面でのコ
スト増が発生していた。また、駆動源のスペース確保に
より機械本体のサイズが大きくならざるをえない。

【０００７】そこで本発明は、トナー／現像剤供給部並
びに現像剤回収部を単一部材により構成してトナー／現
像剤の供給並びに現像剤の回収を行いながら、その際の
駆動のための各種部材、スペースを低減することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】当該課題は、本発明にし
たがい、環状部分を有した容器の中央空間に当該容器と
同心円状の円筒形容器が嵌まり込んで一体化し、各容器
の同じ側に同心円状の開口部がそれぞれ設けられたトナ
ー／現像剤収納の一体型ボトルと、当該ボトルから排出
されるトナー／現像剤を回転動作によって現像部へ送り
出す供給部と、現像部から送られてくる現像剤を回転動
作によって持ち上げる回収部とを備えてなり、周囲側壁
と内周壁とで規定され上記供給部の回転方向下流側にい
くに従い浅くなる底部を有する空間を有する中央開口付
き転回部材と、並びに当該転回部材の側壁及び内周壁の
上縁端に摺擦して供給スペースを形成可能とする平板部
と上記転回部材の回転によって持ち上げられるトナー／
現像剤を排出する供給孔とを有する中間部材とでなるト
ナー／現像剤補給装置とで構成されるトナー／現像剤供
給・回収機構において、上記ボトルと転回本体のそれぞ
れに互いに係合可能な部位が形成されることによって、
解決される。

【０００９】

【実施例】本発明の詳細を、図に示された実施例に基づ
いて、説明する。本発明に係るトナー／現像剤補給装置
１を装着した現像装置２を図１に示す。現像装置２内の
現像ローラ等を用いて、公知のように、不図示の感光体
上の潜像を可視像化する。トナー／現像剤補給装置１
は、トナー並びにトナーとキャリアからなる２成分現像
剤を収容する粉体収納容器３と、当該容器から排出され
るトナー乃至現像剤を現像装置２へ、また現像装置２か
ら導出される現像剤を循環するトナー／現像剤搬送装置
４とからなる。

【００１０】粉体収納容器３は見かけ上は１つの容器で
あるが、第１粉体容器１１と第２粉体容器１２とが一体
的に連結され、共通の端部平面でトナー、現像剤の供給
を行うものである。その構成は例えば特願平７−１７１
１５７号の明細書に詳細に開示されており、当該容器の
Ａ方向、Ｂ方向の回転に応じて、各容器の内周面に付け
られた螺旋突起の作用によって、第１粉体容器１１と第
２粉体容器１２のそれぞれに収容された異なる粉体が、
別々に容器から排出される。一般的に、未使用現像剤が
第１粉体容器１１に収容され、未使用トナーが第２粉体
容器１２に収容されている。

【００１１】トナー／現像剤搬送装置４は、図２に示さ
れるように、第１搬送スクリュー２１と第２搬送スクリ
ュー２２を内蔵し、現像装置２から第１搬送スクリュー
２１で送られた現像剤は、図面手前側で第２搬送スクリ
ュー２２に受け渡され、当該第２搬送スクリュー２２に
よって現像装置２に戻される。

【００１２】この循環系から現像剤の少なくとも一部
は、図３に示されるように、第２搬送スクリュー２２端
部下方に形成された落としスペース２４から搬送スクリ
ュー２１，２２用ケース２３の側壁下側に設けられた孔
を介して現像剤転回スペース２５へ送り込まれ、転回ス
ペース２５の回転によってケース２３の側壁上側に設け
られた孔２６から循環系に戻される。循環系はトナー／
現像剤搬送装置４を介することなく、現像装置３のみで
形成されていてもよい。

【００１３】現像剤転回スペース２５を形成する中間連
結部材２７と転回本体３３を図４を用いて説明する。ケ
ース２３に一体成形又は螺子止めされた中間連結部材２
７は、現像剤転回スペース２５の一端面にして転回本体
３３側から見て第２象限及び第４象限に位置した孔２
６，３２及び中央開口を備えた平面部２８と、これを取
り囲むリング状フランジ２９と、平面部の中央開口を囲
むようにケース２３と反対側に突出した現像剤供給支持
羽根３０及び現像剤回収支持羽根３１を備えてなってい
る。供給支持羽根３０と回収支持羽根３２を上下垂直位
置でなく、第２象限及び第４象限に位置させることによ
って、搬送スクリュー端部をスペース効率に優れた箇所
に位置させることができる。

【００１４】また中間連結部材２７に嵌合する転回本体
３３は、比較的大きな中央開口を有した浅コップ形状を
有する。その外周側壁には不図示の駆動部からの回転駆
動を伝達するためのギヤ３４が取り付けられており、例
えば現像剤を循環系に戻す場合には矢印Ａの方向に回転
する。また転回本体３３の内面には、トナー乃至現像剤
をトナー／現像剤搬送装置へ送り出すための現像剤供給
部３５と、回収現像剤を粉体収納容器へ戻す現像剤回収
部３６とがある。これら現像剤供給部３５と現像剤回収
部３６とは少なくとも１対で構成され、現像剤供給と回
収のタイミング、現像剤容量によってその対の数が決定
される（図示の例では２対）。また例えば現像剤供給部
３５が２つ、現像剤回収部３６が１つというように、相
互に異なる個数としてもよい。供給部３５の方が多い場
合には供給能力が増し、回収部３６の方が多い場合には
回収能力が増すことになる。現像剤供給部３５は、転回
本体３３の周囲側壁と中間連結部材２７の支持羽根３０
に外側から摺擦する内周壁とで規定され、それら壁の間
の底面は現像剤供給回転の際の下流側が上流側より高く
なり、斜面を構成している。現像剤回収部３６は、その
底面が現像剤供給部の下流端と同じ高さの平坦面であ
り、現像剤供給部の内周壁の延長部によって掬い部３７
を備え、現像剤回収回転（Ｂ方向）の際に回収現像剤を
搬送する。

【００１５】これら中間連結部材２７と転回本体３３と
が嵌合すると、中間連結部材２７の平板部２８、転回本
体３３の供給部及び回収部の底面、転回本体３３の周囲
側壁、内周壁、並びに中間連結部材２７の供給支持羽根
３０と回収支持羽根３１とによって、現像剤転回スペー
ス２５が規定される。現像剤はこの転回スペース２５に
絶えず存在しており、転回本体３３の回転によってトナ
ー／現像剤搬送装置４から孔３２を介して転回スペース
２５に入った現像剤は孔２６を介してトナー／現像剤搬
送装置４へ戻される。転回本体３３の回転の際に、現像
剤が隙間に入り込まないように、中間連結部材２７と転
回本体３３の間に第１シール部材３８が装着されている
（図３）。このシール部材３８はゴム系のＶリング、Ｇ
シール、あるいはそれらの代替物、例えばスポンジ等で
ある。粉体収納容器３をトナー／現像剤補給装置にセッ
トする際の保持及びシールのために、転回本体３３の内
周縁部にも第２シール部材３９が付けられている。

【００１６】更に、図３に示されるように、転回本体３
３に駆動伝達部位１０１が、また粉体収納容器３には、
これに対応する係合部位１００が具備されている。駆動
伝達部位１０１は転回本体より爪若しくは突起や窪みか
らなり、相手側となる係合部位１００は駆動伝達部位１
０１と噛み合うような突起若しくは窪みからなってい
る。したがって、これら部位１００，１０１が噛み合う
ことにより、転回本体３３が回転し、粉体収納容器３が
連動して回転する。

【００１７】本実施例での一連の動作を以下に説明す
る。例えば、現像装置２のトナー濃度が低下し、トナー
補給が必要になったにもかかわらず、粉体収納容器３に
トナーが無いと判断された場合には、ユーザーに容器３
の交換を促す。新しい容器３が装着されると、不図示の
チャック装置により栓５０を開く。栓５０が開くと、不
図示の駆動部からギヤ３４を介して転回本体３３に駆動
を与え、Ａ方向に回転する。同時に粉体収納容器３も転
回本体３３より駆動伝達部材１０１と摺動部材１００を
介して同じＡ方向に回転され、第２粉体容器１２からト
ナーが排出される。第２粉体容器１２内周面に付けられ
た螺旋突起の螺旋状態によっては、Ｂ方向に回転するこ
とでトナーを排出する場合もある。現像剤を供給する場
合には、粉体収納容器３をトナー補給の際とは逆向きに
回転することで、内周面に螺旋突起を備えた第１粉体容
器１１から現像剤を転回スペース２５へ排出する。即
ち、第１粉体容器１１と第２粉体容器１２のそれぞれの
内周面に付けられた螺旋突起は互いに向きが逆で、粉体
収納容器が一方に回転すると、第１粉体容器と第２粉体
容器のそれぞれに収容された粉体のいずれかは端部開口
側へ送り出され、他方の粉体は逆に容器奥側へ送られる
ようになっている。

【００１８】開口から排出されたトナー乃至現像剤は転
回スペース２５に落下し、転回本体３３のＡ方向の回転
によって現像剤供給部３５内で上方へ且つ供給部の斜面
によってトナー／現像剤搬送装置４に近づく方向へ移動
させられ、やがてケース２３乃至中間連結部材２７の側
壁上側に設けられた孔２６を介して回転駆動する第２搬
送スクリュー２２上へ送り出される。トナー乃至現像剤
を転回スペースの現像剤供給部３５で回転搬送する際
に、当該トナー乃至現像剤は傾斜底部と周囲側壁と内周
側壁で規定された空間にあって搬送されるものであり、
したがって内周側壁と摺擦する供給支持羽根３０は省略
されていても特に不都合はない。第２搬送スクリュー２
２及び第１搬送スクリュー２１は、粉体収納容器３が回
転駆動する際には、少なくとも同時に駆動し始めている
ので、現像装置２から現像剤を循環搬送しており、特に
トナーを補給する場合には、現像装置２に至るまでに現
像剤との混合が行われ始め、現像装置２内でのトナー濃
度のむらを最低限に抑え込むことが可能である。

【００１９】トナー乃至現像剤を所定量供給した後、粉
体収納容器３の回転は停止し、栓５０は容器開口を閉じ
る。この際、転回本体３３並びに第１搬送スクリュー２
１及び第２搬送スクリュー２２は駆動を停止してもよい
し、駆動させたままにしておいてもよい。第１搬送スク
リュー２１及び第２搬送スクリュー２２が現像装置２内
の一部を構成している場合には、現像装置２内の現像剤
攪拌の観点から常に駆動させておくのがよい。

【００２０】第２粉体容器１２からトナーが全て排出さ
れると、空になった当該粉体容器１２は劣化現像剤のた
めの回収容器として用いられることになる。劣化現像剤
の回収の場合には、第１搬送スクリュー２１及び第２搬
送スクリュー２２をトナー乃至現像剤供給の場合と同じ
ように駆動するともに、転回本体３３をトナー乃至現像
剤供給の場合と逆にＢ方向に回転させる。栓５０は図３
の位置まで開けられる。現像剤回収のタイミングは、現
像装置２内の磁気型トナー濃度センサーや光学式トナー
濃度センサー、感光体上でトナー濃度を検知するセンサ
ー等によってトナー濃度の低下に伴ってトナー補給が必
要になった時点に合わせるのが合理的である。各種セン
サーによりトナー濃度の低下を判断し、第２粉体容器１
２内にトナーがなくなった場合に現像剤を回収するため
のモードとする。

【００２１】現像装置２から送り出された現像剤は、第
２搬送スクリュー２２下方に形成された落としスペース
２４から、ケース２３乃至中間連結部材２７の側壁下側
に設けられた孔３２を通って、回転する転回スペース２
５に入り込む。転回スペース２５に入った現像剤は、転
回本体３３の周囲側壁と回収支持羽根３１で囲まれた空
間に溜り、現像剤回収部３６の掬い部３７によって上方
に持ち上げられ、やがて回収支持羽根３１の途切れる位
置で落下し、栓５０に沿って第２粉体容器１２へ回収さ
れる。この際、第２粉体容器１２をトナー補給の際と逆
向きに回転することで内周螺旋突起の作用により、回収
現像剤が容器奥側へ取り込まれる。第１粉体容器１１に
収容され現像装置２に供給された現像剤と同量の劣化現
像剤が第２粉体容器１２に収容された時点で回収を終了
して、容器交換をユーザーに促す。現像剤の新旧交換は
現像装置２の容量全部でもよいし、一部だけでもよい。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ボトル
と転回本体のそれぞれに互いに係合可能な部位が形成さ
れることによって、ボトルと転回本体が同一の駆動によ
り回転することとなり、ボトルを駆動するためのモー
タ、制御部材、伝達部材、コントロールドライバ、制御
のためのプログラムセンサ類の部品並びにスペース、開
発費を低減することができる。また部品点数の低減によ
り、信頼性の向上を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトナー／現像剤補給装置の主要構
成の概略図である。

【図２】図１と同じトナー／現像剤補給装置の主要構成
を示すもので、トナー／現像剤搬送装置を部分的に開放
した概略図である。

【図３】トナー／現像剤を循環する転回スペース回りの
構成を示すトナー／現像剤搬送装置、中間連結部材及び
転回本体の概略断面図である。

【図４】相互に嵌合する中間連結部材及び転回本体の構
成を示す斜視図で、（ａ）はトナー／現像剤搬送装置と
連結する中間連結部材を、（ｂ）は転回本体を示す。

【符号の説明】

３ 収容容器 ３３ 転回本体 ３５ 供給部 ３７ 掬い部 ５０ 閉鎖栓 １００ 係合部位 １０１ 駆動伝達部位

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状部分を有した容器の中央空間に当該
   容器と同心円状の円筒形容器が嵌まり込んで一体化し、
   各容器の同じ側に同心円状の開口部がそれぞれ設けられ
   たトナー／現像剤収納の一体型ボトルと、当該ボトルか
   ら排出されるトナー／現像剤を回転動作によって現像部
   へ送り出す供給部と、現像部から送られてくる現像剤を
   回転動作によって持ち上げる回収部とを備えてなり、周
   囲側壁と内周壁とで規定され上記供給部の回転方向下流
   側にいくに従い浅くなる底部を有する空間を有する中央
   開口付き転回部材と、並びに当該転回部材の側壁及び内
   周壁の上縁端に摺擦して供給スペースを形成可能とする
   平板部と上記転回部材の回転によって持ち上げられるト
   ナー／現像剤を排出する供給孔とを有する中間部材とで
   なるトナー／現像剤補給装置とで構成されるトナー／現
   像剤供給・回収機構において、前記ボトルと転回本体の
   それぞれに互いに係合可能な部位が形成されていること
   を特徴とするトナー／現像剤供給・回収機構。
2. 【請求項２】 環状部分を有した容器の中央空間に当該
   容器と同心円状の円筒形容器が嵌まり込んで一体化し、
   各容器の同じ側に同心円状の開口部がそれぞれ設けられ
   たトナー／現像剤収納の一体型ボトルにおいて、駆動伝
   達のための係合部位が備えられていることを特徴とする
   一体型ボトル。
3. 【請求項３】 トナー／現像剤を回転動作によって現像
   部へ送り出す供給部と、現像部から送られてくる現像剤
   を回転動作によって持ち上げる回収部とを備えてなり、
   周囲側壁と内周壁とで規定され上記供給部の回転方向下
   流側にいくに従い浅くなる底部を有する空間を有する中
   央開口付き転回部材と、並びに当該転回部材の側壁及び
   内周壁の上縁端に摺擦して供給スペースを形成可能とす
   る平板部と上記転回部材の回転によって持ち上げられる
   トナー／現像剤を排出する供給孔とを有する中間部材と
   でなるトナー／現像剤補給装置において、駆動伝達のた
   めの係合部位が備えられていることを特徴とする補給装
   置。