JPH11125960A - トナー供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー供給容器の残留トナーの量を低減する
ことのできるトナー供給システムを提供する。 【解決手段】 電子写真画像形成装置本体１００にカム
５１と、カム５１を駆動するモータ５２とを備えた加振
手段５０を設け、この加振手段５０におけるカム５１の
偏心運動により電子写真画像形成装置本体１００に着脱
可能に取り付けられたトナー供給容器１を揺らすように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式複写機・プ
リンタ等の電子写真画像形成装置のトナー供給システム
に関し、特に粉体トナーを収納したトナー供給容器を電
子写真画像形成装置本体内部に据え置いて被供給部に粉
体トナーを供給するようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電式複写機の一例である電子写
真複写機やプリンター等の電子写真画像形成装置には、
電子写真感光体に形成された潜像を形成するための現像
剤として微粉末の現像剤である粉体トナーが使用されて
いる。そして、電子写真画像形成装置本体（以下装置本
体という）に設けられた被供給部において粉体トナーが
消費された場合には、トナー供給容器を用いて装置本体
へ粉体トナーを補充することが行われている。

【０００３】ここで、粉体トナーは極めて微細な粉末で
あるため、トナー補充作業時には、粉体トナーが飛散し
ないようにトナー供給容器を装置本体の内部に据え置い
て、開口部から少量ずつ粉体トナーを排出する方式が実
用されている。このような方式にあっては、粉体トナー
を効率よく排出させるために、何らかのトナー搬送手段
を用いている。

【０００４】そして、このようなトナー搬送手段を備え
たトナー供給容器としては、例えば特公平７−１１３７
９６号公報に開示されているトナー供給容器が知られて
いる。ここで、このトナー供給容器は全体形状が略円筒
形であり、その外周面の一端部には、トナー排出用の開
口が設けられている。また、容器内部には螺旋状のトナ
ー搬送部材が設けられ、容器の端部壁面を貫通して容器
外部より駆動を受けるようになっている。

【０００５】また、トナー搬送手段としては、例えば特
開平７−１０４５７２号公報に開示されているトナー搬
送手段が知られている。これは、容器に内装されたアジ
テータ羽根が複数の弾性部材からなり、回転軸から羽根
先端までの長さを異ならせて台形形状とすることで、軸
方向への粉体トナー搬送力を得るものである。

【０００６】そして、このトナー供給容器は装置本体内
に装着したまま使用され、本体側から受けた駆動力によ
り粉体トナー撤送部材を回転することで粉体トナーを搬
送して、開口部から少量ずつ排出するようになってい
る。

【０００７】一方、トナー搬送手段を備えた他のトナー
供給容器としては、特開平７−４４０００号公報に開示
されているトナー供給容器が知られている。ここで、こ
のトナー供給容器は、円筒形のボトル状をなし、その内
面には螺旋状の突起を設け、一端側の中心付近に小さな
粉体トナー排出口を設けている。

【０００８】なお、このトナー供給容器は、前記従来例
とは異なり搬送部材は内装されてはいない。そして、装
置本体に据え直いて使用され、本体側からの駆動力を受
けて、容器本体そのものが回転することで粉体トナーを
搬送する構成である。なお、排出口側の端部へ搬送され
た粉体トナーは、開口部近傍の迫り出し形状により案内
されて、容器中心付近の排出口ヘ持ち上げられることに
よって容器外へ排出されるようになっている。

【０００９】これらのトナー供給容器は、いずれも効率
よく粉体トナーを補充できるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、トナー供給
容器の残留トナーの量を低減することのできるトナー供
給システムを提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子写真画像
形成装置本体に粉体トナーを収納したトナー供給容器を
着脱可能に取り付けるようにしたトナー供給システムに
おいて、前記電子写真画像形成装置本体に前記トナー供
給容器を揺らす加振手段を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１２】また本発明は、前記トナー供給容器は、搬
送部材により前記電子写真画像形成装置本体に設けられ
た被供給部に前記粉体トナーを搬送供給するようにした
ことを特徴とするものである。

【００１３】また本発明は、前記加振手段はカムと、前
記カムを駆動するモータとを備え、前記カムの偏心運動
により前記トナー供給容器を揺らすように構成したこと
を特徴とするものである。

【００１４】また本発明は、前記搬送部材は攪拌搬送翼
部を備えており、前記加振手段は、前記攪拌搬送翼部が
前記トナー供給容器内で粉体トナーを押圧する側に設け
られることを特徴とするものである。

【００１５】また本発明は、前記加振手段は前記攪拌搬
送翼部によるトナー搬送方向と直交する方向に前記トナ
ー供給容器を揺らすようにしていることを特徴とするも
のである。

【００１６】また本発明は、前記トナー供給容器内の粉
体トナーの量を検知する検知手段と、前記検知手段手段
からの検知信号に応じて前記加振手段を動作させるよう
制御する制御手段と、を備え、前記加振手段を前記トナ
ー供給容器内の粉体トナーの量に応じて動作させること
を特徴とするものである。

【００１７】また本発明のように、電子写真画像形成装
置本体にカムと、カムを駆動するモータとを備えた加振
手段を設け、この加振手段におけるカムの偏心運動によ
り電子写真画像形成装置本体に着脱可能に取り付けられ
たトナー供給容器を揺らすようにする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
トナー供給システムを備えた電子写真画像形成装置の一
例である電子写真複写装置の構成を示す図であり、同図
において、１００は電子写真複写装置本体（以下装置本
体という）である。また、１０１は原稿であり、原稿台
ガラス１０２の上に置かれ、光学部１０３の複数のミラ
ーＭとレンズＬｎにより、ドラム１０４上に現像の情報
が結像するように配置されている。１０５〜１０８はカ
セットであり、これらカセット１０５〜１０８に積載さ
れた用紙Ｐのうち、操作部（不図示）から使用者が入力
した情報もしくは原稿１０１の紙サイズから最適な用紙
をカセット１０５〜１０８の用紙サイズ情報から選択す
る。

【００２０】そして、給紙、分離装置１０５Ａ〜１０８
Ａにより搬送された１枚の用紙Ｐを、搬送部１０９を経
由してレジストローラ１１０まで搬送し、ドラム１０４
の回転と、光学部１０３のスキャンのタイミングを同期
させて搬送する。なお、１１１，１１２は転写、分離帯
電器である。

【００２１】この後、搬送部１１３により搬送された用
紙Ｐは、定着部１１４において熱と圧により用紙上のト
ナーを定着させた後、片面コピーの場合には、排紙反転
部１１５を通過し、排紙ローラ１１６により排紙トレイ
１１７へ排出される。また、両面コピーの場合には、排
紙反転部１１５のフラッパ１１８の制御により、再給紙
搬送路１１９，１２０を経由してレジストローラ１１０
まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をた
どって排紙トレイ１１７へ排出される。

【００２２】また、多重コピーの場合には、用紙Ｐは排
紙反転部１１５を通り、一度排紙ローラ１１６により一
部が装置外へ排出される。そして、この後、用紙Ｐの終
端がフラッパ１１８を通過し、排紙ローラ１１６にまだ
挟持されているタイミングでフラッパ１１８を制御する
と共に排紙ローラ１１６を逆回転させることにより、再
度装置内へ搬送される。さらにこの後、再給紙搬送部１
１９，１２０を経由してレジストローラ１１０まで搬送
された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排
紙トレイ１１７へ排出される。

【００２３】ところで、上記構成の装置本体１００にお
いて、ドラム１０４の回りには現像器２０１、クリーナ
部２０２、一次帯電器２０３等が配置されている。ここ
で、現像器２０１は、原稿１０１の情報を光学部１０３
によりドラム１０４に静電潜像として結像した情報を顕
在化するためにトナーをドラム１０４上に吸着させるも
のであり、この現像器２０１へトナーを補給するための
トナー供給容器１が装置本体１００に着脱可能に設けら
れている。なお、同図において、５０は、このトナー供
給容器１を揺らすための加振手段である加振装置であ
る。この加振装置５０については、後述する。

【００２４】次に、トナー供給容器１について図２及び
図３を用いて説明する。なお、図２の（Ａ）はトナー供
給容器１の正面部分断面図、（Ｂ）はこのトナー供給容
器１の側面図、（Ｃ）はトナー供給容器１の側面断面
図、図３はトナー供給容器１が装置本体に設置され、開
封（開口）された状態の正面断面図である。

【００２５】図２、図３において、１Ａは粉体トナー供
給容器本体（以下容器本体という）、２は容器本体１Ａ
に収納されている粉体トナーを装置本体１００に取り付
けられた被供給部である現像器１１４に供給する搬送部
材、３は封止部材、４はカップリング部材、９は装置本
体１００側に形成されたトナー受け入れ口である。

【００２６】ここで、この容器本体１Ａは、下部が細い
筒状形状を有する一方、一側面１Ａ１の下部には筒状の
トナー供給部１ａが突設され、またこのトナー供給部１
ａの一端部にはトナー供給口１ｇが設けられている。ま
た他側面１Ｂの、トナー供給部１ａに対応する位置には
搬送部材２を回転自在に保持するための受け部１ｂが形
成されている。更に、正面及び背面の下方傾斜面１Ｆに
は装置本体１００に設けられた案内部（不図示）と係合
してトナー供給容器１の装着を容易にするリブ状突起１
ｆが長手方向に略平行に形成されている。

【００２７】なお、容器本体１Ａはプラスチック等の樹
脂を射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成
形等の方法で製造するのが好ましいが、他の材料及び製
造方法であっても良い。また容器本体１Ａは、便宜２部
分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接
着等の手段で一体化する方法で製造しても良い。

【００２８】一方、搬送部材２は、容器本体１Ａに収納
されている粉体トナーをトナー供給口１ｇに搬送した
後、現像器１１４に供給するためのものであり、図４に
示すように軸部２Ａと、この軸部２Ａに設けられると共
に軸部２Ａの回転により粉体トナーを搬送する搬送羽根
２Ｂとを備え、軸部２Ａの軸線がトナー供給口１ｇの中
心と略一致した状態で容器本体１Ａに設けられている。
ここで、この搬送羽根２Ｂは、同図に示すように軸部２
Ａの軸線方向に対して位相を連続的に変化させて取り付
けられている。

【００２９】なお、この搬送部材２は、図３に示すよう
にトナー供給部１ａの内部に延在する延在部分２Ｃを有
しており、本実施の形態において、この延在部分２Ｃ
は、さらにトナー供給部１ａの外方に突出している。そ
して、この延在部分２Ｃに装置本体１００側から回転駆
動を受けることができるよう封止部材３が軸方向に移動
可能に取り付けられるようになっている。

【００３０】ここで、この延在部分２Ｃの一端部２ａ
は、装置本体１００側から封止部材３を介して回転駆動
を受けることができるような形状、本実施の形態におい
てはＨカット形状となっている。また、軸部２Ａの他端
部２ｂは容器本体１Ａの受け部１ｂに係合されており、
これにより搬送部材２は回転自在に保持されるようにな
っている。なお、この搬送部材２もプラスチック等の樹
脂を射出成形等の方法で製造するのが簡便で好ましい
が、他の材料及び製造方法であっても、任意に分割、接
合して製造しても構わない。

【００３１】次に、このように構成された搬送部材２の
粉体トナー排出動作を図５を用いて説明する。

【００３２】搬送部材２の軸部２Ａが同図のに示す矢
印Ａ方向へ０°〜３６０°回転することによって搬送部
材２全体が→→→→の順に順次回転する。こ
こで、→にかけて、搬送羽根２Ｂが撓みながら、軸
部２Ａと容器本体１Ａの内周下面の間で形成される空間
にもぐり込む形で湾曲する。さらに、この搬送羽根２Ｂ
は、容器本体１Ａの内周下面を擦りながら→→と
回転する。

【００３３】この際、搬送羽根２Ｂの位相が軸部２Ａの
軸線方向に連続的に変化しているため、図６に示すよう
に搬送羽根２Ｂの撓みかたが軸部２Ａの軸線方向の翼部
両端で異なる形で回転する。このことにより、軸部２Ａ
の軸線方向への粉体トナー搬送作用が生じ、容器本体１
Ａの長手方向（横方向）への粉体トナー搬送が可能とな
る。

【００３４】また、搬送羽根２Ｂは容器本体１Ａの内周
下面に接触するように構成しているため、容器本体１Ａ
の粉体トナー量が減少した際も粉体トナーを効果的に搬
送することができ、結果として排出終了後の容器内の残
粉体トナー量を低減することができる。

【００３５】さらに、図５のからに移行する際の搬
送羽根２Ｂの跳ね上げによっても排出口に向かって粉体
トナーが送られる効果がある。つまり、搬送羽根２Ｂが
容器本体１Ａの内周下面に接触する際の搬送羽根２Ｂの
撓みによる粉体トナー搬送効果に加えて、搬送羽根２Ｂ
の跳ね上げによる粉体トナー搬送効果があるため、より
効率的な粉体トナー搬送が可能となる。

【００３６】なお、搬送羽根２Ｂを軸部２Ａに取り付け
る場合は、図４に示したように、軸部２Ａの胴部の数ヵ
所に搬送羽根２Ｂを取り付けるためのカシメボス２２を
設ける一方、搬送羽根２Ｂには軸部２のカシメボス２２
が嵌入するカシメ孔部２３を複数設け、カシメボス２２
をカシメ孔部２３に挿入し、さらに熱カシメあるいは超
音波カシメによって両者を結合して一体化する。

【００３７】なお、搬送羽根２Ｂを軸部２Ａに取り付け
る場合、搬送羽根２Ｂの軸線方向に対する位相角差は９
０°程度であることが望ましい。位相角差が９０°より
大幅に小さい場合、効果的に粉体トナーをトナー供給部
１ａに向けて搬送することができなくなり、充分な粉体
トナー搬送性が得られない。逆に９０°より大幅に大き
い場合、特に両面テープ等を用いて搬送羽根２Ｂを取り
付ける方法を採用した場合、軸部２Ａへの搬送羽根２Ｂ
の取り付けが極めて困難になり、組立性が悪化する。

【００３８】ところで、装置本体１００には、既述した
ように収納されたトナー容器本体１を揺らすための加振
装置５０が設けられているが、この加振装置５０は、図
７に示すようにカム５１と、このカム５１を回転させる
モータ５２とにより構成されたものである。

【００３９】ここで、このカム５１は、モータ５２の回
転により、図８に示すように偏心運動して容器本体１Ａ
を矢印Ａに示す、トナー搬送方向と直交する方向に揺ら
すようになっている。そして、このように容器本体１Ａ
を揺らすことにより、例えば図９に示すように容器本体
１Ａ内に付着した粉体トナーＴ２の吸着力を弱めること
ができ、残留トナーの量を低減することができる。

【００４０】なお、トナー容器本体１は、装置本体１０
０に着脱可能に取り付けられているが、装置本体１００
に固定されている訳ではないので、トナー搬送方向と直
交する方向に揺らすことができる。

【００４１】さらに、モータ５２の回転数を増やすよう
にすれば、カム５１は容器本体１Ａの側面１Ｆを叩くよ
うな作用を生じるようになる。なお、カム５１にこのよ
うな作用を生じさせる場合、カム５１が当たる位置は、
トナーＴ２が最も残りやすい搬送羽根２Ｂが容器内面を
押し付ける図９に示すＤ部の上あたりが最も望ましい。

【００４２】ところで、トナー供給容器１への加振（又
は殴打）は常に行う必要はなく、収納されている粉体ト
ナーが少なくなくなってきた時から行えばよい。したが
って、本実施の形態においては、収納されている粉体ト
ナーの約９０％が消費された時点から、加振動作を開始
するようにしている。なお、この加振動作は、１回でも
よいが、残留トナーの量を低減するためには、所定のタ
イミングで複数回繰り返すようにすることが好ましい。

【００４３】一方、この制御は、装置本体１００の所定
箇所に設けられた図１０に示す制御装置３０により行わ
れる。即ち、残量検知手段３１から粉体トナーの約９０
％が消費されたことを示す信号が入力された後、１回又
は所定のタイミングで制御装置３０はモータ５２を駆動
して加振動作を行うようにする。

【００４４】ここで、この残量検知手段３１は、例えば
１枚コピーする度にトナー供給容器１から排出される粉
体トナー量は略一定であることから、新品のトナー供給
容器１が挿入された時から、コピー枚数をカウントし、
このカウント数が粉体トナーの約９０％が消費されたこ
とを示す数となったときに信号を出力するように構成さ
れたものである。

【００４５】なお、この残量検知手段３１としては、搬
送部材２が１回転する度にトナー供給容器１から排出さ
れるトナー量はほぼ一定であることから、搬送部材２の
回転数をカウントし、このカウント数が粉体トナーの約
９０％が消費されたことを示す数となったときに信号を
出力するように構成しても良い。

【００４６】次に、トナー供給容器の交換方法について
説明する。

【００４７】画像形成のプロセスに伴い、トナー供給容
器１内の粉体トナーが略全量消費されると、トナー供給
容器空検知手段（不図示）による検知を経て、液晶等
（不図示）の表示手段によりユーザーはトナー供給容器
１の空を知らされる。

【００４８】本実施の形態に於てはトナー供給容器１の
交換はユーザー自身が行ない、その手順は以下の通りで
ある。

【００４９】まず、図１１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、閉じられた状態の交換用カバー１５を、（Ｃ）に
示すようにヒンジ１８を中心に回動させて破線で示す位
置まで開く。この交換用カバー１５を開く動作に連動し
てトナー供給容器１は図示しないトナー供給部開閉手段
により、それまで容器本体１Ａと離間してトナー供給口
１ｇを開放する状態にあった封止部材３が（図３参
照）、トナー供給部１ａに圧入嵌合され、トナー供給口
１ｇが閉口される。

【００５０】ところで、これまでの説明においては、加
振装置５０をトナー供給容器１の側方に配した場合につ
いて述べてきたが、本発明はこれに限らず、加振装置５
０を例えば、トナー供給容器１の下方に設け、トナー供
給容器１を下方から揺らすようにしてもよい。そして、
このようにトナー供給容器１を下方から揺らすようにす
ることにより、加振の効果を容器全体に行き渡らすこと
が出来るので非常に効果的である。

【００５１】ここで、図１２は、このような本発明の第
２の実施の形態に係るトナー供給システムを備えた電子
写真画像形成装置における加振装置５０を示す図であ
り、本実施の形態において、加振装置５０はトナー供給
容器１を保持する保持部材５５の下方に配されている。
そして、加振装置５０は、直接トナー供給容器１を揺ら
すのではなく、保持部材５５を介してトナー供給容器１
を揺らすように構成されている。

【００５２】なお、保持部材５５の保持状態、又は形状
等に応じて加振装置５０をトナー供給容器１の上方に配
することができることは当然である。

【００５３】一方、これまでの説明において、装置本体
１００に装着されるトナー供給容器１としては、搬送羽
根２Ｂが軸部２Ａの軸線方向に対して位相を連続的に変
化させて取り付けられている構成の搬送部材２を備えた
ものとした場合について述べてきたが、本発明はこれに
限らず、図１３に示すように軸部２Ａと、この軸部２Ａ
に設けられると共に軸部２Ａの回転により粉体トナーを
搬送する螺旋状の搬送羽根２Ｂ’とを有する搬送部材２
を備えたトナー供給容器１を用いても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
振装置により電子写真画像形成装置本体に着脱可能に取
り付けられたトナー供給容器を揺らすことにより、トナ
ー供給容器内壁に付着した粉体トナーの吸着力を弱める
ことができ、これによりトナー供給容器内の残留粉体ト
ナーの量を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトナー供給シ
ステムを備えた電子写真画像形成装置の一例である電子
写真複写装置の構成を示す図。

【図２】上記電子写真複写装置に装着されるトナー供給
容器の（Ａ）は正面部分断面図、（Ｂ）は側面図、
（Ｃ）は側面断面図。

【図３】上記トナー供給容器が電子写真複写装置本体に
設置され、開封（開口）された状態の正面断面図。

【図４】上記トナー供給容器の搬送部材の構造を示す
図。

【図５】上記搬送部材の粉体トナー搬送動作を説明する
図。

【図６】上記搬送部材の粉体トナー搬送原理を示す容器
の斜視図。

【図７】上記電子写真複写装置に設けられた加振装置を
示す図。

【図８】上記加振装置がトナー供給容器を揺らす様子を
示す図。

【図９】上記トナー供給容器の残留粉体トナーの状態を
示す図。

【図１０】上記電子写真複写装置の制御装置の加振動作
制御ブロック図。

【図１１】上記電子写真複写装置のトナー供給容器交換
用カバーを開いてトナー供給容器を電子写真複写装置に
装着する様子を示す図。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るトナー供給
システムの加振装置を示す図。

【図１３】上記電子写真複写装置に装着されるトナー供
給容器の他の例を示す図。

【符号の説明】

１ トナー供給容器 １Ａ 容器本体 ２ 搬送部材 ２Ａ 軸部 ２Ｂ，２Ｂ’ 搬送羽根 ３０ 制御装置 ３１ 残量検知手段 ５０ 加振装置 ５１ カム ５２ モータ １００ 装置本体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に粉体トナー
   を収納したトナー供給容器を着脱可能に取り付けるよう
   にしたトナー供給システムにおいて、 前記電子写真画像形成装置本体に前記トナー供給容器を
   揺らす加振手段を設けたことを特徴とするトナー供給シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記トナー供給容器は、搬送部材により
   前記電子写真画像形成装置本体に設けられた被供給部
   に、前記粉体トナーを搬送供給するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載のトナー供給システム。
3. 【請求項３】 前記加振手段はカムと、前記カムを駆動
   するモータとを備え、前記カムの偏心運動により前記ト
   ナー供給容器を揺らすように構成したものであることを
   特徴とする請求項１記載のトナー供給システム。
4. 【請求項４】 前記搬送部材は攪拌搬送翼部を備えてお
   り、前記加振手段は、前記攪拌搬送翼部が前記トナー供
   給容器内で粉体トナーを押圧する側に設けられることを
   特徴とする請求項２記載のトナー供給システム。
5. 【請求項５】 前記加振手段は前記攪拌搬送翼部による
   トナー搬送方向と直交する方向に前記トナー供給容器を
   揺らすようにしていることを特徴とする請求項４記載の
   トナー供給システム。
6. 【請求項６】 前記トナー供給容器内の粉体トナーの量
   を検知する検知手段と、 前記検知手段手段からの検知信号に応じて前記加振手段
   を動作させるよう制御する制御手段と、 を備え、 前記加振手段を前記トナー供給容器内の粉体トナーの量
   に応じて動作させることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載のトナー供給システム。