JP3219505B2 - トナー供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の画像形成装
置に搭載され、現像装置内のトナー減少に応じて収納ト
ナーを現像装置に供給するトナー供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置において
は、トナー減少に応じて収納トナーを現像装置内に供給
するトナーホッパーと称されるトナー供給装置を搭載し
たものがある。一般に、トナーホッパーは、現像装置に
着脱自在に装着されるようになっている。このトナーホ
ッパーは、トナーを収納するための容器と、収納トナー
を現像装置に供給するための機構とから構成されてい
る。上記容器内には、スポンジ等からなる補給ローラが
設けられており、この補給ローラによって、容器底面に
形成されたトナー供給口が塞がれるようになっている。
そして、上記補給ローラが回転されることによって、補
給ローラ表面にトナーが捕捉されながら、収納トナーが
上記トナー供給口から現像装置に供給されるようになっ
ている。

【０００３】上記のようなトナーホッパーでは、一般
に、容器内のトナーを効率良く補給ローラに導き、容器
内にトナーが残留しないようにトナー収納容器の内壁面
をトナー供給口に向って傾斜させるように形成している
が、必ずしも効果的ではないため、最近では、トナー収
納容器内底面部に、その一端側に設けられた回転軸を中
心に回転可能なトナー受け皿を設け、この受け皿をバネ
によって上方に付勢することによって、トナー受け皿を
傾斜させて収納トナーを補給ローラに導くようなトナー
ホッパーが提案されている（実開昭６０−１９１０５８
号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなトナー受け皿を適用したトナーホッパーは、基本
的にはトナー受け皿の傾斜を利用して、収納トナーを自
重で落下させるものであるので、例えば、収納トナーが
凝固し易いような、高温高湿の環境では、収納トナーが
トナー受け皿上で凝固し、傾斜面を効果的に落下せずに
トナーの残留を招くことがある。そこで、トナーの凝固
時でも、収納トナーをより確実に補給ローラに向けて落
下させるべく上記トナー受け皿の傾斜角度の拡大を図る
と、トナー受け皿が回転する充分な高さスペースを設け
る必要が生じ、いきおいトナー収納容器の大型化を招く
ことになる。

【０００５】また、収納トナーの凝固を防止して上記の
ような事態を回避するべく、トナー収納容器内の収納ト
ナーを撹拌させつつトナー受け皿によって収納トナーを
落下させようとすると、新たに撹拌ローラを設けたり、
あるいはトナー受け皿を振動させたりする必要がある。
しかし、撹拌ローラを設ける場合には、トナーホッパー
構造の複雑化、コストアップ等の不都合が生じ、また、
トナー受け皿を振動させるにしても、トナー収納容器に
トナーが充満されている状態では、その重量により、ト
ナー受け皿に大きな負荷がかかるため、トナー受け皿を
振動させるための大きな駆動トルクを必要とする等の問
題が生じる。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、駆動に高トルクを必要とせず、また小
スペースでも効果的に収納トナーを補給ローラに導くこ
とができるトナー供給装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
トナー供給口を底面に備えたトナー収納庫を有し、この
トナー収納庫内に上記トナー供給口を塞ぐように補給ロ
ーラが配設され、この補給ローラの回転に伴い上記トナ
ー収納庫内の収納トナーを上記トナー供給口から搬出す
るように構成されたトナー供給装置において、収納トナ
ーを上記トナー供給口に導く撹拌部材と、この撹拌部材
を上記トナー収納庫内の底面部に敷設した第１の状態と
上記トナー供給口に向って傾けた第２の状態とに揺動自
在に支持する支持部材と、上記補給ローラの軸に設けら
れてその回転に伴い上記撹拌部材を上記第１の状態と第
２の状態とに揺動させるカム部材とを備え、上記攪拌部
材は、上記補給ローラの軸両端部において該軸に直交す
る方向に配設され、基端部が上記支持部材に支持される
とともに、トナー供給口を挾んで基端部と反対側に先端
部が設けられる一対の脚部と、これらの脚部の先端部間
を連結する胴部と、上記両脚部の間に亘って介在される
可撓性のシート部材とを備え、このシート部材は、上記
補給ローラの軸方向に伸びる一対の辺部を有し、その一
方側の辺部が上記撹拌部材の胴部に固着され、他方側の
辺部が上記トナー供給口に向けられているものである。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、シート部材
の上記他方側の辺部がトナー収納庫の底面部に摺接する
ようにシート部材が撹拌部材の胴部に固着されているも
のである。

【０００９】

【作用】上記請求項１記載の発明によれば、補給ローラ
に回転駆動力が付与されると、補給ローラの回転に伴い
カム部材が一体に回転する。そして、カム部材の回転に
伴い、撹拌部材がトナー収納容器底面部に敷設された第
１の状態と上記トナー供給口に向って傾けられた第２の
状態とに揺動され、これによりトナーがトナー供給口に
向って導かれることとなる。この際、攪拌部材を構成す
る両脚部間には、シート部材により胴部から補給ローラ
に向って傾斜する傾斜面が形成されるので、この傾斜面
に沿って収納トナーがスムーズにトナー供給口に案内さ
れることとなる。しかも、トナー収納庫内がトナーで充
満されている場合には、トナーの重量により上記シート
部材が収納トナーとトナー収納庫底面部との間に撓んだ
状態で挾まれた状態となり、この状態で撹拌部材が揺動
されると、収納トナーとトナー収納庫底面部との間から
引き抜かれるようにシート部材が移動することとなるた
め、これによりトナー重量による撹拌部材に対する負荷
が低減され、撹拌部材を揺動させるのに高トルクを必要
としなくなる。

【００１０】さらに、この構成によると、シート部材に
より湾曲した傾斜面が形成されるので、撹拌部材の揺動
量が小さい場合でも急峻な斜面を形成することが可能と
なり、小スペースで効率よく収納トナーを補給ローラに
導くことができる。

【００１１】上記請求項２記載の発明によれば、シート
部材の上記他方側の辺部が撹拌部材の揺動に伴ってトナ
ー収納庫底面部を往復摺動するので、トナー収納庫底面
部に付着したトナーをシート部材辺部のエッジにより削
りながら補給ローラに導くことができる。

【００１２】

【実施例】本発明に係るトナー供給装置が適用される画
像形成装置について図５を用いて説明する。図５は、本
発明に係るトナー供給装置が適用される画像形成装置を
示す概略構成図である。

【００１３】画像形成装置は、その上面にコンタクトガ
ラス２と原稿押え４を有し、内部には光学系Ｌ、像形成
手段Ｐ及び転写紙の搬送系等の各構成要素が配設されて
いる。

【００１４】上記光学系Ｌは、露光ランプ６と反射板８
からなり、往復動して原稿走査を行なう光源部、原稿か
らの反射光を反射して光路を形成する反射鏡１０，１
２，１４、形成画像の倍率を調節するレンズ１６及び上
記反射光を後述の感光体ドラム２０に向けて反射させる
固定ミラー１８から構成されている。

【００１５】像形成手段Ｐは、表面に静電潜像が形成さ
れる感光体ドラム２０、上記感光体ドラム２０を所定電
位に帯電する帯電装置２２、感光体ドラム２０上の不要
部分の電荷を除去するブランクランプ２４、トナーを感
光体ドラム２０上の静電潜像に付着させて現像する現像
装置２６、トナー像を転写紙に転写する転写装置３０、
転写紙を感光体ドラム２０から分離させる分離装置３２
及び転写後の感光体ドラム２０の表面に残留しているト
ナーを清掃するクリーニング装置３４等から構成されて
いる。なお、上記現像装置２６には、後述するように、
補給用のトナーを収納するとともに、現像装置２６内の
トナー減少に応じて適量のトナーを供給するトナー供給
装置２８（トナーホッパー）が一体に装着されている。

【００１６】一方、転写紙の搬送系としては、搬送方向
上流から順に、サイズの異なった転写紙が収納できる給
紙カセット３６，３８、転写紙を搬送する給紙ローラ４
０，４２、搬送ローラ対３７，３９及びレジストローラ
対４４が配設されている。さらに、転写後の転写紙の搬
送方向下流側には、転写紙を搬送する搬送ベルト４６、
転写紙に転写されたトナー像を転写紙に定着させる定着
装置４８、転写紙を排出トレイ５２に排出する排出ロー
ラ５０等が配設されている。

【００１７】上記構成の画像形成装置において、前記ハ
ロゲンランプ６の光は原稿で反射し、その反射像は前記
反射鏡１０，１２，１４、レンズ１６、固定ミラー１８
を介して前記感光体ドラム２０に導かれる。感光体ドラ
ム２０は図５の矢印方向に回転しながら、前記帯電装置
２２により所定電圧に帯電された後、上記原稿像が照射
されることで露光され、静電潜像を形成する。感光体ド
ラム２０上の静電潜像は現像装置２６により現像された
後、転写装置３０によって、給紙カセット３６、あるい
は３８から給送された転写紙に転写される。転写後の転
写紙は、分離装置３２により感光体ドラム２０から分離
され、搬送ベルト４６、定着装置４８及び排出ローラ５
０を介して排出トレイ５２上に排紙されるようになって
いる。

【００１８】次に、本発明のトナーホッパーの構成につ
いて図１及び図２を用いて詳述する。図１は、本発明の
トナーホッパーを示す断面図で、図２は、トナーホッパ
ー内部後方を示す斜視図である。

【００１９】トナーホッパー２８は、図１に示すよう
に、トナーを収納するためのトナー収納容器５４と、そ
の上部に一体成形された蓋体５６とからなり、上記トナ
ー収納容器５４内には、収納されたトナーを撹拌しなが
ら上記現像装置２６に搬出するための機構が備えられて
いる。

【００２０】上記トナー収納容器５４は、複写機Ｆの前
後方向に長寸法を有し、その底面部には、図１及び図２
に示すように、所定寸法を有して収納トナーを現像装置
２６に搬出する複数のトナー供給口６６が、容器５４の
前後方向に所定間隔で形成されている。これらのトナー
供給口６６上方に臨む位置には単一構造の補給ローラ６
８が配設され、上記トナー供給口６６が補給ローラ６８
の外周面によって塞がれるようになっている。補給ロー
ラ６８は、スポンジから形成されたローラで、トナー収
納容器５４の前後壁面間に回転自在に支持され、図示し
ていないが、容器５４の後側外部で、その回転軸７０に
装着されたギアを介して回転駆動力が伝達されるように
なっている。また、トナー収納容器５４内で、回転軸７
０の前後両端部には、周方向同位置で、径方向に向けて
それぞれ駆動ピン７２が嵌入されている。

【００２１】そして、上記補給ローラ６８の上方には、
撹拌体６１が配設されている。撹拌体６１は、金属板等
を折曲成形した部材で、図１及び図２に示すように、上
記補給ローラ６８の回転軸７０に垂直で、上記トナー収
納容器５４の前後壁面に沿って伸びる脚部５９と、これ
らの脚部５９の一方の端部間を連結し、トナー収納容器
５４の右側内壁面に沿って伸びる胴部６０とを有するコ
字状を有するものである。撹拌体６１は、その胴部５９
の基端に形成された長孔８０に、上記トナー収納容器５
４の左側内壁に突出形成された支持軸７６が挿通され、
さらに、この支持軸７６に止め輪７８が装着されること
によって、トナー収納容器５４内に揺動自在に支持され
るとともに、付勢バネ８４によって、下方、つまりトナ
ー収納容器５４底面部に向って付勢されるようになって
いる。また、撹拌体６１の各脚部５９の略中央には、水
平方向に折曲された当り面７４が形成されており、この
当り面７４が上記補給ローラ７２の回転軸７０の両端部
に当接されるようになっている。

【００２２】一方、上記撹拌体６１の胴部６０には、撹
拌シート６２が貼着されている。撹拌シート６２は、可
撓性の、例えばポリエステルフィルム等が長方形に形成
された部材で、その長辺の一方側のみが上記胴部６０の
内側面に貼着されている。これによって、図１に示すよ
うに、撹拌体６１の脚部５９間に亘って、胴部６０から
補給ローラ６８に向って曲面を描きながら傾斜する撹拌
シート６２の傾斜面が形成され、その先端部８４がトナ
ー収納容器５４の底面に当接され、その先端は、好まし
くは補給ローラ６８に接する位置（図１の実線位置）に
なるようになっている。

【００２３】上記蓋体５６には、トナー収納容器５４内
にトナーを補給するトナーカートリッジをセットするた
めの、円筒状のカートリッジセット部５８が形成される
とともに、このカートリッジセット部５８の底面部適所
には、カートリッジセット部５８にセットされたトナー
カートリッジからトナー収納容器５４内にトナーを補給
するための長寸法の補給口６４が形成されている。

【００２４】上記のように構成されたトナーホッパー２
８において、上記回転軸７０に図外の駆動モータからの
回転駆動力が伝達されると、回転軸７０及び補給ローラ
６８が一体に、図１の矢印方向に回転され、これによっ
て回転軸７０に嵌入された駆動ピン７２が回転される。
駆動ピン７２が回転されると、この駆動ピン７０が、上
記撹拌体６１の脚部５９に形成された当り面７４に当接
し、上記撹拌体６１が、その基端部を支点として、一体
に上方に回転移動される。そして、さらに補給ローラ６
８が回転されると、上記駆動ピン７２が上記当り面７４
から離れ、これによって、撹拌体６１が付勢バネ８４の
付勢力によって、一体に下方に回転移動されるようにな
っている。すなわち、補給ローラ６８が回転されて、駆
動ピン７２が回転されることによって、撹拌体６１が図
１に示す実線位置と二点鎖線位置との間で揺動されるよ
うになっている。

【００２５】次に、上記構成のトナーホッパー２８の作
用について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、
トナーが充満された状態のトナーホッパーを示す断面図
で、図４は、トナーが残り少ない状態のトナーホッパー
を示す断面図である。

【００２６】今、トナーホッパー２８のカートリッジセ
ット部５８に、トナーカートリッジ８６がセットされる
と、トナーカートリッジ８６内のトナーが、トナーカー
トリッジ５８の補給口６４から、トナー収納容器５４内
に注入され、これによって、図３に示すように、トナー
収納容器５４内がトナーで充満される。そして、上記現
像装置２６内のトナー量が所定量に対して減少したこと
が現像装置２６内のセンサによって検知されると、現像
装置２６にトナーを供給すべく図外の駆動モータの回転
が開始され、この回転駆動力が上記トナーホッパー２８
の回転軸７０に伝達される。回転軸７０が回転され、こ
れと一体に補給ローラ６８が回転されると、補給ローラ
６８は、その表面にトナーを捕捉しながら回転し、上記
トナー供給口６６から現像装置２６内へ向けて収納トナ
ーの供給を開始する。

【００２７】また、上記補給ローラ６８が回転される
と、その回転に伴い、上記撹拌体６１が揺動される。こ
のとき、回転軸７０の駆動ピン７２が撹拌体６１の当り
面７４に当接され、撹拌体６１を上昇移動させるまで
は、上記撹拌体６１に貼着された撹拌シート６２は、容
器５４内に充満されたトナーの重量によって、図３に示
すように収納トナーとトナー収納容器５４底面部との間
に撓んだ状態で挾まれており、トナー収納容器５４底面
部に敷設された状態となっている。そして、駆動ピン７
２が当り面７４に当接し、これによって上記撹拌体６１
が上昇を始めると、撹拌シート６２は、収納トナーとト
ナー収納容器５４の底面部との間から徐々に上方に引き
抜かれながら、図３の２点鎖線に示す位置に移動され
る。そして、さらに上記補給ローラ６８が回転され、駆
動ピン７２が撹拌体６１の当り面７４から離れると、上
記撹拌体６１が付勢バネ８４の付勢力によって、図３に
示す位置に戻されることになり、これによって撹拌シー
ト６２も図３の実線で示す初期位置に押し戻されるこに
なる。すなわち、撹拌シート６２がトナー収納容器５４
底面部を往復摺動することによって、撹拌シート６２の
先端部８４で収納トナーを補給ローラ６８に向って押し
出すことにより、トナー収納容器５４底面部の収納トナ
ーが撹拌されるようになっている。

【００２８】一方、トナー収納容器５４内の収納トナー
が、現像装置２６へのトナー供給により減少してくる
と、図４に示すように、撹拌シート６２は、その付勢力
により、撓んだ状態から多少復帰し始めることになる。
そして、この状態で、上記補給ローラ６８が回転される
と、上記撹拌体６１が揺動され、撹拌シート６２は同図
の実線及び二点鎖線に示すように移動される。このと
き、収納トナーは、撹拌シート６２によって形成され
た、湾曲した斜面に沿って補給ローラ６８に導かれると
ともに、さらに、上記撹拌体６１が揺動されることによ
って、撹拌シート６２の先端部８４がトナー収納容器５
４の底面部を補給ローラ６８に向って往復摺動され、撹
拌シート６２に沿って落下したトナーが撹拌シート６２
の先端部８４によって、補給ローラ６８に向って押し出
されることになる。また、同時に、補給ローラ６８付近
で、例えば、トナー収納容器５４の底面部にトナーが付
着しているような場合には、撹拌シート６２の先端部８
２のエッジにより、付着トナーが削られながら補給ロー
ラ６８に向けて押し出されることになる。

【００２９】以上、説明したように、本発明のトナーホ
ッパー２８によれば、撹拌体６１を補給ローラ６８の回
転駆動力によって揺動させ、さらに撹拌体６１に貼着さ
れた撹拌シート６２によって、収納トナーを撹拌しなが
ら補給ローラ６８に導くようにしたので、新たに撹拌ロ
ーラ等を設けることなく、トナー収納容器５４内にトナ
ーが残留するのを効果的に防止することができる。

【００３０】また、収納トナーを補給ローラ６８に向け
て導くための傾斜面が、ポリエステルフィルム等の可撓
性のシート部材（撹拌シート６２）から構成され、さら
にその一長辺部のみが上記胴部６０の内側面に貼着され
ているので、上述の通り、トナー収納容器５４内の収納
トナー量が多い場合にはトナーの重量で撓み、撹拌体６
１の揺動時には、収納トナーとトナー収納容器５４底面
部との間から引き抜かれるように移動するので、例えば
従来のトナー受け皿を振動させた場合を想定すれば、撹
拌シート６２に対する収納トナー重量による負荷が軽減
され、収納トナー量が多い場合でも、撹拌体６１を比較
的低トルクで駆動させることが可能となる。また、撹拌
シート６２が撓むことによって、撹拌体６１の脚部５９
間に湾曲した斜面が形成され、これによって収納トナー
を補給ローラ６８に導くようにしたので、例えば、従来
のトナー受け皿を適用した場合と比較すると、撹拌体６
１の揺動量を少なくして急峻な斜面を形成することが可
能となり、従ってトナー収納容器５４の拡大を招くよう
なことがない。さらに、撹拌体６１の揺動によって、撹
拌シート６２の先端部８４が常にトナー収納容器５４底
面部に摺動するように構成されているので、収納トナー
を撹拌することが可能になるとともに、撹拌シート６２
の先端部８４のエッジによって、トナー収納容器５４底
面部に付着したトナーを補給ローラ６８に向けて削りな
がら押し出すことができるとい利点が生じる。

【００３１】なお、上記実施例においては、撹拌体６１
は、その胴部５９基端に形成された長孔８０に、上記ト
ナー収納容器５４の下流側内壁面に突出形成された支持
軸７６が挿通されることによって、トナー収納容器５４
内に揺動可能に支持されているが、これは撹拌体６１を
揺動可能に支持する構造の一例であって、例えばトナー
収納容器５４の前後壁面間に軸を設け、この軸を撹拌体
６１の各脚部５９に貫通させるようにして撹拌体６１を
この軸を中心に揺動するように構成してもよい。また、
実施例では、補給ローラ６８の回転軸７０に駆動ピン７
２を嵌入し、この駆動ピン７２の回転移動を利用して撹
拌体６１を揺動させるように構成しているが、これも撹
拌体６１を回転軸７０の回転を利用して揺動させるため
の一手段にすぎず、例えば回転軸７０に偏心カム等を装
着して、撹拌体６１を揺動させるように構成しても構わ
ない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、収納ト
ナーをトナー供給口に導く撹拌部材と、この撹拌部材を
トナー収納庫内の底面部に敷設した第１の状態とトナー
供給口に向って傾けた第２の状態とに揺動自在に支持す
る支持部材と、補給ローラの軸に設けられてその回転に
伴い撹拌部材を第１の状態と第２の状態とに揺動させる
カム部材とを備えているので、新たに駆動手段を設ける
ことなく撹拌部材を揺動させることができる。

【００３３】しかも、攪拌部材が、補給ローラの軸両端
部に該軸に直交するように設けられる一対の脚部と、こ
れらの脚部の先端部間を連結する胴部と、両脚部の間に
亘って介在される可撓性のシート部材とを備えた構成と
されているので、トナー収納庫内にトナーが充満してい
る場合でも、比較的低トルクで撹拌部材を駆動させるこ
とができる。また、シート部材が撓むことによって補給
ローラに向って湾曲した斜面が形成されるので、少ない
スペースで急峻な斜面を形成することが可能となり、収
納トナーを効率良く補給ローラに導くことができる。

【００３４】特に、この構成のいて、上記シート部材の
辺部がトナー収納庫の底面部に摺接するようにすれば、
トナー収納庫底面に付着したトナーを削りながら補給ロ
ーラに向けて押し出すことが可能となり、トナー収納庫
内にトナーが残留するのをより効果的に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナーホッパーを示す断面略図であ
る。

【図２】本発明のトナーホッパーの内部後方を示す斜視
図である。

【図３】本発明のトナーホッパーのトナー収納容器内が
トナーで充満された状態を示す断面図である。

【図４】本発明のトナーホッパーのトナー収納容器内の
トナーが減少した状態を示す断面図である。

【図５】本発明のトナーホッパーが適用される複写機を
示す構成略図である。

【符号の説明】

２８ トナーホッパー（トナー供給装置） ５９ 脚部 ６０ 胴部 ６１ 撹拌体 ６２ 撹拌シート ６６ トナー供給口 ６８ 補給ローラ ７０ 回転軸 ７２ 駆動ピン ７４ 当り面

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー供給口を底面に備えたトナー収納
   庫を有し、このトナー収納庫内に上記トナー供給口を塞
   ぐように補給ローラが配設され、この補給ローラの回転
   に伴い上記トナー収納庫内の収納トナーを上記トナー供
   給口から搬出するように構成されたトナー供給装置にお
   いて、収納トナーを上記トナー供給口に導く撹拌部材
   と、この撹拌部材を上記トナー収納庫内の底面部に敷設
   した第１の状態と上記トナー供給口に向って傾けた第２
   の状態とに揺動自在に支持する支持部材と、上記補給ロ
   ーラの軸に設けられてその回転に伴い上記撹拌部材を上
   記第１の状態と第２の状態とに揺動させるカム部材とを
   備え、上記攪拌部材は、上記補給ローラの軸両端部にお
   いて該軸に直交する方向に配設され、基端部が上記支持
   部材に支持されるとともに、上記トナー供給口を挾んで
   上記基端部と反対側に先端部が設けられる一対の脚部
   と、これらの脚部の先端部間を連結する胴部と、上記両
   脚部の間に亘って介在される可撓性のシート部材とを備
   え、このシート部材は、上記補給ローラの軸方向に伸び
   る一対の辺部を有し、その一方側の辺部が上記撹拌部材
   の胴部に固着され、他方側の辺部が上記トナー供給口に
   向けられていることを特徴とするトナー供給装置。
2. 【請求項２】 上記シート部材は、上記他方側の辺部が
   上記トナー収納庫の底面部に摺接するように上記撹拌部
   材の胴部に固着されていることを特徴とする上記請求項
   １記載のトナー供給装置。