JPH08211719A

JPH08211719A - トナー補給装置

Info

Publication number: JPH08211719A
Application number: JP7041325A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Makita; 信広巻田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーボトルの吐出口から流出するトナーの
塊を強制的に破壊するようにしたトナー補給装置を提供
する。【構成】トナーボトル１８は、ボトルホルダー２５に
よって略水平向きに保持され、また、モータ２７によっ
て軸線回りに回転駆動される。トナーボトル１８には、
螺旋状の溝３５によって、内壁面に突出する螺旋状のリ
ブが形成されている。トナーボトル１８のトナー吐出口
１８ｂの内栓３０は、コレクトチャック３１によって開
けられた後には、吐出口１８ｂの近傍に配置され、上記
モータ２７によってボトル１８とは反対方向に回転され
る。内栓３０には、リブ５０又は螺旋状翼５７が形成さ
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、現像剤（以下、トナーという）を
収容するトナーボトルにトナーを高密度に充填したとし
ても、現像工程に支障を及ぼすことのないようにしたト
ナー補給装置に関する。

【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５９−１８８６７８号公報、特開昭６０−
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
の一端面に設けられた吐出口からトナーを流出させるこ
とが提案されている。

【０００３】また、トナーボトルからトナーの流出を円
滑にするために、実開昭６１−２４７５６号公報に見ら
れるように、横置きで設置したトナーボトルに振動を加
えることが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現像装置の
小型化等を図るには、トナーボトル自体も小型化する必
要があるが、この場合、トナーボトルの一層の高密度充
填が技術上の要請事項となる。トナーボトルを高密度充
填した場合、トナーが塊となって現像装置に流れ込む恐
れがあり、このようなトナーの塊は、現像不良発生の原
因となる。そこで、本発明の目的は、トナーボトルの吐
出口から流出するトナーの塊を強制的に破壊するように
したトナー補給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、本発明にあっては、円筒状の容器本体の一端面
にトナー吐出口が設けられ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を前提として、
前記トナー収納容器の容器本体の内壁面に突出して形成
され、該トナー収納容器の回転に伴ってトナーをトナー
吐出口側に案内する螺旋状のリブと、前記トナー収納容
器のトナー吐出口に嵌合する栓部材と、前記トナー吐出
口から取り外した前記栓部材を前記トナー吐出口の近傍
に且つ該トナー吐出口と同心に保持する栓保持手段と、
該栓保持手段により保持された前記栓部材をその軸線を
回りに回転させる栓回転駆動手段とを有し、前記トナー
収納容器の回転と前記栓部材の回転との間に回転差が設
けられ、また、前記栓部材には、前記トナー吐出口の内
周面に隣接する羽根が設けられている構成を採用してあ
る。

【０００６】

【作用】上記の構成によれば、トナー収納容器内のトナ
ーは、トナー収納容器の軸線回りの回転およびトナー収
納容器の内壁面に形成された螺旋状リブによって、円滑
にトナー吐出口側に送り出されることになる。そして、
このトナー吐出口まで送り込まれたトナーが仮に塊にな
っていたとしても、このトナー塊は、トナー吐出口の近
傍で、トナー収納容器の回転と回転差を有しながら回転
する栓部材により、この栓部材の羽根とトナー吐出口の
内壁面とに挟まれて強制的に破壊されることになる。

【０００７】前記トナー収納容器の回転駆動手段に含ま
れる駆動源と、前記栓回転駆動手段に含まれる駆動源と
が共通の駆動源からなることが、装置全体の簡素化のた
めに望ましい。また、前記トナー収納容器の回転方向
と、前記栓部材の回転方向とを逆方向に設定すること
で、上述したトナー塊の破壊を効果的なものにすること
ができる。また、トナーの流出を円滑にするうえで、前
記栓部材の羽根の形状として、該栓部材の回転に伴っ
て、前記トナー収納容器内のトナーを流出させる方向に
案内する螺旋形状であるのが好ましい。

【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１は複写機の概
略構成を示す正面図であり、図２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。現像装置８
は、現像ローラ１５、撹拌用羽根車１６、混合ローラ１
７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
オガー２０が付設されて、ホッパ１９内のトナーは、オ
ガー２０によって強制的に現像装置８へと送り出され
る。

【００１０】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（オガー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、
図２に示すように、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、選択的
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に位置させることにより行わ
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。

【００１１】図３はトナー補給ユニット２１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２
５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、トナーボトル１８の口部１８
ｃ（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３の矢印２９の方向に回転駆動さ
れるようになっている。なお、トナーボトル１８とスリ
ーブ２６との係合については後に説明する。

【００１２】トナー補給ユニット２１は、トナーボトル
１８の内栓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を前進させて内栓３０
をトナーボトル１８に装着する（図５参照）。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の内栓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４参
照）。

【００１３】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３、図４から明きらかなよ
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円筒状の吐出口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によって本体内部に突出するリブが形成され、
溝３５は螺旋状に延びて、この螺旋状溝つまり螺旋状リ
ブにより、トナーボトル１８内のトナーは、ボトル１８
の回転に伴って、吐出口１８ｂ側に向けて案内される。

【００１４】本体１８ａには、吐出口１８ｂから離間し
た位置に円周鍔３６を有し、また、吐出口１８ｂに隣接
する部位に、角部１８ｃ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、螺旋溝３５の延長
線上に沿って、角部１８ｃ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３７
ａは、吐出口１８ｂ側から見たときに吐出口１８ｂに向
けて傾斜する形状を有し且つ断面で見たときに吐出口１
８ｂ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、端壁１８ｄに、特に図６から明きらかなよ
うに、突起４１が形成され、この突起４１は、前述した
スリーブ２６の端壁２６ａに形成された対応突起４２と
係合して、スリーブ２６の回転力がボトル１８に伝達さ
れる。

【００１５】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３に示すように、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のボトルホルダー側端部４４
ａは、下方に若干突出する半球状の面を有し、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。

【００１６】アーム４４の先端は、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。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。

【００１７】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
に吐出口１８ｂに向けて送り出され、吐出口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。吐出口１８ｂから流出するトナーの量は、吐出口
１８ｂの近傍に位置する内栓３０によって規制される。
トナーが吐出口１８ｂから連続的に極力一定量で流出す
るように、内栓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。

【００１８】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、爪４４ｂの先端
に対応する位置に形成されたボトル１８の突起および凹
部（共に図示せず）によって、先ず叩き部材４７が突起
によって持ち上げられ、その後直ちに爪４４ｂが凹部に
落下する動作を行う。これにより叩き部材４７はボトル
１８の側壁を叩く。叩き部材４７がトナーボトル１８を
叩くタイミングは、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、ボトル１８の回転と叩き部材４７からの衝撃とに
よって、吐出口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。

【００１９】図６は、トナーボトル１８の吐出口１８ｂ
の部分および内栓３０を拡大して示すものである。内栓
３０は、吐出口１８ｂ側に向けて突出する複数のリブ５
０を有し、各リブ５０は半径方向に延び、その外周側角
部５０ａは切り欠かれた形状を有する。なお、図６に示
す符号３０ａは、前述したコレクトチャック３１によっ
て把持される摘み部を示す。他方、トナーボトル１８の
吐出口１８ｂには、その内周壁面に軸線方向に延びるリ
ブ５２が形成され、このリブ５２は周廻り方向に複数設
けるのが好ましい（この実施例では、１８０度離間して
２つのリブ５２が設けられている）。このボトル側リブ
５２は、内栓３０がコレクトチャック３１によって開か
れたときに、内栓３０側リブ５０の角部５０ａに極力隣
接する長さ寸法を有している。

【００２０】上記吐出口１８ｂおよび内栓３０の構成に
関連して、トナー補給ユニット２１には、前述したモー
タ２７の出力軸に連係された歯車列５５が設けられ、こ
の歯車列５５は、コレクトチャック３１を囲むスリーブ
５３の円周ギヤ５３ａに連結されて、スリーブ５３は、
ボトル１８とは反対方向に回転するようになっている。
スリーブ５３の回転方向つまりコレクトチャック３１の
回転方向を符号５６で示す。

【００２１】上記の構成によれば、図７に符号Ｗで示す
ように、ボトル１８から流出しつつあるトナーに塊が存
在したとしても、トナーボトル１８とは反対方向に回転
する内栓３０のリブ５０およびボトル側リブ５２によっ
て、塊Ｗは強制的に破壊され、塊の無いトナーが流出す
ることになる。従って、トナーボトル１８に収容するト
ナーを高密度にして供給したとしても、これによって現
像に支障を及ぼすことはない。

【００２２】図８、図９は、内栓３０の変形例を示すも
のであり、内栓３０は、上記リブ５０に代えて、螺旋翼
５７を設けてもよい。この場合、螺旋翼５７を先細りの
形状にし、トナーボトル１８の吐出口１８ｂの内周壁面
に、先の実施例と同様のリブ５２を設けてもよい。これ
によれば、吐出口１８ｂの実質的な内径を小さくして、
螺旋翼５７との間の間隔を小さくすることができる。し
かしながら、上記実施例および変形例において、ボトル
側リブ５２は必須ではなく、内栓３０側のリブ５２の外
径或いは螺旋翼５７の外径を吐出口１８ｂの内径とほぼ
同じに設定してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、トナー収納容器内のトナーを流出させる際に
トナー塊を強制的に破壊することができため、トナー収
納容器の充填密度を高密度にしたとしても、現像不良の
問題を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した複写機の全体的な概略構成図
である。

【図２】図１の複写機の概略平面図である。

【図３】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４】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５】コレットチャックが栓の閉じ動作を行っている
状態を示す部分断面図である。

【図６】本発明を適用したトナーボトルの部分斜視図で
ある。

【図７】本発明の作用を説明するトナーボトルのトナー
吐出口部分の部分断面図である。

【図８】トナーボトルの内栓の変形例のトナーボトル内
部からトナー吐出口側を見た部分図である。

【図９】図９に示す変形例の一部を断面して示す図７に
対応する側面図である。

【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吐出口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トナーボトルの内栓３１内栓を摘むコレクトチャック３５トナーボトルの螺旋状溝（リブ）５０内栓に設けられたリブ５５モータの出力軸に連係された歯車列５７内栓に設けられた螺旋状翼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の容器本体の一端面にトナー吐出
口が設けられ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、前記トナー収納容器の容器本体の内壁面に突出して形成
され、該トナー収納容器の回転に伴ってトナーをトナー
吐出口側に案内する螺旋状のリブと、前記トナー収納容器のトナー吐出口に嵌合する栓部材
と、前記トナー吐出口から取り外した前記栓部材を前記トナ
ー吐出口の近傍に且つ該トナー吐出口と同心に保持する
栓保持手段と、該栓保持手段により保持された前記栓部材をその軸線を
回りに回転させる栓回転駆動手段とを有し、前記トナー収納容器の回転と前記栓部材の回転との間に
回転差が設けられ、また、前記栓部材には、前記トナー
吐出口の内周面に隣接する羽根が設けられていることを
特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】前記トナー収納容器の回転駆動手段に含
まれる駆動源と、前記栓回転駆動手段に含まれる駆動源
とが共通の駆動源からなる請求項１に記載のトナー補給
装置。
【請求項３】前記トナー収納容器の回転方向と、前記
栓部材の回転方向とが逆方向である請求項１又は請求項
２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】前記栓部材の羽根が、該栓部材の回転に
伴って、前記トナー収納容器内のトナーを流出させる方
向に案内する螺旋形状を有する請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載のトナー補給装置。