JPH0353230Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は粉体現像剤の架橋現象と偏析現象に対
する対策を施した粉体現像剤供給装置に関する。

従来、電子写真複写機等の画像形成装置では、
トナーカートリツジを用いてトナーを現像器の中
に直接供給していた。しかし、現像器内にトナー
を貯蔵できる量はわずかであり、A4サイズ用紙
で７〜８千枚程度しかコピーがとれなかつた。今
日、オフイスオートメーシヨン化が益々進んで来
ており、機械の使用者のコピーを取る量がふえる
につれて、トナーを貯蔵しかつ現像器に供給する
大容量のホツパーが必要となつて来た。

ホツパーにトナーを貯蔵する際には摩擦・付
着・固結等により架橋現象が生じやすい。これ
は、粉体の付着力及び摩擦力によつて粉体内のあ
る層に、それよりも上方にある粉体と釣り合うだ
けの支持力が生じて、その層より下の層での指示
力が零となつても静的な釣り合いが保たれるから
である。また、トナーの粒度や密度の相違によつ
てトナー層内でトナーが成分分離を起こし、容器
内に偏析するという現象が起こつたり、容器内に
滞留する位置によつて先に投入されたトナーがそ
の後に投入されたトナーよりも後に現像に供され
たり、容器の中に停滞してしまつたりすることが
あり、このような状態が現像剤の取扱い上好まし
くない。

この為、従来は第１図に示すように架橋防止用
の攪拌棒を設けることが行なわれていた。第１図
において、ホツパー本体１にトナーカートリツジ
（不図示）からのトナーをＡ方向から補給して、
ホツパー内にトナーを貯蔵する。現像器（不図
示）内のトナーが、ある一定の量以下になると、
これを検知するセンサー（例えば重量型・ピエゾ
型・コンデンサー型等）が作動する。このセンサ
ーの検知動作に伴ない、第１図のモータ２が作動
し、モータギア３が回転して攪拌ギア４に駆動を
伝える。ホツパー内の攪拌軸８は平行ピン５によ
り攪拌ギア４に固定され、コの字形をした攪拌棒
９は、この攪拌軸８に止められている。従つて攪
拌ギア４からの駆動力が攪拌軸８に伝えられ、攪
拌棒９はホツパー１内を回転する。

一方、攪拌ギア４はスクリユーギア６に駆動を
伝える。スクリユーギア６とスクリユー１０は平
行ピン７により固定されているので、スクリユー
１０によりホツパー内のトナーは矢印Ｘ方向に送
られ、ホツパー排出口１１よりＢ方向に落下し、
現像器に送られる。トナーの架橋又は停滞を防ぐ
為に、第２図ａで攪拌棒９をＣ方向に回転させ
る。この攪拌によつて、架橋防止と同時にトナー
をスクリユー１０部に搬送する目的も達成してい
る。

第２図ｂに示すように、第２図ａの断面Ｌ−Ｌ
における粉体圧（横軸）はホツパーの深さ（縦
軸）のある所で最大となり、底面では、零に近づ
く。また、スクリユー１０の近傍では最大圧力に
近い粉体圧が加わる。トナー粉体圧はトナーをホ
ツパー１に補給した直後は小さいので、上記粉体
圧に打勝つてモータにより、攪拌軸８に結合され
ている攪拌棒９を回転させてトナーを搬送するこ
とができる。しかし、コピー時の振動、トナー自
重による沈殿、又はトナーの物理的なあるいは化
学的な状態及び性質が時間とともに変化する等の
ことによりトナーが次第に固結して粉体圧が大き
くなる。この為、従来ではモータで攪拌棒９を回
転させてこの大きな粉体圧に打勝つてトナーを攪
拌することは難しかつた。攪拌棒を無理やり回転
させようとするには、上記粉体圧に打勝つための
トルクの出せる大出力のモータを使用しなければ
ならなかつた。この為、モータが高価となり、ま
たモータの形状も大きくなるので複写機等の画像
形成装置を小型化することが難しいという欠点が
あつた。

本考案は、上述の従来の欠点を除去し、大容量
の現像剤容器でも、出力トルクの小さい、安価な
小型モータで粉体現像剤の攪拌を行なえるように
した粉体現像剤供給装置の提供を目的とするもの
である。

本考案の特徴は、粉体現像剤を攪拌するための
攪拌棒を螺旋形状にしたことにある。これによつ
て、攪拌棒の駆動負荷を小さくすることができ、
攪拌装置の駆動モータを小型にすることができ
る。

以下図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

第３図は本考案の実施例を示すホツパー部の縦
断面図である。第１図と同一の部材には同一符号
を付してその動作の説明は略す。本考案の特徴は
攪拌棒１２が図に示すように螺旋状になつている
ことである。また、攪拌棒１２の螺旋の巻方向
は、スクリユー１０のトナー搬送を補助するため
に、スクリユー１０と同一方向（Ｘ方向）にトナ
ーを搬送する巻方向とする。これによつてスクリ
ユー１０の駆動負荷も低減できる。

第４図は、第３図における本考案の攪拌棒１２
と攪拌軸８の斜視図である。

第５図ａ，ｂは本考案の効果を示す為の攪拌棒
とトナーの運動を表わす図である。第５図ａは従
来のコの字型攪拌棒９の場合を示しており、第５
図ｂは本考案による螺旋型攪拌棒１２の場合を示
している。第５図ａからわかるように、攪拌棒９
がＹ方向へ移動すると、トナーＴは攪拌棒９に対
して垂直に当たり、トナーＴは逃げ場がなく、攪
拌棒９の回転の際の抵抗が大きい。これに対し第
５図ｂでは、攪拌棒１２がＹ方向へ移動すると、
トナーＴが攪拌棒１２に当たる角度が直角ではな
い為、トナーＴは、攪拌棒１２に対し、スラスト
方向に逃げ場ができて攪拌棒１２の抵抗が減る。

また、第２図ｂからわかるように、トナー粉体
圧はホツパー内の上層部で小さく下層部で大きく
なる為、従来のコの字型攪拌棒９では最悪の場
合、攪拌棒の全域が最大粉体圧値を持つトナーの
領域に位置する場合がある。これに対し、本考案
では攪拌棒１２が螺旋型になつている為、例えば
第４図実施例の攪拌棒１２の右端が最大粉体圧を
受けている時には左端は最小粉体圧を受けるとい
う具合に、攪拌棒１２にかかるトナーの圧力が攪
拌棒の一回転中で常に一定である。この為、従来
のコの字型攪拌棒９は駆動モータの出力を最大粉
体圧値でも駆動できるような大出力モータにしな
ければならないのに対し、本考案の攪拌棒１２で
は、平均粉体圧値で駆動できる小型モータでよ
い。

実験によれば、常温・常湿で1.5Kgトナーをホ
ツパー１に入れた時の従来の攪拌棒９（直径1.2
mm）の攪拌軸８での静止最大トルクが3.0Kgcmで
あつたのに対し、本考案による攪拌棒１２（直径
1.2mm）を使用したところ、静止最大トルクが1.5
Kgcmに減少した。

以上説明したように、本考案の粉体現像剤供給
装置は、粉体現像剤を収容するホツパーと、この
ホツパー内の粉体現像剤を現像器に向けて搬送す
る回転スクリユーと、ホツパー内の粉体現像剤を
攪拌する回転攪拌棒であつて、上記スクリユーに
よる粉体現像剤搬送方向と同一方向に粉体現像剤
を搬送する巻方向の螺旋状として回転軸に取り付
けられていて上記スクリユーによる粉体現像剤の
搬送を補助する回転攪拌棒と、同一のモータから
上記スクリユー及び攪拌棒に回転駆動力を伝達す
る駆動力伝達手段と、を備えた粉体現像剤供給装
置であるから、攪拌棒の駆動負荷を低減させるこ
とができるとともに、スクリユーの駆動負荷も低
減させることができるから、これら攪拌棒及びス
クリユーを回転駆動する同一のモータをトルクの
小さい安価なものにすることができ、かつモータ
形状も小さいものが選べるので、画像形成装置の
小型化・軽量化が図れる効果があるとともに、ス
クリユーの回転安定性を高めることができるか
ら、ホツパーから現像器への現像剤の供給安定性
を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の攪拌棒を具備したホツパーの縦
断面図、第２図ａはホツパーの横断面図、第２図
ｂはホツパーの深さと粉体圧を示すグラフ、第３
図は本考案による攪拌棒を具備したホツパーの縦
断面図、第４図は本考案による攪拌棒の斜視図、
第５図ａ，ｂは従来の攪拌棒と本考案の攪拌棒に
対するトナーの運動を示す説明図である。 図において、１はホツパー、２はモータ、８は
攪拌軸、９，１２は攪拌棒、１０はスクリユー、
を表わす。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 粉体現像剤を収容するホツパーと、このホツパ
   ー内の粉体現像剤を現像器に向けて搬送する回転
   スクリユーと、ホツパー内の粉体現像剤を攪拌す
   る回転攪拌棒であつて、上記スクリユーによる粉
   体現像剤搬送方向と同一方向に粉体現像剤を搬送
   する巻方向の螺旋状として回転軸に取り付けられ
   ていて上記スクリユーによる粉体現像剤の搬送を
   補助する回転攪拌棒と、同一のモータから上記ス
   クリユー及び攪拌棒に回転駆動力を伝達する駆動
   力伝達手段と、を備えた粉体現像剤供給装置。