JPH0568698B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、乾式現像を行なう静電複写装置に用
いられるトナー補給装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 ２成分系のトナーを用いる静電複写装置におい
ては、感光体ドラム上に帯電したトナーを付着せ
しめて可視像とする現像手段が必要であるが、こ
の場合、トナーとキヤリヤを一定比率で混合して
収容する現像部から逐次トナーが消費されてい
く。このため、別にトナー貯蔵部を設け、現像容
器内のトナーが減少するにつれ、逐次この貯蔵部
からトナーを現像容器内に補給してやるトナー補
給装置が用いられる。

しかしながら従来のトナー補給装置は底を深く
したホツパーの底部に適当な大きさの開口部を設
け、その開口部分にスポンジローラ、あるいは円
周部に複数個の溝を設けたローラを配置し、ロー
ラを一定量回転させることにより、ホツパー内の
トナーを一定量づつ現像容器内に補給させている
が、トナー自体は固まりやすい性質と付着しやす
い性質とを有するため、ホツパー内でトナーの固
まりが生じたり、ホツパー内でトナーの空洞が生
じホツパー内のトナーが現像部に落下しなくな
る。また、固まつたトナーが落下することにより
画像に汚点が生じる等の画像への悪影響を及ぼす
と云つたような欠点があつた。

発明の目的 本発明は、上記従来例の欠点を除去せんとする
ものであり、トナーの固化を防ぎ、現像器への補
給を円滑にしたトナー補給装置を提供しようとす
るものである。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、底部に
トナー補給用の開口が形成されたホツパーと、前
記開口部に回動可能に配設されたトナーの補給用
ローラと、トナーを一方向に移送する第１移送手
段と、この第１移送手段とは逆方向にトナーを移
送する第２移送手段とを具備し、前記第１移送手
段と第２移送手段を、前記補給ローラを挾んで相
互に平行に配設すると共に、前記第１、第２移送
手段は、スクリユーコイルを同軸に備え、かつ前
記スクリユーコイルの内径より小さい径を有し前
記スクリユーコイルと一体的回転すると回転軸を
含めて構成したものである。

実施例の説明 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係るトナー補給装置の全体斜
視図、第２図はそのＡ−Ａ線断面平面図、第３図
は同Ｂ−Ｂ線断面平面図、第４図は同Ｃ−Ｃ線断
面図を示している。

それらの図においては、１は内部に磁性トナー
２が収容されるホツパーで、トナー充填開口を備
え、縦形の第１貯蔵部１ａと水平の第２貯蔵部１
ｂとで構成されている。３はホツパーの第１貯蔵
部１ａ上のトナー充填開口を開閉する回動蓋、４
はホツパー１の第２貯蔵部１ｂを密閉している上
蓋である。５は右捩れ螺旋形のスクリユーコイル
で、その一端はボス６に圧入してあり、他端は第
４図に示すように外周に４つの突起を設けた羽根
車状のスリーブ７に嵌挿してある。ボス６とスリ
ーブ７は、第２貯蔵部１ｂの側壁に両端部が回動
自在に軸支された回転軸８に固着されており、ス
クリユーコイル５と共に一体的に回転するように
なつている。９はオイルシールを示す。１０は一
端が回転軸８の一側方にビス等で固定されたゴ
ム、プラスチツク等の弾性部材よりなる矩形板状
の回転羽根で、他端が回転した時に第２貯蔵部１
ｂの底壁まで達する長さの寸法を有し、底部の磁
性トナー２をすくうように構成してある。回転軸
８は後述する駆動系によつて反時計方向に回転
し、スクリユーコイル５で磁性トナーを矢印Ｄ方
向に移送させるようになつている。ここで回転軸
８の外径はスクリユーコイル５の内径より小さく
してあり、スクリユーコイルとの間に間隙を有す
る構成にしてある。

同様に、１１は左捩れ螺旋形のスクリユーコイ
ル、１２はボス、１３はスリーブ、１４は回転
軸、１５は回転羽根で、前記したスクリユーコイ
ル５、ボス６、スリーブ７、回転軸８、回転羽根
１０よりなる構成と全く同一に構成され、逆向き
に配設されている。回転軸１４は後述する駆動系
によつて反時計方向に回転し、スクリユーコイル
１１で磁性トナーを矢印Ｅ方向に移送させるよう
になつている。従つて、回転軸８と１４とが反時
計方向に回転すると、磁性トナーはそれぞれスク
リユーコイル５と１１によつて矢印Ｄ方向とＥ方
向に移送される。同時に逆方向端部に配設されて
いる回転羽根１０と１５も回転しているため、Ｄ
方向に送られた磁性トナーは回転羽根１０で矢印
Ｆ方向に、またＥ方向に送られた磁性トナーは回
転羽根１５で矢印Ｇ方向にそれぞれ直角方向に移
送され、対向したスクリユーコイル１１と５に受
け渡される。

このように磁性トナーは第２貯蔵部１ｂ中でス
クリユーコイルと回転羽根で撹拌されながら移送
されているため、ホツパー内での磁性トナーの固
化が防止できる。

スクリユーコイルと回転軸との間に間隙を設
け、１ピツチのスクリユーコイル間でも磁性トナ
ーに流動性を持たせていることもよりも効果的な
作用を及ぼしている。

１６は補給ローラで、スクリユーコイルと平行
にかつ第２貯蔵部１ｂの略中央底部に回動可能に
配設している。本実施例ではスクリユーコイル間
の底部に補給ローラ１６の長さ分だけの凹部を形
成し、補給ローラとの間に若干の隙間を設けてい
る。そして、この凹部には図示しない現像器に磁
性トナーを供給するスリツト状の開口もしくは複
数個の細長い開口Ｈが形成されている。

この凹部の両肩部には第５図に示すように全長
に亘つてゴム磁石等の磁石１７が設けられてい
る。磁石１７は異方性タイプの永久磁石で、厚み
方向にＮ−Ｓと着磁してあり、第６図に示すよう
に補給ローラ１６側に磁力線の集中個所が位置す
るように配設してある。従つて、補給ローラ１６
と磁石１７との間には磁力線の集中による磁気カ
ーテンが形成され、磁性トナーは磁石１７に吸引
されて補給ローラ１６との間で磁性トナーのシー
ル部を形成し、現像器側へ漏れることはない。

補給ローラ１６は外周の一部が軸方向に切欠か
れた平坦部１６ａが形成されており、この補給ロ
ーラ１６が１回転すると、この平坦部で磁石１７
に付着している磁性トナーを掻き取つて凹部底部
の開口Ｈより落下させ、現像器へ補給する。

先端部に磁力線が集中する異方性タイプの磁石
を、補給ローラと対向する第２貯蔵部１ｂの底部
凹部両肩に配設することにより、磁力線の作用に
よつて補給ローラとの隙間から磁性トナーの自然
落下が防止でき、さらには磁気力を高めれば補給
ローラと凹部内壁との隙間を大きく設計できるた
め、補給ローラ１６の回転負荷の増大による磁性
トナーの補給不能が防止できる。

１８は回転軸８に軸支されたギヤ、１９は回転
軸１４に軸支されたギヤで、図示しない駆動源か
らの動力が駆動ギヤ２０、伝達ギヤ２１を介して
駆動されるようになつている。２２は中間ギヤ
で、ギヤ１９の回転をギヤ１８に伝達しており、
補給ローラ１６の軸に回転自在に軸支されてい
る。２３は補給ローラ１６の軸に軸支され、図示
しない駆動源の動力が駆動ギヤ２４によつて伝達
される。補給ローラ１６は通常時計方向に回転す
ると共に１回転毎に停止するよう制御系によつて
制御されている。なお、補給量に合わせて数回転
毎に停止させてもよく、自由に選択できる。

２５は磁性トナーの残量を検出するためのセン
サーで、本実施例では電歪振動子を用い、センサ
ーで、本実施例では電歪振動子を用い、センサー
面を内方して第２貯蔵部１ｂの内側壁に配設して
いる。

２６はポリエステルフイルム等のプラスチツ
ク、ゴム、金属板等の弾性材を用いた振動板で、
センサー２５に近接して配設してある。

第７図に示すように振動板２６には折曲片２６
ａが形成してあり、一面をセンサー２５にスポン
ジシール２７を介して取り付け、折曲片２６ａを
スクリユーコイル５に摺接係合させている。な
お、上記振動板２６はスポンジシール２７を介さ
ず直接取り付けてもよい。

スクリユーコイル５が回転すると、折曲片２６
ａは矢印Ｄ方向に曲げられる。しかし、スクリユ
ーコイル５がさらに回転すると係合がはずれて矢
印Ｅ方向に弾性力で復帰し、この動作がスクリユ
ーコイル５の回転中繰り返される。従つて、振動
板２６が周期的に振動し、この振動がセンサー２
５に伝えられ、センサー面に付着している磁性ト
ナーがはじき飛ばされる。この作用によつてセン
サー面に付着している磁性トナーは除去され、磁
性トナーが付着してホツパー内の磁性トナーが殆
んど無いにも拘らずセンサーが有りと検知してし
まう問題が除去される。従つて、センサーは安定
して残量検知動作を行ない、磁性トナーの供給不
足による画像濃度低下という問題が防止できる。

２８はホツパー１の第１貯蔵部１ａの内壁に配
設されたポリエステル等のプラスチツクフイルム
や薄板等の規制シートである。第１貯蔵部１ａの
第２貯蔵部１ｂと連通する下部開口は、回転軸１
４の磁性トナー入口側端部に固着された回転羽根
１５とスクリユーコイル５の一端部に相当する程
度の幅で形成されている。規制シート２８は第２
図に示すように、この第１貯蔵部１ａの開口部右
端よりスクリユーコイル５の直径方向のほぼ全部
を覆うような長さとし、第１貯蔵部の幅より若干
狭い幅を有している。

この規制シート２８によつて第１貯蔵部１ａ内
の磁性トナーが直接スクリユーコイル５で移送さ
れるのを防いでいる。

ここで、上記規制シート２８の作用について第
８図を用いてさらに説明する。第８図は磁性トナ
ー量と回転軸８，１４の駆動負荷トルクの関係を
示した図で、規制シート２８が無い場合をイの曲
線で示し、規制シート２８を設けた場合をロの曲
線で示している。図からも明らかなごとく、曲線
イの場合はホツパー１内の磁性トナー量が200ｇ
より多くなると急激に負荷トルクが増大し、500
ｇになると９Kg−cmを越す。これは、第２貯蔵部
１ｂ内に磁性トナーが十分に存在しているにも拘
らず回転羽根１５で撹拌移送されてきた磁性トナ
ーを直角方向の左右のスクリユーコイル５へ受け
渡すのと、スクリユーコイル５が直接第１貯蔵部
１ａ内の磁性トナーを奥側へ送り込もうとするた
め、磁性トナーが圧縮されて送り込みに大きな力
が必要になるためである。これに対し、規制シー
ト２８をスクリユーコイル５の上部に配設する
と、スクリユーコイル５は回転羽根１５によつて
受け渡される磁性トナーを送り込むだけですむた
め、曲線ロのごとく負荷トルクはあまり増加しな
い。

次に、上記した本発明の実施例の動作について
説明する。

ホツパー１の回動蓋を開けて磁性トナー２を第
１貯蔵部１ａに収容し、図示しない駆動源を駆動
させると回転軸８と１４が反時計方向に回転す
る。

磁性トナー２は回転羽根１５によりスクリユー
コイル５の中に送られる。スクリユーコイル５に
よつて磁性トナーは矢印Ｄ方向に移動し、回転羽
根１０に達すると磁性トナーは矢印Ｆ方向に送ら
れる。ボス１２に達した磁性トナーはスクリユー
コイル１１の回転で矢印Ｅ方向に送られる。

以上の動作で磁性トナーは第２貯蔵部１ｂに貯
蔵されると共に常時、第２貯蔵部１ｂの中で循環
している。第１貯蔵部１ａに入れた磁性トナーは
第２貯蔵部１ｂに移つてゆくが、所定量に達する
と、磁性トナーが矢印Ｇ方向に移動する流れの中
で、トナー規制シート２８と第２貯蔵部１ｂの底
とで囲まれる大きさが流入口の大きさとなり、所
定量以上の磁性トナーはスクリユーコイル５に入
つていかなくなる。磁性トナー２を補給する場合
は図示しない駆動源を動かして、連結ギヤ２３，
２４を駆動して補給ローラ１６を時計方向に１回
転させると、所定量の磁性トナー２が第２貯蔵部
１ｂの底の開口部から図示しない現像部に落下す
る。

なお、以上の本発明の実施例ではトナーとして
磁性トナーを例に挙げて説明したが、これに限定
されるものではなく、絶縁性トナーを用いても同
様の効果が得られるものである。

発明の効果 以上詳述したごとく本発明のトナー補給装置
は、補給ローラの両側にトナーを撹拌して移送す
るためのスクリユーコイルを設けてあり、トナー
がホツパーの中で放置されても固まる恐れはなく
なる。また、スクリユーコイルと回転軸の間が中
空であるため、スクリユーコイルが回転してもト
ナーに無理な力が加わらずスクリユーコイルで固
まるようなことはない。さらに、トナーが固まら
ないため、トナー補給ローラの回転は常時円滑で
あり、固まつたトナーによる画像への悪影響は無
くなると共に、スクリユーコイル端部でのトナー
の固まりを防ぎ回転駆動負荷が増加しなくなると
云つた多くの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトナー補給装置の全体斜
視図、第２図はそのＡ−Ａ線断面平面図、第３図
は同Ｂ−Ｂ線断面平面図、第４図は同Ｃ−Ｃ線断
面図、第５図は同本発明の実施例におけるホツパ
ー底部の要部拡大斜視図、第６図は同断面図、第
７図は振動板の拡大斜視図、第８図はトナー量と
回転軸の駆動負荷トルクの関係を示す特性図であ
る。 １……ホツパー、１ａ……第１貯蔵部、１ｂ…
…第２貯蔵部、５，１１……スクリユーコイル、
８，１４……回転軸、１０，１５……回転羽根、
１６……補給ローラ、１７……磁石、２５……セ
ンサー、２６……振動板、２８……規制シート、
Ｈ……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底部にトナー補給用の開口が形成されたホツ
   パーと、前記開口部に回動可能に配設されたトナ
   ー補給用の補給ローラと、トナーを一方向に移送
   する第１移送手段と、第１移送手段とは逆方向に
   トナーを移送する第２移送手段とを具備し、前記
   第１移送手段と第２移送手段を前記補給ローラを
   挟んで相互に平行に配設すると共に、前記第１お
   よび第２移送手段はスクリユーコイルを同軸に備
   え、かつ前記スクリユーコイルの内径より小さい
   径を有し、前記スクリユーコイルと一体的に回転
   する回転軸を含めて構成してなり、かつ前記トナ
   ー補給用開口は前記補給ローラと略同じ長さのス
   リツト状の開口または複数個の細長い開口であ
   り、前記開口は現象器上部に位置することを特徴
   とするトナー補給装置。 ２ スクリユーコイルの一方を右捩れのスクリユ
   ーコイルとし、他方を左捩れのスクリユーコイル
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のトナー補給装置。