JPH0568699B2 - - 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工程が必要であるが、この場
合、トナーとキヤリア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す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、あるいは溝
付きローラを配置し、前記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しているが、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化が生じたり、ホツ
パー内でトナーの空洞が生じなくなる等の問題が
あつた。この問題を解決する方法として、２本の
スクリユーシヤフトを平行に並べて、その間に仕
切り板を設け、トナーを２本のスクリユーシヤフ
ト間で循環させるものがあるが、これは、一方の
スクリユーシヤフトの先端から他方のスクリユー
シヤフトへトナーが円滑に受け渡しされず、スク
リユーシヤフトのトナー送りの先端部にトナーが
押し固められるという問題が生じていた。さら
に、トナーが端部に押し固められるため、トナー
の団塊が生じたり、スクリユーシヤフトの駆動負
荷が異常に大きくなる等の問題もあつた。

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、トナーの固化がなく、安定してトナ
ーを補給する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、上部に
トナー充填開口を有する第１貯蔵部と、トナーを
一方向に移送する第１のスクリユーコイルと、こ
の第１のスクリユーコイルと対向して配設され、
トナーを前記方向とは逆の方向に移送する第２の
スクリユーコイルと、前記第１および第２のスク
リユーコイルと同軸かつ一体的に回転する回転軸
と、前記第１および第２のスクリユーコイルによ
つて移送されるトナーを相互に直角方向に受け渡
すべく回転軸のトナー給送方向先端部に設けられ
た回転羽根と、補給ローラとを内部に配設してな
る第２貯蔵部とを具備し、前記第１貯蔵部の下部
開口を、前記第２貯蔵部内に配設された一方のス
クリユーコイルの一部と、このスクリユーコイル
と対向して配設されている一方の回転羽根の両者
を含むような開口となすと共に、この第１貯蔵部
の底部開口の前記スクリユーコイルの上部にトナ
ーの流入を規制する規制部材を配設した構成とし
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、１は内部に磁性トナー２
が収容されるホツパーで、トナー次填開口を備
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の貯蔵部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に到達しており、
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
ー面を内方にして第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良い。

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２５
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
ーを直角方向の右方スクリユーコイル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１
ａ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。

以上異常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２
３，２４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によれば、ホツパー
を構成する第１貯蔵部の第２貯蔵部と連通する下
部開口に、スクリユーコイルの上部にトナーの流
入を規制する規制部材を配設しているため、トナ
ーの過剰な送り込みが防止でき回転軸の駆動負荷
の増大を防止することができる。またトナーの過
剰送り込みが防止できるため、第２貯蔵部内での
トナーの固化が防止できスムースなトナー補給が
可能となつて画質向上が図れる。さらにモータに
大きな駆動負荷が掛からないため、小型のモータ
が使用でき、省エネルギー装置の小型化が可能と
なると云つたような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 上部にトナー充填開口を有する第１貯蔵部
   と、トナーを一方向に移送する第１のスクリユー
   コイルと、前記第１のスクリユーコイルと対向し
   て配設され、トナーを前記方向とは逆の方向に移
   送する第２のスクリユーコイルと、前記第１およ
   び第２のスクリユーコイルと同軸かつ一体的に回
   転する回転軸と、前記第１および第２のスクリユ
   ーコイルによつて移送されるトナーを相互に直角
   方向に受け渡すべく回転軸のトナー給送方向先端
   部に設けられた回転羽根と、第１および第２のス
   クリユーコイルの中央部にトナー移送方向と平行
   に設けた補給ローラとを内部に配設し、底部にト
   ナー補給用に開口された第２貯蔵部とを具備し、
   前記第１貯蔵部の下部開口を、前記第２貯蔵部内
   に配設された一方のスクリユーコイルの一部とこ
   のスクリユーコイルと対向して配置されている一
   方の回転羽根の両者を含むような開口をなすと共
   に、この第１貯蔵部の底部開口の前記スクリユー
   コイルの上部にトナーの流入を規制する規制部材
   を配設し、かつ、前記第２貯蔵部の底部開口は前
   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、前記開口は現像
   器上部に位置することを特徴とするトナー補給装
   置。 ２ 規制部材を、スクリユーコイルの直径方向の
   ほぼ全域を覆う長さに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。