JPH0876578A - トナーホッパ及び該ホッパを組み込んだ現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、トナー濃度センサの検出信号に基づ
いて回転制御される補給ローラを配設してなるトナーホ
ッパをトナー補給カートリッジ化した現像装置に適用さ
れるもので、トナーホッパを簡単な操作で安定して現像
容器側への脱着操作させる。 【構成】 本発明は 前記トナー補給ローラの外周面
に沿って回動するシャッタを配設し、所定回動角度位置
で前記開口部が開放及び閉塞可能に構成したシャッタを
設けた点、前記シャッタ開口部の少なくとも一の縁端を
ローラ周面を摺接可能に接触させたトナーホッパにあ
る。ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ、プリン
タ、複写機などに適用され、複数成分の現像剤を用いて
現像を行う電子写真装置における現像装置に係り、特に
複数成分の現像剤が収納されている現像容器内へ、トナ
ーを適宜供給するトナーホッパをトナー補給カートリッ
ジ化した現像装置に適用される発明に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばキャリアとトナーから
なる２成分現像剤を用いた現像装置は公知であり、この
種の現像装置においては所定混合比で前記現像剤が収納
された現像容器上面にトナー補給機構を介してトナーホ
ッパを連接するとともに、現像容器内にトナー濃度セン
サを配し、所定の電子写真現像動作により前記現像容器
からトナーが消費される毎に生じる該トナーとキャリア
との混合比の変化をトナー濃度センサにて検知し、該検
知信号に基づいて前記トナー補給機構を駆動制御しなが
ら逐次トナーホッパより現像容器内にトナーを供給する
ように構成するとともに、前記補給機構をトナーホッパ
底面の任意箇所に形成したスリット開口部にスポンジが
包被されたトナー補給ローラを回転自在に取り付け、該
ローラにトナー濃度センサよりの信号により回転制御可
能な補給モ−タを接続して構成している。

【０００３】そして前記装置においては、トナーホッパ
内のトナーが消耗した際に、トナーホッパ上面の開口部
に設けたシャッタ部材上にトナーカートリッジを装着し
た後、該カートリッジ開口部の開放動作と連動して若し
くは夫々独立して前記シャッタ部材を開放してトナーホ
ッパ内にトナーを供給した後、前記シャッタ部材を閉塞
してトナーカートリッジの取外しを行う。

【０００４】しかしながらかかる従来技術においては、
トナーホッパの上に更にトナーカートリッジを装着して
トナー補給動作を行うために、トナー補給用空間が無用
に高くなる。

【０００５】又、トナーカートリッジ下面側の開口部は
一般にテープシール若しくはシャッタ部材が取付けら
れ、前記テープシールを引きはがすことにより、又シャ
ッタ部材の開閉動作によりトナー補給を行っているが、
テープシールを用いる方法では剥離後のテープよりトナ
ーの飛散が生じ、又シャッタ部材を用いる方法ではトナ
ーホッパ側のシャッタ部材と連動して開閉動作を行う必
要があるために、構成が煩雑化するという欠点が生じ
る。かかる欠点を解消するために、トナーホッパ自体に
カートリッジ機能を持たせる試みがなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらトナーホ
ッパにはその底部にスポンジが包被されたトナー補給ロ
ーラが取り付けられているために、ホッパ脱着操作時に
その補給ローラ部よりトナーの飛散が生じてしまう。

【０００７】かかる欠点を解消するために、前記補給ロ
ーラの出口側開口に前記テープシールやシャッタ部材を
取り付けることも出来るが、前記したような構成の煩雑
化とトナーの飛散につながる。これは現像容器側にトナ
ー補給ローラを具えた装置においても同様であり、使用
後取り外した際に現像容器のトナー供給ローラー上にト
ナーが溜まっておりしばしば機内汚染の原因となってい
た。

【０００８】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、
トナーホッパ自体にカートリッジ機能を持たせた場合に
もトナー汚染や構造の煩雑化が生じる事なく、而も簡単
な操作で安定して現像容器側への脱着操作が可能な現像
装置及びそのトナーホッパを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、トナー濃度センサの検出信号に基づいて
回転制御される補給ローラを配設してなるトナーホッパ
をトナー補給カートリッジ化した現像装置に適用される
もので、特にトナーホッパにおいては、前記トナー補給
ローラの外周面に沿って回動するシャッタを配設し、所
定回動角度位置で前記開口部が開放及び閉塞可能に構成
したシャッタを設けた点を第一の特徴とする。

【００１０】そして第二の特徴とする所は、前記シャッ
タ開口部の少なくとも一の縁端をローラ周面を摺接可能
に接触させたものである。この場合好ましくは、前記シ
ャッタ開口部の補給ローラの回転方向下流側に位置する
縁端を、ローラ周面に圧接させるのがよい。

【００１１】そして本発明は、特に現像容器側との組合
せにおいて、前記ホッパの現像容器側への脱着動作に連
動して、前記シャッタ開口部が遮蔽位置と開放位置の間
を所定角度回動可能に構成した事を第三の特徴とする。

【００１２】そしてこのような構成として、前記シャッ
タ取り付け軸を補給ローラ軸の一側に遊嵌させるととも
に、該取り付け軸にピニオン歯車を設け、一方現像容器
側に前記ホッパの脱着方向に沿ってラックを延設し、該
ラックと前記ピニオン歯車が噛合しながら、シャッタ開
口部を遮蔽位置と開放位置の間を所定角度回動可能に構
成するのが好ましい。

【００１３】

【作用】かかる技術手段によれば、シャッタ部材はトナ
ー補給ローラの外周面に沿って配設されているために、
言い換えればシャッタ部材とトナー補給ローラ周面間に
は空隙が生じていない為に、シャッタ開閉時若しくは該
開閉動作と連動するホッパ着脱動作時にもトナー飛散が
生じる事がないとともに、前記シャッタ開口部の縁端を
ローラ周面を摺接可能に接触させたために、シャッタ開
閉時に確実にローラ周面に付着したトナーの掻き取りを
行う事が出来る。

【００１４】この場合、前記シャッタ開口部の補給ロー
ラの回転方向下流側に位置する縁端を、ローラ周面に圧
接させる事により、補給動作時に補給ローラの回転によ
り現像容器側にトナーを供給させた後の、補給ローラに
残留付着しているトナーを確実に掻き落とす事が出来る
ために、トナー補給精度の向上が図れる。又回転方向上
流側の縁端では補給ローラの周面に接触させる事により
供給量の規制を行う事が出来る。

【００１５】従って回転方向上流側と下流側の両縁端で
は補給ローラの周面に接触させる事により一層確実に供
給量の規制が可能となる。この場合前記補給ローラは表
面にスポンジを包被したスポンジローラで構成するのが
よい。

【００１６】又現像容器側に前記ホッパの脱着方向に沿
ってラックを延設し、該ラックと前記ピニオン歯車が噛
合しながら、シャッタ開口部を遮蔽位置と開放位置の間
を所定角度回動可能に構成することにより、前記トナー
ホッパーを現像容器に装着する動作に連動してシャッタ
と同軸に設けたピニオン歯車が現像容器側のラックに係
合し、シャッタ遮蔽位置から現像容器のトナー補給可能
な位置に回動しトナー補給可能となる。また、ホッパー
内のトナーを使用後、ホッパーの取り外し動作を行う事
によりラックにピニオン歯車が噛合しながら回転してシ
ャッタが遮蔽位置へと回動してもとの遮蔽位置にもど
る。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の実施例に係る現像装置の概略構成を示し、１
は感光体ドラム、２は現像容器、３はトナーホッパであ
る。現像容器２内には、感光体ドラム１と対面する側に
磁石集成体ローラ１１が内包された現像スリーブ１２が
矢印方向に回転可能に軸支されているとともに、該スリ
ーブ１２回転方向上流側の容器壁にはドクターブレード
１３が、又容器２内にはトナーと現像剤を混合攪拌する
ミキサ１４、及び該ミキサ１４に対面する容器下壁にト
ナー濃度センサ１５を配設している。

【００１８】又前記ミキサ１４の上方にはトナー受入口
１６が開口されており、トナーホッパ３側のトナー補給
ローラ２１とほぼ同等の長さを具えたスリット開口状を
なす。又、前記受入口１６から外れた長手方向端側にラ
ック１７を立設し、ホッパ３の着脱動作に連動してホッ
パ３側のピニオン歯車２２が前記ラック１７に歯合し、
ホッパ３内のシャッタ部材３０を所定角度回動させ、シ
ャッタ開口部３１を閉塞位置から供給口２３と合致する
開放位置に変位可能な位置に設定する。尚、現像容器２
の背面側にはなだらかなスロープ状に傾斜させたホッパ
装着部１９が形成されており、該装着部１９に支持穴１
８を設け、該支持穴１８にホッパ３の支持軸２４が脱着
自在に嵌入し、位置決め支持可能に構成している。

【００１９】図２において、トナーホッパ３は、フレッ
シュトナーエリア３Ａと廃トナー回収エリア３Ｂとが一
体化した構造となし、仕切り壁３Ｃにより分割される長
手方向一側を廃トナーエリア３Ｂ、略中央側をフレッシ
ュトナーエリア３Ａをとし、廃トナーエリア３Ｂに廃ト
ナー回収口３Ｄを設け、装置本体側に設けた不図示の廃
トナー回収機構より廃トナーを回収可能に構成してい
る。廃トナーエリア３Ｂは、フレッシュトナーをごく僅
かしか使用せず、その殆どが廃棄トナーとして排出され
た場合においても、その廃棄トナー全てが廃トナーエリ
ア３Ｂ内に回収可能な容積比としている。

【００２０】フレッシュトナーエリア３Ａは、図１
（Ｂ）に示すようにホッパ３下面側の前記供給口２３と
対面する部位を断面弧状に凹設し、該凹設部位２９をス
リット状に開口してトナー供給口２３となすとともに、
該供給口２３にシャッタ部材３０及び補給ローラ２１を
同軸状に配設する。２８はトナー攪拌ファンで、不図示
の歯車列により補給ローラ２１の回転にしたがって従動
回転する。支持軸２４は長手方向左右両側に２本突設さ
せ、前記したように支持穴１８と嵌合可能に構成する。

【００２１】次に前記トナー補給機構について図２及び
図１（Ｂ）に基づいて詳細に説明する。トナー補給ロー
ラ２１は表面をスポンジで包被するとともに、該ローラ
軸２１１、２１２を左右両側に延在し、一のローラ軸２
１１端をホッパ支持壁より貫通させ、その突設部位に従
動歯車２６を固設し、ホッパ３装着時に装置本体側の駆
動系と歯合可能に構成する。又他側ローラ軸２１２端
は、シャッタ部材３０の鼓状軸部３０１内に回転自在に
嵌入させる。この結果、補給ローラ２１はシャッタ部材
３０と無関係に独立して回転可能に構成される。

【００２２】シャッタ部材３０は断面略円弧状をなし、
その中央部にホッパ供給口２３と対応するスリット状の
開口部３１を設けるとともに、その長手方向両側に円筒
及び鼓状の軸部３０１、３０２を取付け、いずれも該軸
部３０１、３０２内に補給ローラ２１軸を回転可能に軸
支させる。又前記軸部３０１、３０２の外周はホッパ３
の支持壁３９０、３９２に回転可能に支持するととも
に、前記補給ローラ２１の従動歯車２６取付け位置と反
対側に位置する軸部３０１端を、ホッパ支持壁３９１よ
り貫通させ、その突設部位にラック１７に歯合するピニ
オン歯車２２を固設する。

【００２３】前記ピニオン歯車２２は図４（Ａ）に示す
ようにラック１７と歯合し、シャッタ開口部３１が閉塞
位置から開放位置若しくは開放位置から閉塞位置に揺動
する角度範囲のみに歯面を刻設する。

【００２４】シャッタ部材３０は、図１（Ｂ）に示すよ
うに、開口部３１を挟んで図上左側、言換えれば開口部
３１より補給ローラ２１回転方向上流側に位置するシャ
ッタ部材３０の内周面３０３を補給ローラ２１の回転に
従って徐々に狭幅になるごとく形成するとともに、その
終端側の開口部縁端３１ａで補給ローラ２１とほぼ接触
するように構成する。又開口部３１を挟んで図上右側、
言換えれば開口部３１より補給ローラ２１回転方向下流
側に位置するシャッタ部材３０の内周面は、開口部縁端
３１ｂで補給ローラ２１周面に食込む突起３０４を設け
る。

【００２５】シャッタ部材３０の外周面３０５はホッパ
底面の凹設部位２９の周面に沿って形成し、回転可能に
してその空隙部に極力トナーが入り込まないような、ク
リアランスに設定する。

【００２６】次に本実施例におけるホッパ３の着脱動作
手順を説明する。先ず、図４（Ｂ）に示すように、ホッ
パ３単体ではシャッタ部材３０の開口部３１が真横に向
いており、ホッパ３のトナー供給口２３を閉塞してい
る。この状態で図１に示すように支持穴１８に支持軸２
４を嵌合させて位置決めを行いながらホッパ３を垂直方
向に降下させて該ホッパ３を現像容器２側に装着させよ
うとすると、先ずピニオン歯車２２がラック１７に歯合
する。ラック１７は前記ピニオン歯車２２が約９０°回
転するに必要な歯数と歯角を有しており、従って、該ラ
ック１７の噛合によりピニオン歯車２２が時計方向に略
９０°回転し、シャッタの開口部３１が下向き位置に回
動し、図１（Ｂ）に示すように、トナー供給口２３と合
致する。

【００２７】そして前記所定位置への装着により、補給
ローラ２１の従動歯車２６と装置本体側の駆動系が噛合
する。この状態で、現像動作を行うと、所定の電子写真
現像動作により前記現像容器２から現像スリーブ１２を
介してマグローラ側にトナーが消費される毎に生じる該
トナーとキャリアとの混合比の変化をトナー濃度センサ
１５にて検知し、該検知信号に基づいて前記トナー補給
ローラ２１を駆動制御しながら逐次トナーホッパ３より
現像容器２内にトナーを供給する。

【００２８】この際、補給ローラ２１を反時計方向に回
転させると、シャッタ部材３０は、開口部３１を上流側
では、シャッタ部材３０の内周面を補給ローラ２１の回
転に従って徐々に狭幅になるごとく形成し、その開口部
縁端３１ａで補給ローラ２１とほぼ接触するように構成
されているために、トナー補給量の供給規制が行われ
る。

【００２９】又そして開口部３１よりトナーを供給後、
回転方向下流側に位置する開口部縁端３１ｂの突起３０
４で補給ローラ２１に残留付着しているトナーが開口部
３１側に掃き落とされ、現像容器２側に落下させる。以
下、前記動作を繰り返す。

【００３０】そしてトナーホッパ３内のフレッシュトナ
ーを全て消費した場合は、該ホッパ３の取外しを行う訳
であるが、この際、ピニオン歯車２２はラック１７に噛
合しているためにホッパ３取外し動作と連動してピニオ
ン歯車２２が反時計方向に略９０°回転し、シャッタの
開口部３１が下向き位置から横向き位置に９０°回動
し、トナー供給の閉塞を行う。

【００３１】この際、開口縁端３１ａ、３１ｂは補給ロ
ーラ２１周面に接触しているために、補給ローラ２１周
面のトナーの掃き落としを行いながら、閉塞位置に回動
する。従って、取外し動作時に誤ってトナーの飛散が生
じる事はない。又前記ホッパ３内にトナーを再充填した
後、再装着時にも補給ローラ２１周面のトナーは掃き落
とされているために、やはりトナーの飛散が生じる事は
ない。

【００３２】

【発明の効果】従って本発明によれば、トナーホッパ自
体にカートリッジ機能を持たせた場合にもトナー汚染や
構造の煩雑化が生じる事なく、而も簡単な操作で安定し
て現像容器側への脱着操作が可能となる。又、本発明に
よれば、トナー補給を精度よく安定して行う事が出来
る。また、本発明によれば現像容器上にトナーを残置す
ることなくトナーホッパを取り外すことができ、トナー
落ちで機内を汚染することが防止できる。等の種々の著
効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の実施例に係る現像装置の概略
断面図を示し、（Ｂ）は補給ローラ周囲の拡大図であ
る。

【図２】図１の現像装置の長手方向の概略図を示す。

【図３】図１の現像容器の上面該略図である。

【図４】本現像装置のトナーホッパと現像容器の離脱状
態を示し、（Ａ）はラック／ピニオン歯車の位置、
（Ｂ）はシャッタ部材の閉塞位置を示す拡大図である。

【符号の説明】

２ 現像容器 ３ トナーホッパ １５ トナー濃度センサ １７ ラック ２１ 補給ローラ ２２ ピニオン歯車 ３０ シャッタ部材 ３１ シャッタ開口部 ３１ａ、３１ｂ 縁端

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数成分の現像剤が収納されている現像
   容器と対面する位置を開口し、該開口部に、現像容器側
   に配設したトナー濃度センサの検出信号に基づいて回転
   制御される補給ローラを配設してなるトナーホッパを脱
   着自在に構成してなる現像装置において、 前記トナー補給ローラの外周面に沿って回動自在に配設
   し、所定回動角度位置で前記開口部が開放及び閉塞可能
   に構成したシャッタを設けるとともに、前記シャッタ開
   口部の少なくとも一の縁端をローラ周面を摺接可能に接
   触させてなるトナーホッパを具え、 該ホッパの現像容器側への脱着動作に連動して、前記シ
   ャッタ開口部が遮蔽位置と開放位置の間を所定角度回動
   可能に構成した事を特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記シャッタ取り付け軸を補給ローラ軸
   の一側に遊嵌させるとともに、該取り付け軸にピニオン
   歯車を設け、一方現像容器側に前記ホッパの脱着方向に
   沿ってラックを延設し、該ラックと前記ピニオン歯車が
   噛合しながら、シャッタ開口部を遮蔽位置と開放位置の
   間を所定角度回動可能に構成した事を特徴とする請求項
   １記載の現像装置。
3. 【請求項３】 複数成分の現像剤が収納されている現像
   容器と対面する位置を開口し、該開口部に、現像容器側
   に配設したトナー濃度センサの検出信号に基づいて回転
   制御される補給ローラを配設してなるトナーホッパにお
   いて、 前記トナー補給ローラの外周面に沿って回動自在に配設
   し、所定回動角度位置で前記開口部が開放及び閉塞可能
   に構成したシャッタを設けるとともに、該シャッタ開口
   部の少なくとも一の縁端を補給ローラの周面に摺接可能
   に接触し、補給ローラの回転により該ローラに付着した
   トナーを掻き落とし可能に構成した事を特徴とするトナ
   ーホッパ。
4. 【請求項４】 前記シャッタ開口部の補給ローラの回転
   方向下流側に位置する縁端を、ローラ周面に摺接可能に
   圧接させた事を特徴とする請求項１記載の現像装置。