JPH09106160A

JPH09106160A - トナー補給装置

Info

Publication number: JPH09106160A
Application number: JP7263085A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Tatsumi; 謙三巽; Noboru Kususe; 登楠瀬; Shigeru Yoshiki; 吉木　　茂
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: JP3311554B2

Abstract

(57)【要約】【課題】省スペースでトナー収納容器の交換を容易に
行うことができる、低コストでコンパクト、簡単な構成
のトナー補給装置を提供すること。【解決手段】筒状の容器本体の一端側中央部にトナー
吐出口１４ｄを形成したトナー収納容器１４と、このト
ナー収納容器１４を保持し、そのトナーを現像装置のト
ナー導入部１２へ導入する容器保持手段１８ａと、前記
トナー収納容器１４を回転させる回転駆動手段１３とを
有するトナー補給装置４１であって、トナー収納容器１
４は、前記容器保持手段１８ａに保持された状態で、装
置本体に対して、前記中心軸方向に着脱自在にされてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】この発明は、電子写真方式の
画像形成装置における現像装置に取り付けられると共
に、回転駆動させることにより内部のトナーを吐出させ
て、現像装置の現像部へトナー補給を行うようにしたト
ナー補給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像形成装置
においては、像担持体に形成された静電潜像を可視像化
する現像装置には、その現像部へトナーを補給するため
のトナー補給装置が設けられている。このトナー補給装
置は、トナーを収容したトナー収納容器を着脱自在にし
た構成のものは公知であり、例えば、特開平５−６１９
４号公報においては、トナー収納容器の着脱時は、トナ
ー収納容器と現像装置へのトナー導入部とを連通した状
態、即ち水平位置に保持した状態から、トナー収納容器
を着脱するための着脱位置へとトナー収納容器を回動さ
せる方式のトナー補給装置が開示されている。なお、こ
の回動動作はスペースを必要とするため、画像形成装置
本体の前側で行っている。また、特開平３−２８８２号
公報においては、トナー収納容器をその両端外側部に設
けた支点部を中心に回転可能に支持すると共に、少なく
とも何れか一方の支点部から回転力を伝える構成のトナ
ー補給装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトナー補給装置においては、トナー収納容器の着脱
は、トナー収納容器を画像形成装置本体の前側で回動さ
せる構成であり、これはトナー収納容器の交換性を重視
しているのであるが、その回動動作にかなりのスペース
を必要とし、近年の小型化の要求に反して装置本体が大
型化してしまうという問題点があった。また、回転時の
トナー飛散防止の点で有利な、一端側中央部にトナー吐
出口を形成したトナー収納容器を使用する場合、トナー
吐出口が中央にあるために、回転駆動手段の駆動を伝達
する方式が複雑になる。また、トナー収納容器他端側中
央部を支持するだけの機能を持つ軸部材を使用するのは
コスト高につながるという問題点もあった。そこで、こ
の発明は、上述した従来の問題点を解消して、省スペー
スでトナー収納容器の交換を容易に行うことができる、
低コストでコンパクト、簡単な構成のトナー補給装置を
提供することを課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは、請求項１では、筒状の容器本体の一端側中央部
にトナー吐出口を形成したトナー収納容器と、このトナ
ー吐出口から現像装置のトナー導入部へトナーを導入可
能な状態で、前記トナー収納容器を略水平向きに保持す
る容器保持手段と、この容器保持手段に保持された前記
トナー収納容器を前記筒の長手方向の中心軸の回りに回
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は、前記容器保持手段に保持さ
れた状態で、装置本体に対して、前記中心転軸方向に着
脱自在にされていることである。請求項２では、前記ト
ナー収納容器は、前記トナー吐出口を形成した一端側に
対して、他端中央部に凹部形状が設けられ、且つ前記回
転駆動手段は、前記凹部形状に係合して駆動を伝達する
ための係合部を有していることである。請求項３では、
前記トナー収納容器は、前記トナー吐出口を形成した一
端側に対して、他端中央部に凸部形状が設けられ、且つ
前記回転駆動手段は、前記凸部形状に係合して駆動を伝
達するための係合部を有していることである。

【０００５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１は、この発明に関わる画像形成装置を示し
ており、同図及び図２において、プロセスカートリッジ
４０内に、像担持体である感光体ドラム１が配置され、
この感光体ドラム１の周囲に近接あるいは接触して、感
光体ドラム１上に一様な電荷を帯電させる帯電ローラ
２、感光体ドラム１上を除電する除電光７、感光体ドラ
ム１上に静電潜像を形成するための図示しない露光手段
からのレーザ光３、感光体ドラム１上の静電潜像にトナ
ーを付着させる現像スリーブ４、トナー像を転写紙に転
写する転写ローラ５、感光体ドラム１上の残留トナーを
除去するクリーニングブレード６、クリーニングブレー
ド６で除去されたトナーを図示しないリサイクルトナー
搬送部ヘ搬送するトナー搬送コイル８が配置されてい
る。この現像スリーブ４は、内部に５極の磁石を配置し
た固定軸を有し、この外周面を非磁性のパイプ材で覆わ
れた構成で、当該スリーブに近接して、トナーの流入量
を規制するドクターブレード１０、現像剤を循環及び撹
拌させる撹拌スクリュー１１が配置されている。感光体
ドラム１、帯電ローラ２、現像スリーブ４等は、一体の
感光体回りケース４２に納められている。このプロセス
カートリッジ４０は、図３に示すような外観を呈してい
る。

【０００６】そして、図１に示すように、プロセスカー
トリッジ４０のトナー導入部１２には、トナー補給装置
４１が装着されており、このトナー補給装置４１は、受
け台１８及びトナーをトナー導入部１２に導くためのカ
バー２９に支持されていて、その内部には複数の押出し
部材１７を取り付けたボトル保持部材１６が矢印方向
に回転すべく、軸支されている。

【０００７】この構成において、感光体ドラム１は、除
電光７により除電され、表面電位が０〜１５０Ｖの基準
電位に平均化される。次に、帯電ローラ２によって帯電
され、表面電位が−1100Ｖ前後となる。次に、露光のレ
ーザ光３が照射された部分（画像部）は、表面電位が０
〜−２９０Ｖとなり、この画像部分の現像スリーブ４に
−８００Ｖ前後のバイアスがかけられているため、現像
スリーブ４上のトナーが付着する。トナー像が作られた
感光体ドラム１は回転移動し、図示しない給紙部より、
用紙先端部と画像先端部が転写ローラ５部で一致するよ
うなタイミングで転写紙が送られて、転写ローラ５部に
おいて、感光体ドラム１表面のトナー像が転写紙へ転写
される。この転写済み転写紙は、図示しない定着部へ送
られ、熱と圧力によりトナーが転写紙へ融着され、コピ
ーとして排出される。一方、感光体ドラム１上に残った
残留トナーは、クリーニングブレード６により掻き落さ
れた後、感光体ドラム１は除電光７により残留電荷が除
電されてトナーが除去され、再び次の作像工程へ移行す
る。以上が基本的な動きである。クリーニングブレード
６で回収されたトナーは、トナー搬送コイル８で搬送さ
れ、前記リサイクルトナー搬送部へ送られ、ここでリサ
イクルベルト９（図２参照）により現像装置撹拌部へ送
られ、トナーがリサイクルされる仕組みになっている。

【０００８】また、プロセスカートリッジ４０内の動作
については、現像スリーブ４が回転することで現像剤が
現像スリーブ４上を移動する。この現像剤は、キャリア
と言われる小さな鉄球とトナーより構成される２成分現
像剤である。現像剤を循環及び撹拌しているのが撹拌ス
クリュー１１で、これによりトナーが電荷を持ち、キャ
リアに付着して感光体ドラム１表面まで運ばれ、静電気
力の作用で感光体ドラム１へ付着可能となる。現像剤の
内、キャリアは循環しているが、トナーは感光体ドラム
１上の画像部分へ付着するので消費されるため、適宜補
給する必要がある。また、ドクターブレード１０で、現
像剤の流入量を規制することにより、現像剤の感光体ド
ラム１への供給量を一定にする。

【０００９】次に、トナー補給装置４１について説明す
る。図４に示すように、１３は回転駆動手段であって、
トナー補給装置４１を駆動させる駆動部であり、係合部
であるジョイント１３ｃ、スプリング１３ｄ、モータ１
３ｅ、及び軸を内臓したケース部から構成され、複写機
等の本体後側板３１（図５参照）に固定されている。１
４は、トナー収納容器（以後、トナーボトルと言う）で
あり、底部には突起部１４ａ及び１４ｂ（凸部形状）が
設けられている。１４ｂは、ジョイント１３ｃの凹部１
３ｂに入り、トナーボトル１４の底部を保持する機能を
果たし、１４ａは、同じくジョイント１３ｃの凸部側面
１３ａと嵌合して、トナーボトル１４を回転させるため
の突起である。この突起部１４ｂの高さＨは、突起１４
ａの高さｈより高くなるように（Ｈ＞ｈ）形成されてい
る。１６は、トナーボトル１４の頭部を保持するための
ボトル保持部材である。１７は、マイラー、あるいはゴ
ム等の弾性材料から成る押出し部材で、ボトル保持部材
１６と一体形成された一種のアジテータであるリブ１６
ａに両面テープ等で貼り付けられている。尚、この実施
例では押出し部材１７は４枚設けている。

【００１０】トナーボトル１４には、その内壁面に螺旋
状の突起部が設けられており、これを回転させることに
より、トナー吐出口１４ｄからトナーを吐出する。この
トナー吐出口１４ｄには、トナーを吐出するのを防ぐキ
ャップ１５が填め込まれている。ボトル保持部材１６の
内壁面に設けたリブ１６ｂは、トナーボトル１４に設け
た頭部平面部１４ｃに引っ掛かり、ボトル保持部材１６
とトナーボトル１４は一体的に回転する。

【００１１】また、２０はシール材、２１はキャップ１
５を摘んだり、離したりするコレットチャックで、円筒
ケース２２内に内臓され、ネジ２４によって軸部材２３
と一体とされている。２５はシール部材、２８は、コレ
ットチャック２１、円筒ケース２２、軸部材２３等の一
連の部品をトナーボトル１４側へ常に加圧するコイルバ
ネであり、これらの構成部品は、トナー補給装置４１の
受け台１８と一体的に形成された容器保持手段であるケ
ース１８ａ内に保持される。２６は、キャップ１５を開
閉栓するためのハンドルであり、軸部２６ｂがケース１
８ａの軸受部３２に入り、回転可能となる。

【００１２】また、２７は軸部材２３に設けられた穴２
３ａに入るスライド軸であり、ハンドル２６に設けられ
たカム部２６ａと接触しており、ハンドル２６の回転に
よりコレットチャック２１、円筒ケース２２、軸部材２
３の一連の部品をトナーボトル１４から離れる方向にス
ライドさせることができる。

【００１３】ケース１８ａに設けられ、受け台１８に支
持されたトナーボトル１４のトナー吐出口１４ｄから吐
出されるトナーをプロセスカートリッジ４０のトナー導
入部１２（図１参照）に連通させるための開口部１８ｃ
には、マイラーあるいはゴム等の弾性材料から成ってい
て、押出し部材１７の移動方向に直交する方向（水平方
向）に細長い角穴であるスリット穴１９ａを持つ弾性部
材１９が両面テープ等で貼り付けられている。このスリ
ット穴１９ａの開口面積の設定の仕方、即ち、スリット
穴１９ａの長さ（水平方向）と幅Ｋ（押出し部材１７の
移動方向、図１参照）を適宜設定するこにより、トナー
補給量を適量にしている。この実施例では、押出し部材
１７のスリット穴１９ａからの突出量が約１mmとなるよ
うに、押出し部材１７をリブ１６ａに貼り付けている。

【００１４】２９は、スリット穴１９ａから排出された
トナーをプロセスカートリッジ４０のトナー導入部１２
へ導くためのカバーであり、このカバー２９の下側には
開口部２９ａが設けられ、これが前記トナー導入部１２
の位置と対応している。このような構成のトナー補給装
置４１は、図５に示すように、本体前側板３０、本体後
側板３１に取り付けられた、図示しないガイド板により
保持されている。受け台１８と一体になっている１８ｂ
は、図示しない前側板に設けられた位置決め用のピンと
係合する穴であり、３３は、トナー補給装置４１のずれ
防止用のストッパであり、ここでは前記ガイド板に取り
付けられている。したがって、この実施例のトナー補給
装置４１は、ケース１８ａとこれに内臓されるボトル保
持部材１６等の可動部品とから成る機構部分と、この機
構部分に対して着脱可能なトナーボトル１４と、駆動部
１３とから構成されている。

【００１５】次に、トナー補給装置４１を装置本体へ着
脱するための構成について説明する。図６に示すよう
に、トナー補給装置４１は、ガイド板３６上を矢印Ｅ方
向に着脱可能とされており、ガイド板３６は本体前側板
３２と後側板３１にネジ固定されている。ピン３７は、
前側板３７に取り付けられており、ガイド板３６とトナ
ー補給装置４１の位置決めピンであり、トナー補給装置
４１の位置決め穴１８ｂに入る。尚、長穴１８ｃに入る
ピンも同様前側板３２に取り付けてあるが、ここでは図
示していない。ストッパ３３は、トナー補給装置４１を
装置本体から引き出した時の抜け止め用であり、板バネ
部３３ａの弾性によって受け台１８に押されて下方へ下
がる（矢印Ｆ方向）ことができ、ガイド板３６に溶接さ
れている。この時のトナー補給装置４１の引き抜き時の
抜け止め用に、受け台１８に段差４０、４１が、この段
差４０，４１が引っ掛かる切欠き部３８，３９がガイド
板３６にそれぞれ設けられている。

【００１６】上記構成において、先ず、トナー補給装置
４１のセット時の動作について説明する。図７に示すよ
うに、受け台１８をガイド板３６から引き出して、受け
台１８の段差４０，４１がガイド板３６の切欠き部３
８，３９に引っ掛かった状態になっている時に、トナー
を充填させたトナーボトル１４を、矢印Ｄに示すように
受け台１８上に置いてセットする。次にトナーボトル１
４をセットした状態でトナー補給装置４１を矢印Ｅ₁方
向へガイド板３６上を滑らせてセットしていく。これに
より、トナーボトル１４の底部の突起部１４ｂがジョイ
ント１３ｃの位置決め用の穴１３ｂに入って位置決めさ
れ、当該ボトル１４頭部はボトル保持部材１６とそれぞ
れ係合する。この時、ストッパ３３が受台１８の前面に
押さえることによりトナー補給装置４１のセットが完了
する。

【００１７】そして、図５に示すように、ハンドル２６
を矢印Ａ方向（下方向）に回動させると、カム部２６ａ
がスライド軸２７を、図８に示すように、矢印Ｃ方向に
引っ張ると共に、軸２３もＣ方向に移動し始め、コレッ
トチャック２１が円筒ケース２２の突起部２２ａに突き
当たるようになり、これに伴って、コレットチャック２
１が閉じ始めてキャップ１５を摘む。この状態で、さら
にＣ方向への移動が進むと、図９に示すように、コレッ
トチャック２１によってトナーボトル１４のキャップ１
５が取り外され、トナーボトル１４内のトナーがケース
１８ａ内に流出する（トナーボトル１４内のトナーが少
ない場合は、この時には流出しない）。この状態が、ト
ナー補給装置４１のセット完了の状態である。

【００１８】次に、トナー補給時の動作について説明す
る。トナー補給は、図２に示す透磁率測定センサ３４に
よりプロセスカートリッジ４０内のトナー濃度を検知
し、基準濃度以下になったら、図４及び図５に示す駆動
部１３が作動し、ジョイント１３ｃをＢ方向に回転させ
る。すると、ジョイント１３ｃがボトル底部の突起部１
４ａに嵌合し、トナーボトル１４が回転する。トナーボ
トル１４が回転すると、図９及び図１の矢印に示すよ
うに、トナーの吐出口５からトナーが吐出して、ケース
１８ａ内に溜る。それと同時にトナーボトル１４の回転
は、ボトル保持部材１６と一体のリブ１６ｂを介して当
該保持部材１６に伝達され、押出し部材１７がケース１
８ａの内壁面を摺動回転することにより、同図の矢印
に示すように、ケース１８ａ内に溜ったトナーを掻きあ
げる。この押出し部材１７が、弾性部材１９のスリット
穴１９ａを通過する時に、矢印に示すように、トナー
がスリット穴１９ａから押し出される。この時、押出し
部材１７がスリット穴１９ａから突き出される際に、ス
リット穴１９ａの端部や開口部１８ｃ端部近傍に溜った
トナーが押し出されることになる。押し出されたトナー
は、カバー２９内で落下し、カバー２９下側の開口部２
９ａを通って、図１の矢印に示すように、プロセスカ
ートリッジ４０のトナー導入部１２からプロセスカート
リッジ４０内にトナーが補給される。

【００１９】即ち、トナーボトル４が回転している時の
み、弾性部材１９よりトナーがトナー導入部１２へ押し
出されることにより、プロセスカートリッジ４０内へ補
給され、そのトナー濃度が一定に保たれる。トナーが無
くなった時等のトナー補給装置４１の取り外し方につい
て説明する。先ず、図５に示すように、ハンドル２６を
矢印Ａ方向とは逆に戻す。これによってトナーボトル１
４のキャップ１５を開栓する。次に図１０に示すよう
に、ストッパ３３を矢印Ｇ方向に押すと、トナー補給装
置４１に加わる力は、スプリング１３ｄのみになり、図
５に示す取外し方向（矢印Ｅ₂方向）に少しとびだす。
そこで、ハンドル２６を持ってトナー補給装置４１をそ
のまま矢印Ｅ₂方向に引き出し、トナーボトル４を取り
出す。

【００２０】次に、請求項２に基づく実施例について図
１１を参照して説明する。この実施例では、ジョイント
１３ｃ（図４参照）の代わりに、係合部である直径Ｓの
ジョイント４５を用い、その先端面には複数の凸部４５
ａが形成されている。トナーボトル１４の底部には直径
Ｓの凹部１４ｅ（凹部形状）の内側に複数のリブ１４ｆ
が設けられている。この構成において、トナーボトル１
４を受け台１８にセットして受け台１８を押し込んでい
くと、トナーボトル１４の底部の凹部１４ｅがジョイン
ト４５に係合して位置決めされる。そして、駆動部１３
が駆動する時には、ジョイント４５の凸部４５ａの側面
と凹部１４ｅのリブ１４ｆが当接して、駆動がトナーボ
トル１４に伝達される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１によれ
ば、トナー収納容器は、前記容器保持手段に保持された
状態で、装置本体に対して、前記中心軸方向に着脱自在
であるので、トナー収納容器の交換性を損なうことな
く、装置内のスペースを有効に使用することができ、装
置の小型化に寄与することができる。請求項２によれ
ば、前記トナー収納容器は、前記トナー吐出口を形成し
た一端側に対して、他端中央部に凹部形状が設けられ、
且つ前記回転駆動手段は、前記凹部形状に係合して駆動
を伝達するための係合部を有しているので、トナー収納
容器の位置決めと回転駆動の伝達の両方の機能を兼ね備
えることができる。また、回転駆動のトルクも低減する
ことができる。請求項３によれば、前記トナー収納容器
は、前記トナー吐出口を形成した一端側に対して、他端
中央部に凸部形状が設けられ、且つ前記回転駆動手段
は、前記凸部形状に係合して駆動を伝達するための係合
部を有しているので、請求項２と同様の効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に関わる実施例を示す画像形成装置の
全体概略構成図である。

【図２】この発明に関わる実施例を示すプロセスカート
リッジの内部構造の斜視図である。

【図３】図２のプロセスカートリッジの外観を示す斜視
図である。

【図４】この発明の実施例を示すトナー補給装置の各構
成部品の分解斜視図である。

【図５】図４のトナー補給装置をセットした状態を示す
斜視図である。

【図６】トナー収納容器の受け台と装置本体側のガイド
板を示す斜視図である。

【図７】受け台をガイド板から引き出した状態を示す斜
視図である。

【図８】トナー収納容器をトナー補給装置に装着した状
態を示す断面図である。

【図９】トナー収納容器内のトナーを容器保持手段内に
吐出させた状態を示す断面図である。

【図１０】トナー収納容器の引き出し時のストッパの解
除方法を示す説明図である。

【図１１】係合部とトナー収納容器底部の凹部形状を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１２トナー導入部１３回転駆動手段１３ｃ，４５係合部１４トナー収納容器１４ｄトナー吐出口１８ａ容器保持手段１４ｅ凹部形状１４ａ，１４ｂ凸部形状

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の容器本体の一端側中央部にトナー吐
出口を形成したトナー収納容器と、このトナー吐出口か
ら現像装置のトナー導入部へトナーを導入可能な状態
で、前記トナー収納容器を略水平向きに保持する容器保
持手段と、この容器保持手段に保持された前記トナー収
納容器を前記筒の長手方向の中心軸の回りに回転させる
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は、前記容器保持手段に保持された
状態で、装置本体に対して、前記中心軸方向に着脱自在
にさ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は、前記トナー吐出口
を形成した一端側に対して、他端中央部に凹部形状が設
けられ、且つ前記回転駆動手段は、前記凹部形状に係合
して駆動を伝達するための係合部を有していることを特
徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
【請求項３】前記トナー収納容器は、前記トナー吐出口
を形成した一端側に対して、他端中央部に凸部形状が設
けられ、且つ前記回転駆動手段は、前記凸部形状に係合
して駆動を伝達するための係合部を有していることを特
徴とする請求項１記載のトナー補給装置。