JP2008299260A - Toner container, and image forming device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置にトナーを補給するためのトナーコンテナとこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a toner container for supplying toner to a developing device and an image forming apparatus including the toner container.
電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置において現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化されるが、画像形成動作が繰り返されて現像装置内のトナー残量が少なくなると、トナーコンテナからトナーを補給する方式を採用した画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that adopts an electrophotographic system, an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is developed with toner as a developer in a developing device. There is known an image forming apparatus that employs a system that replenishes toner from a toner container when the image forming operation is repeated and the remaining amount of toner in the developing device is reduced. Patent Document 1).
ここで、トナーコンテナは、現像装置又は画像形成装置本体に着脱可能に装着され、トナー補給モータによって回転駆動されるトナー搬送スクリューによってトナーをトナー補給口まで搬送し、トナー補給口から現像装置にトナーを補給するものである。 Here, the toner container is detachably attached to the developing device or the image forming apparatus main body, conveys the toner to the toner replenishing port by a toner conveying screw that is rotationally driven by the toner replenishing motor, and the toner from the toner replenishing port to the developing device. To replenish.
ところで、特許文献2には、特にトナーとキャリア有する2成分現像剤を用いる現像装置にトナーを補給するトナーコンテナにおいて、トナー搬送スクリューの回転時間を一定に保ち、回転数を可変にして必要量のトナーを補給することによって、補給されたトナーと現像剤との攪拌スピードを増大させて現像剤濃度を均一に保つ技術が提案されている。
By the way, in
又、特許文献3には、2成分現像剤を用いる現像装置において、現像剤の透磁率によってトナー濃度を検知するトナー濃度センサーを、攪拌室のトナー搬送スクリューの近傍で,現像剤攪拌時に該トナー濃度センサーの検知面を流れる現像剤の流速が一定であり、且つ、その現像剤の流動が規則的であるような部位に配置することによって、現像剤の嵩密度変動に関わらず正確なトナー濃度制御を行うようにした現像装置が提案されている。
ところで、近年の画像形成装置の印字スピードの上昇に伴い、高濃度印字に必要なトナー量が増大するため、トナーコンテナのトナー搬送スクリューの外径が大きくなる傾向にある。 By the way, with the recent increase in printing speed of image forming apparatuses, the amount of toner required for high density printing increases, so the outer diameter of the toner conveying screw of the toner container tends to increase.
而して、トナー搬送スクリューは高いトナー搬送能力を有するものの、それ自体のスクリューリブの影響でトナー搬送量は詳細には脈動している。このため、印字率が低いトナー微量補給時にはトナー搬送スクリューの1回の動作が1回転以下となり、トナー補給量に大きなバラツキが発生するという問題があった。 Thus, although the toner conveying screw has a high toner conveying ability, the toner conveying amount pulsates in detail due to the influence of its own screw rib. For this reason, when a small amount of toner with a low printing rate is supplied, there is a problem that one operation of the toner conveying screw becomes one rotation or less, resulting in a large variation in the amount of toner supply.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、大量補給時及び微量補給時にも大きなバラツキなく必要量のトナーを正確に補給することができるトナーコンテナ及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a toner container capable of accurately replenishing a required amount of toner without large variation even when supplying a large amount or a small amount of replenishment. An object is to provide an image forming apparatus.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、内部にトナーを収容し、トナー補給モータによって回転駆動されるトナー搬送スクリューによってトナーをトナー補給口まで搬送するトナーコンテナにおいて、前記トナー搬送スクリューの径を前記トナー補給口を境として変え、トナー補給量に応じて前記トナー補給モータを正逆転させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記トナー搬送スクリューの正逆転の切り替えを印字率に基づいて行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the forward / reverse switching of the toner conveying screw is performed based on a printing rate.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記トナー補給口を前記搬送スクリューの軸方向中央よりも小径側にオフセットした位置に配置したことを特徴とする。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the toner replenishing port is disposed at a position offset to the smaller diameter side from the axial center of the conveying screw.
請求項4記載の発明は、画像形成装置に請求項1〜3の何れかに記載のトナーコンテナを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, the image forming apparatus includes the toner container according to any one of the first to third aspects.
請求項1記載の発明によれば、トナー搬送スクリューの径をトナー補給口を境として変え、トナー補給量に応じてトナー補給モータを正逆転させるようにしたため、大量補給時にはトナー搬送スクリューの大径側によって大量のトナーをトナー補給口まで搬送して現像装置に補給することができる。又、微量補給時にはトナー搬送スクリューを大量補給時とは逆方向に回転させ、該トナー搬送スクリューの小径側で微量のトナーをトナー補給口まで搬送して現像装置に補給することができる。このように、微量のトナーはトナー搬送スクリューの小径側で搬送されるため、トナー搬送スクリューの1回の動作が1回転以下となるということがなく、微量のトナーを補給する際でもトナー搬送スクリューは複数回回転し、補給量に大きなバラツキが発生することがない。 According to the first aspect of the present invention, the diameter of the toner conveying screw is changed with the toner replenishing port as a boundary, and the toner replenishing motor is rotated in the forward and reverse directions according to the toner replenishing amount. A large amount of toner can be conveyed to the toner supply port by the side and supplied to the developing device. Further, when supplying a small amount, the toner conveying screw can be rotated in the opposite direction to that when supplying a large amount, and a small amount of toner can be conveyed to the toner replenishing port on the small diameter side of the toner conveying screw and replenished to the developing device. In this way, since a small amount of toner is conveyed on the small diameter side of the toner conveying screw, one operation of the toner conveying screw does not become one rotation or less, and even when a small amount of toner is replenished, the toner conveying screw. Rotates a plurality of times so that there is no large variation in the replenishment amount.
従って、大量補給時及び微量補給時にも大きなバラツキなく必要量のトナーを正確に補給することができる。 Therefore, the required amount of toner can be accurately replenished without large variation even when supplying a large amount or a small amount.
請求項2記載の発明によれば、現像装置へのトナー補給量は、用紙の印字率に比例するため、この印字率によってトナー搬送スクリューの正逆転の切り替えを行い、印字率が所定値以下の場合にはトナー搬送スクリューの小径側で少量のトナーを搬送することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the toner replenishment amount to the developing device is proportional to the printing rate of the paper, the forward / reverse switching of the toner conveying screw is performed according to this printing rate, and the printing rate is below a predetermined value. In this case, a small amount of toner can be conveyed on the small diameter side of the toner conveying screw.
請求項3記載の発明によれば、トナー補給口をトナー搬送スクリューの軸方向中央よりも小径側にオフセットした位置に配置したため、微量補給時にトナー搬送スクリューの大径側によって反トナー補給口方向に搬送される大量のトナーの搬送距離が長くなり、この大量のトナーによるトナーコンテナ内の閉塞が防がれる。 According to the third aspect of the present invention, since the toner replenishing port is disposed at a position offset to the small diameter side from the axial center of the toner conveying screw, the toner conveying screw is moved in the direction opposite to the toner replenishing port by the large diameter side of the toner conveying screw. The transport distance of a large amount of toner to be transported becomes long, and the toner container is prevented from being blocked by the large amount of toner.
請求項4記載の発明によれば、トナーコンテナによって必要量のトナーが現像装置に大きなバラツキなく正確に補給されるため、所定濃度のトナー画像を安定的に得ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since a necessary amount of toner is accurately replenished to the developing device without a large variation by the toner container, a toner image having a predetermined density can be stably obtained.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[画像形成装置]
図1は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a side sectional view of a laser beam printer as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
図示のレーザビームプリンタ1においては、箱状の本体(筐体)2の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ3が設けられている。そして、本体2の前面(図1の右側が前方)上部には開閉可能な手差しトレイ4が設けられており、この手差しトレイ4とその奥の本体2内に回転可能に設けられた手差し給紙ローラ5は手差し給紙部6を構成している。 而して、レーザビームプリンタ1は、本体2内に設けられた搬送路Lに沿って記録材である用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであって、前記搬送路Lは、側面視略L字状を成して前記排紙トレイ3へと延びている。
In the illustrated
又、レーザビームプリンタ1は、本体2の下部に設けられたカセット給紙部7と、該カセット給紙部7上方の本体2内の略中央部に設けられた画像形成部8と、該画像形成部8の後方に配された定着部9と、該定着部9上方の本体2の上面に設けられた凹状の排紙部10を備えている。
The
上記カセット給紙部7は、上面が開放された矩形箱状の給紙カセット11内に複数枚の用紙を積層収容するとともに、給紙カセット11内の用紙を1枚ずつ取り出すピックローラ12と、取り出された用紙を搬送路Lへと送り出す一対のカセット給紙ローラ13を備えており、搬送路Lには、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部8へと供給するレジストローラ14が設けられている。
The cassette sheet feeding unit 7 stacks and stores a plurality of sheets in a rectangular box-shaped
前記画像形成部8は、手差し給紙部6又はカセット給紙部7から供給された用紙に画像を形成するものであって、本体2内の略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム15と、その周囲に配置された帯電器16、現像装置17、転写ローラ18及びクリーニング装置19と、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット(LSU)20等を備えている。尚、現像装置17には、本発明に係るトナーコンテナ21が着脱可能に装着されているが、このトナーコンテナ21の詳細については後述する。
The image forming unit 8 forms an image on a sheet supplied from the manual sheet feeding unit 6 or the cassette sheet feeding unit 7, and is an image carrier disposed rotatably at a substantially central portion in the
又、前記定着部9は、画像形成部8において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する定着ローラ22と加圧ローラ23を備えている。
The fixing unit 9 is for fixing the toner image transferred to the sheet in the image forming unit 8 to the sheet, and includes a
更に、前記排紙部10は、定着部9においてトナー像が定着された用紙を本体2外へと排出するためのものであって、搬送路Lの末端に設けられた一対の排紙ローラ24と、搬送路Lを搬送される用紙を前記排紙ローラ24へと案内する縦リブ状の複数の搬送ガイドリブ25及び本体2外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ3を備えている。
Further, the paper discharge unit 10 is for discharging the paper on which the toner image is fixed in the fixing unit 9 to the outside of the
次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ1の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
例えばパーソナルコンピュータ(パソコン)等の端末から当該レーザビームプリンタ1にプリント開始信号が送信されると、画像形成部8においては、感光ドラム15が不図示の駆動手段によって図1の矢印方向(時計方向)に回転駆動され、その表面が帯電器16によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット20から出力されて感光ドラム15上に照射されると、該感光ドラム15上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム15上に形成された静電潜像は、現像装置17によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。尚、現像によって現像装置17内のトナーが消費され、その残量が一定値以下になると前記トナーコンテナ21から現像装置17にトナーが補給される。
For example, when a print start signal is transmitted to the
ところで、カセット給紙を行う場合、カセット給紙部7の給紙カセット11内に収容された用紙は、ピックローラ12によって最上位のものから1枚ずつピックアップされ、180°方向が反転されつつ給紙ローラ13によってレジストローラ14へと搬送される。
By the way, when cassette feeding is performed, the sheets stored in the
レジストローラ14においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム15上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部8へと供給される。
In the
画像形成部8においては、感光ドラム15と転写ローラ18との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ18によって感光ドラム15に押し付けられながら搬送されることによって、その表面(転写面)に感光ドラム15上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部9へと搬送され、この定着部9において定着ローラ22と加圧ローラ23によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム15の表面に残留するトナー(転写残トナー)はクリーニング装置19によって除去される。
In the image forming unit 8, the sheet supplied to the transfer nip between the
而して、定着部9にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送路Lを上方へと搬送され、搬送ガイドリブ25に沿って排紙ローラ24へと導かれ、排紙ローラ24によって本体2上部の排紙トレイ3に排出されて積載され、一連の画像形成動作が完了する。
Thus, the sheet on which the toner image is fixed on the surface by the fixing unit 9 is conveyed upward along the conveyance path L, guided to the sheet discharge roller 24 along the
尚、ユーザーが手差しで給紙する場合には、手差し給紙部6の手差しトレイ4上にセットされた用紙が手差し給紙ローラ5によってレジストローラ14へと供給され、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙に画像が形成される。
[トナーコンテナ]
次に、本発明に係るトナーコンテナ21の詳細を図2〜図4に基づいて説明する。
When the user manually feeds the paper, the paper set on the manual tray 4 of the manual paper feeder 6 is supplied to the
[Toner container]
Next, details of the
図2は本発明に係るトナーコンテナと現像装置の断面図、図3はトナーコンテナの内部構造を示す斜視図、図4は図3の部分拡大斜視図である。 2 is a sectional view of the toner container and the developing device according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the toner container, and FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of FIG.
図2に示す現像装置17の現像容器26の前記感光ドラム15に対向する開口部には、図2の示す垂直方向に長い現像剤担持体である現像ローラ27が回転可能に配されており、現像容器26内にはトナーが収容されており、このトナーは図2の紙面垂直方向に長い2本の撹拌部材28,29の回転によって撹拌される。又、現像容器26の側部には、該現像容器26内のトナー残量を検知するためのトナーセンサ30が設けられている。
A developing
上記現像装置17の上部には、前記トナーコンテナ21が着脱可能に装着されている。このトナーコンテナ21においては、コンテナ容器31内に補給用のトナーが収容されており、このトナーは、コンテナ容器31内で撹拌部材32によって撹拌されつつ、回転するトナー搬送スクリュー33によってトナー補給口34へと搬送され、トナー搬送スクリュー33から現像装置17の現像容器26内に補給される。
The
ここで、トナー搬送スクリュー33は、図3に示す正逆転可能なトナー補給モータ35によって回転駆動され、その外周の一部には円筒状のトナーシャッタ36が回動可能に装着されている。そして、図4に示すように、コンテナ容器31の底部のトナー搬送スクリュー33の下方の部位には矩形孔状の前記トナー補給口34が形成されている。尚、前記トナーシャッタ36は、トナー補給口34をトナーコンテナ21の現像装置17への着脱動作に連動して開閉するものであって、トナーコンテナ21を現像装置17から取り外すとトナー補給口34を閉じてトナーのトナー補給口34からの漏れを防ぎ、トナーコンテナ21を現像装置17に装着すると、その動作に連動するレバー37(図3参照)によってトナー補給口34を開いてトナーコンテナ21から現像装置17へのトナーの補給を可能にする。
Here, the
而して、本実施の形態は、図4に示すように、トナー搬送スクリュー33の径をトナー補給口34を境として大小の2種類に変え、該トナー搬送スクリュー33に大径部33Aと小径部33Bを形成するとともに、トナー補給量に応じてトナー補給モータ35を正逆転させることを特徴とする。ここで、トナー補給口34は、搬送スクリュー33の軸方向中央よりも小径側にオフセットした位置に配置されており、従って、トナー搬送スクリュー33の大径部33Aの長さは小径部33Bの長さよりも長く設定されている。
Thus, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the diameter of the
ところで、トナーコンテナ21から現像装置17へのトナー補給量は、用紙の印字率からトナー消費量を割り出し、そのトナー消費量をトナー搬送スクリュー33の回転時間に換算することによって決定されるが、この決定は用紙1枚毎になされる。そして、トナー搬送スクリュー33の正逆転の切り替えを印字率に基づいて行うようにしている。
Incidentally, the toner replenishment amount from the
ここで、用紙1枚の印字率(%)とトナー補給量(mg/枚)との関係を表1に示す。 Here, Table 1 shows the relationship between the printing rate (%) of one sheet and the toner supply amount (mg / sheet).
又、微量補給時にはトナー搬送スクリュー33を正転させ、該トナー搬送スクリュー33の小径部33Bで微量のトナーをトナー補給口34まで図3の矢印b方向に搬送して現像装置17に補給するようにしている。このように、微量のトナーはトナー搬送スクリュー33の小径部33Bで搬送されるため、トナー搬送スクリュー33の1回の動作が1回転以下となるということがなく、微量のトナーを補給する際でもトナー搬送スクリュー33は複数回回転し、補給量に大きなバラツキが発生することがない。
Further, when supplying a small amount of toner, the
従って、本実施の形態に係るトナーコンテナ21によれば、大量補給時及び微量補給時にも大きなバラツキなく必要量のトナーを現像装置17に正確に補給することができる。
Therefore, according to the
又、本実施の形態では、トナー補給口34をトナー搬送スクリュー33の軸方向中央よりも小径部33B側にオフセットした位置に配置したため、微量補給時にトナー搬送スクリュー33の大径部33Aによって図3の矢印b方向に搬送される大量のトナーの搬送距離が長くなり、この大量のトナーによるコンテナ容器31内の閉塞が防がれる。
Further, in the present embodiment, the
そして、図1に示すレーザビームプリンタ1においては、トナーコンテナ21によって必要量のトナーが現像装置17に大きなバラツキなく正確に補給されるため、所定濃度のトナー画像が安定的に得られる。
In the
尚、以上は本発明を特にレーザビームプリンタ及びこれに備えられたトナーコンテナに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置等の他の任意の画像形成装置及びこれに備えられたトナーコンテナに対しても同様に適用可能であることは勿論である。 In the above description, the present invention has been described with respect to a laser beam printer and a toner container provided in the laser beam printer. However, the present invention is not limited to a printer, and may be any other image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile machine. Of course, the present invention can be similarly applied to a toner container provided in the toner container.
1 レーザビームプリンタ(画像形成装置)
2 プリンタ本体
3 排紙トレイ
4 手差しトレイ
5 手差し給紙ローラ
6 手差し給紙部
7 カセット給紙部
8 画像形成部
9 定着部
10 排紙部
11 給紙カセット
12 ピックローラ
13 給紙ローラ
14 レジストローラ
15 感光ドラム
16 帯電器
17 現像装置
18 転写ローラ
19 クリーニング装置
20 レーザスキャナユニット(LSU)
21 トナーコンテナ
22 定着ローラ
23 加圧ローラ
24 排紙ローラ
25 搬送ガイドリブ
26 現像容器
27 現像ローラ
28,29 撹拌部材
30 トナーセンサ
31 コンテナ容器
32 撹拌部材
33 トナー搬送スクリュー
33A トナー搬送スクリューの大径部
33B トナー搬送スクリューの小径部
34 トナー補給口
35 トナー補給モータ
36 トナーシャッタ
37 レバー
L 搬送路
1 Laser beam printer (image forming device)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トナー搬送スクリューの径を前記トナー補給口を境として変え、トナー補給量に応じて前記トナー補給モータを正逆転させることを特徴とするトナーコンテナ。 In a toner container that contains toner therein and conveys toner to a toner replenishing port by a toner conveying screw that is rotationally driven by a toner replenishing motor.
A toner container, wherein the diameter of the toner conveying screw is changed with the toner supply port as a boundary, and the toner supply motor is rotated in the forward and reverse directions according to the toner supply amount.
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US8811859B2 (en) | 2011-07-27 | 2014-08-19 | Ricoh Company, Ltd. | Developer container, development device, process unit, and image forming apparatus |
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