JP2010032754A - Toner supply container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる、可撓性の撹拌羽根を有するトナー攪拌部材を備えたトナー供給容器に関するものである。 The present invention relates to a toner supply container including a toner stirring member having a flexible stirring blade, which is used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer.
従来、電子写真方式の複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置においては、画像形成装置の現像部にトナー供給口からトナーを供給するトナー供給容器が備えられており、このトナー供給容器内には、容器内のトナーをトナー供給口まで搬送するためにトナー攪拌部材が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and laser printers are provided with a toner supply container that supplies toner from a toner supply port to a developing unit of the image forming apparatus. A toner stirring member is provided for transporting the toner in the container to the toner supply port.
トナー攪拌部材としては、合成樹脂製シート等の可撓性部材をトナー収納スペース内に回転自在に設けたものがあり、可撓性部材が回転して収納スペースの内壁を摺擦することで収納スペース内のトナーが攪拌され、トナー供給口までトナーが搬送されるようになっている。また、特許文献1に開示されているように、トナー攪拌部材を、所定の間隙をあけて爪部が回転軸方向に並設された形状とし、更にトナー収納部の内壁に接する部分を回転軸方向の中央側に傾斜させた形状とすることにより、容器内に残留するトナーをトナー供給口側に寄せて有効利用するようにしたものも提案されている。
As the toner stirring member, there is a member in which a flexible member such as a synthetic resin sheet is rotatably provided in the toner storage space, and the flexible member rotates and rubs against the inner wall of the storage space. The toner in the space is agitated, and the toner is conveyed to the toner supply port. Further, as disclosed in
しかしながら、上記のような従来の攪拌部材及びトナー供給容器によれば、トナー攪拌部材が回転してトナーを搬送するとき、トナー攪拌部材に加わるトナー圧が大きいため、トナー攪拌部材を高トルクで回転させなければならなかった。また、特許文献1のように爪部を有するトナー撹拌部材においては、爪部を小さく構成することによって回転トルクの低減が可能であるが、トナー撹拌部材の強度が失われ、トナー圧によって破損するおそれがあった。
However, according to the conventional stirring member and toner supply container as described above, when the toner stirring member rotates and conveys the toner, the toner pressure applied to the toner stirring member is large, so the toner stirring member is rotated at a high torque. I had to let it. Further, in the toner stirring member having a claw portion as in
そこで、特許文献2には、トナー供給容器等の内部に回転自在に設けられた可撓性部材(撹拌羽根)からなり、可撓性部材の回転軸に直交する方向における縁部がトナー搬送用の先端部とされると共に、この縁部から回転軸に向けてスリットが複数形成され、これらスリットで仕切られた領域の少なくとも1つの内部に穴が設けられることによって、当該スリットで仕切られた領域におけるトナー搬送用の先端部の両端が、回転軸に取り付けられる可撓性部材基縁部に支持されている撹拌部材及びトナー供給容器が開示されている。また、スリットで区切られた領域のうち、少なくとも回転軸方向両端部の領域に回転軸方向端部側の剛性が高くなるような穴を形成することにより、可撓性部材がトナーを中央側に寄せる方向に変形することも記載されている。
特許文献2の方法によれば、攪拌部材の強度を維持したままで低トルクによる回転を可能とし、容器内端部に残留するトナーの有効利用が可能となるものの、可撓性部材の撓み量を多くとった場合はスリットで区切られた領域(舌片)の変形方向が逆転し、回転軸方向端部側が中央側よりも大きく撓むことがあった。そのため、攪拌部材がトナーを外側に寄せる方向に作用してしまい、容器内部のトナーをトナー供給口に効率良く供給できなくなる場合があった。
According to the method of
本発明は、上記問題点に鑑み、撹拌羽根に形成される舌片の撓み方向を常に一定に維持することにより、容器内部のトナーを効率良く供給できるトナー供給容器を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a toner supply container that can efficiently supply toner inside a container by always maintaining the bending direction of a tongue piece formed on a stirring blade constant. .
上記目的を達成するために本発明は、トナーを収納するトナー収納部と、該トナー収納部内に回転可能に設けられる回転軸及び該回転軸に固定される可撓性の撹拌羽根から成り、該撹拌羽根の回転軸に直交する方向における先端部から回転軸に向けてスリットが複数形成され、これらスリットで仕切られた矩形状の舌片の少なくとも1つの内部に穴が設けられたトナー攪拌部材と、を備え、前記舌片が前記トナー収納部の内壁面を摺擦してトナーを撹拌、搬送するトナー供給容器において、前記舌片の回転軸方向端部側の撓み量をδ1、回転軸方向中央側の撓み量をδ2とするとき、前記舌片に設けられた穴の形状及び配置を調整することにより、常にδ1<δ2の関係が成り立つようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a toner storage portion for storing toner, a rotation shaft rotatably provided in the toner storage portion, and a flexible stirring blade fixed to the rotation shaft, A toner stirring member in which a plurality of slits are formed from the tip in the direction orthogonal to the rotation axis of the stirring blade toward the rotation axis, and a hole is provided in at least one of the rectangular tongue pieces partitioned by the slits; In the toner supply container in which the tongue piece rubs and rubs the inner wall surface of the toner storage portion to stir and convey the toner, the amount of deflection of the tongue piece on the end side in the rotation axis direction is δ1, and the rotation axis direction When the amount of deflection on the center side is δ2, the relationship of δ1 <δ2 is always established by adjusting the shape and arrangement of the holes provided in the tongue piece.
また本発明は、上記構成のトナー供給容器において、前記穴の形状が、前記舌片の回転軸方向中央側に偏った先端部側に向けて広がる三角形状であり、以下の条件式(1)を満たすことを特徴としている。
L^4<La^3+3La^2・Lb ・・・(1)
ただし、
L:回転軸に直交する方向の舌片の長さ、
La:回転軸に直交する方向の穴の最大長さ、
Lb:回転軸に直交する方向の穴から舌片の先端部までの長さ、
である。
Further, according to the present invention, in the toner supply container having the above-described configuration, the shape of the hole is a triangular shape that spreads toward a tip end side that is biased toward the center in the rotation axis direction of the tongue piece, and the following conditional expression (1) It is characterized by satisfying.
L ^ 4 <La ^ 3 + 3La ^ 2 · Lb (1)
However,
L: the length of the tongue piece in the direction perpendicular to the rotation axis,
La: the maximum length of the hole in the direction perpendicular to the rotation axis,
Lb: the length from the hole perpendicular to the rotation axis to the tip of the tongue,
It is.
また本発明は、上記構成のトナー供給容器において、前記穴が、前記舌片の回転軸方向端部側から中央側に亘って連続して形成されており、前記舌片を回転軸に直交する直線により回転軸方向端部側の領域S1と回転軸方向中央側の領域S2に等分割したとき、以下の条件式(2)及び(3)を満たすことを特徴としている。
La1^3+3La1^2・Lb1<La2^3+3La2^2・Lb2 ・・・(2)
L01<R ・・・(3)
ただし、
La1:領域S1の最も回転軸方向端部寄りにおける回転軸に直交する方向の穴の長さ、
Lb1:領域S1の最も回転軸方向端部寄りにおける回転軸に直交する方向の穴から舌片の先端部までの長さ、
La2:領域S2の最も回転軸方向中央寄りにおける回転軸に直交する方向の穴の長さ、
Lb2:領域S2の最も回転軸方向中央寄りにおける回転軸に直交する方向の穴から舌片の先端部までの長さ、
L01:領域S1における舌片の基縁部から穴までの最大距離、
R:回転軸からトナー収納部の内壁面までの距離、
である。
According to the present invention, in the toner supply container having the above-described configuration, the hole is formed continuously from the rotation axis direction end portion side to the center side of the tongue piece, and the tongue piece is orthogonal to the rotation axis. It is characterized by satisfying the following conditional expressions (2) and (3) when equally dividing into a region S1 on the end side in the rotation axis direction and a region S2 on the center side in the rotation axis direction by a straight line.
La1 ^ 3 + 3La1 ^ 2 · Lb1 <La2 ^ 3 + 3La2 ^ 2 · Lb2 (2)
L01 <R (3)
However,
La1: the length of the hole in the direction perpendicular to the rotation axis closest to the end in the rotation axis direction of the region S1,
Lb1: the length from the hole in the direction orthogonal to the rotation axis closest to the rotation axis direction end of the region S1 to the tip of the tongue piece,
La2: the length of the hole in the direction orthogonal to the rotation axis in the region S2 closest to the center in the rotation axis direction,
Lb2: the length from the hole in the direction orthogonal to the rotation axis closest to the center of the rotation axis direction in the region S2 to the tip of the tongue piece,
L01: the maximum distance from the base edge of the tongue piece to the hole in the region S1,
R: distance from the rotating shaft to the inner wall surface of the toner storage unit,
It is.
また本発明は、上記構成のトナー供給容器において、前記穴の形状が、前記舌片内において回転軸方向端部側の先端部近傍から回転軸方向中央側の回転軸近傍に向かって傾斜したスリット状であることを特徴としている。 According to the present invention, in the toner supply container having the above-described configuration, the slit has a shape in which the shape of the hole inclines from the vicinity of the tip on the end side in the rotation axis direction toward the vicinity of the rotation axis on the center side in the rotation axis direction. It is characterized by the shape.
本発明の第1の構成によれば、トナー攪拌部材の回転時には、スリットによって区切られた各舌片において常に回転軸方向端部側が先に回転し、中央部側が後から回転するため、各舌片の先端はトナー収納部内のトナーを中央側に寄せ集める方向に撓むことになる。従って、トナー収納部の回転軸方向両端部に残留するトナーを有効に利用することができる。 According to the first configuration of the present invention, at the time of rotation of the toner stirring member, the end portion in the rotation axis direction always rotates first and the central portion side rotates later on each tongue piece defined by the slit. The tip of the piece bends in the direction in which the toner in the toner storage unit is gathered to the center side. Accordingly, the toner remaining at both ends of the toner storage portion in the rotation axis direction can be effectively used.
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成のトナー供給容器において、舌片に形成された穴の形状を、舌片の回転軸方向中央側に偏った先端部側に向けて広がる三角形状とし、舌片の長さと穴の寸法及び配置とが条件式(1)を満たすことにより、常に回転軸方向端部側の撓み量を回転軸方向中央側の撓み量よりも小さくすることができる。 Further, according to the second configuration of the present invention, in the toner supply container of the first configuration, the shape of the hole formed in the tongue piece is set to the tip end side that is biased toward the center side in the rotation axis direction of the tongue piece. When the length of the tongue piece and the size and arrangement of the holes satisfy the conditional expression (1), the amount of bending at the end in the direction of the rotation axis is always greater than the amount of bending at the center in the direction of the rotation axis. Can be small.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第1の構成のトナー供給容器において、舌片の回転軸方向端部側から中央側に亘って連続する穴を形成し、舌片を回転軸に直交する直線により回転軸方向端部側の領域S1と回転軸方向中央側の領域S2に等分割したとき、穴の寸法及び配置が条件式(2)、(3)を満たすことにより、常に領域S1側の撓み量を領域S2側の撓み量よりも小さくすることができる。 Further, according to the third configuration of the present invention, in the toner supply container of the first configuration, the hole that continues from the rotation shaft direction end side to the center side of the tongue piece is formed, and the tongue piece is rotated. When equally dividing into a region S1 on the rotation axis direction end side and a region S2 on the rotation axis direction center side by a straight line orthogonal to the axis, the size and arrangement of the holes satisfy the conditional expressions (2) and (3), The amount of deflection on the region S1 side can always be made smaller than the amount of deflection on the region S2 side.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第3の構成のトナー供給容器において、舌片内に回転軸方向端部側の先端部近傍から回転軸方向中央側の回転軸近傍に向かって傾斜したスリット状の穴を形成すると常に条件式(2)を満たすため、L01とRとの関係が条件式(3)を満たすように設計するだけで、常に回転軸方向端部側の撓み量を回転軸方向中央側の撓み量よりも小さくすることができる。 Further, according to the fourth configuration of the present invention, in the toner supply container of the third configuration described above, the inside of the tongue piece extends from the vicinity of the front end portion on the rotation axis direction end side to the vicinity of the rotation axis on the rotation axis direction center side. If the slit-like hole inclined at all times satisfies the conditional expression (2), it is always designed so that the relationship between L01 and R satisfies the conditional expression (3). The amount can be made smaller than the amount of deflection on the center side in the rotation axis direction.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明のトナー供給容器を備えた画像形成装置の概略断面図である。図1において、100は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置100では、コピー動作を行う場合、複合機本体2内の画像形成部3において、帯電ユニット4により図中のA方向に回転する小径の感光体ドラム5が一様に帯電され、画像読取部6で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット(レーザ走査ユニット等)7からのレーザビームにより感光体ドラム5上に静電潜像が形成され、現像ユニット8により静電潜像に現像剤(以下、トナーという)が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット8へのトナーの供給はトナーコンテナ9から行われる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus provided with a toner supply container of the present invention. In FIG. 1,
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム5に向けて、用紙が給紙機構10から用紙搬送路11及びレジストローラ対12を経由して画像形成部3に搬送され、この画像形成部3において転写ローラ13(画像転写部)により感光体ドラム5の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム5から分離され、定着ローラ対14aを有する定着部14に搬送されてトナー像が定着される。定着部14を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路15に送られて、用紙搬送路15の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構21、22によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、用紙搬送路16に送られて両面コピーされた後に)、第1排出トレイ17a、第2排出トレイ17bから成る用紙排出部に排出される。
The sheet is conveyed from the
また、図示しないが、感光体ドラム5の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置18の下流側に設けられている。さらに、給紙機構10は、複合機本体2に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット10a、10bと、その上方に設けられる手差し給紙機構(バイパスユニット)10cとを備えてなり、これらは用紙搬送路11によって感光体ドラム5及び現像ユニット8等からなる画像形成部3に繋がっている。画像読取部6の上端にはコンタクトガラス上に載置される原稿を押さえて保持する開閉可能なプラテン(原稿押さえ)24が設けられている。
Although not shown, a static elimination device that removes residual charges on the surface of the photosensitive drum 5 is provided on the downstream side of the
用紙搬送路15は、具体的には、定着ローラ対14aの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路(図1では右方向に分岐する経路)は第1排出トレイ17aに連通するように構成されている。そして、他方の経路(図1では左方向に分岐する経路)は搬送ローラ対19を経由して上下に分岐し、一方の経路(図1では左方向に分岐する経路)は第2排出トレイ17bに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路(図1では下方向に分岐する経路)は用紙搬送路16に連通するように構成されている。
Specifically, the
次に、本発明のトナーコンテナ9について図2及び図3を参照して説明する。図2はトナーコンテナを下方から見た斜視図、図3はトナーコンテナ内部の概略を示す側面断面図である。なお、図3は図2の紙面奥側から見た状態を示している。ケーシング(筐体)30はトナーを貯留する容器であり、内部は仕切壁31によってトナー供給部33とトナー収納部35とに分離されている。トナー供給部33には、現像ユニット8(図1参照)にトナーを供給するためのトナー供給口37が中央部近傍に設けられており、トナー供給部33内のトナーをトナー供給口37まで搬送するために、螺旋形状の羽根を有するスパイラル部材40が回転自在に設けられている。
Next, the
トナー収納部35には、トナー収納部35内のトナーを撹拌するとともにトナー供給部33にトナーを搬送するトナー撹拌部材41が設けられている。トナー撹拌部材41は、回転軸42と、回転軸42に固定された攪拌羽根43とから構成されている。回転軸42の一端はトナー収納部35の外側面に突出し、駆動源からの駆動力を回転軸42に伝達する駆動カップリング44及びギヤ45が設けられている。ギヤ45はアイドルギヤ47を介してスパイラル部材40の駆動入力ギヤ49と連結されている。
The
トナーコンテナ9内のトナー搬送動作について説明すると、印刷開始時には、トナー撹拌部材41が図3において矢印B方向に回転する。これにより、トナー収納部35内のトナーが攪拌され、特に、トナー収納部35の底部に溜まっているトナーが攪拌羽根43による内壁の摺擦によって掻き出されて隣接するトナー供給部33に搬送されていく。トナー供給部33においては、スパイラル部材40の回転によってトナーがトナー供給口37まで搬送される。そしてトナー供給口37から現像ユニット8にトナーが供給される。
The toner conveying operation in the
図4は、本発明のトナーコンテナに用いられる第1実施形態の攪拌羽根の平面図である。攪拌羽根43は、可撓性を有する部材、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂性シート又はフィルム等で構成される。攪拌羽根43の基縁部43aは回転軸42(図3参照)に取り付けられ、先端部43bがトナー収納部35(図3参照)の内壁面を摺擦してトナーを掻き出すようになっている。この攪拌羽根43には、先端部43bから回転軸に直交する方向に延びるスリット50が複数形成され、スリット50で区切られた舌片51には穴52が形成されている。スリット50を設けることによって、攪拌羽根43が回転したとき、スリット50で区切られた舌片51毎に柔軟に湾曲するようになる。
FIG. 4 is a plan view of the stirring blade of the first embodiment used in the toner container of the present invention. The stirring
そして、トナー攪拌部材41の回転時には、穴52により各舌片51において回転軸方向端部側の先端部43bが先に回転し、中央側の先端部43bが後から回転するため、トナー収納部35の両端部に残留するトナーが中央部側に寄せられる。また、攪拌部材37に穴52を形成したことによって、穴52以外の部分に接触するトナーのみがトナー供給部33に搬送される。つまり、一定量のトナーを確実に搬送しながら攪拌部材37にかかるトナー圧を軽減することができる。
When the
図5は、図4の回転軸方向左側に配置された舌片の拡大図である。本実施形態では、回転軸方向中央側(図5の右側)に偏った先端部43b側に向けて広がる逆三角形状の穴52が各舌片51に形成されている。なお、舌片51の長さをL、回転軸に直交する方向の穴52の最大長さをLa、穴52から先端部43bまでの長さをLbとする。
FIG. 5 is an enlarged view of a tongue piece arranged on the left side in the rotation axis direction of FIG. 4. In the present embodiment, each
ここで、舌片51及び穴52の寸法と舌片51の撓み量との関係について検討する。長さL、幅b、厚さhの、平面視矩形状の片持ち梁の先端に集中荷重Wが加えられた場合、片持ち梁の撓み量δは次の一般式で表される。
δ=β・WL^3/EI
ただし、
β:撓み係数(片持ち集中の場合1/3)、
E:ヤング率、
I:断面二次モーメント(=b・h^3/12)、
である。
Here, the relationship between the dimension of the
δ = β · WL ^ 3 / EI
However,
β: Deflection coefficient (1/3 for cantilever concentration),
E: Young's modulus
I: sectional moment of inertia (= b · h ^ 3/12),
It is.
いま、舌片51の撓み量を図5の穴なし部分(ハッチング部分)及び穴開き部分に分けて計算により求める場合、計算を簡単にするために穴なし部分を図6(a)、穴開き部分を図6(b)のようにモデル化したものについて考える。
Now, when the bending amount of the
穴なし部分については、梁の幅をb、梁の長さをLとすると、梁の先端に行くほど幅bが小さくなるため、断面二次モーメントは梁の長さLに反比例する。従って穴なし部分の断面二次モーメントはI/Lで表される。これを撓み量の一般式に代入すると、穴なし部分の撓み量δ1は、
δ1=β・WL^3/E(I/L)
で表される。β・W/EIをC1とおくと、δ1=C1L^4となり、撓み量δ1はLの4乗に比例する。
As for the portion without a hole, if the width of the beam is b and the length of the beam is L, the width b becomes smaller toward the end of the beam, so that the cross-sectional second moment is inversely proportional to the length L of the beam. Therefore, the cross-sectional second moment of the holeless portion is expressed by I / L. Substituting this into the general equation for the amount of deflection, the amount of deflection δ1 of the holeless portion is
δ1 = β · WL ^ 3 / E (I / L)
It is represented by If β · W / EI is C 1 , then δ1 = C 1 L ^ 4, and the deflection amount δ1 is proportional to the fourth power of L.
一方、穴開き部分の撓み量δ2は、穴の部分の撓み量δaと穴から先端までの撓み量δbとを加算したものとなる。穴の部分の撓み量δaは、穴の長さをLa、β・W/EIをC2とすると、
δa=C2La^3
となる。また、穴から先端までの部分の変形は極めて少なく、穴の部分以外は変形しないと考えられるため、穴から先端までの長さをLbとすると、穴から先端までの撓み量δbはLbに先端部の傾きを乗じて求められる。先端部の傾きは穴の部分の撓みf(δa)に対する接線の傾きf′(δa)で表されるから、
δb=f′(δa)・Lb=3C2La^2・Lb
となる。従って、穴開き部分の撓み量δ2は、
δ2=δa+δb=C2(La^3+3La^2・Lb)
で表される。
On the other hand, the deflection amount δ2 of the hole opening portion is obtained by adding the deflection amount δa of the hole portion and the deflection amount δb from the hole to the tip. The amount of deflection δa of the hole portion is expressed as follows, where the length of the hole is La and β · W / EI is C 2 :
δa = C 2 La ^ 3
It becomes. In addition, since the deformation from the hole to the tip is very small and it is considered that the portion other than the hole is not deformed. If the length from the hole to the tip is Lb, the deflection amount δb from the hole to the tip is Lb. It is obtained by multiplying the inclination of the part. Since the inclination of the tip is expressed by the inclination f ′ (δa) of the tangent to the deflection f (δa) of the hole portion,
δb = f ′ (δa) · Lb = 3C 2 La ^ 2 · Lb
It becomes. Therefore, the amount of deflection δ2 of the perforated portion is
δ2 = δa + δb = C 2 (La ^ 3 + 3La ^ 2 · Lb)
It is represented by
舌片51において、常に回転軸方向端部側(穴なし部分)の先端部43bが先に回転し、回転軸方向中央側(穴開き部分)の先端部43bが後から回転するためには、穴なし部分の撓み量δ1が常に穴開き部分の撓み量δ2よりも小さくなければならない。ここで、図7に示すように、撹拌羽根43の撓み量δは、集中荷重W及び舌片51の幅bに関係なく回転軸42からトナー収納部35の内壁面までの距離Rと、舌片51の長さL及び断面形状(ここでは穴の最大長さLa及び穴から先端までの長さLb)との関係で決まる。また、撓み係数βは一定であり、穴なし部分と穴開き部分とでヤング率E及び厚さhも等しいから、δ1及びδ2を比較する際に係数C1、C2は無視できることになる。
In the
従って、条件式(1)
L^4<La^3+3La^2・Lb ・・・(1)
を満たすようにL、La及びLbを決定すれば、舌片51の撓み量は常に回転軸方向中央側が大きくなり、トナー収納部35の両端部のトナーを中央側に寄せて有効に利用することができる。
Therefore, conditional expression (1)
L ^ 4 <La ^ 3 + 3La ^ 2 · Lb (1)
If L, La, and Lb are determined so as to satisfy the above, the amount of deflection of the
図8は、舌片の長さLと撓み量δとの関係を、穴なし部分と穴開き部分とに分けて示したグラフである。穴なし部分の撓み量δ1を実線で、穴開き部分の撓み量δ2を破線で示す。なお、ここでは舌片51の長さLが20mmからトナー収納部35の内壁面に接触するものとし、舌片51の長さLと幅bとが等しいものとした。また、穴52から先端までの長さLbは穴52の回転軸方向中央側の長さ(最大長さ)Laの1/3とした。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the length L of the tongue piece and the deflection amount δ, divided into a holeless portion and a hole opening portion. The bending amount δ1 of the holeless portion is indicated by a solid line, and the bending amount δ2 of the hole opening portion is indicated by a broken line. Here, it is assumed that the length L of the
図8から、Lが40mmを超えると撓み量δ1が撓み量δ2を上回り、回転軸方向端部側と中央側とで撓みが逆転している。そのため、この例ではLが40mmを超えない範囲に設定すれば良いことがわかる。 From FIG. 8, when L exceeds 40 mm, the deflection amount δ1 exceeds the deflection amount δ2, and the deflection is reversed between the end portion side and the center side in the rotation axis direction. Therefore, in this example, it can be seen that L may be set in a range not exceeding 40 mm.
図9は、本発明のトナーコンテナに用いられる第2実施形態の攪拌羽根の平面図であり、図10は、図9の回転軸方向左側に配置された舌片の拡大図である。トナーコンテナ9の内部構造及び撹拌羽根43の基本的な構成については、図3及び図4に示した第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
FIG. 9 is a plan view of the stirring blade of the second embodiment used in the toner container of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged view of a tongue piece arranged on the left side in the rotation axis direction of FIG. The internal structure of the
本実施形態では、回転軸方向端部側(図9の左側)の先端部43b近傍から回転軸方向中央側(図9の右側)の回転軸42近傍(基縁部43a)に向かって傾斜したスリット状の穴52が各舌片51に形成されている。これにより、第1実施形態と同様に、トナー攪拌部材41の回転時には、スリット50によって区切られた各舌片51において回転軸方向端部側(図10の回転軸に直交する直線Oの左側)の先端部43bが先に回転し、中央側(直線Oの右側)の先端部43bが後から回転するため、トナー収納部35の両端部に残留するトナーが中央側に寄せられる。
In the present embodiment, it is inclined from the vicinity of the
いま、舌片51の撓み量を、図10の回転軸方向端部側の領域S1及び中央部側の領域S2に分けて計算により求める場合、各領域S1、S2は第1実施形態の穴開き部分と同様に考えられるため、図6(b)のようにモデル化することができる。このとき、各領域S1、S2における回転軸に直交する方向の穴の長さをLa1、La2、穴から先端までの長さをLb1、Lb2、β・W/EIをC3とすると、各領域S1、S2の撓み量δ1、δ2は、
δ1=C3La1^3+3C3La1^2・Lb1
δ2=C3La2^3+3C3La2^2・Lb2
で表される。
Now, when the bending amount of the
δ1 = C 3 La1 ^ 3 + 3C 3 La1 ^ 2 · Lb1
δ2 = C 3 La2 ^ 3 + 3C 3 La2 ^ 2 · Lb2
It is represented by
図10に示すように、各領域S1、S2内のLb1、Lb2は一定ではないが、各領域S1、S2の撓み量に最も影響を及ぼすのは、領域S1においては回転軸方向端部(図の左側)寄りのLb1であり、領域S2においては回転軸方向中央(図の右側)寄りのLb2であると考えられる。そこで、ここでは領域S1の最も回転軸方向端部寄りにおける穴の長さをLa1、穴から先端部までの長さをLb1とし、領域S2の最も回転軸方向中央寄りにおける穴の長さをLa2、穴から先端部までの長さをLb2とする。 As shown in FIG. 10, Lb1 and Lb2 in each of the regions S1 and S2 are not constant, but the region S1 has the greatest influence on the amount of deflection of the regions S1 and S2. Lb1 that is closer to the left side of FIG. 2 and is considered to be Lb2 that is closer to the center in the rotational axis direction (right side in the drawing) in the region S2. Therefore, here, the length of the hole in the region S1 closest to the end in the rotation axis direction is La1, the length from the hole to the tip is Lb1, and the length of the hole in the region S2 closest to the center in the rotation axis is La2. The length from the hole to the tip is Lb2.
従って、条件式(2)
La1^3+3La1^2・Lb1<La2^3+3La2^2・Lb2 ・・・(2)
を満たすようにLa1、Lb1及びLa2、Lb2を決定すれば、舌片51の撓み量は常に回転軸方向中央側が大きくなり、トナーを中央側に寄せて有効に利用することができる。ここで、図10のようにスリット状の穴52を回転軸方向端部側(図9の左側)の先端部43bからから回転軸方向中央側(図9の右側)の基縁部43aに向かって傾斜するように形成した場合はLa1=La2、Lb1<Lb2となるため、常に条件式(2)の関係が成り立つ。
Therefore, conditional expression (2)
La1 ^ 3 + 3La1 ^ 2 · Lb1 <La2 ^ 3 + 3La2 ^ 2 · Lb2 (2)
If La1, Lb1, La2, and Lb2 are determined so as to satisfy the above condition, the amount of deflection of the
図11は、舌片の長さLと撓み量δとの関係を、領域S1と領域S2とに分けて示したグラフである。領域S1の撓み量δ1を実線で、領域S2の撓み量δ2を破線で示す。なお、ここでは舌片51の長さLが20mmからトナー収納部35の内壁面に接触するものとし、領域S1における穴から先端までの長さLb1は穴の長さLaの1/3、領域S2における穴から先端までの長さLb2は穴の長さLaの3倍とした。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the length L of the tongue piece and the deflection amount δ separately for the region S1 and the region S2. The deflection amount δ1 of the region S1 is indicated by a solid line, and the deflection amount δ2 of the region S2 is indicated by a broken line. Here, it is assumed that the length L of the
図11から、舌片51の長さLが変化しても、常にδ1はδ2を上回っているため、穴52の形状としては、第1実施形態の逆三角形状よりも、本実施形態の斜めスリット形状の方が有効であることがわかる。ただし、領域S1における舌片51の基縁部43aから穴52までの最大距離L01が回転軸42からトナー供給部35の内壁面までの距離R以上である場合、舌片51は第1実施形態と同様の形状になり、領域S1の撓み量δ1も第1実施形態の式(=C1L^4)で表される。そのため、舌片の長さLに関係なく条件式(2)が成り立つのは条件式(3)
L01<R ・・・(3)
を満たす場合に限られる。
From FIG. 11, even if the length L of the
L01 <R (3)
Limited to satisfy.
なお、ここでは穴52の形状を回転軸方向端部側の先端部43b近傍から回転軸方向中央側の基縁部43aに向かって傾斜したスリット状とした場合について説明したが、穴52は、舌片51の回転軸方向端部側から中央側に亘って連続しており、且つ条件式(2)及び(3)を満たす他の形状であっても良い。他の形状としては、例えば図12(a)に示すような台形状や、図12(b)に示すようなクランク形状等が挙げられる。
Here, the case where the shape of the
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では撹拌羽根43の各舌片51全てに穴52を形成しているが、一つ以上の舌片51に穴52が形成されていれば良い。なお、容器端部のトナーを中央に寄せるためには少なくとも両端の舌片51に穴52を形成しておくことが好ましい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, the
また、ここではトナー供給容器として現像ユニット8にトナーを供給するトナーコンテナ9について説明したが、感光体ドラム5にトナーを供給する現像ユニット8であっても良い。さらに、本発明のトナー供給容器が搭載される画像形成装置としては、図1に示したデジタル複合機に限らず、カラー複写機やモノクロ及びカラープリンタ、ファクシミリ等の、他の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
Although the
本発明は、トナーを収納するトナー収納部と、該トナー収納部内に回転可能に設けられる回転軸及び該回転軸に固定される可撓性の撹拌羽根から成り、該撹拌羽根の回転軸に直交する方向における先端部から回転軸に向けてスリットが複数形成され、これらスリットで仕切られた矩形状の舌片の少なくとも1つの内部に穴が設けられたトナー攪拌部材と、を備え、舌片がトナー収納部の内壁面を摺擦してトナーを撹拌、搬送するトナー供給容器において、舌片の回転軸方向中端部側の撓み量をδ1、回転軸方向中央側の撓み量をδ2とするとき、舌片に設けられた穴の形状及び配置を調整することにより、常にδ1<δ2の関係が成り立つようにしたものである。 The present invention includes a toner storage portion that stores toner, a rotation shaft that is rotatably provided in the toner storage portion, and a flexible stirring blade fixed to the rotation shaft, and is orthogonal to the rotation shaft of the stirring blade. A toner stirring member having a plurality of slits formed from the tip in the direction toward the rotation axis and having a hole formed in at least one of the rectangular tongues partitioned by the slits, In a toner supply container that stirs and conveys toner by rubbing the inner wall surface of the toner storage unit, the amount of deflection of the tongue piece at the middle end in the rotational axis direction is δ1, and the amount of deflection at the center side of the rotational axis is δ2. At this time, the relationship of δ1 <δ2 is always established by adjusting the shape and arrangement of the holes provided in the tongue piece.
これにより、穴の形成された舌片は常に回転軸方向端部側が先に回転し、中央側が後から回転するため、トナー収納部の回転軸方向両端部に残留するトナーを中央側に寄せ集めて有効に利用可能なトナー供給容器を提供することができる。 As a result, the tongue having the hole is always rotated first at the end in the direction of the rotation axis, and the center side is rotated later, so that the toner remaining at both ends in the direction of the rotation axis of the toner storage unit is gathered toward the center. Thus, a toner supply container that can be effectively used can be provided.
穴の形状を舌片の回転軸方向中央側に偏った先端部側に向けて広がる三角形状とした場合、舌片及び穴の寸法が条件式(1)を満たすように設計すれば、常に回転軸方向端部側の撓み量を回転軸方向中央側の撓み量よりも小さくすることができる。 If the shape of the hole is a triangular shape that spreads toward the tip side that is biased toward the center of the rotation axis of the tongue, it will always rotate if the dimensions of the tongue and hole satisfy the conditional expression (1). The amount of bending on the axial end side can be made smaller than the amount of bending on the central side in the rotational axis direction.
また、舌片の回転軸方向端部側から中央側に亘って連続する穴を形成した場合、舌片及び穴の寸法が条件式(2)、(3)を満たすように設計すれば、常に回転軸方向端部側の撓み量を回転軸方向中央側の撓み量よりも小さくすることができる。穴の形状を回転軸方向端部側の先端部近傍から回転軸方向中央側の回転軸近傍に向かって傾斜したスリット状とすれば常に条件式(2)を満たすため、撹拌羽根の設計の自由度が大きくなる。 In addition, when a hole that is continuous from the rotation axis direction end side to the center side of the tongue piece is formed, if the dimensions of the tongue piece and the hole satisfy the conditional expressions (2) and (3), The amount of deflection on the end side in the rotation axis direction can be made smaller than the amount of deflection on the center side in the rotation axis direction. If the hole shape is a slit that is inclined from the vicinity of the tip end on the rotation axis direction end side toward the rotation axis center side of the rotation axis direction, the conditional expression (2) is always satisfied. The degree is increased.
9 トナーコンテナ(トナー供給容器)
33 トナー供給部
35 トナー収納部
37 トナー供給口
40 スパイラル部材
41 トナー撹拌部材
42 回転軸
43 撹拌羽根
43a 基縁部
43b 先端部
50 スリット
51 舌片
52 穴
100 画像形成装置
9 Toner container (toner supply container)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該トナー収納部内に回転可能に設けられる回転軸及び該回転軸に固定される可撓性の撹拌羽根から成り、該撹拌羽根の回転軸に直交する方向における先端部から回転軸に向けてスリットが複数形成され、これらスリットで仕切られた矩形状の舌片の少なくとも1つの内部に穴が設けられたトナー攪拌部材と、を備え、
前記舌片が前記トナー収納部の内壁面を摺擦してトナーを撹拌、搬送するトナー供給容器において、
前記舌片の回転軸方向端部側の撓み量をδ1、回転軸方向中央側の撓み量をδ2とするとき、前記舌片に設けられた穴の形状及び配置を調整することにより、常にδ1<δ2の関係が成り立つようにしたことを特徴とするトナー供給容器。 A toner storage section for storing toner;
A rotation shaft provided rotatably in the toner storage portion and a flexible stirring blade fixed to the rotation shaft, and a slit is formed from a tip portion in a direction orthogonal to the rotation shaft of the stirring blade toward the rotation shaft. A plurality of formed toner stirring members each having a hole formed in at least one of the rectangular tongue pieces partitioned by the slits;
In the toner supply container in which the tongue piece rubs and rubs the inner wall surface of the toner storage unit to stir and convey the toner,
When the deflection amount on the end side in the rotation axis direction of the tongue piece is δ1, and the deflection amount on the center side in the rotation axis direction is δ2, by adjusting the shape and arrangement of the holes provided in the tongue piece, δ1 is always adjusted. A toner supply container in which a relationship of <δ2 is established.
L^4<La^3+3La^2・Lb ・・・(1)
ただし、
L:回転軸に直交する方向の舌片の長さ、
La:回転軸に直交する方向の穴の最大長さ、
Lb:回転軸に直交する方向の穴から舌片の先端部までの長さ、
である。 The shape of the hole is a triangular shape that spreads toward the tip end side that is biased toward the center in the rotational axis direction of the tongue piece, and satisfies the following conditional expression (1). Toner supply container.
L ^ 4 <La ^ 3 + 3La ^ 2 · Lb (1)
However,
L: the length of the tongue piece in the direction perpendicular to the rotation axis,
La: the maximum length of the hole in the direction perpendicular to the rotation axis,
Lb: the length from the hole perpendicular to the rotation axis to the tip of the tongue,
It is.
La1^3+3La1^2・Lb1<La2^3+3La2^2・Lb2 ・・・(2)
L01<R ・・・(3)
ただし、
La1:領域S1の最も回転軸方向端部寄りにおける回転軸に直交する方向の穴の長さ、
Lb1:領域S1の最も回転軸方向端部寄りにおける回転軸に直交する方向の穴から舌片の先端部までの長さ、
La2:領域S2の最も回転軸方向中央寄りにおける回転軸に直交する方向の穴の長さ、
Lb2:領域S2の最も回転軸方向中央寄りにおける回転軸に直交する方向の穴から舌片の先端部までの長さ、
L01:領域S1における舌片の基縁部から穴までの最大距離、
R:回転軸からトナー収納部の内壁面までの距離、
である。 The hole is formed continuously from the rotation axis direction end side to the center side of the tongue piece, and the tongue piece rotates with the region S1 on the rotation axis direction end side by a straight line orthogonal to the rotation axis. 2. The toner supply container according to claim 1, wherein the following conditional expressions (2) and (3) are satisfied when equally divided into the axially central region S <b> 2.
La1 ^ 3 + 3La1 ^ 2 · Lb1 <La2 ^ 3 + 3La2 ^ 2 · Lb2 (2)
L01 <R (3)
However,
La1: the length of the hole in the direction perpendicular to the rotation axis closest to the end in the rotation axis direction of the region S1,
Lb1: the length from the hole in the direction orthogonal to the rotation axis closest to the rotation axis direction end of the region S1 to the tip of the tongue piece,
La2: the length of the hole in the direction orthogonal to the rotation axis in the region S2 closest to the center in the rotation axis direction,
Lb2: the length from the hole in the direction orthogonal to the rotation axis closest to the center of the rotation axis direction in the region S2 to the tip of the tongue piece,
L01: the maximum distance from the base edge of the tongue piece to the hole in the region S1,
R: distance from the rotating shaft to the inner wall surface of the toner storage unit,
It is.
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