JP2011033706A - Developer supply container - Google Patents
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Abstract
Description
画像形成装置に内装された現像装置に現像剤を補給するべく画像形成装置の装置本体内に着脱可能に装着される現像剤補給容器に関するものである。 The present invention relates to a developer supply container that is detachably mounted in a main body of an image forming apparatus so as to supply a developer to a developing device built in the image forming apparatus.
従来、特許文献1に記載されているような、画像形成装置の装置本体に着脱可能に装着される現像剤補給容器としてのトナーカートリッジ(特許文献1では現像剤補給手段)が知られている。このトナーカートリッジは、画像形成装置に内装された現像装置にトナー(現像剤)を補給するためのものであり、容量の大きいメイン容器と、このメイン容器に接続された容量は小さいが現像装置に対する現像剤補給機能を備えたサブ容器とからなっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a toner cartridge (developer replenishing means in Patent Document 1) as a developer replenishing container that is detachably attached to an apparatus main body of an image forming apparatus as described in Patent Document 1 is known. This toner cartridge is for replenishing toner (developer) to the developing device built in the image forming apparatus. The main container having a large capacity and the capacity connected to the main container are small, but the And a sub-container having a developer replenishment function.
前記サブ容器は、長尺の搬送パイプを有し、この搬送パイプ内に長手方向へ延びる補給スクリューが内装されている。補給スクリューは、駆動手段の駆動で軸心回りに回転する。この回転によって搬送パイプ内を搬送されたトナーは、搬送パイプの先端の補給孔を介し、現像装置の受取孔から当該現像装置内へ補給される。 The sub-container has a long conveying pipe, and a replenishing screw extending in the longitudinal direction is housed in the conveying pipe. The replenishing screw rotates around the axis by the drive of the driving means. The toner transported in the transport pipe by this rotation is replenished into the developing device from the receiving hole of the developing device through the replenishing hole at the tip of the transport pipe.
ところで、特許文献1に記載のトナーカートリッジにあっては、サブ容器に内装された補給スクリューの螺旋羽根の螺旋ピッチが全長に亘って一定に設定されているため、補給スクリューの単位時間当たりのトナー搬送量は、その全長に亘って一定になっている。 By the way, in the toner cartridge described in Patent Document 1, since the helical pitch of the helical blades of the replenishment screw installed in the sub-container is set constant over the entire length, the toner per unit time of the replenishment screw The transport amount is constant over the entire length.
従って、前記一定のトナー搬送量に対応し得るように搬送パイプの補給孔の大きさを寸法設定しておくことにより、サブ容器内に充分な量のトナーが存在する場合にはサブ容器から現像装置への単位時間当たりのトナー補給量は一定になり、特に問題が生じることはない。 Therefore, by setting the size of the replenishment hole of the transport pipe so as to correspond to the constant toner transport amount, when a sufficient amount of toner is present in the sub container, the development from the sub container is performed. The amount of toner replenished per unit time to the apparatus is constant, and no particular problem occurs.
これに対し、サブ容器内のトナーが、補給スクリューの高さレベルの位置にまで下降したとき以降の現像装置に対する単位時間当たりのトナーの補給量は、トナーのレベルが漸次低くなっていくことに応じて順次低下していくことになる。 On the other hand, when the toner in the sub-container is lowered to the height level position of the replenishing screw, the toner replenishment amount per unit time for the developing device after that becomes lower gradually. It will gradually decrease accordingly.
そして、トナーの補給量が順次低下していくと、これに連動して現像装置から感光体ドラムへのトナーの供給量も漸次少なくなっていく虞がある。従って、サブ容器内のトナーがなくなる直前には、感光体ドラムの周面に適正なトナー像を形成させることが困難になり、結果として画像不良が生じる虞がある。 As the toner replenishment amount gradually decreases, the toner supply amount from the developing device to the photosensitive drum may gradually decrease in conjunction with this. Accordingly, it is difficult to form an appropriate toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum immediately before the toner in the sub-container runs out, and as a result, there is a possibility that an image defect may occur.
本発明は、従来のかかる状況に鑑みなされたものであり、容器本体内が空になる直前まで単位時間当たりの予め設定された現像剤補給量を確保することができ、これによって画像形成装置における画像形成処理に不具合の生じることがないようにすることができる現像剤補給容器を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a conventional situation, and can ensure a preset developer replenishment amount per unit time until immediately before the inside of the container body is emptied. An object of the present invention is to provide a developer supply container capable of preventing the occurrence of problems in image forming processing.
かかる目的を達成するべくなされた本発明に係る現像剤補給容器は、現像剤を収容する容器本体と、前記容器本体内の底面に設けられた現像剤を補給するための補給口と、前記容器本体内の底面に沿い前記補給口を含むように設けられた搬送路と、前記搬送路内に配設され現像剤を前記補給口へ向けて搬送する搬送スクリューと、を備え、前記搬送スクリューは、現像剤の搬送方向において前記補給口の直前に位置する第1領域と、前記第1領域より上流側の第2領域とを含み、前記第1領域の現像剤搬送能力が、前記第2領域の現像剤搬送能力より小さく設定されていることを特徴とするものである(請求項1)。 The developer supply container according to the present invention, which has been made to achieve the above object, includes a container main body for storing the developer, a supply port for supplying the developer provided on the bottom surface of the container main body, and the container. A conveying path provided along the bottom surface of the body so as to include the replenishing port, and a conveying screw disposed in the conveying path to convey the developer toward the replenishing port. A first region located immediately before the replenishing port in the developer transport direction, and a second region upstream of the first region, wherein the developer transport capability of the first region is the second region. It is characterized by being set to be smaller than the developer conveying ability of the first aspect (claim 1).
かかる構成によれば、第2領域の搬送能力の方が第1領域の現像剤搬送能力より大きく設定されているため)、第2領域の搬送スクリューによって第1領域へ向かわされた現像剤は、その全てが第1領域の搬送スクリューによって搬送されない。結果として搬送し切れなかった現像剤が、容器本体における第1領域に対応した部分およびその直上流側に滞留するようになる。 According to such a configuration, since the transport capability of the second region is set larger than the developer transport capability of the first region), the developer directed to the first region by the transport screw of the second region is Not all of them are conveyed by the conveying screw in the first region. As a result, the developer that has not been transported stays in the portion corresponding to the first region in the container main body and the upstream side thereof.
従って、容器本体内の現像剤が第2領域の搬送スクリューの高さ位置より下位になるまで減少したときには、第2領域の搬送スクリューの周りおよび下流端側に現像剤が堆積した状態になっている。 Therefore, when the developer in the container body decreases until it becomes lower than the height position of the conveying screw in the second region, the developer is deposited around the conveying screw in the second region and on the downstream end side. Yes.
この状態で搬送スクリューの駆動回転が行われることにより、堆積した現像剤がなくなるまで第1領域の搬送スクリューによる補給量は減少することなく、設定された現像剤の補給量が確保される。 By carrying out driving rotation of the conveying screw in this state, the set amount of developer replenishment is ensured without decreasing the amount of replenishment by the conveying screw in the first region until there is no accumulated developer.
上記構成において、前記搬送スクリューは、前記搬送路に沿って配設されるスクリュー軸と、前記スクリュー軸に同心で付設されたスパイラルフィンとを備え、前記第1領域のスパイラルフィンの径寸法は、前記第2領域のスパイラルフィンの径寸法より小さく設定されていることが好ましい(請求項2)。 In the above configuration, the transport screw includes a screw shaft disposed along the transport path, and a spiral fin concentrically attached to the screw shaft, and the diameter dimension of the spiral fin in the first region is: It is preferable that the second region is set to be smaller than the diameter dimension of the spiral fin.
かかる構成によれば、第1領域のスパイラルフィンの径寸法が第2領域のスパイラルフィンの径寸法より小さく設定されていることにより、第2領域のスパイラルフィンの現像剤に対する押圧面積が第1領域のスパイラルフィンのそれより大きくなるため、結果として第1領域のスパイラルフィンの搬送能力は第2領域のスパイラルフィンの搬送能力より小さくなる。 According to such a configuration, the radial size of the spiral fin in the first region is set to be smaller than the radial size of the spiral fin in the second region, so that the pressing area of the spiral fin in the second region against the developer is the first region. As a result, the conveying capacity of the spiral fins in the first region is smaller than that of the spiral fins in the second region.
上記構成において、前記搬送スクリューは、前記搬送路に沿って配設されるスクリュー軸と、前記スクリュー軸に同心で付設されたスパイラルフィンとを備え、前記第1領域のスパイラルフィンの螺旋ピッチは、前記第2領域のスパイラルフィンの螺旋ピッチより小さく設定されていることが好ましい(請求項3)。 In the above configuration, the conveying screw includes a screw shaft disposed along the conveying path, and a spiral fin concentrically attached to the screw shaft, and the helical pitch of the spiral fin in the first region is: It is preferable that the pitch is set smaller than the spiral pitch of the spiral fins in the second region.
かかる構成によれば、第1領域のスパイラルフィンの螺旋ピッチが第2領域のスパイラルフィンの螺旋ピッチより小さく設定されていることにより、同一の回転量で現像剤を第2領域のスパイラルフィンの方が第1領域のスパイラルフィンより長く移動させることができるため、結果として第1領域のスパイラルフィンの搬送能力は第2領域のスパイラルフィンの搬送能力より小さくなる。 According to such a configuration, the spiral pitch of the spiral fins in the first region is set to be smaller than the spiral pitch of the spiral fins in the second region, so that the developer is fed to the spiral fins in the second region with the same rotation amount. Can be moved longer than the spiral fins in the first region. As a result, the transport capability of the spiral fins in the first region is smaller than the transport capability of the spiral fins in the second region.
上記構成において、前記搬送スクリューは、前記搬送路に沿って配設されるスクリュー軸と、前記スクリュー軸に同心で付設されたスパイラルフィンとを備え、前記第1領域のスパイラルフィンには、前記スクリュー軸の軸心方向に延びる水平フィンが付設されていることが好ましい(請求項4)。 The said structure WHEREIN: The said conveyance screw is provided with the screw axis | shaft arrange | positioned along the said conveyance path, and the spiral fin concentrically attached to the said screw axis | shaft, The spiral fin of the said 1st area | region has the said screw It is preferable that a horizontal fin extending in the axial direction of the shaft is attached.
かかる構成によれば、第1領域のスパイラルフィンにスクリュー軸の軸心方向に延びる水平フィンが付設されていることにより、第1領域の搬送スクリューに到達した現像剤は、水平フィンによって搬送方向への移動が抑制されるため、第1領域のスパイラルフィンの搬送能力は第2領域のスパイラルフィンの搬送能力より小さくなる。 According to this configuration, since the horizontal fin extending in the axial direction of the screw shaft is attached to the spiral fin in the first region, the developer that has reached the transport screw in the first region is moved in the transport direction by the horizontal fin. The movement capacity of the spiral fins in the first area is smaller than the conveyance capacity of the spiral fins in the second area.
本発明に係る現像剤補給容器によれば、現像剤は、第2領域の搬送スクリューの下流端側に堆積する状態を形成させることができる。従って、この状態で搬送スクリューの駆動回転が継続されることにより、堆積した現像剤がなくなるまで第1領域の搬送スクリューによる単位時間当たりの補給量は減少することなく、設定された現像剤の補給量を確保することができる。 According to the developer supply container of the present invention, it is possible to form a state where the developer accumulates on the downstream end side of the conveying screw in the second region. Therefore, by continuing the driving rotation of the conveying screw in this state, the replenishment amount per unit time by the conveying screw in the first region does not decrease until the accumulated developer is exhausted, and the set developer replenishment is performed. The amount can be secured.
よって、従来のように、搬送スクリューの搬送能力が長手方向で一定に設定されていた場合には、容器本体内の現像剤が搬送スクリューの高さ位置より下位になった後、搬送量が漸減するような不都合が生じるが、本発明においてはそのような不都合が生じる余地がなく、容器本体内が完全に空になるまで現像剤を安定した状態で画像形成装置に補給することができる。 Therefore, when the conveying ability of the conveying screw is set to be constant in the longitudinal direction as in the prior art, the conveying amount gradually decreases after the developer in the container body becomes lower than the height position of the conveying screw. However, in the present invention, there is no room for such inconvenience, and the developer can be replenished to the image forming apparatus in a stable state until the inside of the container body is completely emptied.
その結果、不安定なトナーの補給に起因して画像形成装置が適正な画像形成処理を行い得なくなるような不都合の発生を防止することができる。 As a result, it is possible to prevent an inconvenience that the image forming apparatus cannot perform an appropriate image forming process due to unstable toner replenishment.
図1は、本発明に係るトナーカートリッジ(現像剤補給容器)が適用された画像形成装置の一実施形態の内部構造の概要を説明するための正面断面視の説明図である。なお、図1においてX方向を右左方向といい、特に−Xを右方、+Xを左方という。本実施形態においては、画像形成装置10として、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像形成処理を行うプリンタを例として挙げている。
FIG. 1 is an explanatory front sectional view for explaining an outline of an internal structure of an embodiment of an image forming apparatus to which a toner cartridge (developer supply container) according to the present invention is applied. In FIG. 1, the X direction is referred to as the right / left direction, in particular, −X is referred to as the right side, and + X is referred to as the left side. In the present embodiment, the
図1に示すように、画像形成装置10は、箱形を呈した装置本体11内に外部機器からの画像情報に基づき画像形成処理を施す画像形成部12と、この画像形成部12によって形成され、用紙Pに転写された画像に定着処理を施す定着部13と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部14とが内装されているとともに、当該装置本体11の上部に定着処理後の用紙Pが排出される用紙排出部15が形成されることによって構成されている。
As shown in FIG. 1, an
前記装置本体11の上面適所には、用紙Pの出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するための各種のキー等が設けられている。
At an appropriate position on the upper surface of the apparatus
前記画像形成部12は、所定の画像形成処理によって用紙貯留部14から給紙された用紙Pにカラー画像を形成させるものである。本実施形態では、上流側(図1における紙面の左側)から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット12Mと、シアン色の現像剤を用いるシアン用ユニット12Cと、イエロー色の現像剤を用いるイエロー用ユニット12Yと、ブラック色の現像剤を用いるブラック用ユニット12Kとが備えられている。
The
そして、前記各ユニット12M,12C,12Y,12Kには、感光体ドラム121および現像装置122がそれぞれ備えられている。感光体ドラム121は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像(可視像)を形成させるためのものである。そして、各感光体ドラム121は、図1において時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置122から中継経路29を介してトナーTの供給を受ける。各現像装置122には、装置本体11内の転写ベルト125の上方位置にそれぞれ対応して配設された各トナーカートリッジ(現像剤補給容器)20から対応した中継経路29を介して現像剤が補給される。
Each of the
かかる各現像装置122は、図1に示すように、転写ベルト125を介して対応した各トナーカートリッジ20の略直下位置にそれぞれ配設されている。このような現像装置122は、図2に示すように、ケーシング122aの前方側壁部材122bに形成されたトナーTを受け入れるための受入口122cを有し、トナーカートリッジ20の後述の補給口31から導出されたトナーTは、中継経路29を介し受入口122cを通って現像装置122のケーシング122a内に補給される。このケーシング122a内へ補給されたトナーTは、その底部に並設された一対の搬送攪拌部材122dによって攪拌されつつ循環移動される。そして、循環移動しているトナーTの一部がマグネットローラ122eによって汲み上げられ、現像ローラ122fを介して感光体ドラム121の周面に挙窮される。
As shown in FIG. 1, each developing
なお、本実施形態においては、現像剤としてトナーTとキャリアとからなる、いわゆる2成分系のものが採用されている。トナーTは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が6〜12μmの微粉体である。 In the present embodiment, a so-called two-component system composed of toner T and carrier is used as the developer. The toner T is a fine powder having a particle size of 6 to 12 μm in which additives such as a colorant, a charge control agent and wax are dispersed in a binder resin.
これに対してキャリアは、磁鉄鉱(Fe3O4)等の粒径が60〜200μmの磁性粒子であり、トナーTを帯電させるために使用される。そして、トナーTは、トナーカートリッジ20から現像装置122に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリアは、予め所定量が現像装置122内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的である。従って、トナーカートリッジ20にはトナーTのみが充填されている。
On the other hand, the carrier is magnetic particles having a particle diameter of 60 to 200 μm such as magnetite (Fe 3 O 4 ), and is used for charging the toner T. The toner T is a consumable that is appropriately replenished from the
各感光体ドラム121の直下位置には帯電装置123がそれぞれ設けられているとともに、各帯電装置123のさらに下方位置には露光装置124が設けられている。そして、各感光体ドラム121は、前記帯電装置123によって周面が一様に帯電され、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記各露光装置124から帯電後の感光体ドラム121の周面に照射される。これにより、各感光体ドラム121の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置122から現像剤の内のトナーTのみが供給されることによって、感光体ドラム121の周面にトナー像が形成される。
A charging
各感光体ドラム121の上方位置には、当該各感光体ドラム121にそれぞれ当接するように駆動ローラ125aおよび従動ローラ125b間に張設された転写ベルト125が配設されている。この転写ベルト125は、各感光体ドラム121に対応してそれぞれ設けられた転写ローラ126によって感光体ドラム121の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム121と同期しながら駆動ローラ125aと従動ローラ125bとの間を周回する。
A
そして、転写ベルト125が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット12Mの感光体ドラム121によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、ついで転写ベルト125の同一位置にシアン用ユニット12Cの感光体ドラム121によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで転写ベルト125の同一位置にイエロー用ユニット12Yの感光体ドラム121によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット12Kの感光体ドラム121によるブラックトナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。
As the
これによって転写ベルト125の表面には、カラーのトナー像が形成される。この転写ベルト125の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部14から搬送されてきた用紙Pに転写される。
As a result, a color toner image is formed on the surface of the
そして、各感光体ドラム121の図1における右方位置には当該感光体ドラム121の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置127がそれぞれ設けられている。クリーニング装置127によって清浄化処理された感光体ドラム121の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置123へ向かうことになる。
A
クリーニング装置127で感光体ドラム121の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。
Waste toner removed from the peripheral surface of the
画像形成部12の図1における右方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路111が形成されている。この用紙搬送路111には、適所に搬送ローラ対112が設けられ、用紙貯留部14からの用紙がこの搬送ローラ対112の駆動で駆動ローラ125aに掛け回されている転写ベルト125へ向けて搬送される。かかる用紙搬送路111には、駆動ローラ125aと対向した位置に転写ベルト125の表面と当接した第2転写ローラ113が設けられ、用紙搬送路111を搬送されつつある用紙Pが転写ベルト125と第2転写ローラ113とに押圧挟持されることによって転写ベルト125上のトナー像が当該用紙Pに転写される。
A
前記定着部13は、画像形成部12で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものである。かかる定着部13は、内部に加熱源であるハロゲンランプ等の通電発熱体を備えた加熱ローラ131と、図1における右方でこの加熱ローラ131と対向配置された定着ローラ132と、この定着ローラ132および前記加熱ローラ131間に張設された定着ベルト133と、この定着ベルト133を介して前記定着ローラ132と対向配置された加圧ローラ134とを備えている。
The fixing
定着部13へ供給された用紙Pは、定着ベルト133と加圧ローラ134との間のニップ部を通過するに際し、定着ベルト133からの熱を得る加熱処理でトナー像の定着処理が施される。
When the paper P supplied to the fixing
定着処理の完了したカラー画像付の用紙Pは、定着部13の上部から延設された排紙搬送路114を通り、用紙排出口から装置本体11の頂部に設けられた用紙排出部15の排紙トレイ151へ向けて排出される。
The paper P with the color image that has undergone the fixing process passes through a paper
前記用紙貯留部14は、装置本体11の図1における左側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ141と、装置本体11内における露光装置124より下方位置に挿脱可能に装着された用紙カートリッジ142とを備えている。用紙カートリッジ142には複数枚の用紙Pが積層された用紙束P1が貯留される。
The
前記手差しトレイ141は、用紙Pを1枚ずつ手差し操作で画像形成部12へ向けて給紙するためのものであり、普段は装置本体11の左壁面に収納されているが、手差しで給紙するときのみ、図1に示すように、壁面から引き出されて手差し給紙に供される。
The
前記用紙カートリッジ142の下流端(図1における右端)の上方位置には、ピックアップローラ143が設けられている。そして、用紙カートリッジ142に貯留された用紙束P1の最上位の用紙Pは、下流端の上面がピックアップローラ143の周面に当接されている。
A
従って、用紙カートリッジ142内の最上位の用紙Pは、ピックアップローラ143の反時計方向へ向かう駆動回転によって用紙搬送路111へ向けて繰り出される。1枚ずつ繰り出され用紙Pは、搬送ローラ対112の駆動で用紙搬送路111を通って画像形成部12における第2転写ローラ113と転写ベルト125との間のニップ部へ向けて送り込まれる。
Accordingly, the uppermost sheet P in the
以下、図2および図3を基に、必要に応じて図1を参照しながらトナーカートリッジ(現像剤補給容器)20について説明する。図2は、トナーカートリッジ20と現像装置122との位置関係を説明するために示したこれらの概略斜視図であり、図3は、図2のIII−III線矢視の断面図である。なお、図2および図3において、X方向を左右方向、Y方向を前後方向といい、特に−Xを左方、+Xを右方、−Yを前方、+Yを後方という。
Hereinafter, the toner cartridge (developer supply container) 20 will be described based on FIGS. 2 and 3 with reference to FIG. 1 as necessary. 2 is a schematic perspective view showing the positional relationship between the
まず、図2に示すように、トナーカートリッジ20は、現像剤(トナーT)が収容され底面に当該トナーTを補給するための補給口31が設けられた容器本体30と、この容器本体30の上面開口を閉止する蓋体40と、前記容器本体30内の底面に沿い前記補給口31を含むように設けられた搬送路32内に配設されトナーTを前記補給口31へ向けて搬送する搬送スクリュー50とを備えた基本構成を有している。
First, as shown in FIG. 2, the
前記容器本体30は、−Y方向から見た正面端面視で下に凸の円弧状を呈した前後方向一対の円弧状端面板33を有している。かかる一対の円弧状端面板33間には、前後一対の側板部341と、これら一対の側板部341の下縁部間に連設された円弧底板342とからなる湾曲板34が架設されている。
The
前記搬送路32は、かかる容器本体30の湾曲板34の円弧底板342からさらに断面視で下方に向かって膨設された曲率径寸法が円弧底板342のそれより小さい前後方向に延びる円弧膨出部35の上面側の凹面によって形成されている。
The conveying
また、本実施形態においては、前方の円弧状端面板33の下端位置から前方へ向かって所定寸法だけ突設された円筒体36が設けられている。この円筒体36は、内径寸法が後述する第1領域フィン521の外径寸法より僅かに大きく設定され、これによって第1領域フィン521は、外周面が円筒体36の内周面に摺接する。そして、前記補給口31は、この円筒体36の下面側であって、当該第1領域フィン521より前方位置に形成されている。かかる円筒体36の前端面は、円形板361によって閉止されている。
Further, in the present embodiment, a
このような円筒体36には、摺接状態でシャッタ筒体362が外嵌されている。このシャッタ筒体362は、トナーカートリッジ20が装置本体11に装着されるまでの新品の状態では、補給口31を閉止する位置に設定されている。そして、トナーカートリッジ20が装置本体11内の所定の空間に前方から後方へ向かって差し込まれることによって装着されると、シャッタ筒体362が装置本体11の適所に設けられた図略の干渉物と干渉し、これによる前方へ向かった相対的な移動によって補給口31は、図2に示すように開放状態になる。
A
かかる容器本体30の上縁部には、外方に向かって突設された本体側フランジ301が設けられているとともに、前記蓋体40の下縁部には、前記本体側フランジ301に対向した蓋体側フランジ401が設けられている。そして、これら本体側フランジ301および蓋体側フランジ401が互いに積層された状態で、これらに例えば溶着処理を施すことによって、蓋体40が容器本体30に固定される。
A main
また、前方の円弧状端面板33には、適所にトナー装填口331が開口されている。トナーTがこのトナー装填口331からトナーカートリッジ20内に充填された後、当該上部ガイド板331にキャップ332が装着されることにより、トナーTがトナーカートリッジ20内に封入された状態になる。
Further, a
前記搬送スクリュー50は、トナーカートリッジ20内に収容されているトナーTを補給口31へ向けて搬送するものである。以下、図4を基に必要に応じて他の図面も参照しながら搬送スクリュー50について説明する。図4は、搬送スクリュー50の一実施形態を示す斜視図である。なお、図4におけるXおよびYによる方向表示は、図2の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
The conveying
図4に示すように、搬送スクリュー50は、前後方向に延びるスクリュー軸51と、このスクリュー軸51に同心で付設されたスパイラルフィン52と、スクリュー軸51における前記補給口31に対応した部分に付設された径方向および軸心方向に延びるヘラ突片53と、スクリュー軸51におけるヘラ突片53よりさらに前方位置に同心で付設された逆スパイラルフィン54とを備えている。
As shown in FIG. 4, the conveying
前記スクリュー軸51は、前記円弧膨出部35の曲率中心位置と同心で後方の円弧状端面板33と前記円形板361との間で軸心回りに回転可能に架設されている。かかるスクリュー軸51の後端には、外径寸法が当該スクリュー軸51より大きい大径軸511が同心で固定されている。かかる大径軸511には、後面から同心で穿設された所定の断面形状のキー孔512が設けられている。
The
このキー孔512には、後方の円弧状端面板33の曲率中心位置を貫通したギヤ55(図2)の中心軸が一体回転可能に嵌入されている。そして、装置本体11内の適所に設けられた駆動モータ56(図2)の駆動力がギヤ55に伝達されることにより、搬送スクリュー50が大径軸511を介してスクリュー軸51回りに回転する。
In the
このような搬送スクリュー50は、容器本体30内における後方から前方へ向かうトナーTの搬送方向において前記補給口31の直前に位置する第1領域R1と、この第1領域R1より上流側(後方側)の第2領域R2とを含んでいる。一方、前記スパイラルフィン52は、前記第1領域R1に形成された第1領域フィン521と、前記第2領域R2に形成された第2領域フィン522とを備えている。
Such a conveying
そして、本実施形態においては、第1領域フィン521は、螺旋ピッチが第2領域フィン522の螺旋ピッチと同一に設定された上で、径寸法が第2領域フィン522の径寸法より小さく設定されている。本実施形態においては、第1領域フィン521は、同心かつ摺接状態で前記円筒体36に内装されている。このようにされることで第1領域R1のスパイラルフィン52(すなわち第1領域フィン521)のトナー搬送能力(単位時間当たりのトナー搬送量)は、第2領域R2のスパイラルフィン52(すなわち第2領域フィン522)のトナー搬送能力より小さくなる。
In the present embodiment, the
従って、搬送スクリュー50がトナーTを補給口31へ向かわせる方向(図4に示す例では−Y方向から見た正面視で反時計方向)に回転すると、第1領域フィン521のトナー搬送能力より第2領域フィン522のトナー搬送能力が大きいことにより、第2領域フィン522によって搬送されてきたトナーTは、その全量がトナー搬送能力が小さい第1領域フィン521が内装された円筒体36内へは入り込むことができず、結果として容器本体30内に充分な量のトナーTが存在する場合には、円筒体36の上流側(後方側)に堆積することになる。
Accordingly, when the conveying
そして、第2領域フィン522の上部が露出する程度にまで容器本体30内のトナーTの量が減少すると、以後は、円筒体36の直上流側に堆積していたトナーTが搬送されるようになる。これにより容器本体30内が略完全に空になる直前まで、補給口31、中継経路29および受入口122cを介して現像装置122へ補給されるトナーTの単位時間当たりの補給量(現像剤搬送能力)が変動することはない。
Then, when the amount of the toner T in the
前記ヘラ突片53は、スクリュー軸51における補給口31に対向した部分に設けられている。従って、円筒体36内で第1領域フィン521の回転により補給口31の位置にまで搬送されてきたトナーTは、このヘラ突片53のスクリュー軸51回りの回転で補給口31へ向けて押し込まれるため、補給口31から円滑に排出される。
The
前記逆スパイラルフィン54は、第1領域フィン521とは螺旋の方向が逆に設定されている。従って、補給口31を超えてさらに前方に向かったトナーTは、逆スパイラルフィン54のスクリュー軸51回りの回転によって押し戻され、補給口31を介して現像装置122へ補給される。従って、円筒体36内の前端部がデッドスペースになるような不都合が生じることはない。
The
以下、図5を基にトナーカートリッジ20の作用について説明する。図5は、トナーカートリッジ20の作用を説明するための説明図であり、図5(A)は、新品のトナーカートリッジ20内のトナーTの状態、図5(B)は、トナーカートリッジ20内のトナーTが補給され始めた状態、図5(C)は、第2領域フィン522が露出するまでトナーカートリッジ20内のトナーTが減少した状態、図5(D)は、堆積トナーTが搬送されつつある状態をそれぞれ示している。なお、図5においては、トナーTを点描で示し、点描の密度で当該トナーTの嵩密度の大小を示している。因みに、図5におけるYによる方向表示は、図2の場合と同様(−Y:前方、+Y:後方)である。
Hereinafter, the operation of the
まず、図5(A)に示すように、新品のトナーカートリッジ20においては、トナーTは、容器本体30に充填されたままであるため、均一な嵩密度になっているとともに、円筒体36内は満杯になっていない場合が多い。また、このとき円筒体36の補給口31は、シャッタ筒体362によって閉止されている。
First, as shown in FIG. 5A, in the
ついで、トナーカートリッジ20を装置本体11に装着すると、シャッタ筒体362が図略の干渉部材との干渉で前方へ移動し、これによって、図5(B)に示すように、補給口31が開放される。この状態で駆動モータ56(図2)が駆動されると、この駆動力がスクリュー軸51に伝達され、これによって搬送スクリュー50が−Y方向から見た正面視で時計方向に回転する。そうするとスパイラルフィン52に接触したりその近傍に存在したりするトナーTは、スパイラルフィン52の回転に誘導されて前方へ搬送される。
Next, when the
そして、本実施形態においては、第2領域フィン522の径寸法は、第1領域フィン521の径寸法より大きく設定されている。従って、第2領域フィン522によって搬送されるトナーTの単位時間当たりの搬送量(現像剤搬送能力)は、第1領域フィン521による単位時間当たりのトナー搬送量よりも多い。従って、円筒体36内が満杯になって嵩密度が所定の値にまで上昇した後は、第2領域フィン522によって余分に搬送されたトナーTが第2領域R2の下流端側に堆積し、これによって第2領域R2の下流端近傍のトナーTの嵩密度が上昇する。
In the present embodiment, the diameter size of the
ついで、トナーカートリッジ20内のトナーTが、図5(C)に示すように、スパイラルフィン52の一部を露出させる程度にまで減少すると、第2領域R2の下流端側には、堆積トナーT1が山形に盛り上がっている。従って、この状態で搬送スクリュー50が駆動回転すると、円筒体36内へは、この堆積トナーT1と、これの上流側のトナーTとが合流された状態で円筒体36内へ供給され、その後、第1領域フィン521の回転により補給口31まで運ばれ、当該補給口31から現像装置122へ補給されることになる。
Next, when the toner T in the
そして、堆積トナーT1が少なくなると、図5(D)に示すように、これに伴い堆積トナーT1の上流側(後方)のトナーTも少なくなるが、これを補償するように堆積トナーT1が搬送されるようになるため、結果として補給口31から補給される単位時間当たりのトナーTの補給量は減少することがない。
When the accumulated toner T1 decreases, the toner T on the upstream side (rear side) of the accumulated toner T1 also decreases as shown in FIG. 5D, and the accumulated toner T1 is conveyed so as to compensate for this. As a result, the replenishment amount of the toner T per unit time replenished from the
従って、従来のように、径寸法の小さい第2領域フィン522が設けられていなかった場合には、第2領域R2の下流端側に堆積トナーT1が形成されることがないため、スパイラルフィン52が露出されるまで容器本体30内のトナーTが減少した後、単位時間当たりのトナーTの補給量が漸減していくという不都合が生じたのであるが、本実施形態のトナーカートリッジ20によれば、容器本体30内のトナーTが略完全になくなるまで単位時間当たりのトナーTの補給量が減少することがなく、トナーカートリッジ20内が空になるまで安定した状態でトナーTを現像装置122へ補給することができる。
Therefore, when the
以上詳述したように、本実施形態に係るトナーカートリッジ20は、トナーTを収容する容器本体30と、この容器本体30内の底面(本実施形態では円筒体36の下面)に設けられたトナーTを補給するための補給口31と、容器本体30内の底面に沿い補給口31を含むように設けられた円弧膨出部35の上面の円弧溝に沿う搬送路32と、この搬送路32内に配設されトナーTを補給口31へ向けて搬送する搬送スクリュー50とを備えて構成されている。
As described in detail above, the
そして、搬送スクリュー50は、円弧膨出部35に沿って配設されるスクリュー軸51と、スクリュー軸51に同心で付設されたスパイラルフィン52とを備え、第1領域R1のスパイラルフィン52(第1領域フィン521)の径寸法は、第2領域R2のスパイラルフィン52(第2領域フィン522)の径寸法より小さく設定されている。これにより第1領域R1のトナー搬送能力が、第2領域R2の搬送能力より小さく設定されている。
The conveying
かかる構成によれば、トナーカートリッジ20内に充分な量のトナーTが貯留されているときには、第2領域R2の搬送スクリュー50によって搬送されたトナーTは、容器本体30における第1領域R1に対応した部分およびその近傍、具体的には円筒体36内およびその直上流側に堆積されて堆積トナーT1が形成される。
According to this configuration, when a sufficient amount of toner T is stored in the
この状態で搬送スクリュー50の駆動回転が継続されることにより、堆積トナーT1がなくなるまで第2領域R2の搬送スクリュー50による補給量は減少することなく設定された補給量を維持することができる。
By continuing the driving rotation of the conveying
従って、従来のように、搬送スクリュー50の搬送能力が長手方向の全長に亘って一定に設定されていた場合には、トナーカートリッジ20内のトナーTが搬送スクリュー50の高さ位置より下位になった後、搬送量が漸減するような不都合が生じるが、本実施形態においてはそのような不都合が生じることがなく、トナーカートリッジ20内が完全に空になるまでトナーTを用いた現像処理が不安定になるような不具合の発生を防止することができる。
Therefore, as in the prior art, when the conveying capability of the conveying
因みに、トナーカートリッジ20内が完全に空になると、そのことが所定のセンサにより検出され、この検出結果に基づきそのことが報知されたり、画像形成処理が一時的に中断されたりする。
Incidentally, when the
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。 The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
(1)上記の実施形態においては、トナーカートリッジ20を備えた画像形成装置10としてプリンタを例に挙げて説明した。プリンタに代えて複写機であってもよいし、ファクシミリ装置であってもよい。
(1) In the above embodiment, the printer has been described as an example of the
(2)上記の実施形態においては、トナーカートリッジ20を備えた画像形成装置10として、感光体ドラム121の他に転写ベルト125が像担持体として採用されているカラー印刷用のものを例に挙げて説明した。かかるカラー印刷用のものに代えて転写ベルト125が採用されないカラー印刷用のものであってもよいし、モノクロ印刷用のものであってもよい。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記の実施形態においては、容器本体30に付設された円筒体36に摺接状態でシャッタ筒体362が外嵌され、このシャッタ筒体362を円筒体36の筒心方向に正逆移動させることにより円筒体36に設けられたトナー補給用の補給口31を開閉するようになされている。しかし、こうする代わりに補給口31に対応した開口をシャッタ筒体362側に設け、当該シャッタ筒体362を円筒体36の筒心回りに正逆回動させることで補給口31を開閉するようにしてもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記の実施形態において、トナーカートリッジ20内に攪拌部材を設け、この攪拌部材でトナーTを攪拌しながら搬送スクリュー50によって当該トナーTを補給口31へ搬送するようにしてもよい。こうすることで、たとえトナーTが固まって塊状化しているような場合であっても、攪拌部材の駆動により解されるため、トナーTを良好な状態で現像装置122へ補給することができる。
(4) In the above embodiment, a stirring member may be provided in the
図6は、このような攪拌部材を備えたトナーカートリッジ20′の一例を示す図であり、図6(A)は、トナーカートリッジ20′の分解斜視図、図6(B)は、図6(A)に示すトナーカートリッジ20′の組み立て斜視図、図6(C)は、図6(B)に示すスチールベルト20′のVI−VI線矢視の断面図である。なお、図6におけるXおよびYによる方向表示は、図2の場合と同様(−X:左方、+X:右方、−Y:前方、+Y:後方)である。
6A and 6B are diagrams showing an example of the
図6に示すように、この例のトナーカートリッジ20′は、容器本体30′がトナーTに対して攪拌処理を施す、円弧底を備えた攪拌部302と、この攪拌部302の左方側に隣設され当該攪拌部302で攪拌処理されたトナーTを、補給口有する円筒体36へ向けて搬送する、円弧底を備えた搬送部303とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
なお、搬送部303内には、上記の実施形態のものと同様の搬送スクリュー50や円筒体36等が設けられている。
In addition, in the
そして、前記攪拌部302には、内部のトナーTに攪拌処理を施す攪拌部材37が設けられている。この攪拌部材37は、前後方向に延びる攪拌軸371と、この攪拌軸371の周面から周方向に等ピッチで径方向へ向けて突設された複数枚の攪拌羽根372とを備えている。各攪拌羽根372は、先端縁が攪拌部302の円弧底に摺接するように寸法設定されている。攪拌軸371は、図略の駆動モータの駆動で軸心回りに回転される。
The stirring
かかる構成のトナーカートリッジ20′によれば、攪拌部302内で攪拌部材37が攪拌軸371回りに回転することによって攪拌部302内のトナーTは、攪拌羽根372により攪拌されるため、トナーTが塊状化することが防止される。
According to the
(5)上記の実施形態においては、螺旋ピッチが同一であることを前提とし、搬送スクリュー50の第1領域フィン521の径寸法を第2領域フィン522の径寸法より小さくすることで第1領域R1におけるトナー搬送能力を第2領域R2におけるトナー搬送能力より小さく設定している。こうする代わりに、図7(A)に示すように、第1領域フィン521の螺旋ピッチを第2領域フィン522の螺旋ピッチより小さく設定してもよい。このようにしても、第1領域フィン521のトナー搬送能力を、第2領域フィン522のトナー搬送能力より小さくすることができる。
(5) In the above embodiment, on the assumption that the spiral pitch is the same, the
また、図7(B)に示すように、第1領域フィン521にスクリュー軸51の軸心方向に延びる水平フィン57を付設してもよい。こうすることで、水平フィン57によりトナーTの搬送方向への移動が抑制されるため、第1領域フィン521のトナー搬送能力を第2領域フィン522のトナー搬送能力より小さくすることができる。
Further, as shown in FIG. 7B, a
なお、図7に示す例においては、第1および第2領域フィン521,522の径寸法が同一に設定されているが、同一であることに限定されるものではなく、状況に応じてこれらの径寸法を異ならせてもよい。
In the example shown in FIG. 7, the diameter dimensions of the first and
10 画像形成装置 11 装置本体
111 用紙搬送路 112 搬送ローラ対
113 第2転写ローラ 114 排紙搬送路
12 画像形成部 12M マゼンタ用ユニット
12C シアン用ユニット 12Y イエロー用ユニット
12K ブラック用ユニット 121 感光体ドラム
122 現像装置 122a ケーシング
122b 前方側壁部材 122c 受入口
122d 搬送攪拌部材 122e マグネットローラ
122f 現像ローラ 123 帯電装置
124 露光装置 125 転写ベルト
125a 駆動ローラ 125b 従動ローラ
126 転写ローラ 127 クリーニング装置
13 定着部 131 加熱ローラ
132 定着ローラ 133 定着ベルト
134 加圧ローラ 14 用紙貯留部
141 手差しトレイ 142 用紙カートリッジ
143 ピックアップローラ 15 用紙排出部
151 排紙トレイ
20,20′ トナーカートリッジ(現像剤補給容器)
29 中継経路 30、30′ 容器本体
301 本体側フランジ 302 攪拌部
303 搬送部 31 補給口
32 搬送路 33 円弧状端面板
331 トナー装填口 332 キャップ
34 湾曲板 341 側板部
342 円弧底板 35 円弧膨出部
36 円筒体 361 円形板
362 シャッタ筒体 37 攪拌部材
371 攪拌軸 372 攪拌羽根
40 蓋体 401 蓋体側フランジ
50 搬送スクリュー 51 スクリュー軸
511 大径軸 512 キー孔
52 スパイラルフィン 521 第1領域フィン
522 第2領域フィン 53 ヘラ突片
54 逆スパイラルフィン 55 ギヤ
56 駆動モータ 57 水平フィン
P 用紙 P1 用紙束
R1 第1領域 R2 第2領域
T トナー T1 堆積トナー
DESCRIPTION OF
29
Claims (4)
前記容器本体内の底面に設けられた現像剤を補給するための補給口と、
前記容器本体内の底面に沿い前記補給口を含むように設けられた搬送路と、
前記搬送路内に配設され現像剤を前記補給口へ向けて搬送する搬送スクリューと、を備え、
前記搬送スクリューは、現像剤の搬送方向において前記補給口の直前に位置する第1領域と、前記第1領域より上流側の第2領域とを含み、
前記第1領域の現像剤搬送能力が、前記第2領域の現像剤搬送能力より小さく設定されていることを特徴とする現像剤補給容器。 A container body for containing a developer;
A replenishing port for replenishing the developer provided on the bottom surface in the container body;
A conveyance path provided so as to include the supply port along the bottom surface in the container body;
A conveying screw disposed in the conveying path for conveying the developer toward the replenishing port, and
The transport screw includes a first region located immediately before the replenishing port in the developer transport direction, and a second region upstream of the first region,
The developer supply container according to claim 1, wherein the developer conveyance capacity in the first area is set smaller than the developer conveyance capacity in the second area.
前記第1領域のスパイラルフィンの径寸法は、前記第2領域のスパイラルフィンの径寸法より小さく設定されていることを特徴とする請求項1記載の現像剤補給容器。 The conveying screw includes a screw shaft disposed along the conveying path, and a spiral fin concentrically attached to the screw shaft,
2. The developer supply container according to claim 1, wherein a diameter dimension of the spiral fin in the first region is set smaller than a diameter dimension of the spiral fin in the second region.
前記第1領域のスパイラルフィンの螺旋ピッチは、前記第2領域のスパイラルフィンの螺旋ピッチより小さく設定されていることを特徴とする請求項1記載の現像剤補給容器。 The conveying screw includes a screw shaft disposed along the conveying path, and a spiral fin concentrically attached to the screw shaft,
2. The developer supply container according to claim 1, wherein the spiral pitch of the spiral fins in the first region is set smaller than the spiral pitch of the spiral fins in the second region.
前記第1領域のスパイラルフィンには、前記スクリュー軸の軸心方向に延びる水平フィンが付設されていることを特徴とする請求項1記載の現像剤補給容器。 The conveying screw includes a screw shaft disposed along the conveying path, and a spiral fin concentrically attached to the screw shaft,
2. The developer supply container according to claim 1, wherein the spiral fin in the first region is provided with a horizontal fin extending in the axial direction of the screw shaft.
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