JP2012003210A - Toner discharge device, toner cartridge and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー排出装置、トナーカートリッジ、および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner discharge device, a toner cartridge, and an image forming apparatus.
プリンタ、複写機などに搭載される電子写真方式の画像形成装置は、現像装置に収容されるトナーによって現像を行うことで、画像を形成する。このような画像形成装置の分野において、従来から、現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジが知られている。トナーカートリッジは、現像装置内のトナーが画像形成により消費されて少なくなると、トナーカートリッジに収容されるトナーを現像装置内に補給するように構成されている。 An electrophotographic image forming apparatus mounted on a printer, a copier, or the like forms an image by developing with toner contained in a developing device. In the field of such an image forming apparatus, conventionally, a toner cartridge for supplying toner to a developing device is known. The toner cartridge is configured to replenish the toner contained in the toner cartridge into the developing device when the toner in the developing device is consumed and reduced due to image formation.
たとえば、特許文献1には、トナーを貯蔵する貯蔵容器と、貯蔵容器に延設され、トナーを排出する排出口が設けられる排出容器と、貯蔵容器内のトナーを排出容器内へ搬送し、排出口から排出する排出部材とを備えるトナーカートリッジが記載されている。
For example,
また、特許文献2には、トナーを排出する排出口が設けられる排出容器と、排出容器内のトナーを排出口から排出する排出部材とを備える排出装置が記載されている。特許文献2に記載の排出部材は、回転軸と、回転軸を取り巻く2つの螺旋羽根とからなり、2つの螺旋羽根は、互いにトナーの搬送方向が逆方向になるように構成されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a discharge device that includes a discharge container provided with a discharge port for discharging toner, and a discharge member that discharges toner in the discharge container from the discharge port. The discharge member described in
一般的に、トナーカートリッジを長期間輸送したり、放置したりすると、トナーカートリッジ内のトナーは、その流動性が低下する。特許文献1に記載のトナーカートリッジにおいてトナーの流動性が低下している場合、トナーは、排出口から排出され難くなり、排出部材と排出容器の内壁面との間に挟まれて圧縮される。トナーが圧縮されると、排出部材を一定の回転速度で回転駆動するのに必要なトルク(以下、「駆動トルク」と称する)が増大し、排出部材に接続されるモータなどの駆動部が該排出部材に付与するトルクよりも大きくなる。その結果、排出部材の回転が停止するロック現象が生じてしまう。
Generally, when a toner cartridge is transported or left for a long time, the fluidity of the toner in the toner cartridge decreases. In the toner cartridge described in
特許文献2に記載の排出装置では、2つの螺旋羽根が、互いにトナーの搬送方向を逆方向とするように構成されているので、2つの螺旋羽根の間にトナーが挟まれて圧縮されることになる。したがって、特許文献1に記載のトナーカートリッジと同様に、駆動トルクが増大し、ロック現象が生じてしまう。
In the discharge device described in
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、ロック現象の発生を抑えることができるトナー排出装置、トナーカートリッジ、および画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a toner discharge device, a toner cartridge, and an image forming apparatus that can suppress the occurrence of a lock phenomenon.
本発明は、トナーを受け入れるための受入口、およびトナーを排出するための排出口が設けられる排出容器と、
前記排出容器内に設けられる排出部材であって、
回転軸と、
該回転軸を取り巻いて設けられ、該回転軸の回転に伴う回転運動によって、該回転軸の軸線方向のうち前記受入口から前記排出口に向かう方向である排出方向に、前記排出容器内のトナーを移動させる排出羽根と、を含む排出部材とを備え、
前記排出羽根が、可撓性材料から形成される複数の螺旋羽根片であって、全体として螺旋羽根を形成するように連続的に配置される複数の螺旋羽根片から、構成されることを特徴とするトナー排出装置である。
The present invention includes an outlet for receiving toner, and an outlet container provided with an outlet for discharging toner,
A discharge member provided in the discharge container,
A rotation axis;
The toner in the discharge container is provided around the rotation shaft, and in a discharge direction that is a direction from the receiving port toward the discharge port in an axial direction of the rotation shaft by a rotational motion accompanying rotation of the rotation shaft. And a discharge member including the discharge blade,
The discharge vane is composed of a plurality of spiral blade pieces formed of a flexible material, and the plurality of spiral blade pieces are continuously arranged so as to form a spiral blade as a whole. And a toner discharge device.
また本発明は、前記排出羽根における前記螺旋羽根片が所定の部分において変形し易くなるように構成されることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the spiral blade piece of the discharge blade is configured to be easily deformed at a predetermined portion.
また本発明は、前記排出羽根が、前記螺旋羽根片の主面に沿って固定される固定板を含み、
前記固定板が、前記排出方向の下流側に向かうにつれて、前記回転軸の軸線から該固定板の外周部までの距離が大きくなるように構成され、
前記螺旋羽根片の外径が、前記回転軸の軸線から前記固定板の外周部までの距離の最大値よりも大きくなるように構成されることを特徴とする。
Further, the present invention includes a fixing plate in which the discharge blade is fixed along the main surface of the spiral blade piece,
The fixed plate is configured such that the distance from the axis of the rotating shaft to the outer peripheral portion of the fixed plate increases as it goes downstream in the discharge direction.
An outer diameter of the spiral blade piece is configured to be larger than a maximum value of a distance from an axis of the rotation shaft to an outer peripheral portion of the fixed plate.
また本発明は、前記螺旋羽根片が、前記排出方向下流側に向かうにつれて前記回転軸の軸線からの距離が大きくなるように形成される折り目部分を有することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the spiral blade piece has a fold portion formed so that the distance from the axis of the rotating shaft increases toward the downstream side in the discharge direction.
また本発明は、前記可撓性材料が、弾性スポンジであることを特徴とする。
また本発明は、前記トナー排出装置と、
トナーを貯蔵する貯蔵容器と、
前記排出容器にトナーを搬送するための搬送口が設けられる搬送容器と、
前記貯蔵容器内に設けられ、該貯蔵容器内のトナーを前記搬送容器内に汲み上げる汲上げ部材と、
前記搬送容器内に設けられる搬送部材であって、該搬送容器内のトナーを前記搬送口に向けて搬送する搬送部材とを備え、
前記排出容器と前記搬送容器とが、前記搬送容器内のトナーが前記搬送口および前記受入口を介して前記排出容器に移動できるように連なって設けられることを特徴とするトナーカートリッジである。
In the invention, it is preferable that the flexible material is an elastic sponge.
The present invention also provides the toner discharge device;
A storage container for storing toner;
A transport container provided with a transport port for transporting toner to the discharge container;
A pumping member provided in the storage container, for pumping the toner in the storage container into the transport container;
A transport member provided in the transport container, the transport member configured to transport the toner in the transport container toward the transport port;
The toner container is characterized in that the discharge container and the transport container are continuously provided so that the toner in the transport container can move to the discharge container through the transport port and the receiving port.
また本発明は、現像装置を備える電子写真方式の画像形成装置において、
前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジとして、前記トナーカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention also provides an electrophotographic image forming apparatus including a developing device.
An image forming apparatus comprising the toner cartridge as a toner cartridge for supplying toner to the developing device.
本発明によれば、排出羽根は、可撓性材料から形成される複数の螺旋羽根片によって構成される。したがって、排出羽根は、排出方向とは反対方向の抗力をトナーから受けることで、排出方向上流側に変形し易くなっている。これによって、トナーの過度な圧縮を抑えることができ、排出口からトナーを容易に排出することができる。その結果、ロック現象の発生を抑えることができる。 According to the present invention, the discharge blade is constituted by a plurality of spiral blade pieces formed of a flexible material. Therefore, the discharge blade is easily deformed upstream in the discharge direction by receiving a drag force in the direction opposite to the discharge direction from the toner. Thereby, excessive compression of the toner can be suppressed, and the toner can be easily discharged from the discharge port. As a result, the occurrence of the lock phenomenon can be suppressed.
また本発明によれば、螺旋羽根片は、所定の部分において変形し易くなっている。これによって、螺旋羽根片が安定して変形するので、安定して、ロック現象の発生を抑えることができる。 Further, according to the present invention, the spiral blade piece is easily deformed at a predetermined portion. Thereby, since the spiral blade piece is stably deformed, the occurrence of the lock phenomenon can be suppressed stably.
また本発明によれば、排出羽根を構成する螺旋羽根片は、固定板に対向する部分と対向しない部分との境界部分において、変形し易くなっている。また、固定板は、排出方向の下流側に向かうにつれて、回転軸の軸線から該固定板の外周部までの距離が大きくなるように構成されている。したがって、排出羽根を構成する螺旋羽根片は、排出方向下流側の部分よりも、排出方向上流側の部分の方が、排出方向上流側に変位し易くなっている。よって、排出羽根を構成する螺旋羽根片は、該螺旋羽根片に対するトナーの相対的な流れにより、円滑に、変形することができる。 Moreover, according to this invention, the spiral blade piece which comprises a discharge blade becomes easy to deform | transform in the boundary part of the part which opposes a fixing plate, and the part which does not oppose. The fixed plate is configured such that the distance from the axis of the rotation shaft to the outer peripheral portion of the fixed plate increases toward the downstream side in the discharge direction. Therefore, the spiral blade piece constituting the discharge blade is more easily displaced upstream in the discharge direction than in the downstream portion in the discharge direction. Therefore, the spiral blade piece constituting the discharge blade can be smoothly deformed by the relative flow of the toner with respect to the spiral blade piece.
また本発明によれば、排出羽根を構成する螺旋羽根片は、排出方向下流側に向かうにつれて回転軸の軸線からの距離が大きくなるように形成される折り目部分を有する。したがって、排出羽根を構成する螺旋羽根片は、排出方向下流側の部分よりも、排出方向上流側の部分の方が、排出方向上流側に変位し易くなっている。よって、排出羽根を構成する螺旋羽根片は、該螺旋羽根片に対するトナーの相対的な流れにより、円滑に、変形することができる。 Moreover, according to this invention, the spiral blade piece which comprises a discharge blade has a crease | fold part formed so that the distance from the axis line of a rotating shaft may become large as it goes to the discharge direction downstream. Therefore, the spiral blade piece constituting the discharge blade is more easily displaced upstream in the discharge direction than in the downstream portion in the discharge direction. Therefore, the spiral blade piece constituting the discharge blade can be smoothly deformed by the relative flow of the toner with respect to the spiral blade piece.
また本発明によれば、排出羽根を構成する螺旋羽根片の材料である可撓性材料は、弾性スポンジである。これによって、トナーに過度な負荷をより軽減しながら、トナーを搬送、排出することができる。 Moreover, according to this invention, the flexible material which is the material of the spiral blade piece which comprises a discharge blade is an elastic sponge. As a result, the toner can be transported and discharged while reducing an excessive load on the toner.
また本発明によれば、トナーカートリッジは、上記トナー排出装置を備える。これによって、ロック現象の発生を抑えることができる。 According to the invention, the toner cartridge includes the toner discharge device. As a result, the occurrence of the lock phenomenon can be suppressed.
また本発明によれば、画像形成装置は、上記トナーカートリッジを備えるので、トナーを長期間安定して、現像装置に補給できる。したがって、本発明に係る画像形成装置は、長期間安定して画像を形成することができる。 According to the invention, since the image forming apparatus includes the toner cartridge, the toner can be replenished to the developing device stably for a long period of time. Therefore, the image forming apparatus according to the present invention can form an image stably for a long period of time.
はじめに、本発明の第1実施形態であるトナー排出装置300を備える複合機100について説明する。図1は、複合機100の構成を示す模式図である。複合機100は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持ち、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。複合機100は、コピアモード(複写モード)、プリンタモード、およびファクシミリモードという3種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
First, the multifunction peripheral 100 including the
複合機100は、トナー像形成部20と、転写部30と、定着部40と、記録媒体供給部50と、排出部60と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部20は、感光体ドラム21b,21c,21m,21yと、帯電部22b,22c,22m,22yと、露光ユニット23と、現像装置24b,24c,24m,24yと、クリーニングユニット25b,25c,25m,25yと、トナーカートリッジ200b,200c,200m,200yとを含む。トナーカートリッジ200b,200c,200m,200yは、トナーカートリッジユニット260として設けられる。トナーカートリッジユニット260については後述する。転写部30は、中間転写ベルト31と、駆動ローラ32と、従動ローラ33と、中間転写ローラ34b,34c,34m,34yと、転写ベルトクリーニングユニット35と、転写ローラ36とを含む。
The
感光体ドラム21、帯電部22、現像装置24、クリーニングユニット25、トナーカートリッジ200、および中間転写ローラ34は、カラー画像情報に含まれるブラック(b)、シアン(c)、マゼンタ(m)、およびイエロー(y)の各色の画像情報に対応するために、それぞれ4つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて4つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
The photosensitive drum 21, the charging unit 22, the developing device 24, the cleaning unit 25, the
感光体ドラム21は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、該導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム21としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材(導電性基体)と、該円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン(a−Si)、セレン(Se)、または有機光半導体(OPC)からなる薄膜(光導電層)とを含むものを用いることができる。 The photosensitive drum 21 is supported by a drive unit (not shown) so as to be rotatable about an axis, and includes a conductive substrate (not shown) and a photoconductive layer formed on the surface of the conductive substrate. The conductive substrate can take various shapes, and examples thereof include a cylindrical shape, a columnar shape, and a thin film sheet shape. The photoconductive layer is formed of a material that exhibits conductivity when irradiated with light. As the photosensitive drum 21, for example, a cylindrical member (conductive base) formed of aluminum, and amorphous silicon (a-Si), selenium (Se), formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member, Alternatively, a film including a thin film (photoconductive layer) made of an organic optical semiconductor (OPC) can be used.
帯電部22、現像装置24、およびクリーニングユニット25は、感光体ドラム21の回転方向周りに、この順序で配置される。帯電部22は、現像装置24およびクリーニングユニット25よりも鉛直方向下方に配置される。 The charging unit 22, the developing device 24, and the cleaning unit 25 are arranged in this order around the rotation direction of the photosensitive drum 21. The charging unit 22 is disposed below the developing device 24 and the cleaning unit 25 in the vertical direction.
帯電部22は、感光体ドラム21表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部22は、感光体ドラム21に臨む位置に、感光体ドラム21の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部22は、感光体ドラム21表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部22は、感光体ドラム21表面から離隔するように設置される。 The charging unit 22 is a device that charges the surface of the photosensitive drum 21 to a predetermined polarity and potential. The charging unit 22 is installed along the longitudinal direction of the photosensitive drum 21 at a position facing the photosensitive drum 21. In the case of the contact charging method, the charging unit 22 is installed in contact with the surface of the photosensitive drum 21. In the case of the non-contact charging method, the charging unit 22 is installed so as to be separated from the surface of the photosensitive drum 21.
帯電部22は、現像装置24、クリーニングユニット25などとともに、感光体ドラム21の周囲に設置される。帯電部22は、現像装置24、クリーニングユニット25などよりも、感光体ドラム21に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム21の帯電不良の発生を確実に防止することができる。 The charging unit 22 is installed around the photosensitive drum 21 together with the developing device 24, the cleaning unit 25, and the like. The charging unit 22 is preferably installed at a position closer to the photosensitive drum 21 than the developing device 24, the cleaning unit 25, and the like. As a result, it is possible to reliably prevent the charging failure of the photosensitive drum 21.
帯電部22としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。 As the charging unit 22, a brush-type charging device, a roller-type charging device, a corona discharge device, an ion generation device, or the like can be used. The brush type charging device and the roller type charging device are contact charging type charging devices. As the brush type charging device, there are a type using a charging brush and a type using a magnetic brush. The corona discharge device and the ion generator are non-contact charging devices. Corona discharge devices include those using wire-like discharge electrodes, those using sawtooth discharge electrodes, and those using needle-like discharge electrodes.
露光ユニット23は、露光ユニット23から出射される光が、帯電部22と現像装置24との間を通過して感光体ドラム21の表面に照射されるように配置される。露光ユニット23は、帯電状態にある感光体ドラム21b,21c,21m,21y表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム21b,21c,21m,21yそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット23には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット(LSU)を使用できる。露光ユニット23としては、LED(Light Emitting Diode)アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
The
現像装置24は、現像槽とトナー供給パイプ250とを含む。現像槽は、その内部空間にトナーを収容する。現像槽内には、現像ローラ、第1搬送スクリュー、および第2搬送スクリューが、回転自在に支持される。現像槽の感光体ドラム21に臨む側面には開口部が形成され、該開口部を介して感光体ドラム21に対向する位置に現像ローラが設けられる。 The developing device 24 includes a developing tank and a toner supply pipe 250. The developing tank contains toner in its internal space. A developing roller, a first conveying screw, and a second conveying screw are rotatably supported in the developing tank. An opening is formed in a side surface of the developing tank facing the photosensitive drum 21, and a developing roller is provided at a position facing the photosensitive drum 21 through the opening.
現像ローラは、感光体ドラム21との最近接部において感光体ドラム21表面の静電潜像にトナーを供給する部材である。トナーの供給のときには、現像ローラ表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧(現像バイアス)として印加される。これによって、現像ローラ表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。現像バイアスの値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量(トナー付着量)を制御することができる。 The developing roller is a member that supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 21 at the closest portion to the photosensitive drum 21. When supplying the toner, a potential having a polarity opposite to the charging potential of the toner is applied to the surface of the developing roller as a developing bias voltage (developing bias). As a result, the toner on the surface of the developing roller is smoothly supplied to the electrostatic latent image. By changing the value of the developing bias, the amount of toner (toner adhesion amount) supplied to the electrostatic latent image can be controlled.
第1搬送スクリューは、現像ローラに臨み、該現像ローラ周辺にトナーを供給する部材である。第2搬送スクリューは第1搬送スクリューに臨み、トナー供給パイプ250を介して現像槽内に新たに供給されるトナーを、該第1搬送スクリュー周辺に送給する部材である。 The first conveying screw is a member that faces the developing roller and supplies toner around the developing roller. The second conveying screw is a member that faces the first conveying screw and supplies the toner newly supplied into the developing tank via the toner supply pipe 250 to the periphery of the first conveying screw.
トナー供給パイプ250は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口と、現像槽の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口とが連なるように設けられる。トナー供給パイプ250は、トナーカートリッジ200から供給されるトナーを現像槽に供給する。他の実施形態としては、トナー供給パイプ250を用いず、各色トナーカートリッジ200からトナーが現像槽に直接供給されるように構成してもよい。
The toner supply pipe 250 is provided so that a toner replenishing port provided at a lower portion in the vertical direction and a toner receiving port provided at an upper portion in the vertical direction of the developing tank are connected. The toner supply pipe 250 supplies the toner supplied from the
現像槽の底面には、トナー濃度検知センサが設けられる。トナー濃度検知センサは、現像槽中のトナー濃度を検知する。トナー濃度検知センサとしては一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。 A toner concentration detection sensor is provided on the bottom surface of the developing tank. The toner concentration detection sensor detects the toner concentration in the developing tank. As the toner concentration detection sensor, a general toner concentration detection sensor can be used, and examples thereof include a transmitted light detection sensor, a reflected light detection sensor, and a magnetic permeability detection sensor. Among these, a magnetic permeability detection sensor is preferable.
トナー濃度検知センサは、トナー濃度制御部に電気的に接続される。トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサによるトナー濃度値が所定の設定値よりも低いと判断すると、トナーカートリッジ200中の後述する排出部材320を回転駆動し、トナーカートリッジ200内のトナーを現像槽内に供給するように制御する。
The toner concentration detection sensor is electrically connected to the toner concentration control unit. When the toner density control unit determines that the toner density value detected by the toner density detection sensor is lower than a predetermined set value, the toner density control unit rotationally drives a discharge member 320 (to be described later) in the
クリーニングユニット25は、感光体ドラム21から中間転写ベルト31にトナー像が転写された後に、感光体ドラム21の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム21の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット25としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。
The cleaning unit 25 is a member that removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 after the toner image is transferred from the photosensitive drum 21 to the
トナー像形成部20によれば、帯電部22によって均一な帯電状態にある感光体ドラム21の表面に、露光ユニット23から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム21上の静電潜像に現像装置24からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト31に転写される。トナー像が中間転写ベルト31に転写された後に、感光体ドラム21表面に残留するトナーは、クリーニングユニット25によって除去される。
According to the toner
中間転写ベルト31は、感光体ドラム21の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト31は、駆動ローラ32と従動ローラ33とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符B1の方向に移動する。
The
駆動ローラ32は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ32は、その回転によって、中間転写ベルト31を矢符B1方向へ移動させる。従動ローラ33は、駆動ローラ32の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト31が弛まないように、中間転写ベルト31に一定の張力を発生させる。
The
中間転写ローラ34は、中間転写ベルト31を介して感光体ドラム21に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ34としては、たとえば、直径8mm〜10mmの金属(たとえば、ステンレス)ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ34は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム21表面のトナー像を中間転写ベルト31に転写する機能を有する。
The intermediate transfer roller 34 is provided in pressure contact with the photosensitive drum 21 via the
転写ローラ36は、中間転写ベルト31を介して駆動ローラ32に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ36と駆動ローラ32との圧接部(転写ニップ部)において、中間転写ベルト31に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部50から送給される記録媒体に転写される。
The
転写ベルトクリーニングユニット35は、中間転写ベルト31を介して従動ローラ33に対向し、中間転写ベルト31のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット35は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト31表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト31にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト31の移動によって、残留トナーが転写ローラ36に付着するおそれがある。転写ローラ36にトナーが付着すると、そのトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。
The transfer
転写部30によれば、中間転写ベルト31が感光体ドラム21に接しながら移動するとき、中間転写ローラ34に、感光体ドラム21表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト31上へ転写される。感光体ドラム21y、感光体ドラム21m、感光体ドラム21c、感光体ドラム21bでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト31上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト31に転写されたトナー像は、中間転写ベルト31の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部40に搬送される。
According to the
記録媒体供給部50は、給紙ボックス51と、ピックアップローラ52a,52bと、搬送ローラ53a,53bと、レジストローラ54と、給紙トレイ55とを含む。給紙ボックス51は、複合機100の鉛直方向下部に設けられ、複合機100内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ55は、複合機100外壁面に設けられ、複合機100外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
The recording
ピックアップローラ52aは、給紙ボックス51に貯留される記録媒体を1枚ずつ取り出し、用紙搬送路A1に送給する部材である。搬送ローラ53aは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路A1において記録媒体をレジストローラ54に向けて搬送する。ピックアップローラ52bは、給紙トレイ55に貯留される記録媒体を1枚ずつ取り出し、用紙搬送路A2に送給する部材である。搬送ローラ53bは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路A2において記録媒体をレジストローラ54に向けて搬送する。
The
レジストローラ54は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ53a,53bから送給される記録媒体を、中間転写ベルト31に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
The
記録媒体供給部50によれば、中間転写ベルト31に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス51または給紙トレイ55から記録媒体が転写ニップ部に送給され、該記録媒体にトナー像が転写される。
According to the recording
定着部40は、加熱ローラ41および加圧ローラ42を備える。加熱ローラ41は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ42は、加熱ローラ41に圧接するローラである。加熱ローラ41は、加圧ローラ42とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部60に搬送される。
The fixing
排出部60は、搬送ローラ61と、排出ローラ62と、排出トレイ63とを含む。搬送ローラ61は、定着部40よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ61は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ62に向けて搬送する。
The
排出ローラ62は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ62は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ63に排出する。排出ローラ62は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路A3を介してレジストローラ54へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ63に排出する。排出トレイ63は、複合機100の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
The
複合機100は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、複合機100の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、複合機100の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、複合機100内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
The
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ハードディスクドライブ(HDD)などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ複合機100に電気的に接続可能な電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、DVD(Digital Versatile Disc)レコーダ、HDDVD(High-Definition Digital Versatile Disc)レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。 As the storage unit, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and a hard disk drive (HDD). As the external device, an electronic device that can form or acquire image information and can be electrically connected to the multifunction peripheral 100 can be used. For example, a computer, a digital camera, a television receiver, a video recorder, a DVD ( Digital Versatile Disc), HDDVD (High-Definition Digital Versatile Disc) recorder, Blu-ray disc recorder, facsimile device, portable terminal device, and the like can be mentioned.
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ(画像形成命令、検知結果、画像情報など)および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて複合機100に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。 The calculation unit retrieves various data (image formation command, detection result, image information, etc.) written in the storage unit and various processing programs, and performs various determinations. The control unit performs operation control by sending a control signal to each device provided in the multifunction peripheral 100 according to the determination result of the calculation unit.
制御部および演算部は中央処理装置(CPU、Central Processing Unit)を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、複合機100に設けられる各装置にも電力を供給する。 The control unit and the calculation unit include a processing circuit realized by a microcomputer, a microprocessor, or the like provided with a central processing unit (CPU). The control unit unit includes a main power source together with the processing circuit, and the power source supplies power not only to the control unit unit but also to each device provided in the multifunction peripheral 100.
次に、トナーカートリッジユニット260について説明する。図2は、トナーカートリッジユニット260を示す斜視図である。トナーカートリッジユニット260は、トナーカートリッジ200b,200c,200m,200yと、トナーカートリッジ載置台261とを含む。トナーカートリッジ載置台261は、角変位可能に構成されるロックレバー262と、ストッパプレート263とを備えている。各トナーカートリッジ200は、トナーカートリッジ載置台261に載置された状態でロックレバー262がストッパプレート263側に角変位することで、該トナーカートリッジ載置台261に固定される。
Next, the
図3は、トナーカートリッジ200の内部の構成を示す模式図である。図4は、図3のA−Aを切断面線とするトナーカートリッジ200の断面図である。トナーカートリッジ200は、トナー排出装置300と、貯蔵容器210と、搬送容器220と、汲上げ部材211と、搬送部材221と、伝導部材230とを備え、トナーを現像装置24に補給する。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of the
貯蔵容器210は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間にトナーを収容するとともに、汲上げ部材211が設けられる。
The
汲上げ部材211は、回転軸211aと、基体211bと、摺動部211cとを含む。回転軸211aは、貯蔵容器210の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体211bは、貯蔵容器210の長手方向に沿って延びる平板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸211aに取り付けられる。摺動部211cは、基体211bの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)から形成される。
The pumping
汲上げ部材211は、図示しない駆動部と接続され、該駆動部から付与されるトルクによって、回転軸211aがその軸線回りの回転方向G1に回転する。回転軸211aが回転方向G1に回転するのに伴って、回転軸211aの軸線を中心として基体211bが回転運動し、これによって基体211bの幅方向両端部に設けられる摺動部211cが貯蔵容器210の内壁面を摺擦することで、該貯蔵容器210内のトナーが、搬送容器220へ汲み上げられる。
Scooping
搬送容器220は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間が、貯蔵容器210の内部空間と連通するように設けられる。搬送容器220の壁部には、汲上げ部材211によって供給されたトナーをトナー排出装置300に搬送するための開口部である搬送口222が設けられる。また、搬送容器220内には、搬送部材221が設けられる。搬送部材221は、搬送羽根221aと、搬送軸221bとを含む。搬送部材221は、搬送軸221bがその軸線回りの回転方向G2に回転することによって、搬送容器220内のトナーを、搬送口222へ向けて搬送する部材である。
The
搬送軸221bは、外径3mm〜10mmの円柱状部材である。搬送軸221bは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂)などの材料から形成される。
The
搬送羽根221aは、搬送軸221bを取り巻いて設けられる。搬送羽根221aは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS樹脂などの材料から形成される。搬送羽根221aは、搬送軸221bの回転に伴って該搬送軸221bの軸線を中心として回転運動することで、搬送容器220内のトナーを搬送口222へ向けて搬送する。
The
本実施形態では、搬送羽根221aは、一続きの一般螺旋羽根から構成される。本発明において、「一般螺旋羽根」とは、概略的にはいわゆるオーガスクリューの羽根部分であり、より詳細には、後述する一般螺旋羽根面を主面とする所定の厚さの部材である。搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根は、その内周部において搬送軸221bを取り巻いて設けられる。ここで、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の内周部とは、上記一般螺旋羽根面のうち搬送軸221bの軸線に最も近接する部分であり、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の外周部とは、上記一般螺旋羽根面において搬送軸221bから最も離間した部分である。一般螺旋羽根面の形状は、その内周部および外周部が、互いに異なる仮想的な一般螺線となるような形状であり、詳細は後述する。
In the present embodiment, the conveying
本発明において、「螺線」とは、仮想的な円柱の側面上の連続した空間曲線であって、該仮想的な円柱の周方向のうちの一方向に進みながら該仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に進む空間曲線である。仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に見た場合において、螺線が、該仮想的な円柱の軸線方向のうちの一方向に進みながら、該仮想的な円柱の周方向のうちの右回りの方向に進むとき、右回りの螺線であると称し、左回りの方向に進むとき、左回りの螺線であると称する。また、螺線のうち、螺線上のすべての点においてリード角が一定となる螺線を特に、「一般螺線」と称する。ここで、螺線上のある点における該螺線の接線と、該螺線が取り巻く仮想的な円柱の軸線方向に対して垂直な面へ該接線を射影してできる直線と、がなす角が、その点における「リード角」である。リード角は、0°より大きく90°より小さい角度である。 In the present invention, the “spiral line” is a continuous space curve on the side surface of the virtual cylinder, and the axis of the virtual cylinder progresses in one of the circumferential directions of the virtual cylinder. It is a space curve that proceeds in one of the directions. When viewed in one of the axial directions of the virtual cylinder, the spiral advances in one direction of the axial direction of the virtual cylinder, When proceeding in the clockwise direction, it is referred to as a clockwise spiral, and when proceeding in the counterclockwise direction, it is referred to as a counterclockwise spiral. Further, among the spirals, a spiral having a constant lead angle at all points on the spiral is particularly referred to as a “general spiral”. Here, an angle formed by a tangent of the spiral at a certain point on the spiral and a straight line formed by projecting the tangent to a plane perpendicular to the axial direction of the virtual cylinder surrounding the spiral, This is the “lead angle” at that point. The lead angle is an angle larger than 0 ° and smaller than 90 °.
上記仮想的な円柱の軸線方向における螺線の間隔を、「リード」と称する。1周期以上の一般螺線では、リード角が一定なので、リードも一定である。以下では、一般螺旋羽根の主面である一般螺旋羽根面の外周部の一般螺線のリードを、該一般螺旋羽根の外周部のリードと称する。 The space | interval of the spiral in the axial direction of the said virtual cylinder is called "lead." In a general spiral of one cycle or more, the lead angle is constant, so the lead is also constant. Below, the lead of the general spiral of the outer peripheral part of the general spiral blade surface which is the main surface of the general spiral blade is referred to as the lead of the outer peripheral part of the general spiral blade.
本発明において、「一般螺旋羽根面」とは、仮想円柱K1(以下では、半径をr1とする)の側面上の1つの一般螺線C1(以下では、リード角をθ1で一定とする)に沿って、仮想円柱K1の外部にある1つの線分L1を、仮想円柱K1の径方向における該線分L1の長さm1、および取付角度αを保ったまま、仮想円柱K1の軸線に平行な一方向D1に移動させたときの、該線分L1の軌跡がなす面である。ここで、「取付角度α」とは、仮想円柱K1の軸線と線分L1とを含む面において、該線分L1と、該線分L1と仮想円柱K1との接点から一方向D1に延びる半直線と、のなす角度であって、0°より大きく180°より小さい角度である。 In the present invention, the “general spiral blade surface” refers to one general spiral C 1 (hereinafter, the lead angle is constant at θ 1 ) on the side of the virtual cylinder K 1 (hereinafter, the radius is r 1 ). along to), while maintaining the single line L 1 that is outside the virtual cylinder K 1, length m 1 of the line segment L 1 in the radial direction of the virtual cylinder K 1, and the mounting angle α This is a surface formed by the locus of the line segment L 1 when moved in one direction D 1 parallel to the axis of the virtual cylinder K 1 . Here, the "attachment angle α" In one plane including the axis and the line segment L 1 of the virtual cylinder K 1, a line segment L 1, the contact point between the line segment L 1 and the virtual cylinder K 1 a half line extending in the direction D 1, comprising an angle of a 180 ° angle of less than greater than 0 °.
以下に、一般螺旋羽根面の一例として、一般螺線の1周期の部分に沿って線分を移動させたときの一般螺旋羽根面(「1周期の一般螺旋羽根面」と表す。他の周期についても同様)を示す。図5は、1周期の一般螺旋羽根面について説明するための図である。図5(a)は、仮想円柱K1の側面と、仮想円柱K1の側面上の右回りの一般螺線C1と、一般螺線C1上を一方向D1に移動する線分L1の開始位置および終了位置と、を示している。図5(a)の紙面において最も下側に示す線分L1は移動の際の開始位置を示し、最も上側に示す線分L1は終了位置を示している。図5(a)に示すように、仮想円柱K1の径方向における線分L1の長さm1と、取付角度α(図5ではα=90°)とを一定に保ちながら、一般螺線C1に沿って一方向D1に、線分L1を移動させるとき、該線分L1の軌跡は図5(b)に示す一般螺旋羽根面n1となる。図5(b)において斜線部で示す面が、一般螺旋羽根面n1である。 Hereinafter, as an example of the general spiral blade surface, a general spiral blade surface (referred to as “one cycle general spiral blade surface” when the line segment is moved along one cycle portion of the general spiral is referred to as another cycle. The same applies to. FIG. 5 is a view for explaining a general spiral blade surface of one cycle. 5 (a) is a side surface of the virtual cylinder K 1, and clockwise general spiral C 1 on the side of the imaginary circular column K 1, line moves a general spiral C 1 on one direction D 1 L 1 start position and end position. 5 line L 1 of the most shown in the lower side in the plane of the (a) shows the starting position for the movement, the line segment L 1 shown in the uppermost side indicates the end position. As shown in FIG. 5 (a), the length m 1 of the segment L 1 in the radial direction of the virtual cylinder K 1, the attachment angle alpha while keeping constant the (In FIG. 5 α = 90 °), typically threaded in one direction D 1 along the line C 1, when moving the segment L 1, the trajectory of the line segment L 1 will generally spiral blade surface n 1 shown in Figure 5 (b). Surface indicated by the hatched portion in FIG. 5 (b) is a general spiral blade surface n 1.
図5(b)に示すように、一般螺旋羽根面n1の外周部は、仮想円柱K1と軸線が一致する仮想円柱K2の側面上を一方向D1に進む右回りの一般螺線となる。仮想円柱K2の半径R1は、仮想円柱K1の半径r1と、仮想円柱K1の径方向における線分L1の長さm1と、の和に等しい。 As shown in FIG. 5 (b), the outer peripheral portion of the general spiral blade surface n 1 is the virtual cylinder K 1 and clockwise general spiral the axis proceeds matching virtual side above the cylinder K 2 in one direction D 1 It becomes. Radius R 1 of the virtual cylinder K 2 is the radius r 1 of the virtual cylinder K 1, and the length m 1 of the segment L 1 in the radial direction of the virtual cylinder K 1, equal to the sum of.
このような一般螺旋羽根面を主面とする部材が、一般螺旋羽根である。本実施形態のように搬送羽根221aを構成する場合、上記一般螺旋羽根は、仮想円柱K1の直径2r1が搬送軸221bの外径に等しくなるように構成される。そして、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根は、一般螺旋羽根面n1が搬送軸221bの軸線方向において搬送口222側になるように設けられ、該一般螺旋羽根面n1によってトナーを搬送口222に向けて搬送するように設けられる。ここで、本実施形態では、搬送軸221bの回転方向G2は、搬送容器220からトナー排出装置300へ向かう方向に見たときに、左回りである。よって、一般螺旋羽根面n1によってトナーを搬送口222に向けて搬送するために、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根は、右回りの一般螺線に沿って線分を移動させたときに形成される一般螺旋羽根面を主面とする部材、すなわち、右回りの一般螺旋羽根である必要がある。
A member having such a general spiral blade surface as a main surface is a general spiral blade. When configuring the conveying
また、このとき、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の内周部と搬送軸221bの軸線との間の距離の2倍の値、すなわち搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の内径は2r1となり、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の外周部と搬送軸221bの軸線との間の距離の2倍の値、すなわち搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の外径は2r1+2m1となる。長さm1は、たとえば5mm〜20mmの範囲内で適宜設定できる。また、たとえば、取付角度αは90°でなくともよく、30°〜150°の範囲内で適宜設定できる。リード角θ1は、たとえば20°〜70°の範囲内で適宜設定できる。また、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の外周部のリードm2は、たとえば10mm〜30mmの範囲内で適宜設定できる。
At this time, the value of twice the distance between the inner peripheral part of the general spiral blade constituting the
また本実施形態において、搬送羽根221aは、14周期の一般螺旋羽根面を有する一般螺旋羽根であり、該一般螺旋羽根の厚さは1.5mmで一様である。一般螺旋羽根の周期、厚さなども、トナーの搬送速度やトナーカートリッジ200の大きさなどに応じて適宜設定できる。たとえば、搬送羽根221aを構成する一般螺旋羽根の厚さは、1mm〜3mmの範囲内で適宜設定できる。
In the present embodiment, the conveying
なお、本実施形態では、搬送羽根221aは、一続きの一般螺旋羽根であるけれども、他の実施形態としては、搬送羽根221aは、所定の間隔で離間した複数の一般螺旋羽根であってもよい。
In the present embodiment, the
図6は、トナー排出装置300の内部の構成を示す模式図である。トナー排出装置300は、排出容器310と排出部材320とシャッタ部材330とを含む。排出容器310は、円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、トナーを受け入れるための開口部である受入口311が設けられる。排出容器310と搬送容器220とは、搬送容器220内のトナーが搬送口222および受入口311を介して排出容器310内に移動できるように連なって設けられる。すなわち、搬送容器220の内部空間と排出容器310の内部空間とは連通する。排出容器310と搬送容器220とは、一体として構成されてもよく、着脱自在に構成されてもよい。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of the
また、排出容器310には、該排出容器310の壁部のうち、排出部材320の軸線方向に沿って該排出部材320を取り囲む壁部の少なくとも一部分に、トナーを排出するための開口部である排出口312が設けられる。本実施形態では、排出口312は、排出容器310の鉛直方向下方の壁部に設けられる。また、本実施形態では、排出口312の開口は、略矩形状である。
Further, the
シャッタ部材330は、排出口312の鉛直方向下方において、スライド自在に設けられる。シャッタ部材330は、トナーカートリッジ200がトナーカートリッジ載置台261に装着される過程において、トナー供給パイプ250に当接することによって略水平方向にスライドし、これによって排出口312が開放される。
The
排出部材320は、排出容器310内に設けられ、受入口311から排出容器310内に入ったトナーを、排出口312から排出する部材である。排出口312から排出されたトナーは、トナー供給パイプ250を介して現像装置24に補給される。
The
排出部材320は、回転軸322と排出羽根321とを含む。回転軸322は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS樹脂などの材料から形成される。回転軸322は、外径3mm〜10mmの円柱状部材であり、その軸線が、円柱状の内部空間を有する排出容器310の軸線と一致するように設けられる。回転軸322は、その一端部が搬送軸221bに連なり、その他端部が伝導部材230に連なる。回転軸322、搬送軸221b、および伝導部材230は、一体として構成されてもよく、着脱自在に構成されてもよい。本実施形態では、回転軸322の外径と搬送軸221bの外径とは同一であり、互いの軸線は一致する。なお、回転軸322上の排出羽根321と、搬送軸221b上の搬送羽根221aとは、滑らかに連なっていてもよいし、離間していてもよい。
The
排出羽根321は、回転軸322がその軸線回りの回転方向G3に回転するのに伴って、回転軸322の軸線を中心として回転運動することで、排出容器310内のトナーを移動させる部材である。排出羽根321については後に詳述する。
伝導部材230は、歯車231と伝導軸232とを含む。伝導軸232は、円柱状部材であり、その一端部が歯車231に連なり、その他端部が回転軸322に連なる。歯車231は、図示しないモータなどの駆動部から付与されるトルクを、伝導軸232に伝えるための部材である。伝導部材230は、図示しない駆動部から付与されるトルクによって、伝導軸232の軸線回りの回転方向に、30rpm〜60rpmで回転する。
The
このようなトナーカートリッジ200によれば、汲上げ部材211によって、貯蔵容器210内のトナーが搬送容器220内へ汲み上げられる。そして、図示しない駆動部から付与されるトルクによって、伝導軸232、回転軸322、および搬送軸221bが一体的に回転する。搬送軸221bの回転によって搬送容器220内のトナーは、搬送口222および受入口311を介して、排出容器310内に搬送される。回転軸322の回転によって、排出容器310内のトナーは、排出口312から排出され、現像装置24の現像槽内に補給される。
According to such a
次に、排出羽根321について説明する。図6に示すように、排出羽根321は、回転軸322を取り巻いて設けられる。排出羽根321は、回転軸322の回転方向G3への回転に伴って、回転軸322の軸線を中心として回転運動する。排出羽根321は、その回転運動によって、回転軸322の軸線方向のうち受入口311から排出口312へ向かう方向である排出方向H1に向けて、排出容器310内のトナーを搬送する。
Next, the
図7は、排出方向H1とは反対方向に離間した位置から排出部材320を見たときの排出羽根321を表す図である。排出羽根321は、可撓性材料から形成される複数の一般螺旋羽根片と、図6および図7において斜線部で示す固定板321aとから構成される。なお、後述する図9においても、固定板321aを斜線部で示す。
7, the discharge direction H 1 is a diagram representing the
本発明において、「一般螺旋羽根片」とは、図5を用いて説明した一般螺旋羽根のうち、特に、周期が1周期未満のものをいう。排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片は、複数の一般螺旋羽根片が、全体として、回転軸322を取り巻く1周期以上の一般螺旋羽根を形成するように、該回転軸322上に連続的に配置される。
In the present invention, the “general spiral blade piece” refers to a general spiral blade described with reference to FIG. The general spiral blade piece constituting the
回転軸322の半径をr1とするとき、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の内周部と回転軸322の軸線との間の距離の2倍の値、すなわち排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の内径は2r1であり、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の外周部と回転軸322の軸線との間の距離の2倍の値、すなわち排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の外径は2r1+2m1である。長さm1は、たとえば5mm〜20mmの範囲内で適宜設定できる。また、図5に示す取付角度αは、30°〜150°の範囲内で適宜設定できる。また、図5に示す、一般螺旋羽根の内周部に沿う一般螺線C1のリード角θ1は、たとえば20°〜70°の範囲内で適宜設定できる。また、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の外周部のリードm3は、たとえば10mm〜30mmの範囲内で適宜設定できる。
When the radius of the
本実施形態において、排出羽根321は、すべて同一形状の6分の1周期の一般螺旋羽根片が連続的に12枚設けられたものであり、全体として、一続きの、2周期の右回りの一般螺旋羽根を形成する。そして、この2周期の右回りの一般螺旋羽根の厚さは1.5mmで一様である。排出羽根321を構成する複数の一般螺旋羽根片全体によって形成される一般螺旋羽根の周期、厚さなどは、トナーの搬送速度やトナー排出装置300の大きさなどに応じて適宜設定できる。たとえば、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の厚さは、1mm〜3mmの範囲内で適宜設定できる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、排出羽根321を構成する複数の一般螺旋羽根片全体によって一続きの一般螺旋羽根が形成されるけれども、本発明の他の実施形態としては、排出羽根321を構成する複数の一般螺旋羽根片全体によって、所定の間隔で離間した複数の一般螺旋羽根が形成されてもよい。
In the present embodiment, a series of general spiral blades are formed by the entire plurality of general spiral blade pieces constituting the
本発明において、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の材料である「可撓性材料」とは、圧縮変形率が50%以上90%以下の材質である。ここで、圧縮変形率は、1辺1cmの立方体の試料に対して厚さ方向に0.1N/cm2の荷重を加えたときの該試料の厚さの最小値をF[cm]とするときに、下記式(1)で与えられる値である。
圧縮変形率[%]=(1−F)×100[%] …(1)
In the present invention, the “flexible material” which is a material of the general spiral blade piece constituting the
Compression deformation rate [%] = (1−F) × 100 [%] (1)
可撓性材料としては、たとえば弾性スポンジなどが挙げられる。弾性スポンジとは、圧縮変形率が50%以上80%以下の多孔質材質である。弾性スポンジとしては、ウレタンスポンジ、ゴムスポンジ、ポリエチレンスポンジなどを使用でき、この中でも耐摩耗性に優れるウレタンスポンジが好ましい。弾性スポンジとしてウレタンスポンジを用いることによって、トナー排出装置300を長期間使用することができる。
Examples of the flexible material include an elastic sponge. The elastic sponge is a porous material having a compressive deformation rate of 50% or more and 80% or less. As the elastic sponge, urethane sponge, rubber sponge, polyethylene sponge and the like can be used, and among them, urethane sponge having excellent wear resistance is preferable. By using urethane sponge as the elastic sponge, the
上記弾性スポンジとしては、連続気泡を有する連泡性スポンジが好ましい。連泡性スポンジは、単泡性スポンジと比較して圧縮または変形し易いので、トナーに過度な負荷を掛けることなく、トナーを搬送できる。連泡性スポンジは、たとえば、炭酸カルシウムの微粉末を練り込んだ材料を射出成形後、成形品を塩酸水中に浸漬して、粉末炭酸カルシウムを分解溶出する方法や、水溶性の塩を練り込み成形した後、水中で塩を溶出して連泡体にする方法、または樹脂に予め発泡剤を添加しておき、発泡成形後に物理的に気泡の壁を破る方法などにより得られる。 As the elastic sponge, an open-cell sponge having open cells is preferable. Since the open-cell sponge is more easily compressed or deformed than the single-cell sponge, the toner can be conveyed without applying an excessive load to the toner. Open-cell sponge is, for example, a method in which a material in which fine powder of calcium carbonate is kneaded is injection-molded, and then the molded product is immersed in hydrochloric acid water to decompose and elute powdered calcium carbonate, or a water-soluble salt is kneaded. After molding, it is obtained by a method of elution of salt in water to form a continuous foam, or a method in which a foaming agent is added to the resin in advance and the wall of the cell is physically broken after foam molding.
さらに、上記弾性スポンジとしては、カーボンブラックなどの導電剤を含む導電性スポンジが好ましい。導電性スポンジは、トナーや排出容器310の内壁面と摩擦が生じても帯電し難いので、トナーを静電吸着することを抑えることができる。
Further, the elastic sponge is preferably a conductive sponge containing a conductive agent such as carbon black. Since the conductive sponge is difficult to be charged even when friction occurs with the toner or the inner wall surface of the
上記弾性スポンジの各開口部は、開口にトナーが入り込まない程度の大きさであることが好ましい。開口にトナーが入り込まない程度の大きさは、たとえば、開口面積で表わせば、1μm2以上10μm2以下である。また、たとえば、開口径で表わせば、1μm以上3μm以下である。このような大きさの開口部が設けられることにより、トナーが開口に入り込むことを抑えながら、トナーと弾性スポンジとの摩擦を大きくすることができる。これによって、トナーは、排出羽根321とともに移動し易くなり、その結果、トナーの流動性が低下していても、トナーを移動させることができ、駆動トルクの増大を抑えることができる。
Each opening of the elastic sponge is preferably sized so that toner does not enter the opening. Size that the toner in the opening does not enter, for example, if expressed in the opening area, is 1 [mu] m 2 or more 10 [mu] m 2 or less. In addition, for example, in terms of the opening diameter, it is 1 μm or more and 3 μm or less. By providing the opening having such a size, the friction between the toner and the elastic sponge can be increased while suppressing the toner from entering the opening. As a result, the toner easily moves together with the
上述したように、排出羽根321は、一般螺旋羽根片と固定板321aとから構成される。固定板321aは、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の主面に沿って固定される。本実施形態では、固定板321aは、一般螺旋羽根片の排出方向H1上流側の主面に沿って固定されるけれども、本発明の他の実施形態としては、排出方向H1下流側の主面に沿って固定されてもよい。また、固定板321aは、一般螺旋羽根片の排出方向H1両側の主面に沿って設けられてもよい。
As described above, the
本実施形態では、固定板321aは、複数の一般螺旋羽根片に対応して、複数設けられる。より詳細には、図7に示すように、排出方向H1とは反対方向に離間した位置から排出部材320を見たとき、一の一般螺旋羽根片の上に、一の固定板321aが重なるように設けられる。
In the present embodiment, a plurality of fixing
固定板321aは、回転軸322および対応する一般螺旋羽根片のうちの少なくとも一方に固定される。固定板321aは、少なくとも排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片よりも硬い材料から形成され、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS樹脂などの材料から形成される。
The fixed
固定板321aは、排出方向H1の下流側に向かうにつれて、回転軸322の径方向における回転軸322の軸線から固定板321aの外周部までの距離(以下では、「固定板321aの外径」と称する)が大きくなるように構成される。そして、固定板321aに対応する一般螺旋羽根片は、その外径が、固定板321aの外径の最大値よりも大きくなるように構成される。
Fixing
排出方向H1の下流側に向かうにつれて外径が大きくなるように構成される部材としては、錐状一般螺旋羽根を挙げることができる。本実施形態では、固定板321aは、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片のリード角θ1と同一のリード角θ2、および同一の周期の錐状一般螺旋羽根である。
The member configured so that the outer diameter increases toward the downstream side of the discharge direction H 1, may be mentioned cone-shaped general spiral blade. In the present embodiment, the fixed
本発明において、「錐状一般螺旋羽根」とは、概略的には、一般螺旋羽根を、その内径を一定に保ちながら、その外径を連続的に変化させた形状の部材である。より詳細には、後述する錐状一般螺旋羽根面を主面とする所定の厚さの部材である。固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根は、その内周部において回転軸322を取り巻いて設けられる。ここで、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根の内周部とは、上記錐状一般螺旋羽根面のうち回転軸322の軸線に最も近接する部分であり、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根の外周部とは、上記錐状一般螺旋羽根面において回転軸322から最も離間した部分である。
In the present invention, the “conical general spiral blade” is a member having a shape in which the outer diameter of the general spiral blade is continuously changed while keeping the inner diameter constant. More specifically, it is a member having a predetermined thickness whose main surface is a conical general spiral blade surface described later. The cone-shaped general spiral blades constituting the fixed
本発明において、「錐状一般螺旋羽根面」とは、仮想円柱K3(以下では、半径をr2とする)の側面上の1つの一般螺線C2(リード角をθ2とする)に沿って、仮想円柱K3の外部にある1つの線分L2を、取付角度βを保ったまま、仮想円柱K3の径方向における該線分L2の長さm4を連続的に大きくなるように変化させながら、仮想円柱K3の軸線に平行な一方向D2に移動させたときの、該線分L2の軌跡がなす面である。ここで、「取付角度β」とは、仮想円柱K3の軸線と線分L2とを含む面において、該線分L2と、該線分L2と仮想円柱K3との接点から一方向D2に延びる半直線と、のなす角度であって、0°より大きく180°より小さい角度である。 In the present invention, the “conical general spiral blade surface” means one general spiral C 2 on the side surface of the virtual cylinder K 3 (hereinafter, the radius is r 2 ) (the lead angle is θ 2 ). along the virtual one line segment L 2 that is external to the cylinder K 3, while maintaining the mounting angle beta, continuously the length m 4 of the line segment L 2 in the radial direction of the virtual cylinder K 3 while changing so as to increase, when moving in parallel direction D 2 to the axis of the virtual cylinder K 3, it is formed plane trajectory of the line segment L 2. Here, the "attachment angle β", one in the plane containing the axis and the line segment L 2 of the virtual cylinder K 3, the line segment L 2, the contact point between the line segment L 2 and the virtual columnar K 3 a half line extending in the direction D 2, a angle of a 180 ° angle of less than greater than 0 °.
以下に、錐状一般螺旋羽根面の一例として、一般螺線の1周期の部分に沿って線分を移動させたときの錐状一般螺旋羽根面(「1周期の錐状一般螺旋羽根面」と表す。他の周期についても同様)を示す。図8は、1周期の錐状一般螺旋羽根面について説明するための図である。図8(a)は、仮想円柱K3の側面と、仮想円柱K3の側面上の右回りの一般螺線C2と、一般螺線C2上を一方向D2に移動する線分L2の開始位置および終了位置と、を示している。図8(a)の紙面において最も下側に示す線分L2は移動の際の開始位置を示し、最も上側に示す線分L2は終了位置を示している。図8(a)に示すように、取付角度β(図8ではβ=90°)を一定に保ちつつ、仮想円柱K3の径方向における線分L2の長さm4を連続的に大きくなるように変化させながら、一般螺線C2に沿って一方向D2に線分L2を移動させるとき、該線分L2の軌跡が錐状一般螺旋羽根面となる。 Hereinafter, as an example of the cone-shaped general spiral blade surface, the cone-shaped general spiral blade surface ("one-cycle cone-shaped general spiral blade surface") when the line segment is moved along the one-cycle portion of the general spiral. The same applies to other periods. FIG. 8 is a diagram for explaining one period of a cone-shaped general spiral blade surface. 8 (a) is a side face of a virtual cylinder K 3, the general spiral C 2 clockwise on the side of the imaginary circular column K 3, line segment moves on general spiral C 2 in one direction D 2 L 2 start position and end position. Line segment L 2 most shown in the lower side in the plane of FIG. 8 (a) shows the starting position for the movement, the line segment L 2 shown in the uppermost side indicates the end position. As shown in FIG. 8A, the length m 4 of the line segment L 2 in the radial direction of the virtual cylinder K 3 is continuously increased while the mounting angle β (β = 90 ° in FIG. 8) is kept constant. while changing so, when moving a line segment L 2 in one direction D 2 along a generally spiral C 2, the locus of the line segment L 2 is cone-shaped general spiral blade surface.
錐状一般螺旋羽根面の外周部は、仮想円柱K3と軸線が一致する仮想錐台の側面に内接する。ここで、本発明において「錐台」とは、面積の異なる2つの底面を有し、軸線が該2つの底面を通り、かつ、軸線方向のうちの一方向に向かうにつれて外径が連続的に大きくなる立体である。線分L2の長さm4の変化のさせ方によって、錐状一般螺旋羽根面が内接する仮想錐台の形状は異なる。 The outer peripheral portion of the cone-shaped general spiral blade surface is inscribed in a virtual frustum sides virtual cylinder K 3 and the axis match. Here, in the present invention, the “frustum” has two bottom surfaces with different areas, and the outer diameter continuously increases as the axis passes through the two bottom surfaces and goes in one of the axial directions. It is a solid that grows. The shape of the virtual frustum with which the cone-shaped general spiral blade surface is inscribed varies depending on how the length m 4 of the line segment L 2 is changed.
図8(b)は、仮想直円錐台K4に内接する錐状一般螺旋羽根面n2を示している。本発明において、「直円錐台」とは、直円錐を底面に平行な平面で二分して得たれる立体のうち、円錐ではない方の立体である。一般螺線C2に沿った単位移動距離当たりの線分L2の長さm4の変化率が一定のとき、線分L2の軌跡は、図8(b)において斜線部で示す錐状一般螺旋羽根面n2となり、その外周部は、仮想直円錐台K4の側面に内接する。 FIG. 8B shows a conical general spiral blade surface n 2 inscribed in the virtual right circular truncated cone K 4 . In the present invention, the “rectangular truncated cone” is a solid that is not a cone among solids obtained by bisecting a right cone by a plane parallel to the bottom surface. When the rate of change of the length m 4 of the line segment L 2 per unit moving distance along the general spiral C 2 is constant, the locus of the line segment L 2 is a cone shape indicated by the hatched portion in FIG. It becomes a general spiral blade surface n 2 , and its outer peripheral portion is inscribed in the side surface of the virtual right circular truncated cone K 4 .
図8(c)は、仮想圧縮直円錐台K5に内接する錐状一般螺旋羽根面n3を示している。本発明において、「圧縮直円錐台」とは、直円錐台の側面を、軸線に近付く向きに湾曲させた形状の立体である。一方向D2に進むにつれて一般螺線C2に沿った単位移動距離当たりの線分L2の長さm4の変化率が次第に大きくなるとき、線分L2の軌跡は、図8(c)において斜線部で示す錐状一般螺旋羽根面n3となり、その外周部は、仮想圧縮直円錐台K5の側面に内接する。 FIG. 8C shows the conical general spiral blade surface n 3 inscribed in the virtual compression straight truncated cone K 5 . In the present invention, the “compression straight truncated cone” is a solid body having a shape in which the side surface of the right truncated cone is curved toward the axis. When the rate of change of the line segment L 2 length m 4 per unit moving distance along the general spiral C 2 as it travels in one direction D 2 gradually increases, the trajectory of the line segment L 2, FIG. 8 (c ), A conical general spiral blade surface n 3 indicated by a hatched portion, and its outer peripheral portion is inscribed in the side surface of the virtual compression straight truncated cone K 5 .
図8(d)は、仮想膨張直円錐台K6に内接する錐状一般螺旋羽根面n4を示している。本発明において、「膨張直円錐台」とは、直円錐台の側面を、軸線から離れる向きに湾曲させた形状の立体である。一方向D2に進むにつれて一般螺線C2に沿った単位移動距離当たりの線分L2の長さm4の変化率が次第に小さくなるとき、線分L2の軌跡は、図8(d)において斜線部で示す錐状一般螺旋羽根面n4となり、その外周部は、仮想膨張直円錐台K6の側面に内接する。 FIG. 8D shows a conical general spiral blade surface n 4 inscribed in the virtual expansion straight truncated cone K 6 . In the present invention, the “expanded right circular truncated cone” is a solid having a shape in which the side surface of the right circular truncated cone is curved away from the axis. When the rate of change of the line segment L 2 length m 4 per unit moving distance along the general spiral C 2 as it travels in one direction D 2 is gradually reduced, the locus of the line segment L 2, FIG. 8 (d ), A cone-shaped general spiral blade surface n 4 indicated by a hatched portion, and its outer peripheral portion is inscribed in a side surface of the virtual expansion straight truncated cone K 6 .
このような錐状一般螺旋羽根面を主面とする部材が、錐状一般螺旋羽根である。本実施形態のように固定板321aを構成する場合、上記錐状一般螺旋羽根は、仮想円柱K3の直径2r2が回転軸322の外径に等しくなるように構成される。そして、上述したように、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根のリード角θ2は、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片のリード角θ1と同一であり、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根と、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片とは同一の周期である。また、取付角度αと取付角度βとは同一の角度である。また、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片が右回りであるので、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根も、右回りの一般螺線に沿って線分を移動させたときに形成される錐状一般螺旋羽根面を主面とする部材、すなわち、右回りの錐状一般螺旋羽根である必要がある。
A member having such a cone-shaped general spiral blade surface as a main surface is a cone-shaped general spiral blade. When configuring the fixing
また、このとき、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根の内周部と回転軸322の軸線との間の距離の2倍の値、すなわち錐状一般螺旋羽根の内径は2r2で一様となり、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根の外周部と回転軸322の軸線との間の距離の2倍の値、すなわち錐状一般螺旋羽根の外径は、排出方向H1に向かうにつれて、2m4の最小値+2r2から、2m4の最大値+2r2まで、連続的に変化する。長さm4の最小値は、たとえば0mm〜5mmの範囲内で適宜設定できる。長さm4の最大値は、たとえば5mm〜排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の外径の値の範囲内で適宜設定できる。
At this time, a value twice the distance between the inner peripheral portion of the conical general spiral blade constituting the fixed
本実施形態において、固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根の厚さは、0.5mmで一様である。固定板321aを構成する錐状一般螺旋羽根の厚さは、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の硬さに応じて適宜設定でき、たとえば、0.2mm〜1mmの範囲内で適宜設定できる。
In this embodiment, the thickness of the cone-shaped general spiral blade constituting the fixed
このように、排出羽根321は、一般螺旋羽根片と固定板321aとから構成される。なお、本実施形態では、排出部材320は一般螺旋羽根片と固定板321aと回転軸322とから構成されるけれども、本発明の他の実施形態としては、排出羽根321よりも排出方向H1上流側に、回転軸322を取り巻く一般螺旋羽根が設けられてもよい。
As described above, the
このようなトナー排出装置300によれば、ロック現象の発生を抑えることができる。ロック現象とは、従来のトナーカートリッジにおいて生じる不具合である。一般的に、トナーカートリッジを長期間輸送したり、放置したりすると、トナーカートリッジ内のトナーは、その流動性が低下する。トナーの流動性が低下した場合、従来のトナーカートリッジでは、排出口からトナーが速やかに排出されなくなることで、トナーが過度に圧縮され、その結果、排出部材の回転が停止してしまう現象が生じる。この現象がロック現象である。本発明に係るトナー排出装置300は、以下に示すように、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の変形によって、このロック現象の発生を抑えることができる。
According to such a
図9は、一般螺旋羽根片の変形の様子を示す図である。排出部材320は、回転方向G3に回転することで、排出方向H1に向けてトナーを押し出す部材である。トナーの流動性が極端に低下している場合、この排出方向H1に押し出す力によって、排出羽根321間または排出羽根321と排出容器310内壁との間でトナーが圧縮される。そして、圧縮されたトナーによる、排出方向H1とは反対方向の抗力によって、図9に示すように、排出羽根321が排出方向H1上流側に折れ曲がる。排出羽根321が折れ曲がるのは、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片が、1周期未満の比較的小さな一般螺旋羽根であり、さらに、可撓性材料から形成されているからである。このように排出羽根321が排出方向H1上流側に変形することで、トナーを排出方向H1に押し出す力が弱まり、トナーの過度な圧縮が抑えられ、トナーが排出口312から排出され易くなる。これによって、本発明は、ロック現象の発生を抑えることができる。
FIG. 9 is a diagram showing a state of deformation of the general spiral blade piece.
このように排出羽根321を構成する複数の一般螺旋羽根片が変形できるように、各一般螺旋羽根片は、他の隣接する一般螺旋羽根片に対して、独立して変形可能に設けられている。すなわち、排出羽根321を構成する各一般螺旋羽根片は、隣接する他の一般螺旋羽根片と接触しているけれども、少なくともその外周部において、該隣接する他の一般螺旋羽根片に固定されてはいない。より好ましくは、各一般螺旋羽根片は、隣接する他の一般螺旋羽根片に全く固定されずに設けられる。
Thus, each general spiral blade piece is provided so as to be independently deformable with respect to other adjacent general spiral blade pieces so that the plurality of general spiral blade pieces constituting the
上記ロック現象が回避されると、排出羽根321は変形している状態から元の状態に戻ろうとする。すなわち、排出羽根321を構成する、可撓性材料から形成される複数の一般螺旋羽根片は、回転軸322が回転し始めた段階ではトナーによる上記抗力によって変形しているけれども、トナーが円滑に搬送される段階になれば、トナーによる上記抗力が弱まり、徐々に、全体として1周期以上の一般螺旋羽根を形成している状態に戻る。したがって、トナーが円滑に搬送され始めれば、この1周期以上の一般螺旋羽根によって、充分な搬送量で、トナーを排出方向H1に搬送することができる。特に、排出羽根321を構成する複数の一般螺旋羽根片がウレタンスポンジなどの弾性スポンジから形成されている場合は、変形した一般螺旋羽根片がより早く元の形状に戻るので、排出羽根321は、より早く、充分な搬送量でトナーを搬送できる状態に戻ることができる。
When the locking phenomenon is avoided, the
また本実施形態では、排出羽根321は、固定板321aを備えることで、一般螺旋羽根片が所定の部分において変形し易くなるように構成されている。すなわち、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片は、固定板321aに対向する部分と対向しない部分との間の境界部分が、折れ曲がり易くなっている。したがって、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片は、この境界部分において、固定板321aに対向していない部分が排出方向H1上流側に変位するように折れ曲がる。このように、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片が予め所定の部分において折れ曲がり易く構成されることで、安定して、ロック現象の発生を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、固定板321aは、排出方向H1下流側に向かうにつれて、その外径が大きくなるように構成されている。よって、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片において、変形し易くなっている上記境界部分は、排出方向H1下流側に向かうにつれて、回転軸322から遠くなっている。その結果、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片は、排出方向H1下流側の部分よりも、排出方向H1上流側の部分の方が、排出方向H1上流側に変位し易くなっている。ここで、排出羽根321が回転するとき、トナーは、相対的には、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片の排出方向H1下流側の部分から、排出方向H1上流側の部分に向けて移動する。したがって、本実施形態では、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片に対するトナーの相対的な流れにより、円滑に、当該一般螺旋羽根片を変形させることができる。
Furthermore, the fixed
また本実施形態では、固定板321aが錐状一般螺旋羽根によって構成されるので、排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片に対するトナーの相対的な流れにより、当該一般螺旋羽根片は、より円滑に、変形することができる。
In the present embodiment, since the fixing
なお、上述したように、本発明は、可撓性材料から形成される螺旋羽根片が排出方向H1上流側に折れ曲がることで、ロック現象の発生を抑えている。したがって、本発明としては、上記第1実施形態における固定板321aは必須の構成ではない。たとえば、本発明の他の実施形態として、トナー排出装置300から固定板321aのみを取り除いたものを挙げることができ、当該他の実施形態によっても、ロック現象の発生を抑えることができる。
As described above, the present invention is that the spiral blade pieces formed from a flexible material bent in the discharging direction H 1 upstream, thereby suppressing the occurrence of locking phenomena. Therefore, in the present invention, the fixing
次に、本発明の第2実施形態であるトナー排出装置400について説明する。図10は、トナー排出装置400の内部の構成を示す模式図である。トナー排出装置400は、排出容器310と排出部材420とシャッタ部材330とを含む。排出容器310およびシャッタ部材330については、第1実施形態と共通するので説明は省略する。
Next, a
排出部材420は、排出容器310内に設けられ、受入口311から排出容器310内に入ったトナーを、排出口312から排出する部材である。排出口312から排出されたトナーは、トナー供給パイプ250を介して現像装置24に補給される。
The
排出部材420は、回転軸422と排出羽根421とを含む。回転軸422は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS樹脂などの材料から形成される。回転軸422は、外径3mm〜10mmの円柱状部材であり、その軸線が、円柱状の内部空間を有する排出容器310の軸線と一致するように設けられる。回転軸422は、その一端部が搬送軸221bに連なり、その他端部が伝導部材230に連なる。回転軸422、搬送軸221b、および伝導部材230は、一体として構成されてもよく、着脱自在に構成されてもよい。本実施形態では、回転軸422の外径と搬送軸221bの外径とは同一であり、互いの軸線は一致する。なお、回転軸422上の排出羽根421と、搬送軸221b上の搬送羽根221aとは、滑らかに連なっていてもよいし、離間していてもよい。
The
排出羽根421は、回転軸422を取り巻いて設けられる。排出羽根421は、回転軸422の回転方向G3への回転に伴って、回転軸422の軸線を中心として回転運動する。排出羽根421は、その回転運動によって、回転軸422の軸線方向のうち受入口311から排出口312へ向かう方向である排出方向H1に向けて、排出容器310内のトナーを搬送する。
The
図11は、排出方向H1とは反対方向に離間した位置から排出部材420を見たときの排出羽根421を表す図である。排出羽根421は、複数の一般螺旋羽根片から構成される。排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片は、第1実施形態と同じ可撓性材料から形成される。排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片は、図10および図11において斜線部で示す折り目部分421aを有する。
11, the discharge direction H 1 is a diagram representing the
排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片は、複数の一般螺旋羽根片が、全体として、回転軸422を取り巻く1周期以上の一般螺旋羽根を形成するように、該回転軸422上に連続的に配置される。このとき、各一般螺旋羽根片は、隣接する他の一般螺旋羽根片と接触しているけれども、少なくともその外周部において、該隣接する他の一般螺旋羽根片に固定されてはいない。より好ましくは、各一般螺旋羽根片は、隣接する他の一般螺旋羽根片に全く固定されずに設けられる。
The general spiral blade pieces constituting the
回転軸422の半径をr1とするとき、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片の内周部と回転軸422の軸線との間の距離の2倍の値、すなわち排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片の内径は2r1であり、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片の外周部と回転軸422の軸線との間の距離の2倍の値、すなわち排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片の外径は2r1+2m1である。長さm1は、たとえば5mm〜20mmの範囲内で適宜設定できる。また、図5に示す取付角度αは、30°〜150°の範囲内で適宜設定できる。また、図5に示す、一般螺旋羽根の内周部に沿う一般螺線C1のリード角θ1は、たとえば20°〜70°の範囲内で適宜設定できる。また、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片の外周部のリードm5は、たとえば10mm〜30mmの範囲内で適宜設定できる。
When the radius of the
本実施形態において、排出羽根421は、すべて同一形状の6分の1周期の一般螺旋羽根片が連続的に12枚設けられたものであり、全体として、一続きの、2周期の右回りの一般螺旋羽根を形成する。そして、この2周期の右回りの一般螺旋羽根の厚さは1.5mmで一様である。排出羽根421を構成する複数の一般螺旋羽根片全体によって形成される一般螺旋羽根の周期、厚さなどは、トナーの搬送速度やトナー排出装置400の大きさなどに応じて適宜設定できる。たとえば、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片の厚さは、1mm〜3mmの範囲内で適宜設定できる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、排出羽根421を構成する複数の一般螺旋羽根片全体によって一続きの一般螺旋羽根が形成されるけれども、本発明の他の実施形態としては、排出羽根421を構成する複数の一般螺旋羽根片全体によって、所定の間隔で離間した複数の一般螺旋羽根が形成されてもよい。
In the present embodiment, a series of general spiral blades are formed by the entire plurality of general spiral blade pieces constituting the
上述したように、排出羽根421は、折り目部分421aを有する。折り目部分421aは、排出方向H1下流側に向かうにつれて回転軸422の軸線からの距離が大きくなるように形成される。本実施形態では、上記第1実施形態の排出羽根321を構成する一般螺旋羽根片における、固定板321aに対向する部分と対向しない部分との間の境界部分に、折り目部分421aが形成される。折り目部分421aは、図11に示すように、各一般螺旋羽根片に形成される。
As described above, the
折り目部分421aは、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片において、他の部分よりも変形し易く形成されている部分である。折り目部分421aは、たとえば、他の部分よりも軟らかい材料から形成される。また、折り目部分421aは、たとえば、他の部分よりも薄く形成された部分であってもよく、複数箇所に切込みが入った部分であってもよい。
The
このように、排出羽根421は、折り目部分421aを有する複数の一般螺旋羽根片から構成される。なお、本実施形態では、排出部材420は折り目部分421aを有する複数の一般螺旋羽根片と回転軸422とから構成されるけれども、本発明の他の実施形態としては、排出羽根421よりも排出方向H1上流側に、回転軸422を取り巻く一般螺旋羽根が設けられてもよい。
Thus, the
このようなトナー排出装置400において、排出部材420は、回転方向G3に回転することで、排出方向H1に向けてトナーを押し出す。トナーの流動性が極端に低下している場合、この排出方向H1に押し出す力によって、排出羽根421間または排出羽根421と排出容器310内壁との間でトナーが圧縮される。そして、圧縮されたトナーによる、排出方向H1とは反対方向の抗力によって、第1実施形態のときと同様に、排出羽根421が排出方向H1上流側に折れ曲がる。これによって、トナーを排出方向H1に押し出す力が弱まり、トナーの過度な圧縮が抑えられ、トナーが排出口312から排出され易くなる。したがって、本発明は、ロック現象の発生を抑えることができる。
In such a
上記ロック現象が回避されると、排出羽根421は変形している状態から元の状態に戻ろうとする。すなわち、排出羽根421を構成する、可撓性材料から形成される複数の一般螺旋羽根片は、回転軸422が回転し始めた段階ではトナーによる上記抗力によって変形しているけれども、トナーが円滑に搬送される段階になれば、トナーによる上記抗力が弱まり、徐々に、全体として1周期以上の一般螺旋羽根を形成している状態に戻る。したがって、トナーが円滑に搬送され始めれば、この1周期以上の一般螺旋羽根によって、充分な搬送量で、トナーを排出方向H1に搬送することができる。特に、排出羽根421を構成する複数の一般螺旋羽根片がウレタンスポンジなどの弾性スポンジから形成されている場合は、変形した一般螺旋羽根片がより早く元の形状に戻るので、排出羽根421は、より早く、充分な搬送量でトナーを搬送できる状態に戻ることができる。
When the lock phenomenon is avoided, the
また本実施形態では、排出羽根421は、折り目部分421aを有することで、一般螺旋羽根片が当該折り目部分421aにおいて変形し易くなっている。したがって、安定して、ロック現象の発生を抑えることができる。
In the present embodiment, the
さらに、折り目部分421aは、排出方向H1下流側に向かうにつれて回転軸422の軸線からの距離が大きくなるように形成されている。すなわち、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片において、変形し易くなっている折り目部分421aは、排出方向H1下流側に向かうにつれて、回転軸422から遠くなっている。その結果、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片は、排出方向H1下流側の部分よりも、排出方向H1上流側の部分の方が、排出方向H1上流側に変位し易くなっている。したがって、本実施形態では、排出羽根421を構成する一般螺旋羽根片に対するトナーの相対的な流れにより、円滑に、当該一般螺旋羽根片を変形させることができる。
Furthermore, the
20 トナー像形成部
24,24b,24c,24m,24y 現像装置
30 転写部
40 定着部
50 記録媒体供給部
60 排出部
100 複合機
200 トナーカートリッジ
210 貯蔵容器
220 搬送容器
211 汲上げ部材
221 搬送部材
230 伝導部材
300,400 トナー排出装置
310 排出容器
311 受入口
312 排出口
320,420 排出部材
321,421 排出羽根
321a 固定板
322,422 回転軸
421a 折り目部分
20 toner
Claims (7)
前記排出容器内に設けられる排出部材であって、
回転軸と、
該回転軸を取り巻いて設けられ、該回転軸の回転に伴う回転運動によって、該回転軸の軸線方向のうち前記受入口から前記排出口に向かう方向である排出方向に、前記排出容器内のトナーを移動させる排出羽根と、を含む排出部材とを備え、
前記排出羽根は、可撓性材料から形成される複数の螺旋羽根片であって、全体として螺旋羽根を形成するように連続的に配置される複数の螺旋羽根片から、構成されることを特徴とするトナー排出装置。 An outlet for receiving toner, and a discharge container provided with an outlet for discharging toner;
A discharge member provided in the discharge container,
A rotation axis;
The toner in the discharge container is provided around the rotation shaft, and in a discharge direction that is a direction from the receiving port toward the discharge port in an axial direction of the rotation shaft by a rotational motion accompanying rotation of the rotation shaft. And a discharge member including the discharge blade,
The discharge blade is a plurality of spiral blade pieces formed of a flexible material, and the discharge blade is constituted by a plurality of spiral blade pieces arranged continuously so as to form a spiral blade as a whole. Toner discharging device.
前記固定板は、前記排出方向の下流側に向かうにつれて、前記回転軸の軸線から該固定板の外周部までの距離が大きくなるように構成され、
前記螺旋羽根片は、その外径が、前記回転軸の軸線から前記固定板の外周部までの距離の最大値よりも大きくなるように構成されることを特徴とする請求項2に記載のトナー排出装置。 The discharge blade includes a fixing plate fixed along the main surface of the spiral blade piece,
The fixed plate is configured such that the distance from the axis of the rotation shaft to the outer peripheral portion of the fixed plate increases toward the downstream side in the discharge direction,
The toner according to claim 2, wherein the spiral blade piece is configured such that an outer diameter thereof is larger than a maximum value of a distance from an axis of the rotation shaft to an outer peripheral portion of the fixed plate. Discharging device.
トナーを貯蔵する貯蔵容器と、
前記排出容器にトナーを搬送するための搬送口が設けられる搬送容器と、
前記貯蔵容器内に設けられ、該貯蔵容器内のトナーを前記搬送容器内に汲み上げる汲上げ部材と、
前記搬送容器内に設けられる搬送部材であって、該搬送容器内のトナーを前記搬送口に向けて搬送する搬送部材とを備え、
前記排出容器と前記搬送容器とは、前記搬送容器内のトナーが前記搬送口および前記受入口を介して前記排出容器に移動できるように連なって設けられることを特徴とするトナーカートリッジ。 A toner discharge device according to any one of claims 1 to 5;
A storage container for storing toner;
A transport container provided with a transport port for transporting toner to the discharge container;
A pumping member provided in the storage container, for pumping the toner in the storage container into the transport container;
A transport member provided in the transport container, the transport member configured to transport the toner in the transport container toward the transport port;
The toner cartridge is characterized in that the discharge container and the transport container are continuously provided so that the toner in the transport container can move to the discharge container through the transport port and the receiving port.
前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジとして、請求項6に記載のトナーカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。 In an electrophotographic image forming apparatus including a developing device,
An image forming apparatus comprising the toner cartridge according to claim 6 as a toner cartridge for supplying toner to the developing device.
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