JP2014130223A - Developer storage container, developer replenishment device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤を内部に収納した現像剤収納容器、現像剤収納容器を備えた現像剤補給装置及びこれを備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developer storage container that stores a developer therein, a developer supply device that includes the developer storage container, and an electrophotographic image forming apparatus that includes the developer supply container.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、これら機能を備えた複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体上の潜像に現像装置で現像剤を供給することで、潜像を可視像化している。このため、現像装置内の現像剤は使用に伴い低減するので、画像形成装置は、現像装置に紛体である現像剤を供給(補給)するための現像像補給装置を備えている。現像剤補給装置は、現像剤収納容器と、現像剤収納容器を着脱可能に装着する装着部を備えている。
現像剤収納容器は、現像剤と現像剤搬送手段を内部に収納する容器本体と、現像剤を容器外部に排出する排出口と、現像剤収納容器内から現像剤を排出口に搬送する現像剤搬送手段とを有している。そして、現像剤補給装置は、現像装置内の現像剤量が低減すると、図示しない駆動ユニットで現像剤搬送手段を回転駆動して現像剤収納容器内の現像剤を容器外に排出し現像装置に供給するように作動する。
現像剤搬送手段には、現像剤を排出口に搬送するスクリュと、現像剤が塊状になるのを防ぐよう攪拌し、且つ、現像剤を前記スクリュまで搬送するための回転攪拌部材を備えている。回転攪拌部材は、回転可能に設けられる比較的高剛性の回転支持部材と、回転支持部材の自由端側に配置された可撓性羽根部材を備えていて、回転支持部材が回転することで、可撓性羽根部材が容器本体の内壁(以下「容器内壁」と記す)に摺接することで現像剤を搬送している。
このような現像剤搬送手段を備えた現像剤収納容器では、回転攪拌部材によるスクリュ部への現像剤の効率的な搬送と、現像剤が無くなり、容器交換時における残留現像剤を低減する。このため、可撓性羽根部材の剛性をある程度高くしなければならず、その結果、容器内壁と可撓性羽根部材との摺擦面に生じる大きな圧力により、現像剤の凝集体が生成やすい。
上述のような回転攪拌部材において、容器内壁と可撓性羽根部材との摺接面に生じる圧力を低減し、現像剤の凝集体の生成を防止するためには、可撓性羽根部材の剛性を小さくする必要がある。さらに、近年は省エネの観点から現像剤の定着温度の低温化が進められており、そのような低温定着対応の現像剤では撓性羽根部材の摺接ストレスによる凝集体の発生がより発生する傾向となる。このため、撓性羽根部材の剛性はさらに小さくしなければならない傾向となる。しかし、現像剤が低温定着化すると流動性が減少し、剛性を弱くした可撓性羽根部材では効率的な搬送ができないという課題もある。
また、現像剤が充填された容器本体を運搬する際には、運搬時の微振動と重力により容器内部の現像剤の嵩が小さくなり、嵩密度が著しく上昇するという現象が発生する。この現象が起こった現像剤収納容器では、現像剤の流動性が悪くなり、剛性を弱くした可撓性羽根部材では現像剤を搬送できないという課題もある。
特許文献1には、回転攪拌部材で現像剤が押し固められるのを防止する目的で、可撓性羽根部分にスリットおよび穴を設け、可撓性羽根部分の剛性を弱めた構成が開示されている。しかし、この構成では、可撓性羽根部材の剛性を弱めることはできるが、弱めたときに発生する、流動性の低い現像剤や高密度に締まった状態の現像剤に対する攪拌・搬送性を担保する点については開示されていない。
In an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine having these functions, a latent image is obtained by supplying a developer to the latent image on the image carrier with a developing device. Is visualized. For this reason, since the developer in the developing device decreases with use, the image forming apparatus is provided with a developed image replenishing device for supplying (supplementing) the developer that is a powder to the developing device. The developer supply device includes a developer storage container and a mounting portion that detachably mounts the developer storage container.
The developer storage container includes a container main body that stores the developer and the developer transport means, a discharge port that discharges the developer to the outside of the container, and a developer that transports the developer from the developer storage container to the discharge port. Conveying means. When the developer amount in the developing device is reduced, the developer replenishing device rotates the developer conveying means with a drive unit (not shown) to discharge the developer in the developer storage container to the outside of the container. Operates to supply.
The developer conveying means includes a screw that conveys the developer to the discharge port, and a rotating agitating member that agitates the developer so as to prevent the developer from forming a lump and conveys the developer to the screw. . The rotation stirring member includes a relatively high-rigidity rotation support member that is rotatably provided, and a flexible blade member that is disposed on the free end side of the rotation support member. The flexible blade member conveys the developer by making sliding contact with the inner wall of the container body (hereinafter referred to as “container inner wall”).
In the developer storage container provided with such developer transporting means, the developer is efficiently transported to the screw part by the rotating stirring member, and the developer is eliminated, and the residual developer when the container is replaced is reduced. For this reason, the rigidity of the flexible blade member has to be increased to some extent, and as a result, a developer agglomerate is easily generated due to a large pressure generated on the rubbing surface between the inner wall of the container and the flexible blade member.
In the rotary stirring member as described above, in order to reduce the pressure generated on the sliding contact surface between the inner wall of the container and the flexible blade member and to prevent the formation of developer aggregates, the rigidity of the flexible blade member Need to be small. Furthermore, in recent years, the fixing temperature of the developer has been lowered from the viewpoint of energy saving, and in such a developer that supports low-temperature fixing, agglomeration is more likely to occur due to sliding contact stress of the flexible blade member. It becomes. For this reason, the rigidity of the flexible blade member tends to be further reduced. However, when the developer is fixed at a low temperature, the fluidity decreases, and there is a problem that a flexible blade member with reduced rigidity cannot be efficiently conveyed.
Further, when the container main body filled with the developer is transported, a phenomenon occurs in which the bulk of the developer inside the container is reduced by the slight vibration and gravity during transport, and the bulk density is significantly increased. In the developer storage container in which this phenomenon has occurred, the flowability of the developer is deteriorated, and there is a problem that the developer cannot be conveyed by the flexible blade member having reduced rigidity.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可撓性羽根部材の剛性の弱めつつも、回転攪拌部材による現像剤の攪拌と搬送性の向上を図ることを、その目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is intended to improve developer agitation and transportability by the rotating agitating member while reducing the rigidity of the flexible blade member. Objective.
前記目的を達成するため、本発明に係る現像剤収納容器は、容器本体内に収納された現像剤を、回転することで攪拌しながら排出口に搬送する回転攪拌部材を内部に備え、回転攪拌部材は、回転軸と一体回転する回転支持部材と、回転支持部材の回転自由端側に少なくともその一部が配置されていて、容器本体の内壁に摺接することで、現像剤を前記排出口へと搬送する可撓性羽根部材を有し、可撓性羽根部材は、回転支持部材の回転方向の上流側に位置する面に装着されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the developer storage container according to the present invention includes a rotary stirring member that transports the developer stored in the container main body to the discharge port while rotating and stirring the developer. The member has a rotation support member that rotates integrally with the rotation shaft, and at least a part of the rotation support member is disposed on the rotation free end side of the rotation support member. By slidingly contacting the inner wall of the container body, the developer is supplied to the discharge port. The flexible blade member is mounted on a surface located on the upstream side in the rotation direction of the rotation support member.
本発明によれば、回転軸と一体回転する回転支持部材と、回転支持部材の回転自由端側に少なくともその一部が配置されていて、容器本体の内壁に摺接することで、現像剤を排出口へと搬送する可撓性羽根部材を有し、可撓性羽根部材を回転支持部材の回転方向の上流側に位置する面に装着したので、回転方向下流側のエッジによる可撓性羽根部材の折れを防止できる。このため、可撓性羽根部材の剛性の低減と流動性の悪い現像剤に対する回転攪拌部材の現像剤攪拌・搬送性の向上を同時に達成することができる。 According to the present invention, the rotation support member that rotates integrally with the rotation shaft, and at least part of the rotation support member is disposed on the rotation free end side of the rotation support member, and the developer is discharged by slidingly contacting the inner wall of the container body. Since it has a flexible blade member that conveys it to the outlet, and the flexible blade member is mounted on a surface located on the upstream side in the rotation direction of the rotation support member, the flexible blade member by the edge on the downstream side in the rotation direction Can be prevented from breaking. For this reason, the reduction of the rigidity of the flexible blade member and the improvement of the developer stirring / conveying property of the rotating stirring member with respect to the developer having poor fluidity can be achieved at the same time.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、次に特徴部分について説明する。
図1は、本発明を適用した画像形成装置現像剤である電子写真方式のプリンタを示す。このプリンタには、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の現像剤を用いてカラー画像を形成するものである。図中、符号の末尾に付すY、C、M、Kという添字は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示す。なお、同一の機能及び同一の部材には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described, and then the features will be described.
FIG. 1 shows an electrophotographic printer which is a developer of an image forming apparatus to which the present invention is applied. In this printer, a color image is formed using developers of four colors of yellow, cyan, magenta, and black. In the figure, the suffixes Y, C, M, and K attached to the end of the reference numerals indicate members for yellow, cyan, magenta, and black. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same function and the same member, and duplication description is abbreviate | omitted.
プリンタは、その本体100の内部に、転写手段として転写ユニット20を備えている。転写ユニット20は、複数のローラ21、22に、中間転写体現像剤となる中間転写ベルト23が巻きかけられている。無端状の中間転写ベルト23は、図示しない駆動モータによって図中反時計回り方向に無端移動される。中間転写ベルト23の内側ループ内には、1次転写部材現像剤となる4つの1次転写ローラ24Y、24C、24M、24Kがベルトに接するように配置されている。中間転写ベルト23の外側には、ローラ21と対向する位置に2次転写部材現像剤となる2次転写ローラ25が配置されている。符号26は、中間転写ベルト23の表面を清掃するベルトクリーニング手段を示している。1次転写ローラ24Y、24C、24M、24Kには、図示しない電源から1次転写バイアスが供給され、2次転写ローラ25には、2次転写バイアスが図示しない電源から供給される。
The printer includes a
転写ユニット20の上方には、作像手段としてY、C、M、K用の4つの画像形成ユニットが、中間転写ベルト23の上部張架面に沿ってベルト移動方向に並ぶように配設されている。各画像形成ユニットは、像担持体現像剤となるドラム状の感光体11Y、11C、11M、11K、帯電手段12Y、12C、12M、12K、現像手段13Y、13C、13M、13Kを備えている。また、各画像形成ユニットは、ドラムクリーニング装置14Y、14C、14M、14Kをそれぞれ備えている。これら各部材は、図示しないケーシングによってユニット毎に一体化されていて、本体100に対して着脱自在とされている。各感光体は、その周面の下部を、1次転写ローラ24Y、24C、24M、24Kと対向する中間転写ベルト23の上部張架面に当接させることで、Y、C、M、K用の1次転写ニップを形成している。
Above the
画像形成ユニットの上方には書込ユニット30が配置されている。書込ユニット30は、画像情報に基づいて図示しない光源を駆動してY、C、M、K用の露光光を各感光体に照射して光走査することで、図中時計回り方向に回転駆動する各感光体の周面に静電潜像を形成する。
A
現像手段13Y、13C、13M、13Kは、それぞれY、C、M、K色の現像剤が収納されていて、現像バイアスが供給される現像剤担持体によって、それぞれの現像剤を各感光体表面に供給することで、静電潜像を現像して現像剤像を形成して可視像化している。現像手段13Y、13C、13M、13Kの上部には、現像剤補給装置40Y、40C、40M、40Kが配置されている。現像剤補給装置40Y、40C、40M、40Kには、補給用の現像剤を内部に収納されている現像剤収納容器50Y、50C、50M、50が着脱可能に装着されている。現像手段13Y、13C、13M、13Kには、その内部の現像剤濃度が低減すると、現像剤補給装置40Y、40C、40M、40Kが作動することで、現像剤収納容器50Y、50C、50M、50内の現像剤が供給される。
The developing means 13Y, 13C, 13M, and 13K store Y, C, M, and K color developers, respectively, and each developer is supplied to the surface of each photoconductor by a developer carrier to which a developing bias is supplied. By supplying to the electrostatic latent image, the electrostatic latent image is developed to form a developer image, which is visualized.
転写ユニット20の下方には、記録材Pが収納された給紙部60が配置されている。給紙部60の記録材Pは、給紙ローラ61によって給紙部60から給紙経路62へ送り出される。給紙経路62には、給紙部60から送り出された記録材Pを2次転写ニップに向けて搬送する搬送ローラ63とレジストローラ64が配置されている。給紙経路62の記録材Pは、レジストローラ64によって、中間転写ベルト23上の現像剤像とタイミングを合わせて2次転写ニップに搬送される。二次転写ニップよりも装置上方には、定着手段70が配置されていて、定着手段70よりも記録材の搬送方向上流側には、排紙ローラ65が配置されている。
Below the
このような構成のプリンタでは、カラー画像形成時には、各色の感光体表面に形成された現像剤像が、1次転写ニップにおいて中間転写ベルト23上に重ね合わせて転写され、当該転写現像剤像が2次転写ニップにおいて記録材Pに一括転写される。転写後の各感光体はドラムクリーニング装置14Y、14C、14M、14Kによって、転写後の中間転写ベルト23はベルトクリーニング手段26によって、それぞれその表面に残留している現像剤や紙粉などが除去される。
現像剤像を転写された記録材Pは定着手段70を通過することで現像剤像が定着され、排紙ローラ65によって本体100の外部に排出され、この例では本体上面に形成された積載部66にスタックされる。
In the printer having such a configuration, when a color image is formed, a developer image formed on the surface of each color photoconductor is transferred onto the
The recording material P to which the developer image has been transferred passes through the fixing means 70 to fix the developer image, and is discharged to the outside of the
次に現像剤補給装置と現像剤収納容器の構成について説明する。
本形態において、各色の現像剤補給装置40Y、40C、40M、40Kと、現像剤収納容器50Y、50C、50M、50Kは、現像剤の色が異なる以外は同一構成であるので、共通の構成としてその1つを以下に説明する。なお、添字であるY、C、M、Kは省略する。
Next, the configuration of the developer supply device and the developer storage container will be described.
In this embodiment, the
図2(a)、図2(b)に示すように、現像剤補給装置40は、現像剤収納容器50、現像剤収納容器50を着脱可能に支持する装着部41を備えていて、現像剤収納容器50内の現像剤を、対応する色の現像装置14に供給するものである。
装着部41は、その内部に現像剤収納容器50を収納するための開口42と、開口42を開閉するドア43を有している。装着部41は、その内部形状が現像剤収納容器50の概観形状と近似する形状とされていて、符号Aで示す着脱方向に移動自在に現像剤収納容器50を保持する。符号A1は挿入方向、符号A2は離脱方向をそれぞれ示す。
2A and 2B, the
The mounting
図2(a)は4つの現像剤収納容器50をそれぞれ収納する開口42が形成された構成を示している。図2(a)は1つ現像剤収納容器50が装着部41に収納されている状態と、ドア43の開状態を示している。図2(b)はドア43の閉状態を示していて、この状態において開口42は塞がれている。ドア43は、画像形成装置の本体100の外装面に位置していて、本体100の外部から開閉操作可能とされている。
FIG. 2A shows a configuration in which
現像剤収納容器50は、図3に示すように、排出口51aが形成された容器本体51と、容器本体51内に収納された現像剤Gと、現像剤Gを攪拌搬送して排出口51aへと送る現像剤搬送手段となる回転攪拌部材53とスクリュ52とを備えている。回転攪拌部材53とスクリュ52は、容器本体51に、互いに平行になるように配置されている。そして、現像剤収納容器50は、回転攪拌部材53とスクリュ52が回転することで、容器本体51内の現像剤Gが図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、排出口51aが容器外部へと排出する。
As shown in FIG. 3, the
容器本体51は、図3に示すように、その容器内壁51bの底部が円弧面51cに形成されていて、円弧面51cの両側に位置する容器内壁51bがほぼ垂直で、紙面垂直方向(着脱方向A)に奥行きのある箱形状である。
排出部50dの紙面垂直方向の一端側には容器本体51の内部と外部とを連通する排出口51aが形成されている。排出部50dの内部には、現像剤Gを排出口51aに搬送する図3の紙面垂直方向の延びるスクリュ52が配置されている。排出部50d内の現像剤Gは、スクリュ52が図示しない駆動手段によって回転駆動されることで排出口51aへと搬送される。
As shown in FIG. 3, the container
A
回転攪拌部材53は、容器本体51内の現像剤Gが塊状になるのを防ぐよう攪拌し、且つ、現像剤Gをスクリュ52が配置された排出部50dまで搬送するためのものである。回転攪拌部材53は、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸54を備えていて、回転軸54を中心に図3中反時計周りに回転することで、攪拌しながら現像剤Gを排出口51aに搬送する。
The
現像剤収納容器50には、排出口51aを開閉するシャッタ110が装着されている。シャッタ110は、現像剤収納容器50が装着部41に装着される前は排出口51aを閉じていて、装着部41に装着されると開かれて排出口51aを開放するように構成されている。排出口51aと対向する装着部41には搬送口41aが形成されていて、シャッタ110が開放されて排出口51aから排出されて落下する現像剤Gを、搬送口41aから図示しない搬送経路を介して現像装置14内へと供給するように構成されている。
The
攪拌
回転攪拌部材53は、図4に示すように、回転軸54と一体回転する回転支持部材55と可撓性羽根部材56、57とを備えている。回転軸54と回転支持部材55とは、金属あるいは樹脂などで一体的に形成するのが簡便で好ましいが、他の材料あるいは製造方法であっても良い。回転攪拌部材53の回転中心となる回転軸54の回転中心Oは、円弧面51cの円弧中心O1と同軸となるように配置されている。
回転支持部材55は、板状部材であって、その中央側に位置する基端55cに回転軸54が一体形成されている。基端55cには、回転支持部材55を回転方向に貫通する開口部58が形成されている。回転支持部材55は回転軸54を挟んで両側が線対象な支持部55A、55Bとして形成されている。
Agitation As shown in FIG. 4, the
The
可撓性羽根部材56、57は、いわゆる樹脂製のマイラであって、回転支持部材55の回転自由端側となる支持部55A、55Bに、この基端56b、57bが装着されている。可撓性羽根部材56、57の少なくともその一部となる先端56a、57aは、支持部55A、55Bの端部55a、55b側から外方に突出して、容器内壁51bや円弧面51cに摺接可能に配置されている。このため、回転攪拌部材53の回転軸54が図示しない駆動手段によって回転駆動されると、可撓性羽根部材56、57は、その先端56a、57aが容器内壁51bや円弧面51cを摺接することで、現像剤Gを排出口51aへ向って搬送する。図4において、符号59は可撓性羽根部材56、57の端部55a、55bから突出している部位に形成した切り込み部を示す。
The
一般的に、可撓性羽根部材56、57と容器本体51の摺接面に生じる圧力(ストレス)に比例して粉体である現像剤Gの凝集体の生成率が増加し、これが異常画像の原因となる。近年のトナーの低温定着化はこの凝集体の生成をさらに促進する傾向になる。このため、可撓性羽根部材56、57の剛性はさらに小さなものにしなければならない。
ここで、剛性の定義を荷重Fに対する弾性変形量δとすると、同じ荷重Fを与えたときに弾性変形量δが小さい部材が剛性の高い部材、反対に弾性変形量δが大きい部材が剛性の低い部材となる。そして図5に示すように、片側が剛体となる回転支持部材55に固定された可撓性羽根部材56、57の端部56a、56bに集中荷重Fを加えた時の弾性変形量δは以下の数1で与えられる。
In general, the generation rate of agglomerates of developer G, which is a powder, increases in proportion to the pressure (stress) generated on the sliding contact surfaces of the
Here, if the definition of rigidity is an elastic deformation amount δ with respect to the load F, a member having a small elastic deformation amount δ when the same load F is applied is a highly rigid member, and conversely, a member having a large elastic deformation amount δ is rigid. It becomes a low member. As shown in FIG. 5, the amount of elastic deformation δ when the concentrated load F is applied to the
上の数1から、可撓性羽根部材56、57の剛性を低減させる(上数のδを大きくする)方法として、以下の方法が考えられる。
・弾性係数の小さい材料の使用。
・可撓性羽根部材の長さの延長。
・可撓性羽根部材の(外力に垂直の)断面の形状(大きさ)変更(断面2次モーメントを小さくする。例えば厚さを薄くする、切れ込みを入れるなど)
このように、可撓性羽根部材56、57の剛性を低減することは容易である。
From the
• Use of materials with low elastic modulus.
-Extension of the length of the flexible blade member.
・ Change of the shape (size) of the cross section (perpendicular to external force) of the flexible blade member (reduce the moment of inertia of the cross section. For example, reduce the thickness, make a notch, etc.)
Thus, it is easy to reduce the rigidity of the
容器本体51内の回転攪拌部材53が有する現像剤Gの攪拌と搬送という機能のうち、現像剤の搬送機能は可撓性羽根部材56、57がその殆どを担っている。しかし、可撓性羽根部材56、57の剛性を小さくすればするほど、現像剤Gの搬送性能は悪くなり、現像剤を搬送することが困難になる。具体的には、図5(a)に示すように、現像剤Gを動かす前に可撓性羽根部材56、57が変形してしまうことで、現像剤Gの搬送機能を失ってしまう。この現象は、近年の低温定着トナーのような低流動性の現像剤や運送時の振動により締まった状態の現像剤に対しては、より高い確率で発生する。これは、可撓性羽根部材56、57が回転攪拌部材53の回転方向下流側の面となる回転支持部材55の支持部55A、55Bの装着面55A2、55B2に装着されている場合、特に顕著となる。すなわち、回転攪拌部材53の回転時、可撓性羽根部材56、57は現像剤Gの抵抗により回転方向上流側に弾性変形して現像剤Gを搬送する。しかし、支持部55A、55Bの面55A2、55B2に装着されている場合、端部55a、55bのエッジ55a1、55b1によって回転方向上流側への弾性変形が阻害され、エッジ55a1、55b1を支点にして折れてしまうためである。また、このように可撓性羽根部材56、57が折れてしまうと、せっかく弱めた剛性が強くなってしまい、弾性変形しないで板状となる。すると、可撓性羽根部材56、57の先端56a、57aと容器内壁55bや円弧面52cとの摺接が強くなりすぎて、容器内壁55bや円弧面52cに現像剤Gがこすり付けられてしまい残留現像剤の発生要因となる。このように、従来の構成では、可撓性羽根部材56、57の剛性の低減と搬送機能の両立の設立させることは難しかった。
Of the functions of stirring and transporting the developer G that the
そこで、本形態では、図3に示すように、回転攪拌部材53の回転方向上流側に位置する支持部55A、55Bの装着面55A1、55B1に可撓性羽根部材56、57を装着して回転攪拌部材53の回転時にエッジ55a1、55b1と接触しない構成とした。
このような構成とすると、図5(b)に示すように、回転支持部材55(支持部55A、55B)の端部55a、55bよりも外側に突出している可撓性羽根部材56、57の先端56a、57a側が端部55a、55bのエッジ55a1、55b1と接触しなくなる。これにより、回転攪拌部材53が回転して現像剤Gとの抵抗で回転方向上流側に変形しても、その変形を阻害されることがなくなり、折れ曲がりを防止できる。このため、容器内壁55bや円弧面52cに現像剤Gがこすり付けられてしまうことや現像剤Gの搬送機能の低下を抑制することができる。このため、防止でき残留現像剤の発生を低減できる。このため、可撓性羽根部材56、57の剛性の低減と搬送機能の両立を達成することができる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the
With such a configuration, as shown in FIG. 5B, the
本形態では、回転支持部材55に開口部58を形成し、回転攪拌部材53の回転時に開口部58を現像剤Gが通過できるようにして、回転支持部材55の回転抵抗を低くした。このため、開口部58を塞ぐと、回転支持部材55の回転抵抗が触れてしまうため、可撓性羽根部材56、57は、開口部58を避けるように、装着面55A1、55B1における開口部58よりも外側領域に装着した。
可撓性羽根部材56、57は、支持部55A、55B(回転支持部材55)の装着面55A1、55B1に対して接着剤や両面テープにより基端56b、57bが接着して貼り付けられ装着している。このため、接着領域が支持部55A、55B(回転支持部材55)の端部55a、55bまであると、回転方向上流側への弾性変形が端部55a、55bよりも外側に突出している先端56a、57aだけとなり、弾性変形量が制限されることがある。このため、本形態では、図4に示すように、可撓性羽根部材56、57の接着領域Sの端部S1は、支持部55A、55Bの端部55a、55bよりも回転軸54側にオフセットしている。接着領域S(面積)は、可撓性羽根部材56、57と支持部55A、55B(回転支持部材55)との確実な接着が保証される限り、できる限り小さくする。
In this embodiment, the
The
このように接着領域Sとすると、回転方向上流側への弾性変形が端部55a、55bよりも外側に突出している先端56a、57aだけではなく、接着領域Sの端部S1よりも外側部分から弾性変形する。すなわち、可撓性羽根部材56、57の変形領域が、支持部55A、55B(回転支持部材55)とオーバーラップので、で弾性変形量が制限されることがなく、十分にコシを与えることができ、搬送性能を確保することかできる。
As described above, when the adhesive region S is used, the elastic deformation toward the upstream side in the rotation direction is not only from the front ends 56a and 57a protruding outward from the
可撓性羽根部材や回転支持部材の形状は容器形状に合わせて自由な形状を採ることができ、図3、図4に示すものに限定されるものではない。また、可撓性羽根部材の枚数も2枚以上としてもよく、それぞれ異なる形状としても良い。
例えば、図6は、回転攪拌部材53の別な形態を示すもので、可撓性羽根部材56A、57Aが、支持部55A、55Bの装着面55A1、55B1に対して接着剤や両面テープにより接着して貼り付けられ装着している。また、この形態に置いて回転支持部材55に形成する開口部58の開口領域が図4の場合に比べて大きくされていて、回転攪拌部材53の回転時における現像剤との抵抗が少なくされている。
The shape of the flexible blade member or the rotation support member can be any shape according to the shape of the container, and is not limited to those shown in FIGS. Also, the number of flexible blade members may be two or more, and may have different shapes.
For example, FIG. 6 shows another form of the
図6において、可撓性羽根部材57Aと支持部55Bの接着領域Sは、可撓性羽根部材57と支持部55Bとの接着領域Sよりも短く形成されている。また、半径方向への長さも短く形成されている。また、可撓性羽根部材56A、57Aと容器内壁51bと円弧面51cとの接触範囲は、可撓性羽根部材56、57の場合よりも広く設定されている。
In FIG. 6, the adhesion region S between the
本形態では、可撓性羽根部材57Aは、1枚のマイラによって形成されていて、支持部55Bの端部55bよりも外側に56先端57Aaを突出させている。可撓性羽根部材56Aは2枚のマイラを分割して配置したもので、支持部55Aの端部55aよりも外側に可撓性羽根部材56の先端56Aaを突出させている。とくに可撓性羽根部材56Aは、それぞれ支持部55Aの両側の側面端部55d、55eから側面先端56Abが外方(内壁51b)に向って突出するように、支持部55Aの装着面55A1に装着されている。図6において、符号59Aは可撓性羽根部材56A、57Aの端部55a、55b、側面端部55d、55eから突出している部位に形成したに形成した切り込み部を示す。
In this embodiment, the
このような構成であっても、支持部55A、55B(回転支持部材55)の端部55a、55bよりも外側に突出している可撓性羽根部材56A、57Aの先端56Aa、57Aa側が、端部55a、55bのエッジ55a1、55b1と接触しなくなる。これにより、回転攪拌部材53が回転して現像剤Gとの抵抗で回転方向上流側に変形しても、その変形を阻害されることがなくなり、折れ曲がりを防止できる。このため、容器内壁55bや円弧面52cに現像剤Gがこすり付けられてしまうことや現像剤Gの搬送機能の低下を抑制することができる。このため、防止でき残留現像剤の発生を低減できる。このため、可撓性羽根部材56A、57Aの剛性の低減と搬送機能の両立を達成することができる。
Even in such a configuration, the ends 56Aa and 57Aa of the
次に、図7を用いて回転攪拌部材53の長さの関係について説明する。ここでは、可撓性羽根部材として可撓性羽根部材56、57を用いて説明するが、可撓性羽根部材56A、57Aと置き換えることもできる。
図7において、回転支持部材55の回転半径方向の全長さL1は、容器内壁51b、円弧面51cに接触しない限り、容器内壁51b、円弧面51cまで近接するように延長することが望ましい。具体的には円弧面51c(容器底面)と回転支持部材55の端部55a、55bとの距離(隙間)L2が0.5〜5mm程度になるような長さとするのが好ましい。また、回転支持部材55の形状は、距離(隙間)L2が小さくなるように、容器本体51の内部形状に合わせた形状とするのが好ましい。
Next, the relationship of the length of the
In FIG. 7, it is desirable that the total length L1 of the
このような寸法関係にすると、回転支持部材55が搬送する現像剤量が増加し、可撓性羽根部材56、57が運ばなければならない現像剤量が減少するため、可撓性羽根部材56、57の剛性をより低減することができる。
With such a dimensional relationship, the amount of developer conveyed by the
可撓性羽根部材56、57は、その先端56a、57aが、容器本体51の容器内壁51b、円弧面51cに接触して現像剤Gを搬送する。このため、図8に示すように、回転支持部材55の端部55a、55bからの突出量(突出する長さ、自由長)L3は、少なくとも0.5〜5mm以上であり、容器内壁51b、円弧面51cに接触あるいは0〜20mm程度食い込むようにする。食込量が20mmを超えると、容器内壁51b、円弧面51cに接触する可撓性羽根部材56、57の範囲が広く接触抵抗が大きくなる。突出量(突出する長さ、自由長)L3とは、回転中心Oと垂直方向への突出量である。
可撓性羽根部材56、57の容器本体51への食込量は、現像剤搬送力(現像剤収納容器交換時の現像剤残量)に影響するので、現像剤の種類や可撓性羽根部材56、57の材質、突出量L2を考慮して、適宜0〜20mmの範囲内で設定するのが好ましい。
なお、ここでいう食込量とは、図8に示すように、回転攪拌部材53の停止時において、回転支持部材55に装着した可撓性羽根部材56、57と容器内壁51bや円弧面51cとの接触部から先端までの長さL4のことである。このため、食込量0mmとは、各可撓性羽根部材の先端が容器内壁51bや円弧面51cに接触した状態を指す。
可撓性羽根部材56、57は、その変形領域の長さが可撓性羽根部材56A、57Aの場合よりも長いため、より弾性係数の大きな材料を使用することもできる。
可撓性羽根部材56、57と可撓性羽根部材56A、57Aに同じ材料を使用した場合、現像剤Gへのストレス(円弧面51cや容器内壁51bへの圧力)は、可撓性羽根部材56、57に比べて接触範囲の多い可撓性羽根部材56A、57Aの方が大きくなる。
The
Since the amount of biting of the
As shown in FIG. 8, the amount of biting here means the
The
When the same material is used for the
一方、回転支持部材55に形成した開口部58は、図4に示す回転支持部材55の方が図6に示す回転支持部材55の開口に対して狭いので、回転支持部材55の受ける現像剤量が多くなり、回転攪拌部材53を回転するのに要するトルクが増加する。
可撓性羽根部材56、57、56A、57Aには、切り込み部59、59Aを形成しているので、剛性を低減させることができる。また、これにより可撓性羽根部材56、57、56A、57Aの現像剤Gの搬送性能は低下することが想定されるが、現像剤Gへのストレスの低減だけでなく複雑な容器形状の場合に容器本体51への追従性が増加するので好ましい。切り込み部59、59Aを形成するか否かは可撓性羽根部材56、57、56A、57Aと容器本体51の内部形状、現像剤搬送力の関係により決定するのが好ましい。
On the other hand, the
Since the
従来構成では、図5で説明したように、現像剤を動かす前に可撓性羽根部材56、57が変形し、それ以上現像剤Gを搬送することができなかった。しかし、図3、図4、図6に示す形態に示した本発明に係る回転攪拌部材53を用いことで、容器本体51の容器内壁51bや円弧面(底面)51cすれすれまで回転支持部材55が存在するため、回転支持部材55がより多くのトナーを攪拌・搬送することができる。また、最終的に可撓性羽根部材56、57あるいは可撓性羽根部材56A、57Aが単独で運ばなければならない現像剤量は、容器内壁51bや円弧面(底面)51cと回転支持部材55の先端55a、55bとの隙間L2に存在する分の現像量にしかならない。このため、剛性の小さな可撓性羽根部材56、57でも現像剤Gに負けて完全に変形するという現象が起こらずに、現像剤を搬送することができる。このため現像剤の搬送性を確保しながらも残留現像剤量も低減することができる。
In the conventional configuration, as described with reference to FIG. 5, the
上記の形態において、回転攪拌部材53は、回転軸54を挟んで両側に位置する支持部55A、55Bの形状を対称形状とし、それぞれに可撓性羽根部材56、56A、57、57Aを装着したが、この形態に限定されるものではない。
例えば、図9に示すように、支持部55A、55Bの形状を非対称形状とし、支持部55Aまたは支持部55Bの何れかに可撓性羽根部材を装着する形態であっても良い。図9に示す形態では、支持部55Aに、平面形状をコの字形状とした可撓性羽根部材56Bを、開口部58を避けるように装着した。すなわち、可撓性羽根部材56Bは開口部58よりも外側に接着して支持部55Aに装着されていて、その先端56Baと側面先端56Bbは、支持部55Aの端部55aと側面端部55d、55eから突出している。この場合、可撓性羽根部材56Bは、図10(a)に示すように、回転攪拌部材53が回転したときの支持部55Bの端部55bが描く軌道Rよりも、少なくとも0.5〜5mm以上の突出量L8とする。また、支持部55Bの端部55bは、支持部55Aの端部55aよりも容器内壁51b、円弧面51cに近接するように形成されている。すなわち、図9に示すように、回転軸54の回転中心Oから支持部55Bの端部55bまでの長さL6は、回転軸54の回転中心Oから支持部55Aの端部55aまでの長さL5よりも長く設定されている。
In the above embodiment, the
For example, as shown in FIG. 9, the
このように可撓性羽根部材が回転攪拌部材53の片側だけに配置された構成であっても、図10(a)に示すように、支持部55A、55B(回転支持部材55)の端部55a、55bよりも外側に突出している可撓性羽根部材56Bの先端56Baが、端部55aのエッジ55a1と接触しなくなる。これにより、回転攪拌部材53が回転して現像剤Gとの抵抗で回転方向上流側に変形しても、その変形を阻害されることがなくなり、折れ曲がりを防止できる。このため、容器内壁55bや円弧面52cに現像剤Gがこすり付けられてしまうことや現像剤Gの搬送機能の低下を抑制することができる。このため、防止でき残留現像剤の発生を低減できる。このため、可撓性羽根部材56Bの剛性の低減と搬送機能の両立を達成することができる。
また、本形態の場合、図10(b)に示すように、可撓性羽根部材56Bを設置していない側の支持部55Bの端部55bと容器内壁51bの底面となる円弧面51cとの隙間L7を0.5〜5mmとしている。これにより、回転支持部材55が搬送する現像剤量が増加し、可撓性羽根部材56Bが運ばなければならない現像剤量が減少するため、可撓性羽根部材56Bの剛性をより低減することかできる。このため、可撓性羽根部材56Bの剛性の弱めつつも、回転攪拌部材53による現像剤Gの攪拌と搬送性の向上を図ることができる。
Even when the flexible blade member is arranged on only one side of the
In the case of this embodiment, as shown in FIG. 10 (b), the
上述した可撓性羽根部材56、57、56A、56B、57Aは、剛性の低い材質、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)または、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ポリウレタンのシート等可撓性有するフィルムで形成されている。
可撓性羽根部材56、57、56A、57Aの厚さは、PET製のフィルムで構成した場合、約50μm〜500μm程度が好ましく、50μm〜200μmが好適である。この場合の突出量L3は10mm以上が好ましい。
可撓性羽根部材56、57、56A、57Aの厚さは、ポリウレタン製のフィルムで構成した場合、200μm〜2mm程度が好ましく、この場合、突出量L3は5mm以上が好ましい。ポリウレタン製のフィルムで厚さが1mm以上の場合には、突出量L3は10mm以上とするのがより好ましい。
本実施の形態において使用する現像剤Gは、流出温度が90℃以下の低温定着対応の現像剤であるトナーを用いる。
The above-described
The thickness of the
When the
As the developer G used in the present embodiment, toner that is a low temperature fixing compatible developer having an outflow temperature of 90 ° C. or lower is used.
上記形態では、図11(b)に示すように、回転軸54の回転中心Oを、円弧面51cの円弧中心О1に対して同一中心とした状態で、可撓性羽根部材の突出量L3や食込量L4、回転支持部材55の全長L1や隙間L2を調整した。しかし本発明は、このような形態に限定されるものではない。
例えば、図11(a)に示すように、回転軸54の回転中心Oを、円弧面51cの円弧中心О1に対して円弧面51c寄りにずらして配置してもよい。そして、回転中心Oからの回転攪拌部材53の回転半径r1を、円弧面51cの円弧半径r2よりも小さくする。
このような構成とすると、回転軸54の回転中心Oと円弧面51cの円弧中心О1を同一中心とした時に可撓性羽根部材が円弧面51cに接触しながら移動した時の総接触領域B2よりも、回転軸54の回転中心Oと円弧面51cの円弧中心О1をずらした時に各可撓性羽根部材が円弧面51cに接触しながら移動した時の総接触領域B1を小さくすることができる。このため、現像剤Gの凝集体の生成の原因となる各可撓性羽根部材と容器内壁51bや円弧面51cとの接触時間が大きく減少し、現像剤の凝集体の生成がより効率よく抑制することができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 11 (b), the protruding amount L3 of the flexible blade member and the rotational center O of the
For example, as shown in FIG. 11A, the rotation center O of the
With such a configuration, when the rotation center O of the
また、円弧面51c(底面)との回転軸54の回転中心Oとの最短距離をr3、回転攪拌部材53の回転半径r1、円弧面51c(底面)の円弧半径r2としたとき、(r3、r1<r2)としてもよい。つまり回転攪拌部材53の回転半径r1が、回転攪拌部材53の回転軸54の回転中心から容器底面までの距離r3よりも長くすることで、回転攪拌部材53の回転半径r1を、円弧面51cの円弧半径r2よりも小さくする。このような構成としても各可撓性羽根部材が円弧面51cに接触しながら移動した時の総接触領域を小さくすることができる。このため、現像剤Gの凝集体の生成の原因となる各可撓性羽根部材と容器本体の容器内壁51bや円弧面51cとの接触時間が大きく減少し、現像剤の凝集体の生成がより効率よく抑制することができる。
Further, when the shortest distance between the
本実施の形態において使用可能な現像剤Gとしては、流出温度が90℃以下の低温定着対応の現像剤ではなく、これよりも流出温度が高い現像剤を用いてもよい。 As the developer G that can be used in the present embodiment, a developer that has an outflow temperature of 90 ° C. or lower and is compatible with low-temperature fixing, and a developer having an outflow temperature higher than this may be used.
上述した実施形態では画像形成装置をカラープリンタとして説明したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、複写装置、ファクシミリ、プロッタ等の他の画像形成装置にも適用可能である。 In the above-described embodiments, the image forming apparatus is described as a color printer. However, the image forming apparatus to which the present invention is applicable is not limited to this, and can be applied to other image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile machine, and a plotter. .
11(Y、C、M、K)像担持体
14(Y、C、M、K)現像装置
40(Y、C、M、K)現像剤補給装置
41 装着部
51 容器本体
51a 排出口
51b 内壁
51c 円弧面を
53 回転攪拌部材
54 回転軸
55 回転支持部材
55a、55b 回転自由端
55A、55B 支持部
55A1、55B1 回転方向の上流側に位置する面
56(A、B)、57、57A 可撓性羽根部材
58 開口部
97、97A 切り込み部
G 現像剤
L2 回転自由端の端部と底面との隙間
L3 可撓性羽根部材の突出する長さ
L4 食い込む量
L7 可撓性羽根部材のない回転自由端の端部と底面との隙間
L8 軌道から突出する長さ
О 回転攪拌部材の回転中心
О1 円弧面の円弧中心
R 軌道
r1 回転攪拌部材の回転半径
r2 円弧面の円弧半径
r3 回転軸の回転中心から円弧面までの距離
11 (Y, C, M, K) image carrier 14 (Y, C, M, K) developing device 40 (Y, C, M, K)
Claims (14)
前記回転攪拌部材は、回転軸と一体回転する回転支持部材と、前記回転支持部材の回転自由端側に少なくともその一部が配置されていて、前記容器本体の内壁に摺接することで前記現像剤を前記排出口へと搬送する可撓性羽根部材を有し、
前記可撓性羽根部材は、前記回転支持部材の回転方向の上流側に位置する面に装着されていることを特徴とする現像剤収納容器。 A rotating stirring member that conveys the developer stored in the container main body to the discharge port while stirring by rotating,
The rotating agitating member includes a rotation support member that rotates integrally with a rotation shaft, and at least a part of the rotation agitation member that is disposed on a rotation free end side of the rotation support member, and is in sliding contact with the inner wall of the container body. A flexible blade member that conveys to the discharge port,
The developer container according to claim 1, wherein the flexible blade member is attached to a surface located upstream of the rotation support member in the rotation direction.
前記可撓性羽根部材は、前記開口部を避けるように前記回転方向の上流側に位置する面に装着されていることを特徴とする請求項1記載の現像剤収納容器。 The rotation support member is a plate-shaped member, and has an opening that penetrates in the rotation direction.
The developer storage container according to claim 1, wherein the flexible blade member is attached to a surface located upstream of the rotation direction so as to avoid the opening.
前記可撓性羽根部材は、前記回転攪拌部材の片側の支持部における前記上流側に位置する面に装着されていることを特徴とする請求項1または2記載の現像剤収納容器。 The rotary stirring member has an asymmetric shape of support portions located on both sides of the rotary shaft,
3. The developer storage container according to claim 1, wherein the flexible blade member is attached to a surface located on the upstream side of a support portion on one side of the rotary stirring member.
前記回転攪拌部材の回転中心は、前記内壁の円弧面の円弧中心に対して前記円弧面寄りにずらして配置されていることを特徴とする請求項1ないし7の何れか1項に記載の現像剤収納容器。 The container body has an arc surface at least part of its inner wall;
8. The development according to claim 1, wherein the rotation center of the rotary stirring member is arranged so as to be shifted closer to the arc surface with respect to the arc center of the arc surface of the inner wall. Agent storage container.
前記現像剤収納容器が請求項1乃至12の何れか1項に記載の現像剤収納容器であることを特徴とする現像剤補給装置。 Development that includes a developer storage container in which a developer and a rotating stirring member are stored, and a mounting portion that detachably supports the developer storage container, and supplies the developer in the developer storage container to a developing device. In the agent supply device,
The developer supply device according to claim 1, wherein the developer storage container is the developer storage container according to claim 1.
前記現像剤補給装置が請求項14の現像剤補給装置であることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: an image carrier; a developing device that develops a latent image formed on the image carrier with a developer; and a developer supply device that supplies the developer to the developing device.
An image forming apparatus, wherein the developer replenishing device is the developer replenishing device according to claim 14.
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