JP2015232619A - Developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これら複数の機能を備えた複合機に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus used in a multifunction machine having a plurality of functions.
電子写真方式の画像形成装置において消耗品であるトナーの補給方法としては、作像部とトナー収容部とを一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジや、プロセスカートリッジ若しくは画像形成装置本体に着脱可能なトナー収容容器であるトナーカートリッジを交換する方法が知られている。このような交換式のカートリッジでは、着脱時のトナーこぼれやトナーが付着した廃棄物(例えば補給口カバーやシール材)が発生するという問題があった。そして、これを解消すべくトナー補給時においても使用済みトナーカートリッジを取り出さずに画像形成装置内部に収容する技術が知られている(例えば「特許文献1」参照)。
As a method for supplying toner, which is a consumable item in an electrophotographic image forming apparatus, a process cartridge in which an image forming unit and a toner storage unit are integrally formed into a cartridge, or a toner that can be attached to and detached from the process cartridge or the image forming apparatus main body A method of replacing a toner cartridge that is a container is known. Such a replaceable cartridge has a problem in that toner spills during attachment / detachment and waste (for example, a replenishing port cover or a sealant) to which the toner adheres occurs. In order to solve this problem, a technique is known in which a used toner cartridge is not taken out and stored in the image forming apparatus even when toner is supplied (see, for example, “
しかし、今までのトナーカートリッジでは、装置収容後または装置収容中に切断手段によって開封してトナーを補充していたが、切断手段及びトナーカートリッジの支持部材に開封のための強い力が作用していた。このため切断刃や支持部材の剛性及びトナーカートリッジ自体の剛性を高める必要があり、画像形成装置が大型化すると共にトナーカートリッジも大きくなり、コストアップしてしまうと共に空のトナーカートリッジの収容容積が増大してしまうという問題点があった。
本発明は上述の問題点を解決し、トナーカートリッジの支持部材及び切断手段に作用する力を低減してコストダウン及び収容効率を高めることが可能な現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置の提供を目的とする。
However, in conventional toner cartridges, the toner is replenished by opening with the cutting means after the apparatus is accommodated or while the apparatus is being accommodated. However, a strong force for opening acts on the cutting means and the support member of the toner cartridge. It was. For this reason, it is necessary to increase the rigidity of the cutting blade and the support member and the rigidity of the toner cartridge itself, which increases the size of the image forming apparatus and the size of the toner cartridge, thereby increasing the cost and increasing the capacity of the empty toner cartridge. There was a problem of doing.
The present invention solves the above-described problems, and provides a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that can reduce the force acting on the support member and cutting means of the toner cartridge to reduce the cost and increase the housing efficiency. Objective.
請求項1記載の発明は、トナーを収容すると共に折り畳み可能なトナー収容容器を装置本体の所定位置に保持する容器支持部材と、所定位置に保持された前記トナー収容容器に対して点接触しつつ切断し、前記トナー収容容器を開封させて内部のトナーを排出させる切断手段とを備えたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the toner holding container that holds the toner and can be folded is held at a predetermined position of the apparatus main body, and the toner holding container held at the predetermined position is in point contact. Cutting means for cutting and opening the toner container to discharge the toner inside.
本発明によれば、非常に弱い力でもトナー収容容器を開封することができるので、容器支持部材及び切断手段に作用する力を低減して現像装置のコストダウン及び使用済みトナー収容容器の収容効率を高めることが可能となる。 According to the present invention, since the toner container can be opened even with a very weak force, the force acting on the container support member and the cutting means can be reduced to reduce the cost of the developing device and the efficiency of storing the used toner container. Can be increased.
図1は、本発明の一実施形態に用いられる画像形成装置としてのモノクロプリンタ(以下プリンタという)の概略構成図である。プリンタ100は、装置本体101、トナーTが封入された現像装置20を有するプロセスカートリッジ1、書込装置2、転写ローラ3、給紙ユニット4、定着ユニット5等を備え、一般的な電子写真方式の作像プロセスに従って画像を形成する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a monochrome printer (hereinafter referred to as a printer) as an image forming apparatus used in an embodiment of the present invention. The
装置本体101には、前カバー7と後カバー8が開閉自在に設けられている。プロセスカートリッジ1、書込装置2、転写ローラ3、給紙ユニット4、定着ユニット5等の構成部材は基本的には装置本体101に配置されている。これらプロセスカートリッジ1、書込装置2、転写ローラ3、給紙ユニット4、定着ユニット5による画像形成プロセスは、図示しない制御手段によって制御されて行われる。このため、これら構成部材は制御手段と信号線を介して各種情報の送受信が行われている。
The apparatus
装置本体101の前面側に設けられた前カバー7の上方には、表示手段としての表示パネル6が設けられている。表示パネル6は図示しない制御手段と信号線等を介して接続されていて、様々な情報を表示してユーザに報知するように構成されている。例えば、制御手段はプロセスカートリッジ1の交換が必要なときはその旨を表示パネル6に表示する。ユーザは、プロセスカートリッジ1の交換表示がなされると、装置本体101の前カバー7を矢印Aで示す方向に開放してプロセスカートリッジ1を取り出して交換する。ユーザは、表示パネル6に紙詰まり発生情報が表示されると、前カバー7をA方向もしくは前カバー7と反対側に設けられた後カバー8を矢印B方向に開放して記録材となる図示しない用紙を除去する。
A
図1においては、プロセスカートリッジを1色分のみで構成したモノクロプリンタを例に説明しているが、プロセスカートリッジを複数用いたカラープリンタにおいても同様の構成を採用することができる。 In FIG. 1, a monochrome printer in which a process cartridge is configured for only one color is described as an example. However, a similar configuration can be adopted in a color printer using a plurality of process cartridges.
次に図2を用いてプロセスカートリッジ1の構成について説明する。プロセスカートリッジ1は、トナー収容容器としてのトナーカートリッジ9からトナーTを補給可能なものであり、装置本体101に対して脱着可能とされている。プロセスカートリッジ1は、像担持体としてのドラム状の感光体11を中心とした画像形成部10と、トナーカートリッジ9を収納する容器収納部としてのトナーカートリッジ収容部19とを備えている。またプロセスカートリッジ1は、トナーカートリッジ収容部19内のトナーカートリッジ9からトナーTが補給されて貯留されるトナー収容部18を備えている。本実施形態におけるトナーTは、粉砕トナー・重合トナーの何れでもよい。トナーTの外添材料については、シリコンオイル含有シリカが含まれていてもよい。シリコンオイル含有シリカの外添の例としては、粉砕トナーもしくは重合トナー100部に対して疎水シリカRY50(アエロジル製)もしくはMSP009(テイカ製)を2〜4部程度添加し、20Lヘンシェルミキサで周速40mm/sec、5分間の混合処理を行なった。その後、目開き75μmの篩で篩って得られるものである。外添量、外添剤の種類、外添装置及び外添時間について上述の例は一例であり、本発明はこれに限られることはない。
Next, the configuration of the
画像形成部10には、感光体11の周囲に、帯電ローラ12、感光体11に接触してトナーを供給する現像ローラ13、供給ローラ15、感光体11上の転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード17が配置されている。現像ローラ13の周囲には、現像ローラ13が保持するトナー量を規制するための規制ブレード14が配置されている。供給ローラ15は、トナー収容部18から搬送されるトナーを現像ローラ13に供給するものである。
The
トナー収容部18は紙面垂直方向に延びる筒状空間であって、その内部中央にはトナーTを攪拌しながら供給ローラ15へと搬送する攪拌部材としてのアジテータ16が回転可能に配置されている。プロセスカートリッジ1では、電子写真方式の周知の1成分現像プロセスに従ってトナー像を感光体11の表面に形成する。
The toner
なお本実施形態では、プロセスカートリッジ1がトナー単体で構成された1成分現像剤による1成分現像プロセスを用いるものを例示した。しかしプロセスカートリッジ1の構成は、1成分現像プロセスに対応したものに限定されるものではなく、トナーとキャリアを備えた2成分現像剤による2成分現像プロセスを用いるプロセスカートリッジであっても良い。
In the present embodiment, the
本実施形態に係るプロセスカートリッジ1は、トナー収容部18の上方にトナーカートリッジ収容部19が配設されている。トナーカートリッジ収容部19はケーシング191によって正面以外を覆われており、ケーシング191の正面には開口部191aが形成されている。開口部191aは、カバー部材としての開閉カバー192によって開閉自在とされている。開口部191aは、トナーカートリッジ9をトナーカートリッジ収容部19に装着及び離脱する際の作業口である。本実施形態において、現像ローラ13、規制ブレード14、供給ローラ15、トナー収容部18、トナーカートリッジ収容部19によって現像装置20が構成されている。
In the
本実施形態において、開閉カバー192は図中紙面垂直方向にスライド可能にトナーカートリッジ収容部19に支持されている。トナーカートリッジ収容部19の底部となるケーシング191の下部191bは、トナー収容部18との仕切り壁を構成すると共に、トナーカートリッジ収容部19のトナーTをトナー収容部18に補給するトナー補給口193が形成されている。トナーカートリッジ収容部19内には、セットされたトナーカートリッジ9を開封するためのカッタ等の切断手段194が設けられている。開閉カバー192が開口部191aを閉じているときには、トナーカートリッジ収容部19に対してトナーカートリッジ9を装着できない。また、開閉カバー192を紙面垂直方向に引き出して開口部191aが解放されているときには、トナーカートリッジ収容部19に対してトナーカートリッジ9を装着(セット)できる。
In this embodiment, the opening /
トナー収容部18内のトナー残量は、図示しない残量検知手段で検知される。トナーTが所定量より少なくなると、図1に示した表示パネル6にトナー補給を促すメッセージが表示され、ユーザは開閉カバー192を引き出してトナーカートリッジ9をトナーカートリッジ収容部19内に収納することができる。
The remaining amount of toner in the
次にトナーカートリッジ9の構成について図3、図4を用いて説明する。
図3(a)、図3(b)はトナーカートリッジ9の構成を示すもので、図4(a)〜図4(d)はトナーカートリッジ9の開封過程とそのときの外観形状を示している。トナーカートリッジ9は、図3(a)、図3(b)に示すように、折り畳み可能な四面体で構成されるトナー収容部91と、トナー収容部91の一部となる下辺92が開放されることで外部と連通するように形成されるトナー補給用の開口部93とを備えている。トナー収容部91は内部にトナーTを封入して収容している。
Next, the configuration of the
3A and 3B show the configuration of the
本実施形態において、トナーカートリッジ9は可撓性を有する紙とポリエチレン等で構成された1枚のシート材を用いて四面体となるように組み立てて接着することでトナー収容部91を形成している。図中符号95,96は、トナー収容部91の下辺92と上辺94を接着した接着部を示している。このうち、上方に位置する接着部96は、後述する容器支持部材によって保持される被保持部を構成するため、接着幅を広く形成されている。接着部96が被保持部を兼用しない場合には、接着力を保持できる程度の接着幅であればよい。下方に位置する接着部95は、開口部93を封止する封止部として機能している。
In the present embodiment, the
トナー収容部91は、折り畳みの基準となる折り畳み部としての折り畳み線97と、復元可能に弾性変形された状態で折り畳み線97に沿うように収納部内部に設けられた弾性部材98とを有している。弾性部材98は、例えば細い板バネ状で変形前の直線的な形状を記憶したもので、この細い板バネをトナー収容部91の両側に位置する折り畳み線97,97と上辺94に沿うように、トナー収容部91の内面に例えば接着等により固定されている。このため弾性部材98は、トナー収容部91が接着部95,96を接着して封止されると、略O字形状に弾性変形した状態でトナー収容部91内に位置することになる。
The
弾性部材98による復元力は、トナー収容部91を構成しているシート材の厚さと接着部95,96の接着力とによって抑えられている。弾性部材98としては細い棒状の曲げ可能な部材(材料は金属でも樹脂でもよい)であってもよい。弾性部材98としては折り畳んだ際に嵩張らないよう、なるべく細いまたは薄いものを使用することがよく、その寸法は1mm以下にすることが望ましい。
The restoring force due to the
弾性部材98は、トナーカートリッジ9をトナーカートリッジ収容部19に装着する際の姿勢となるように、下辺92で接する三角形2面の中心とトナー収容部91の上辺94を這わすように曲げ(撓め)られた状態でトナー収容部91の内側に固定されている。この固定力は、トナー収容部91の下辺92の接着部95による封止力によってまかなわれている。トナーカートリッジ9は、下辺92と上辺94とが互いに直交してねじれの関係にある2辺を形成している。
The
このように、折り畳みの基準となる折り畳み線97,97で折り畳み可能なトナー収容部91を備えたトナーカートリッジ9では、復元可能に弾性変形された状態で折り畳み線97,97と上辺94とに沿うように、収容部内部に弾性部材98を設けている。このため、トナーカートリッジ9をトナーカートリッジ収容部19内に装着すると、図4(a)に示す封止状態から図4(b)、図4(c)に示すように、トナー収容部91の下辺92が切断手段194によって徐々に切り裂かれて開封される。
As described above, in the
すると、弾性部材98を略O字形状の変形状態に保持していた拘束力が弱まり、弾性部材98は復元力によって略O字形状からU字形状となるように開く。この弾性部材98の変位(復元)によりトナー収容部91の各折り畳み線97にトナー収容部91を内から外に開く方向に付勢力(復元力)が作用するので、トナー収容部91は、図4(d)に示すように平たく変形する。このため、開口部93の開口と折り畳みとが確実に行われ、トナーカートリッジ9の圧縮効率を確実に向上することができると共に、使用後のトナーカートリッジ9の収納性が向上する。
Then, the restraining force that has held the
これにより多数のトナーカートリッジ9を収容可能になる。また、下辺92が切断手段194によって徐々に切り裂かれて開封されると開口部93が形成されるので、トナー収容部91内のトナーTが、自重と共にトナー収容部91の変形によりその排出を促される。このため、トナー収容部91内に残留するトナーTの量を極めて少なくすることができる。そして、トナーカートリッジ9の開封完了と同時にトナーTの排出もほぼ完了する。トナーカートリッジ9は、接着部96の面積を大きくすることにより後述する軸部材200に装着する際の面積が多くなり、安定した状態で装着することができる。また、トナーカートリッジ9は下向きに窄まる形状で装着されるので、トナーTが落下し易くなる。
As a result, a large number of
本実施形態において、各折り畳み線97は下辺92の開放後にトナー収容部91における開放した下辺92を底辺とした三角形の中線としている。具体的には、中線上に位置するように各折り畳み線97を設けている。このように各折り畳み線97を中線とすると、トナーカートリッジ9の折り畳み性が向上し、使用後のトナーカートリッジ9の収納性がより向上するため、多数のトナーカートリッジ9を収容可能になる。
In the present embodiment, each
さらに、折り畳み時にトナー収容部91が外側に開く山折りとなるように折り畳み線97,97を形成する。これにより、下辺92が開封されて弾性部材98によりトナー収容部91を内から外に開く方向に付勢力が作用した際に、折り畳み線97,97は容器外側に確実に開くことになる。このため、折り畳み線97,97が内側に折り畳まれる場合に比して折り畳み時の厚さを薄くすることができる。
Further, fold
つまり、本実施形態に係るトナーカートリッジ9が折り畳まれると、図5(a)に示すようにシート材の厚さTの2枚分の厚さ2Tで折り畳まれる。これに対し、トナー収容部91の内側に折り畳み線97,97から折り畳まれると、図5(b)に示すようにシート材の厚さTの4枚分の厚さ4Tで折り畳まれる。このため本実施形態に係るトナーカートリッジ9は折り畳まれた際にコンパクトになり、使用後のトナーカートリッジ9の収納性が向上するため多数のトナーカートリッジ9を収容可能になる。
That is, when the
トナー収容部91は可撓性を有するので、シート材の厚さによってはトナーTを収容した状態でも輸送時の振動によるトナーの内部から外部に向かって押す力や容器外側からの力により、四面体の形状(外観形状)を維持できない場合がある。このように外観形状が損なわれると、見栄えの悪化だけでなく破損の要因やトナーカートリッジ収容部19への装着時の持ち難さなどが想定される。このため本実施形態では、接着部95、96の接着幅を広くして支持部材とし、四面体で構成されたトナー収容部91における互いに隣接する面の角度を保持するようにしている。このように支持部材として接着部95,96をトナー収容部91に設けると、使用前(輸送時)に変形可能なトナーカートリッジ9の外観形状を維持することができ、意図しない形状変化やカートリッジ破損、持ち難さを防止することができる。
Since the
本実施形態では、支持部材として下辺92と上辺94に位置する接着部95,96を用いたが、支持部材の形態としてはこのような形態に限定されるものでない。例えば、図6(a)に示すように、四面体で構成されたトナー収容部91における少なくとも1つの辺の内側に当該辺を支持する支持部材99Aを設けてもよい。図6(a)に示す形態では、2つの辺の内側に支持部材99Aを設けている。
In the present embodiment, the
あるいは図6(b)に示すように、トナー収容部91の面の少なくとも1つの頂点部分に三角形で板状の支持部材99Bをトナー収容部91の内側または外側の片面あるいは内側と外側の両面に設けてもよい。図6(b)に示す形態では、トナー収容部91の表面の頂点部分3箇所に板状の支持部材99Bを設けている。また、四面体をなすトナー収容部91を形成するシート材の、カートリッジ上部の2頂点付近の厚みを他の部位よりも厚くして支持部材とし、シート材を組み立てて接着されたトナー収容部91に腰や張りを与えて外観形状を確保するようにしてもよい。このように支持部材99A、99Bを設けても、支持部材95、96と同様に使用前(輸送時)に変形可能なトナーカートリッジ9の外観形状を維持することができ、意図しない形状変化やカートリッジ破損を防止することができる。
Alternatively, as shown in FIG. 6B, at least one apex portion of the surface of the
次に、本発明の第1の実施形態に用いられる装置本体101側の構成について図7を中心にして説明する。本実施形態では、トナーカートリッジ9を装着するトナーカートリッジ収容部19がプロセスカートリッジ1に直接設けられた形態としている。このため本実施形態では、装置本体側とはプロセスカートリッジ1を示すことになる。しかしトナーカートリッジ収容部19の設置形態としては、プロセスカートリッジ1に対して個別となるように装置本体101に配置した形態であってもよい。この場合、トナーカートリッジ収容部19とトナー収容部18とは図示しない連結路で連結し、トナーカートリッジ収容部19内でトナーカートリッジ9内から排出されたトナーTを、連結路を介してトナー収容部18に供給する構成とすればよい。
Next, the configuration of the apparatus
図7(a)から図7(d)は、トナーカートリッジ9をセットするトナーカートリッジ収容部19近傍の構成と動作を説明するものである。図7(a)に示すようにトナーカートリッジ収容部19には、トナーカートリッジ9に設けられた被保持部としての接着部96を介してトナーカートリッジ9を保持する容器支持部材である軸部材200を備えている。
FIGS. 7A to 7D illustrate the configuration and operation in the vicinity of the toner
開閉カバー192は、図7(b)に示すように、トナーカートリッジ収容部19に向かって左右一対の支持アーム1921,1922がカバー部材の移動方向に突出して形成されている。支持アーム1921,1922は、それぞれトナーカートリッジ収容部19に設けられたレール部材201,202によって図中左右方向にスライド可能に支持されている。ここで、開閉カバー192がトナーカートリッジ収容部19から突出する方向を引出し方向a1とし、開閉カバー192がトナーカートリッジ収容部19に向かって移動する方向を収納方向a2とする。
As shown in FIG. 7B, the open /
開閉カバー192は各支持アームの一端1921a、1922aに設けられており、各支持アーム1921、1922の先端1921b,1922bには軸部材200を収納方向a2に移動させる移動手段としての当接部材1923,1924が設けられている。当接部材1923,1924は、レール部材201,202よりも下方まで延在していて、レール部材201,202で両端が支持されている軸部材200と対向するように配置形成されている。このため、軸部材200は開閉カバー192を収納方向a2に移動すると、当接部材1923,1924によって押されてレール部材201,202内を移動する。すなわち軸部材200は、開閉カバー192の閉動作に伴って移動するように構成されている。
The opening /
レール部材201,202は左右対称の形状であり、トナーカートリッジ収容部19の開口部191aからトナーカートリッジ収容部19の奥側(収納方向a2側)に向かって延在するように、トナーカートリッジ収容部19に配設されている。開口部191aに位置するレール部材201,202の一端201a,201aには、複数の軸部材200を収納するための保持部材収納用のレール部203,203がそれぞれ連通している。各レール部203は同一形状であり、レール部材201,202の上方に配置されている。各レール部203は、一端201a,201bとの連結部Xが、開閉カバー192が引出し方向a1側に引き出された際に当接部材1923,1924よりも収納方向a2側に位置するように配置されている。
The
またレール部203は、支持アーム1921,1922の上面1921c,1922cよりも上方に位置するように配置されている。レール部材201,202の間隔は軸部材200を移動可能に支持する幅に設定されており、各レール部材201,202には軸部材200が1本だけ移動可能な幅の溝がそれぞれ形成されている。このため各レール部203に両端を支持されて収納されている軸部材200は、当接部材1923,1924が連結部Xよりも引出し方向a1側に位置しているときには、自重によりレール部203からレール部材201,202内に落下する。そして開閉カバー192が収納方向a2側に移動している最中は、支持アーム1921,1922の上面1921c,1922cによって連結部Xが閉じられるため、レール部材201,202内への軸部材200の落下が阻止されている。
Moreover, the
各レール部203に収納する軸部材200の本数(個数)は、装置本体側の使用限界となる最大印刷枚数を超えないトナー補給量となるトナーカートリッジ9の個数以下とされている。例えばプロセスカートリッジの限界印刷枚数を50000枚とし、1つのトナーカートリッジ9で供給できるトナーの量が5000枚相当分としたとき、軸部材200は50000枚の印刷を超えない本数(10本)を上限として予めセットされる。
The number (number) of
トナーカートリッジ9を装着保持する軸部材200を複数備えていると、カートリッジ交換時に使用済みカートリッジ9Aを軸部材200から外すことなく新しいトナーカートリッジ9を装着することができる。また、トナーカートリッジ9を保持する軸部材200の設置個数を、装置本体側の使用限界となる最大印刷枚数を超えないトナー補給量となるトナーカートリッジ9の個数以下とする。これにより、限界印刷枚数を超えたトナーカートリッジ9の設置ができなくなるため、交換時期を過ぎて画像形成を行なうことを未然に防止することができると共に、劣化した画像形成を抑制して画像品質を確保することができる。
When a plurality of
レール部材201,202の途中には、収納方向a2側に位置するレール部材201,202の他端201b、202bが一端201a、202aよりも下方に位置するように段差した分岐部205が形成されている。本実施形態では、この分岐部205よりも収納方向a2側に位置するトナーカートリッジ収容部19に、開封手段194で開封されて使用された使用済みのトナー収納容器としてのトナーカートリッジ9Aを収納する収納空間部198が形成されている。収納空間部198の奥行き寸法Yは、装着されるトナーカートリッジ9が全て使用済みになっても収納できる大きさに設定されている。
In the middle of the
トナーカートリッジ収容部19に配置された切断手段194は、収納空間部198よりも引出し方向a1側の下部191bに配置されている。切断手段194は、トナーカートリッジ9がトナーカートリッジ収容部19内に収納された状態で、トナーカートリッジ9の下辺92に対向配置されている。切断手段194は三角形状の切断刃と図示しない保持部材とを有しており、下部191bに固定配置されている。切断手段194の切断刃は、鋭角状に形成されたその自由端部をトナーカートリッジ9に相対するように配置されており、その基端部の下端は下辺92よりも下方に位置するように配置されている。切断手段194は、トナーカートリッジ9が収納方向a2側に移動すると、下辺92近傍を切り裂いてトナー収容部91を開封して開口部93を形成するように配置されている。
The cutting means 194 disposed in the toner
第1の実施形態におけるトナーカートリッジ9の装着から交換までの動作について説明する。
図7(a)に示すように、開閉カバー192を引出し方向a1側に最大限引き出し、トナーカートリッジ9の下辺92を底辺とする姿勢で軸部材200に上部の接着部96を保持させることで、トナーカートリッジ9を軸部材200に吊り下げた状態で保持する。本実施形態では、図7(c)に示すように、接着部96を軸部材200の外周に巻き付けて保持して装着する。
The operation from mounting to replacement of the
As shown in FIG. 7A, the opening /
容器支持部材としては、単なる軸からなる軸部材200に限定するものではない。例えば図7(d)に示すように、一方の端部から軸線方向にスリット200aが形成された軸部材200Aとし、トナーカートリッジ9の上部の接着部96をスリット200aの間に挿入して挟みこんで保持するようにしてもよい。この場合、軸部材200Aの他方の端部はレール部材201に挿入した状態で一方の端部をレール部材202から取り外し、スリット200aで接着部96を保持した後に軸部材200Aの一方の端部をレール202に挿入する。これにより、トナーカートリッジ装着後に軸部材200Aをレール部材201,202で移動自在に支持することができる。あるいは、軸部材200Aをレール部材201,202から取り外し、スリット200aで接着部96を保持した後に再びレール部材201,202に取り付けるようにしてもよい。
The container support member is not limited to the
トナーカートリッジ9が軸部材200に装着されると、ユーザは図8(a)に示すように、開閉カバー192を収納方向a2側へ移動して開口部191aを閉める。この閉める動作に連動して、軸部材200に保持されたトナーカートリッジ9がトナーカートリッジ収容部19(装置本体10)内を開口部191aから奥側に向かって移動して納められる。納められたトナーカートリッジ9の下辺92(またはその周囲)が、図8(b)、図8(c)に示すように、この移動途中において切断手段194に圧接することで切り裂かれ、トナー収容部91内に収容されたトナーTが自重によって排出される。
When the
この切断時において、トナーカートリッジ9が収納方向a2側に移動する際に切断手段194の自由端部がトナーカートリッジ9を貫通し、その三角形状の切断刃がトナーカートリッジ9の移動に伴いトナーカートリッジ9を上方から下方へと切断する。図8(c)において符号30は切断手段194によって切り裂かれたトナーカートリッジ9の破断部を示している。トナーカートリッジ9が切断手段194によって切断されている破断部30においては、トナーカートリッジ9を構成している部材と切断手段194とが互いに点接触する接触点31を切断していく。
At the time of this cutting, when the
詳しくは、図11に示すように、切断手段194によるトナーカートリッジ9の切断時において接触点31が2箇所形成される。このため、トナーカートリッジ9の切断中の視点となる軸部材200と各接触点31とが引き合う形となり、安定した状態でトナーカートリッジ9を開封することができる。このため、切断手段194の切断力が一点に集中して作用するため、非常に弱い力でもトナーカートリッジ9を開封することができる。
Specifically, as shown in FIG. 11, when the
トナーカートリッジ9を確実に切り裂くため、例えば図8(d)に示すように、トナーカートリッジ9における切断手段194が最初に食い込む部位に袋形状のガイド部91aを形成してもよい。そして、ガイド部91a内に切断手段194の先端を差し込ませて開封するように構成することが好ましい。このように、切断手段194がトナーカートリッジ収容部19内に配置されていると、トナー補給時にユーザが開封作業をしなくて済み、ユーザの利便性が向上すると共に開封時にトナーも機外に飛散しなくなる。また、非常に弱い力でもトナーカートリッジ9を開封することができるので、軸部材200及び切断手段194に作用する力を低減してコストダウン及び使用済みトナーカートリッジ9Aの収容効率を高めることが可能となる。
In order to cut the
開閉カバー192が大きく開き、トナーカートリッジ9がトナーカートリッジ収容部19より外に露出した状態で開封を始めると、カートリッジ開封及びトナー排出の際に発生する粉煙等がトナーカートリッジ収容部19の外部に漏れる可能性がある。しかし本実施形態においては、切断手段194による開封時において少なくともトナーカートリッジ全体がトナーカートリッジ収容部19(装置本体10)内に完全に位置している状態からトナーカートリッジ9の開封が始まる。このため、カートリッジ開封及びトナー排出の際に発生するトナー粉煙が装置外部に漏れることが極めて少なくなる。また本実施形態の場合、トナーカートリッジ9を収納方向a2側に押し込んだ際に、トナー収容部91の下辺92が押し込まれた奥側から開封されるため、トナーTが開閉カバー192側(装置手前)側に出難くなるのでより好ましい。このように、開閉カバー192の閉動作に伴って軸部材200が移動することにより、新たなトナーカートリッジ9を装着するときのユーザ操作を減らすことができるので操作性を向上することができる。
When the opening /
図9(a)に示すように、トナーカートリッジ9が切断手段194によって開封されると同時にトナーカートリッジ9内のトナーTが排出され、図2に示すように、トナーカートリッジ9の下方に位置するトナー収容部18にトナーTが落下する。落下したトナーTは、攪拌された後に供給ローラ15へと運ばれる。トナーカートリッジ収容部19内でトナーの詰りやトナーあふれを発生させないため、トナーカートリッジ9内に充填されているトナー容量はトナー収容部18の空間容量よりも少なくすることが好ましい。
As shown in FIG. 9A, the toner T in the
トナー補給後のトナーカートリッジ9Aは、図4(d)、図9(b)に示すように、平たく変形して折り畳まれ、開閉カバー192の収納方向a2側への移動に伴い、収納方向a2側に移動する。そして分岐部205に達すると、図9(c)に示すように一端201a,202aよりも下方に位置するレール部材201,202の他端201b,202bに軸部材200が落下して案内される。この状態で開閉カバー192が収納方向a2側へ移動すると、図9(d)に示すように平たく変形して折り畳まれたトナーカートリッジ9Aを保持している軸部材200が当接部材1923,1924によって収納方向a2側に押される。このため、平たく変形して折り畳まれたトナーカートリッジ9Aは、収納空間部198内を移動する。
As shown in FIGS. 4D and 9B, the
上述の構成によれば、軸部材200を保持する部材と軸部材200を押して移動させる当接部材1923,1924を移動自在に支持する部材とをレール部材201,202が兼用しているので、開閉カバー192を移動することで両者を連動させることができる。
According to the above-described configuration, the
当接部材1923,1924は、トナーカートリッジ9,9Aと接触してこれらトナーカートリッジ9,9Aを収納方向a2側へ移動させるので、トナーカートリッジ9、9Aの移動効率を高めつつ収納効率を高めることができる。すなわち嵩張りを抑えることができ、トナーカートリッジ9Aの圧縮効率を確実に向上させ、多数のトナーカートリッジ9Aを収容することができる。また、トナー排出後のトナーカートリッジ9Aの折り目に当接部材1923,1924の一部を接触するようにしておけば、トナーカートリッジ9Aを圧縮しながら収納空間部198の奥まで押し込むことができる。
Since the
また、収納空間部198に使用済みのトナーカートリッジ9Aを移動する当接部材1923,1924を備えているので、使用済みのトナーカートリッジ9Aを本体内部の適切な位置となる収納空間部198に納めることができる。さらに、これら当接部材1923,1924は開閉カバー192の開閉動作に連動するので、開閉カバー192の閉動作と使用済みのトナーカートリッジ9Aの収納動作とを一度に行うことができる。これにより、開閉カバー192の動作回数及びトナーカートリッジ9Aの移動に関わるユーザ操作を減らすことができ、利便性と操作性とを向上することができる。
Further, since the
トナー収容部18から供給ローラ15までのトナー容量は、トナーカートリッジ9のトナー容量よりも大きく、トナー収容部18から供給ローラ15までの間(トナー搬送路内)にはトナー量を検知するための検知手段が設けられている。検知手段としては、光センサやアジテータ16の軸に設けたトルクセンサ等が挙げられる。光センサの場合、搬送経路を通る検知窓が設けられていて、トナーがなくなり光を遮蔽するものがなくなったらエラー信号を出すものである。この場合、感光体11の一定走行距離内にエラー信号がN回出された場合に図示しない制御手段はトナーエンプティをユーザに知らせるべく、図1に示す表示パネル6に表示する。
The toner capacity from the
トルクセンサの場合、トナー量が少なくなりアジテータ16の回転トルクが一定値より軽くなった時点で、ニアエンドをユーザに知らせるべく図1に示す表示パネル6に表示し、そこからN枚印刷後にエンプティを知らせるべく表示パネル6に表示してもよい。
In the case of the torque sensor, when the amount of toner decreases and the rotational torque of the
エンプティ状態がユーザに通知されると、ユーザは新しいトナーカートリッジ9を取り付けるべく、図10(a)に示す収納状態(カートリッジ補充前)から図10(b)に示すように、開閉カバー192を引出し方向a1側に移動させる。そして図10(c)に示すように、当接部材1923,1924が連結部Xを通過するまで十分(全開)に引き出す。当接部材1923,1924が連結部Xを通過すると連結部Xが開放されるため、レール部203に収納されていた軸部材200が1本だけレール部材201,202内に自重で落下する。
When the empty state is notified to the user, the user pulls out the opening /
この状態となった後は、図7(c)に示したように、トナーカートリッジ9の上部の接合部96を軸部材200に巻き付けて保持し、図10(d)に示すように収納方向a2側に開閉カバー192を押し込む。そして、この移動の途中でトナーカートリッジ9が開放されてトナー補給が行なわれる。軸部材200が図10(e)に示すように分岐部205に差し掛かり分岐部205を通過すると、図10(f)に示すように、軸部材200は下段のレール部材201,202の他端201b、202bへと落下する。この状態で開閉カバー192をさらに収納方向a2側に押込むことで、使用済みのトナーカートリッジ9Aを収納空間部198内に移動させて圧縮することができる。
After this state, as shown in FIG. 7C, the upper
図12は、本発明の第2の実施形態を示している。この第2の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較すると切断手段194に代えて切断手段32を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。切断手段32は三角形状の切断刃と図示しない保持部材とを有しており、図示しない保持部材は下部191bに固定配置され、切断刃は図示しない保持部材に設けられた昇降手段によって上下動自在に支持されている。切断手段32の切断刃はその自由端部をトナーカートリッジ9に相対するように配置されており、その基端部の下端は図12(a)に示す初期位置において下辺92よりも上方に位置するように配置されている。
FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment described above only in that the cutting means 32 is used instead of the cutting means 194, and the other configurations are the same. The cutting means 32 has a triangular cutting blade and a holding member (not shown). The holding member (not shown) is fixedly disposed on the
切断手段32は、初期位置からトナーカートリッジ9が収納方向a2側に移動して所定位置に達すると、図12(a)に示すように、その切断刃がトナーカートリッジ9を貫通する。この状態から図示しない昇降手段が作動して切断手段32の切断刃が矢印33で示す下方向、すなわち軸部材200から遠ざかる方向に移動すると、図12(b)に示すように2箇所の接触点によりトナーカートリッジ9を開封する。
When the
この構成によれば、トナーカートリッジ9の所定位置へのセット時において切断手段32はトナーカートリッジ9を貫通するだけであるので、軸部材200及び切断手段32に作用する力をさらに低減することができる。また、切断刃の移動時においても第1の実施形態と同様の作用効果を奏する共に、2箇所の接触点31によってトナーカートリッジ9を開封するので、昇降手段としても低出力小型のものを用いることができる。
According to this configuration, the cutting means 32 only passes through the
図13は、本発明の第3の実施形態を示している。この第3の実施形態は、上述した第2の実施形態と比較すると切断手段32に代えて切断手段34を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。切断手段34は矢印33で示す移動方向に対し凸形状の切断刃と図示しない保持部材とを有しており、図示しない保持部材は下部191bに固定配置され、切断刃は図示しない保持部材に設けられた昇降手段によって上下動自在に支持されている。切断手段34の切断刃はその自由端部をトナーカートリッジ9に相対するように配置されており、その基端部の下端は図13(a)に示す初期位置において下辺92よりも上方に位置するように配置されている。
FIG. 13 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment described above only in that a cutting means 34 is used instead of the cutting means 32, and the other configurations are the same. The cutting means 34 has a cutting blade that is convex in the moving direction indicated by the
切断手段34は、初期位置からトナーカートリッジ9が収納方向a2側に移動して所定位置に達すると、図13(a)に示すように、その切断刃がトナーカートリッジ9を貫通する。この状態から図示しない昇降手段が作動して切断手段34の切断刃が矢印33で示す下方向、すなわち軸部材200から遠ざかる方向に移動すると、図13(b)に示すように4箇所の接触点によりトナーカートリッジ9を開封する。
When the
この構成によれば、第2の実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、4箇所の接触点31によってトナーカートリッジ9を開封するので、トナーカートリッジ9が完全に開封される直前まで2箇所以上の接触点31を維持することが可能となる。これにより、トナーカートリッジ9が何れか一方に偏ることなく切断されるので、トナーカートリッジ9を安定した状態で開封することができる。
According to this configuration, the same effect as in the second embodiment is obtained, and the
図14は、本発明の第4の実施形態を示している。この第4の実施形態は、上述した第2の実施形態と比較すると切断手段32に代えて切断手段35を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。切断手段35は矢印33で示す移動方向に対し凹形状の切断刃と図示しない保持部材とを有しており、図示しない保持部材は下部191bに固定配置され、切断刃は図示しない保持部材に設けられた昇降手段によって上下動自在に支持されている。切断手段35の切断刃はその自由端部をトナーカートリッジ9に相対するように配置されており、その基端部の下端は図14(a)に示す初期位置において下辺92よりも上方に位置するように配置されている。
FIG. 14 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is different from the second embodiment described above only in that a cutting means 35 is used instead of the cutting means 32, and the other configurations are the same. The cutting means 35 has a concave cutting blade and a holding member (not shown) with respect to the moving direction indicated by the
切断手段35は、初期位置からトナーカートリッジ9が収納方向a2側に移動して所定位置に達すると、図14(a)に示すように、その切断刃がトナーカートリッジ9を貫通する。この状態から図示しない昇降手段が作動して切断手段35の切断刃が矢印33で示す下方向、すなわち軸部材200から遠ざかる方向に移動すると、図14(b)に示すように2箇所の接触点によりトナーカートリッジ9を開封する。
When the
この構成によれば、第2の実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、2箇所の接触点31によってトナーカートリッジ9の側面を開封していき、トナーカートリッジ9の底面の開封時には2箇所の接触点31が両側から中央に向けて開封していく。このため、最終的に2箇所の接触点31が中央で1つに交わることから最後に切断力を1点に集中させることができ、第3の実施形態よりも安定した状態でトナーカートリッジ9を開封することができる。
According to this configuration, the same effect as in the second embodiment is obtained, and the side surface of the
上述した各実施形態では、現像装置としてプロセスカートリッジ1を示したが、本発明が適用可能な現像装置はこれに限られず、装置本体101に直接設けられた現像装置にも本発明は適用可能である。また上述した各実施形態において、使用済みのトナー収容容器が所定量収容された場合、または切断された封止部が所定量溜まった場合には、表示パネル6にプロセスカートリッジ1の交換表示がなされるように設定されている。使用済みのトナー収容容器の収容量及び封止部の収容量は予め設定されており、トナー収容容器が何個プロセスカートリッジ1に投入されたかを判断して上記交換表示が行われる。
In each of the above-described embodiments, the
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置であってもよい。すなわち、本発明を適用する画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機やカラー機等の複合機であってもよい。その他、本発明を適用する画像形成装置は、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であってもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is described in the claims unless specifically limited by the above description. Various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.
For example, the image forming apparatus to which the present invention is applied is not limited to the type of image forming apparatus described above, and may be another type of image forming apparatus. In other words, the image forming apparatus to which the present invention is applied may be a printer, a single facsimile, or a complex machine thereof, or a complex machine such as a monochrome machine or a color machine related thereto. In addition, the image forming apparatus to which the present invention is applied may be an image forming apparatus used for forming an electric circuit or an image forming apparatus used for forming a predetermined image in the biotechnology field.
本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention. .
1 プロセスカートリッジ
9 トナー収容容器(トナーカートリッジ)
20 現像装置
31 接触点
32,34,35,194 切断手段
100 画像形成装置(プリンタ)
101 装置本体
200 容器支持部材(軸部材)
1
20 developing
101 apparatus
Claims (9)
所定位置に保持された前記トナー収容容器に対して点接触しつつ切断し、前記トナー収容容器を開封させて内部のトナーを排出させる切断手段とを備えた現像装置。 A container support member for storing toner and a foldable toner storage container in a predetermined position of the apparatus main body;
A developing device comprising: cutting means for cutting while making point contact with the toner container held at a predetermined position, and opening the toner container and discharging the toner inside.
前記容器支持部材と、前記切断手段と前記トナー収容容器との接触点とが、前記トナー収容容器の開封中に多角形状を形成することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developing device according to claim 1, wherein the container support member, and the contact point between the cutting means and the toner container form a polygonal shape during opening of the toner container.
前記切断手段は前記トナー収容容器を貫通した後に前記容器支持部材から遠ざかる方向に移動しつつ前記トナー収容容器を開封することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the cutting unit opens the toner container while moving in a direction away from the container support member after passing through the toner container.
前記切断手段は切断刃を有し、該切断刃の形状は前記切断手段の移動方向に対し凸形状となるように形成されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3.
The developing device, wherein the cutting means has a cutting blade, and the shape of the cutting blade is formed to be convex with respect to the moving direction of the cutting means.
前記切断手段は切断刃を有し、該切断刃の形状は前記切断手段の移動方向に対し凹形状となるように形成されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3.
The developing device, wherein the cutting means has a cutting blade, and the shape of the cutting blade is formed to be concave with respect to the moving direction of the cutting means.
前記トナーとして外添処方にシリコンオイル含有シリカが含まれていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7 or 8,
An image forming apparatus comprising silicon oil-containing silica in an external additive formulation as the toner.
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