JP2018159725A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
従来、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラム）の表面に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給することで、現像処理を行っている。このような現像処理に用いられるトナーは、トナー容器から現像装置に補給されている。上記トナー容器は、例えば、トナーを収容して回転する容器本体を備えている。 Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus performs development processing by supplying toner from a developing device to an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier (for example, a photosensitive drum). The toner used for such development processing is supplied from the toner container to the developing device. The toner container includes, for example, a container main body that stores toner and rotates.
上記のような構成のトナー容器は、容器本体自体が回転することにより容器本体内のトナーを凝集し難くしている。しかしながら、高湿度環境等の苛酷な環境でトナー容器が使用される場合、容器本体の内周面に付着したトナーが凝集してしまい、容器本体に収容されたトナーを現像装置に補給しきれない恐れがある。そこで、トナーを凝集させないために、以下の方法が提案されている。 In the toner container having the above configuration, the toner in the container main body is hardly aggregated by rotating the container main body itself. However, when the toner container is used in a severe environment such as a high humidity environment, the toner adhering to the inner peripheral surface of the container body aggregates, and the toner contained in the container body cannot be replenished to the developing device. There is a fear. In order to prevent the toner from aggregating, the following method has been proposed.
特許文献１では、トナー補給容器の内部にトナー撹拌部片を混入させ、このトナー撹拌部片によってトナーを撹拌することで、トナーの凝集を防ごうとしている。 In Patent Document 1, a toner agitation part is mixed in a toner replenishing container, and the toner is agitated by the toner agitation part, thereby preventing toner aggregation.
特許文献２では、現像剤収容部から封鎖された衝撃体収容部に衝撃体を内包させ、この衝撃体によって衝撃体収容部の壁面に衝撃を与えることで、現像剤の凝集を防ごうとしている。
In
しかしながら、上記従来技術には、以下の問題がある。 However, the above prior art has the following problems.
特許文献１では、トナー撹拌部片がトナー補給容器内を無秩序に動くため、トナー補給容器の内周面に付着したトナーを確実に払い落とすことはできず、依然として、トナー補給容器の内周面に付着したトナーが凝集する恐れがある。 In Patent Document 1, since the toner agitating piece moves randomly in the toner replenishing container, the toner adhering to the inner peripheral surface of the toner replenishing container cannot be surely removed, and the inner peripheral surface of the toner replenishing container still remains. The toner adhering to the toner may be agglomerated.
特許文献２では、衝撃体収容部の周辺の領域にしか大きな衝撃を与えることができない。そのため、現像剤収容部の内周面に付着した現像剤を部分的にしか払い落とすことができず、依然として、現像剤収容部の内周面に付着した現像剤が凝集する恐れがある。
In
そこで、本発明は、容器本体の内周面に付着したトナーの凝集を効果的に抑制することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to effectively suppress aggregation of toner adhering to the inner peripheral surface of a container body.
本発明に係る画像形成装置は、トナーを収容して回転する容器本体と、前記容器本体に回転を伝達する伝達ギアと、を有するトナー容器と、前記トナー容器を支持する支持部材と、前記伝達ギアの回転によって発生する振動の周波数である特定振動周波数と、トナーを収容した状態での前記容器本体の共振周波数である特定共振周波数と、が対応するように前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を移動させる制御部と、を備えていることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a toner container having a container body that stores and rotates toner, a transmission gear that transmits rotation to the container body, a support member that supports the toner container, and the transmission Support of the support member with respect to the toner container so that a specific vibration frequency that is a frequency of vibration generated by the rotation of the gear corresponds to a specific resonance frequency that is a resonance frequency of the container body in a state where toner is accommodated. And a control unit for moving the position.
前記制御部は、前記容器本体内のトナー量が減少すると、前記容器本体内のトナー量の減少前と減少後で前記特定共振周波数がほぼ一定に保たれるように前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を移動させても良い。 When the toner amount in the container body is reduced, the control unit is configured to support the toner container so that the specific resonance frequency is maintained substantially constant before and after the toner amount in the container body is reduced. The support position may be moved.
前記画像形成装置は、前記容器本体内のトナー量を計測するセンサーを更に備えていても良い。 The image forming apparatus may further include a sensor that measures the amount of toner in the container body.
前記制御部は、前記容器本体内のトナー量以外の情報に基づいて前記容器本体内のトナー量を算出しても良い。 The control unit may calculate the toner amount in the container body based on information other than the toner amount in the container body.
前記容器本体は、回転軸の周りを回転し、前記制御部は、前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を前記回転軸方向に移動させても良い。 The container body may rotate around a rotation axis, and the control unit may move a support position of the support member with respect to the toner container in the rotation axis direction.
前記制御部は、前記容器本体の回転速度と前記伝達ギアの歯数の積によって算出される前記特定振動周波数と前記特定共振周波数とが対応するように前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を移動させても良い。 The control unit determines a support position of the support member with respect to the toner container so that the specific vibration frequency calculated by the product of the rotation speed of the container body and the number of teeth of the transmission gear corresponds to the specific resonance frequency. It may be moved.
前記制御部は、前記特定振動周波数と前記特定共振周波数とがほぼ同じになるように前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を移動させても良い。 The controller may move the support position of the support member relative to the toner container so that the specific vibration frequency and the specific resonance frequency are substantially the same.
前記画像形成装置は、回転駆動力を発生させる駆動源と、前記駆動源に接続される駆動ギアと、を更に備え、前記伝達ギアは、前記容器本体の外周に装着され、前記駆動ギアと噛み合っていても良い。 The image forming apparatus further includes a drive source that generates a rotational drive force and a drive gear connected to the drive source, and the transmission gear is mounted on the outer periphery of the container body and meshes with the drive gear. May be.
前記伝達ギアは、前記容器本体の長手方向一側部の外周に装着され、前記駆動ギアは、前記伝達ギアを下方から支持し、前記支持部材は、前記容器本体の長手方向他側部を下方から支持しても良い。 The transmission gear is mounted on an outer periphery of one side portion in the longitudinal direction of the container body, the drive gear supports the transmission gear from below, and the support member lowers the other side portion in the longitudinal direction of the container body. You may support from.
本発明によれば、容器本体の内周面に付着したトナーの凝集を効果的に抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively suppress the aggregation of toner adhering to the inner peripheral surface of the container body.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能及びファックス機能などを複合的に備えた複合機である。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。 Hereinafter, an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The image forming apparatus 1 is, for example, a multifunction machine that is provided with a print function, a copy function, a fax function, and the like. Arrows Fr, Rr, L, R, U, and Lo appropriately attached to the drawings respectively indicate the front side, the rear side, the left side, the right side, the upper side, and the lower side of the image forming apparatus 1.
まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。 First, the overall configuration of the image forming apparatus 1 will be described.
図１に示されるように、画像形成装置１は、箱型形状の装置本体２を備えている。装置本体２の上端部には、原稿画像を読み取るための画像読取装置３が設けられている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a box-shaped apparatus
装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５と４個の画像形成部６が収容されている。各画像形成部６は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーに対応している。各画像形成部６は、感光体ドラム７（像担持体の一例）と現像装置８を備えている。装置本体２の下部には、露光装置１０が収容されている。装置本体２の下端部には、用紙Ｓ（記録媒体の一例）を収納する給紙カセット１１が収容されている。
A paper discharge tray 4 is provided on the upper part of the apparatus
装置本体２の右側部には、用紙Ｓの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流端部には、給紙部１２が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、二次転写部１３が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１４が設けられている。
A conveyance path P for the sheet S is provided on the right side of the apparatus
装置本体２の上部には、排紙トレイ４の下方に４個のトナーコンテナ１５（トナー容器の一例）が収容されている。各トナーコンテナ１５は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーに対応している。４個のトナーコンテナ１５は、装置本体２の上部に設けられた４個の装着部１６に着脱可能に装着されている。
Four toner containers 15 (an example of a toner container) are accommodated in the upper part of the apparatus
次に、画像形成装置１の動作の一例について説明する。 Next, an example of the operation of the image forming apparatus 1 will be described.
まず、露光装置１０からの光（図１の点線矢印参照）によって、各画像形成部６の感光体ドラム７上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各画像形成部６の現像装置８によって現像される。これにより、感光体ドラム７にトナー像が担持される。このトナー像は、各画像形成部６の感光体ドラム７から中間転写ベルト５に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。
First, an electrostatic latent image is formed on the
また、給紙部１２によって給紙カセット１１から取り出された用紙Ｓは、搬送路Ｐを下流側へと搬送されて、二次転写部１３に進入する。この二次転写部１３において、中間転写ベルト５上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｓに二次転写される。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送路Ｐを更に下流側へと搬送されて、定着装置１４に進入する。この定着装置１４において、用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ４上に排出される。
Further, the paper S taken out from the
次に、４個のトナーコンテナ１５について更に説明する。なお、各トナーコンテナ１５の構成は同様であるため、以下、１個のトナーコンテナ１５について説明を行い、残りの３個のトナーコンテナ１５については説明を省略する。図２、図３に付される矢印Ｏはトナーコンテナ１５の前後方向外側を示し、図２、図３に付される矢印Ｉはトナーコンテナ１５の前後方向内側を示している。
Next, the four
図２を参照して、トナーコンテナ１５は、容器本体２１と、容器本体２１の後部の外周に装着される伝達ギア２２と、伝達ギア２２の後側に設けられるキャップ２３と、キャップ２３の下側に設けられるシャッター２４と、を備えている。
Referring to FIG. 2, the
トナーコンテナ１５の容器本体２１は、前後方向に長い円筒状を成している。容器本体２１は、前後方向に延びる回転軸Ｘの周りを回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が容器本体２１の回転軸方向である。
The
容器本体２１の内部には、収容空間Ｓ１が形成されている。収容空間Ｓ１には、トナーが収容されている。なお、図２に付される矢印Ａは、収容空間Ｓ１内におけるトナーの搬送方向を示している。以下、「搬送方向上流側」又は「搬送方向下流側」と記載する場合には、収容空間Ｓ１内におけるトナーの搬送方向の上流側又は下流側を示す。
An accommodation space S <b> 1 is formed inside the
図２、図３を参照して、容器本体２１は、取手部３１と、取手部３１の後側（搬送方向下流側）に設けられる大径筒部３２と、大径筒部３２の後側（搬送方向下流側）に設けられる小径筒部３３と、を備えている。
2 and 3, the
容器本体２１の取手部３１は、トナーコンテナ１５を装着部１６に対して着脱する際に、ユーザーやサービスマンなどの作業者によって把持される部分である。取手部３１は、前面が閉止された有底円筒状を成している。取手部３１の外径は、大径筒部３２の外径及び小径筒部３３の外径よりも小さい。取手部３１の外周面の断面は、回転軸Ｘと垂直な方向（例えば、左右方向や上下方向）に見て、円弧状に湾曲している。
The
容器本体２１の大径筒部３２及び小径筒部３３の内周面には、螺旋状の搬送突部３４が設けられている。大径筒部３２と小径筒部３３の間には、段差部３５が設けられている。そのため、大径筒部３２の外径は、小径筒部３３の外径よりも大きい。
On the inner peripheral surfaces of the large-diameter
容器本体２１の小径筒部３３の外周面には、一対の第１突起３６（図２において１個のみを表示）と一対の第２突起３７とが設けられている。小径筒部３３の後端部（容器本体２１の搬送方向下流側の端部）には、開口部３８が設けられている。
A pair of first protrusions 36 (only one is shown in FIG. 2) and a pair of
トナーコンテナ１５の伝達ギア２２は、回転軸Ｘを軸心とする円筒状を成している。伝達ギア２２は、容器本体２１の開口部３８の近傍において、容器本体２１の小径筒部３３（容器本体２１の長手方向一側部）の外周に装着されている。伝達ギア２２の内周面には、周方向に間隔をおいて複数の係合突起（図示せず）が設けられており、この複数の係合突起に容器本体２１の一対の第１突起３６が係合することで、容器本体２１に対する伝達ギア２２の相対的な回転が規制されている。
The
伝達ギア２２の外周面には、多数のギア歯２２ａが設けられている。以下、伝達ギア２２のギア歯２２ａの枚数のことを、伝達ギア２２の歯数と称する。本実施形態では、伝達ギア２２の歯数は５４枚である。
A large number of
図２を参照して、トナーコンテナ１５のキャップ２３は、トナーコンテナ１５が装着部１６に装着された状態において、装着部１６に固定され、回転が規制される。キャップ２３には、容器本体２１の小径筒部３３の後部が回転可能に挿入されている。キャップ２３は、容器本体２１の開口部３８を覆っている。キャップ２３は、容器本体２１の一対の第２突起３７との間に伝達ギア２２を挟み込んでいる。これにより、伝達ギア２２の前後方向の移動が規制されている。
Referring to FIG. 2, the
キャップ２３の内部には連通空間Ｓ２が設けられている。連通空間Ｓ２は、容器本体２１の開口部３８を介して、容器本体２１の収容空間Ｓ１と連通している。キャップ２３の底面には、連通空間Ｓ２の下方に排出口３９が設けられている。
A communication space S <b> 2 is provided inside the
トナーコンテナ１５のシャッター２４は、前後方向に長い形状を成している。シャッター２４は、キャップ２３によって支持されている。シャッター２４は、前後方向に沿って移動することで、キャップ２３の排出口３９を開閉するように構成されている。
The
次に、４個の装着部１６について更に説明する。なお、各装着部１６の構成は同様であるため、以下、１個の装着部１６について説明を行い、残りの３個の装着部１６については説明を省略する。
Next, the four mounting
図２を参照して、装着部１６には、装着方向Ｙに沿ってトナーコンテナ１５が着脱可能に装着されている。装着部１６の後部には、駆動ギア４１が回転可能に設けられている。駆動ギア４１の外周面には、多数のギア歯４１ａが設けられている。駆動ギア４１のギア歯４１ａは、伝達ギア２２のギア歯２２ａと噛み合っている。駆動ギア４１は、伝達ギア２２を下方から支持している。
Referring to FIG. 2, a
装着部１６の後部には、補給管４３が設けられている。補給管４３は、上下方向に沿って延びている。補給管４３の下端部は、各画像形成部６の現像装置８（図１参照）に連通している。
A
図２を参照して、装着部１６の前部には、支持部材４４が設けられている。支持部材４４の先端部（上端部）は、容器本体２１の取手部３１の外周面に接触している。支持部材４４は、容器本体２１の取手部３１（容器本体２１の長手方向他側部）を下方から支持している。支持部材４４は、第１の位置（図２の実線参照）と、第１の位置よりも支持部材４４の先端部が前側（駆動ギア４１から離間する側）にある第２の位置（図２の二点鎖線参照）と、の間で支軸４５を中心に回転可能に設けられている。支持部材４４は、第１の位置にある状態で、取手部３１のくびれた部分（取手部３１のうちで最も外径が小さい部分）を支持する。支持部材４４は、第２の位置にある状態で、取手部３１の膨らんだ部分（取手部３１のうちで最も外径が大きい部分）を支持する。
Referring to FIG. 2, a
次に、画像形成装置１の制御システムについて説明する。 Next, a control system of the image forming apparatus 1 will be described.
図４を参照して、画像形成装置１は、制御部５１を備えている。制御部５１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成されている。制御部５１は、画像形成装置１の各部（例えば、画像形成部６）に接続されており、画像形成装置１の各部を制御している。
With reference to FIG. 4, the image forming apparatus 1 includes a
画像形成装置１は、記憶部５２を備えている。記憶部５２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成されている。記憶部５２は、制御部５１に接続されている。記憶部５２は、制御用のプログラムやデータを記憶している。
The image forming apparatus 1 includes a
画像形成装置１は、センサー５３を備えている。センサー５３は、例えば、質量センサーによって構成されている。センサー５３は、制御部５１に接続されている。センサー５３は、容器本体２１内のトナーの質量を計測し、その計測結果を制御部５１に出力するように構成されている。
The image forming apparatus 1 includes a
画像形成装置１は、駆動源５４を備えている。駆動源５４は、例えば、モーターによって構成されている。駆動源５４は、制御部５１に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて回転駆動力を発生させるように構成されている。駆動源５４は、駆動ギア４１に接続されており、駆動源５４からの回転駆動力によって駆動ギア４１が回転するように構成されている。
The image forming apparatus 1 includes a
画像形成装置１は、駆動部５５を備えている。駆動部５５は、例えば、モーターによって構成されている。駆動部５５は、制御部５１及び支持部材４４に接続されている。駆動部５５は、制御部５１からの信号に基づいて支持部材４４を回転させ、容器本体２１の取手部３１に対する支持部材４４の支持位置（以下、「容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置」と略称する）を前後方向に移動させるように構成されている。換言すると、制御部５１は、駆動部５５を用いて、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を前後方向に移動させるように構成されている。
The image forming apparatus 1 includes a
次に、上記のように構成された画像形成装置１において、トナーコンテナ１５からトナーを排出する動作について説明する。
Next, an operation of discharging toner from the
トナーコンテナ１５からトナーを排出する際には、制御部５１からの信号に基づいて駆動源５４が回転駆動力を発生させ、駆動源５４からの回転駆動力によって駆動ギア４１が回転する。このように駆動ギア４１が回転すると、駆動ギア４１と噛み合う伝達ギア２２が回転すると共に、容器本体２１が伝達ギア２２と一体に回転する。つまり、駆動ギア４１の回転が伝達ギア２２によって容器本体２１に伝達され、容器本体２１が回転する。なお、容器本体２１及び伝達ギア２２が回転しても、キャップ２３及びシャッター２４の回転は停止している。
When the toner is discharged from the
上記のように容器本体２１が回転すると、図２に矢印Ａで示されるように、容器本体２１の搬送突部３４によって容器本体２１の収容空間Ｓ１内のトナーが前側から後側に向かって搬送される。このように搬送突部３４によって搬送されたトナーは、容器本体２１の開口部３８を介して収容空間Ｓ１から排出され、キャップ２３の連通空間Ｓ２へと導入される。このように連通空間Ｓ２へと導入されたトナーは、図２に矢印Ｂで示されるように、キャップ２３の排出口３９を介してトナーコンテナ１５の外部に排出され、補給管４３を介して各画像形成部６の現像装置８（図１参照）に補給される。
When the container
次に、容器本体２１の共振周波数について説明する。
Next, the resonance frequency of the
容器本体２１は、共振周波数の振動が外部から付与された場合に共振し、大きく振動する。以下に説明する通り、トナーを収容した状態での容器本体２１の共振周波数（以下、特定共振周波数と称する）は、容器本体２１に収容されたトナーの質量に応じて変化する。以下、支持部材４４が第１の位置（図２の実線参照）にあることを前提に、容器本体２１に収容されたトナーの質量に応じた特定共振周波数の変化について説明する。
The
本実施形態の容器本体２１は、約１００ｇの質量を有し、約８００ｇまでトナーを収容可能である。従って、容器本体２１にトナーが満杯に収容されている時には、容器本体２１の見かけの質量は、容器本体２１の質量約１００ｇと容器本体２１に収容されたトナーの質量約８００ｇとを合わせた約９００ｇである。図５を参照して、トナーを満杯に収容した容器本体２１は、外部から６７．９Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、Ｓ字状に湾曲するような振動モードで大きく振動する。
The container
一方で、容器本体２１内のトナーが満杯から半分まで減少した時には、容器本体２１の見かけの質量は、容器本体２１の質量約１００ｇと容器本体２１に収容されたトナーの質量約４００ｇとを合わせた約５００ｇとなる。図示はしないが、トナーを半分収容した容器本体２１は、外部から８３．２Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、Ｓ字状に湾曲するような振動モードで大きく振動する。
On the other hand, when the toner in the container
以上のように、容器本体２１内のトナーが満杯から半分まで減少し、容器本体２１の見かけの質量が減少すると、特定共振周波数が６７．９Ｈｚから８３．２Ｈｚまで上昇する。このように、特定共振周波数は、容器本体２１に収容されたトナーの質量に応じて変化する。
As described above, when the toner in the container
また、特定共振周波数は、容器本体２１に収容されたトナーの質量に応じて変化するだけでなく、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置に応じて変化する。
Further, the specific resonance frequency not only changes according to the mass of the toner accommodated in the container
例えば、支持部材４４が第１の位置（図２の実線参照）にある状態では、前述の通り、トナーを半分収容した容器本体２１は、外部から８３．２Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、Ｓ字状に湾曲するような振動モードで大きく振動する。一方で、支持部材４４が第２の位置（図２の二点鎖線参照）にある状態では、トナーを半分収容した容器本体２１は、外部から６７．９Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、Ｓ字状に湾曲するような振動モードで大きく振動する。
For example, in the state where the
以上のように、容器本体２１にトナーが半分収容されている状態で、支持部材４４が第１の位置から第２の位置まで回転すると、特定共振周波数は、８３．２Ｈｚから６７．９Ｈｚまで減少する。これは、支持部材４４が回転することによって容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置が変化し、伝達ギア２２に対する駆動ギア４１の支持位置から容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置までの距離Ｌ（図２参照）が長くなったためである。このように支持位置間の距離Ｌが長くなると特定共振周波数が減少するのは、一般的な弦の固有振動に関して弦の長さが長くなると共振周波数が減少するのと同じ原理である。
As described above, when the
次に、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置の制御について説明する。
Next, control of the support position of the
未使用のトナーコンテナ１５が装着部１６に装着された時には、容器本体２１にトナーが満杯に収容されている。この時には、制御部５１は、支持部材４４を第１の位置（図２の実線参照）に移動させる。
When the
上記の通り、トナーを満杯に収容した容器本体２１は、支持部材４４が第１の位置にある状態で、外部から６７．９Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、大きく振動する。外部から６７．９Ｈｚの振動を容器本体２１に付与するためには、伝達ギア２２の回転によって発生する振動の周波数（以下、特定振動周波数と称する）を６７．９Ｈｚにすれば良い。この特定振動周波数は、伝達ギア２２の歯数と容器本体２１の回転速度の積によって算出される。本実施形態では、伝達ギア２２の歯数が５４枚なので、容器本体２１の回転速度を１．２５７４（回転／秒）とすれば、特定振動周波数をほぼ６７．９Ｈｚとすることができる。これに伴って、特定振動周波数と特定共振周波数とがほぼ同じになり、特定振動周波数と特定共振周波数とが対応するため、容器本体２１を大きく振動させることができる。そこで、制御部５１は、容器本体２１の回転速度を１．２５７４（回転／秒）に制御する。
As described above, the container
一方で、印字動作が繰り返されることで現像装置８内のトナーが消費されると、トナーコンテナ１５から現像装置８にトナーが補給され、容器本体２１内のトナーが減少する。これに伴って、容器本体２１の見かけの質量が減少する。センサー５３は、トナーコンテナ１５から現像装置８へのトナー補給動作が１回終了する度に容器本体２１内のトナーの質量を測定し、その測定結果を制御部５１に出力する。制御部５１は、容器本体２１内のトナーの質量が減少すると、容器本体２１内のトナーの質量の減少前と減少後で特定共振周波数がほぼ一定に保たれるように容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させる。
On the other hand, when the toner in the developing
例えば、上記の通り、容器本体２１内のトナーが満杯から半分まで減少した時には、支持部材４４が第１の位置にある状態で、容器本体２１は、外部から８３．２Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、大きく振動する。従って、容器本体２１内のトナーが満杯から半分まで減少した時に、容器本体２１にトナーが満杯に収容されている時と特定振動周波数及び容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置が同じであると、特定振動周波数（ほぼ６７．９Ｈｚ）と特定共振周波数（８３．２Ｈｚ）が大きくずれてしまい、容器本体２１を大きく振動させる状態を保つことが困難になる。
For example, as described above, when the toner in the container
そこで、制御部５１は、容器本体２１内のトナーが満杯から半分まで減少した時には、容器本体２１の回転速度を１．２５７４（回転／秒）に制御して特定振動周波数をほぼ６７．９Ｈｚに保ったまま、支持部材４４を第１の位置から第２の位置まで回転させることで、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させる。上記の通り、支持部材４４が第２の位置（図２の二点鎖線参照）にある状態では、トナーを半分収容した容器本体２１は、外部から６７．９Ｈｚ（特定共振周波数）の振動が付与された場合に共振し、大きく振動する。従って、特定振動周波数と特定共振周波数とがほぼ同じになり、特定振動周波数と特定共振周波数とが対応するため、容器本体２１を大きく振動させる状態を保つことができる。
Therefore, when the toner in the container
上記の通り、制御部５１は、特定振動周波数と特定共振周波数とが対応するように容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させている。このような構成を採用することで、伝達ギア２２の回転によって発生する振動が容器本体２１に伝達された際に、容器本体２１を大きく振動させることが可能となる。そのため、容器本体２１の回転によってトナーの凝集を抑制することに加えて、容器本体２１の振動によってトナーの凝集を抑制することが可能となる。そのため、容器本体２１の内周面に付着したトナーが凝集するのを効果的に抑制することが可能となる。
As described above, the
なお、特定振動周波数と特定共振周波数とが対応する場合とは、例えば、特定振動周波数をＦ１とし、特定共振周波数をＦ２とした場合に、０．９Ｆ２≦Ｆ１≦１．１Ｆ２の関係が成り立つ場合である。言い換えると、特定振動周波数と特定共振周波数とが対応する場合とは、例えば、特定振動周波数が特定共振周波数に対して±１０％の範囲内にある場合である。 The specific vibration frequency corresponds to the specific resonance frequency when, for example, the specific vibration frequency is F1 and the specific resonance frequency is F2, and the relationship of 0.9F2 ≦ F1 ≦ 1.1F2 holds. It is. In other words, the case where the specific vibration frequency corresponds to the specific resonance frequency is, for example, a case where the specific vibration frequency is within a range of ± 10% with respect to the specific resonance frequency.
本実施形態では特に、制御部５１は、特定振動周波数と特定共振周波数とがほぼ同じになるように容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させている。このような構成を採用することで、伝達ギア２２の回転によって発生する振動が容器本体２１に伝達された際に、容器本体２１を一層大きく振動させることが可能となる。
Particularly in the present embodiment, the
なお、特定振動周波数と特定共振周波数とがほぼ同じになる場合とは、例えば、特定振動周波数をＦ１とし、特定共振周波数をＦ２とした場合に、０．９９Ｆ２≦Ｆ１≦１．０１Ｆ２の関係が成り立つ場合である。言い換えると、特定振動周波数と特定共振周波数とがほぼ同じになる場合とは、例えば、特定振動周波数が特定共振周波数に対して±１％の範囲内にある場合である。 Note that the case where the specific vibration frequency and the specific resonance frequency are substantially the same is, for example, when the specific vibration frequency is F1 and the specific resonance frequency is F2, the relationship of 0.99F2 ≦ F1 ≦ 1.01F2 exists. This is the case. In other words, the case where the specific vibration frequency and the specific resonance frequency are substantially the same is, for example, a case where the specific vibration frequency is within a range of ± 1% with respect to the specific resonance frequency.
また、本実施形態では、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させることでトナーの凝集を抑制しているため、容器本体２１に収容された撹拌部材を直接トナーに接触させてトナーの凝集を抑制するような場合と比較して、トナーに掛かるストレスを小さくすることができる。そのため、トナーコンテナ１５から現像装置８にトナーが補給される前にトナーが劣化するような事態を回避することが可能となる。
Further, in this embodiment, since the toner aggregation is suppressed by moving the support position of the
また、制御部５１は、容器本体２１内のトナーの質量が減少すると、容器本体２１内のトナーの質量の減少前と減少後で特定共振周波数がほぼ一定に保たれるように容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させている。このような構成を採用することで、容器本体２１内のトナーの質量が減少した後も、特定振動周波数を変化させることなく、容器本体２１が大きく振動する状態を維持することが可能となる。そのため、特定振動周波数を変化させることなく、容器本体２１の内周面に付着したトナーが凝集するのを一層効果的に抑制することが可能となる。
Further, when the toner mass in the container
なお、容器本体２１内のトナーの質量の減少前と減少後で特定共振周波数がほぼ一定に保たれる場合とは、例えば、容器本体２１内のトナーの質量の減少前の特定共振周波数をＦａとし、容器本体２１内のトナーの質量の減少後の特定共振周波数をＦｂとした場合に、０．９９Ｆａ≦Ｆｂ≦１．０１Ｆａの関係が成り立つ場合である。言い換えると、容器本体２１内のトナーの質量の減少前と減少後で特定共振周波数がほぼ一定に保たれる場合とは、例えば、容器本体２１内のトナーの質量の減少後の特定共振周波数が容器本体２１内のトナーの質量の減少前の特定共振周波数に対して±１％の範囲内にある場合である。
Note that the case where the specific resonance frequency is kept substantially constant before and after the decrease of the toner mass in the container
また、画像形成装置１は、容器本体２１内のトナーの質量を計測するセンサー５３を備えており、このセンサー５３の測定結果に基づいて制御部５１が容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させている。このような構成を採用することで、容器本体２１内のトナーの質量の減少後においても、特定振動周波数と特定共振周波数とを確実に対応させることが可能となる。
Further, the image forming apparatus 1 includes a
特に、本実施形態では、センサー５３が質量センサーによって構成されている。このような構成を採用することで、容器本体２１内のトナーの質量の減少後においても、特定振動周波数と特定共振周波数とを一層確実に対応させることが可能となる。
In particular, in the present embodiment, the
また、制御部５１は、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を前後方向（容器本体２１の回転軸方向）に移動させている。このような構成を採用することで、伝達ギア２２に対する駆動ギア４１の支持位置から容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置までの距離Ｌを大きく変化させることが可能となる。
Further, the
また、制御部５１は、容器本体２１の回転速度と伝達ギア２２の歯数の積によって算出される特定振動周波数と特定共振周波数とが対応するように容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させている。このような構成を採用することで、特定振動周波数を容易に設定することが可能となる。
In addition, the
また、伝達ギア２２は、容器本体２１の小径筒部３３の外周に装着され、駆動ギア４１と噛み合っている。このような構成を採用することで、簡易な構成によって伝達ギア２２と容器本体２１を一体に回転させることが可能となる。
The
また、伝達ギア２２は、容器本体２１の小径筒部３３（容器本体２１の長手方向一側部）の外周に装着され、駆動ギア４１は、伝達ギア２２を下方から支持し、支持部材４４は、容器本体２１の取手部３１（容器本体２１の長手方向他側部）を下方から支持している。このような構成を採用することで、駆動ギア４１をトナーコンテナ１５の支持部として利用することが可能となり、１個の支持部材４４によって、容器本体２１を安定的に支持することが可能となる。
The
本実施形態では、画像形成装置１に１個の支持部材４４が設けられている。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１に複数個の支持部材４４が設けられていても良い。
In the present embodiment, one
本実施形態では、容器本体２１の取手部３１の外周面の断面が、回転軸Ｘと垂直な方向（例えば、左右方向や上下方向）に見て円弧状に湾曲しており、支持部材４４が回転することで、支持部材４４の先端部が容器本体２１の取手部３１の外周面に沿って移動している。一方で、他の異なる実施形態では、図６に示される通り、容器本体２１の取手部３１の外周面の断面が、回転軸Ｘと垂直な方向（例えば、左右方向や上下方向）に見て直線状に延びており、支持部材４４が前後方向（容器本体２１の回転軸方向）に沿って直線的に移動することで、支持部材４４の先端部が容器本体２１の取手部３１の外周面に沿って移動しても良い。
In the present embodiment, the cross section of the outer peripheral surface of the
本実施形態では、支持部材４４が容器本体２１の取手部３１を支持している。一方で、他の異なる実施形態では、支持部材４４が容器本体２１の大径筒部３２や小径筒部３３を支持していても良い。
In the present embodiment, the
本実施形態では、駆動部５５がモーターによって構成されている。一方で、他の異なる実施形態では、駆動部５５がモーター以外の機構（例えば、カムやソレノイド）によって構成されていても良い。つまり、駆動部５５は、容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させることができれば、どのような機構によって構成されていても構わない。
In this embodiment, the
本実施形態では、センサー５３は、トナーコンテナ１５から現像装置８へのトナー補給動作が１回終了する度に容器本体２１内のトナーの質量を測定している。一方で、他の異なる実施形態では、センサー５３は、トナーコンテナ１５から現像装置８へのトナー補給動作が複数回終了する度に容器本体２１内のトナーの質量を測定しても良い。更に、センサー５３は、トナーコンテナ１５から現像装置８へのトナー補給動作の開始前や実行中に容器本体２１内のトナーの質量を測定しても良い。つまり、センサー５３は、どのようなタイミングで容器本体２１内のトナーの質量を測定しても良い。
In the present embodiment, the
本実施形態では、センサー５３として質量センサーを用いている。一方で、他の異なる実施形態では、容器本体２１内のトナー量を計測するセンサーとして光透過式のトナー残量センサーを用いても良い。この場合、容器本体２１に透明又は半透明の窓を設けておけば、この窓を介してトナー残量センサーからのレーザー光を容器本体２１の内部に到達させることができる。なお、上記の窓は、円環状であっても良いし、非円環状であっても良い。
In the present embodiment, a mass sensor is used as the
本実施形態では、トナーの質量をトナー量としている。一方で、他の異なる実施形態では、トナーの重量やトナー濃度をトナー量としても良い。 In this embodiment, the toner mass is the toner amount. On the other hand, in other different embodiments, the toner weight or toner concentration may be used as the toner amount.
本実施形態では、センサー５３の測定結果に基づいて制御部５１が容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させている。一方で、他の異なる実施形態では、容器本体２１内のトナー量以外の情報に基づいて制御部５１が容器本体２１内のトナー量を算出し、この算出結果に基づいて制御部５１が容器本体２１に対する支持部材４４の支持位置を移動させても良い。このような構成を採用することで、容器本体２１内のトナー量を計測するセンサーが不要となるため、画像形成装置１の製造コストの上昇を抑制することが可能となる。なお、制御部５１は、容器本体２１内のトナー量以外の情報に基づいて容器本体２１内のトナー量を算出する場合、例えば、印刷枚数と印字率に基づいて容器本体２１内のトナー量を算出することができる。また、制御部５１は、例えば、容器本体２１の回転数に基づいて容器本体２１内のトナー量を算出することもできる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、容器本体２１内のトナーが満杯の状態で特定共振周波数を所定の周波数（６７．９Ｈｚ）とする第１の位置と、容器本体２１内のトナーが半分まで減少した状態で特定共振周波数を上記所定の周波数とする第２の位置と、の間で支持部材４４が回転するように、容器本体２１に対する支持部材４４の支持範囲が規定されている（図２参照）。一方で、他の異なる実施形態では、容器本体２１内のトナーが半分未満まで減少した状態で特定共振周波数を上記所定の周波数とする位置まで支持部材４４が回転しても支持部材４４が容器本体２１を支持できるように、容器本体２１に対する支持部材４４の支持範囲が十分に長く規定されていても良い。このような構成を採用することで、容器本体２１内のトナーが半分未満まで減少した後も、特定振動周波数を変化させることなく、容器本体２１が大きく振動する状態を維持することが可能となる。
In the present embodiment, the first resonance position where the specific resonance frequency is a predetermined frequency (67.9 Hz) when the toner in the container
本実施形態では、容器本体２１内のトナーの質量の減少前と減少後において、同一の振動モードを有する同一の特定共振周波数と特定振動周波数を対応させている。一方で、他の異なる実施形態では、容器本体２１内のトナーの質量の減少前と減少後において、異なる振動モードを有する異なる特定共振周波数と特定振動周波数を対応させても良い。言い換えると、目標とする特定共振周波数を複数設けて、容器本体２１に対する支持部材４４の支持範囲内で、特定共振周波数の値を調整しても良い。
In the present embodiment, the same specific resonance frequency and the same vibration frequency having the same vibration mode are associated with each other before and after the toner mass in the
本実施形態では、画像形成装置１が複合機である。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１がプリンター、コピー機、ファクシミリ等であっても良い。 In the present embodiment, the image forming apparatus 1 is a multifunction machine. On the other hand, in other different embodiments, the image forming apparatus 1 may be a printer, a copier, a facsimile, or the like.
１ 画像形成装置
１５ トナーコンテナ（トナー容器）
２１ 容器本体
２２ 伝達ギア
４１ 駆動ギア
４４ 支持部材
５１ 制御部
５３ センサー
５４ 駆動源
Ｘ 回転軸
1
21
Claims (9)
前記トナー容器を支持する支持部材と、
前記伝達ギアの回転によって発生する振動の周波数である特定振動周波数と、トナーを収容した状態での前記容器本体の共振周波数である特定共振周波数と、が対応するように前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を移動させる制御部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A toner container having a container body that rotates by containing toner, and a transmission gear that transmits rotation to the container body;
A support member for supporting the toner container;
The support member for the toner container so that a specific vibration frequency that is a frequency of vibration generated by rotation of the transmission gear corresponds to a specific resonance frequency that is a resonance frequency of the container main body in a state where toner is accommodated. An image forming apparatus comprising: a control unit that moves the support position of the image forming apparatus.
前記制御部は、前記トナー容器に対する前記支持部材の支持位置を前記回転軸方向に移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。 The container body rotates about a rotation axis;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit moves a support position of the support member with respect to the toner container in the rotation axis direction.
前記駆動源に接続される駆動ギアと、を更に備え、
前記伝達ギアは、前記容器本体の外周に装着され、前記駆動ギアと噛み合っていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。 A drive source for generating a rotational drive force;
A drive gear connected to the drive source,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transmission gear is mounted on an outer periphery of the container main body and meshes with the driving gear.
前記駆動ギアは、前記伝達ギアを下方から支持し、
前記支持部材は、前記容器本体の長手方向他側部を下方から支持することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。 The transmission gear is attached to the outer periphery of one side in the longitudinal direction of the container body,
The drive gear supports the transmission gear from below,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the support member supports the other side in the longitudinal direction of the container body from below.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017055327A JP2018159725A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Image forming apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017055327A JP2018159725A (en) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | Image forming apparatus |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210080434A (en) | 2018-10-18 | 2021-06-30 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | Curable silicone composition and cured product thereof, laminate and manufacturing method thereof, and optical device or optical display |
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2017
- 2017-03-22 JP JP2017055327A patent/JP2018159725A/en active Pending
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