JP5534443B2 - Powder container and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、筒状容器の中に収容している粉体を、筒状容器の筒軸線を中心にした回転に伴って筒状容器の後端側から先端側に向けて搬送する粉体収容器、及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a powder container that conveys powder stored in a cylindrical container from the rear end side to the front end side of the cylindrical container with rotation about the cylindrical axis of the cylindrical container. And an image forming apparatus using the same.
従来、この種の画像形成装置として、特許文献1に記載のものが知られている。この画像形成装置に搭載されるトナー収容器は、図1に示すように、トナーを収容するトナーボトル901と、トナーボトル901の先端部を回転可能に受け入れるキャップ部950とを有している。キャップ部950は、画像形成装置の図示しない容器セット部に係合した状態で、トナーボトル901を回転可能に支持する。トナーボトル901が回転すると、トナーボトル901の内部に収容されているトナーが、トナーボトル901の内周面に設けられた螺旋状の突起903によってボトルの後端側から先端側に向けて搬送される。そして、トナーボトル901の先端に設けられた図示しない開口を経由してキャップ部950内に送り込まれる。キャップ部950に送り込まれたトナーは、キャップ部950の下端に設けられた図示しないトナー排出口から排出された後、図示しない現像装置に補給される。
Conventionally, as this type of image forming apparatus, the one described in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 1, the toner container mounted on the image forming apparatus includes a
図2は、特許文献1に記載のトナー収容器900におけるトナーボトル901の先端部を示す分解斜視図である。粉体収容器としてのトナーボトル901は、トナーを収容する筒状容器902と、外部の駆動ギヤの駆動駆動力を受け入れるギヤ部930とを有している。また、筒状容器902は、内周面に設けられた螺旋状の突起903や、ボトル先端に設けられた筒状の口部905を有している。そして、口部905は、前方を向く円状の開口(不図示)と、これを囲む筒状の周囲壁906と、周囲壁906の外周面に設けられた雄ネジ908とを具備している。一方、ギヤ部930は、リング状の本体部と、これの外周面に設けられたギヤの歯部931と、本体部の内周面に設けられた雌ネジ932と、後述する係合凹部(不図示)とを具備している。筒状容器902の口部905の雄ネジ908には、ギヤ部930の雌ネジ部932が螺合せしめられる。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the tip of the
古くは、トナーボトル901における筒状容器902とギヤ部930とを、容易にブロー成形することが可能なポリエチレンテレフタレート(PET)などによって一体形成するのが一般的であった。しかしながら、ランニングコスト削減の要望の高まりに伴ってトナーボトル901を大型化する傾向にある近年においては、ボトルの重量増加により、機械的強度の比較的低いPET等からなるギヤ部930の歯部931が比較的短期間で摩耗してしまうことから、トナーボトルのリサイクル利用が困難になってきた。そこで、特許文献1に記載のトナーボトル901においては、歯部931を具備するギヤ部930を、トナーを収容する筒状容器902とは別体で形成している。ギヤ部930の材料としては、ポリアセタール樹脂(POM)などといった、ブロー成形には不向きであるものの、機械的強度に優れた材料を用いている。かかる材料を射出成形してギヤ部930を形成したことで、歯部931の摩耗を抑えてトナーボトル901のリサイクル利用を可能にしている。
In the old days, it has been common to integrally form the
しかしながら、このトナーボトル901においては、次に説明する理由により、トナーボトル902とギヤ部930との係合部からのトナー漏れを発生させ易いという問題があった。即ち、図3に示すように、リング状のギヤ部930の内側には、内周面からリング中心に向けて突出する突出部934と、この突出部934に設けられた円環状の係合凹部933とを具備している。円環状の係合凹部933は、ギヤ部930の本体部に挿入された筒状の口部905の先端を受け入れるように、突出部934の側面に設けられており、ギヤ部930の中に挿入される口部905に向けて開口している。この係合凹部933の外側内壁933aと内側内壁933bとのうち、内側内壁933bの直径は、筒状の口部905の内径とほぼ同じになっている。このため、理論的には、筒状の口部905の内周面が、リング状の係合凹部933の内側内壁933bに隙間なく密着して、口部905とギヤ部930との間の密閉性が確保される。ところが、実際には、図4に示すように、筒状の口部905の内周面と、リング状の係合凹部933の内側内壁933bとの間に、どうしても微小の隙間が発生してしまう。この隙間は、設計上は真円状になるはずの口部905が、微妙に楕円状に湾曲してしまうことによって発生する。具体的には、先に図2に示したように、トナーボトル902の先端部において、口部905よりも少し後端側の箇所は、筒本体よりも小径に形成された口部905に対してトナーを余すことなく送り込めるように、真円状の形状ではなく、複雑な半月状の形状になっている。このような複雑な半月状の形状にブロー成形される箇所のすぐとなりに位置する口部905に対しては、ブロー成形の際にエアーの圧が周方向に均等に行き渡り難くなることから、筒状の周壁906において周方向の厚みムラが発生する。そして、この厚みムラに起因して、成形後に固まる際に微妙に楕円状に湾曲してしまうのである。楕円状に湾曲した口部905は、その周方向の全域のうち、半径が比較的大きくなっている箇所において、係合凹部933の内側内壁933bとの間に図3に示したような隙間を発生させてしまう。すると、口部905内のトナーがその隙間と、雄ネジ908及び雌ネジ部932の螺合箇所とを経由して、外部に漏れてしまう。
However, the
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、口部とギヤ部との係合部からの粉体漏れを解消することができる粉体収容器、及びこれを搭載する画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a powder container that can eliminate powder leakage from the engaging portion between the mouth portion and the gear portion, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus equipped with this.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、トナーを収容する筒状の収容部と、前記収容部の先端に設けられた開口及びこれの周囲を囲む筒状の周囲壁を具備する口部とが同じ樹脂材料によって一体形成された筒状容器を有するとともに、リング状の本体部と、前記本体部の外周面に設けられたギヤの歯部と、前記本体部の内周面からリング中心に向けて突出する突出部と、前記本体部に挿入される前記口部に係合するように前記突出部の側面に設けられた円環状の係合凹部とが前記筒状容器とは異なる材料によって一体形成されたギヤ部を有し、前記歯部に伝達された回転駆動力によって筒軸線を中心にして回転するのに伴って、前記筒状容器に収容している粉体を後端側から先端側に向けて搬送する粉体収容器において、前記筒状容器の前記口部の厚みを、前記ギヤ部の前記係合凹部の幅よりも大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の粉体収容器において、前記ギヤ部の本体部に対して前記筒状容器の前記口部を押し込んでいく過程で、前記口部の押し込み量を規制して、前記口部の先端が前記係合凹部の底面に突き当たるのを阻止する突き当て阻止手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の粉体収容器において、前記筒状容器の前記口部の先端を前記係合凹部内に進入させている状態で前記押し込み量を規制するように、前記突き当て阻止手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの粉体収容器において、螺旋溝からなる雌ネジ、又は螺旋突起からなる雄ネジを前記ギヤ部の前記本体部の内周面に設けるとともに、前記雌ネジ又は雄ネジに螺合する雄ネジ又は雌ネジを前記筒状容器の前記口部の外周面に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の粉体収容器において、前記筒状容器の回転に伴って、前記筒状容器内の粉体を筒軸線方向の後端側から先端側に向けて搬送するための螺旋溝又は螺旋突起を前記筒状容器の内周面に設けるとともに、前記筒状容器内の粉体を後端側から先端側に搬送するための前記筒状容器の回転方向と、前記螺合における締め付け回転方向とを同じ方向にしたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4又は5の粉体収容器において、前記ギヤ部の前記雌ネジ又は雄ネジと、前記筒状容器の前記口部の前記雄ネジ又は雌ネジとの組み合わせとして、螺旋の条数が2以上であるものを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかの粉体収容器であって、筒軸線方向の長さが500[mm]以上であることを特報とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れかの粉体収容器において、粉体として、現像剤として使用されるトナー又はキャリアを収容していることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、自らの表面に潜像を担持する潜像担持体と、現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、粉体収容器を回転駆動しながら前記粉体収容器内から排出せしめた粉体としてのトナー又はキャリアを前記現像手段に補給する粉体補給手段とを備える画像形成装置において、前記トナー収容器として、請求項8の粉体収容器を搭載していることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a cylindrical storage portion for storing toner, an opening provided at a tip of the storage portion, and a cylindrical peripheral wall surrounding the periphery thereof. The mouth portion has a cylindrical container integrally formed of the same resin material, the ring-shaped main body portion, the gear tooth portion provided on the outer peripheral surface of the main body portion, and the inner peripheral surface of the main body portion. The cylindrical container includes a projecting portion projecting toward the center of the ring and an annular engaging recess provided on a side surface of the projecting portion so as to engage with the mouth portion inserted into the main body portion. The gear unit integrally formed of different materials has a powder portion accommodated in the cylindrical container as it rotates around the cylinder axis by the rotational driving force transmitted to the tooth portion. In the powder container transported from the end side toward the tip side, the cylindrical container Of the thickness of the mouth portion, and is characterized in that it has greater than a width of the engaging recess of the gear unit.
The invention of
The invention of claim 3 is the powder container of
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the powder container according to any one of the first to third aspects, wherein the internal thread of the main body portion of the gear portion is provided with a female screw made of a spiral groove or a male screw made of a spiral protrusion. And a male screw or a female screw threadedly engaged with the female screw or the male screw is provided on the outer peripheral surface of the mouth portion of the cylindrical container.
Further, the invention of claim 5 is the powder container of claim 4, wherein the powder in the cylindrical container is directed from the rear end side to the front end side in the cylinder axis direction as the cylindrical container rotates. The spiral direction of the cylindrical container for conveying the powder in the cylindrical container from the rear end side to the distal end side is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical container. And the tightening rotation direction in the screwing is the same direction.
The invention of claim 6 is the powder container according to claim 4 or 5, wherein the female screw or male screw of the gear portion and the male screw or female screw of the mouth portion of the cylindrical container. As a combination, a combination having two or more spirals is provided.
The invention according to claim 7 is the powder container according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the length in the cylinder axis direction is 500 [mm] or more.
The invention of claim 8 is characterized in that, in the powder container according to any one of claims 1 to 7, toner or carrier used as a developer is contained as powder. .
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a latent image carrier that carries a latent image on its surface, developing means for developing the latent image on the latent image carrier using a developer, and a powder container. 9. The image forming apparatus comprising: a powder replenishing unit that replenishes the developing unit with toner or carrier as powder discharged from the powder container while being rotationally driven. A powder container is mounted.
これらの発明においては、筒状容器の口部の厚みを、ギヤ部における円環状の係合凹部の幅よりも大きくしていることにより、筒状の口部が楕円状に湾曲していたとしても、筒状の口部の外周面をその全周に渡って円環状の係合凹部の外側内壁に隙間なく密着させるとともに、口部の内周面をその全周に渡って円環状の係合凹部の内側内壁に隙間なく密着させる。これにより、口部とギヤ部との係合部からの粉体漏れを解消することができる。なお、口部の厚みを係合凹部の幅よりも大きくしていても、樹脂材料からなる口部や、口部とは異なる材料からなる係合凹部の周囲壁を両者の係合に伴って変形させることで、口部を係合凹部内に嵌め込むことが可能である。 In these inventions, the thickness of the mouth portion of the cylindrical container is larger than the width of the annular engaging recess in the gear portion, so that the cylindrical mouth portion is curved elliptically. In addition, the outer peripheral surface of the cylindrical mouth portion is closely attached to the outer inner wall of the annular engagement recess over the entire circumference, and the inner peripheral surface of the mouth portion is annularly engaged over the entire circumference. Adhere closely to the inner wall of the joint recess. Thereby, the powder leakage from the engaging part of a mouth part and a gear part can be eliminated. Even if the thickness of the mouth portion is larger than the width of the engaging recess, the mouth portion made of a resin material or the peripheral wall of the engaging recess made of a material different from the mouth portion is associated with the engagement of both. By deforming, the mouth portion can be fitted into the engagement recess.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図5は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、本プリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を生成するための4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット1Yを例にすると、図6に示すように、像担持体たるドラム状の感光体2Y、ドラムクリーニング装置3Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像装置5Y等を備えている。このプロセスユニット1Yは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described as an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the printer. In the figure, the printer includes four
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体2Yの表面を一様帯電せしめる。同図においては、図示しない電源によって帯電バイアスが印加されながら、図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラ6Yを感光体2Yに当接させることで、感光体2Yを一様帯電せしめる方式の帯電装置4Yを示した。帯電ローラ6Yの代わりに、帯電ブラシを当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、感光体2Yに対して非接触で帯電処理を施すものを用いてもよい。帯電装置4Yによって一様帯電せしめられた感光体2Yの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザ光によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
The charging
現像装置5Yは、第1搬送スクリュウ7Yが配設された第1剤収容部8Yを有している。また、透磁率センサからなるトナー濃度センサ(以下、Tセンサという)9Y、第2搬送スクリュウ10Y、現像ロール11Y、ドクターブレード12Yなどが配設された第2剤収容部13Yも有している。これら2つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとからなる図示しないY現像剤が内包されている。第1搬送スクリュウ7Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、第1剤収容部8Y内のY現像剤を図中手前側から奥側へと搬送する。そして、第1剤収容部8Yと第2剤収容部13Yとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て、第2剤収容部13Y内に進入する。第2剤収容部13Y内の第2搬送スクリュウ10Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、Y現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中のY現像剤は、第1剤収容部13Yの底部に固定されたTセンサ9Yによってそのトナー濃度が検知される。このようにしてY現像剤を搬送する第2搬送スクリュウ10Yの図中上方には、図中反時計回りに回転駆動せしめられる非磁性パイプ14Y内にマグネットローラ15Yを内包する現像ロール11Yが平行配設されている。第2搬送スクリュウ10Yによって搬送されるY現像剤は、マグネットローラ15Yの発する磁力によって非磁性パイプ14Y表面に汲み上げられる。そして、非磁性パイプ14Yと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード12Yによってその層厚が規制された後、感光体2Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体2Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体2Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像ロール11Yの非磁性パイプ14Yの回転に伴って第2搬送スクリュウ10Y上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第1剤収容部8Y内に戻る。
The developing
Tセンサ9YによるY現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。Y現像剤の透磁率は、Y現像剤のYトナー濃度と相関を示すため、Tセンサ9YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はRAMを備えており、この中にTセンサ9Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefや、他の現像装置に搭載されたM,C,K用のTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータを格納している。現像装置5Yについては、Tセンサ9Yからの出力電圧の値とY用Vtrefを比較し、後述するY用のトナー補給装置を比較結果に応じて駆動させる。この駆動により、現像に伴ってYトナーを消費してYトナー濃度を低下させたY現像剤に対して第1剤収容部8Yで適量のYトナーが供給される。このため、第2剤収容部13Y内のY現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のプロセスユニット(1M,C,K)の現像剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。
The result of detecting the magnetic permeability of the Y developer by the T sensor 9Y is sent as a voltage signal to a control unit (not shown). Since the magnetic permeability of the Y developer has a correlation with the Y toner concentration of the Y developer, the T sensor 9Y outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner concentration. The control unit includes a RAM, and outputs from the V Vref for Y, which is a target value of the output voltage from the T sensor 9Y, and outputs from the T sensors for M, C, and K mounted in other developing devices. Data of M target Vtref, C target Vtref, and K target Vtref, which are voltage target values, are stored. For the developing
感光体2Y上に形成されたYトナー像は、後述する中間転写ベルトに中間転写される。ドラムクリーニング装置3Yは、中間転写工程を経た後の感光体2Y表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体2Y表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体2Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。先に示した図1において、他色用のプロセスユニット1M、6C、6Kにおいても、同様にして感光体2M、C、K上にM、C、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。
The Y toner image formed on the photoreceptor 2Y is intermediately transferred to an intermediate transfer belt described later. The
プロセスユニット1Y,M,C,Kの図中下方には、光書込ユニット20が配設されている。潜像形成手段たる光書込ユニット20は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、各プロセスユニット1Y,M,C,Kにおける各感光体に照射する。これにより、感光体2Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット20は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー21によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体2Y,M,C,Kに照射するものである。
An
光書込ユニット20の図中下側には、第1給紙カセット31、第2給紙カセット32が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録体たる転写紙Pが複数枚重ねられた転写紙束の状態で収容されており、一番上の転写紙Pには、第1給紙ローラ31a、第2給紙ローラ32aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ31aが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第1給紙カセット31内の一番上の転写紙Pが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路33に向けて排出される。また、第2給紙ローラ32aが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第2給紙カセット32内の一番上の転写紙Pが、給紙路33に向けて排出される。給紙路33内には、複数の搬送ローラ対34が配設されたおり、給紙路33に送り込まれた転写紙Pは、これら搬送ローラ対34のローラ間に挟み込まれながら、給紙路33内を図中下側から上側に向けて搬送される。
A first
給紙路33の末端には、レジストローラ対35が配設されている。レジストローラ対35は、転写紙Pを搬送ローラ対34から送られてくる転写紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
A
各プロセスユニット1Y,M,C,Kの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト41を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写ユニット40が配設されている。この転写ユニット40は、中間転写ベルト40の他、ベルトクリーニング装置42、第1ブラケット43、第2ブラケット44などを備えている。また、4つの1次転写ローラ45Y,M,C,K、2次転写バックアップローラ46、駆動ローラ47、補助ローラ48、テンションローラ49なども備えている。中間転写ベルト41は、これら8つのローラに張架されながら、駆動ローラ47の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。4つの1次転写ローラ45Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト41を感光体2Y,M,C,Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト41の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト41は、その無端移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体2Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
Above each of the
2次転写バックアップローラ46は、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ50との間に中間転写ベルト41を挟み込んで2次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対35は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを、中間転写ベルト41上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上の4色トナー像は、2次転写バイアスが印加される2次転写ローラ50と2次転写バックアップローラ46との間に形成される2次転写電界や、ニップ圧の影響により、2次転写ニップ内で転写紙Pに一括2次転写される。そして、転写紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
The secondary
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置42によってクリーニングされる。
Transfer residual toner that has not been transferred to the transfer paper P adheres to the
2次転写ニップの図中上方には、加圧ローラ61や定着ベルトユニット62などを備える定着装置60が配設されている。この定着装置60の定着ベルトユニット62は、定着ベルト64を、加熱ローラ63、テンションローラ65、駆動ローラ66によって張架しながら、図中反時計回りに無端移動せしめる。加熱ローラ63は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包しており、定着ベルト64を裏面側から加熱する。このようにして加熱される定着ベルト64の加熱ローラ63掛け回し箇所には、図中時計回りに回転駆動される加圧ローラ61がおもて面側から当接している。これにより、加圧ローラ61と定着ベルト64とが当接する定着ニップが形成されている。
A fixing
2次転写ニップを通過した転写紙Pは、中間転写ベルト41から分離した後、定着装置60内に送られる。そして、定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト64によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。
The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip is separated from the
このようにして定着処理が施された転写紙Pは、排紙ローラ対67のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部68が形成されており、排紙ローラ対67によって機外に排出された転写紙Pは、このスタック部68に順次スタックされる。
The transfer sheet P subjected to the fixing process in this manner is discharged outside the apparatus after passing between the rollers of the
転写ユニット40の上方には、Y,M,C,Kトナーを収容する4つのトナー収容器200Y,M,C,Kが配設されている。トナー収容器200Y,M,C,K内のY,M,C,Kトナーは、それぞれプロセスユニット1Y,M,C,Kの現像装置に適宜供給される。これらトナー収容器200Y,M,C,Kは、プロセスユニット1Y,M,C,Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
Above the
トナー収容器200Y,M,C,Kに収容するトナーとしては、体積平均粒径をDv(μm)として個数平均粒径をDn(μm)としたときに、「3≦Dv≦8」で且つ「1.00≦Dv/Dn≦1.40」という条件を具備するものを採用している。これにより、現像工程時に画像パターンに応じたトナー粒子の選択がおこなわれて良好な画質が維持されるとともに、現像装置で長時間撹拌されても良好な現像性が維持される。さらには、後述するトナー補給経路を閉塞させることのないトナー流動性を発揮することが可能になる。トナーの体積平均粒径や個数平均粒径については、コールカウンター式粒度分布測定器「コールターカウンターTA−2」(コールター社製)又は「コールターマルチサイザー2」(コールター社製)を用いて測定することができる。
As the toner accommodated in the
また、トナー収容器に収容するトナーとしては、形状係数SF−1が100〜180の範囲であり、且つ形状係数SF−2が100〜180の範囲であるものを採用している。これにより、高い転写効率を維持しつつ、クリーニング性能の低下を抑止することができる。さらには、トナー補給経路が閉塞することなく、トナーを効率的かつ確実に搬送することが可能になる。なお、形状係数SF−1は、トナー粒子の球形度を示す指標であり、「SF−1=(M2/S)×(100π/4)」という式によって求めることができる。式中のMはトナー粒子の投影面における最大径であり、Sはトナー粒子の投影面の面積である。形状係数SF−1が100であるトナー粒子は真球であって、100から大きくなるほど球形度が低くなる。また、形状係数SF−2は、トナー粒子の凹凸度を示す使用であり、「SF−2=(N2/S)×(100/4π)」という式によって求めることができる。式中のNはトナー粒子の投影面における周長であり、Sはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数SF−2が100であるトナー粒子は凹凸がなくて、100から大きくなるほど凹凸が大きくなる。 Further, as the toner accommodated in the toner container, a toner having a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180 is employed. As a result, it is possible to suppress a decrease in cleaning performance while maintaining high transfer efficiency. Furthermore, the toner can be efficiently and reliably conveyed without blocking the toner supply path. The shape factor SF-1 is an index indicating the sphericity of the toner particles, and can be obtained by the formula “SF-1 = (M 2 / S) × (100π / 4)”. In the equation, M is the maximum diameter on the projection surface of the toner particles, and S is the area of the projection surface of the toner particles. The toner particles having a shape factor SF-1 of 100 are true spheres, and the sphericity decreases as the value increases from 100. Further, the shape factor SF-2 is used to indicate the degree of unevenness of the toner particles, and can be obtained by the equation “SF-2 = (N 2 / S) × (100 / 4π)”. In the equation, N is the circumference of the toner particle projection surface, and S is the area of the toner particle projection surface. Therefore, the toner particles having the shape factor SF-2 of 100 have no irregularities, and the irregularities increase as the value increases from 100.
形状係数SF−1及び形状係数SF−2は、走査型電子顕微鏡「S−800」(日立製作所社製)にて撮影したトナー粒子の写真を、画像解析装置「LUSEX3」(ニレコ社製)にて解析して求めることができる。 The shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 are obtained by applying a photograph of toner particles taken with a scanning electron microscope “S-800” (manufactured by Hitachi, Ltd.) to an image analyzer “LUSEX3” (manufactured by Nireco). Can be obtained by analysis.
図7はY用のトナー収容器200Yを示す斜視図である。同図において、Y用のトナー収容器200Yは、図示しないYトナーを収容する粉体収容器としてのトナーボトル201Yと、円筒状のキャップ部250Yとを有している。キャップ部250Yは、トナーボトル201Yの先端に形成された図示しない開口を覆うようにトナーボトル201Yの先端部に係合しつつ、トナーボトル201Yを回転自在に保持している。トナーボトル201Yには、外側から内側に向けて突出する螺旋状の突起203Yがボトル円周面に沿うようにエンボス加工されている。トナーボトル201Yが図示しない駆動系によって回転せしめられると、トナーボトル201Y内のYトナーがこの螺旋状の突起203Yに沿ってボトル後端側から先端側に向けて搬送される。そして、トナーボトル201Yの先端に設けられた図示しない開口を通って、円筒状のキャップ部250Y内に流入する。
FIG. 7 is a perspective view showing a
キャップ部250Yのボトル軸線方向における端面には、ノズル受入口259Yが形成されている。このノズル受入口259Yは、プリンタ本体側に固定された後述する吸引ノズルを受け入れるためのものである。ノズル受入口259Yの図中両脇には、それぞれノズル受入口259Yよりも小径の位置決めピン受入口260Yがそれぞれ形成されている。これら位置決めピン受入口260Yは、それぞれ、トナーボトル201Yの回転軸線からずれた位置に形成されており、その開口の奧には、図示しないピン挿入通路が、トナーボトル201Yの回転軸線方向と並行な方向に延在するように形成されている。
A
図8は、後述するトナー補給装置の一部となっているY用の容器連結部71Yを示す斜視図である。このY用の容器連結部71Yは、Yトナーを搬送するための搬送管72Yの上端に、管部材たる吸引ノズル73Yが水平方向に延在するように固定されている。吸引ノズル73Yの先端部には、Yトナーを受け入れるためのトナー受入口74Yが形成されている。また、吸引ノズル73Yの両脇には、それぞれ、棒状の位置決めピン75Yが、水平方向(トナーボトルの回転軸線と並行な方向)に延在するように固定されている。位置決め部材としての容器連結部71Yの位置決めピン75Yは、先端部が吸引ノズル73Yの先端よりも出っ張るようになっている。
FIG. 8 is a perspective view showing a
図9は、Y用のトナー収容器200Yを示す分解斜視図である。Y用のトナー収容器200Yの容器保持部材たるキャップ部102Yは、トナーボトル201Yに係合する係合部と、これとは別体で構成されたノズル挿入部254Yとを具備している。また、前記係合部は、トナーボトル201Yに係合しながらトナーボトル201Yの先端の図示しない開口を覆う覆い部255Yと、トナーを一時的に貯留するトナー貯留部256Yとを有している。前記係合部では、円筒状の覆い部255Y内には、これの内径よりも小径の円筒状のトナー貯留部256Yが嵌合せしめられている。このように嵌合する両者の間には、非通気性材料であるゴム製のOリング257Yが嵌め込まれている。これにより、覆い部255Yの内周面とトナー貯留部256Yの外周面との間の気密性が高く保たれる。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing the
覆い部255Yよりも小径に形成されたトナー貯留部256Yの図中下部には、図示しない窪みが形成されており、この窪みの中に、ノズル挿入部254Yが嵌合せしめられる。このように嵌合する両者の間には、非通気性材料であるゴム製のOリング258Yが嵌め込まれている。これにより、トナー貯留部256Yの凹部内周面とノズル挿入部254Yの嵌合用凸部外周面との間の気密性が高く保たれる。
A recess (not shown) is formed in a lower portion of the
図10は、トナー補給装置にセットされる前のY用のトナー収容器200Yにおける先端部を示す断面図である。トナーボトル201Yの先端部には、後端側よりも小径な口部が形成されており、その口部の先端に開口が形成されている。また、トナーボトル201Yの先端部には、後述する原動ギヤと噛み合うためのギヤの歯部231Yが形成されている。そして、この歯部231Yよりも先端側には、円筒外周面から僅かに突出する引っ掛け部262Yが形成されている。キャップ部250Yの覆い部255Yには、トナーボトル201Yの先端部を受け入れるための円筒空間が形成されており、この円筒空間におけるボトル側の端部には、円筒内周から突出する突起263Yが形成されている。トナーボトル201Yの先端部は、その引っ掛け部262Yが覆い部255Y内の突起263Yを乗り越えるように覆い部255Y内に挿入されて、覆い部255Yに対して回転自在に係合している。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the front end of the
ノズル挿入部254Yは、管状のノズル本体部の上面から、嵌合用凸部を突出させており、この嵌合用凸部を、覆い部255Yの内側にあるトナー貯留部256Yの底部に嵌合させている。嵌合用凸部内には、連通路264Yが形成されており、この連通路264Yは、ノズル本体部内においてボトル軸線方向と平行な方向に延在するように設けられた挿入通路265Yに連通している。但し、挿入通路265Y内には、上述した吸引ノズル(74Y)と同じ径に形成された棒状のシャッタ部材266Yがスライド移動可能に挿入されており、これが連通路264Yの直下に位置していることで、連通路264Yと挿入通路265Yとが遮断されている。この挿入通路265Yの端が、先に図7に示したノズル受入口259Yとなっている。
The
トナーボトル201Yの先端部からキャップ部250Yのトナー貯留部256Y内に流入したトナーは、自重により、ノズル挿入部254Yの連通路264Y内に落下して堆積する。トナー貯留部256Yに嵌合したノズル挿入部254Yの嵌合用凸部は、トナー貯留部256Yの底部として機能する。かかる嵌合用凸部の連通路265Yが摺り鉢状に形成されていることで、底部のトナーをテーパーによって通路中心に集めるホッパとしての役割を果たしている。図示の状態では、連通路264Yの先端がシャッタ部材266Yによって閉鎖されているため、連通路264Y内から挿入通路265Y内にトナーが流れ込むことはない。
The toner that has flowed into the
Y用のトナー収容器200Yが後述するトナー補給装置の容器載置台にセットされる際には、まず、プリンタの筺体の側板に設けられた図示しない開閉扉が開かれる。すると、筺体内のトナー補給装置の容器載置台が露出する。この容器載置台には、Y,M,C,K用の4つのトナーカートリッジを並行載置するための半筒状の4つの窪みが並行に設けられている。作業者は、トナー収容器200Yを、そのキャップ部102Yが先頭に位置する姿勢で把持する。そして、容器載置台に設けられた半筒上の4つの窪みのうち、Y用の窪みの端にキャップ部250Yを載せた後、カートリッジ全体を差し込むように、トナーボトル回転軸線方向に沿ってスライド移動させる。このスライド移動により、トナー収容器200Yを、所定の位置まで押し込んで、容器載置台上にセットする。
When the
先に示した図4において、トナー補給装置におけるY用の容器連結部71Yの2つの位置決めピン73Yは、それぞれ先端部を吸引ノズル73Yの先端よりも出っ張らせるように固定されている。そして、その先端部は、後端側よりも先細になっている。トナーカートリッジがセット時に容器載置台上に差し込まれる途中で、これら2つの位置決めピン73Yの先細の先端部が、図3に示したトナー収容器200Yの2つの位置決めピン受入口110Y内にそれぞれ進入する。そして、トナー収容器200Yが更に差し込まれると、位置決めピン73Yの先端部よりも太くなっている後端側も、ピン受入口110Y内に進入していく。先端部よりも太くなっている後端側がピン受入口110Y内に進入することで、トナー収容器200Yの容器載置台上における回転軸線方向と直交する方向の位置決めがなされる。
In FIG. 4 described above, the two
かかる位置決めがなされた後、トナー収容器200Yが更に差し込まれると、図4に示したトナー補給装置の容器連結部109Yにおける吸引ノズル73Yが、図3に示したキャップ部102Yのノズル受入口109Y内に進入していく。そして、吸引ノズル73Y内がノズル受入口109Yの内側に延在している挿入通路(115Y)にある程度まで押し込まれた時点で、トナー収容器200Yのセットが完了する。
When the
図11は、トナー補給装置にセットされた状態のY用のトナー収容器200Yにおける先端部を示す断面図である。トナー収容器200Yが図示しないトナー補給装置の容器載置台にセットされると、キャップ部250Yにおけるノズル挿入部254Yの挿入通路265Y内に、トナー補給装置に固定されている吸引ノズル73Yが挿入される。このとき、挿入通路265Y内では、連通路264Yの直下に位置していたシャッタ部材266Yが、挿入通路265Y内に差し込まれた吸引ノズル73Yの先端に押されて図中右側から左側へとスライド移動する。そして、連通路264Yの直下から待避するとともに、吸引ノズル73Yの先端部に設けられたトナー受入口(図8の74Y)が連通路264Yの直下に位置する。これにより、トナー貯留部256Y内と吸引ノズル73Y内とが、ノズル挿入部254Yの連通路264Yを介して連通する。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the tip of the
図示しないトナー補給装置にセットされたトナー収容器200Yは、トナーボトル201Yの先端部に形成された歯部231Yを、後述するY用原動ギヤ300Yに噛み合わせる。図示しない駆動源によってY用原動ギヤ300Yが回転駆動されると、これと歯部231との噛み合いにより、トナーボトル201Yがキャップ部250Yに保持されながら回転する。この回転により、トナーボトル201Y内のYトナーが、ボトル後端側から先端側に向けて搬送されて、キャップ部250Yのトナー貯留部256Y内に流入する。そして、トナー貯留部256Yの底部となっている連通路264Y上に堆積する。
A
吸引ノズル73Yに連結している搬送管72Yの図示しない領域には、吸引ポンプが接続されており、これの作動によって搬送管72Y内の空気やトナーが吸引される。すると、その吸引力が、搬送管72Y内、吸引ノズル73Y内を介して、連通路264Y内やトナー貯留部256Y内に伝わる。そして、トナー貯留部256Y内や連通路264Y内のYトナーが、吸引ノズル73Y内へと吸引される。
A suction pump is connected to a region (not shown) of the
Yトナーを収容するY用のトナー収容器200Yについて詳しく説明したが、他色用のトナー収容器(200M,C,K)も同様の構成になっている。
Although the
図12は、トナー補給装置とその周囲構成とを示す斜視図である。なお、同図は、トナー補給装置を図5の描写アングルとは反対側から示している。トナー補給装置70は、容器載置台77、4つの容器連結部71Y,M,C,Kと、4つの吸引ポンプ78Y,M,C,Kとを有している。容器載置台77は、4つのトナー収容器200Y,M,C,Kを平行載置するための4つの半円筒状の窪みを有している。容器載置台77の下方には、4つの現像装置がそれぞれ対応する色のトナーカートリッジの直下に位置するように配設されている。なお、同図においては、便宜上、4つの現像装置のうち、Y用の現像装置5Yだけを示している。
FIG. 12 is a perspective view showing the toner replenishing device and the surrounding configuration. This figure shows the toner replenishing device from the side opposite to the depiction angle of FIG. The toner replenishing device 70 includes a container mounting base 77, four
図示しないプリンタ筐体の側面には、カートリッジ交換作業用の開閉扉が設けられており、この開閉扉を開くと、筐体内のトナー補給装置70が図中の奥側で露出する。作業者は、開閉扉から、トナー収容器200Y,M,C,Kをボトル長手方向に押し込むようにして、容器載置台77上をスライド移動させることで、トナー補給装置70にセットする。 An opening / closing door for exchanging cartridges is provided on the side surface of the printer casing (not shown). When the opening / closing door is opened, the toner replenishing device 70 in the casing is exposed at the back side in the drawing. The operator sets the toner container 200 </ b> Y, M, C, K from the open / close door in the bottle longitudinal direction and slides on the container mounting table 77 to set the toner container 70.
容器載置台77の一端部には、4つの容器連結部71Yを支持するための連結部支持板79が立設せしめられている。容器載置台77上に載置されたトナー収容器200Y,M,C,Kの図示しないノズル挿入通路には、容器連結部71Y,M,C,Kの吸引ノズルがそれぞれ差し込まれている。容器連結部71Y,M,C,Kのそれぞれの搬送管の端には、吸引ポンプ78Y,M,C,Kが連結されている。各吸引ポンプ78Y,M,C,Kの直下には、各現像装置のトナー補給口Eが位置している。
A connecting portion support plate 79 for supporting the four container connecting portions 71 </ b> Y is erected on one end portion of the container mounting table 77. The suction nozzles of the
図13は、4つの吸引ポンプ78Y,M,C,Kのうち、Y用の吸引ポンプ78Yを示す斜視図である。この吸引ポンプ78Yは、一軸偏芯スクリューポンプ(通称モーノポンプ)と呼ばれる方式のものである。そのポンプ部80Yは、金属や剛性の高い樹脂などで偏芯2条スクリュー形状に加工されたロータ81Y、ゴム等の材料に2条スクリュー状の空洞が形成されたステータ82Y、これらを内包する樹脂製のホルダ等から構成される。吸引ポンプ78Yは、このポンプ部80Yの他に、吐出部83Y、ロータ81Yを回転させる駆動力を受け入れる駆動受入部84Y等も有している。2条スクリュー形状のロータ81Yがステータ82Y内で回転すると、ポンプ部80Yの吸引側(図中右側)に負圧が発生する。この負圧により、Y用のトナー収容器200Y内のYトナーが、搬送管72Y等を介して吸引される。そして、吸引ポンプ78Yのポンプ部80Yに至り、ステータ82Y内を通って吐出部83Yから吐出される。吐出されたYトナーは、吐出部83Yの直下に位置する現像装置のトナー補給口を通して、Y用の現像装置に補給される。なお、他色用の現像装置においても、同様にしてトナーが補給される。
FIG. 13 is a perspective view showing the
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図14は、実施形態に係るY用のトナーボトル201Yの先端部を示す分解斜視図である。粉体収容器としてのトナーボトル201Yは、図示しないYトナーを収容する筒状容器202Yと、外部の駆動ギヤの駆動駆動力を受け入れるギヤ部230Yとを有している。また、筒状容器202Yは、内周面に設けられた螺旋状の突起203Yや、筒先端に設けられたリング状の口部205Yを有している。そして、口部205Yは、前方を向く円状の開口(不図示)と、これを囲む筒状の周囲壁206Yと、周囲壁206Yの外周面に設けられた雄ネジ208Yとを具備している。一方、ギヤ部230Yは、リング状の本体部と、これの外周面に設けられた歯部231Yと、本体部の内周面に設けられた雌ネジ232Yと、後述する係合凹部(不図示)とを具備している。筒状容器202Yの口部205Yの雄ネジ208Yには、ギヤ部230Yの雌ネジ部232Yが螺合せしめられる。
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a tip portion of a
筒状容器202Yは、容易にブロー成形することが可能な樹脂材料であるポリエチレン(PE)などによって形成されている。一方、ギヤ部230Yは、POMなど、ブロー成形には不向きであるものの、筒状容器に採用されている樹脂材料よりも耐摩耗性に優れた材料(樹脂又は金属)を、ブロー成形とは異なる成形法(例えば射出成形)によって成形したものである。ギヤ部230Yをかかる材料で形成して歯部231Yの摩耗を抑えることで、トナーボトル201Yのリサイクル利用を可能にしている。
The
図15は、トナーボトル201Yの先端部を示す分解拡大断面図である。同図において、リング状のギヤ部230Yは、リング状の本体部の内周面からリング中心に向けて突出する突出部234Yと、本体部に挿入される口部205Yに係合するように突出部234Yの側面に設けられた円環状の係合凹部233Yとをリング内側に具備している。この係合凹部233Yは、筒状容器(図14の202Y)の筒状の口部205Yを受け入れるように円環状に形成されている。
FIG. 15 is an exploded enlarged cross-sectional view showing the tip of the
本発明に係るトナーボトル201Yにおいては、筒状容器202Yの口部205Yの厚みW1を、ギヤ部230Yにおける円環状の係合凹部233Yの幅W2よりも大きくしている。これにより、筒状の口部205Yが楕円状に湾曲していたとしても、図16に示すように、円環状の係合凹部233Yの外側内壁に対して筒状の口部205Yの外周面を全周に渡って隙間なく密着させる。また、円環状の係合凹部233Yの内側内壁に対して筒状の口部205Yの内周面を全周に渡って隙間なく密着させる。これらの結果、口部205Yとギヤ部230Yとの係合部である雄ネジ208Yと雌ネジ232Yとの螺合部からのトナー漏れを解消することができる。
In the
なお、口部205Yの厚W1みを係合凹部233Yの幅W2よりも大きくしていても、PEなどからなる口部205Yや、口部205Yとは異なる材料であるPOM等からなる係合凹部233Yの周囲壁を両者の係合に伴って変形させることで、口部205Yを係合凹部233Y内に嵌め込むことが可能である。
Even if the thickness W1 of the
本発明者らは、図4に示した従来のトナーボトル901と、図16に示した実施形態に係るトナーボトル201Yとで、それぞれ、口部とギヤ部との間の気密性を評価する実験を行った。具体的には、それぞれ、トナーボトルをキャップ部に係合させてトナー収容器の状態にする。この状態で、IMV株式会社製の振動試験装置(CV−300)にセットして、所定時間に渡って振動を加えたときにおけるトナーボトルの口部とギヤ部との係合部からのトナー漏れの有無を調べた。何れのトナー収容器も、水平方向に延在させつつ、キャップ部のトナー排出口を下側に向ける姿勢で振動試験装置にセットした。キャップ部においては、上述したシャッタが閉じられているため、振動を加えても、トナー排出口からトナーが漏れることはなかった。振動については、周波数=5〜50[Hz]、加速度0.9[G]、加振時間=53.3分、縦振動とした。この結果、図4に示した従来のトナーボトル901では、口部とキャップ部との螺合箇所からトナー漏れが発生したのに対し、図16に示した実施形態に係るトナーボトル201Yでは、螺合箇所からトナー漏れは発生しなかった。
The present inventors conducted an experiment for evaluating the airtightness between the mouth portion and the gear portion in the
次に、本発明者らは、従来のトナー収容器900と、実施形態に係るトナー収容器200Yとの両方について、それぞれCTスキャナー(テスコ社製のマイクロフォーカスX線CTシステム)による断面画像を撮影して、口部とキャップ部の係合凹部との密着性を調べてみた。すると、従来のトナー収容器900では、先に図4に示したように、口部905の内周面と、係合凹部933の内側内壁との間に隙間が認められた。これに対し、実施形態に係るトナー収容器200Yでは、図16に示したように、口部205Yの外周面をその全周に渡って、係合凹部233Yの外側内壁に良好に密着させていることを確認した。また、口部205Yの内周面をその全周に渡って、係合凹部233Yの内側内壁に良好に密着させていることを確認した。
Next, the inventors have taken cross-sectional images of both the
図16に示したように、実施形態に係るトナーボトル201Yにおいては、口部205Yの先端を係合凹部233Y内に進入させ、且つ、口部205Yの先端を係合凹部233Yの底面に突き当てない位置で、ギヤ部230Yの口部205Yに対する締め付けを止めるようになっている。そして、このような状態にするために、ギヤ部230Yのリング内に対し、筒状容器202Yの口部205Yを押し込んでいく過程で、口部205Yの押し込み量を規制して、口部205Yの先端が係合凹部233Yの底面に突き当たるのを阻止する突き当て阻止手段を設けている。
As shown in FIG. 16, in the
図17は、ギヤ部230Yを示す背面図及び側面図である。同図において、ギヤ部230Yのリング軸線方向に位置するリング状の後端平面には、同リング軸線方向における後方に向けて突出する締付阻止突起253Yと緩み阻止突起236Yとからなる突起対237Yが2つ設けられている。2つの突起対237Yは、同径且つ同心円上で互いに約180[°]の位相差をもって並ぶように配設されている。また、突起対237Yにおける締付阻止突起235Yと緩み阻止突起236Yとは、約40[°]の位相差をもって並ぶように配設されている。緩み阻止突起236Yにおける周方向に並ぶ2つの側面のうち、図中左側の側面は、リング軸線を中心にした法線方向には延在しておらず、法線方向からかなり傾いたテーパー状になっている。以下、この側面を、テーパー側面という。
FIG. 17 is a rear view and a side view showing the
図18は、トナーボトルの筒状容器202Y先端部を示す正面図及び側面図である。図示のように筒状容器202Yは、先端部に形成された口部205Yと、これに隣接する筒状の収容部209Yとを有している。収容部209Yの直径は、口部205Yの直径よりも大きくなっている。収容部209Yの先端部の外周面には、2つの突起210Yが約180[°]の位相差をもって並ぶように突設せしめられている。
18A and 18B are a front view and a side view showing the tip of the
先に示した図15において、ギヤ部230の雌ネジ232Yが口部205Yの雄ネジ208Yに締め付けられるのに伴って、口部205Yがギヤ部230のリング内に徐々に挿入されていくと、やがて、図19に示すように、筒状容器の収容部(図18の209Y)に設けられた突起210Yが、ギヤ部(図17の230Y)の後端面に設けられた緩み阻止突起236Yの上記テーパー側面を乗り上げる。そして、ギヤ部における緩み阻止突起236Yと締付阻止突起235Yとの間に進入する。ギヤ部230が更に締め付けられるために締付方向に回転されると、筒状容器の収容部に設けられた突起210Yが締付阻止突起235Yの側面に突き当たるため、それ以上の締め付けが阻止される。また、ギヤ部が緩み方向に回転すると、筒状容器の収容部に設けられた突起210Yが、緩み阻止突起236の上記テーパー側面とは反対側の側面に突き当たるため、ギヤ部230の緩みが阻止される。
As shown in FIG. 15, when the
以上のように、締付阻止突起235Yや突起210Yなどからなる突き当て阻止手段により、口部205Yの先端と、係合凹部233Yの底面との突き当てを阻止するようにしたのは、次に説明する理由による。即ち、実施形態に係るトナー収容器においては、既に述べたように、口部205Yの厚みW1を、係合凹部233Yの幅W2よりも大きくしたことで、口部205Yを係合凹部233Yの内壁に隙間なく密着させることを可能にしているが、係合凹部233Yの幅W1よりも肉厚な楕円状の口部205Y係合凹部233Yに嵌め込むと、口部205Yにより、ギヤ部230Yを内側から外側に向けて広げて僅かに変形させる。口部205Yの先端を係合凹部233Yの底面に突き当てるまでギヤ部230Yの口部205Yに対する締め付けを行うと、係合凹部233Y内で口部205Yを撓ませてしまうことから、突き当てない場合に比べて前述の変形量を大きくしてしまう。ギヤ部230Yの変形は、具体的には、ギヤ側面をリング軸線方向に直交する方向から撓ませてしまうように発生する。つまり、ギヤ部のギヤ側面が回転軸線方向と直交する方向に真っ直ぐに沿わずに、直交する方向から反ってしまうのである。その反り量は、楕円状の口部205Yにおける短径箇所に密着している部分で最も大きく又は小さくなる。その逆に、楕円状の口部205Yにおける長径箇所に密着している部分で最も小さく又は大きくなる。このような変形が生ずると、ギヤピッチムラを発生させてしまう。
As described above, the abutting preventing means including the
本発明者らは、口部205Yの先端を係合凹部233Yの底面に突き当てる位置までギヤ部230Yを口部205Yに締め付けることが可能な比較例に係るトナー収容器を作製した。そして、このトナー収容器において、前記位置までギヤ部230Yを口部205Yに締め付けた状態で、ギヤ部230Yのギヤ側面の平面度を、非接触式三次元計測(丸紅情報システムズ社製:ATOS)によって測定した。ギヤ側面において、口部205Yの短径箇所が係合凹部233Yに密着している箇所の法線方向の延長線に公差するギヤ側面領域の反り量と、そのギヤ側面領域から90°の位相差をもったギヤ側面領域(口部205Yの長径箇所に相当する)の反り量との差を、平面度として求めたのである。すると、その平面度は、0.88であった。これに対し、実施形態に係るトナー収容器200Yにおいて、同様にして平面度を測定したところ、0.26であった。このように、口部205Yの先端を係合凹部233Yに突き当てる位置よりも手前でギヤ部230Yの締付を阻止することで、ギヤ部230Yの変形を大幅に低減し得ることが立証された。なお、口部205Yに係合させない状態のギヤ部230Yの平面度を測定したところ、0.21であった。
The inventors of the present invention produced a toner container according to a comparative example in which the
以上、実施形態に係るトナーボトル201Yにおいては、ギヤ部230Yのリング内に対し、筒状容器202Yの口部205Yを押し込んでいく過程で、口部205Yの押し込み量を規制して、口部205Yの先端が係合凹部233Yの底面に突き当たるのを阻止する突き当て阻止手段を設けている。かかる構成では、既に説明したように、口部205Yの先端を係合凹部233Yの底面に突き当てる構成に比べて、ギヤ部230Yの変形を軽減することができる。
As described above, in the
また、実施形態に係るトナーボトル201Yにおいては、筒状容器202Yの口部205Yの先端を係合凹部233Y内に進入させている状態で口部205Yのギヤ部230Y内への押し込み量を規制するように、前記突き当て阻止手段を構成している。かかる構成では、口部205Yを確実に係合凹部233Yに嵌め込んだ状態で、係合凹部233Yの底面に対する口部205Yの突き当てを阻止することができる。
Further, in the
また、実施形態に係るトナーボトル201Yにおいては、螺旋溝からなる雌ネジ232Yをギヤ部230Yの本体部の内周面に設けるとともに、雌ネジ232Yに螺合する雄ネジ208Yを筒状容器202Yの口部205Yの外周面に設けている。かかる構成では、雌ネジ232Yと雄ネジ208Yとの螺合により、口部205Yをギヤ部230Yのリング内に押し込むことができる。ギヤ部230Yに雄ネジを設けるとともに、口部250Yに雌ネジを設けてもよい。
In the
なお、実施形態に係るトナーボトル201Yにおいては、筒状容器202Yの回転に伴って、筒状容器202Y内のトナーを筒軸線方向の後端側から先端側に搬送するための螺旋突起203Yを筒状容器202Yの内周面に設けるとともに、筒状容器202Y内のトナーを後端側から先端側に搬送するための筒状容器202Yの回転方向と、前記螺合における締め付け回転方向とを同じ方向にしている。かかる構成では、筒状容器202Yを回転させることによる前記螺合の緩みを解消することができる。
In the
また、実施形態に係るトナーボトル201Yにおいては、ギヤ部230Yの雌ネジ232Yと、筒状容器202Yの口部205Yの雄ネジ208Yとの組み合わせとして、螺旋の条数が2以上であるものを設けている。かかる構成では、螺旋の条数が1であるものに比べて、ギヤ部230Yの口部軸線方向からの傾きを抑えることができる。
Further, in the
また、実施形態に係るトナー収容器200Yにおいては、筒軸線方向の長さが500[mm]以上になっている。かかる構成では、500[mm]以上という大容量のトナー収容器200Yに用いられるトナーボトル201Yにおいて、歯部231の摩耗を抑えてリサイクル利用を可能にすることができる。
In the
2Y,M,C,K:感光体(潜像担持体)
5Y:現像装置(現像手段)
201Y:トナーボトル(粉体収容器)
202Y:筒状容器
205Y:口部
208Y:雄ネジ(螺旋状の突起)
209Y:収容部
230Y:ギヤ部
231Y:歯部
232Y:雌ネジ(螺旋状の溝)
2Y, M, C, K: photoconductor (latent image carrier)
5Y: Developing device (developing means)
201Y: Toner bottle (powder container)
202Y:
209Y:
Claims (9)
リング状の本体部と、前記本体部の外周面に設けられたギヤの歯部と、前記本体部の内周面からリング中心に向けて突出する突出部と、前記本体部に挿入される前記口部に係合するように前記突出部の側面に設けられた円環状の係合凹部とが前記筒状容器とは異なる材料によって一体形成されたギヤ部を有し、
前記歯部に伝達された回転駆動力によって筒軸線を中心にして回転するのに伴って、前記筒状容器に収容している粉体を後端側から先端側に向けて搬送する粉体収容器において、
前記筒状容器の前記口部の厚みを、前記ギヤ部の前記係合凹部の幅よりも大きくしたことを特徴とする粉体収容器。 A cylindrical container in which a cylindrical storage portion that stores toner and an opening provided at the tip of the storage portion and a cylindrical peripheral wall that surrounds the opening are integrally formed of the same resin material And having
A ring-shaped main body, a gear tooth provided on the outer peripheral surface of the main body, a protrusion projecting from the inner peripheral surface of the main body toward the center of the ring, and the inserted into the main body An annular engaging recess provided on a side surface of the projecting portion so as to engage with the mouth portion has a gear portion integrally formed of a material different from that of the cylindrical container;
Powder container that conveys the powder stored in the cylindrical container from the rear end side toward the front end side as it rotates about the cylinder axis by the rotational driving force transmitted to the tooth portion. In the vessel
The powder container, wherein the thickness of the mouth portion of the cylindrical container is larger than the width of the engaging recess of the gear portion.
前記ギヤ部の本体部に対して前記筒状容器の前記口部を押し込んでいく過程で、前記口部の押し込み量を規制して、前記口部の先端が前記係合凹部の底面に突き当たるのを阻止する突き当て阻止手段を設けたことを特徴とする粉体収容器。 The powder container of claim 1,
In the process of pushing the mouth part of the cylindrical container into the main body part of the gear part, the pushing amount of the mouth part is regulated, and the tip of the mouth part hits the bottom surface of the engaging recess. A powder container, characterized in that it is provided with an abutting prevention means for preventing the above.
前記筒状容器の前記口部の先端を前記係合凹部内に進入させている状態で前記押し込み量を規制するように、前記突き当て阻止手段を構成したことを特徴とする粉体収容器。 The powder container of claim 2,
The powder container according to claim 1, wherein the abutting prevention means is configured to regulate the pushing amount in a state in which a tip of the mouth portion of the cylindrical container is inserted into the engagement recess.
螺旋溝からなる雌ネジ、又は螺旋突起からなる雄ネジを前記ギヤ部の前記本体部の内周面に設けるとともに、前記雌ネジ又は雄ネジに螺合する雄ネジ又は雌ネジを前記筒状容器の前記口部の外周面に設けたことを特徴とする粉体収容器。 The powder container according to any one of claims 1 to 3,
A female screw made of a spiral groove or a male screw made of a spiral protrusion is provided on the inner peripheral surface of the main body portion of the gear portion, and a male screw or a female screw screwed into the female screw or the male screw is provided in the cylindrical container. A powder container provided on the outer peripheral surface of the mouth.
前記筒状容器の回転に伴って、前記筒状容器内の粉体を筒軸線方向の後端側から先端側に向けて搬送するための螺旋溝又は螺旋突起を前記筒状容器の内周面に設けるとともに、
前記筒状容器内の粉体を後端側から先端側に搬送するための前記筒状容器の回転方向と、前記螺合における締め付け回転方向とを同じ方向にしたことを特徴とする粉体収容器。 The powder container of claim 4,
As the cylindrical container rotates, a spiral groove or spiral projection for conveying the powder in the cylindrical container from the rear end side to the front end side in the cylinder axis direction is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical container. And provided in
Powder storage characterized in that the rotation direction of the cylindrical container for conveying the powder in the cylindrical container from the rear end side to the front end side is the same as the tightening rotation direction in the screwing vessel.
前記ギヤ部の前記雌ネジ又は雄ネジと、前記筒状容器の前記口部の前記雄ネジ又は雌ネジとの組み合わせとして、螺旋の条数が2以上であるものを設けたことを特徴とする粉体収容器。 The powder container according to claim 4 or 5,
A combination of the female screw or male screw of the gear portion and the male screw or female screw of the mouth portion of the cylindrical container is provided with a spiral thread number of 2 or more. Powder container.
筒軸線方向の長さが500[mm]以上であることを特報とする粉体収容器。 The powder container according to any one of claims 1 to 6,
A powder container characterized in that the length in the cylinder axis direction is 500 [mm] or more.
粉体として、現像剤として使用されるトナー又はキャリアを収容していることを特徴とする粉体収容器。 The powder container according to any one of claims 1 to 7,
A powder container which contains toner or carrier used as a developer as powder.
前記トナー収容器として、請求項8の粉体収容器を搭載していることを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier that carries a latent image on its surface, developing means for developing the latent image on the latent image carrier using a developer, and the powder container while rotating the powder container In an image forming apparatus comprising: a powder replenishing unit that replenishes the developing unit with toner or carrier as powder discharged from inside;
An image forming apparatus comprising the powder container according to claim 8 as the toner container.
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