JP2011064775A - Toner supplying device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、FAXなどのトナー補給装置及び画像形成装置に係り、詳しくは、電子写真方式のトナーを用いるトナー補給装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a toner replenishing device and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and more particularly, to a toner replenishing device and an image forming apparatus using electrophotographic toner.
トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置において、使用によりトナーが消費されるため、その消費分を現像装置に逐次補給しなければならない。一般に、トナーはトナーカートリッジやトナーボトル等のトナー容器に収納したものを現像装置に補給するものが多く、そしてトナー収納容器は補給するトナーがなくなれば新しいトナー収納容器と交換するようにしている。このとき、トナー収納容器が空になったことを検知し、画像形成装置から取り外し、未使用のトナーが充填している新たなトナー収納容器を挿入する必要がある。
しかし、画像形成装置によってトナーの補給手段は、様々有り、通常は、画像形成装置本体の前扉を開き、現像装置と共に取り外し入れ替えることもある。また、画像形成装置本体の前扉を開き、直接トナーの補給ボックスにユーザーがトナーを補給する場合がある。しかしながら、最近は、トナー補給容器をユーザーが、画像形成装置に装着するようになっている画像形成装置が増えている。
ただ、新しいトナー収納容器の装着のタイミング、装着手段が様々であり、また、トナー補給容器の挿入する場所も様々であり、ユーザー、特に、車椅子に乗っているような障害を有するユーザーについて、全く考慮されていないのが実状である。
In an electrophotographic image forming apparatus using toner, since toner is consumed by use, the consumed amount must be sequentially supplied to the developing device. In general, many toners are stored in a toner container such as a toner cartridge or a toner bottle and replenished to the developing device, and the toner storage container is replaced with a new toner storage container when there is no toner to be replenished. At this time, it is necessary to detect that the toner storage container is empty, remove it from the image forming apparatus, and insert a new toner storage container filled with unused toner.
However, there are various toner replenishing means depending on the image forming apparatus. Usually, the front door of the main body of the image forming apparatus is opened and may be removed and replaced together with the developing device. In some cases, the front door of the main body of the image forming apparatus is opened, and the user replenishes toner directly into the toner replenishment box. However, recently, an increasing number of image forming apparatuses are designed to allow a user to attach a toner supply container to the image forming apparatus.
However, there are various timings and means for mounting the new toner storage container, and there are various places for inserting the toner replenishing container. For users who have obstacles such as riding in wheelchairs, The actual situation is not considered.
特許文献1では、粉体を収容する粉体収容部と、粉体を該粉体収容部からこれよりも下方にある搬送先に導くための搬送管とを備え、該粉体収容部内の粉体を該搬送管に通して該搬送先まで搬送する粉体搬送装置において、上記搬送管として、上記粉体収容部側から上記搬送先側に向けて下方に延びた後、水平からの傾斜角をそれまでよりも小さくするように屈曲してから、該搬送先に連結するものを用いた粉体搬送装置が開示されている。特許文献2では、
剤収納容器が装置本体にセットされると、該本体側に設置されたノズルと嵌合する画像形成装置において、前記ノズルから補給部までの剤搬送路の途中に、剤の有無を検出する検知窓と検知センサを有する検出部を設け、該検出部の前記検知窓の内壁を傾斜させた画像形成装置が開示されている。又、特許文献3では、回転する支持体と、該支持体を回転させるモータと、該支持体により着脱可能に支持されて回転するトナー容器と、前記トナー容器の回転駆動状態を計測して検出する検出手段と、該検出手段による検出結果に基づいて前記トナー容器内のトナー残量を判定する制御手段と、を有するトナー補給装置が開示されている。しかし、いずれも、トナーボトルから排出された後の搬送経路内で重力を用いてトナー排出性を改善することが触れられているが、トナーボトル部での排出性改善について記載されたものは無い。
In Patent Document 1, a powder container that contains powder, and a conveyance pipe that guides the powder from the powder container to a conveyance destination below the powder container, the powder in the powder container is provided. In the powder conveying apparatus that conveys the body through the conveying pipe to the conveying destination, the conveying pipe extends downward from the powder container side toward the conveying destination side, and then tilts from the horizontal. A powder conveying device using a device that is bent so as to be smaller than before and then connected to the conveying destination is disclosed. In Patent Document 2,
When the agent storage container is set in the apparatus main body, in the image forming apparatus fitted with the nozzle installed on the main body side, detection for detecting the presence or absence of the agent in the middle of the agent conveyance path from the nozzle to the supply unit An image forming apparatus is disclosed in which a detection unit having a window and a detection sensor is provided, and an inner wall of the detection window of the detection unit is inclined. In Patent Document 3, a rotating support, a motor for rotating the support, a toner container that is detachably supported by the support and rotating, and a rotational driving state of the toner container are measured and detected. There is disclosed a toner replenishing device that includes a detecting unit that performs detection, and a control unit that determines a remaining amount of toner in the toner container based on a detection result by the detecting unit. However, in any case, it is mentioned that the toner discharge performance is improved by using gravity in the transport path after being discharged from the toner bottle, but there is no description about the discharge performance improvement in the toner bottle portion. .
また、特許文献4では、上記現像剤収容器は、上記容器支持体による支持側端部に収容された現像剤を排出するための第1現像剤排出口が形成されると共に、該現像剤収容器の周面方向の回転により収容されている現像剤を上記第1現像剤排出口に向かって搬送する現像剤搬送手段が設けられ、上記容器支持体は、上記現像剤収容器の現像剤排出口から排出された現像剤を一時的に収容する一時収容室と上記現像器側に排出するための第2現像剤排出口とが形成され、上記一時収容室に収容された現像剤を上記現像剤収容器の回転により上記第2現像剤排出口から排出する現像剤補給装置が開示されている。特許文献5では、内壁に螺旋状の突起部を有するとともに、前記画像形成装置本体に回転自在に保持される容器本体を備え、前記容器本体は、内部に収容されるトナーを排出するための開口を長手方向の一端側に具備するとともに、前記画像形成装置本体に設置された駆動カップリングの複数の爪部材に係合する複数の係合部を長手方向の他端側の底部に具備し、前記複数の係合部は、前記容器本体の回転中心軸を基準として90度及び180度を除く分配角で配設されたトナー容器が開示されている。しかし、いずれも、トナー排出性を改善することが触れられているが、トナーボトル部での装着の容易性、ユーザーの操作性について記載されたものは無い。
Further, in
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、トナー収納容器から、現像装置等への補給するための新しいトナー収納容器からのトナーの排出性を改善し、最後まで排出しきれずに残ってしまうトナー残量を減らすトナー補給装置及び画像形成装置を提供することにある。また、ナー収納容器から、現像装置等へ装着するための 操作性(ユーザビリティ)を改善したトナー補給装置及び画像形成装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problem is that the toner can be discharged from a new toner storage container for replenishment to the developing device from the toner storage container. Another object of the present invention is to provide a toner replenishing device and an image forming apparatus that reduce the remaining amount of toner that cannot be completely discharged. Another object of the present invention is to provide a toner replenishing device and an image forming apparatus having improved operability (usability) for mounting from a toner container to a developing device or the like.
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明のトナー補給装置は、像担持体上の潜像を現像装置でトナー像を形成する画像形成装置に、トナーを補給するトナー収納容器であって、現像装置とは別に、画像形成装置に対して独立して着脱可能であって、トナー収納容器自身又は内部に設けられている搬送部材が回転して、トナー収納容器内のトナーをトナー排出口まで搬送して、現像装置にトナーを補給するトナー収納容器を備えるトナー補給装置において、前記トナー収納容器は、トナーを補給するトナー排出口が端部付近に配置しており、その端部が下向きになり、かつ、画像形成装置本体に傾斜して装着されていることを特徴とする。
また、本発明のトナー補給装置は、さらに、前記トナー補給装置のトナー収納容器ガイド部(以下、「ガイド部」と記す。)に装着されるトナー収納容器が、画像形成装置が配置されている接地面に対して、傾斜する角度が5°以上で装着されていることを特徴とする。
また、本発明のトナー補給装置は、さらに、前記トナー収納容器を排出口のある端部から画像形成装置本体に設けられるトナー収納容器挿入口(以下、「挿入口」と記す。)へ装着する場合、前記トナー収納容器は、長手方向の中心位置が700mm以下の高さにあり、かつ、前記挿入口が画像形成装置設置面から700mm以上の高さにあるように傾斜して装着されていることを特徴とする。
また、本発明のトナー補給装置は、さらに、前記トナー収納容器を排出口のある端部と反対の端部から画像形成装置本体に設けられるトナー収納容器挿入口(以下、「挿入口」と記す。)へ装着する場合、前記トナー収納容器は、長手方向の中心位置が1170mm以上の高さにあり、かつ、前記挿入口が画像形成装置設置面から1170mm以下の高さにあるように傾斜して装着されていることを特徴とする。
また、本発明のトナー補給装置は、さらに、前記挿入口が低くなるような傾斜を有し、該傾斜の角度θとトナー収納容器及びガイド部の摩擦係数をμとした場合、μcosθ>sinθを満たす関係を有することを特徴とする。
また、本発明のトナー補給装置は、さらに、前記トナー収納容器及びガイド部の摩擦係数は約0.4〜0.5のときに、前記傾斜の角度θが5〜27°の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明のトナー補給装置は、さらに、前記トナー収納容器の長手方向の中心位置が700mm未満又は1170mmを越える高さに設置される場合、前記挿入口が700〜1170mmの範囲に入るようにガイド部を傾斜させて保持することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、像担持体上の潜像をトナーで顕像化してトナー像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、前記画像形成装置は、上記のいずれかに記載のトナー補給装置を備えることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
A toner replenishing device according to the present invention is a toner storage container for replenishing toner to an image forming device that forms a toner image with a developing device from a latent image on an image carrier, and is provided in the image forming device separately from the developing device. It can be attached and detached independently, and the toner container itself or the conveyance member provided inside rotates to convey the toner in the toner container to the toner discharge port and replenish the developing device with toner. In the toner supply device including the toner storage container, the toner storage container has a toner discharge port for supplying toner disposed in the vicinity of the end portion, the end portion is directed downward, and is inclined to the image forming apparatus main body. It is characterized by being mounted.
Further, in the toner replenishing device of the present invention, the image forming apparatus is further disposed in a toner storage container that is attached to a toner storage container guide portion (hereinafter referred to as “guide portion”) of the toner replenishing device. It is characterized by being mounted at an angle of inclination of 5 ° or more with respect to the ground plane.
In the toner replenishing device of the present invention, the toner storage container is further attached to a toner storage container insertion port (hereinafter referred to as “insertion port”) provided in the image forming apparatus main body from an end portion having a discharge port. In this case, the toner storage container is mounted so as to be inclined so that the center position in the longitudinal direction is at a height of 700 mm or less and the insertion port is at a height of 700 mm or more from the installation surface of the image forming apparatus. It is characterized by that.
The toner replenishing device according to the present invention further includes a toner storage container insertion port (hereinafter referred to as “insertion port”) provided in the main body of the image forming apparatus from the end opposite to the end having the discharge port. .) Is inclined such that the central position in the longitudinal direction is at a height of 1170 mm or more and the insertion port is at a height of 1170 mm or less from the image forming apparatus installation surface. It is characterized by being mounted.
Further, the toner replenishing device of the present invention further has an inclination that lowers the insertion port, and when the inclination angle θ and the friction coefficient of the toner storage container and the guide portion are μ, μcos θ> sin θ is satisfied. It has a satisfying relationship.
In the toner replenishing device of the present invention, the inclination angle θ is in the range of 5 to 27 ° when the friction coefficient of the toner container and the guide portion is about 0.4 to 0.5. It is characterized by.
The toner replenishing device of the present invention is further configured such that when the longitudinal center position of the toner storage container is installed at a height of less than 700 mm or more than 1170 mm, the insertion port is in the range of 700 to 1170 mm. The guide portion is tilted and held.
The image forming apparatus of the present invention is an electrophotographic image forming apparatus that visualizes a latent image on an image carrier with toner and forms a toner image. A replenishing device is provided.
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明のトナー補給装置では、トナー収納容器は画像形成装置内でトナー収納容器の排出口が低くなるように傾斜してセットされるので、トナー収納容器内のトナーが重力で排出口付近に集まってトナーの排出が促進され、トナー残量が少なくすることができる。また、画像形成装置本体内でトナー収納容器の高さを所定の高さにすることで、ユーザーの操作性を改善することができる。
The present invention, which is a means for solving the above problems, has the following specific effects.
In the toner replenishing device of the present invention, the toner storage container is set in the image forming apparatus so that the discharge port of the toner storage container is lowered, so that the toner in the toner storage container gathers near the discharge port by gravity. Thus, toner discharge is promoted and the remaining amount of toner can be reduced. In addition, the operability of the user can be improved by setting the height of the toner container within the image forming apparatus main body to a predetermined height.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト51を備えている。中間転写ベルト51は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、4つのローラ531、532、533、534に掛け回して支持され、図中矢印A方向に回転駆動される。中間転写ベルト51の下方にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナーに対応した4つの作像ユニットが中間転写ベルト51のベルト面に沿って並んでいる。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus includes an
図1は、4つの作像ユニットを示しているが、いずれの作像ユニットでも同様の構成であるので、この図においては、色の区別を示すY、M、C、Kの表示を省略する。各作像ユニットは感光体3Y、3M、3C、3Kを有し、各感光体3の周りには、感光体3表面に電荷を与える帯電ローラ、感光体3表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置40、感光体3表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ、ブラシローラで塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードを備える潤滑剤塗布装置30、トナー像転写後の感光体3表面のクリーニングをするクリーニングブレードを備えるクリーニング装置20がそれぞれ配置されている。これで、一つのプロセスカートリッジ2を形成している。なお、プロセスカートリッジ2は、感光体3と、帯電装置10、現像装置40、クリーニング装置20、潤滑剤塗布装置30のいずれか1つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置1に着脱可能になっている。
Although FIG. 1 shows four image forming units, since any image forming unit has the same configuration, Y, M, C, and K indicating the distinction of colors are omitted in this figure. . Each image forming unit has photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K. Around each photoconductor 3, a charging roller for applying a charge to the surface of the photoconductor 3 and a latent image formed on the surface of the photoconductor 3 are provided for each color. A developing
感光体3は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。
帯電装置10は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラを備える。帯電ローラは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラは、感光体3に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体3表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラは、感光体に接触させずに、近接させても良い。ローラ形状であり、感光体3に近接している部分で、放電して、感光体3を帯電させることができる。また、非接触にすることで、帯電ローラの転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。
また、帯電ローラには、帯電ローラ表面に接触してクリーニングする帯電クリーナローラ13が設けられている。
現像装置40は、感光体3と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える図示しない現像スリーブが配置されている。現像スリーブの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブへ汲み上げるための図示しない2つのスクリューが備えられている。現像スリーブによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、図示しないドクターブレードによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体3との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体3の潜像面に供給する。
The photoconductor 3 is an organic photoconductor, and a surface protective layer is formed of a polycarbonate resin.
The charging
Further, the charging roller is provided with a charging cleaner roller 13 for cleaning the surface of the charging roller in contact with the charging roller.
In the developing
クリーニング装置20は、クリーニング部材たるクリーニングブレードが感光体3と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。
潤滑剤塗布装置30は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤と、固形潤滑剤に接触して潤滑剤を削り取り、感光体3に塗布するブラシローラとブラシローラで塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレードを備える。固形潤滑剤は、直方体状に形成されており、加圧バネによってブラシローラ側に付勢されている。固形潤滑剤はブラシローラによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧バネで加圧されているために常時ブラシローラに当接している。ブラシローラは、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体3表面に塗布する。
ブラシローラのブラシ繊維の太さは、3〜8デニールが好ましく、ブラシ繊維の密度は2万〜10万本/inch2が好ましい。ブラシ繊維の太さが細すぎると、ブラシローラが感光体3表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなり、逆にブラシ繊維が太すぎると繊維の密度を高くすることができなくなる。また、ブラシ繊維の密度が低いと感光体3表面に当接するブラシ繊維の本数が少ないため、潤滑剤を均一に塗布することができず、逆にブラシ繊維の密度が高すぎると繊維と繊維の隙間が小さくなり、掻き取った潤滑剤の粉体の付着量が減るため、塗布量が不足してしまう。
そこで、毛倒れを起こしにくくするためのブラシ繊維の太さと、潤滑剤の均一な塗布を効率的に行うことができるブラシ繊維の密度とを有する、上記設定範囲のブラシローラとする。
The
The lubricant application device 30 includes a solid lubricant housed in a fixed case, a brush roller that contacts the solid lubricant, scrapes the lubricant, and is applied to the photoreceptor 3 and a lubricant applied by the brush roller. A leveling lubricant application blade is provided. The solid lubricant is formed in a rectangular parallelepiped shape and is urged toward the brush roller by a pressure spring. The solid lubricant is scraped off and consumed by the brush roller, and the thickness of the solid lubricant decreases with time. However, since the solid lubricant is pressurized by the pressure spring, the solid lubricant is always in contact with the brush roller. The brush roller applies the lubricant scraped off while rotating to the surface of the photoreceptor 3.
The thickness of the brush fiber of the brush roller is preferably 3 to 8 denier, and the density of the brush fiber is preferably 20,000 to 100,000 pieces / inch2. If the thickness of the brush fiber is too thin, the brush roller is liable to fall down when the brush roller comes into contact with the surface of the photoconductor 3, and conversely, if the brush fiber is too thick, the density of the fiber cannot be increased. In addition, if the density of the brush fibers is low, the number of brush fibers in contact with the surface of the photoconductor 3 is small, so that the lubricant cannot be applied uniformly. Conversely, if the density of the brush fibers is too high, The gap becomes small, and the amount of the lubricant powder that has been scraped off decreases, resulting in an insufficient amount of coating.
Therefore, a brush roller having the above-mentioned setting range, which has the thickness of the brush fiber for preventing the hair from falling down and the density of the brush fiber capable of efficiently applying the lubricant uniformly.
上記固形潤滑剤としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。 As the solid lubricant, it is possible to use a dry solid hydrophobic lubricant. Besides zinc stearate, barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, Those having a stearic acid group such as copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate and magnesium stearate can be used. In addition, the same fatty acid groups zinc oleate, manganese oleate, iron oleate, cobalt oleate, lead oleate, magnesium oleate, copper oleate, and palmitic acid, zinc cobalt palmitate, copper palmitate, palmitate Magnesium acid, aluminum palmitate, and calcium palmitate may be used. In addition, fatty acids such as lead caprylate, lead caproate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate and cadmium ricolinolenate, metal salts of fatty acids, and the like can also be used. Further, waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, wax, ooba oil, beeswax, and lanolin can be used.
また、図1を参照すると、4つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体3の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置4が備えられている。
中間転写ベルト51を挟んで、各感光体3と対向する位置には、感光体3上に形成されたトナー像を中間転写ベルト51上に一次転写する一次転写ローラ52がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ52は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
Referring to FIG. 1, below the four image forming units, there are provided
A primary transfer roller 52 that primarily transfers a toner image formed on the photoconductor 3 onto the
中間転写ベルト51の支持ローラ532で支持された部分の外側には、二次転写ローラ54が圧接されている。二次転写ローラ54は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ54と中間転写ベルト51との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト51上のトナー像が記録紙に転写される。
中間転写ベルト51の支持ローラ531で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト51の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置55が設けられている。
二次転写部の上方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置70が備えられている。定着装置70は、定着ローラ71と、これに対向し、圧接して配置される、内部にハロゲンヒータを有する加圧ローラ72とから構成されている。この他に、定着ローラ71の代わりに、図示しないが、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられた無端の定着ベルトを用いても良い。
画像形成装置の下部には、記録紙を載置し、二次転写部に向けて記録紙を送り出す給紙装置60が備えられている。
A
An intermediate transfer belt cleaning device 55 for cleaning the surface of the
Above the secondary transfer portion, a fixing
Below the image forming apparatus, there is provided a
図2は、本発明のトナー補給装置の構成を示す図である。
ここで、本発明のトナー補給装置48は、画像形成装置1の筐体又は側板等の画像形成装置本体に設けられているトナー収納容器49を挿入する入口となるトナー収納容器挿入口(以下、「挿入口」と記す。)101に対して挿入される。また、トナー補給装置48は、トナーを収納しているトナー収納容器(補給用トナーボックス)49を装着するトナーボトルガイド部(以下、「ガイド部」と記す。)482、ガイド部482を操作するためのガイド取手483、ガイドを傾斜した位置で保持するガイド位置保持手段484とを備えている。
図2に示すように、図示しないトナー収納容器49を左側からの矢印で示す挿入方向で、画像形成装置1の本体に設けられる挿入口101へ挿入する。
本発明のトナー補給装置48に装着されるトナー収納容器49は、装着される画像形成装置1で、トナーが補給される現像装置40とは独立して、全く別個に着脱可能にしている。図1に示すように、現像装置40とトナー収納容器49とは隣接することもなく、別の位置に配置されている。トナー収納容器49を現像装置40とは独立して、全く別個に着脱可能にすることで、画像形成装置1の本体は複雑化するが、プロセスカートリッジ2、画像形成装置1の小型化、設計の自由度は大きくなる。また、多くのトナーを補給するように設計することが可能になり、メンテナンスする時期の間隔を長くすることで、画像形成装置1のランニングコストを下げることができる。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the toner supply device of the present invention.
Here, the
As shown in FIG. 2, a toner storage container 49 (not shown) is inserted into an
The
また、通常は、トナー収納容器49自身、または、図示しないが内部に設けられている搬送部材が回転して、トナー収納容器49内のトナーをトナー排出口(以下、「排出口」と記す。)491まで搬送して、搬送経路を移送されながら現像装置40にトナーを補給する。このときに、トナー収納容器49は、トナーを補給する排出口491が端部付近に配置しており、その排出口491がある端部が下向きに装着される。これによって、排出口491までトナーを搬送すれば、搬送経路までは自重で落ちて行くために構造、機構を簡単にすることができる。また、トナー収納容器49に残存するトナーをできるだけ少なくすることができる。さらに、このトナー収納容器49は、画像形成装置1本体に傾斜して装着される。
図3は、本発明のトナー補給装置であって、トナー収納容器が傾斜して装着される機構を示している。
(a)では、トナー収納容器49を装着していない通常の状態を示している。一方、(b)では、トナー収納容器49を挿入する状態、または、水平状態で装着した後で傾斜させた状態を示している。本発明のトナー補給装置48は、トナー収納容器49を傾斜させるために、ガイド部482全体をガイド取手483で傾斜させて、ガイド位置保持手段484で保持して、トナー収納容器49を傾斜させておくようにする。
Further, normally, the
FIG. 3 is a toner replenishing device according to the present invention, and shows a mechanism in which the toner storage container is mounted with an inclination.
(A) shows a normal state in which the
このトナー補給装置48で、一つの実施形態として、下記のトナー収納容器49を用いて、トナー収納容器49に残留するトナー量を調べた。
長さ500mm、直径φ60mm、ピッチ50mmで乗数2のスパイラルのみを持つトナー収納容器49にトナーを、600g充填したおいた。このトナー収納容器49の排出口491側を下側にして、トナー収納容器49の角度を所定の値に振ったものについてトナーの排出実験を行いトナー残量を確認した。トナー残量の結果を表1に示す。
A
つぎに、本発明のトナー補給装置49では、障害を持つユーザーでも容易な操作性を得る。健常者と同様にマシンを操作するための基準としては米国連邦政府機関によるリハビリテーション法508条では、車椅子を使用しているユーザーが操作可能な寸法として高さ390mm〜1170mmが示されている。一方、健常者の身長データは、出展:ADULTDATAより、男性の95%は身長180cm以下、女性の95%は身長150cm以上であることが知られている。そこで男女95%以上が辛さを感じずに操作可能な高さを調べる為に身長180cm以上の男性10名、身長150cm以下の女性10名のモニタによるトナーボトル交換の操作を実施した。
その結果、高さ700mm〜1220mmが操作しやすい高さであることが判った。これより、トナー交換の操作を高さ700mm〜1170mmの範囲で実施可能であれば車椅子ユーザー及び健常者ユーザーにとってトナー収納容器49交換操作のユーザビリティが高まる事がわかる。
しかしながら、生産性が低く、低速のプリント枚数を有する画像形成装置では、小型化が進み、高さ700mmに満たない位置に、トナー収納容器49の補給位置である挿入口101を設置する場合もある。その一方で、生産性が高く、高速のプリント枚数を有する画像形成装置では、大型の感光体3、現像装置40等を搭載しているので、トナー収納容器49の補給位置が1170mmを超えた高さに補給位置である挿入口101を設置する場合もある。
図4は、本発明のトナー補給装置であって、トナー収納容器を画像形成装置本体に傾斜して装着する状況を示している。
したがって、トナー収納容器49を排出口491のある端部から画像形成装置1本体に設けられる挿入口101へ装着する場合は、トナー収納容器49は、長手方向の中心位置が700mm以下の高さにあり、かつ、挿入口101が画像形成装置1の設置面から700mm以上の高さにあるように傾斜して装着されることで、車椅子ユーザー等がトナー収納容器49を画像形成装置1本体に容易に装着できる。
図5は、本発明のトナー補給装置であって、トナー収納容器を画像形成装置本体に傾斜して装着する他の状況を示している。
一方、トナー収納容器49を排出口491のある端部と反対の端部から画像形成装置1本体に設けられる挿入口101へ装着する場合、トナー収納容器49は、長手方向の中心位置が1170mm以上の高さにあり、かつ、挿入口101が画像形成装置1の設置面から1170mm以下の高さにあるように傾斜して装着されることで、健常者等がトナー収納容器49を画像形成装置1本体に容易に装着できる。
Next, the
As a result, it was found that the height of 700 mm to 1220 mm was easy to operate. From this, it can be seen that if the toner replacement operation can be performed in the range of 700 mm to 1170 mm in height, the usability of the
However, in an image forming apparatus with low productivity and a low number of printed sheets, downsizing has progressed, and an
FIG. 4 shows a toner replenishing device according to the present invention, in which the toner storage container is attached to the image forming apparatus main body at an inclination.
Therefore, when the
FIG. 5 shows another state of the toner replenishing device according to the present invention, in which the toner storage container is mounted on the image forming apparatus main body at an inclination.
On the other hand, when the
また、トナー収納容器49の多くは、300mm〜700mmと長さが長いため、画像形成装置1に対して斜めに傾斜して装着させることで、挿入口101を画像形成装置1の適当な位置にすることができる。これによって、ユーザーによる操作高さを変更することができる。
本発明のトナー補給装置48では、画像形成装置1内に装着されるトナー収納容器49の高さが、700〜1170mmの間に存在しない画像形成装置1では、操作性を改善したトナー補給装置48を提供する。
なお、トナー収納容器49の存在する高さとは、画像形成装置1の接地面からトナー収納容器49の長手方向中心位置の高さとする。
図4、5のように傾斜をつけることでトナー収納容器49の高さが700〜1170mmの外にあってもユーザーは、700〜1170mmの間でトナー収納容器49の操作できるようになるため操作性が改善される。しかしながら、図4のようにトナー収納容器49の挿入口101に向かって低くなるように傾斜のついたトナー補給機構48において急な傾斜がついている場合には、トナー収納容器49を画像形成装置1に挿入している途中で手を離すとトナー収納容器49が自重で落下してしまう危険性がある。
これを防ぐためにはトナー収納容器49と画像形成装置1本体との摩擦係数をμとした際にμcosθ>sinθを満たす傾斜の角度θにする必要がある。これによって、トナー収納容器49を傾斜しているトナー補給機構48に挿入したときに、自重で急激にガイド板482を滑って落下するのを防止することができる。
Further, since most of the
In the
The height at which the
4 and 5, the user can operate the
In order to prevent this, it is necessary to set the inclination angle θ to satisfy μcos θ> sin θ when the friction coefficient between the
また、実際には、トナー収納容器49は、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)、PS(ポリスチレン)、PP(ポリプロ)、PE(ポリエチ)、PC(ポリカーボネイト)等の樹脂を用いる。これで、安価で、射出成型等によって精度の高い容器を製造することが可能である。ガイド板482も同様の樹脂で製造される。しかし、所定の摩擦係数μを得るには、異なる材料を用いることが望ましい。それによって、トナー収納容器49及びガイド部482の摩擦係数μは約0.4〜0.5の範囲にすることができる。さらに、傾斜の角度θを5〜27°にする。傾斜の角度が5°未満では、トナーの残量が多くなるという不具合が生ずる。傾斜の角度が27°を越えると、トナー収納容器49及びガイド部482の摩擦係数μは約0.4〜0.5の範囲では、トナー収納容器49が急激に落下するという不具合が生ずる。さらに、好ましくは飛散して堆積したトナーもずり落ちない傾斜の角度にするのが良い。
In practice, the
また、画像形成装置1本体側の制約で稼動時(図3の通常時)にトナー収納容器49を水平にする必要があるトナー補給装置48において、画像形成装置1内でのトナー収納容器49の高さが700〜1170mmの範囲にないトナー補給装置48では、図3のようにトナー収納容器49の挿入時に、トナー収納容器49のガイド部482が700〜1170mmの範囲に入るように一時的に傾斜させて保持する機構を持たせることでトナー収納容器49のセット動作を700〜1170mmの範囲で実施できるので、ユーザーが容易に操作することができる。
Further, in the
1 画像形成装置
101 挿入口
2 プロセスカートリッジ
3 感光体
4 露光装置
10 帯電装置
20 クリーニング装置
30 潤滑剤塗布装置
40 現像装置
48 トナー補給装置
482 ガイド部
483 ガイド取手
484 ガイド位置保持手段
49 トナー収納容器
491 トナー排出口
50 転写装置
51 中間転写ベルト
52 一次転写ローラ
531、532、533、534 支持ローラ
54 二次転写ローラ
55 中間転写ベルトクリーニング装置
60 給紙装置
61 給紙ユニット
62 給紙ローラ
63 レジストローラ
64 排紙ローラ
65 排紙ストック部
70 定着装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
現像装置とは別に、画像形成装置に対して独立して着脱可能であって、
トナー収納容器自身又は内部に設けられている搬送部材が回転して、トナー収納容器内のトナーをトナー排出口まで搬送して、現像装置にトナーを補給するトナー収納容器を備えるトナー補給装置において、
前記トナー収納容器は、トナーを補給するトナー排出口が端部付近に配置しており、その端部が下向きになり、かつ、画像形成装置本体に傾斜して装着されている
ことを特徴とするトナー補給装置。 A toner storage container for supplying toner to an image forming apparatus that forms a toner image with a developing device from a latent image on an image carrier,
Apart from the developing device, it can be attached to and detached from the image forming device independently.
In a toner replenishing device including a toner storage container for supplying toner to a developing device by transporting toner in the toner storage container to a toner discharge port by rotating a toner storage container itself or a conveyance member provided in the toner storage container.
The toner storage container has a toner discharge port for replenishing toner disposed in the vicinity of an end thereof, the end thereof is directed downward, and is attached to the image forming apparatus main body at an inclination. Toner supply device.
前記トナー補給装置のトナー収納容器ガイド部(以下、「ガイド部」と記す。)に装着されるトナー収納容器が、画像形成装置が配置されている設置面に対して、傾斜する角度が5°以上で装着されている
ことを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1.
The angle at which the toner storage container attached to the toner storage container guide portion (hereinafter referred to as “guide portion”) of the toner replenishing device is inclined with respect to the installation surface on which the image forming apparatus is disposed is 5 °. A toner replenishing device that is mounted as described above.
前記トナー収納容器を排出口のある端部から画像形成装置本体に設けられるトナー収納容器挿入口(以下、「挿入口」と記す。)へ装着する場合、
前記トナー収納容器は、長手方向の中心位置が700mm以下の高さにあり、かつ、
前記挿入口が画像形成装置設置面から700mm以上の高さにあるように傾斜して装着されている
ことを特徴とするトナー補給装置。 In the toner replenishing device according to claim 1 or 2,
When mounting the toner storage container from an end portion having a discharge port to a toner storage container insertion port (hereinafter referred to as “insertion port”) provided in the image forming apparatus main body,
The toner container has a central position in the longitudinal direction at a height of 700 mm or less, and
A toner replenishing device, wherein the insertion port is mounted so as to be inclined such that the insertion port is at a height of 700 mm or more from an installation surface of the image forming apparatus.
前記トナー収納容器を排出口のある端部と反対の端部から画像形成装置本体に設けられるトナー収納容器挿入口(以下、「挿入口」と記す。)へ装着する場合、
前記トナー収納容器は、長手方向の中心位置が1170mm以上の高さにあり、かつ、
前記挿入口が画像形成装置設置面から1170mm以下の高さにあるように傾斜して装着されている
ことを特徴とするトナー補給装置。 In the toner replenishing device according to claim 1 or 2,
When the toner storage container is attached to the toner storage container insertion port (hereinafter referred to as “insertion port”) provided in the image forming apparatus main body from the end opposite to the end having the discharge port,
The toner container has a central position in the longitudinal direction at a height of 1170 mm or more, and
A toner replenishing device, wherein the insertion port is mounted so as to be inclined such that the insertion port is at a height of 1170 mm or less from an installation surface of the image forming apparatus.
前記トナー補給装置は、前記挿入口が低くなるような傾斜を有し、
該傾斜の角度θとトナー収納容器及びガイド部の摩擦係数をμとした場合、
μcosθ>sinθを満たす関係を有する
ことを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1,
The toner replenishing device has an inclination such that the insertion port is lowered;
When the inclination angle θ and the friction coefficient of the toner container and the guide portion are μ,
A toner replenishing device having a relationship satisfying μcos θ> sin θ.
前記トナー収納容器及びガイド部の摩擦係数は約0.4〜0.5のときに、
前記傾斜の角度θが5〜27°の範囲にある
ことを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 5.
When the friction coefficient of the toner container and the guide portion is about 0.4 to 0.5,
The toner replenishing device, wherein the inclination angle θ is in the range of 5 to 27 °.
前記トナー収納容器の長手方向の中心位置が700mm未満又は1170mmを越える高さに設置される場合、
前記挿入口が700〜1170mmの範囲に入るようにガイド部を傾斜させて保持する
ことを特徴とするトナー補給装置。 The toner replenishing device according to claim 1.
When the central position of the toner container in the longitudinal direction is set at a height of less than 700 mm or more than 1170 mm,
A toner replenishing device, wherein the guide portion is tilted and held so that the insertion port is in a range of 700 to 1170 mm.
前記画像形成装置は、請求項1ないし7のいずれかに記載のトナー補給装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 In an electrophotographic image forming apparatus that visualizes a latent image on an image carrier with toner and forms a toner image,
The image forming apparatus includes the toner replenishing device according to claim 1.
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