JP4242667B2

JP4242667B2 - Toner cartridge and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4242667B2
Application number: JP2003054305A
Authority: JP
Inventors: 藤昭佐; 藤真一伊; 中芳明田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004264539A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば複写機等において、リボルバーのまわりに複数のそれぞれ異なる色の現像器ユニットを配設し、リボルバーと共に回転させて、感光体に描かれた潜像の各色での現像を行う回転型の現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような現像装置においては、上記の現像器ユニットのそれぞれが各色の現像時に回転動作することになるのは当然である。このように回転する各現像器ユニットにおいても、トナーカートリッジからトナーを現像部に適正に搬送する必要がある。これによりはじめて各色の現像が適正に行われるからである。
【０００３】
【特許文献】
特開２００２−１２３０７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような回転型の現像装置においては、複数の現像器ユニットのそれぞれが現像動作時に回転することから、各現像器ユニットにおいてトナーカートリッジ内のトナーが不用意に現像部に供給されたりすることもある。特に、そのようなことを防止した装置を簡単な構成で安価なものとして提供するのは困難である。さらに、マグネットによってトナーの現像部への供給と停止を行うものもあるが、マグネットを用いると高価となるのが避けられない。また、現像剤として２成分のものを用いている場合には、トナーは非磁性のトナーとなる。このような２成分現像ではトナーは非磁性ゆえマグネットでは供給と停止、特に停止（ブロック）を十分に制御することはできない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、現像器ユニットにおけるトナーカートリッジからのトナーを現像部に適正に搬送、停止できるようにした装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のトナーカートリッジは、
内部にトナーを収納するトナー室を有するケースと、
前記ケースに開口され、前記トナー室を外部に開放している、補給口と、
前記ケース内に形成され、前記トナー室と前記補給口とを連通する、トナー搬送路と、前記ケース内を前記トナー室と前記搬送路とに区画形成するオーガルーフと、前記トナー搬送路内に設けられ、回転することにより、内部のトナーを、前記補給口に向けて搬送するオーガと、
前記搬送路内のうちの、前記補給口の近傍にオーガに支持されて設けられた、円柱状の本体にリング状の弁体を挿嵌固定した弁であって、前記弁体を可撓性と弾性を有する材料で構成するとともに、前記弁体の外径を前記搬送路の内径よりも大きいものとして、前記弁体により、前記オーガの停止時においては前記搬送路を閉塞し、前記オーガの動作時にはこのオーガで搬送されるトナーの圧力によって前記弁体を変形させることにより前記搬送路を開放してこのトナーを前記補給口より外部に排出させると共に、前記オーガの停止後は前記弁体を自己の弾性により復元させて前記搬送路を再び閉塞するようにした、弁と、
を有するものとして構成される。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、
感光体ドラムに描かれた潜像を、現像器ユニットにおけるトナーカートリッジ内のトナーによって現像するようにした画像形成装置であって、
前記トナーカートリッジは、
内部にトナーを収納するトナー室を有するケースと、
前記ケースに開口され、前記トナー室を外部に開放している、補給口と、
前記ケース内に形成され、前記トナー室と前記補給口とを連通する、トナー搬送路と、前記ケース内を前記トナー室と前記搬送路とに区画形成するオーガルーフと、前記トナー搬送路内に設けられ、回転することにより、内部のトナーを、前記補給口に向けて搬送するオーガと、
前記搬送路内のうちの、前記補給口の近傍にオーガに支持されて設けられた、円柱状の本体にリング状の弁体を挿嵌固定した弁であって、前記弁体を可撓性と弾性を有する材料で構成するとともに、前記弁体の外径を前記搬送路の内径よりも大きいものとして、前記弁体により、前記オーガの停止時においては前記搬送路を閉塞し、前記オーガの動作時にはこのオーガで搬送されるトナーの圧力によって前記弁体を変形させることにより前記搬送路を開放してこのトナーを前記補給口より外部に排出させると共に、前記オーガの停止後は前記弁体を自己の弾性により復元させて前記搬送路を再び閉塞するようにした、弁と、
を備えているものとして構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態としてのカラー画像形成装置（カラー複写機）について図を参照して説明する。本発明の特徴の１つは、現像器ユニットにある。よって、図１を参照して、システム全体におけるこの現像器ユニットの位置付けを簡単に説明する。
【０００９】
図１のカラー複写機１は、給紙ユニット２を有する。これは、上下の２段の給紙カセット２ａ，２ｂを有する。これとは別に、手差しユニット３を有する。これらから給紙された用紙は縦搬送路５を上昇し、２次転写ローラ６に至る。用紙は、このローラ６と、中間転写ベルト機構７のベルト７ａと、の間を通る時にこのベルト７ａから各色のトナーの転写を受ける。この用紙はさらに上昇して、定着装置９の加圧ローラ９ａと加熱ローラ９ｂの間を通るときに加熱されて定着される。図中１０は両面ユニットである。
【００１０】
上記中間転写ベルト機構７及びそのまわりについて述べれば以下の通りである。トナーはブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色である。B用の現像器ユニット１１Ｂと、リボルバー１２に組み込まれたＹ，Ｍ，Ｃ用の３つの現像器ユニット１２Ｙ、１２Ｍ，１２Ｃを有する回転現像器１３と、がそれぞれ設けられている。これらの現像器ユニット１１Ｂ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは回転する感光体ドラム１４に接触して、予め露光装置１５によってこの感光体ドラム１４の表面に描かれた潜像をトナーによって現像とする。この現像のトナーは前記ベルト７ａに転写され、さらに前述のようにこのベルト７ａと２次転写ローラ６との間の位置で用紙に転写される。図中、１７は帯電装置、１８はドラムクリーナ、１９はベルトクリーナである。
【００１１】
上記回転現像器１３において、リボルバー１２に対して各色の現像器ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃのそれぞれのカートリッジ２１（図２）が着脱される。つまり、トナーが消耗したときにはカートリッジは新しいものに交換可能としてある。以下にこのカートリッジ２１について説明する。
【００１２】
図２は、図１におけるリボルバー１２の現像器ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃのいずれかから取り外されたカートリッジ２１の外観の斜視図を示す。つまり、現像器ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは同じ構成となっており、当然カートリッジ２１も各色のものが同じ構造とされている。よって、以下には１つのカートリッジを説明する。
【００１３】
この図２に示されるように、カートリッジ２１は、密閉されたケース２２を有する。このケース２２は、分解斜視図としての図６からわかるように、一端（図中左端）が底面で塞がれ、他端（図中右端）が開放したほぼ筒状のケース本体２２ａと、真中に穴２２ｂ１のあいた蓋体部２２ｂと、を有する。この穴２２ｂ１には、後述のパドル２６の回転軸２６ａを支える軸支持体２２ｂ２が周囲から１２０°間隔で中心方向に伸びる３本のアームで穴２２ｂ１の中心に浮いた状態に支えられている。図６（ａ）からわかるように、前記パドル２６は、回転軸２６ａを有し、この軸２６ａにパドル本体２６ｂが一体的に形成されている。つまり、この軸２６ａの回転によりパドル２６の全体が回転する。この軸２６ａの図中右端は、前記蓋体部２２ｂの前記軸支持体２２ｂ２によって回転可能に支持されている。また、軸２６ａの図中左端は、前記ケース本体２２ａの底面を隙間のない状態で外側へ貫通し、回転可能に支持されている。特に、図５（ａ）からわかるように、この軸２６ａにおける、前記ケース本体２２ａを貫通した図中左端にはパドルギア３１の軸部が、軸２６ａの膨んだ部分に挿入状態に固定されている。このパドルギア３１は、アイドルギア３２を介して、前記オーガ２７のギア３０と回転可能に噛合している。つまり、外力によりパドルギア３１とオーガ２７は同時に回転することになる。図６中、３３はフェルト、３４はワッシャである。
【００１４】
図６（ａ）において、前記蓋体部２２ｂには、その穴２２ｂ１を塞ぐように外側からキャップ２３が固定されている。キャップ２３はさらにその外側にポケット状の把持部２３ａを有する。例えば、ここを把持することによりカートリッジ２１が各現像器ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃに対して着脱可能である。
【００１５】
図２のカートリッジ２１におけるケース本体２２ａ等のほぼ上半分を切断除去した説明図が図３に示される。この図３の図中右端部を異なる方向、角度から見て拡大した図が図４に示される。図５（ａ），（ｂ）は図２の縦断面図及びその右側面図である。より詳しくは、図５（ａ）は（ｂ）のａ−ａ線断面図である。さらに、上述のように、カートリッジ２１の分解斜視図が図６（ａ）に示され、（ｂ）にはその一部品としての弁２９が示される。
【００１６】
以下に、これらの図を参照しながら、カートリッジ２１についてさらに説明する。
【００１７】
図６（ａ）において、ケース本体２２ａの長手方向のほぼ中央よりも図中右半分の底面が下方に膨んでオーガルーフ収容部２２ａ１が形成されている。これは図５（ａ）にも示される。図５（ａ）、図６（ａ）からわかるように、このオーガルーフ収容部２２ａ１にはいわゆる上下仕切板としてのオーガルーフ２５が挿入されている。図５（ａ）からわかるように、このオーガルーフ２５の挿入により前記ケース本体２２ａの中は、上下２つの空間に区画される。上はいわゆるトナー室（ホッパー）２２ａ２であり、下はオーガ室（搬送路）２２ａ３である。前記オーガ室（搬送路）２２ａ３はほぼ円柱状空間として構成されており、後述の弁２９（本体２９ａ、弁体２９ｂ）及びオーガ２７に対応したものとなっている。図５（ａ）からわかるように、このオーガルーフ２５の長さは、前記オーガルーフ収納部２２ａ１よりもやや短く構成されている。これによって、このオーガルーフ２５の先端２５ａとオーガルーフ収納部２２ａ１の段部２２ａ１１との間の隙間が、トナー室２２ａ２中のトナーがオーガ室２２ａ３に流入する開口部２２ａ４とされている。つまり、トナー室２２ａ２中には、パドル２６が軸のまわりに一方向に回転駆動可能に支持されている。このパドル２６の一方向への回転に伴って、内部のトナーは矢印Ａ１の如く両端から中央に寄せられ、この開口部２２ａ４から落下して下のオーガ室２２ａ３に入り込む。同じく図５（ａ）からわかるように、このオーガ室２２ａ３には、オーガ２７が回転駆動可能に支持されている。このオーガ２７の全体は図６（ａ）にも示されている。これからわかるように、前記オーガ２７は、外周にトナー搬送用のスクリュー２７ｂを有する。
【００１８】
このオーガ２７の先端（図中右端）には両端が回転軸２９ａ２，２９ａ３とされた弁２９が取り付けられている。即ち、特に図５（ａ）からわかるように、オーガ２７の先端に穴２７ａが形成されており、この穴２７ａに前記弁２９の一方の軸２９ａ２が差し込まれている。他方の軸２９ａ３が、オーガルーフ２５の軸受け部２５ｂに回転可能に挿入されている。図６（ａ）に示すように、このオーガ２７の他端（図中右端）はケース本体２２ａの軸受け部２２ａ２に回転可能に軸支されている。さらに、オーガ２７の最左端には回転力を受けるギア３０が固定されている。この弁２９は特に分解斜視図の図６（ｃ）からわかるように、本体２９ａと、それに挿嵌固定された弁体２９ｂとを有する。この本体２９ａは、中央の本体部２９ａ１と、その図中左端側の軸２９ａ２と、右端側の軸２９ａ３を有する。これらの軸２９ａ２，２９ａ３が、特に図６（ａ）からわかるように、オーガ２７の穴２７ａとオーガルーフ２５の軸受け部２５ｂによって回転可能に支持されるのは前述の通りである。このような本体２９ａに挿嵌固定される弁体２９ｂは、図６（ｃ）からわかるように、可撓性のある材質で構成されたほぼリング状のものであり、外周より中心孔２９ｂ１に向ってその途中まで放射状のスリット２９ｂ２，２９ｂ２，…を形成している。つまり、前記弁体２９ｂに形成されたスリット２９ｂ２は、常時は各片２９ｂ３同士が隙間なく接して、トナーの通過を阻止するように構成されている。この弁体２９ｂは、ウレタン等の可撓性及び弾性のある柔軟な材質のもので形成されている。且つ、スリット２９ｂ２，２９ｂ２，…で複数の片２９ｂ３，２９ｂ３，…に分離されていることから、各片毎に折れ曲がる如くに変形可能である。前記弁体２９ｂの外径は、前記オーガ室２２ａ３の内径よりも僅かに大きいものとされている。よって、常時は弁体２９ｂの外周がオーガ室２２ａ３の内面にぴったりと隙間なく接して、このオーガ室２２ａ３を閉塞している。ただし、オーガ２７の動作時には、トナーに押されて可撓性により変形してこのオーガ室２２ａ３を開放し、停止時には弾性により復元してもとの閉塞状態を作る。即ち、図５（ａ）に示す組み立て状態において、この弁２９の図中右方の、オーガ収納部２２ａ１に補給口２２ａ１２が開口している。この補給口２２ａ１２は、トナーを現像部（図示せず）に補給するためのものである。この補給口２２ａ１２は、普段は弁２９の弁体２９ｂで、オーガ室２２ａ３と非連通している。ただし、オーガ２７の回転に伴って、トナーが矢印Ａ２方向に進むと、トナーの圧力によって弁体２９ｂの片２９ｂ３，２９ｂ３，…が図中右方へ倒れ、オーガ室２２ａ３と補給口２２ａ１２と連通させる。図６（ｃ）において、前記弁２９における本体２９ａ，弁体２９ｂの各寸法は、例えば、以下の通りである。本体２９ａの各径は、ｄ０＝６ｍｍ，ｄ１＝３ｍｍ，ｄ２＝５ｍｍである。弁体２９ａの各径は、Ｄ０＝１０．５ｍｍ，Ｄ１＝３ｍｍである。なお、図５（ａ），図６（ａ）において、３７はフェルト、３８は固定リングである。
【００１９】
図５（ａ）において、パドル２６とオーガ２７の停止状態においては、オーガ室２２ａ３と補給口２７ａ１１の間は弁体２９ｂによって閉じられている。よって、トナーが不用意に現像部（図示せず）に送られることはない。
【００２０】
これに対し、パドル２６が回転するとトナー室（ホッパー）２２ａ２内のトナーは図中矢印Ａ１の方向に搬送され、開口部２２ａ１１からオーガ室２２ａ３に落下する。オーガ２７も回転していることから、オーガ室２２ａ３中のトナーも図中矢印Ａ２の方向に進む。トナーは弁体２９ｂに当たり、各片２９ｂ３，２９ｂ３，…を押し開けて進み、補給口２２ａ１１から現像部（図示せず）へ落下する。
【００２１】
なお、上記補給口２２ａ１１は、特に図６（ａ）に示すように、バネ３６で付勢されたシャッター３５で閉じられるものである。ただし、図６（ａ）のカートリッジのシステムへの装着状態においては、このシャッター３５は図５（ａ）に示すように、システムにおける突起等によって、バネの付勢力に抗してスライドされて、前記補給口２２ａ１１を開放するように構成されている。逆に、システムから取り外すと、バネ３６の力で、シャッター３５は補給口２２ａ１１を閉じる。このメカニズムについては、公知のものであるので、詳述はしない。
【００２２】
上記構成のカートリッジ２１において、特に図５（ａ）からわかるように、このカートリッジ２１の現像器ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの１つへの装着時には、補給口２２ａ１２が開放している。パドル２６、オーガ２７の停止時には、弁体２９ａは流路を閉じている。外力によりパドル２６とオーガ２７が回転する。トナーはトナー室２２ａ２から開口部２２ａ４を介してオーガ室２２ａ３に至る。トナーはオーガ室２２ａ３を矢印Ａ２方向に進む。トナーはやがて弁体２９ｂに当たり、これを図中右方に押し開きながらこの弁２９を通過して補給口２９ａ１２から現像器に補給される。パドル２６、オーガ２７が停止すると弁体２９ａは弾性復元力により図示の閉塞する状態にもどる。よって、リボルバー１２と共にカートリッジ２１が回転しても、パドル２６、オーガ２７の停止時に不用意にトナーが補給されることはない。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、トナーカートリッジにおけるオーガ室と、トナーを現像器に補給する補給口の間に、弁２９（弁体２９ｂ）を設け、この弁体２９ｂを、オーガが回転するいわゆる真の補給時にのみ、オーガ２７によって押されて移動するトナー自体の圧力によって押し開けるようにした。このため、トナーカートリッジからのトナーを真の補給時にのみ現像器に補給することができる。よって、各トナーカートリッジが前記リボルバー１３と一体に回転しても、不用意に現像器にトナーの補給が行われるのを防止することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、トナーカートリッジ内のトナーを現像器へ適正に補給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したコピー機の全体構成図。
【図２】本発明に係るトナーカートリッジの斜視図。
【図３】図２のカートリッジの一部を取り除いた斜視図。
【図４】図３の一部を異なる角度からみた拡大図。
【図５】図２のカートリッジの縦断面図及び右側面図。
【図６】図２のカートリッジの分解斜視図、その一部としての弁の拡大図及び弁の分解斜視図。
【符号の説明】
１３リボルバー
１４感光体ドラム
２１カートリッジ
２２ａ３オーガ室（搬送室）
２２ａ４開口部
２２ａ１１補給口
２６パドル
２７オーガ
２７ｂスクリュー
２９弁
２９ａ本体
２９ｂ弁体
２９ｂ２スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner cartridge and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in a copying machine, a plurality of different color developer units are arranged around a revolver and rotated together with the revolver to develop each color of a latent image drawn on a photoreceptor. A developing device is known (for example, see Patent Document 1). In such a developing device, it is natural that each of the above-described developing device units rotates when developing each color. In each developing device unit that rotates in this way, it is necessary to properly convey the toner from the toner cartridge to the developing unit. This is because, for the first time, each color is properly developed.
[0003]
[Patent Literature]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-123075
[Problems to be solved by the invention]
In the rotary type developing apparatus as described above, since each of the plurality of developing device units rotates during the developing operation, the toner in the toner cartridge may be inadvertently supplied to the developing unit in each developing device unit. There is also. In particular, it is difficult to provide an apparatus that prevents such a situation with a simple configuration and at a low cost. Further, although there are some which use a magnet to supply and stop the toner to the developing unit, it is inevitable that the use of the magnet is expensive. When a two-component developer is used, the toner is a non-magnetic toner. In such two-component development, since the toner is non-magnetic, supply and stop, particularly stop (block) cannot be sufficiently controlled by a magnet.
[0005]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of appropriately transporting and stopping toner from a toner cartridge in a developing unit to a developing unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The toner cartridge of the present invention is
A case having a toner chamber for storing toner therein;
A replenishing port opened to the case and opening the toner chamber to the outside;
A toner conveying path formed in the case and communicating the toner chamber and the replenishing port; an auger roof that forms the interior of the case into the toner chamber and the conveying path; and provided in the toner conveying path. An auger that, by rotating, conveys internal toner toward the replenishing port;
A valve that is supported by an auger in the vicinity of the replenishment port in the conveyance path and has a cylindrical valve body inserted and fixed therein, and the valve body is flexible. And the outer diameter of the valve body is larger than the inner diameter of the transport path, the valve body closes the transport path when the auger is stopped, During operation, the valve body is deformed by the pressure of the toner transported by the auger to open the transport path to discharge the toner to the outside from the replenishing port. A valve which is restored by its own elasticity so as to close the conveyance path again;
It is comprised as having.
[0007]
The image forming apparatus of the present invention includes:
An image forming apparatus that develops a latent image drawn on a photosensitive drum with toner in a toner cartridge in a developing unit,
The toner cartridge is
A case having a toner chamber for storing toner therein;
A replenishing port opened to the case and opening the toner chamber to the outside;
A toner conveying path formed in the case and communicating the toner chamber and the replenishing port; an auger roof that forms the interior of the case into the toner chamber and the conveying path; and provided in the toner conveying path. An auger that, by rotating, conveys internal toner toward the replenishing port;
A valve that is supported by an auger in the vicinity of the replenishment port in the conveyance path and has a cylindrical valve body inserted and fixed therein, and the valve body is flexible. And the outer diameter of the valve body is larger than the inner diameter of the transport path, the valve body closes the transport path when the auger is stopped, During operation, the valve body is deformed by the pressure of the toner transported by the auger to open the transport path to discharge the toner to the outside from the replenishing port. A valve which is restored by its own elasticity so as to close the conveyance path again;
It is comprised as what is equipped with.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A color image forming apparatus (color copying machine) as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. One of the features of the present invention is the developing unit. Therefore, the positioning of the developing unit in the entire system will be briefly described with reference to FIG.
[0009]
The color copying machine 1 in FIG. 1 has a paper feeding unit 2. This has upper and lower two-stage paper feed cassettes 2a and 2b. Apart from this, it has a manual feed unit 3. The paper fed from these rises in the vertical conveyance path 5 and reaches the secondary transfer roller 6. When the sheet passes between the roller 6 and the belt 7a of the intermediate transfer belt mechanism 7, the toner of each color is transferred from the belt 7a. The sheet further rises and is heated and fixed when passing between the pressure roller 9a and the heating roller 9b of the fixing device 9. In the figure, reference numeral 10 denotes a duplex unit.
[0010]
The intermediate transfer belt mechanism 7 and its surroundings will be described as follows. The toner has four colors of black (B), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). A developing unit 11B for B and a rotating developing unit 13 having three developing units 12Y, 12M, and 12C for Y, M, and C incorporated in the revolver 12 are provided. These developer units 11B, 12Y, 12M, and 12C come into contact with the rotating photosensitive drum 14, and the latent image previously drawn on the surface of the photosensitive drum 14 by the exposure device 15 is developed with toner. The developing toner is transferred to the belt 7a, and further transferred onto the sheet at a position between the belt 7a and the secondary transfer roller 6 as described above. In the figure, 17 is a charging device, 18 is a drum cleaner, and 19 is a belt cleaner.
[0011]
In the rotary developer 13, the cartridges 21 (FIG. 2) of the developer units 12Y, 12M, and 12C for the respective colors are attached to and detached from the revolver 12. That is, when the toner is consumed, the cartridge can be replaced with a new one. The cartridge 21 will be described below.
[0012]
FIG. 2 shows a perspective view of the appearance of the cartridge 21 removed from any of the developing unit 12Y, 12M, 12C of the revolver 12 in FIG. That is, the developing device units 12Y, 12M, and 12C have the same configuration, and the cartridge 21 has the same structure for each color. Therefore, one cartridge will be described below.
[0013]
As shown in FIG. 2, the cartridge 21 has a sealed case 22. As can be seen from FIG. 6 as an exploded perspective view, the case 22 has a substantially cylindrical case body 22a in which one end (the left end in the figure) is closed at the bottom and the other end (the right end in the figure) is open, And a lid 22b having a hole 22b1. In this hole 22b1, a shaft support 22b2 that supports a rotation shaft 26a of a paddle 26, which will be described later, is supported in a state of being floated at the center of the hole 22b1 by three arms extending in the central direction at intervals of 120 ° from the periphery. As can be seen from FIG. 6A, the paddle 26 has a rotating shaft 26a, and a paddle body 26b is integrally formed on the shaft 26a. That is, the entire paddle 26 is rotated by the rotation of the shaft 26a. The right end of the shaft 26a in the figure is rotatably supported by the shaft support 22b2 of the lid portion 22b. Further, the left end of the shaft 26a in the drawing penetrates the bottom surface of the case main body 22a to the outside without a gap, and is supported rotatably. In particular, as can be seen from FIG. 5 (a), the shaft portion of the paddle gear 31 is fixed to the swelled portion of the shaft 26a at the left end of the shaft 26a penetrating the case body 22a. Yes. The paddle gear 31 meshes with the gear 30 of the auger 27 via an idle gear 32 so as to be rotatable. That is, the paddle gear 31 and the auger 27 are rotated simultaneously by the external force. In FIG. 6, 33 is a felt and 34 is a washer.
[0014]
In FIG. 6A, a cap 23 is fixed to the lid portion 22b from the outside so as to close the hole 22b1. The cap 23 further has a pocket-shaped gripping portion 23a on the outside thereof. For example, the cartridge 21 can be attached to and detached from each of the developing device units 21Y, 21M, and 21C by gripping here.
[0015]
FIG. 3 shows an explanatory view in which substantially the upper half of the case main body 22a and the like in the cartridge 21 of FIG. 2 is cut and removed. FIG. 4 shows an enlarged view of the right end portion of FIG. 3 viewed from different directions and angles. 5A and 5B are a longitudinal sectional view of FIG. 2 and a right side view thereof. More specifically, FIG. 5A is a sectional view taken along line aa in FIG. Further, as described above, an exploded perspective view of the cartridge 21 is shown in FIG. 6A, and FIG. 6B shows a valve 29 as one part thereof.
[0016]
Hereinafter, the cartridge 21 will be further described with reference to these drawings.
[0017]
In FIG. 6A, the bottom surface of the right half in the drawing swells downward from substantially the center in the longitudinal direction of the case main body 22a to form an auger roof accommodating portion 22a1. This is also shown in FIG. As can be seen from FIGS. 5A and 6A, an auger roof 25 as a so-called upper and lower partition plate is inserted into the auger roof accommodating portion 22a1. As can be seen from FIG. 5A, the insertion of the auger roof 25 divides the case body 22a into two upper and lower spaces. The upper portion is a so-called toner chamber (hopper) 22a2, and the lower portion is an auger chamber (conveyance path) 22a3. The auger chamber (conveyance path) 22a3 is configured as a substantially cylindrical space, and corresponds to a valve 29 (main body 29a, valve body 29b) and an auger 27 described later. As can be seen from FIG. 5A, the length of the auger roof 25 is configured to be slightly shorter than the auger roof storage portion 22a1. Thus, a gap between the tip 25a of the auger roof 25 and the step 22a11 of the auger roof storage part 22a1 is an opening 22a4 through which the toner in the toner chamber 22a2 flows into the auger chamber 22a3. That is, the paddle 26 is supported in the toner chamber 22a2 so as to be rotatable in one direction around the shaft. As the paddle 26 rotates in one direction, the internal toner is drawn from both ends to the center as indicated by an arrow A1, falls from the opening 22a4, and enters the lower auger chamber 22a3. Similarly, as can be seen from FIG. 5A, an auger 27 is supported in the auger chamber 22a3 so as to be rotationally driven. The entire auger 27 is also shown in FIG. As can be seen, the auger 27 has a screw 27b for toner conveyance on the outer periphery.
[0018]
A valve 29 whose both ends are rotary shafts 29a2 and 29a3 is attached to the tip of the auger 27 (the right end in the figure). That is, as can be seen from FIG. 5A in particular, a hole 27a is formed at the tip of the auger 27, and one shaft 29a2 of the valve 29 is inserted into the hole 27a. The other shaft 29a3 is rotatably inserted into the bearing portion 25b of the auger roof 25. As shown in FIG. 6A, the other end (right end in the figure) of the auger 27 is rotatably supported by a bearing portion 22a2 of the case body 22a. Further, a gear 30 that receives a rotational force is fixed to the leftmost end of the auger 27. The valve 29 has a main body 29a and a valve body 29b inserted and fixed thereto, as can be seen from FIG. 6C of the exploded perspective view. The main body 29a has a central main body portion 29a1, a left end side shaft 29a2 in the figure, and a right end side shaft 29a3. As can be seen from FIG. 6A in particular, these shafts 29a2 and 29a3 are rotatably supported by the hole 27a of the auger 27 and the bearing portion 25b of the auger roof 25 as described above. As can be seen from FIG. 6C, the valve body 29b inserted and fixed to the main body 29a is a substantially ring-shaped member made of a flexible material, and is inserted into the center hole 29b1 from the outer periphery. The radial slits 29b2, 29b2,... In other words, the slit 29b2 formed in the valve body 29b is configured such that the pieces 29b3 are always in contact with each other without any gap and the passage of toner is prevented. The valve body 29b is made of a flexible material having flexibility and elasticity such as urethane. Further, since the slits 29b2, 29b2,... Are separated into a plurality of pieces 29b3, 29b3,..., Each piece can be deformed so as to be bent. The outer diameter of the valve body 29b is slightly larger than the inner diameter of the auger chamber 22a3. Therefore, normally, the outer periphery of the valve body 29b is in close contact with the inner surface of the auger chamber 22a3 without a gap, thereby closing the auger chamber 22a3. However, when the auger 27 is operated, the auger chamber 22a3 is opened by being pushed by the toner and deformed by flexibility, and when the auger 27 is stopped, a closed state is created even if it is restored by elasticity. That is, in the assembled state shown in FIG. 5A, the supply port 22a12 is opened in the auger storage portion 22a1 on the right side of the valve 29 in the drawing. The supply port 22a12 is for supplying toner to a developing unit (not shown). The replenishing port 22a12 is normally a valve body 29b of the valve 29 and is not in communication with the auger chamber 22a3. However, as the auger 27 rotates, the toner advances in the direction of the arrow A2, and the pieces 29b3, 29b3,... Let In FIG.6 (c), each dimension of the main body 29a and the valve body 29b in the said valve 29 is as follows, for example. The diameters of the main body 29a are d0 = 6 mm, d1 = 3 mm, and d2 = 5 mm. The diameters of the valve body 29a are D0 = 10.5 mm and D1 = 3 mm. In FIGS. 5 (a) and 6 (a), 37 is a felt and 38 is a fixing ring.
[0019]
5A, when the paddle 26 and the auger 27 are stopped, the space between the auger chamber 22a3 and the supply port 27a11 is closed by the valve body 29b. Therefore, the toner is not inadvertently sent to the developing unit (not shown).
[0020]
On the other hand, when the paddle 26 rotates, the toner in the toner chamber (hopper) 22a2 is conveyed in the direction of the arrow A1 in the figure and falls from the opening 22a11 to the auger chamber 22a3. Since the auger 27 is also rotating, the toner in the auger chamber 22a3 also advances in the direction of the arrow A2 in the figure. The toner hits the valve body 29b, pushes open each piece 29b3, 29b3,..., And falls from the supply port 22a11 to the developing unit (not shown).
[0021]
The replenishing port 22a11 is closed by a shutter 35 biased by a spring 36, as shown in FIG. However, in the mounted state of the cartridge of FIG. 6A in the system, as shown in FIG. 5A, the shutter 35 is slid against the urging force of the spring by a projection or the like in the system. The supply port 22a11 is configured to open. Conversely, when removed from the system, the shutter 35 closes the supply port 22a11 by the force of the spring 36. Since this mechanism is known, it will not be described in detail.
[0022]
In the cartridge 21 having the above-described configuration, as can be seen from FIG. 5A in particular, when the cartridge 21 is attached to one of the developing device units 12Y, 12M, and 12C, the supply port 22a12 is open. When the paddle 26 and the auger 27 are stopped, the valve element 29a closes the flow path. The paddle 26 and the auger 27 are rotated by the external force. The toner reaches the auger chamber 22a3 from the toner chamber 22a2 through the opening 22a4. The toner advances through the auger chamber 22a3 in the direction of arrow A2. The toner eventually hits the valve body 29b, passes through the valve 29 while pushing it to the right in the figure, and is supplied to the developing device from the supply port 29a12. When the paddle 26 and the auger 27 are stopped, the valve body 29a returns to the closed state shown in FIG. Therefore, even if the cartridge 21 rotates together with the revolver 12, the toner is not inadvertently replenished when the paddle 26 and the auger 27 are stopped.
[0023]
According to the embodiment of the present invention, a valve 29 (valve element 29b) is provided between an auger chamber in the toner cartridge and a replenishing port for replenishing toner to the developing device, and this valve element 29b is a so-called rotating auger. Only at the time of true replenishment, the toner is pushed open by the pressure of the toner itself that is pushed and moved by the auger 27. For this reason, the toner from the toner cartridge can be replenished to the developing device only at the time of true replenishment. Therefore, even if each toner cartridge rotates integrally with the revolver 13, it is possible to prevent the toner from being inadvertently supplied to the developing device.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, the toner in the toner cartridge can be properly supplied to the developing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a copier to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view of a toner cartridge according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view with a part of the cartridge of FIG. 2 removed.
FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 3 viewed from a different angle.
5 is a longitudinal sectional view and a right side view of the cartridge of FIG. 2. FIG.
6 is an exploded perspective view of the cartridge of FIG. 2, an enlarged view of the valve as a part thereof, and an exploded perspective view of the valve. FIG.
[Explanation of symbols]
13 Revolver 14 Photosensitive drum 21 Cartridge 22a3 Auger chamber (conveying chamber)
22a4 opening 22a11 supply port 26 paddle 27 auger 27b screw 29 valve 29a main body 29b valve body 29b2 slit

Claims

内部にトナーを収納するトナー室を有するケースと、
前記ケースに開口され、前記トナー室を外部に開放している、補給口と、
前記ケース内に形成され、前記トナー室と前記補給口とを連通する、トナー搬送路と、前記ケース内を前記トナー室と前記搬送路とに区画形成するオーガルーフと、前記トナー搬送路内に設けられ、回転することにより、内部のトナーを、前記補給口に向けて搬送するオーガと、
前記搬送路内のうちの、前記補給口の近傍にオーガに支持されて設けられた、円柱状の本体にリング状の弁体を挿嵌固定した弁であって、前記弁体を可撓性と弾性を有する材料で構成するとともに、前記弁体の外径を前記搬送路の内径よりも大きいものとして、前記弁体により、前記オーガの停止時においては前記搬送路を閉塞し、前記オーガの動作時にはこのオーガで搬送されるトナーの圧力によって前記弁体を変形させることにより前記搬送路を開放してこのトナーを前記補給口より外部に排出させると共に、前記オーガの停止後は前記弁体を自己の弾性により復元させて前記搬送路を再び閉塞するようにした、弁と、
を有することを特徴とするトナーカートリッジ。A case having a toner chamber for accommodating a toner to the inner part,
A replenishing port opened to the case and opening the toner chamber to the outside;
A toner conveying path formed in the case and communicating the toner chamber and the replenishing port ; an auger roof that forms the interior of the case into the toner chamber and the conveying path; and provided in the toner conveying path. An auger that, by rotating, conveys internal toner toward the replenishing port;
A valve that is supported by an auger in the vicinity of the replenishment port in the conveyance path and has a cylindrical valve body inserted and fixed therein, and the valve body is flexible. and thereby a material having elasticity, the outer diameter of the valve body as larger than the inner diameter of the conveying path by the valve body, at the time of stopping of the auger is closed the conveying path, the auger and opening the conveyance path by deforming the valve body by the pressure of the toner conveyed by the auger with discharging the toner to the outside from the supply port at the time of operation, after the stop of the auger is the valve body A valve which is restored by its own elasticity so as to close the conveyance path again ;
A toner cartridge comprising:

前記オーガは周囲に搬送用のスクリューを有し、回転によりこのスクリューが前記搬送路内のトナーを前記補給口に向けて搬送することを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。The toner cartridge of claim 1 wherein the auger has to have a screw for conveying the periphery, the screw by rotation, characterized in that for conveying the toner in the transport path to the supply port.

前記トナー室と前記搬送路とはそれらの間に形成された開口部を介して連通していることを特徴とする請求項２に記載のトナーカートリッジ。The toner cartridge according to claim 2, characterized in that the the front Symbol toner chamber the conveying path communicate with each other through an opening formed between them.

前記トナー室内には、トナーを前記開口部に向けて運ぶパドルが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。 The toner cartridge according to claim 3, wherein a paddle is provided in the toner chamber to convey the toner toward the opening.

前記弁体には、外周より中央に向けて、常時は塞がっている、放射状の複数のスリットが形成されていることを特徴とする請求項４に記載のトナーカートリッジ。 The toner cartridge according to claim 4, wherein the valve body is formed with a plurality of radial slits that are normally closed from the outer periphery toward the center.

感光体ドラムに描かれた潜像を、現像器ユニットにおけるトナーカートリッジ内のトナーによって現像するようにした画像形成装置であって、
前記トナーカートリッジは、
内部にトナーを収納するトナー室を有するケースと、
前記ケースに開口され、前記トナー室を外部に開放している、補給口と、
前記ケース内に形成され、前記トナー室と前記補給口とを連通する、トナー搬送路と、前記ケース内を前記トナー室と前記搬送路とに区画形成するオーガルーフと、前記トナー搬送路内に設けられ、回転することにより、内部のトナーを、前記補給口に向けて搬送するオーガと、
前記搬送路内のうちの、前記補給口の近傍にオーガに支持されて設けられた、円柱状の本体にリング状の弁体を挿嵌固定した弁であって、前記弁体を可撓性と弾性を有する材料で構成するとともに、前記弁体の外径を前記搬送路の内径よりも大きいものとして、前記弁体により、前記オーガの停止時においては前記搬送路を閉塞し、前記オーガの動作時にはこのオーガで搬送されるトナーの圧力によって前記弁体を変形させることにより前記搬送路を開放してこのトナーを前記補給口より外部に排出させると共に、前記オーガの停止後は前記弁体を自己の弾性により復元させて前記搬送路を再び閉塞するようにした、弁と、
を備えていることを特徴とする、画像形成装置。An image forming apparatus that develops a latent image drawn on a photosensitive drum with toner in a toner cartridge in a developing unit,
The toner cartridge is
A case having a toner chamber for accommodating a toner to the inner part,
A replenishing port opened to the case and opening the toner chamber to the outside;
A toner conveying path formed in the case and communicating the toner chamber and the replenishing port ; an auger roof that forms the interior of the case into the toner chamber and the conveying path; and provided in the toner conveying path. An auger that, by rotating, conveys internal toner toward the replenishing port;
A valve that is supported by an auger in the vicinity of the replenishment port in the conveyance path and has a cylindrical valve body inserted and fixed therein, and the valve body is flexible. and thereby a material having elasticity, the outer diameter of the valve body as larger than the inner diameter of the conveying path by the valve body, at the time of stopping of the auger is closed the conveying path, the auger and opening the conveyance path by deforming the valve body by the pressure of the toner conveyed by the auger with discharging the toner to the outside from the supply port at the time of operation, after the stop of the auger is the valve body A valve which is restored by its own elasticity so as to close the conveyance path again ;
An image forming apparatus comprising:

前記画像形成装置は異なる色の複数のカートリッジを有し、これらのカートリッジは回転可能なリボルバーに放射状に取り付けられ、前記リボルバーの回転によりそれぞれの色の前記カートリッジが前記感光体ドラムに対向して、各色のトナーによる現像が可能とされた請求項６に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus has a plurality of cartridges of different colors, and these cartridges are radially attached to a rotatable revolver, and the cartridges of the respective colors are opposed to the photosensitive drum by rotation of the revolver, The image forming apparatus according to claim 6, wherein development with each color toner is possible.

前記オーガは周囲に搬送用のスクリューを有し、回転によりこのスクリューが前記搬送路内のトナーを前記補給口に向けて搬送することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。The auger has a screw for conveying the surroundings, the image forming apparatus according to claim 6 or 7 the screw by rotation, characterized in that for conveying the toner in the transport path to the supply port.

前記トナー室と前記搬送路とはそれらの間に形成された開口部を介して連通していることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 8, characterized in that the the front Symbol toner chamber the conveying path communicate with each other through an opening formed between them.

前記トナー室内には、トナーを前記開口部に向けて運ぶパドルが設けられていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9, wherein a paddle that conveys toner toward the opening is provided in the toner chamber.

前記弁体には、外周より中央に向けて、常時は塞がっている、放射状の複数のスリットが形成されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9, wherein the valve body includes a plurality of radial slits that are normally closed from the outer periphery toward the center.