JP2006039490A - トナー補給装置、現像装置、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 現像装置56、57にトナーを補給するトナー補給装置であって、トナー容器1からトナーを排出するトナー排出手段と、トナー容器1から排出されたトナーを貯留するトナー貯留部7と、トナー貯留部7に貯留されたトナーを吸引して現像装置56、57に供給するモーノポンプ30と、トナー貯留部7に貯留されたトナーの量を検知する検知手段と、を備える。そして、検知手段の検知結果に基いて、トナー容器1からトナーを排出するトナー排出手段の駆動と、トナー貯留部7からトナーを吸引するモーノポンプ30の駆動と、を制御する。
【選択図】 図2
Description
そして、1つのトナーボトルが空(トナーエンド)になると、他のトナーボトルからのトナーの排出が開始される。こうして、大容量のトナーによる稼働率の高い画像形成が可能になる。
特許文献1等の大容量のトナー補給装置に、特許文献2等のモーノポンプを搭載した場合、モーノポンプは現像装置の近傍に設置されて、モーノポンプの吸引口とトナー貯留部とをフレキシブルなチューブで接続することになる。
トナーボトルから排出されたトナーは、一旦トナー貯留部に貯留される。トナー貯留部に貯留されたトナーは、モーノポンプによって吸引されて、チューブを介してモーノポンプまで搬送される。そして、モーノポンプから現像装置にトナーが補給される。
このような構成によって、レイアウトの自由度が高く、比較的低廉で、大容量のトナーを収容して稼働率が高い画像形成装置となる。
図1〜図5にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、本実施の形態1における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、50は画像形成装置としてのデジタル複写機、51はセットされた原稿Dを原稿読込部52に搬送する原稿搬送部、52は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、53は原稿読込部52で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム54上に照射する露光部、54は像担持体としての感光体ドラム、55は感光体ドラム54上を帯電する帯電部、56は感光体ドラム54上に形成された静電潜像を現像する現像装置、57は現像装置56の上部に設置されたトナーホッパ(トナー収容部)、58は感光体ドラム54上に形成されたトナー像を被転写材Pに転写する転写部、59は感光体ドラム54上の未転写トナーを回収するクリーニング部、61〜63は転写紙等の被転写材Pが収納された給紙部、64は被転写材P上の未定着トナーを定着する定着部、90はクリーニング部59や転写部58で回収された廃トナーを収納する廃トナーボトル、100は複数のトナーボトル1が設置されたトナー補給装置のトナーバンク、を示す。
まず、原稿Dは、原稿搬送部51の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部52上を通過する。このとき、原稿読込部52では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部52で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部53(書込部)に送信される。そして、露光部53からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、感光体ドラム54上に向けて発せられる。
詳しくは、現像装置56内のトナーは、トナーホッパ57から供給されたトナーとともに、撹拌ローラによってキャリアと混合される。そして、摩擦帯電したトナーは、キャリアとともに現像ローラ上に供給される。その後、現像ローラ上に担持されたトナーは、ドクターブレードの位置を通過した後に、感光体ドラム54との対向位置に達する。そして、その対向位置で、トナーは、感光体ドラム54表面に形成された静電潜像に付着する。
さらに、トナーホッパ57内のトナーは、トナーバンク100やモーノポンプ等からなるトナー補給装置から適宜に補給されるものである。このトナー補給装置については、後で詳しく説明する。
その後、クリーニング部59を通過した感光体ドラム54表面は、不図示の除電部に達する。そして、ここで感光体ドラム54表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。
まず、複写機1の複数の給紙部61、62、63のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、上段の給紙部61が選択されたものとする。)。
そして、給紙部61に収納された被転写材Pの1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。
そして、転写工程後の被転写材Pは、転写部58の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部64に達する。そして、この位置で、被転写材P上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の被転写材Pは、出力画像として複写機1から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
図2に示すように、トナー補給装置は、トナーバンク100、チューブ20、モーノポンプ30等で構成される。トナー補給装置は、現像装置56に接続されている。詳しくは、トナー補給装置のモーノポンプ30が、現像装置56のトナーホッパ57に接続されている。
図3に示すように、トナーバンク100は、2つのトナーボトル1、2つのボトル設置部12、キャップ開閉機構3、トナー排出手段としてのボトル駆動部11、ケーシング2、トナー貯留部7、検知手段としてのセンサ4、清掃部材5(掻き取り部材)、撹拌部材6、等で構成される。なお、図示は省略するが、キャップ開閉機構3及びボトル駆動部11は、2つのトナーボトル1に対してそれぞれ設置されるものである。
詳しくは、ラックと一体化されてキャップ1bを保持するチャックが、ステッピングモータに連結されたピニオンの回転によって、図中の矢印方向に移動する。これにより、トナーボトル1の開口部1aは開放される。
ここで、トナー貯留部7の側部には、貯留されるトナーの上面位置を検知するセンサ4(トナーエンドセンサ)が設置されている。そして、通常時(トナーボトル1内にトナーが充分ある状態である。)において、センサ4がトナーを検出した場合には、ボトル駆動部11を停止してトナーボトル1からのトナー排出を休止する。これに対して、センサ4がトナーを検出しなかった場合には、ボトル駆動部11を稼働してトナーボトル1からのトナー排出をおこなう。こうして、トナー貯留部7におけるトナー量を常に一定に維持することができる。
チューブ20は、親トナー性の低いフレキシブルなゴム材料からなり、一端がトナー貯留部に接続され、他端がモーノポンプ30の吸引口31に接続されている。
モーノポンプ30は、ロータ32、ステータ33、吸引口31、ロータ駆動軸34、駆動ギア35、クラッチ36等で構成される。ロータ32は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじれたように形成されている。ロータ32の一端は、ロータ駆動軸34、駆動ギア35を介して、クラッチ36に回転自在に連結されている。ステータ33は、ゴム材料からなり、その穴部が長円形の断面が螺旋状にねじれたように形成されている。ステータ33の穴部には、ロータ32が挿着されている。
トナーホッパ57内には搬送スクリュ58が設置されていて、トナーホッパ57内に補給されたトナーは現像装置56の補給口まで搬送される。そして、補給口から補給されたトナーは、現像装置56内にて2成分現像剤と混合・撹拌される。
現像ローラ56aは、図4中の矢印方向に回転している。現像装置56内の現像剤は、第1搬送スクリュ56b及び第2搬送スクリュ56cの矢印方向の回転によって、トナーホッパ57から補給口を介して補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図4の紙面垂直方向の循環である。)。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ56a上に担持される。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム54表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ56aに印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーが潜像に付着する。
なお、上述したように、トナー滞留部7におけるトナーの上面位置がセンサ4の検知面を上回った場合には、オーバーフローを抑止するために、ボトル駆動部11の駆動が停止される。
図5に示すように、コピーが開始されると(ステップS1)、まず、センサ4によってトナー貯留部7内に所定量のトナーがあるかが判断させる(ステップS2)。
これに対して、ステップS6で、ボトル駆動部11の駆動累積回数が10回を超えていると判断された場合には、トナー貯留部7内に所定量のトナーがない状態(トナーエンド)として(ステップS7)、モーノポンプ30の駆動を停止する(ステップS8)。これと同時に、ボトル駆動部11によるトナーボトル1の回転駆動を停止してキャップ1bを開口部1aに挿入する。
また、ステップS2で、トナー貯留部7内に所定量のトナーがあると判断された場合には、トナーエンドの状態ではないものとして、ボトル駆動部11の駆動累積回数がリセットされる(ステップS3)。
図6にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図6は、本実施の形態2における画像形成装置に設置されるトナー補給装置の制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態1の図5に相当する図である。本実施の形態2は、トナーエンドに至る直前の制御が、前記実施の形態1のものとは相違する。
図6に示すように、コピーが開始されると(ステップS11)、まず、センサ4によってトナー貯留部7内に所定量のトナーがあるかが判断させる(ステップS12)。
これに対して、ステップS17で、ボトル駆動部11の駆動累積回数が3回を超えていると判断された場合には、トナー貯留部7内のトナーが少ない状態(トナーニアエンド)として、モーノポンプ30の駆動を一旦停止する(ステップS18)。
これに対して、ボトル駆動部11の駆動累積回数が10回を超えていると判断された場合には、トナー貯留部7内のトナーがない状態(トナーエンド)として、トナーボトル1の回転駆動を停止してキャップ1bを開口部1aに挿入する(ステップS20)。
2 ケーシング、 3 キャップ開閉機構、
4 センサ(検知手段)、 5 清掃部材、 6 撹拌部材、
7 トナー貯留部、 11 ボトル駆動部(トナー排出手段)、
12 ボトル設置部、 20 チューブ、
30 モーノポンプ、 31 吸引口、 32 ロータ、 33 ステータ、
34 ロータ駆動軸、 35 駆動ギア、 36 クラッチ、
50 画像形成装置、 54 感光体ドラム(像担持体)、
56 現像装置、 57 トナーホッパ(トナー収容部)、
100 トナーバンク。
Claims (16)
- 現像装置にトナーを補給するトナー補給装置であって、
トナー容器からトナーを排出するトナー排出手段と、
前記トナー容器から排出されたトナーを貯留するトナー貯留部と、
前記トナー貯留部に貯留されたトナーを吸引して前記現像装置に供給するモーノポンプと、
前記トナー貯留部に貯留されたトナーの量を検知する検知手段と、を備え、
前記検知手段の検知結果に基いて、前記トナー容器からトナーを排出する前記トナー排出手段の駆動と、前記トナー貯留部からトナーを吸引する前記モーノポンプの駆動と、を制御することを特徴とするトナー補給装置。 - 前記トナー排出手段の駆動によって前記トナー容器から排出される単位時間当たりのトナー排出量が、前記モーノポンプの駆動によって前記トナー貯留部から吸引される単位時間当たりのトナー吸引量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする請求項1に記載のトナー補給装置。
- 前記検知手段によって前記トナー貯留部に貯留されたトナーが所定量以下になるのが検知されたときに、前記トナー排出手段の駆動をおこなうように制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトナー補給装置。
- 前記トナー排出手段の駆動をおこなっても前記検知手段によって前記トナーが所定量以下になるのが検知される状態が所定回数連続した場合に、前記モーノポンプの駆動停止をおこなうことを特徴とする請求項3に記載のトナー補給装置。
- 前記モーノポンプの駆動停止は、前記トナー容器が交換されるまでおこなわれることを特徴とする請求項4に記載のトナー補給装置。
- 前記モーノポンプの駆動停止は、前記検知手段によって前記トナーが所定量以上になるのを検知したときに解除されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のトナー補給装置。
- 前記トナー排出手段の駆動をおこなっても前記検知手段によって前記トナーが所定量以下になるのが検知される状態が所定回数連続した場合に、前記トナー容器が交換されるまで前記トナー排出手段の駆動を停止することを特徴とする請求項3〜請求項6のいずれかに記載のトナー補給装置。
- 前記検知手段によって前記トナー貯留部に貯留されたトナーが所定量以上になるのが検知されたときに、前記トナー排出手段の駆動を停止することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のトナー補給装置。
- 前記検知手段は、前記トナー貯留部に貯留されたトナーの上面位置を検知するセンサであることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のトナー補給装置。
- 前記センサの検知面を清掃する清掃手段を備えたことを特徴とする請求項9に記載のトナー補給装置。
- 前記トナー貯留部は、貯留したトナーを撹拌する撹拌部材を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のトナー補給装置。
- 前記トナー容器は、内周面に螺旋状の突起を有するトナーボトルであって、
前記トナー排出手段は、前記トナーボトルを所定方向に回転駆動して当該トナーボトル内のトナーを排出することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載のトナー補給装置。 - 前記トナーは、体積平均粒径が5〜10μmであって5μm以下のトナー粒子が60〜80個数%となるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載のトナー補給装置。
- 像担持体上に形成される潜像を現像して当該像担持体上にトナー像を形成する現像装置であって、
請求項1〜請求項13のいずれかに記載のトナー補給装置に接続されることを特徴とする現像装置。 - 前記トナー補給装置の前記モーノポンプに接続されるとともにトナーを収容するトナー収容部を備えたことを特徴とする請求項14に記載の現像装置。
- 請求項1〜請求項13のいずれかに記載のトナー補給装置と前記現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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JP2011090271A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Ricoh Co Ltd | 現像剤搬送装置、画像形成装置、現像剤搬送方法、現像剤搬送プログラム及び記録媒体 |
Citations (3)
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JP2000132031A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2002062695A (ja) * | 2000-08-14 | 2002-02-28 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2002123145A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-04-26 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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