JP2008287043A - トナー搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トナー搬送経路内でトナー詰まりが生じるのを抑制し、トナー搬送を良好に行うことができるトナー搬送装置、及び、そのトナー搬送装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明においては、作動装置180によってトナー崩し部材170を動かし、トナー搬送経路内で凝集・固着したトナーにトナー崩し部材170を接触させることで、上記トナーを崩すことができる。これにより、サブタンク110から現像ホッパ140へトナーを搬送するときに粉体ポンプ130によって発生させる気流で、トナー崩し部材170により崩されたトナーをトナー搬送経路内から排出することが可能となる。よって、トナー搬送経路内でトナー詰まりが生じるのを抑制することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明においては、作動装置180によってトナー崩し部材170を動かし、トナー搬送経路内で凝集・固着したトナーにトナー崩し部材170を接触させることで、上記トナーを崩すことができる。これにより、サブタンク110から現像ホッパ140へトナーを搬送するときに粉体ポンプ130によって発生させる気流で、トナー崩し部材170により崩されたトナーをトナー搬送経路内から排出することが可能となる。よって、トナー搬送経路内でトナー詰まりが生じるのを抑制することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、トナーを用いて画像形成を行うプリンタ、複写機及びファクシミリなどの画像形成装置に設けられるトナー搬送装置、及び、そのトナー搬送装置を備える画像形成装置に関するものである。
このような画像形成装置においては、トナーを主成分とする現像剤を用いた現像装置により像担持体上に形成した潜像の現像が行われるが、潜像を現像することにより現像剤中のトナーが消費されるため現像装置内の現像剤にトナー補給を行う必要がある。そのため、装置本体内に設けられたトナー収容部から現像装置にトナーを搬送して、現像装置内の現像剤にトナー補給が行われる。
また、上記画像形成装置においては、像担持体上に形成したトナー像を転写材に転写した後、像担持体上に残留した転写残トナーを回収するクリーニング装置が設けられている。このクリーニング装置で回収したトナーは、廃トナー回収部に搬送されて収納されたり、資源の再利用という観点から現像装置に搬送し再利用されたりする。
このように、トナー補給部から現像装置へトナーを搬送するときや、クリーニング装置で回収した回収トナーを廃トナー回収部乃至現像装置へ搬送するときなどに用いられるトナー搬送手段としては、トナー搬送経路内で気流によりトナーを搬送するトナー搬送装置などがある(特許文献1など)。
このように気流によってトナーを搬送するトナー搬送装置の一例を図21に示す。図21に示したトナー搬送装置は、トナー収容部210から現像装置に設けられた現像ホッパ240にトナーを搬送するものである。このトナー搬送装置においては、管状のトナー搬送経路を形成するチューブ220内に粉体ポンプ230によって図中矢印方向に気流を発生させる。そして、搬送コイル251によって搬送され収容部210に収容された新規トナーまたは回収トナーを、図22に示すように気流に乗せてトナー収容部210から現像ホッパ240に搬送する。
このように気流によってトナーを搬送するトナー搬送装置の一例を図21に示す。図21に示したトナー搬送装置は、トナー収容部210から現像装置に設けられた現像ホッパ240にトナーを搬送するものである。このトナー搬送装置においては、管状のトナー搬送経路を形成するチューブ220内に粉体ポンプ230によって図中矢印方向に気流を発生させる。そして、搬送コイル251によって搬送され収容部210に収容された新規トナーまたは回収トナーを、図22に示すように気流に乗せてトナー収容部210から現像ホッパ240に搬送する。
このようなトナー搬送装置において、チューブ220の内壁にある微小な凹凸部にトナーが付着して、トナー搬送動作終了後にチューブ220内にトナーが残る場合がある。この場合、チューブ220内に残留したトナーは、その後、図23に示すように画像形成動作等により生じる振動によって振り落とされチューブ220内に堆積する。このようにチューブ220内で堆積しただけのトナーは、次回のトナー搬送時の気流によってチューブ220内から搬送することができる。しかしながら、画像形成装置本体内の温度や湿度などの環境変動によって堆積したトナーが図24に示すようにチューブ220の内壁に凝集・固着してしまうと、トナー搬送時の気流によって搬送できなくなる。そのため、チューブ220内でトナーが詰まりトナー搬送不良が生じるといった問題が生じる。特に、チューブ220がU字状等に屈曲して高低差を有している場合には、重力や振動などによって振り落ちたトナーが屈曲部に堆積し易く、この屈曲部でトナーが凝集・固着しトナー詰まりがより生じ易くなる。
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー搬送経路内でトナー詰まりが生じるのを抑制し、トナー搬送を良好に行うことができるトナー搬送装置、及び、そのトナー搬送装置を備えた画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、トナーを収容する第1のトナー収容部及び第2のトナー収容部と、該第1のトナー収容部と該第2のトナー収容部との間で搬送されるトナーが通るトナー搬送経路と、該トナー搬送経路に気流を発生させる気流発生手段とを備え、該第1のトナー収容部に収容されたトナーを気流によって該第2のトナー収容部へ搬送するトナー搬送装置において、該トナー搬送経路内に設けられた、該トナー搬送経路内で凝集・固着したトナーを崩すトナー崩し部材と、該トナー崩し部材を作動させるトナー崩し部材作動手段とを備える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のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材は、線状部材である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のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材に1つ以上の円錐状部材を設けており、該円錐状部材の頂点から底面へ向かう方向とトナー搬送経路内におけるトナー搬送方向とが同じである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2のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材を螺旋形状にし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1、2、3または4のトナー搬送装置において、上記第2のトナー収容部のトナー量を検知するトナー量検知手段を備えており、上記第1のトナー収容部から該第2のトナー収容部にトナーを供給した後、該トナー量検知手段の検知結果が所定のトナー量を満たしていない場合にのみ、該トナー崩し部材作動手段が該トナー崩し部材を作動させるように構成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5のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材作動手段は、上記気流発生手段が発生させる気流によってトナー搬送が行われている最中に、上記トナー崩し部材を作動させることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、像担持体と、該像担持体上の潜像をトナーで現像しトナー像を形成する現像手段と該像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、転写後の該像担持体に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、新規トナーを収納するトナー補給部から該現像手段へトナーを搬送する第1のトナー搬送手段、該クリーニング手段から該現像手段へ回収トナーを搬送する第2のトナー搬送手段、及び、該クリーニング手段から廃トナー回収部へ回収トナーを搬送する第3のトナー搬送手段、の少なくとも1つのトナー搬送手段として、請求項1、2、3、4、5または6のトナー搬送装置を用いる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のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材は、線状部材である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のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材に1つ以上の円錐状部材を設けており、該円錐状部材の頂点から底面へ向かう方向とトナー搬送経路内におけるトナー搬送方向とが同じである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2のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材を螺旋形状にし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1、2、3または4のトナー搬送装置において、上記第2のトナー収容部のトナー量を検知するトナー量検知手段を備えており、上記第1のトナー収容部から該第2のトナー収容部にトナーを供給した後、該トナー量検知手段の検知結果が所定のトナー量を満たしていない場合にのみ、該トナー崩し部材作動手段が該トナー崩し部材を作動させるように構成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5のトナー搬送装置において、上記トナー崩し部材作動手段は、上記気流発生手段が発生させる気流によってトナー搬送が行われている最中に、上記トナー崩し部材を作動させることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、像担持体と、該像担持体上の潜像をトナーで現像しトナー像を形成する現像手段と該像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、転写後の該像担持体に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、新規トナーを収納するトナー補給部から該現像手段へトナーを搬送する第1のトナー搬送手段、該クリーニング手段から該現像手段へ回収トナーを搬送する第2のトナー搬送手段、及び、該クリーニング手段から廃トナー回収部へ回収トナーを搬送する第3のトナー搬送手段、の少なくとも1つのトナー搬送手段として、請求項1、2、3、4、5または6のトナー搬送装置を用いることを特徴とするものである。
本発明においては、トナー崩し部材作動手段によってトナー崩し部材を動かし、トナー搬送経路内で凝集・固着したトナーにトナー崩し部材を接触させることで、上記トナーを崩すことができる。これにより、第1のトナー収容部から第2のトナー収容部へトナーを搬送するときに気流発生手段によって発生させる気流で、トナー崩し部材により崩されたトナーをトナー搬送経路内から排出することが可能となる。よって、トナー搬送経路内でトナー詰まりが生じるのを抑制することができる。
以上、本発明によれば、トナー搬送経路内でトナー詰まりが生じるのを抑制し、トナー搬送を良好に行うことができるという優れた効果がある。
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式の複写機(以下、単に複写機という)に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図2は、この複写機の要部を示す概略構成図である。図において、この複写機は、原稿読取部1と、原稿自動供給部2と、プリンタ部3と、給紙部4とを備えている。
まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図2は、この複写機の要部を示す概略構成図である。図において、この複写機は、原稿読取部1と、原稿自動供給部2と、プリンタ部3と、給紙部4とを備えている。
上記原稿自動供給部2は、その上面に載置された図示しない原稿を後述のコンタクトガラス5上に自動で供給する。
上記原稿読取部1は、図示しない原稿の画像を読み取るためのものである。ユーザーの手作業により、原稿読取部1の上部に固設されたコンタクトガラス5上に原稿が置かれた状態で、図示しないスタートスイッチが操作されると、原稿読取部1による原稿読取が直ちに開始される。また、上記原稿自動供給部2上に原稿が置かれた状態でスタートスイッチが操作されると、その原稿がコンタクトガラス5上に自動給紙された後、原稿読取部1による原稿読取が開始される。読取開始により、コンタクトガラス5上に置かれた原稿は図中右方向へ移動する光源6によって光照明される。原稿からの反射光像は、第1ミラー7、第2ミラー8で順次反射する。そして、結像レンズ9を経た後、反射光像を読み取るためのCCD等からなるイメージセンサ10に検知されて画像情報が読み取られる。
上記原稿読取部1は、図示しない原稿の画像を読み取るためのものである。ユーザーの手作業により、原稿読取部1の上部に固設されたコンタクトガラス5上に原稿が置かれた状態で、図示しないスタートスイッチが操作されると、原稿読取部1による原稿読取が直ちに開始される。また、上記原稿自動供給部2上に原稿が置かれた状態でスタートスイッチが操作されると、その原稿がコンタクトガラス5上に自動給紙された後、原稿読取部1による原稿読取が開始される。読取開始により、コンタクトガラス5上に置かれた原稿は図中右方向へ移動する光源6によって光照明される。原稿からの反射光像は、第1ミラー7、第2ミラー8で順次反射する。そして、結像レンズ9を経た後、反射光像を読み取るためのCCD等からなるイメージセンサ10に検知されて画像情報が読み取られる。
上記プリンタ部3は、被画像形成体としての転写紙P上に画像としてのトナー像を形成するためのもので、光書込ユニット11やドラム状感光体12を備えている。また、潜像担持体たるドラム状感光体12の周囲に、帯電装置13、現像手段たる現像器40、転写搬送ユニット14、ドラムクリーニング装置15、除電器16などを備えている。更には、定着装置17、反転排紙ユニット18、レジストローラ対19なども備えている。上記スタートスイッチが操作されると、図示しない駆動手段によるドラム状感光体12の回転駆動が開始される。
上記光書込ユニット11は、原稿読取部1で読み取られた画像信号に基づいてレーザ光Lを光変調して、潜像担持体としてのドラム状感光体12を露光する。具体的には、レーザダイオード等からなる光源20からレーザ光Lを発する。このレーザ光Lは、ポリゴンモータ21によって回転駆動される回転多面鏡22上で主走査方向(ドラム状感光体12の軸線方向)に偏向せしめられながら、fθレンズなどからなる走査結像用のレンズ系23を通る。そして、ミラー24、レンズ25を経て、回転駆動されているドラム状感光体12上に到達してその表面に静電潜像を走査する。
上記転写搬送ユニット14は、転写搬送ベルトを複数の張架ローラによってテンション張架しながら無端移動せしめながら、ドラム状感光体12の周面に当接させて転写ニップを形成している。また、転写ニップにおける転写搬送ベルト裏面(フープ内周面)に図示しない転写バイアスローラを当接させている。この転写バイアスローラには図示しない電源によって転写バイアスが印加されており、この印加によって転写ニップに転写電界が形成される。
上記光書込ユニット11による露光でドラム状感光体12上に形成された静電潜像は、現像器40によって現像されてトナー像となった後、上記転写ニップに進入する。一方、上記レジストローラ対19は、上記スタートスイッチの操作に基づいて後述の給紙部4から送られてくる転写紙Pをローラ間に挟み込む。そして、転写紙Pを転写ニップにてドラム状感光体12上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで送り出す。この送り出しにより、転写ニップではドラム状感光体12上のトナー像が転写紙Pに密着せしめられる。そして、転写電界やニップ圧の影響を受けて、ドラム表面から転写紙表面に転写される。転写ニップを通過した転写紙Pは、転写搬送ユニット14の転写搬送ベルトによって定着装置17内に送られる。定着装置17は、送られてきた転写紙Pを加熱ローラ17aと加圧ローラ17bとの間に挟み込む。そして、熱や圧力の影響によってトナー像を転写紙P上に定着せしめながら、反転排紙ユニット18に向けて排紙する。
上記反転排紙ユニット18は、送られてきた転写紙Pを排出路18aに通して機外の図示しない排紙トレイに排紙する。但し、両面コピーモードがユーザーによって選択されている場合には、転写紙Pを反転部18bに通して裏表反転させた後、上記レジストローラ対19に向けて搬送する。これにより、その転写紙Pはレジストローラ対19から上記転写ニップに向けて再び送られ、先にトナー像が転写された面とは反対側の面に、新たなトナー像が転写される。
上記ドラムクリーニング装置15は、上記転写ニップを通過した後のドラム状感光体12表面に付着している転写残トナーをクリーニングして、トナー収容器たる図示しない回収タンクに収容する。クリーニング後のドラム状感光体12表面は、上記除電器16によって除電された後、上記帯電装置13によって一様帯電せしめられて次の画像形成に備える。
上記給紙部4は、多段配設された3つの給紙カセット26,27,28を備えており、それぞれに複数枚の転写紙Pを収容している。また、複数組の搬送ローラ対32を有する給紙路33も備えている。給紙カセット26,27,28は、内部に収容している転写紙Pの最上紙に給紙ローラ26a,27a,28aを押し当てており、その回転駆動によって最上紙を給紙路33に向けて送り出す。上記スタートスイッチが操作されると、何れか1つの給紙カセットから給紙路33に転写紙が送り出されるのである。給紙路33は、受け取った転写紙Pを複数組の搬送ローラ対32によってプリンタ部のレジストローラ19に向けて給紙する。
ドラム状感光体12の側方に配設された現像器40には、これにトナーを搬送供給するトナー搬送装置50が装着されている。トナー搬送装置50は、トナーバンク100に収容された2つのトナーボトル102a、102b内のトナーをサブタンク110内に一端溜めて、サブタンク110内のトナーを粉体ポンプ130で管状のトナー搬送経路を形成する搬送チューブ120を介して現像器40へトナーを供給している。なお、トナー搬送装置50の詳細については、後述する。
また、現像器40内には、トナーと磁性キャリアとを含有する図示しない二成分現像剤が収容されている。上記トナー搬送装置50によって現像器40内に補給されたトナーは、内部の二成分現像剤と混合攪拌されて現像に使用される。現像器40の底面には、図示しないTセンサが配設されている。このTセンサは、現像器40内の二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Tセンサは二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。上記制御部は、Tセンサからの出力信号を、所定の目標値に近づけるようにトナー搬送装置50を適宜動作させることで、現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度を回復させる。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングでドラム状感光体12上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサ(以下、Pセンサという)からの出力などによって把握される。
また、現像器40内には、トナーと磁性キャリアとを含有する図示しない二成分現像剤が収容されている。上記トナー搬送装置50によって現像器40内に補給されたトナーは、内部の二成分現像剤と混合攪拌されて現像に使用される。現像器40の底面には、図示しないTセンサが配設されている。このTセンサは、現像器40内の二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Tセンサは二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。上記制御部は、Tセンサからの出力信号を、所定の目標値に近づけるようにトナー搬送装置50を適宜動作させることで、現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度を回復させる。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングでドラム状感光体12上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサ(以下、Pセンサという)からの出力などによって把握される。
上記転写ニップを通過したドラム状感光体12の表面には、転写紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置15によって掻き取られて回収タンク90に回収される。
次に、トナー搬送装置50について、詳細に説明する。図3は、トナー搬送装置50の概略構成図であり、図4は、トナー搬送装置50の複写機内の配置構成図である。図に示すように、トナー搬送装置50は、粉体ポンプ130、第2トナー貯留部たるサブタンク110、第1トナー貯留部たるトナーバンクケース101を有している。粉体ポンプ130とサブタンク110とは、搬送チューブ120で接続されており、サブタンク110とトナーバンクケース101とは、搬送管150で接続されている。
搬送管150の一端は、トナーバンクケース101の底部側面に接続されており、他端は、サブタンク110の上部側面に接続されており、トナーバンクケース101からサブタンク110に向かってほぼ直線上に延びている。搬送管150内には、供給手段たる搬送コイル151が設けられており、この搬送コイル151を図示しない搬送コイル駆動モータによって回転せしめることで、トナーバンクケース101内のトナーをサブタンク110へ搬送する。
搬送チューブ120は、フレキシブルな材質で構成されており、搬送チューブ120の一端は、サブタンク110の底部側面に接続されており、他端は、粉体ポンプ130の吸引口に接続されている。搬送チューブ120は、サブタンク110と装置側面との間の僅かな隙間に配置されており、サブタンク110との接続部分近傍および粉体ポンプ130との接続部分近傍が湾曲している。
サブタンク110内には、サブタンク110内に溜まったトナーを攪拌するための攪拌手段たるサブタンク用攪拌アジテータ113が設けられている。サブタンク用攪拌アジテータ113は、図5に示すように、回転軸113aと、この回転軸113aから延びる突状部に固定される攪拌部材113bとで構成されている。攪拌部材113bは、樹脂性のフィルムなど変形可能な薄板状の部材で構成されており、開口部を有している。また、サブタンク110内のトナー量を検知するトナー貯留部内トナー量検知手段たるサブタンク用トナー量検知センサ112を有している。サブタンク用トナー量検知センサ112は、搬送チューブ120との接続部110aよりも上方、かつ、搬送管150との接続部110bよりも下方に配置されている。搬送チューブ120との接続部110aよりも上方に配置することで、サブタンク用トナー量検知センサ112がトナーありを検知したとき、搬送チューブ120との接続部110aをトナーで覆うことができる。よって、粉体ポンプ130でサブタンク110内のトナーを吸引するときに、空気をトナーとともに吸引してしまうことがなくなり、搬送効率の低下を抑制することができる。また、搬送管150との接続部110bよりも上方にトナーを溜めると、サブタンク110内に貯留させるトナー量が多くなりすぎて、サブタンク用攪拌アジテータ113を回転駆動させるのに大きな駆動トルクが必要となってくる。このため、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータが大型化してしまうなどの不具合が生じてしまう。また、このトナー量検知センサ112の表面を清掃するサブタンク用センサ面清掃部材111が設けられている。サブタンク用センサ面清掃部材111は、図6に示すように、回転軸111aと、この回転軸に取り付けられた線材で形成した掻き取り部材111bとからなっている。
次に、粉体ポンプ130について、図3および図7に基づき説明する。なお、図7は、粉体ポンプ130の分解図である。粉体ポンプ130は、サブタンク110内のトナーを吸引して、現像器40の現像ホッパ140へトナーを供給するものである。粉体ポンプ130としては、回転容積式の1軸偏心ネジポンプ(モーノポンプ)を用いている。回転容積式の1軸偏心ネジポンプ(モーノポンプ)は、エアーポンプ式のように空気と共に粉体を搬送するものではない。そのため、サブタンク110や粉体ポンプ130に大掛かりな圧抜き手段を設ける必要がなく、装置をコンパクト化することができる。また、吸引/吐出力が強いため、トナーが詰まりにくく、経時にわたり安定したトナー搬送性を維持することができる。
粉体ポンプ(モーノポンプ)130は、二条螺旋の雌ねじ状の形状の貫通孔を有するゴム等の弾性体からなるステータ132と、1軸偏心スクリュー部134aが設けられたロータ134とを有している。ロータ134のスクリュー部134aは、回転可能にステータ132の貫通孔に挿入されている。トナーや1軸偏心スクリュー部134aとの摩擦により摩耗しないようにステータ132の貫通孔の内周面には、ニッケルメッキが施されている。上記ステータ132は、キャップ131の内周面と嵌合している。キャップ131の図中左側には吸引口131aが設けられており、この吸引口131aに搬送チューブ120が接続されている。ロータ134は、スクリュー部134aの図中右側端部にジョイント部134bを有している。図7に示すように、このジョイント部134bの軸端部にスプリングピン134eによって回転軸134dが取り付けられている。ロータ134の回転軸134dの図中右側端部には、軸受133、クラッチ136が取り付けられる。クラッチ136には、図示しない粉体ポンプ駆動モータに接続されており、ロータ134を回転駆動させる。キャップ131のトナー排出側端部には、ケース135が取り付けられる。ケース135は、図7に示すように、上面と奥側側面とが形成された上ケース135aと手前側側面が形成された下ケース135bとからなっている。上ケース135aの左側端部と下ケース135bの左側端部とをそれぞれキャップ131のトナー排出側端部に当接させ、上ケース135aの右側端部と下ケース135bの右側端部とをそれぞれ軸受133に当接させて、上ケース135aと下ケース135bとを合わせる。上ケース135aと下ケース135bとが合った状態で、カバー部材136で上ケース135aと下ケース135bとを狭持して固定する。ケース135の下面には、開口部が設けられており、この開口部が現像器用ホッパ140の開口部に取り付けられる。
図8は、ロータ134のスクリュー部134aとステータ132との各断面を示している。図に示すように、スクリュー部134aは、所定のひねり角をもち、その断面形状は、真円となっている。一方、ステータ132の貫通孔は断面が長円状で、少なくと両側面が1軸偏心スクリュー133と密着している。図示しない粉体ポンプ駆動モータによりロータ134が図中反時計周りに回転すると、スクリュー部134aが、ステータ内を図中反時計周りに偏心回転(自転)する。また、ロータ134が図中反時計周りに回転すると、スクリュー部133の外径の中心Aが、ステータ132の軸中心Bに対してロータ134の回転方向と反対方向へ回転する。この粉体ポンプ130は、ステータ132の軸中心Bからスクリュー部134aの外径の中心Aまでの距離と、スクリュー部134aの外径の中心Aからスクリュー部134aの断面の中心Cまでの距離とが等しくなるように、ステータ132及びロータ134のスクリュー部134aが構成されている。これらの距離関係が往復スライダクランク機構のアームの様な関係となり、各断面でスクリュー部134aが往復運動を行う。各断面でスクリュー部134aが往復運動することによって、ステータ内の空隙が縮小、拡大して、トナーの吸引および吐出が行われる。以下に、具体的に説明する。
図8に示すように、スクリュー部134aによって、ステータ132の貫通孔は、図に示すように、2つの空隙に仕切られる(図中斜線で示す空隙と、無線で示す空隙)。以下に、図中無線で示す空隙内のトナーの挙動について説明する。ロータ回転角0°から回転を始めると、位置h〜fの領域では、空隙が縮小していき、これらの断面に存在するトナーが吐出される。一方、位置bからeの領域は、空隙が拡大するので、負圧となり、トナーを吸引する。吸引口側のiの位置ではスクリュー部134aがステータ貫通孔の図中上面に密着しており、b〜e領域では負圧になっているので、h〜fの領域で吐出されたトナーは、逆流することなく、負圧となっているb〜eの領域へ吸引される。これにより、位置h〜fで吐出されたトナーが排出方向へ移動する。ロータが回転すると、スクリュー部134aのステータ貫通孔と密着する位置(以下、密着位置)が螺旋状に排出側へ移動して、45°回転すると、密着位置が、図中hの位置まで移動する。このとき、密着位置hよりも吸引側では、空隙が拡大するので、空隙が負圧となり、吸引口からトナーが吸入される。空隙が縮小する吐出領域は、ロータの回転に伴い、h〜fから、g〜eへ変わり排出側へ移動する。また、空隙が拡大する吸引領域もb〜eから、a〜dへ変わり、排出側へ移動する。その結果、g〜eの吐出領域から吐出されたトナーがa〜dの負圧の吸引領域で吸引されてトナーが排出側へ移動する。そして、ロータ134の回転角度が180°を越えると、排出口の断面部分aが、縮小するようになり、トナーが吐出されて排出される。回転容積式の1軸偏心ネジポンプ(モーノポンプ)の場合は、吸引領域とこの吸引領域よりもトナー移動方向上流側にある吐出領域とは連通している。しかし、吐出領域とこの吐出領域よりもトナー移動方向上流側にある吸引領域との間は、スクリュー部134aにより遮断されている。よって、吐出領域で吐出されたトナーが、逆流することなく、トナー移動方向下流側の吸引領域へ移動する。ステータの空隙内のトナーは、このような動きをして、排出口へ排出される。
同様に、図中斜線で示す空隙においても、空隙内のトナーが上述と同様な動きをして、排出口に排出される。
次に、トナーバンクケース101について説明する。図9は、トナーバンクケース101の拡大構成図である。図に示すように、トナーバンクケース101の上部側面には、トナーが充填されたトナーボトル102が回転自在に装着されている。このトナーボトル102の上部には、トナーボトル102を回転させるためのボトル駆動装置104が設けられている。ボトル駆動装置104は、ボトル駆動モータ104aと、モータギヤ104bと噛み合うアイドラギヤ104cと、トナーボトル102の開口部が装着されるための装着口104eが設けられ、アイドラギヤ104cと噛み合う駆動ギヤ104dとからなっている。また、トナーボトル開口部と対向する位置には、ボトル開口部開閉装置105が設けられている。ボトル開口部開閉装置105は、ボトル開閉駆動モータ105aと、モータギヤ105bと噛み合う開閉ギヤ105cと、開閉ギヤ105cと噛み合いその先端にボトル開口部に蓋をするキャップ部105eが取り付けられたピニオン105dとからなっている。トナーボトル内のトナーを供給しないときは、キャップ部105eによりボトル開口部に蓋がされている。
トナーバンクケース101の下方には、トナーが貯留されており、この貯留されたトナーの量を検知するトナーバンク用トナー量検知センサ103が設けられている。このトナーバンク用トナー量検知センサ103が所定の高さにトナーがないことを検知したら、ボトル開閉駆動モータ105aが駆動して、キャップ部105eをボトル開口部から離間する方向へ移動させる。これにより、ボトル開口部が開口する。ボトル開口部が開口したら、ボトル開閉駆動モータ105aを駆動させて、トナーボトル102を回転させる。トナーボトル102のトナー収容部には、螺旋状の突起106が設けられており、トナーボトル102の回転で、収容部内のトナーが螺旋状の突起106に案内されて、ボトル開口部へ移動していき、ボトル開口部からトナーバンクケース101へ落下する。トナーバンク用トナー量検知センサ103が、所定の高さにトナーがあることを検知したら、トナーボトル102の回転を停止し、キャップ部105eを移動させて、ボトル開口部に蓋をする。
また、図10に示すようにトナーバンク用トナー量検知センサ103の表面を清掃するトナーバンク用センサ面清掃部材107を設けても良い。このトナーバンク用センサ面清掃部材107は、先の図6で示したサブタンク用センサ面清掃部材111と同様の構成を有している。これにより、トナーバンク用トナー量検知センサ103の表面がトナーによって汚れて、所定の機能を果たさなくなるのを抑制することができる。また、図11に示すように、トナーバンクケース101の下方に溜まったトナーを攪拌するトナーバンク用攪拌部材108を設けても良い。このトナーバンク用攪拌部材108は、先の図5に示したサブタンク用攪拌部材113と同様の構成を有している。これにより、トナーバンクケース101の下方に溜まったトナーが凝集するのを抑制することができる。
本実施形態の複写機においては、トナーボトル102が収納されたトナーバンク100が、図2に示すように、給紙部4の図中左側に設けられている。また、トナーボトル内のトナーが供給される現像ユニット40は、プリンタ部3の図中右側に設けられている。このように、現像ユニット40とトナーボトル102とは、装置の対角線状に設けられている。このため、トナー搬送装置50のトナー搬送距離が非常に長くなっている。現像ユニット周辺は、感光体の駆動装置や、現像ユニットの駆動装置等、多数の部品が配置されており、トナーの搬送経路を一直線状に形成するのが難しい。このため、搬送チューブ内にコイルを備えたような、安価なトナー搬送手段を設けることができない。このため、トナー搬送経路が複雑であっても、トナーを搬送することのできる、粉体ポンプ130を用いている。しかし、粉体ポンプ130で対角線状にあるトナーバンクケース101内のトナーを吸引しようと思えば、吸引力が強い粉体ポンプ130を用いる必要があり、装置が大型したり、コスト高となったりしてしまう。
しかし、本実施形態においては、トナーバンクケース101と粉体ポンプ130との間にサブタンク110を設けている。粉体ポンプ130は、サブタンク110内に貯留したトナーを吸引するので、粉体ポンプ130でトナーを搬送する搬送距離を短くすることができる。その結果、吸引力の強い粉体ポンプ130を設けなくても、トナーを現像ユニットへ搬送することができる。また、トナーバンクケース101のトナーをサブタンク110へ搬送するトナー搬送手段を、コイル151を備えた搬送管150とすることで、安価な手段で、トナーバンクケース101のトナーをサブタンク110へ搬送することができる。
次に、トナー搬送装置50の搬送制御について説明する。図12は、トナー搬送装置50の制御ブロック図である。制御手段たる制御部160は、CPUや内部メモリを有しており、内部メモリに各トナー量検知センサに基づいて、各駆動モータを制御するためのプログラムが記憶されている。
図13は、各駆動モータの駆動開始のタイミングを示すタイミングチャートであり、図14は、各駆動モータの駆動停止のタイミングを示すタイミングチャートである。図13に示すように、まず、現像ホッパ内のトナー量検知センサ140aが、所定時間(2秒間)現像ホッパ内のトナー量が所定量ないことを検知しつづけたら、制御部160は、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ151aを駆動させる。すると、サブタンク用攪拌アジテータが回転して、サブタンク内に貯留したトナーを攪拌する。これにより、長期間放置されるなどして、凝集して流動性の低下したトナーの流動性を粉体ポンプ130を駆動させる前に高めることができる。
制御部160は、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ151aを駆動させたら、タイマーをリセットして時間計測を開始する。そして、計測時間が1000[ms]経過したら、制御部160は、粉体ポンプ駆動モータ130aを駆動させる。粉体ポンプ駆動モータ130aを駆動させるまでの待ち時間は、サブタンク用攪拌アジテータ113によって、サブタンク内に貯留したトナーの流動性が十分向上されるまでの時間である。そして、この時間はサブタンクの形状や大きさ、サブタンク用攪拌アジテータ113の回転速度などにより決定される。粉体ポンプ駆動モータ130aが駆動すると、ロータ134が回転して、サブタンク内のトナーを吸引する。このとき、サブタンク内のトナーは、サブタンク用攪拌アジテータ113によって攪拌されて予め流動性が高められているので、アリの巣状の空洞を形成することはない。よって、粉体ポンプ130の吸引開始直後の空気の吸い込み現象(エアーリーク)を抑制することができ、粉体ポンプ130の吸引開始直後のトナー搬送量の低下を抑制することができる。
また、本実施形態においては、粉体ポンプ130として1軸偏心ネジポンプ(モーノポンプ)を用いている。この1軸偏心ネジポンプは、ロータ134のスクリュー部134aがステータ132と密着して移動する。そして。ステータ132の貫通孔内のトナーがスクリュー部134aとステータ132との摩擦係数を下げるような働きをしている。よって、粉体ポンプ130が空駆動(トナーなしで空気だけを吸引してしまう状態)すると、ステータ内にトナーが供給されなくなり、ステータ132とスクリュー部134aとの摩擦力が高まる。ステータ132は、ゴムでできているため、摩擦力が高まると、ステータの摩耗が進行して、ステータ132とスクリュー部134aとの密着性が保てなくなり、吸引/吐出性能が低下してしまう。しかし、本実施形態では、粉体ポンプ130の空気の吸い込みを抑制して、粉体ポンプ130が空駆動するのを抑制している。よって、ステータ132とスクリュー部134aとの摩擦力が高まって、ステータ132の摩耗の進行を抑制することができる。その結果、経時に渡り粉体ポンプ130の吸引/吐出性能を維持するすることができる。
粉体ポンプ130による吸引により、サブタンク内のトナーが減少して、サブタンク内トナー量検知センサ112が、サブタンク内トナー量が所定量無いことを検知したら、制御部160は、搬送コイル駆動モータ151aを駆動させる。搬送コイル駆動モータ151aを駆動させることで、トナーバンクケース101内のトナーが搬送コイルにより搬送されて、サブタンクに供給される。
図14に示すように、現像ホッパ内トナー量検知センサ140aが現像ホッパ内に所定量のトナーがあることを一定時間(2秒間)検知しつづけたら、制御部160は、粉体ポンプ駆動モータ130aの駆動を停止する。サブタンク内トナー量検知センサ112が、サブタンク内トナー量が所定量あることを一定時間(例えば、2秒間)検知しつづけたら、制御部160は、搬送コイル駆動モータ151aの駆動を停止して、サブタンク内へのトナーの供給を停止する。搬送コイル駆動モータ151aの駆動を停止して、300[ms]経過したら、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ113aの駆動を停止して、攪拌を停止する。これにより、トナーが必要以上に攪拌されるのを抑制することができ、トナーへのストレスを軽減することができる。よって、トナーへのストレスによるトナーの凝集度がアップしてしてしまうのを抑制することができる。
サブタンク110内トナー量検知センサ112がトナーが所定量有ることを検知したら、サブタンク用攪拌アジテータ113の駆動を停止している。これにより、搬送コイル151によってトナーがサブタンク110に供給しているときは、サブタンク用攪拌アジテータ113によってブタンク内のトナーが攪拌される。このように攪拌することで、搬送コイル151によってサブタンク110内にトナーが供給される部分が盛り上がることが抑制され、トナーが山状に貯留したり、傾斜して貯留したりするのを抑制することができる。その結果、サブタンク110内に貯留されたトナーの高さが均一となる。よって、サブタンク110内に所定量のトナーが貯留しているにもかかわらず、サブタンク110内トナー量検知センサ112付近にはトナーが堆積しない。そのため、サブタンク110内トナー量検知センサ112が所定量のトナー有りと検知できない不具合を抑制することができる。その結果、サブタンク110内のトナー量が不安定になることを抑制することができる。また、搬送コイル151によってサブタンク110内にトナーが供給される部分が盛り上がることが抑制されるので、サブタンク110内のトナーの一部分の凝集が進んでしまうのを抑制することができる。よって、次回の粉体ポンプ130によるトナー吸引開始時から安定してトナーを吸引することができる。
また、搬送コイル151によってトナーがサブタンク110に供給しているとき、サブタンク用攪拌アジテータ113によってサブタンク110内のトナーを攪拌することで、サブタンク110内に供給されたトナーが壁面に付着するのを抑制することができる。よって、この壁面に付着したトナーの凝集が進んで、トナー架橋を起こして、壁面に強力に付着してしまうのを抑制することができる。
また、制御部160は、メインSWのONを検知したら、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ113aを駆動させて、サブタンク110内のトナーを規定時間攪拌するようにしている。さらに、制御部160は、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ113aが所定期間動作してないことを検知したら、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ113aを所定時間駆動させて、サブタンク110内のトナーを攪拌するようにしている。
このように、メインSWのONの検知時やサブタンク用攪拌アジテータ駆動モータ113aの所定期間無動作の検知時にサブタンク110内のトナーを攪拌するので、サブタンク110内のトナーが必要以上に凝集することがない。
また、本実施形態においては、先の図2に示すように、ドラムクリーニング装置15によって掻き取られた使用済みトナーたる転写残トナーは、トナーバンク100の回収タンク90に搬送している。しかしながらこのような構成以外に、この転写残トナーをトナーバンクケース101に搬送して、転写残トナーを再利用するようにしても良い。なお、ドラムクリーニング装置15から回収タンク90乃至トナーバンクケース101に転写残トナーを搬送する方法としては、上述しているようなサブタンク110から現像ホッパ140に気流によってトナーを搬送するのと同様の方法によって行えばよい。
転写残トナーは、トナーボトルから供給されるフレッシュなトナーに比べて凝集しやすいため、このようなトナーが混じった場合、サブタンク110内のトナーが凝集してしまうおそれが高くなる。サブタンク110内のトナーが凝集してしまうと、アリの巣状の空洞が形成される可能性が高くなり、粉体ポンプ130が空気を吸い込んでしまう可能性が高くなってしまう。しかし、本実施形態においては、粉体ポンプ130で吸引する前にサブタンク用攪拌アジテータでサブタンク110内のトナーを攪拌してトナーの凝集を崩している。そのため、このような凝集しやすいトナーがあっても、粉体ポンプ吸引時に空気を吸い込んでしまうことがない。よって、トナー搬送性などに問題なく、転写残トナーを再利用することができる。
また、本実施形態においては、サブタンク110を備えているが、トナーバンク100を現像装置の近傍に設けることができれば、図15に示すように、サブタンク110を設けずに、粉体ポンプ130とトナーバンクケース101とを搬送チューブ120で接続しても良い。この場合は、トナーバンクケース101を先に示した図11の構成を用いる。
このサブタンク110がないトナー搬送装置の各駆動モータの駆動開始および停止のタイミングは、図16、図17に示すようになる。すなわち、現像ホッパ内のトナーが所定量ないと所定時間、現像ホッパ内トナー量検知センサ140aが検知したら、トナーバンクケース101内のトナーバンク用攪拌部材108(攪拌手段)を攪拌する。所定時間経過して、トナーバンクケース101内のトナーの凝集が十分くずれたら、粉体ポンプ130を駆動して、トナーバンク内のトナーを吸引する。トナー貯留部内トナー量検知手段たるトナーバンク用トナー量検知センサ103がトナーバンクケース101内のトナー量が所定量ないと検知したら、トナーボトル102を回転駆動させて、トナーバンクケース101にトナーを供給する。現像ホッパ内に所定量のトナーが溜まったら、粉体ポンプ130の駆動をOFFにする。トナーバンクケース101内のトナー量が所定量溜まったら、トナーボトル102の回転駆動を停止する。そして、トナーボトル102の回転駆動が停止して所定時間経過したら、トナーバンク用攪拌部材108の駆動を停止して、トナーバンクケース101内のトナーの攪拌を停止する。
このサブタンク110がないトナー搬送装置の各駆動モータの駆動開始および停止のタイミングは、図16、図17に示すようになる。すなわち、現像ホッパ内のトナーが所定量ないと所定時間、現像ホッパ内トナー量検知センサ140aが検知したら、トナーバンクケース101内のトナーバンク用攪拌部材108(攪拌手段)を攪拌する。所定時間経過して、トナーバンクケース101内のトナーの凝集が十分くずれたら、粉体ポンプ130を駆動して、トナーバンク内のトナーを吸引する。トナー貯留部内トナー量検知手段たるトナーバンク用トナー量検知センサ103がトナーバンクケース101内のトナー量が所定量ないと検知したら、トナーボトル102を回転駆動させて、トナーバンクケース101にトナーを供給する。現像ホッパ内に所定量のトナーが溜まったら、粉体ポンプ130の駆動をOFFにする。トナーバンクケース101内のトナー量が所定量溜まったら、トナーボトル102の回転駆動を停止する。そして、トナーボトル102の回転駆動が停止して所定時間経過したら、トナーバンク用攪拌部材108の駆動を停止して、トナーバンクケース101内のトナーの攪拌を停止する。
次に、本発明の特徴部である搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーを崩す方法について説明する。
[構成例1]
構成例1においては、搬送チューブ120の内壁に凝集・固着したトナーを崩す手段として図1に示すように搬送チューブ120の内径よりも細い線状部材をトナー崩し部材170として設けている。そして、このトナー崩し部材170を作動装置180によって図中矢印方向へ動かせるように構成している。そして、トナー崩し部材170を図中矢印方向に動かしトナー崩し部材170を搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーに接触させることで、上記凝集・固着したトナーを崩すことができる。
構成例1においては、搬送チューブ120の内壁に凝集・固着したトナーを崩す手段として図1に示すように搬送チューブ120の内径よりも細い線状部材をトナー崩し部材170として設けている。そして、このトナー崩し部材170を作動装置180によって図中矢印方向へ動かせるように構成している。そして、トナー崩し部材170を図中矢印方向に動かしトナー崩し部材170を搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーに接触させることで、上記凝集・固着したトナーを崩すことができる。
なお、トナー崩し部材170が線状部材であることで、搬送チューブ120内にトナー崩し部材170を設けることによって気流の流れが妨げられるのを抑制することができる。
トナー崩し部材170は搬送チューブ120内に凝集・固着したトナーがある場合に、片側の駆動(作動装置180のみによる駆動)で図中矢印方向に動けるよう、ある程度の剛性が必要とされる。また、トナー崩し部材170が搬送チューブ120の曲率に沿うように、ある程度のフレキシビリティも必要とされる。そのため、トナー崩し部材170の材質としては金属やモールドなどを用いることが望ましい。
[構成例2]
構成例2においては、図18に示すように、トナー崩し部材170に円錐状の部材を複数備えている。この円錐状部材175は円錐の頂点から底辺に向かう方向がトナー搬送方向と一致するように設けられている。このような向きで円錐状部材175を設けることで、トナー補給時に円錐状部材175によって気流によるトナー搬送が妨げられるのを極力抑えることができる。また、トナーへのストレスを極力与えることなくトナーを気流によって搬送することが可能となる。また搬送チューブ120の内壁で凝集・固着したトナーは、トナー崩し部材170を図示していない作動装置180によって図中矢印方向に動かすことで円錐状部材175の底辺部などが凝集トナーと接触することで崩される。特に、トナー搬送方向と同方向に動かした際には、円錐状部材175が底面部や底辺部など広い面積でトナーと接触することができるので、より効果的に凝集トナーを崩すことができる。
構成例2においては、図18に示すように、トナー崩し部材170に円錐状の部材を複数備えている。この円錐状部材175は円錐の頂点から底辺に向かう方向がトナー搬送方向と一致するように設けられている。このような向きで円錐状部材175を設けることで、トナー補給時に円錐状部材175によって気流によるトナー搬送が妨げられるのを極力抑えることができる。また、トナーへのストレスを極力与えることなくトナーを気流によって搬送することが可能となる。また搬送チューブ120の内壁で凝集・固着したトナーは、トナー崩し部材170を図示していない作動装置180によって図中矢印方向に動かすことで円錐状部材175の底辺部などが凝集トナーと接触することで崩される。特に、トナー搬送方向と同方向に動かした際には、円錐状部材175が底面部や底辺部など広い面積でトナーと接触することができるので、より効果的に凝集トナーを崩すことができる。
[構成例3]
構成例3においては、図19に示すように螺旋形状のトナー崩し部材170を用いており、トナー崩し部材170をギヤ186やモータ187などから構成される作動装置185によって図中矢印方向に回転駆動させる。これにより、トナー崩し部材170が搬送チューブ120の内壁で凝集・固着したトナーと接触し掻き落すように上記トナーを崩すことができる。また、トナー崩し部材170が螺旋形状であるため気流が容易にトナー崩し部材170の間を通り抜けることができ、気流の流れを妨げてしまうのを抑えることができる。
構成例3においては、図19に示すように螺旋形状のトナー崩し部材170を用いており、トナー崩し部材170をギヤ186やモータ187などから構成される作動装置185によって図中矢印方向に回転駆動させる。これにより、トナー崩し部材170が搬送チューブ120の内壁で凝集・固着したトナーと接触し掻き落すように上記トナーを崩すことができる。また、トナー崩し部材170が螺旋形状であるため気流が容易にトナー崩し部材170の間を通り抜けることができ、気流の流れを妨げてしまうのを抑えることができる。
なお駆動方向としては、トナー崩し部材170の螺旋形状によりトナーが搬送される方向を、気流によるトナー搬送方向に合わせるほうが効果的である。また、トナー崩し部材170としてスクリュー形状のものを用いても上記トナーを掻き落すように崩すことができ、同様の効果を得ることができる。
本実施形態においては、構成例1、構成例2及び構成例3のような構成にすることによって、トナー崩し部材170により搬送チューブ120の内壁に凝集・固着したトナーを崩すことができる。そして、このようにして崩されたトナーは、トナー補給時などに粉体ポンプ130によって発生させる気流によって搬送することが可能となる。よって、搬送チューブ120内でトナー詰まりが生じるのを抑制することができ、トナー搬送を良好に行うことができる。
次に、トナー崩し部材170を動作させるタイミングなどを図20に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、コピー動作中に、予め設定されたトリガを元に現像ホッパ140内に所定量のトナーが有るのか無いのかを現像ホッパ内トナー量検知センサ140aから情報取得を行う(S1)。現像ホッパ140内に所定量のトナーが有るのを検知した場合には、トナー補給に係る一連の制御を終了する。そして、現像ホッパ140内に所定量のトナーが無いことを検知すると(S2でY)、所定量のトナーが無いことを検知したのが所定回数以下の場合に(S3でN)、一定時間粉体ポンプ130によって気流を発生させサブタンク110から現像ホッパ140にトナー補給を行なう(S4)。このようにしてトナー補給を繰り返し数回行っても現像ホッパ内にトナーが充填されない場合には、搬送チューブ120内でトナーが凝集・固着している可能性がある。よって、現像ホッパ140に所定量のトナーが補給されないため繰り返し行ったトナー補給の回数が所定回数に達した際に(S3でY)、一定時間作動装置180,185を駆動させトナー崩し部材170を搬送チューブ120内で動かす(S5)。このとき、搬送チューブ120内に凝集・固着トナーがある場合には、トナー崩し部材170によって凝集・固着トナーが崩される。そして、トナー崩し部材170を一定時間搬送チューブ120内で動かした後、一定時間粉体ポンプ130によって気流を発生させサブタンク110から現像ホッパ140にトナーを補給する(S6)。このようにして現像ホッパ140にトナー補給をした後、現像ホッパ140内に所定量のトナーが有るのか無いのかを現像ホッパ内トナー量検知センサ140aによって検知する(S7)。そして、現像ホッパ140内に所定量のトナーがあるのを検知した場合には(S7でN)、トナー補給に係る一連の制御を終了する。現像ホッパ140内に所定量のトナーが無いと検知した場合には(S7でY)、所定量のトナーが無いことを検知した回数が所定回数に達していなければ(S8でN)、再度一定時間作動装置180,185を駆動させ、その後トナー補給を行う。これを繰り返し行っても現像ホッパ140が所定量のトナーで満たされずに、所定量のトナーが無いことを検知した回数が所定回数に達した時点で(S8でY)、現像ホッパ140に所定量のトナーが補給されないのは、搬送チューブ120内でトナーが凝集・固着していること以外の他の原因があるためだと判断し、この状態をトナー搬送異常であると検知して一連の制御を終了する(S9)。
まず、コピー動作中に、予め設定されたトリガを元に現像ホッパ140内に所定量のトナーが有るのか無いのかを現像ホッパ内トナー量検知センサ140aから情報取得を行う(S1)。現像ホッパ140内に所定量のトナーが有るのを検知した場合には、トナー補給に係る一連の制御を終了する。そして、現像ホッパ140内に所定量のトナーが無いことを検知すると(S2でY)、所定量のトナーが無いことを検知したのが所定回数以下の場合に(S3でN)、一定時間粉体ポンプ130によって気流を発生させサブタンク110から現像ホッパ140にトナー補給を行なう(S4)。このようにしてトナー補給を繰り返し数回行っても現像ホッパ内にトナーが充填されない場合には、搬送チューブ120内でトナーが凝集・固着している可能性がある。よって、現像ホッパ140に所定量のトナーが補給されないため繰り返し行ったトナー補給の回数が所定回数に達した際に(S3でY)、一定時間作動装置180,185を駆動させトナー崩し部材170を搬送チューブ120内で動かす(S5)。このとき、搬送チューブ120内に凝集・固着トナーがある場合には、トナー崩し部材170によって凝集・固着トナーが崩される。そして、トナー崩し部材170を一定時間搬送チューブ120内で動かした後、一定時間粉体ポンプ130によって気流を発生させサブタンク110から現像ホッパ140にトナーを補給する(S6)。このようにして現像ホッパ140にトナー補給をした後、現像ホッパ140内に所定量のトナーが有るのか無いのかを現像ホッパ内トナー量検知センサ140aによって検知する(S7)。そして、現像ホッパ140内に所定量のトナーがあるのを検知した場合には(S7でN)、トナー補給に係る一連の制御を終了する。現像ホッパ140内に所定量のトナーが無いと検知した場合には(S7でY)、所定量のトナーが無いことを検知した回数が所定回数に達していなければ(S8でN)、再度一定時間作動装置180,185を駆動させ、その後トナー補給を行う。これを繰り返し行っても現像ホッパ140が所定量のトナーで満たされずに、所定量のトナーが無いことを検知した回数が所定回数に達した時点で(S8でY)、現像ホッパ140に所定量のトナーが補給されないのは、搬送チューブ120内でトナーが凝集・固着していること以外の他の原因があるためだと判断し、この状態をトナー搬送異常であると検知して一連の制御を終了する(S9)。
なお、図20に示したフローチャートでは、一定時間作動装置を駆動させトナー崩し部材170を搬送チューブ120内で動かした後にトナー補給を行っている。しかしながら、作動装置180によってトナー崩し部材170を搬送チューブ120内で動かすのとトナー補給を行うのとを同時に行なう制御でも良い。これにより、搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーをトナー崩し部材170によって崩すための時間を必要とせず、一連の制御にかかる時間を短縮させることができる。また、トナー崩し部材170によって崩された上記トナーをトナー補給時の粉体ポンプ130による気流によってすぐに搬送チューブ120内から搬送することができる。よって、搬送チューブ120内でトナー詰まりが生じるのをより抑制することができる。
以上、本実施形態によれば、トナーを収容する第1のトナー収容部であるサブタンク110及び第2のトナー収容部である現像ホッパ140と、サブタンク110と現像ホッパ140との間で搬送されるトナーが通るトナー搬送経路を形成する搬送チューブ120と、搬送チューブ120内に気流を発生させる気流発生手段である粉体ポンプ130とを備え、サブタンク110に貯蔵されたトナーを気流によって現像ホッパ140へ搬送するトナー搬送装置50において、搬送チューブ120内に設けられた、搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーを崩すトナー崩し部材170と、トナー崩し部材170を作動させるトナー崩し部材作動手段である作動装置180,185とを備えている。これにより、作動装置180,185によってトナー崩し部材170を動かし、搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーにトナー崩し部材170を接触させることで、上記トナーを崩すことができる。よって、サブタンク110から現像ホッパ140へトナーを搬送するときなどに粉体ポンプ130によって発生させる気流で、上記トナーを搬送することが可能となる。したがって、搬送チューブ120内でトナー詰まりが生じるのを抑制することができ、トナー搬送を良好に行うことができる。
また、本実施形態によれば、トナー崩し部材170が線状部材であることで、搬送チューブ120内にトナー崩し部材170を設けることで気流の流れが妨げられるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、トナー崩し部材170に1つ以上の円錐状部材175を設けており、円錐状部材175の頂点から底面へ向かう方向と搬送チューブ120内におけるトナー搬送方向とが同じである。これにより、搬送チューブ120の内壁に付着した凝集トナーは、円錐状部材175の底辺部などが凝集トナーと接触することで崩される。特に、上記トナー搬送方向と同方向にトナー崩し部材170を動かした際には、円錐状部材175が底面部や底辺部など広い面積でトナーと接触することができるので、より効果的に凝集トナーを崩すことができる。また、円錐状部材175を上記した向きで設けることにより、トナー補給時に円錐状部材175によって気流によるトナー搬送が妨げられるのを極力抑えることができる。また、トナーにストレスを極力与えることなくトナーを気流によって搬送することが可能となる。
また、本実施形態によれば、トナー崩し部材170を螺旋形状にすることで、気流の流れを妨げることなく簡単な構成で、例えば、螺旋形状のトナー崩し部材170を回転駆動させるだけで搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーを掻き落すことが可能な構成で、効率良く上記トナーを崩すことができる。
また、本実施形態によれば、現像ホッパ140のトナー量を検知するトナー量検知手段である現像ホッパ内トナー量検知センサ140aを備えており、サブタンク110から現像ホッパ140にトナーを供給した後、現像ホッパ内トナー量検知センサ140aの検知結果が所定のトナー量を満たしていない場合にのみ、作動装置180がトナー崩し部材170を作動させるように構成している。これにより、必要以上にトナーにストレスを与えてしまうのを抑え、トナーストレスにより凝集したトナー塊などの生成を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、作動装置180,185は、粉体ポンプ130によるトナー搬送が行われている最中に、トナー崩し部材170を作動させることで、凝集トナーを崩しつつ崩したトナーを気流によってすぐに搬送チューブ120内から排出させることが可能となる。よって、搬送チューブ120内でトナー詰まりが生じるのをより抑制することができる。
また、本実施形態によれば、像担持体であるドラム状感光体12と、ドラム状感光体12上の潜像をトナーで現像しトナー像を形成する現像手段である現像器40と、ドラム状感光体12上のトナー像を転写体である転写紙Pに転写する転写手段である転写搬送ユニット14と、転写後のドラム状感光体12に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段であるドラムクリーニング装置15とを備えた画像形成装置であるプリンタにおいて、新規トナーを収納するサブタンク110から現像ホッパ140へトナーを搬送する第1のトナー搬送手段、ドラムクリーニング装置15から現像ホッパ140へ回収トナーを搬送する第2のトナー搬送手段、及び、ドラムクリーニング装置15から回収タンク90へ回収トナーを搬送する第3のトナー搬送手段、の少なくとも1つのトナー搬送手段として本発明を適用したトナー搬送装置50を用いることにより、トナー搬送不良が起こるのを抑制し良好に画像形成を行うことができる。
また、本実施形態によれば、トナー崩し部材170が線状部材であることで、搬送チューブ120内にトナー崩し部材170を設けることで気流の流れが妨げられるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、トナー崩し部材170に1つ以上の円錐状部材175を設けており、円錐状部材175の頂点から底面へ向かう方向と搬送チューブ120内におけるトナー搬送方向とが同じである。これにより、搬送チューブ120の内壁に付着した凝集トナーは、円錐状部材175の底辺部などが凝集トナーと接触することで崩される。特に、上記トナー搬送方向と同方向にトナー崩し部材170を動かした際には、円錐状部材175が底面部や底辺部など広い面積でトナーと接触することができるので、より効果的に凝集トナーを崩すことができる。また、円錐状部材175を上記した向きで設けることにより、トナー補給時に円錐状部材175によって気流によるトナー搬送が妨げられるのを極力抑えることができる。また、トナーにストレスを極力与えることなくトナーを気流によって搬送することが可能となる。
また、本実施形態によれば、トナー崩し部材170を螺旋形状にすることで、気流の流れを妨げることなく簡単な構成で、例えば、螺旋形状のトナー崩し部材170を回転駆動させるだけで搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーを掻き落すことが可能な構成で、効率良く上記トナーを崩すことができる。
また、本実施形態によれば、現像ホッパ140のトナー量を検知するトナー量検知手段である現像ホッパ内トナー量検知センサ140aを備えており、サブタンク110から現像ホッパ140にトナーを供給した後、現像ホッパ内トナー量検知センサ140aの検知結果が所定のトナー量を満たしていない場合にのみ、作動装置180がトナー崩し部材170を作動させるように構成している。これにより、必要以上にトナーにストレスを与えてしまうのを抑え、トナーストレスにより凝集したトナー塊などの生成を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、作動装置180,185は、粉体ポンプ130によるトナー搬送が行われている最中に、トナー崩し部材170を作動させることで、凝集トナーを崩しつつ崩したトナーを気流によってすぐに搬送チューブ120内から排出させることが可能となる。よって、搬送チューブ120内でトナー詰まりが生じるのをより抑制することができる。
また、本実施形態によれば、像担持体であるドラム状感光体12と、ドラム状感光体12上の潜像をトナーで現像しトナー像を形成する現像手段である現像器40と、ドラム状感光体12上のトナー像を転写体である転写紙Pに転写する転写手段である転写搬送ユニット14と、転写後のドラム状感光体12に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段であるドラムクリーニング装置15とを備えた画像形成装置であるプリンタにおいて、新規トナーを収納するサブタンク110から現像ホッパ140へトナーを搬送する第1のトナー搬送手段、ドラムクリーニング装置15から現像ホッパ140へ回収トナーを搬送する第2のトナー搬送手段、及び、ドラムクリーニング装置15から回収タンク90へ回収トナーを搬送する第3のトナー搬送手段、の少なくとも1つのトナー搬送手段として本発明を適用したトナー搬送装置50を用いることにより、トナー搬送不良が起こるのを抑制し良好に画像形成を行うことができる。
なお、本実施形態においては、サブタンク110と現像ホッパ140との間で搬送チューブ120内に気流を発生させ、その気流に乗せてトナーをサブタンク110から現像ホッパ140に搬送する構成における、搬送チューブ120内で凝集・固着したトナーをトナー崩し部材170によって崩すものについて説明したが、当然ながらこのような構成に限るものではない。例えば、サブタンク110を設けずに、トナーバンクケース101から現像ホッパ140に搬送チューブ120を介して粉体ポンプ130による気流でトナーを搬送するような構成において本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
また、ドラムクリーニング装置15によって掻き取られた使用済みトナーたる転写残トナーを、トナーバンク100の回収タンク90やトナーバンクケース101に搬送する構成にも本発明を適用することができる。つまり、ドラムクリーニング装置15から回収タンク90乃至トナーバンクケース101に、チューブなどの管状のトナー搬送経路内に粉体ポンプによって発生させた気流に乗せてトナーを搬送させる構成において本発明を適用する。これにより、トナー搬送路内でトナー詰まりが生じないなど上述したような効果を得ることができる。
また、ドラムクリーニング装置15によって掻き取られた使用済みトナーたる転写残トナーを、トナーバンク100の回収タンク90やトナーバンクケース101に搬送する構成にも本発明を適用することができる。つまり、ドラムクリーニング装置15から回収タンク90乃至トナーバンクケース101に、チューブなどの管状のトナー搬送経路内に粉体ポンプによって発生させた気流に乗せてトナーを搬送させる構成において本発明を適用する。これにより、トナー搬送路内でトナー詰まりが生じないなど上述したような効果を得ることができる。
12 ドラム状感光体
40 現像器(現像装置)
50 トナー搬送装置
90 回収タンク
100 トナーバンク
101 トナーバンクケース(第1トナー貯留部)
103 トナーバンクケース内トナー量検知センサ
104 ボトル駆動装置
105 ボトル開口部開閉装置
108 トナーバンク用攪拌部材
110 サブタンク(第2トナー貯留部)
111 サブタンク用センサ面清掃部材
112 サブタンク内トナー量検知センサ
113 サブタンク用攪拌アジテータ
120 搬送チューブ
130 粉体ポンプ(1軸偏心ネジポンプ)
131 キャップ
132 ステータ
134 ロータ
140 現像ホッパ
150 搬送管
151 搬送コイル
170 トナー崩し部材
175 円錐状部材
180 作動装置
185 作動装置
186 ギヤ
187 モータ
210 トナー収容部
220 チューブ
230 粉体ポンプ
240 現像ホッパ
250 搬送管
251 搬送コイル
40 現像器(現像装置)
50 トナー搬送装置
90 回収タンク
100 トナーバンク
101 トナーバンクケース(第1トナー貯留部)
103 トナーバンクケース内トナー量検知センサ
104 ボトル駆動装置
105 ボトル開口部開閉装置
108 トナーバンク用攪拌部材
110 サブタンク(第2トナー貯留部)
111 サブタンク用センサ面清掃部材
112 サブタンク内トナー量検知センサ
113 サブタンク用攪拌アジテータ
120 搬送チューブ
130 粉体ポンプ(1軸偏心ネジポンプ)
131 キャップ
132 ステータ
134 ロータ
140 現像ホッパ
150 搬送管
151 搬送コイル
170 トナー崩し部材
175 円錐状部材
180 作動装置
185 作動装置
186 ギヤ
187 モータ
210 トナー収容部
220 チューブ
230 粉体ポンプ
240 現像ホッパ
250 搬送管
251 搬送コイル
Claims (7)
- トナーを収容する第1のトナー収容部及び第2のトナー収容部と、
該第1のトナー収容部と該第2のトナー収容部との間で搬送されるトナーが通るトナー搬送経路と、
該トナー搬送経路に気流を発生させる気流発生手段とを備え、
該第1のトナー収容部に収容されたトナーを気流によって該第2のトナー収容部へ搬送するトナー搬送装置において、
該トナー搬送経路内に設けられた、該トナー搬送経路内で凝集・固着したトナーを崩すトナー崩し部材と、
該トナー崩し部材を作動させるトナー崩し部材作動手段とを備えることを特徴とするトナー搬送装置。 - 請求項1のトナー搬送装置において、
上記トナー崩し部材は、線状部材であることを特徴とするトナー搬送装置。 - 請求項2のトナー搬送装置において、
上記トナー崩し部材に1つ以上の円錐状部材を設けており、該円錐状部材の頂点から底面へ向かう方向とトナー搬送経路内におけるトナー搬送方向とが同じであることを特徴とするトナー搬送装置。 - 請求項2のトナー搬送装置において、
上記トナー崩し部材を螺旋形状にしたことを特徴とするトナー搬送装置。 - 請求項1、2、3または4のトナー搬送装置において、
上記第2のトナー収容部のトナー量を検知するトナー量検知手段を備えており、
上記第1のトナー収容部から該第2のトナー収容部にトナーを供給した後、該トナー量検知手段の検知結果が所定のトナー量を満たしていない場合にのみ、該トナー崩し部材作動手段が該トナー崩し部材を作動させるように構成したことを特徴とするトナー搬送装置。 - 請求項5のトナー搬送装置において、
上記トナー崩し部材作動手段は、上記気流発生手段が発生させる気流によってトナー搬送が行われている最中に、上記トナー崩し部材を作動させることを特徴とするトナー搬送装置。 - 像担持体と、
該像担持体上の潜像をトナーで現像しトナー像を形成する現像手段と
該像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段と、
転写後の該像担持体に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置において、
新規トナーを収納するトナー補給部から該現像手段へトナーを搬送する第1のトナー搬送手段、該クリーニング手段から該現像手段へ回収トナーを搬送する第2のトナー搬送手段、及び、該クリーニング手段から廃トナー回収部へ回収トナーを搬送する第3のトナー搬送手段、の少なくとも1つのトナー搬送手段として、請求項1、2、3、4、5または6のトナー搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007132310A JP2008287043A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | トナー搬送装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007132310A JP2008287043A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | トナー搬送装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008287043A true JP2008287043A (ja) | 2008-11-27 |
Family
ID=40146816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007132310A Withdrawn JP2008287043A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | トナー搬送装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008287043A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016085388A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
-
2007
- 2007-05-18 JP JP2007132310A patent/JP2008287043A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016085388A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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