JP4563196B2 - 粉体補給装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2の発明は、請求項1の粉体補給装置において、上記補給手段として、上記粉体収容手段内のトナーを吸引ポンプによって吸引しながら上記補給先に補給するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の粉体補給装置において、上記吸引ポンプとして、モーノポンプを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの粉体補給装置において、上記粉体収容手段に対して定期的に空気を送り込む送気手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの粉体補給装置において、上記粉体収容手段として、変形によって減容可能な減容式粉体収容器を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤によって該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、粉体たるトナーを収容するトナー収容手段から該現像手段に向けてトナーを補給するトナー補給装置とを備える画像形成装置において、上記トナー補給装置として、請求項1乃至5の何れかの粉体補給装置を用いたことを特徴とするものである。
また、上述の変数の演算結果が所定の上限閾値を超えた場合に、補給手段を間欠駆動することで、連続駆動した場合と同様の粉体量を、ある程度の長い時間をかけて補給する。これにより、多量の粉体を一気に補給することに起因する不具合を回避することもできる。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
[全体構成]
図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタは、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),黒(K)の各色のトナー像を形成するための4組のトナー像形成部1Y,M,C,Kを備えている。なお、以下、各符号の添字Y,M,C,Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。
上記光書込ユニット50は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体2Y,M,C,Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する。この照射により、各感光体11Y,M,C,Kの表面にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。
図2は、4つのプロセスユニット10Y,M,C,Kのうち、Y用のプロセスユニット10Yを示す拡大構成図である。なお、他色のプロセスユニット(10M,C,K)についてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。同図において、Y用のプロセスユニット10Yは、図中反時計回りに回転駆動される感光体11Yの他、これの表面に当接しながら回転して転写残トナーを掻き落とすクリーニングブラシ12Y、感光体表面に当接して同じく転写残トナーを掻き落とすカウンタブレード13Y、感光体表面を一様帯電せしめる帯電ローラ14Yなどを有している。また、感光体表面に除電処理を施す図示しない除電ランプなども有している。
図3は、上述の4つの現像装置20Y,M,C,Kのうち、Y用の現像装置20Yを、Y用の感光体11Yとともに示す拡大構成図である。なお、他色の現像装置(20M,C,K)についてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。同図において、Y用の現像装置20Yは、現像ケース21Yの開口から一部露出させながら回転駆動される非磁性パイプからなる現像スリーブ22Yや、これに連れ回らないように内包される磁力発生手段たるマグネットローラ23Yなどを有している。また、ドクターブレード24Y、第1搬送スクリュウ25Y、第2搬送スクリュウ26Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)27Y、トナー補給口28Y等も有している。
プリンタ本体の下部には、2つの給紙カセット61,62が配設されている。これら給紙カセット61,62は、内部に図示しない転写紙束を収容しており、その一番上の転写紙に給紙ベルトユニット61a,62aを押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ベルトユニット61a,62aの駆動により、転写紙を給紙路に送り出す。この給紙路の末端には、レジストローラ対63が配設されており、送られてきた転写紙Pを、Yトナー像形成部1Yの感光体11Y上に形成されたYトナー像に同期させ得るタイミングで、転写ユニット70に向けて送り出す。
上記転写ユニット70は、感光体11Y,M,C,Kのそれぞれに接触して4つの転写ニップを形成しながら図中時計回りに無端移動する表面移動体たる転写搬送ベルト71を有している。転写搬送ベルト71は、各トナー像形成部1Y,M,C,Kの感光体11Y,M,C,Kに接触して4つの転写ニップを形成するように、4つの支持ローラ72,73,74,75に掛け回されている。これらの支持ローラのうち、図中最も右側のもの(72)に対しては、図示しない電源から所定電圧が印加された静電吸着ローラ76が対向するように配置されている。この静電吸着ローラ76からの電荷付与により、転写搬送ベルト71は、そのおもて面(スープ外面)に図示しない転写紙Pを静電吸着することができる。
フルカラー画像が形成された転写紙Pは、転写搬送ベルト71の無端移動に伴って図中右下から左上へと搬送されて、定着ユニット80に受け渡される。定着ユニット80は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される加圧ローラ81と、定着ベルトユニット82とを備えている。また、この定着ベルトユニット82は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される駆動ローラ83と、ハロゲンランプ等の熱源を内包する加熱ローラ84と、定着ベルト85とを有している。定着ベルト85は、駆動ローラ83と加熱ローラ84とに張架されながら、図中反時計回りに無端移動せしめられる。そして、加熱ローラ84による張架位置にて所定の温度に加熱される。加熱後の定着ベルト85のおもて面(ループ外面)には、加圧ローラ81が当接して定着ニップを形成している。転写搬送ベルト71から送られてくる転写紙は、この定着ニップに挟まれて、加熱されながら加圧される。これにより、転写紙上のフルカラー画像に対して定着処理が施される。
定着処理が施された転写紙Pは、図示しない搬送路切換器に至る。この搬送路切換器は、転写紙Pのその後の搬送路を、排紙路98と反転路とで切り替えるものである。搬送路切換器が搬送路を排出路98に設定している場合には、定着ユニット80を通過した後の転写紙Pが排紙路98に送り込まれて、プリンタ筺体の上面に形成された排紙トレイ97上にスタックされる。これに対し、搬送路切換器が搬送路を反転路に設定している場合には、定着ユニット80を通過した後の転写紙Pが、定着ユニット80の図中左側方に配設されている反転搬送ユニット90に送られる。この反転搬送ユニット90は、送り込まれてきた転写紙Pを上下反転させた後、再給紙ユニット95に受け渡す。転写ユニット70の下方に配設された再給紙ユニット95は、反転後の転写紙Pをレジストローラ対63に向けて搬送する。このような再給紙により、転写紙Pは、再び転写ユニット70に送られて、もう一方の面にもフルカラー画像が形成される。その後は、定着ユニット80と排出路98とを経由して、排紙トレイ97上にスタックされる。
先に示した図2において、トナー像が転写された後の感光体11Yの表面は、クリーニングブラシ12Yやカウンタブレード13Yによって転写残トナーがクリーニングされた後、図示しない除電ランプからの除電光を受けて除電される。この除電により、感光体11Yの電位が初期化されて、次の静電潜像の形成に備えられる。
図5は、本プリンタにおけるY用の現像装置20Yを示す破断斜視図である。同図に示す現像装置20Yの鉛直方向上方には、図示しないY用の粉体ポンプが配設されている。この粉体ポンプから排出されるYトナーは、図中矢印Dに示されるように、現像装置20Yの現像剤収容部におけるスクリュウ軸線方向の一端部に補給される。そして、第1搬送スクリュウ25Yの周囲に存在する図示しないY現像剤に取り込まれながら、回転駆動せしめられる第1搬送スクリュウ25Yの軸線方向に沿って、反対側の端部に向けて図中矢印Eのように搬送される。第1搬送スクリュウ25Yの反対側の端部まで搬送されたY現像剤中のYトナーは、仕切壁に設けられた開口を通って、第2搬送スクリュウ26Yの一端部に受け渡される。そして、今度は、回転駆動せしめられる第2搬送スクリュウ26Yの軸線方向に沿って、図中矢印Fの方向、即ち、第1搬送スクリュウ25Yによる搬送方向とは正反対の方向、に搬送される。この正反対の方向の搬送の際、一部のY現像剤は、現像スリーブ22Yに汲み上げられて、図示しないY用の感光体に対向する現像領域に送られる。そして、現像スリーブ22Yの回転に伴って再び第2搬送スクリュウ26Y上に戻される。更に、第2搬送スクリュウ26Yの端部まで搬送されると、再び第2搬送スクリュウ25Yの端部に受け渡される。このようにして、Y現像剤は、現像装置20Y内を循環搬送される。この循環搬送の際、Y現像剤中のYトナーは、磁性キャリアに摩擦せしめられて摩擦帯電が助長される。
また、本プリンタにおいては、トナー収容器として、変形によって減容可能な減容式のものを用いているので、トナー収容器の廃棄容量を少なくして処理費を低減することができる。更には、減容によって輸送コストを低減することができる。
20Y,M,C,K 現像装置(現像手段)
150Y,M,C,K トナー収容器(粉体収容手段)
180Y エアーポンプ(送気手段)
190Y 吸引ポンプ(補給手段、モーノポンプ)
200 制御部(補給制御手段)
Claims (6)
- 粉体を収容する粉体収容手段と、
該粉体収容手段内の粉体を補給先に補給する補給手段と、
所定のタイミング毎に到来する補給制御期間に所定の演算式に基づいて変数を求め、その演算結果が予め定められた下限閾値以上である場合には、該演算結果が得られた該補給制御期間に該演算結果に応じた時間だけ該補給手段を駆動し、該演算結果が該下限閾値に満たない場合には、その時間分の駆動を次回以降の該補給制御期間に繰り越して行う制御を実施する補給制御手段と、を備える粉体補給装置において、
上記変数の演算結果が予め定められた上限閾値を超える場合には、駆動時間の累積が該演算結果に応じた時間分になるように、該補給手段を間欠駆動し、且つ、上記上限閾値を超える上記演算結果が得られた上記補給制御期間内に、上記間欠駆動における上記累積が上記演算結果に応じた時間分よりも小さくなる場合には、小さくなる分の駆動を次回以降の上記補給制御期間に繰り越して行う制御を実施させるように、上記補給制御手段を構成したことを特徴とする粉体補給装置。 - 請求項1の粉体補給装置において、
上記補給手段として、上記粉体収容手段内のトナーを吸引ポンプによって吸引しながら上記補給先に補給するものを用いたことを特徴とする粉体補給装置。 - 請求項2の粉体補給装置において、
上記吸引ポンプとして、モーノポンプを用いたことを特徴とする粉体補給装置。 - 請求項1乃至3の何れかの粉体補給装置において、
上記粉体収容手段に対して定期的に空気を送り込む送気手段を設けたことを特徴とする粉体補給装置。 - 請求項1乃至4の何れかの粉体補給装置において、
上記粉体収容手段として、変形によって減容可能な減容式粉体収容器を用いたことを特徴とする粉体補給装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤によって該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、粉体たるトナーを収容するトナー収容手段から該現像手段に向けてトナーを補給するトナー補給装置とを備える画像形成装置において、
上記トナー補給装置として、請求項1乃至5の何れかの粉体補給装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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