JP2000351445A - 粉体移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉体収納手段のセット位置を任意に設定するこ
とができ、しかも粉体を高精度移送することができる粉
体移送装置を提供することである。 【解決手段】トナーを収納したトナー収納容器２０と、
トナーを移送させる粉体ポンプ６０と、トナー収納容器
２０内に空気を供給するエアーポンプ３０と、粉体ポン
プ６０で移送するトナーに対して空気を供給するエアー
ポンプ３０’とを有し、エアーポンプ３０、粉体ポンプ
６０およびエアーポンプ３０’をそれぞれ独立に駆動制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体を移送する粉
体移送装置、特に、２成分現像剤または１成分現像剤を
用いた電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ
等の画像形成装置に用いられる粉体移送装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に用いられているト
ナー補給装置のトナー収納容器は、カートリッジ、ボト
ルといったハードボトルで作られているために、トナー
収納容器の交換に伴う使用済みトナー収納容器のリサイ
クルに大きな課題を生じていた。使用済みトナー収納容
器はユーザー先からメーカーに引き取り、再生・再利用
や焼却処理が行われるが、トナー収納容器は容量がかさ
み、ユーザー先からメーカーへ回収・運搬物流コストが
高額を要していた。

【０００３】さらに、回収されたトナー収納容器はトナ
ーを再充填して容器の再使用を図る場合、回収容器の洗
浄作業も困難で、かつトナー充填効率にも難がありトナ
ー収納容器の再使用化に要するコストも高額となってい
た。

【０００４】ところで、従来においても、トナー収納容
器の容積が減容可能となるものの提案があるが、減容可
能な容器からのトナー排出が非常に不安定でかつ、排出
されたトナー移送にも制約が多く、トナー補給装置とし
てトナー補給性能の安定・維持やトナー収納（補給）容
器の交換時にトナー汚染を生じる、トナー補給装置の設
置位置の制約等に問題が生じ実用化に至ってない。

【０００５】また、従来のトナー移送は、機械的オーガ
手段に基づいているものが殆どであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た機械的オーガによるトナー移送はトナー収納容器と現
像装置と一体的、又は非常に近接した位置に設置せざる
を得なかった。このためにトナー補給装置の構成が複雑
となり、コスト高、低生産性、機械メンテナンス性を阻
害し、トナー品質特性の保護・維持の確保も大変である
という問題があった。さらに、ユーザーによるトナー収
納容器の交換作業の操作性にも難があるという問題もあ
った。

【０００７】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
粉体収納手段のセット位置を任意に設定することがで
き、しかも粉体を高精度移送することができる粉体移送
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、粉体を移送させる粉体移送手段と、該粉
体移送手段で移送する粉体に対して空気を供給する空気
供給手段とを有し、前記粉体移送手段と空気供給手段を
それぞれ独立に駆動制御することを特徴としている。

【０００９】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明は、粉体を収納した粉体収納手段と、粉体を移送させ
る粉体移送手段と、前記粉体収納手段内に空気を供給す
る第１空気供給手段と、粉体移送手段で移送する粉体に
対して空気を供給する第２空気供給手段とを有し、第１
空気供給手段、前記粉体移送手段および第２空気供給手
段をそれぞれ独立に駆動制御することを特徴としてい
る。

【００１０】なお、本発明は、前記粉体が画像形成の現
像に用いるトナー、キャリアの少なくとも一方である
と、効果的である。さらに、本発明は、前記粉体移送手
段の作動と、前記第１空気供給手段の作動とを実質的に
非同時で行うと、効果的である。

【００１１】さらにまた、本発明は、前記粉体移送手段
を作動する直前に、前記第１空気供給手段を所定時間作
動すると、効果的である。さらにまた、本発明は、前記
粉体移送手段が粉体ポンプを有すると、効果的である。

【００１２】さらにまた、本発明は、前記粉体ポンプが
内部にダブルピッチの螺旋溝を設けた雌ねじ形ステータ
と、該ステータ内に回動自在に嵌挿された雄ねじ形ロー
タよりなり、該ロータが回転することにより上流側の粉
体を吸引し、軸方向に沿って粉体を移動させることが可
能な吸い込み型の１軸偏芯スクリューポンプであると、
効果的である。

【００１３】さらにまた、本発明は、前記粉体収納手段
が容積を可変される密閉容器であると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記粉体移送手段の総移送容積
が前記第１空気供給手段の総吐出容積よりも大きくなる
ように、作動時間および粉体移送手段の移送速度を設定
していると、効果的である。

【００１４】さらにまた、本発明は、前記吸い込み型の
１軸偏芯スクリューポンプにおける１回作動における吸
引流量の方が前記第１空気供給手段の１回作動における
吐出流量よりも大きくなるように、作動時間および前記
１軸偏芯スクリューポンプのロータ回転数を設定してい
ると、効果的である。

【００１５】さらにまた、本発明は、画像形成装置内に
設けられ、該装置の現像装置へ現像剤を補給すると、効
果的である。さらにまた、本発明は、前記現像装置に供
給された現像剤の量を検知する手段を設け、該検知手段
の検知結果に応じて前記粉体移送手段と前記第１および
第２空気供給手段を駆動制御すると、効果的である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図１は、本発明に係る粉体移送
装置としての画像形成装置に用いられるトナー補給装置
を示す構成図、図２はそのトナーが補給される側である
現像装置の一部を示す断面図である。よって、本実施形
態において移送する粉体はトナーである。

【００１７】図１において、電子写真法による画像形成
装置は、現像装置１０により像担持体１に形成された静
電潜像がトナー像として現像される。この現像装置１０
には、粉体収納手段としてのトナーを収納したトナー収
納容器２０から粉体移送手段としての粉体ポンプ６０お
よび移送部材としての移送チューブ１６を介してトナー
が補給される。トナー補給時には、トナー収納容器２０
へ第１空気供給手段としてのエアーポンプ３０から空気
の供給が行われる。

【００１８】現像装置１０には、図１および図２に示す
ように、感光体１に対向配置された現像スリーブ１１
と、第１攪拌スクリュー１２、第２攪拌スクリュー１３
とが備えられている。現像装置１０内での現像剤は、第
１攪拌スクリュー１２によって図２の左から右へ搬送さ
れ、第２攪拌スクリュー１３によって右から左へ搬送さ
れるようにして循環される。この循環の間に搬送路の途
中で現像スリーブ１１に移送された現像剤により感光体
１上に形成された静電潜像を現像する。なお、符号１８
はトナー濃度センサである。

【００１９】この現像装置１０には、図２に明示するよ
うに、装置の手前側端部において第１攪拌スクリュー１
２と対応する位置にトナー受け入れ口１４が設けられ、
トナー受け入れ口１４には接続部材１５が取り付けら
れ、この接続部材１５に移送チューブ１６が脱着可能に
連結されている。接続部材１５の一部には空気フィルタ
ー１７が設けられ、トナーと空気流の混合気中の空気の
みを現像装置１０から脱気し、トナー補給時の接続部材
１５および現像装置１０からのトナー飛散を防止してい
る。なお、トナーの補給位置は現像装置１０の片側端部
に限らず任意であり、特に制約を受けることはない。ま
た、現像装置１０も図示する例に限定されず、トナー補
給を必要とする種々の形式のものあってもよい。

【００２０】上記トナー収納容器２０は、現像装置１０
と別体のユニットとして構成されていて、画像形成装置
本体の適宜な位置にセットされる。また、上記移送チュ
ーブ１６としては例えば直径４〜１０ｍｍのフレキシブ
ルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例え
ば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）
から作られているものを用いることがきわめて有効であ
り、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配
管が容易に行い得る。

【００２１】図３および図４は、トナー収納容器２０の
正面図及び底面図であり、トナー収納容器２０はその正
面および背面が下部へ向かうほど横幅が狭くなる台形に
形成された６面体の箱状に構成されている。このトナー
収納容器２０は、密閉構造をなし、ポリエチレンやナイ
ロン等の樹脂製または紙製であって、その底面には自閉
弁としての口金部材２１が設けられている。この口金部
材２１は発泡スポンジ等の弾性体で作られたシール２２
と、これを容器２０に固定するケース２３とから構成さ
れている。シール２２の中央には、十字状の貫通した微
少幅スリット２４が形成されている(図４参照）。上記
トナー収納容器２０は、従来、使用されている、ブロー
成形法などにより形成された口金部とトナー収納部が一
体構造をなすトナー収納容器で構成することも可能であ
るが、本実施形態の容器はポリエチレンやナイロン等の
樹脂または紙製の、例えば８０〜２００μｍ程度の厚み
を持ったフレキシブルなシートを単層または複層に構成
して作られている。これらのシートの表面または裏面に
アルミ蒸着処理を施すことは静電気対策や防湿対策に有
効である。

【００２２】このように構成されたトナー収納容器２０
は、容器自体がフレキシブルであるので、ハードケース
と比較して運搬や保管時での取扱性が良く、収納スペー
スをとらない。さらに、使用済みトナー収納容器２０は
ユーザー先からメーカーに引き取り、再生・再利用や焼
却処理が行われるが、本トナー収納容器２０はフレキシ
ブルな袋状のものであるため折り畳みが可能であり、運
搬や保管時での取扱性が良く、運搬や保管時の収納スペ
ースをとらないという利点がさらに増長し、ユーザー先
からメーカーへ回収物流コストの大幅な低減が可能とな
る。なお、トナー収納容器２０、口金部材２１は同一材
料もしくは同一系統の材料を使用すれば、リサイクル時
に両者を分別する手間が省けるので有利である。

【００２３】図５は、上記のトナー収納容器２０を画像
形成装置本体へセットした状態を示す断面図である。図
５において、画像形成装置本体には上記トナー収納容器
２０が図３に示す上下方向でセットされるセット部４０
が設けられている。このセット部４０を設ける位置は、
画像形成装置本体の扉やカバー等を開けたときに現れる
装置内部側の箇所でもよいし、装置の外部に現出する位
置にすることもできる。セット部４０には、その上部が
容器着脱のための開口が形成される支持枠４１を有し、
この支持枠４１と画像形成装置本体の機枠４２とで形成
される空間がトナー収納容器２０を受けられるように、
それに対応した形状に形成されている。セット部４０の
底部には、上記口金部材２１が嵌合される凹部４３が形
成され、該凹部４３の底部中央には突起部材として円筒
状のノズル４５が固定配置されている。

【００２４】ノズル４５は、上部に断面円錐状の尖端部
４６が形成され、尖端部４６に続いて空気流入口４７と
トナー排出口４８とがほぼ同じ高さレベルに設けられて
いる。ノズル本体４５の内部には、空気流入口４７とト
ナー排出口４８に対しそれぞれ連通する空気用通路とト
ナー用通路が隔壁によって形成されている。トナー用通
路は、ノズル４５の下端まで延びて左方へ曲げられ、ト
ナー用接続口５２に達している。また、空気用通路は、
トナー通路よりも上方で図の右方へ曲げられ、空気接続
口５３に達している。トナー接続口５２は、上記したト
ナー移送チューブ１６が嵌合されている。他方、空気接
続口５３はエアーポンプ３０の空気移送パイプ３１が接
続されている。

【００２５】上記トナー接続口５２は、中継管５４を介
して粉体ポンプ６０の吸い込み口６１に接続されてい
る。この粉体ポンプ６０は、吸い込み型の１軸偏芯スク
リューポンプであって、その構成は、金属などの剛性を
もつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ６
２と、ゴム等の弾性体で作られた２条スクリュー形状に
作られ、固定されて設置されるステータ６３と、これら
を包み、かつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料などで作
られたホルダ６４とを有している。上記ロータ６２は、
駆動モータ７０と駆動連結された歯車７１，７２及び駆
動軸７３を介して回転駆動される。ロータ６２の回転に
より、ポンプに強い自吸力が生じ，ホルダ６４先端の吸
い込み部６１からトナーを吸い込み、吸い込んだトナー
を駆動軸７３の近傍の排出部６５から送り出すことがで
きる。また、粉体ポンプ６０のトナー排出側には空気供
給部６６が設けられ、空気供給部６６は空気移送管６７
を介して第２空気供給手段としてのエアーポンプ３０’
と接続されている。エアーポンプ３０’から供給される
空気により送り出すトナーの流動化が促進され、粉体ポ
ンプ６０によるトナー移送が確実なものとなる。なお、
粉体ポンプ６０は専用モータで駆動しているが、画像形
成装置内のメインモータとクラッチ(図示せず)を介して
その駆動が伝達されるように構成することもできる。

【００２６】このように構成されるトナー補給装置は、
トナー収納容器２０が、上記セット部４０にセットする
と、位置固定のノズル４５が微少幅スリット２４を介し
て口金部材２１の弁体２２にを貫通し、先端が容器内に
入り込む。このとき、口金部材２１の弁体２２が弾性体
で作られ、かつノズル４５の先端に尖端部４６が設けら
れているので、ノズル４５の頭部がスムーズに容器内に
入り込むことができる。トナー収納容器２０がセット部
４０にセットされた状態では、空気流入口４７とトナー
排出口４８がトナー収納容器底部より僅かに上方に位置
される。

【００２７】ここで、トナーの補給指令が発せられる
と、エアーポンプ３０が作動し、該ポンプからの空気は
空気移送パイプ３１、空気通路および空気流入口４７を
介してトナー収納容器１内に流入される。この空気は、
トナー収納容器１の底部近くから流入されるので、収納
されたトナー層を拡散させて流動化させつつ上方へ抜け
る。そして、エアーポンプ３０による空気供給が続行さ
れると、トナー収納容器２０は実質上密閉容器であるの
で容器内の空気圧が高まり、流動化されたトナーは空気
の吐出圧とトナー自身の重力とによってトナー排出口４
８に移送される。移送されたトナーは、粉体ポンプ６０
に吸引され、エアーポンプ３０’により流動化が促進さ
れつつ、排出部６５及びトナー移送チューブ１６を経て
トナー受け入れ口１４に移送され、現像装置１０にトナ
ーが補給される。

【００２８】上記したトナーの補給は、トナーに対して
機械的ストレスが加わらず、かつ空気により流動化され
るのでトナー凝集、架橋現象等の発生が防止される。ま
た、トナー収納容器２０はノズル４５に向かって漏斗状
の形状をなしているので、容器内のトナーはその残量に
関係なくトナー物性が常に安定した状態で、袋内に残留
することなく排出される。

【００２９】図８は、本発明に係る粉体移送装置として
のトナー補給装置の制御系ブロック図である。上記トナ
ー補給装置は、マイクロ・プロセッシング・ユニット
（以下、ＭＰＵ８０という。）を具備した制御装置によ
って制御される。図１に示すトナー濃度センサ１８の検
知結果がＭＰＵ８０に取り込まれ、同検知結果に応じて
ＭＰＵ８０から粉体ポンプ駆動モータ７０、およびトナ
ー収納容器２０への空気供給用エアーポンプ３０と、粉
体ポンプ６０出口への空気供給用エアーポンプ３０’に
動作信号が送信されることにより、現像装置１０へのト
ナー補給動作は行われる。

【００３０】ＭＰＵ８０は、タイマー機能を有してお
り、任意のタイミングで駆動モータ７０、エアーポンプ
３０，３０’をそれぞれ独立して駆動制御することがで
きる。図９は、図１０に示す現像装置１００のように、
トナー補給用のトナーのバッファー１１０を持ち、その
バッファー１１０に設けられているトナー補給ローラ１
１１によりトナーを補給する現像装置１００の場合の制
御装置である。トナー補給クラッチ（図示せず）は、ト
ナー補給ローラ１１１を駆動させるための駆動伝達手段
である。トナー濃度センサ１０３の検知結果により、ド
ライバを介してトナー補給クラッチに動作信号が送信さ
れることにより、トナーホッパー１１２から現像部１０
１へのトナー補給動作は行われる。トナーホッパー１１
２内のトナー量は、トナーエンドセンサ１１３によりト
ナーがセンサ面よりも多いか少ないか検知されＭＰＵ８
０に取り込まれるようになっているので、トナーが少な
い場合は、ＭＰＵ８０から粉体ポンプ駆動モータ７０、
およびトナー収納容器２０への空気供給用エアーポンプ
３０と粉体ポンプ出口への空気供給用エアーポンプ３
０’に動作信号が送信されることにより、トナーホッパ
ー１１２へのトナー補給動作は行われる。

【００３１】図１１は、制御装置による粉体ポンプ駆動
モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示
す図である。トナー濃度センサ１８の信号もしくはトナ
ーエンドセンサ１１３の信号を受けて、トナー収納容器
２０から現像装置１０または現像装置１００のトナーホ
ッパー１１２へのトナー補給動作を行わせるための信号
をトナー補給信号とする。トナー補給信号が送信される
と、同時にエアーポンプ３０が所定時間作動されトナー
収納容器内に一定時間エアーが供給され、特に容器の口
金付近のトナーが流動化する。エアーポンプ３０が停止
した直後、粉体ポンプ６０及びエアーポンプ３０’が所
定時間作動し、流動化されたトナーが粉体ポンプ６０に
よりトナー移送チューブ１６を経て現像装置１０または
現像装置１００のトナーホッパー１１２に送られる。

【００３２】エアーポンプ３０’は、粉体ポンプが停止
した後、さらに所定時間の作動後に停止するようになっ
ている。このようにすることで、移送チューブ１６の残
存トナーを空気のみによって多少排出することができる
ので、移送チューブ１６のトナー詰まりを防止すること
ができる。

【００３３】図１２は、別の制御装置による粉体ポンプ
駆動モータおよびエアーポンプの制御タイミングを示す
図である。制御装置のＭＰＵ８０にて、粉体ポンプ６０
によるトナー収納容器２０から現像装置１０または現像
装置１００のトナーホッパー１１２へのトナー補給回数
のカウンタをインクリメントするようになっている。カ
ウンタの値が予め設定された値ｎに達したときに、カウ
ンタをクリアし、エアーポンプ３０を作動するよう構成
されている。なお、電源を切ったときに、カウンタの値
がクリアされないよう、不揮発ＲＡＭを用いて動作させ
ることが好ましい。

【００３４】トナー補給回数カウントが設定値ｎに達し
たときに、エアーポンプ３０を作動させる。さらに、エ
アーポンプ３０の停止直後、粉体ポンプ駆動モータ７０
とエアーポンプ３０’を駆動させるように制御してい
る。前記同様粉体ポンプ駆動モータ７０が予め設定され
た所定の時間後（例えば２sec後）に停止するようにな
っており、粉体ポンプ駆動モータ７０の停止後、さらに
一定時間遅れて（例えば２sec遅れて）エアーポンプ３
０’を停止するように制御している。

【００３５】図１３は、さらに別の制御装置による粉体
ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの制御タイミング
を示す図である。この場合、トナー補給信号では粉体ポ
ンプ６０の駆動とエアーポンプ３０’作動のみ行い、補
給動作があらかじめ設定された回数ｎに達する間、トナ
ー濃度センサからトナー濃度が薄い、またはトナーなし
の信号が出され続けた場合、容器内のトナーが架橋して
いると判断し、その場合のみにエアーポンプ３０を作動
してトナー収納容器２０内の架橋を崩し流動化すること
が狙いである。この場合、トナー収納容器２０内からの
トナー排出の基本的な動作は粉体ポンプ６０のみである
ため、粉体ポンプ６０自体に吸引力を持った吸引型粉体
ポンプを用いることが望ましい。

【００３６】また、エアーポンプ３０により空気をトナ
ー収納容器２０へ供給すると、補給回数カウンタはクリ
アされる。

【００３７】粉体ポンプ６０が１回転したときの移送も
しくは吸引流量Ｌh、粉体ポンプ６０の単位時間当たり
の回転数ｒ、１回当たりの粉体ポンプ６０の駆動時間を
ｔh、エアーポンプ３０の単位時間当たりの吐出流量を
Ｌa1、１回当たりのエアーポンプ３０の作動時間をｔ
a、粉体ポンプのエアーポンプ１に対する動作回数比率
をｎとすると、 ｎ・Ｌh・ｒ・ｔh＞Ｌa1・ｔa とすることにより、トナー収納容器２０に入ってくるエ
アー流量より、トナー収納容器２０から排出されるトナ
ー（とエアーの混合）量の方が多くなり、前記のように
フレキシブルなトナー収納容器２０をと組み合わせるこ
とにより、補給動作を重ねるたびにトナー収納容器２０
が減容させ、最終的に使い終わったとき、すなわち、ト
ナー収納容器２０内のトナーが無くなったとき、減容し
た状態で回収・処分することができる。但し、この場合
のトナー収納容器２０はフレキシブルなものを使用しな
ければならない。

【００３８】また、上記エアーポンプ３０は無負荷時の
最大流量も２．０Ｌ／Ｍｉｎと非常に少ないので、現像
装置等で空気抜きが簡単に行えトナー飛散等の発生を容
易に防止することができる。トナー収納容器内へのエア
ー供給は常時供給する必要は無く、画像形成装置本体へ
の電源投入時やトナー収納容器交換時又は一定枚数コピ
ー／プリント時、等に行えばよい。使用するトナーの種
類（特性）トナー収納容器の容量により最適な供給タイ
ミング、供給量を設定れば良い。

【００３９】１軸偏芯粉体ポンプ６０は、高い固気比で
連続定量移送が可能であって、ロータ６２の回転数に比
例した正確なトナーの移送量が得られることが知られて
いる。したがって、トナーの移送量の制御は粉体ポンプ
の駆動時間を制御すればよい。また、移送チューブ１６
の移送経路は自在で高位置や、上下左右の任意方向へ自
由に移送できる。

【００４０】通常、電子写真画像形成装置に用いている
トナーは、流動性が非常に悪くその移送が困難であるこ
とが知られている。本来、トナーを移送させるときは、
トナーに大きな機械的ストレスを与えることは望ましい
ことではない。異常なストレスがトナーに加わるとトナ
ーのブロッキング（熱融着などによる凝集）、破砕、等
々が生じトナー特性の変質や移送不能となるばかりでな
く、移送部材（コイル、スクリュー、パイプ等）、駆動
部材の破損等を生じさせる。従って、トナー移送を行う
場合は、極力、異常な機械的ストレスがトナーに加わら
ない工夫が重要となる。

【００４１】従来のトナー補給装置では、前述のように
スクリューとパイプにより移送しているために、スクリ
ューによる機械的ストレス、スクリューとパイプとの間
で発生する摩擦による機械的ストレスが非常に大きくな
らざるをえなかった。これは移送距離が長くなるほど、
移送方向を変位させるほど、より悪化する。また、スク
リューを駆動するための必要トルクも非常に大きくなり
駆動部材のコストアップ、消費電力の増大も無視出来な
い。

【００４２】これらの理由により、移送距離を長くした
いときや移送方向を変位させたいときには、複数のスク
リューとパイプを用いて連結させる多段移送をおこなわ
ざるをえなかった。これは更なるトナー特性の変質、部
品点数の増大、コストの増大、信頼性の低下、装置メン
テナンス性及び生産性の低下、トナー補給装置の設置容
積の増大化、操作性の低下をもたらしていた。

【００４３】本発明で用いられるトナー収納容器は、ト
ナー収納部材側に簡易な自閉弁を具備するだけで良いの
で、トナー収納容器の構成が簡易であり、かつトナー収
納容器には、自閉弁が設けられているので、トナー収納
容器交換が簡単に行え、交換時のトナー飛散、汚染など
が防止できる。

【００４４】トナー収納容器内のトナーは空気供給と吸
引型粉体ポンプにより排出されるので、残留トナーがほ
とんど無く、経済的であり且つ使用後のトナー収納容器
の処置が安全かつ衛生的に行える。

【００４５】袋状のトナー収納容器２０をフレキシブル
材料にすることも可能であるので、この場合は従来のカ
ートリッジ、ボトルといったハードボトルに比較し、容
器がかさばらないので運搬や保管時での取扱性が良く、
運搬や保管時の収納スペースをとらないという利点を持
つ。またさらに、使用済みトナー収納容器は、ユーザー
先からメーカーに引き取り、再生・再利用や焼却処理が
行われるが、本トナー収納容器２０は前述のごとく固い
口金部が自閉弁だけなので非常に小さく出来、容器を任
意に丸めたり、折り畳むことができ、運搬や保管時での
取扱性が良く、運搬や保管時の収納スペースをとらない
という利点がさらに増長し、ユーザー先からメーカーへ
回収物流コストの大幅な低減が可能となる。

【００４６】本トナー補給装置は画像形成装置の現像装
置に対して、フレキシブルなトナー移送パイプのみを接
続するだけでよく、トナーの飛散がないので粉塵問題の
発生も無く安全である。しかも、現像装置に対するトナ
ー補給装置の設置位置・場所の制約を持たないので、ユ
ーザーのトナー収納容器２０の交換において最も操作が
やり易い場所にトナー収納容器のセット部を設けること
が可能となる。

【００４７】本トナー補給装置は、トナー収納容器への
空気供給と吸引型粉体ポンプを用いることで、高精度な
トナー補給装置の提供が可能となった。さらには、トナ
ー移送通路中に開閉弁なども必要としないのでトナー詰
まりもなく、安定したトナー移送性能が確保でき、かつ
高耐久性が確保できる。

【００４８】また、トナーはトナー移送部材中をエアー
との混合気状態で移送されるので、トナーへの機械的ス
トレスはほとんどかからない。さらに、移送部材での駆
動負荷も無い。これらから、トナー特性の維持、トナー
移送の確実化がはかれ、トナー補給装置の信頼性、耐久
性の確保も充分はかれる。さらには、トナー補給装置の
構成の簡易化がはかれ低駆動負荷化による低消費電力
化、低コスト化も可能としている。

【００４９】本トナー補給装置の駆動、制御は、未図示
の電源コンセント、電源と未図示のスイッチ、制御回路
により空気供給手段（エアーポンプ）、粉体ポンプの駆
動・制御を行う。これらは、従来周知の技術を用いれば
よい。

【００５０】トナー補給の制御は、従来公知の現像装置
の一部に設けられた透磁率検出器に基づくトナーとキャ
リアの混合比の変化を検知しトナー補給量を制御する方
法（現像剤濃度検知・制御）や感光体上のトナー像の反
射濃度を検知しトナー補給量を制御する方法等の従来周
知の技術を転用すればよい。

【００５１】以上、本発明の好ましい実施形態について
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種
改変できるものである。例えばトナーが補給される現像
装置の構成等は任意のものでよく、上記実施形態の如き
２成分現像剤ではない１成分現像剤を使用する装置にも
適用することができる。

【００５２】また、移送する粉体はトナーに限らず、ト
ナーとキャリアとが混合されている現像剤、さらにはキ
ャリアの移送にも使用することができる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１ないし３の構成によれば、トナ
ー等の粉体を安定、かつ確実に現像装置等へ移送するこ
とができる。請求項４および５の構成によれば、上記効
果に加えて、粉体収納手段内に粉体が残留することを低
減し、収納手段の交換時に粉体の飛散による汚染を防止
することができる。

【００５４】請求項６および７の構成によれば、上記効
果に加えて、トナー等に無用なストレスを与えること無
く移送でき、トナー等の品質特性を保護・維持すること
ができる。

【００５５】請求項８の構成によれば、上記効果に加え
て、粉体収納手段の回収・運搬コストを低減し、容器の
リサイクルも容易に行うことができる。請求項９および
１０の構成によれば、上記効果に加えて、粉体収納手段
を粉体移送が進に連れて自動的に減容することができ、
粉体収納手段を粉体が空になると、容器も減要され、交
換等の操作が簡便になる。

【００５６】請求項１１および１２の構成によれば、上
記効果に加えて、高精度にトナー等の現像剤を現像装置
に補給制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するための説明図である。

【図２】現像装置のトナー受け入れ部を示す断面図であ
る。

【図３】本発明のトナー収納容器を示す断面図である。

【図４】図３の底面図である。

【図５】本発明の１実施形態のトナー収納容器セット状
態を示す断面図である。

【図６】そのトナー収納容器セット状態を示す正面図で
ある。

【図７】図６の側面図である。

【図８】本発明に係る粉体移送装置としてのトナー補給
装置の制御系ブロック図である。

【図９】本発明の他の実施形態におけるトナー補給装置
の制御系ブロック図である。

【図１０】図１０のトナー収納容器セット状態を示す正
面図である。

【図１１】制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよび
エアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。

【図１２】別の制御装置による粉体ポンプ駆動モータお
よびエアーポンプの制御タイミングを示す図である。

【図１３】さらに別の制御装置による粉体ポンプ駆動モ
ータおよびエアーポンプの制御タイミングを示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 現像装置 １６ トナー移送チューブ １８ トナー濃度センサ ２０ トナー収納容器 ２１ 口金部材 ３０ エアーポンプ ３０’ エアーポンプ ６０ 粉体ポンプ ８０ ＭＰＵ １１３ トナーエンドセンサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H077 AA12 AA14 AA31 AA33 AA39 AC01 AC02 CA19 DA10 DA16 DA35 DB01 DB10 EA01 EA11 3F040 BA01 DA13 EA01 3F047 AA03 BA02 CC06 CC11

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を移送させる粉体移送手段と、該粉
   体移送手段で移送する粉体に対して空気を供給する空気
   供給手段とを有し、 前記粉体移送手段と空気供給手段をそれぞれ独立に駆動
   制御することを特徴とする粉体移送装置。
2. 【請求項２】 粉体を収納した粉体収納手段と、粉体を
   移送させる粉体移送手段と、前記粉体収納手段内に空気
   を供給する第１空気供給手段と、粉体移送手段で移送す
   る粉体に対して空気を供給する第２空気供給手段とを有
   し、 第１空気供給手段、前記粉体移送手段および第２空気供
   給手段をそれぞれ独立に駆動制御することを特徴とする
   粉体移送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の粉体移送装置
   において、前記粉体が画像形成の現像に用いるトナー、
   キャリアの少なくとも一方であることを特徴とする粉体
   移送装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３の何れか１つに記載の
   粉体移送装置において、前記粉体移送手段の作動と、前
   記第１空気供給手段の作動とを実質的に非同時で行うこ
   とを特徴とする粉体移送装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の粉体移送装置におい
   て、前記粉体移送手段を作動する直前に、前記第１空気
   供給手段を所定時間作動することを特徴とする粉体移送
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５の何れか１つに記載の
   粉体移送装置において、前記粉体移送手段が粉体ポンプ
   を有することを特徴とする粉体移送装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の粉体移送装置におい
   て、前記粉体ポンプが内部にダブルピッチの螺旋溝を設
   けた雌ねじ形ステータと、該ステータ内に回動自在に嵌
   挿された雄ねじ形ロータよりなり、該ロータが回転する
   ことにより上流側の粉体を吸引し、軸方向に沿って粉体
   を移動させることが可能な吸い込み型の１軸偏芯スクリ
   ューポンプであることを特徴とする粉体移送装置。
8. 【請求項８】 請求項２ないし７に記載の粉体移送装置
   において、前記粉体収納手段が容積を可変される密閉容
   器であることを特徴とする粉体移送装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし８の何れか１つに記載の
   粉体移送装置において、前記粉体移送手段の総移送容積
   が前記第１空気供給手段の総吐出容積よりも大きくなる
   ように、作動時間および粉体移送手段の移送速度を設定
   していることを特徴とする粉体移送装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の粉体移送装置におい
    て、前記吸い込み型の１軸偏芯スクリューポンプにおけ
    る１回作動における吸引流量の方が前記第１空気供給手
    段の１回作動における吐出流量よりも大きくなるよう
    に、作動時間および前記１軸偏芯スクリューポンプのロ
    ータ回転数を設定していることを特徴とする粉体移送装
    置。
11. 【請求項１１】 画像形成装置内に設けられ、該装置の
    現像装置へ現像剤を補給することを特徴とする請求項１
    ないし８の何れか１つに記載の粉体移送装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の粉体移送装置にお
    いて、前記現像装置に供給された現像剤の量を検知する
    手段を設け、該検知手段の検知結果に応じて前記粉体移
    送手段と前記第１および第２空気供給手段を駆動制御す
    ることを特徴とする粉体移送装置。