JP2001175064A

JP2001175064A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001175064A
Application number: JP35761599A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Yanagisawa; 孝昭柳澤; Yoshio Hattori; 良雄服部; Tomotoshi Nakahara; 知利中原; Masumi Sato; 眞澄佐藤; Kouta Fujimori; 仰太藤森; Satoshi Muramatsu; 智村松; Junichi Matsumoto; 純一松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置と離して設置可能なトナー収納容器か
ら必要とする量のトナーを確実に補給することができる
トナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することで
ある。【解決手段】トナー収納容器２０に収納されたトナーを
吸引して移送するための吸引型の粉体ポンプ３と、吸引
して移送されたトナーをその吸引型の粉体ポンプ３の直
前で貯留するバッファ１０とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー収納容器に
収納されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置
を備えた、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置においては、現像装
置を有するユニット内もしくはその近傍にトナーボトル
やカートリッジ等のトナー収納容器を配置し、そのトナ
ー収納容器から直接またはトナーホッパを介して現像装
置内へ補給するように構成している。この場合、トナー
収納部から現像装置へのトナーの移送はスクリューやバ
ドル等の機械的オーガ手段により行っていた。

【０００３】しかしながら、上記した機械的オーガ手段
によってトナー移送する場合、スクリューがほぼ直線状
にしか配置等により、トナー収納部やトナー補給装置は
現像装置と一体または非常に近接した位置に設置せざる
を得なかった。このたため、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、
なおかつユーザーによるトナー収納容器交換作業の操作
性にも難があった。

【０００４】また、従来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容器の廃棄に
大きな課題を生じていた。すなわち、使用済みトナー収
納容器はユーザー先からメーカーが引き取り、再生、再
利用、焼却処理が行われるが、該容器は容量が嵩み、回
収するまでの物流コストに高額を要していた。

【０００５】なお、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。しかしながら、
容積が減容可能なトナー収納容器は該容器からトナー補
給装置を用いて補給する際、補給性能を安定して維持す
ることができなかった。また、運搬時にのみ減容可能な
容器を使用することも提案されているが、この場合もハ
ードボトルやトナーホッパーにトナーを移し替えるとき
に、トナー飛散等による汚染を招く等の問題が解決され
ておらず、実用化に至っていないのが現状である。

【０００６】ところで、本願出願人は、容積が減容可能
なトナー収納容器を用いても補給性能を安定して維持す
ることができ、しかも該容器から直接現像装置にトナー
の補給が可能なトナー補給装置を既に提案している。

【０００７】このトナー補給装置は、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。さらに、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（補給）容器の交換操作が最
もやり易い場所にトナー補給装置を設けることが可能と
なる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したト
ナー補給装置において、現像装置に補給するトナーを必
要とする量ずつ確実に送りたいという要求がある。

【０００９】本発明は、上記した従来の事情を鑑み、現
像装置と離して設置可能なトナー収納容器から必要とす
る量のトナーを確実に補給することができるトナー補給
装置を備えた画像形成装置を提供することを目的として
いる。

【００１０】

【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、トナー収納容器に収納されたトナーを現
像装置に補給するトナー補給装置を備えた画像形成装置
において、前記トナー収納容器のトナーを吸引して移送
するための吸引型粉体ポンプ手段と、吸引されて移送さ
れたトナーを該吸引型粉体ポンプ手段の直前で貯留する
トナー貯留手段とを有することを特徴としている。

【００１１】なお、本発明は、前記吸引型の粉体ポンプ
手段が前記現像装置に近傍または一体に設けられている
と、効果的である。また、上記の目的を達成するため、
本発明は、トナー収納容器に収納されたトナーを現像装
置に補給するトナー補給装置を備えた画像形成装置にお
いて、前記トナー収納容器にエアーを供給し、トナーを
排出・移送するためのエアー供給手段と、前記現像装置
に近傍または一体に設けられた吐出型の粉体ポンプ手段
と、前記トナー収納容器から移送されたトナーを前記吐
出型の粉体ポンプ手段の直前で貯留するトナー貯留手段
とを有することを特徴としている。

【００１２】さらに、本発明は、前記トナー貯留手段に
トナーが通過せずにエアーを通過させるフィルター部材
が設けられていると、効果的である。さらにまた、本発
明は、前記トナー貯留手段に貯留したトナーを前記粉体
ポンプ手段に送り込むトナー送り手段が設けられている
と、効果的である。

【００１３】さらにまた、本発明は、前記トナー収納容
器と前記トナー貯留手段とが、移送中空パイプによっっ
て連結されていると、効果的である。

【００１４】

【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、本発明に係る画像形成
装置のトナー補給装置の一例を示す構成図である。

【００１５】図１において、符号１は現像装置、２０は
トナーを収納したトナー収納容器としてのトナー収納容
器２０である。トナー収納容器２０は、現像装置１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
内の適宜な位置に配設されている。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、その底部には自閉弁として
弾性体、好ましくは発泡スポンジ等で作られたシール弁
２１が設けられている。なお、トナー収納容器２０は、
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ハードケースのトナー容器を用いる
ことも可能であるが、本実施形態の容器は例えば８０〜
２００μｍ程度の樹脂または紙製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。

【００１６】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、シール弁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。

【００１７】上記トナー収納容器２０は、上方から画像
形成装置本体へセットされ、画像形成装置本体のセット
位置には上記シール弁２１に挿入されるノズル３０が立
設されている。ノズル３０は、上部に断面錐状に形成さ
れた尖端部材３１が一体成形または固着等により設けら
れ、この尖端部材３１に続いてエアー供給路３２とトナ
ー排出路３３とが設けられている。ノズル３０の内部
は、２重管構造になっており、トナー排出路３３はノズ
ル３０の下端において図の左方へ曲げられてその先端に
トナー用接続口３５が設けられている。また、エアー供
給路３２は、トナー排出路３３よりも上方で図の右方へ
曲げられ、エアー接続口３４に達している。

【００１８】エアー接続口３４は、本実施形態の場合、
エアー供給手段としてのエアーポンプ４０にエアー移送
パイプ４１を介して接続されている。このエアーポンプ
４０が作動すると、該ポンプからエアー移送パイプ４
１、エアー供給路３２を介してトナー収納容器２０内に
エアーが噴出される。そして、トナー収納容器２０内に
噴出されたエアーは、トナー層を通過することによりト
ナーを拡散しながら流動化させる。

【００１９】上記現像装置１には、その近傍または一体
に吸い込み型の粉体ポンプ３である一軸偏芯スクリュー
ポンプが設けられている。この粉体ポンプ３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４と、ゴム等の弾性体で作られ、２条ス
クリュー形状に形成されたステータ５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６とを有している。このホルダ６の先端、すな
わち、図１の左端にはトナー排出部７が設けられ、トナ
ー排出部７が現像装置１のトナー補給部２にパイプ８で
連結されている。

【００２０】そして、この粉体ポンプ３の吸い込み側に
は適量のトナーが溜められるトナー貯留手段としてのバ
ッファ１０が連接されるようにして設けられている。こ
のバッファ１０内には、トナー送り手段としてのスクリ
ュー１１が設けられ、スクリュー１１の一端は、バッフ
ァ１０を飛び出し、該部において図示していない駆動装
置に駆動連結され、スクリュー１１が回転駆動される。
また、スクリュー１１の他端は粉体ポンプ３のロータ４
に連結されているおり、よって粉体ポンプ３とスクリュ
ー１１は同時に作動される。

【００２１】また、バッファ１０にはトナー受け入れ部
１２が設けられ、このトナー受け入れ部１２と上記ノズ
ル３０に設けられたトナー用接続口３５が移送中空パイ
プとしてのトナー移送チューブ１５によって接続されて
いる。このトナー移送チューブ１５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。こ
のように構成されたトナー補給装置は、粉体ポンプ３で
ある１軸偏芯スクリューポンプが、高い固気比で連続定
量移送が可能であって、ロータ４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。そ
こで、画像濃度検知等によりトナー補給指令が発せられ
ると、粉体ポンプ３が作動し、要求された量のトナーが
現像装置１に補給される。このとき、粉体ポンプ３の直
前にバッファ１０を設けていることにより、粉体ポンプ
３の入力トナーが安定して確保され、入力トナーにバラ
ツクことがないので、確実なトナー補給が得られる。し
かも、バッファ１０にはスクリュー１１が設けられてい
るので、トナーがバッファ１０内で滞留することもな
い。

【００２２】また、吸引型の粉体ポンプ３を作動する
と、トナー収納容器２０からポンプまでの系が密閉され
ているので、トナー収納容器２０に収納されたトナーが
ポンプの吸引圧により吸引され、トナー移送チューブ１
５を介してトナー受け入れ部１２からバッファ１０に送
られる。

【００２３】さらに、粉体ポンプ３の作動と同期若しく
は多少前後してエアーポンプ３０が作動すると、トナー
収納容器２０のトナーがエアーによって攪拌され、かつ
流動化が促されるため、粉体ポンプ３の吸引圧によって
収納トナーを確実にバッファ１０に移送し、そして現像
装置１へ補給することができる。

【００２４】図２は、本発明の他の実施形態におけるト
ナー補給装置の一例を示す構成図である。図２におい
て、図１に示す実施形態では粉体ポンプに吸い込み型の
１軸偏心スクリューポンプを用いているのに対し、本例
では吐出型の１軸偏心スクリューポンプを用いている点
が異なる。なお、図１の実施形態と実質上の同一部材に
は同一符号を付している。

【００２５】本実施形態では、バッファ１０までのトナ
ー移送をエアー圧によって行っている。すなわち、トナ
ー収納容器２０はノズル３０に向かって漏斗状の形状を
なしているので、収納されているトナーはエアー圧と重
力の協働によってノズル３０から排出され、トナー移送
チューブ１５を介してエアーとともにバッファ１０に移
送される。このため、バッファ１０にはエアーが通過す
るが、トナーは通過させないフィルター部材１６が設け
られている。また、バッファ１０内に溜められたトナー
はスクリュー１１によって吐出型の粉体ポンプ３側へ送
られるので、ポンプからの精度良くトナーを現像装置１
に補給することができる。

【００２６】このように構成された画像形成装置も、吐
出型の粉体ポンプ３の直前に設けたバッファ１０にトナ
ーを送って、該バッファ１０に一旦溜めてから現像装置
１に補給するので、精度よくトナーを補給することがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１および２の構成によれば、トナ
ー収納容器のトナーを吸引して移送するための吸引型粉
体ポンプ手段と、移送されたトナーを該吸引型粉体ポン
プ手段の直前で貯留するトナー貯留手段とを設けたの
で、現像装置に正確な量のトナーを確実に補給すること
ができる。

【００２８】請求項３の構成によれば、トナー収納容器
にエアーを供給し、トナーを排出・移送するためのエア
ー供給手段と、前記現像装置に近傍または一体に設けら
れた吐出型の粉体ポンプ手段と、前記トナー収納容器か
ら移送されたトナーを前記吐出型の粉体ポンプ手段の直
前で貯留するトナー貯留手段とを設けたので、現像装置
に正確な量のトナーを確実に補給することができる。

【００２９】請求項４の構成によれば、トナー貯留手段
にトナーが通過せずにエアーを通過させるフィルター部
材が設けられているので、エアー圧によりトナーを移送
させても現像装置内にエアーが送り込まれることを防止
できる。

【００３０】請求項５の構成によれば、トナー貯留手段
に貯留したトナーを粉体ポンプ手段に送り込むトナー送
り手段が設けられているので、トナー貯留手段のトナー
を攪拌するとともに、ポンプが確実にトナー補給するこ
とができる。

【００３１】請求項６の構成によれば、トナー収納容器
とトナー貯留手段とが移送中空パイプによっって連結さ
れているので、トナー収納容器を現像装置の位置に制限
されず、任意の位置に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置のトナー補給機構を
示す構成図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の他の実施形態にお
けるトナー補給機構を示す構成図である。

【符号の説明】

１現像装置３粉体ポンプ１０バッファ１１スクリュー１５トナー移送チューブ２０トナー収納容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中原知利東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者佐藤眞澄東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者藤森仰太東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者村松智東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者松本純一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H077 AA12 AA14 AA25 AB02 AB06 DA02 DB01 3F047 BA07 CA10 CC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー収納容器に収納されたトナーを現
像装置に補給するトナー補給装置を備えた画像形成装置
において、前記トナー収納容器のトナーを吸引して移送するための
吸引型粉体ポンプ手段と、吸引されて移送されたトナー
を該吸引型粉体ポンプ手段の直前で貯留するトナー貯留
手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記吸引型の粉体ポンプ手段が前記現像装置に近傍
または一体に設けられていることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項３】トナー収納容器に収納されたトナーを現
像装置に補給するトナー補給装置を備えた画像形成装置
において、前記トナー収納容器にエアーを供給し、トナーを排出・
移送するためのエアー供給手段と、前記現像装置に近傍
または一体に設けられた吐出型の粉体ポンプ手段と、前
記トナー収納容器から移送されたトナーを前記吐出型の
粉体ポンプ手段の直前で貯留するトナー貯留手段とを有
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項３に記載の画像形成装置におい
て、前記トナー貯留手段にトナーが通過せずにエアーを
通過させるフィルター部材が設けられていることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１ないし４の何れか１つに記載の
画像形成装置において、前記トナー貯留手段に貯留した
トナーを前記粉体ポンプ手段に送り込むトナー送り手段
が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１ないし５の何れか１つに記載の
画像形成装置において、前記トナー収納容器と前記トナ
ー貯留手段とが、移送中空パイプによっって連結されて
いることを特徴とする画像形成装置。