JP2001175083A

JP2001175083A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001175083A
Application number: JP35761499A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Hattori; 良雄服部; Tomotoshi Nakahara; 知利中原; Takaaki Yanagisawa; 孝昭柳澤; Kouta Fujimori; 仰太藤森; Masumi Sato; 眞澄佐藤; 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
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: JP4048011B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー収納容器からトナーを確実に移送するこ
とができ、しかもトナー収納容器に残留するトナー量を
大幅に低減することができるトナー移送装置を備えた画
像形成装置を提供することである。【解決手段】トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化す
るためのエアーを供給するエアー供給手段と、トナー収
納容器に内部圧力を減圧するための開口部が設けられて
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等へ移送するトナー移送装
置を備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンター、複写機、ファクシミ
リ等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トナーを移送して
現像装置に補給可能なトナー移送装置を既に提案してい
る。

【０００７】このトナー移送装置は、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、トナー収納容器をユーザーが最も交換操作し易い場
所に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
ナー移送装置を具備した画像形成装置では、流動性の悪
いトナーを確実に移送することと、トナー収納容器に残
留するトナー量を低減したいという要望があった。

【０００９】本発明は、上記した従来の事情を鑑み、ト
ナー収納容器からトナーを確実に移送することができ、
しかもトナー収納容器に残留するトナー量を大幅に低減
することができるトナー移送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
像装置等へ移送するトナー移送装置を備えた画像形成装
置において、トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化す
るためのエアーを供給するエアー供給手段と、前記トナ
ー収納容器に内部圧力を減圧するための開口部が設けら
れていることを特徴としている。

【００１１】なお、本発明は、前記開口部はトナーが通
過せずにエアーを通過させるフィルター部材によって覆
われていると、効果的である。さらに、本発明は、前記
開口部にパイプ状部材が連結されていると、効果的であ
る。

【００１２】さらにまた、本発明は、前記パイプ状部材
内に、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、前記パイプ状部材が、前記エアー供給手
段のエアー吸い込み口に連結されていると、効果的であ
る。

【００１３】さらにまた、本発明は、前記トナー収納容
器が、密閉空間が形成される外箱内に収納され、該外箱
には前記ノズルの挿入口とエアー出口が設けられ、該エ
アー出口がノズルを介してエアーを供給する前記エアー
供給手段の吸い込み口に連結されていると、効果的であ
る。

【００１４】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等へ
移送するトナー移送装置を備えた画像形成装置におい
て、トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化するための
エアーを供給するエアー供給手段を設け、該エアー供給
手段が前記トナー収納容器に除湿作用を施したエアーを
供給することを特徴としている。

【００１５】さらに、本発明は、前記エアー供給手段の
エアー吸い込み口に除湿フィルターが設けられている
と、効果的である。さらにまた、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
現像装置等へ移送するトナー移送装置を備えた画像形成
装置において、トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化
するためのエアーを供給するエアー供給手段が設けら
れ、さらに複数色のトナーを各色毎に収納する複数の前
記トナー収納容器が設けられており、前記エアー供給手
段の設置数が前記トナー収納容器の数よりも少ないこと
を特徴としている。

【００１６】さらに、本発明は、前記エアー供給手段か
らのエアーの供給先を切り替える切り替え手段が設けら
れていると、効果的である。

【００１７】

【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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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４１
およびエアー供給路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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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
ツキがないので、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。

【００２５】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。

【００２６】ところで、上記構成された画像形成装置は
粉体ポンプ３によってトナーが吸引されるとき、トナー
収納容器２０の底部に向かう斜面の角度が小さいと、重
力によってトナーがノズル３０付近に落ちにくくなり残
留トナーになる。この容器内の残留トナーは、トナー収
納容器２０内に大量のエアーを供給してトナーを十分に
攪拌させ、流動化させることによりトナーが吸引され易
くなるので、その残量を大幅に減少させることができ
る。しかし、トナー収納容器２０に供給できるエアー量
はその容積に応じた量に制限されるため、エアー不足に
よってトナーを十分に攪拌できない恐れがある。

【００２７】そこで、本発明では図２（ａ），（ｂ）に
示すように、トナー収納容器２０に内部圧力を減圧する
ための開口部２２を設け、その開口部２２をエアーは通
すがトナーを通さないフィルター部材２３で覆ってい
る。このフィルター部材２３は、トナーを十分に攪拌し
たエアーが抜けるように、ノズル３０が挿入されるシー
ル弁２１と反対側である上面に設けられいる。

【００２８】このように構成すると、トナー収納容器２
０に供給されたエアーの一部がフィルター部材２３から
容器外へ抜けるので、トナー収納容器２０にはほぼ制限
なくエアーを供給することができる。よって、トナー収
納容器２０のトナーは大量に供給したエアーで十分に攪
拌されるため、粉体ポンプ３によるトナーの吸引がより
スムーズに行われ、容器内に残留するトナー量を大幅に
減らすことができる。

【００２９】図３は、本発明の他の実施形態を示すトナ
ー収納容器２０の断面説明図である。図３において、上
記した実施形態のようにフィルター部材２３を設けたト
ナー収納容器２０はその全周が外箱２４によって囲まれ
ており、外箱２４はほぼ密閉状態でトナー収納容器２０
を内蔵している。この外箱２４には、開放口２５が設け
られ、開放口２５にはエアーポンプ４０の吸い込み口４
２とチューブ４３を介して連結されている。

【００３０】このように構成すると、エアーポンプ４０
からトナー収納容器２０に供給されたエアーは、フィル
ター部材２３から容器外に抜けると、チューブ４３を介
して再びエアーポンプ４０に吸い込まれる。従って、ト
ナーを攪拌したエアーが殆ど外部に漏れないため、トナ
ーの臭気が外部に放出されることが防止できる。

【００３１】また、図４に示すさらに他の本発明の実施
形態では、トナー収納容器２０に形成された開口部２２
にパイプ２６が固定され、このパイプ２６が外箱２４に
設けられた開放口２５に連結されている。この開放口２
５もチューブ４３を介してエアーポンプ４０の吸い込み
口４２に連結されている。また、上記パイプ２６内に
は、エアーを通すがトナーは通さないフィルター部材２
３が設けられている。

【００３２】このように構成された画像形成装置も、ト
ナー収納容器２０に大量のエアーを供給してトナーを十
分に攪拌できるとともに、トナーを攪拌したエアーが殆
ど外部に漏れないため、トナーの臭気が外部に放出され
ることも防止することができる。

【００３３】トナーは、非常に流動性が悪いが、湿気を
帯びるとさらに悪化して固化してしまう恐れもあるもの
である。よって、トナー収納容器２０に供給するエアー
はなるべく湿気の少ないエアーにすることが有利であ
る。

【００３４】図５に示す本発明の他の実施形態では、エ
アーポンプ４０の吸い込み口４２に除湿フィルター４４
が設けられ、エアーポンプ４０は除湿フィルター４４を
介して吸引したエアーをトナー収納容器２０に供給して
いる。このため、トナー収納容器２０に収納されたトナ
ーが供給されたエアーの湿気によって流動性を悪化させ
ることを確実に防止することができる。

【００３５】ところで、フルカラーの画像形成装置では
一般にシアン、イエロー、マゼンタの各色のトナーを用
いており、さらに使用頻度の高い黒色トナーを含めて４
個の現像装置を備えている。勿論、トナー収納容器も現
像装置と同数の４個設けられている。このように複数の
トナー収納容器２０を設け、それらにエアーを供給する
場合、エアーポンプも４個設けると、設置スペースだけ
でなく費用も嵩む。

【００３６】そこで、図６に示す本発明の他の実施形態
では、トナー収納容器２０より少ない台数、本例では１
台のエアーポンプで全容器へのエアー供給を行うように
構成している。この場合、エアーポンプの吹き出し口に
は切り替え手段（図示せず）を内蔵した各トナー収納容
器に挿入されるノズル３０に接続された４つの吹き出し
部を設けた分岐部材４５が接続されている。なお、分岐
部材４５に設けられる切り替え手段としては弁体の位置
で１つの分岐路がエアーポンプ４０に繋がるように構成
した弁装置、若しくはそれぞれの分岐路毎に設けた開閉
弁等が有効である。

【００３７】このように構成されたカラーの画像形成装
置は、トナー収納容器２０の数より少ない設置数のエア
ーポンプ４０で、それらにエアーを供給することができ
るので、省スペース、低コストを実現できる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１ないし４の構成によれば、トナ
ー収納容器に内部圧力を減圧することができるので、た
めの開口部が設けられているので、トナー収納容器に供
給するエアーに制限が緩和されて大量のエアーを供給で
き、よって、トナーが十分に攪拌することができる。従
って、粉体ポンプによるトナーの吸引がよりスムーズに
行われ、トナー収納容器内に残留するトナー量を大幅に
減らすことができる。

【００３９】請求項５および６の構成によれば、エアー
供給手段から供給されるエアーが循環されて外部にほぼ
漏れないので、トナーの臭気を含んだエアーの放出を防
止することができる。

【００４０】請求項７および８の構成によれば、エアー
供給手段から供給されるエアーの湿気が除去されている
ので、トナー収納容器に収納されているトナーが湿気を
エアーによって帯びることを防止できる。

【００４１】請求項９および１０の構成によれば、複数
のトナー収納容器が設けてもエアー供給手段の設置数が
それも少ないので、低コスト、省スペースの多色の画像
形成装置を提供することができる。

【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】（ａ），（ｂ）はそのトナー収納容器の正面お
よび平面図である。

【図３】本発明の他の実施形態を示すトナー収納容器の
断面説明図である。

【図４】本発明のさらに他の実施形態を示すトナー収納
容器の断面説明図である。

【図５】本発明のさらに他の実施形態を示すエアー供給
部の説明図である。

【図６】本発明のさらにまた他の実施形態を示すエアー
供給部の斜視図である。

【符号の説明】

２０トナー収納容器２３フィルター部材２４外箱４０エアーポンプ４４除湿フィルター４５分岐部材

フロントページの続き (72)発明者柳澤孝昭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 AA02 AA05 AB21 AC02 AC11 GA02 GA12

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
像装置等へ移送するトナー移送装置を備えた画像形成装
置において、トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化するためのエア
ーを供給するエアー供給手段と、前記トナー収納容器に
内部圧力を減圧するための開口部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２】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記開口部はトナーが通過せずにエアーを通過させ
るフィルター部材によって覆われていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項３】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記開口部にパイプ状部材が連結されていることを
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、前記パイプ状部材内に、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４に記載の画像形成装置におい
て、前記パイプ状部材が、前記エアー供給手段のエアー
吸い込み口に連結さ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または２に記載の画像形成装置
において、前記トナー収納容器が、密閉空間が形成され
る外箱内に収納され、該外箱には前記ノズルの挿入口と
エアー出口が設けられ、該エアー出口がノズルを介して
エアーを供給する前記エアー供給手段の吸い込み口に連
結されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】トナー収納容器に収納されたトナーを現
像装置等へ移送するトナー移送装置を備えた画像形成装
置において、トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化するためのエア
ーを供給するエアー供給手段を設け、該エアー供給手段
が前記トナー収納容器に除湿作用を施したエアーを供給
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項７に記載の画像形成装置におい
て、前記エアー供給手段のエアー吸い込み口に除湿フィ
ルター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９】トナー収納容器に収納されたトナーを現
像装置等へ移送するトナー移送装置を備えた画像形成装
置において、トナー収納容器にトナーの攪拌・流動化するためのエア
ーを供給するエアー供給手段が設けられ、さらに複数色
のトナーを各色毎に収納する複数の前記トナー収納容器
が設けられており、前記エアー供給手段の設置数が前記
トナー収納容器の数よりも少ないことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項１０】請求項９に記載の画像形成装置におい
て、前記エアー供給手段からのエアーの供給先を切り替
える切り替え手段が設けられていることを特徴とする画
像形成装置。