JP2001183906A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像剤収納部を自動的に減容でき、しかも収納
部に残留する現像剤の量を低減可能な画像形成装置を提
供することである。 【解決手段】現像装置１０にトナーが補給されないこと
をトナー濃度センサ１８で検知し、その検知結果に応じ
てエアーポンプ３０を作動し、トナー収納容器２０にエ
アーを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー若しくはト
ナーとキャリアからなる現像剤を収納する現像剤収納部
と、該現像剤収納部に空気を供給する空気供給手段と、
前記現像剤収納部に収納した現像剤を移送させる現像剤
移送手段とを有する現像剤移送装置を備えた、電子写真
方式のプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の画像形成
装置において、トナーは使用により消費されるため適宜
補給する必要がある。このため、機械内には多量のトナ
ーを貯えたトナーボトルやカートリッジ等のトナー収納
手段を設けており、該トナー収納手段からトナーが直接
もしくはトナーホッパーを介して現像装置に補給するよ
うに構成されている。従来のトナー移送技術では、機械
的オーガ手段に基づいているものが多く、トナー収納容
器は現像装置に一体または非常に近接して位置に設置せ
ざるを得なかった。このため、トナー補給装置の構成が
複雑になり、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、なおかつユーザーのトナー収納容器交換作業の操作
性にも難があった。

【０００３】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。

【０００４】さらに、回収されたトナーカートリッジに
トナーを再充填しカートリッジの再使用をはかる場合
に、容器の洗浄も困難な作業で、かつトナー充填効率に
も難がありトナーカートリッジの再使用化に要するコス
トも高額となっていた。

【０００５】ところで、トナー収納容器は減容できれ
ば、回収の物流コストが低減されるため、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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００７】本発明は、上記した従来の事情に鑑み、現
像剤収納部を自動的に減容でき、しかも収納部に残留す
る現像剤の量を低減可能な画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【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、現像剤を収納する現像剤収納部と、該現
像剤収納部に空気を供給する空気供給手段と、前記現像
剤収納部に収納した現像剤を現像剤移送手段による移送
作用により現像装置に補給する現像剤補給装置を備えた
画像形成装置において、 前記現像装置に前記現像剤が
補給されないことを検知する手段を設け、該検知手段の
検知結果に応じて該空気供給手段を駆動制御することを
特徴としている。

【０００９】なお、本発明は、前記現像剤補給装置が現
像剤補給信号により作動され、前記現像剤補給装置の作
動後も前記現像剤補給信号が解除されないとき、前記空
気供給手段を作動開始すると、効果的である。

【００１０】さらに、本発明は、前記現像剤収納部がフ
レキシブル材料で構成されていると、効果的である。さ
らにまた、本発明は、前記現像剤収納部が減容可能な密
閉容器であると、効果的である。

【００１１】さらにまた、本発明は、前記現像剤収納部
に収納した現像剤の残量が所定の量以下になったとき
に、前記空気供給手段を作動開始すると、効果的であ
る。さらにまた、本発明は、前記残量検知手段が、前記
現像剤移送手段の累積駆動時間を検知することにより前
記現像剤収納部の残量を検知すると、効果的である。

【００１２】さらにまた、本発明は、前記現像剤移送手
段が、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
形ロータを備え、該ロータが回転することにより上流側
の現像剤を吸引し、軸方向に沿って移動させる吸い込み
型１軸偏心スクリューポンプを有すると、効果的であ
る。

【００１３】さらにまた、本発明は、前記現像剤移送手
段の総移送容積が、該空気供給手段の総供給容積よりも
大きくなるように空気供給量と粉体移送手段の移送量を
設定すると、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現
像剤はトナーである。

【００１５】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、現像剤収納部としてのトナーを収納したトナー収
納容器２０から現像剤移送手段としての粉体ポンプ６０
および移送チューブ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の空気供
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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】図５は、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
上方から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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】ここで、トナーの補給指令が発せられる
と、トナー収納容器２０に収納されたトナーはトナー自
身の重力とによって粉体ポンプ６０に吸引力によってト
ナー収納容器２０から排出され、エアーポンプ３０’に
より流動化が促進されつつ、ポンプの排出部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。

【００２６】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、容器内のトナーはトナー物性
が常に安定した状態で、袋内から排出される。さらに、
通常はトナー収納容器２０にエアーを供給しないので、
トナー収納容器２０は排出されたトナーの容積分ずつ減
容されて行く。

【００２７】図６は、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。

【００２８】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。

【００２９】図７は、現像装置の別の実施形態を示し、
本例の現像装置１００は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１１１によりトナーを補給するも
のである。トナー補給ローラ１１１は、トナー補給クラ
ッチ（図示せず）によってその駆動がオンオフされる。
この現像装置１００は、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１０１へのトナー補給動作は行われる。トナ
ーホッパー１１２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、上記ＭＰＵ８０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、および粉体ポンプ出口への空気供
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、トナーホッパー１１２へのトナー補給動作は行わ
れる。

【００３０】このように構成された画像形成装置は、ト
ナー濃度センサ１８およびトナーエンドセンサ１１３の
検知結果により、粉体ポンプ６０およびエアーポンプ３
０’が作動されるが、このときトナーがトナー収納容器
２０から排出されなくなると、現像装置１０，１００に
も当然トナーが補給されない。トナーがトナー収納容器
２０から排出されないケースは２通りあり、１つはトナ
ー収納容器２０がほぼ空になった場合で、他の１つは架
橋等でトナーがあってもノズル４５に達しない場合であ
る。そして、現像装置１０，１００にトナーが補給され
ないと、トナー濃度センサ１８およびトナーエンドセン
サ１１３がトナー不足の信号レベルのままであるため、
トナー補給信号が短時間で連続的に発信される。このト
ナー補給信号から粉体ポンプ６０およびエアーポンプ３
０’が作動しても現像装置１０，１００にトナーが補給
されないことが検知することができる。

【００３１】トナーがトナー収納容器２０から排出され
ないケースにおいて、前者のトナー収納容器２０がほぼ
空になった場合においても容器の減容によってその壁面
に凹凸が生じており、壁面に付着したまま落ちきらない
トナーが多く存在することが十分に考えられる。

【００３２】このとき、エアーポンプ３０を作動すると
エアーが供給され、供給されたエアーによって萎んでい
たトナー収納容器２０の膨らむ。このとき、トナー収納
容器２０の壁面が大きく動かされるので、壁面に付着し
ていたトナーが重力によって落ち、ノズル４５から吸引
される。このような作動は、トナー収納容器２０が空と
判断された後に、容器を揺すってトナーを落とす如き作
動であり、本実施形態ではかかる作動を自動的に行うの
で、容器内の残トナーを飛躍的に減少させることができ
る。

【００３３】また、トナーがトナー収納容器２０から排
出されないケースにおいて、後者のトナー収納容器２０
に架橋等が発生による場合においてもエアーポンプ３０
を作動することでそのトナー架橋等を崩すことができ
る。この場合も上記ケースと同様で、エアーポンプ３０
を作動すると、供給されたエアーによって萎んでいたト
ナー収納容器２０の膨らみ、その壁面が大きく動かされ
る。このため、トナー架橋が崩れ、架橋が崩されれば、
トナーは落下してノズル４５に達するので、粉体ポンプ
６０によって吸引される。

【００３４】図８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（図ではトナー濃度
センサ１８の信号のみ示す。）、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、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１
００のトナーホッパー１１２に送られる。

【００３５】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。

【００３６】ここで、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のトナー補給信号を受け
てもトナーが補給されないと、センサはオン状態をまま
であり、連続してトナー補給信号が発せられる。この連
続するトナー補給信号によってトナーが補給されていな
いと判断し、エアーポンプ３０が所定時間作動し、エア
ーがトナー収納容器２０に送り込まれる。このエアーに
より、上記したように壁面に付着したトナーを落ち、ま
たはトナーの架橋を崩されるので、再びトナーが補給さ
れ、よって連続トナー補給信号が途絶えて通常の状態に
戻る。なお、連続トナー補給信号が発してもトナー補給
されない時にはトナー収納容器２０がトナーエンドと判
断される。

【００３７】このように構成された画像形成装置は、ト
ナー収納容器２０の減容を確実に行い得るとともに、ト
ナーエンド時においてトナー収納容器２０に残留するト
ナー量を大幅に減少させることができる。

【００３８】ところで、上記した制御は図５に示すよう
に、ニアエンドセンサ４９を設けて行うこともでき、次
にその説明する。図９は、ニアエンドセンサ４９を設け
たトナー補給装置の制御系ブロック図である。

【００３９】このトナー補給装置も、ＭＰＵ８０を具備
した制御装置によって制御され、る。トナー濃度センサ
１８とトナーエンドセンサ１１３の検知結果とがＭＰＵ
８０に取り込まれるともに、ニアエンドセンサ４９の信
号もＭＰＵ８０に取り込まれる。そして、同検知結果に
応じてＭＰＵ８０から粉体ポンプ駆動モータ７０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。

【００４０】図１０は、ニアエンドセンサ４９を設けた
トナー補給装置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詳細な制御タイミングを示す図で
ある。

【００４１】トナー収納容器２０に設けられたニアエン
ドセンサ４９は、容器内の残量トナーがセンサ面よりも
下になったときにＯＮするようになっている。よって、
ニアエンドセンサ４９がＯＮするまでは、トナー補給信
号より粉体ポンプ６０及びエアーポンプ３０’はトナー
を現像装置１０または現像装置１００のトナーホッパー
１１２に送るため作動するが、エアーポンプ３０は作動
しない。ここで、ニアエンドセンサ４９がＯＮすると、
エアーポンプ３０が所定時間作動し、エアーがトナー収
納容器２０に送り込まれる。このエアーにより、上記し
たように壁面に付着したトナーが落されるので、再びト
ナーが補給される。

【００４２】このように構成された画像形成装置も、ニ
アエンドセンサ４９がＯＮされるまでエアーポンプ３０
を作動しないので、トナー収納容器２０はトナーを排出
した量ずつ減容が進み、トナーエンド時の減容を確実な
ものとすることができる。

【００４３】図１１および図１２は、他の形式の現像装
置および他のトナー補給装置の中央断面図である。な
お、図１１は図１と、図１２は図５と同一機能を有する
部材には同一符号を付している。

【００４４】図５に示す実施形態では、トナー収納容器
２０の近傍に吸引型の粉体ポンプ６０が設置させていた
が、本例では粉体ポンプ６０を現像装置１０と一体に設
置させている。この構成では、粉体ポンプ６０およびそ
の駆動手段のみ現像側に移動させたものであり、この場
合トナー補給装置は図１１に示すように、粉体ポンプ通
過以降の移送経路がないため、エアーポンプ３０’が不
要となり、構成的により単純化できるものである。

【００４５】このように、粉体ポンプ６０はトナー移送
路上の任意の位置に設置することができるものである。
また、かかる構成のトナー補給装置は、図７に示すトナ
ー補給用のバッファー１１０を持ち、そのバッファー１
１０に設けられているトナー補給ローラ１１１によりト
ナーを補給する現像装置においてもそのまま対応可能で
あることはいうまでもない。

【００４６】図１３は、図１２に示すトナー補給装置の
制御系ブロック図であり、図９の制御系ブロック図と異
なる点は、トナー収納容器２０のニアエンドセンサがな
いこと、上述のようにエアーポンプ３０’がないことで
ある。それ以外は図９と同様であり、トナー収納容器２
０のトナー残量は、粉体ポンプ６０の駆動モータＭの駆
動積算時間をＣＰＵのメモリに記録し、あらかじめ得ら
れた積算時間とトナー残量の関係によりトナー残量を検
知する。この方式は、スクリューポンプのように、駆動
時間とトナー排出量の関係が一定である補給手段を用い
ることが必要である。

【００４７】制御装置のＭＰＵ８０にて、粉体ポンプ６
０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。

【００４８】図１４は、図１３トナー補給装置の制御装
置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳
細な制御タイミングを示す図である。この例では、トナ
ー補給回数カウントが設定値ｎに達するまでは粉体ポン
プ駆動モータ７０を作動してトナーを補給し、エアーポ
ンプ３０は作動しない。そして、トナー補給回数カウン
トが設定値ｎに達すると、エアーポンプ３０が所定時間
作動し、エアーがトナー収納容器２０に送り込まれる。
このエアーにより、壁面に付着したトナーを落ち、また
はトナーの架橋を崩すことができる。

【００４９】なお、本発明は、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ｔa、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、

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【発明の効果】

【００６０】本発明の構成によれば、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。

【００６１】さらに、粉体収納手段内に粉体が残留する
ことを大幅に低減でき、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。

【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装置の
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】本発明の一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】トナー補給装置の制御系ブロック図である。

【図７】現像装置の他の実施形態を示す断面図である。

【図８】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】そ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詳細な制御タイミングを示す図であ
る。

【図１１】トナー補給装置の他の構成を説明するための
説明図である。

【図１２】本発明の他の実施形態におけるトナー収納容
器セット状態を示す断面図である。

【図１３】本発明のさらに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１４】そ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詳細な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 ４９ ニアエンドセンサ 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 (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 AA25 AA31 AB02 AB14 AB15 AB18 AC02 BA08 DA10 DA15 DA78 DB02 DB25

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収納する現像剤収納部と、該現
   像剤収納部に空気を供給する空気供給手段と、前記現像
   剤収納部に収納した現像剤を現像剤移送手段による移送
   作用により現像装置に補給する現像剤補給装置を備えた
   画像形成装置において、 前記現像装置に前記現像剤が補給されないことを検知す
   る手段を設け、該検知手段の検知結果に応じて該空気供
   給手段を駆動制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、前記現像剤補給装置が現像剤補給信号により作動さ
   れ、前記現像剤補給装置の作動後も前記現像剤補給信号
   が解除されないとき、前記空気供給手段を作動開始する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の画像形成装置
   において、前記現像剤収納部がフレキシブル材料で構成
   されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３の何れか１つに記載の
   画像形成装置において、前記現像剤収納部が減容可能な
   密閉容器であることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、前記現像剤収納部に収納した現像剤の残量が所定の
   量以下になったときに、前記空気供給手段を作動開始す
   ることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の画像形成装置におい
   て、前記残量検知手段が、前記現像剤移送手段の累積駆
   動時間を検知することにより前記現像剤収納部の残量を
   検知することを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６の何れか１つに記載の
   画像形成装置において、前記現像剤移送手段が、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を備
   え、該ロータが回転することにより上流側の現像剤を吸
   引し、軸方向に沿って移動させる吸い込み型１軸偏心ス
   クリューポンプを有することを特徴とする画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７の何れか１つに記載の
   画像形成装置において、前記現像剤移送手段の総移送容
   積が、該空気供給手段の総供給容積よりも大きくなるよ
   うに空気供給量と粉体移送手段の移送量を設定すること
   を特徴とする画像形成装置。