JP2005316034A

JP2005316034A - トナー補給装置

Info

Publication number: JP2005316034A
Application number: JP2004132457A
Authority: JP
Inventors: Chikashi Ito; 史伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】本発明の課題は、トナーボトル内のトナー量の多少にかかわらず、常時一定量のトナー補給を行うことができるトナー補給装置を得ることである。
【解決手段】本発明のトナー補給装置１は、トナーを収納したトナーボトル３と、トナーボトル３を回転駆動する駆動モータ３５と、トナーボトル３の回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部５と、トナーボトル３の重さを計る圧電センサ３７と、制御部４０とを備え、トナーボトル３は貯留部５にトナーを補給する補給口１７を備え、制御部４０は圧電センサ３７の検知結果に応じて駆動モータ３５を制御して、トナーボトル３から貯留部５にトナーを補給するときのトナーボトル３の回転速度を変更している。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナー補給装置に関する。

特許文献１の従来技術では、トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動させる駆動部と、トナーボトル内のトナーを貯留する貯留部とを備え、トナーボトルの回転駆動によりトナーボトルの補給口から貯留部にトナーを補給しており、貯留部に設けられたトナーエンド検知手段により、貯留部内のトナーを検知してトナーを一定量に維持している。

特開平１１−２１９０１８号公報

しかし、特許文献１に記載の従来技術は、トナーボトル内のトナー量が多いと、一定時間で貯留部に補給されるトナー量が多すぎるため（図１２）、トナーエンド検知手段が一定量のトナーを検知する前に過補給することがある。この場合、補給口においてトナー詰まりやトナー漏れが生じて、トナーボトルから貯留部内にトナーが補給できなくなるなどの不具合が発生するおそれがある。また、トナーボトル内のトナー量が少なくなると、一定時間で貯留部に補給されるトナー量が少なくなり（図１２）、所望量のトナー補給ができ難いという問題がある。

一方、貯留部内に過補給が生じないよう補給能力を下げるべくトナーボトルの回転速度を下げると、単位時間あたりのトナーの補給量が低下し（図１３）、トナーボトル内のトナー量が少なくなった場合に、必要なトナーの補給量が得られないという問題がある。

本発明は、トナーボトル内のトナー量の多少にかかわらず、一定量のトナー補給を行うことができるトナー補給装置を得ることを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動する駆動部と、トナーボトルの回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部と、トナーボトルの重さを計る重量検知部と、制御部とを備え、トナーボトルは貯留部にトナーを補給する補給口を備え、制御部は重量検知部の検知結果に応じて駆動部を制御して、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更することを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動する駆動部と、トナーボトルの回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部と、トナーボトルの消費トナー量を検知する消費トナー量検知手段と、制御部とを備え、トナーボトルは貯留部にトナーを補給する補給口を備え、制御部は消費トナー量検知手段の検知結果に応じて駆動部を制御し、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更することを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動する駆動部と、トナーボトルの回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部と、トナーボトルの消費トナー量を検知する消費トナー量検知手段と、制御部とを備え、トナーボトルは貯留部にトナーを補給する補給口を備え、制御部は消費トナー量検知手段の検知結果に応じて駆動部を制御し、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更することを特徴とする。

本発明によれば、重量検知手段より得られたトナーボトル内のトナー重量に応じて、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更できるので、トナーボトルの重量、すなわちトナー量が多い場合には、回転速度を遅くして、トナーボトルから貯留部へのトナーの補給量を制限できる。また、トナーボトルの重量（トナー量）が少ない場合には、回転速度を早めることで、トナーボトル内のトナー残量が少ない場合であっても、トナーボトルから貯留部へのトナーの補給量を維持できる。よって、トナーボトル内のトナー量の多少にかかわらず、一定量のトナー補給を行うことができる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、図１〜図５を用いて第１実施の形態について説明する。図１は図２に係るトナーボトル部を示す斜視図であり、一点鎖線で抜き出して示す図はトナーボトルの補給口周辺を示す斜視図、図２は本発明のトナー補給装置を示す斜視図、図３は第１実施の形態に係る動作制御を示すフローチャート、図４は第１実施の形態に係るトナーボトル内のトナー残量とトナーボトルの回転数との関係を示すグラフである。

図２に示すように、第１実施の形態に係るトナー補給装置１は、トナーを収納したトナーボトル３と、トナーボトル３の回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部５とを備え、貯留部５に蓄えられたトナーは、搬送部６を経由して現像ホッパ７に搬送されるようになっている。搬送部６は、貯留部５内のトナーが一旦収容されるトナー補給シリンダ１１と、貯留部５とトナー補給シリンダ１１との間に設けられたトナー搬送管９と、トナー補給シリンダ１１と現像ホッパ７間に設けられたエアポンプ１３とを備えており、貯留部５からトナー補給シリンダ１１に送られたトナーはエアポンプ１３の駆動により、チューブ１２を経由して現像ホッパ７に搬送されるようになっている。尚、現像ホッパ７に送られた空気はチューブ１４を経由してトナー補給シリンダ１１に戻るようになっている。

図１に示すように、トナーボトル３はボトル収納部１５内に２本備えており、ボトル収納部１５に着脱自在になっている。各ボトル３の一端側（装置後側）には、トナーボトル３の回転によりトナーが吐出される補給口１７を備えたキャップ部２０が設けられており、補給口１７はボトル収容部１５に設けられたキャップ開閉部１９により開閉自在になっている。貯留部５には貯留部５内に一定量のトナーの有無を検知するトナーエンドセンサ（トナーエンド検知手段）４２が設けられている。

また、トナーボトル３の補給口１７側の外周にはギア３１が設けられており、本体側の駆動ギヤ３３に噛み合い、トナーボトル３は駆動モータ（駆動部）３５の駆動により回転駆動するようになっている。駆動モータ３５は制御部４０により、モータの回転速度及び回転時間が制御されている。

キャップ開閉部１９は、円筒状のチャック部２１と、貯留部５との間をシールしてチャック部２１を支持するスライダ部２２と、ラック２３と、ピニオン２５と、駆動モータ２７とを備え、駆動モータ２７の駆動によりチャック部２１がボトルの軸方向に移動し、補給口１７の開閉を行うようになっている。尚、キャップ開閉部１９には開閉検知センサ２４が設けられており、開閉検知センサ２４のＯＮ・ＯＦＦによりチャック部２１が所定の位置まで開いているか否かを判断している。

トナーボトル３の下部にはトナーボトル３を支持する支持部３６が設けられており、支持部３６とトナーボトル３の間には圧電センサ（重量検知部）３７が設けられている。そして、圧電センサ３７で得られた電圧の測定値によってトナーボトル３の重量を算定し、係る重量からトナーボトル３内に存在するトナー量を推定するようになっている。そして、トナーボトル３内に存在するトナー量を基に、トナーボトル３の適正な回転速度を算出し、一定量のトナー（５０g/min）の補給ができるようにしている。

次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を図３のフローチャートを基に説明する。トナーボトル３がボトル収容部１５にセットされると（ステップＳ１１）、正常にボトルがセットされているか否かが判断され（ステップＳ１２）、正常にセットされていないと判断された場合、ステップＳ１１に戻り、セット動作のやり直しが要求され、正常にセットされている場合は、次のステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、駆動モータ２７の駆動が開始し、キャップ開閉部１９がトナーボトル３から離れる方向に移動してトナーボトル３の補給口１７が開き、開閉検知センサ２４がＯＮになった場合、次のステップＳ１５に進み、ＯＮにならない場合ステップＳ１３に戻る。

ステップＳ１５では、圧電センサ３７によって電圧が測定され、電圧の測定値を基にトナーボトル３内のトナー重量が算出される。そして、次のステップＳ１６において、図４に示すグラフを基準に、常時補給口１７から５０g/minのトナーが補給されるようなトナーボトル３の回転速度が算出され、係る回転速度でトナー補給が開始される（ステップＳ１７）。そして、トナーエンド検知センサ４２により一定量のトナーが検出されると（ステップＳ１８）、トナー補給が終了する（ステップＳ１９）。

このように、圧電センサ３７より得られたトナーボトル３内のトナー重量に応じて、トナーボトル３から貯留部５にトナーを補給するときのトナーボトル３の回転速度を変更できるので、トナーボトル３の重量、すなわちトナー量が多い場合には、回転速度を遅くして、トナーボトル３から貯留部５へのトナーの補給量を制限できる。よって、トナーエンドセンサ４２が一定量のトナーを検知する前に過補給がおこりにくく、補給口１７においてトナー詰まりやトナー漏れが生じて、トナーボトル３から貯留部５内にトナーが補給できなくなるなどの不具合が発生するのを防止できる。

また、トナーボトル３の重量（トナー量）が少ない場合には、回転速度を早めることで、トナーボトル３内のトナー残量が少ない場合であっても、トナーボトル３から貯留部５へのトナーの補給量を維持できる。このように、トナーボトル３内のトナー量の多少にかかわらず、一定量のトナー補給を行うことができる。

次に、他の実施の形態を説明するが、その説明にあたり上述した部分と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では、主に第１実施の形態と異なる点を説明する。図５から図７は第２の実施形態を示しており、図５は第２実施の形態に係るトナーボトル部を示す斜視図であり、一点鎖線で抜き出して示す図はトナーボトルの補給口周辺を示す斜視図、図６は第２実施の形態に係る動作制御を示すフローチャート、図７は第２実施の形態に係るクラッチの累積ＯＮ時間とボトル回転数との関係を示すグラフである。

図５に示すように、第２実施の形態に係るトナー補給装置１は、制御部４０に消費トナー量検知手段４１を備え、消費トナー量検知手段４１の検知結果に応じてトナーボトル３の駆動モータ３５を制御し、トナーボトル３から貯留部５にトナーを補給するときのトナーボトル３の回転速度を変更している。

消費トナー量検知手段４１は、トナーボトル３をトナー収容部１５にセットしてからの駆動モータ３５の累積クラッチＯＮ時間を検知し、係る時間から図８に示すグラフを基に、トナーボトル３の適正な回転速度を算出し、一定量（５０g/min）のトナーの補給ができるようにしている。

次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を図７のフローチャートを基に説明する。トナーボトル３がボトル収容部１５にセットされると（ステップＳ２１）、正常にボトルがセットされているか否かが判断され（ステップＳ２２）、正常にセットされていないと判断された場合、ステップＳ２１に戻り、セット動作のやり直しが要求され、正常にセットされている場合は、次のステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、駆動モータ２７の駆動が開始し、キャップ開閉部１９がトナーボトル３から離れる方向に移動してトナーボトル３の補給口１７が開き、開閉検知センサ２４がＯＮになったところで駆動モータ２７は停止し（ステップＳ２４）、次のステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５では、消費トナー量検知手段４１によって、トナーボトル３をトナー収容部１５にセットしてからの駆動モータ３５の累積クラッチＯＮ時間を検知する。そして、次のステップＳ２６において図８に示すグラフを基準に、常時補給口１７から５０g/minのトナーが補給されるようなトナーボトル３の回転速度が算出され、係る回転速度でトナー補給が開始される（ステップＳ２７）。そして、トナーエンドセンサ４２により一定量のトナーが検出されると（ステップＳ２８）、トナー補給が終了する（ステップＳ２９）。

このように、消費トナー量検知手段４１より得られたトナーボトル３をトナー収容部１５にセットしてからの駆動モータ３５の累積クラッチＯＮ時間に応じて、トナーボトル３から貯留部５にトナーを補給するときのトナーボトル３の回転速度を変更できるので、駆動モータ３５の累積クラッチＯＮ時間が短い場合には、回転速度を遅くして、トナーボトル３から貯留部５へのトナーの補給量を制限できる。よって、トナーエンドセンサ４２が一定量のトナーを検知する前に過補給がおこりにくく、補給口１７においてトナー詰まりやトナー漏れが生じて、トナーボトル３から貯留部５内にトナーが補給できなくなるなどの不具合が発生するのを防止できる。

また、駆動モータ３５の累積クラッチＯＮ時間が長い場合には、トナーボトル３内のトナー残量が少ないと考えられるが、回転速度を早めることで、トナーボトル３から貯留部５へのトナーの補給量を維持できる。このように、トナーボトル３内のトナー量の多少にかかわらず、常時一定量のトナー補給を行うことができる。

次に第３実施の形態について説明する、図８は第３実施の形態に係るトナーボトル部を示す斜視図であり、一点鎖線で抜き出して示す図はトナーボトルの補給口周辺を示す斜視図、図９は第３実施の形態に係る動作制御を示すフローチャート、図１０は第３実施の形態に係るトナーボトルの累積回転時間とトナー補給量との関係を示すグラフ、図１１は第３実施の形態に係るトナーボトルの累積回転時間とトナー補給量の累積量との関係を示すグラフである。

図８に示すように、第３実施の形態に係るトナー補給装置１は、駆動時間検知手段４３を備え、駆動時間検知手段４３の検知結果に応じてトナーボトル３の駆動モータ３５を制御し、トナーボトル３から貯留部５にトナーを補給するときのトナーボトル３の回転速度を変更している。

駆動時間検知手段４３は、貯留部５にトナーの補給を開始したときからトナーエンドセンサ４２がトナーを検知するまでのトナーボトル３の回転駆動時間を検知し、係る時間から以下に示す表１を基に、トナーボトル３の適正な回転速度を算出し、適量のトナーの補給ができるようにしている。尚、表１はボトル累積回転時間に対して必要なボトル回転数の一例を示し、初期値で１５rpm、最大値で６０rpm、８秒以上も６０rpmで制御している。

次に、上述した構成に基づき本実施の形態の作用を図９のフローチャートを基に説明する。トナーボトル３がボトル収容部１５にセットされると（ステップＳ３１）、正常にボトルがセットされているか否かが判断され（ステップＳ３２）、正常にセットされていないと判断された場合、ステップＳ３１に戻り、セット動作のやり直しが要求され、正常にセットされている場合は、次のステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、駆動モータ２７の駆動が開始し、キャップ開閉部１９がトナーボトル３から離れる方向に移動してトナーボトル３の補給口１７が開き、開閉検知センサ２４がＯＮになったか否か判断され（ステップＳ３４）、ＯＮになった場合、次のステップＳ３５に進み、ＯＮにならない場合ステップＳ３３に戻る。

ステップＳ３５では、トナーボトル３の回転駆動により補給口１７からトナーの補給が開始され、トナーの補給開始から１秒毎に、トナーエンドセンサがＯＮになったか否か判断される（ステップＳ３６）。そして、トナーエンドセンサがＯＮになった場合には、次のステップＳ３７に進み、トナーボトル３の累積回転時間のメモリデータが消去され、トナー補給は終了する（ステップＳ３８）。ステップＳ３６において、トナーエンドセンサがＯＮにならなかった場合は、ステップＳ３９に進み、駆動時間検知手段４３によってトナーボトル３の累積回転時間が検知され、続くステップＳ４０において、表１により適正なボトル回転数が算出され、ステップＳ３５においてトナー補給が開始される。

このように、駆動時間検知手段４３より得られたトナーボトル３の累積回転時間に応じて、トナーボトル３から貯留部５にトナーを補給するときのトナーボトル３の回転速度を変更できるので、途中でトナーボトル３を入れ替えた場合であっても、トナーボトル３の累積回転時間によって現在の貯留部内のトナー量を把握でき、満杯状態のトナーボトル３を使用した場合でも、トナーの過補給を抑えることができる。よって、補給口１７においてトナー詰まりやトナー漏れが生じて、トナーボトル３から貯留部５内にトナーが補給できなくなるなどの不具合が発生するのを防止できる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

第１実施の形態では、重量検知部として圧電センサ３７を用いたが、これに限定されず、支持部に歪ゲージに設けて歪ゲージの変形量からボトル重量を算出しても良い。

第２実施の形態では、ボトルのクラッチＯＮ時間の累積量からトナーボトル３の消費トナー量を算出したが、これに限定されず、コピー枚数の累積量で消費トナー量を算出しても良い。

図２に係るトナーボトル部を示す斜視図であり、一点鎖線で抜き出して示す図はトナーボトルの補給口周辺を示す斜視図である。本発明のトナー補給装置を示す斜視図である。第１実施の形態に係る動作制御を示すフローチャートである。第１実施の形態に係るトナーボトル内のトナー残量とトナーボトルの回転数との関係を示すグラフである。第２実施の形態に係るトナーボトル部を示す斜視図であり、一点鎖線で抜き出して示す図はトナーボトルの補給口周辺を示す斜視図である。第２実施の形態に係る動作制御を示すフローチャートである。第２実施の形態に係るクラッチの累積ＯＮ時間とボトル回転数との関係を示すグラフである。第３実施の形態に係るトナーボトル部を示す斜視図であり、一点鎖線で抜き出して示す図はトナーボトルの補給口周辺を示す斜視図である。第３実施の形態に係る動作制御を示すフローチャートである。第３実施の形態に係るトナーボトルの累積回転時間とトナー補給量との関係を示すグラフである。第３実施の形態に係るトナーボトルの累積回転時間とトナー補給量の累積量との関係を示すグラフである。従来例に係るトナーボトル内のトナー残量とトナー補給量との関係を示すグラフである。従来例に係るトナーボトル内のトナー残量とトナー補給量との関係を示すグラフである。従来例に係るクラッチの累積ＯＮ時間とボトル回転数との関係を示すグラフである。

符号の説明

１トナー補給装置
３トナーボトル
５貯留部
６搬送部
１７補給口
３５駆動モータ（駆動部）
３７圧電センサ（重量検知部）
４０制御部
４１消費トナー量検知手段
４２トナーエンドセンサ（トナーエンド検知手段）
４３駆動時間検知手段

Claims

トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動する駆動部と、トナーボトルの回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部と、トナーボトルの重さを計る重量検知部と、制御部とを備え、トナーボトルは貯留部にトナーを補給する補給口を備え、制御部は重量検知部の検知結果に応じて駆動部を制御して、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更することを特徴とするトナー補給装置。
トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動する駆動部と、トナーボトルの回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部と、トナーボトルの消費トナー量を検知する消費トナー量検知手段と、制御部とを備え、トナーボトルは貯留部にトナーを補給する補給口を備え、制御部は消費トナー量検知手段の検知結果に応じて駆動部を制御し、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更することを特徴とするトナー補給装置。
トナーを収納したトナーボトルと、トナーボトルを回転駆動する駆動部と、トナーボトルの回転により吐出されるトナーを貯留する貯留部と、貯留部内のトナーの有無を検知するトナーエンド検知手段と、貯留部にトナーの補給を開始したときからトナーエンド検知手段がトナーを検知するまでのトナーボトルの回転駆動時間を検知する駆動時間検知手段と、制御部とを備え、トナーボトルは貯留部にトナーを補給する補給口を備え、制御部は
駆動時間検知手段の検知結果に応じて駆動部を制御し、トナーボトルから貯留部にトナーを補給するときのトナーボトルの回転速度を変更することを特徴とするトナー補給装置。