JP2006003639A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に使用する粉体のトナーを移送するトナー移送装置および該移送装置を用いる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a toner transfer device for transferring powder toner used in an image forming apparatus and an image forming apparatus using the transfer device.
トナーとキャリアとからなる二成分現像剤で像担持体(感光体)表面の静電潜像の可視化を行なう二成分現像は、電子写真その他の、粉体トナーを用いた画像形成方法において、特に高速対応性に優れた現像法式として知られている。近年では複写機やレーザープリンタなどの商品分野において主流の技術として使われている。このような現像装置においては、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに残り、現像装置内で攪拌・搬送されながらトナーへの帯電の付与をおこなっている。このようなトナーとの摩擦や衝突が繰り返されると、トナーの一部がキャリアに付着してキャリア表面が汚染されたり、キャリアのコート層の剥がれ等が発生する。そのため、キャリアのトナーへの帯電能力は徐々に低下し、画質を著しく低下させる原因となる。 Two-component development that visualizes an electrostatic latent image on the surface of an image carrier (photoreceptor) with a two-component developer composed of a toner and a carrier is particularly useful in electrophotographic and other image forming methods using powder toner. It is known as a development method with excellent high-speed compatibility. In recent years, it has been used as a mainstream technology in product fields such as copying machines and laser printers. In such a developing device, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed and the toner is charged while being stirred and conveyed in the developing device. When such friction and collision with the toner are repeated, a part of the toner adheres to the carrier and the carrier surface is contaminated, or the coat layer of the carrier is peeled off. For this reason, the charging ability of the carrier to the toner gradually decreases, which causes a significant decrease in image quality.
従来の画像形成装置では、上記のような画質欠陥が発生する前に定期的に現像装置内の現像剤の交換を行っていたため、多大なメンテナンスの労力とコストがかかっていた。 In the conventional image forming apparatus, since the developer in the developing device is periodically replaced before the image quality defect as described above occurs, much labor and cost for maintenance are required.
そこで、キャリアとトナーとの混合物からなる現像剤あるいはキャリアとトナーを別々に現像装置内に補給する一方、帯電性能の低下した劣化現像剤を現像装置から排出し、帯電性能の低下を抑制できるようにした装置が、例えば上記特許文献1により提案されている。ここで提案されているようなトリクル現像では、現像装置内で劣化していく現像剤が、新たに供給されるトナーおよびキャリアに置換されていくことにより、現像剤の帯電性能を維持し、画質の低下を抑えるようになっている。また、このトリクル現像方式ではトナー消費量に比例してトナーと一定比率をもったキャリアの供給を行って来た。 Therefore, the developer composed of a mixture of carrier and toner or the carrier and toner are separately supplied into the developing device, while the deteriorated developer having reduced charging performance is discharged from the developing device so that the charging performance can be prevented from lowering. An apparatus as described above is proposed, for example, in Patent Document 1 described above. In trickle development as proposed here, the developer that deteriorates in the developing device is replaced with newly supplied toner and carrier, so that the charging performance of the developer is maintained and the image quality is improved. Is designed to suppress the decline of In this trickle development system, a carrier having a constant ratio with the toner has been supplied in proportion to the toner consumption.
しかしながら、このような現像剤の補給方法では画像形成装置の使用状況によってキャリアの特性変化が顕著に現れ、現像されたトナー画像にも差異が生じて来る。すなわち、キャリアの補給量がトナーの消費量で決定するので、実際にキャリアの劣化が顕著に進行しているにもかかわらず、キャリアの補給量が少なかったり、逆にそれほどキャリアが劣化していないにもかかわらずキャリアを補給してしまうことがある。 However, in such a developer replenishing method, the change in the characteristics of the carrier is noticeable depending on the usage state of the image forming apparatus, and the developed toner image is also different. That is, since the carrier replenishment amount is determined by the toner consumption amount, the carrier replenishment amount is small or the carrier is not so much deteriorated despite the fact that the carrier degradation has actually progressed significantly. In spite of this, the carrier may be replenished.
そこで、現像動作によって消費されるトナーの補給とは別に、現像装置内にキャリアも少量ずつ補給して、帯電性能の低下を抑制できるようにした装置が、例えば特許文献2に開示されている。ここで提案されているのは、現像装置の動作頻度に応じてキャリアを補給する方式である。 Therefore, apart from replenishment of toner consumed by the developing operation, for example, Patent Document 2 discloses an apparatus in which a carrier is also replenished in a small amount to suppress a decrease in charging performance. The system proposed here replenishes the carrier according to the operating frequency of the developing device.
この特許文献2によれば、キャリアの劣化が現像器の駆動時間に比例して進行する、または消費トナー量に反比例してに劣化が進行するとなっているが、キャリアの劣化(コート層の削れや、トナーの固着)は上記のように単純に計算できるのもではない。例えば、現像器が使用される温湿度、駆動回数(一度に出力する枚数)、使用間隔などによって、キャリアの劣化速度は変化する。またキャリアによっては、トナー消費量が多い方がキャリアへのトナー固着が多い場合がある。これは、補給されたトナーがキャリアに衝突、摩擦する機会が多いためである。また、画質を安定させるために過剰にキャリアを補給することは、廃棄物が多くなることでもあり、資源の無駄である。 According to Patent Document 2, the carrier deterioration progresses in proportion to the driving time of the developing device or progresses in inverse proportion to the consumed toner amount. However, the carrier deterioration (coating layer scraping). In addition, the toner fixing) is not simply calculated as described above. For example, the carrier deterioration rate varies depending on the temperature and humidity at which the developing unit is used, the number of times of driving (number of sheets to be output at one time), the use interval, and the like. Further, depending on the carrier, there are cases where the toner consumption is larger when the toner consumption is larger. This is because the supplied toner has many opportunities to collide and rub against the carrier. In addition, excessive supply of carriers to stabilize the image quality also increases waste and is a waste of resources.
また、現像装置内のトナーは長期の使用によって、その性能(帯電、流動性)が劣化していく。特に消費するトナーが少ない場合、繰り返し現像装置内で撹拌されるため劣化が顕著になり、帯電性能が低下する。このように帯電能力が減少したトナーはキャリアとの付着力が低下するため、攪拌によってキャリアから離脱し浮遊する。また新しいトナーであっても、わずかではあるが、帯電能力が低いトナーが含まれている場合があり、このトナーもまた浮遊する。すなわち、劣化トナー(浮遊トナー)が現像装置の開放部(現像スリーブ)から画像形成装置本体内に吹き出し、機内を汚染したり、感光体に付着し画像の地汚れを発生させる。 Further, the performance (charging and fluidity) of the toner in the developing device deteriorates with long-term use. In particular, when a small amount of toner is consumed, since the toner is repeatedly stirred in the developing device, the deterioration becomes remarkable and the charging performance is lowered. As described above, the toner having a reduced charging ability has a low adhesion force to the carrier, and therefore is separated from the carrier and floats by stirring. Even if it is a new toner, a toner having a low charging ability may be included in a small amount, and this toner also floats. That is, deteriorated toner (floating toner) blows into the image forming apparatus main body from the opening (developing sleeve) of the developing device, contaminates the inside of the apparatus, or adheres to the photoconductor to cause image smearing.
本発明は、上記した従来の問題を解決し、劣化トナーを回収することで機内汚染や画像の地汚れを防止することのできるトナー移送装置および画像形成装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a toner transfer device and an image forming apparatus capable of solving the above-described conventional problems and preventing in-machine contamination and image background contamination by collecting deteriorated toner.
前記の課題は、本発明により、粉体のトナーを収納する密閉された収納容器と、該収納容器内にエアーを流入させるエアー供給手段とを有し、前記収納容器とトナーの移送先との圧力差によって前記収納容器内のトナーを移送先に移送させるトナー移送装置であって、前記エアー供給手段からのエアーが前記収納容器およびトナーの移送先を通って前記エアー供給手段に戻るように循環されるトナー移送装置において、前記トナーの移送先と前記エアー供給手段との間に、トナーを遮断するフィルタ部材を有するトナー回収装置を設けたことにより解決される。 According to the present invention, there is provided a sealed storage container for storing powder toner, and an air supply means for allowing air to flow into the storage container. A toner transfer device that transfers toner in the storage container to a transfer destination by a pressure difference, and circulates so that air from the air supply means returns to the air supply means through the storage container and the toner transfer destination. This is solved by providing a toner recovery device having a filter member for blocking toner between the toner transfer destination and the air supply means.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記エアー供給手段と前記収納容器との間に、前記エアー供給手段からのエアーを前記収納容器内に流入させる流入状態と、前記収納容器内に流入させずに外部に排出させる排出状態とに切替可能な切替弁を設けることを提案する。 In order to solve the above problems, the present invention provides an inflow state in which air from the air supply means flows into the storage container between the air supply means and the storage container, It is proposed to provide a switching valve that can be switched to a discharge state in which it is discharged to the outside without flowing in.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記切替弁を排出状態に切り替え、前記エアー供給手段を作動させることにより、トナー移送先に浮遊するトナーを前記トナー回収装置により回収することを提案する。 In order to solve the above-described problem, the present invention is configured to collect the toner floating at the toner transfer destination by the toner collecting device by switching the switching valve to a discharge state and operating the air supply unit. suggest.
また、前記の課題は、本発明により、粉体のトナーを収納する収納容器と、該収納容器内にエアーを流入させるエアー供給手段とを有し、トナーの移送先に付設した吸引手段によって前記収納容器内のトナーを移送先に移送させるトナー移送装置であって、前記エアー供給手段からのエアーが前記収納容器およびトナーの移送先を通って前記エアー供給手段に戻るように循環されるトナー移送装置において、前記トナーの移送先と前記エアー供給手段との間に、トナーを遮断するフィルタ部材を有するトナー回収装置を設けたことにより解決される。 Further, according to the present invention, there is provided a storage container for storing powder toner, and an air supply means for allowing air to flow into the storage container. A toner transfer device for transferring toner in a storage container to a transfer destination, wherein toner from the air supply means is circulated so as to return to the air supply means through the storage container and the toner transfer destination. In the apparatus, the problem is solved by providing a toner recovery device having a filter member for blocking toner between the toner transfer destination and the air supply means.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記収納容器が、トナーの通過を阻止してエアーを通過させるフィルタ機能を有する開口を有することを提案する。 In order to solve the above problems, the present invention proposes that the storage container has an opening having a filter function for preventing the passage of toner and allowing the air to pass therethrough.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記吸引手段を作動させずに前記エアー供給手段を作動させることにより、トナー移送先に浮遊するトナーを前記トナー回収装置により回収することを提案する。 In order to solve the above problem, the present invention proposes that the toner collecting device collects the toner floating on the toner transfer destination by operating the air supply unit without operating the suction unit. To do.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記トナー回収装置が、少なくとも前記フィルタ部材を振動させる振動手段を有することを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記トナー回収装置は回収装置内に溜まったトナーを排出する排出口を有し、該排出口を閉鎖及び開放する弁部材を設け、該弁部材は前記排出口を閉鎖する方向に付勢されていることを提案する。
In order to solve the above-described problems, the present invention proposes that the toner recovery device includes a vibration unit that vibrates at least the filter member.
In order to solve the above-described problem, the present invention provides the toner collection device having a discharge port for discharging the toner accumulated in the collection device, and providing a valve member for closing and opening the discharge port. It is proposed that the member is biased in the direction of closing the outlet.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記弁部材は、前記トナー回収装置内に所定量の回収トナーがたまった時に該回収トナーの自重により開放され、該回収トナーの排出により前記弁部材が前記排出口を閉鎖することを提案する。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides the valve member that is released by the weight of the collected toner when a predetermined amount of collected toner is accumulated in the toner collecting device, and the discharged toner is discharged by discharging the collected toner. It is proposed that the valve member closes the outlet.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記エアー供給手段を駆動するモータに流れる電流値を検知する電流検知手段を有することを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記トナー回収装置と前記エアー供給手段との間に、前記循環エアの流量を検知する流量検知手段を有することを提案する。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention proposes to have a current detection means for detecting a current value flowing in a motor that drives the air supply means.
In order to solve the above problems, the present invention proposes that a flow rate detection means for detecting the flow rate of the circulating air is provided between the toner recovery device and the air supply means.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記トナー回収装置が、少なくとも前記フィルタ部材を振動させる振動手段を有し、前記電流検知手段の出力または前記流量検知手段の出力に基づいて前記振動手段を作動させることを提案する。 Further, in order to solve the above-described problem, the present invention provides the toner recovery device including a vibration unit that vibrates at least the filter member, and based on an output of the current detection unit or an output of the flow rate detection unit. It is proposed to operate the vibration means.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記トナー移送先にキャリア又はキャリアとトナーの混合剤を補給する補給手段を有し、前記電流検知手段の出力または前記流量検知手段の出力に基づいて前記補給手段を制御してキャリア又はキャリアとトナーの混合剤をトナー移送先に補給することを提案する。 In order to solve the above-described problem, the present invention includes a supply unit that supplies a carrier or a mixture of carrier and toner to the toner transfer destination, and outputs the current detection unit or the flow rate detection unit. Based on this, it is proposed that the replenishing means be controlled to replenish the carrier or the carrier and toner mixture to the toner transfer destination.
また、前記の課題は、本発明により、請求項1〜13のいずれか1項に記載のトナー移送装置を備える画像形成装置により解決される。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記トナー回収装置により回収したトナーを貯留する廃トナー容器が、画像形成装置の像担持体又は転写ベルトのクリーニング手段で除去した除去物の収納容器と共用されることを提案する。
According to the present invention, the above problem is solved by an image forming apparatus including the toner transfer device according to any one of claims 1 to 13.
Further, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a waste toner container that stores toner collected by the toner collecting device, and stores a removed material removed by an image carrier of an image forming apparatus or a transfer belt cleaning unit. Suggest to be shared with containers.
本発明のトナー移送装置および画像形成装置によれば、トナーの移送先(現像装置)とエアー供給手段との間に、トナーを遮断するフィルタ部材を有するトナー回収装置を設けたので、トナーの移送先(現像装置)に発生する浮遊トナー(劣化トナー)を回収することができる。 According to the toner transfer device and the image forming apparatus of the present invention, the toner collecting device having the filter member for blocking the toner is provided between the toner transfer destination (developing device) and the air supply unit. The floating toner (deteriorated toner) generated in the front (developing device) can be collected.
請求項2の構成により、トナー補給(トナー移送)をせずにトナー回収を行なう構成が実現できる。
請求項3の構成により、トナー補給(トナー移送)をせずにトナー回収作業を行なうことができる。
According to the configuration of the second aspect, it is possible to realize a configuration in which the toner is collected without toner replenishment (toner transfer).
According to the third aspect of the present invention, the toner collecting operation can be performed without toner replenishment (toner transfer).
請求項5の構成により、トナー補給(トナー移送)をせずにトナー回収を行なう構成が実現できる。
請求項6の構成により、トナー補給(トナー移送)をせずにトナー回収作業を行なうことができる。
According to the configuration of the fifth aspect, it is possible to realize a configuration in which toner is collected without toner replenishment (toner transfer).
According to the sixth aspect of the present invention, the toner collecting operation can be performed without toner replenishment (toner transfer).
請求項7の構成により、トナー回収装置のフィルタ部材に付着したトナーをふるい落とすことができる。
請求項8の構成により、回収装置内に溜まったトナーを排出可能とするとともに、排出口が開きっぱなしになることがなく、トナーの移送ができなくなることを防止できる。
According to the configuration of the seventh aspect, the toner adhering to the filter member of the toner recovery device can be screened off.
According to the configuration of the eighth aspect, it is possible to discharge the toner accumulated in the collecting apparatus, and it is possible to prevent the toner from being unable to be transferred without the discharge port being left open.
請求項9の構成により、回収装置内に溜まったトナーを自動的に排出することができる。また、排出後、排出口が自動的に閉鎖される。
請求項10の構成により、エアー供給手段を駆動するモータに流れる電流値によってトナー回収装置のフィルタ部材の目詰まり状態を把握することができる。
According to the configuration of the ninth aspect, the toner accumulated in the collecting device can be automatically discharged. In addition, after discharge, the discharge port is automatically closed.
According to the configuration of the tenth aspect, the clogged state of the filter member of the toner recovery device can be grasped by the value of the current flowing through the motor that drives the air supply means.
請求項11の構成により、トナー回収装置とエアー供給手段との間のエア流量によってトナー回収装置のフィルタ部材の目詰まり状態を把握することができる。
請求項12の構成により、電流検知手段の出力または流量検知手段の出力に基づいて振動手段を作動させることで、適切な時期にフィルタ部材の目詰まりを解消させることができる。
According to the configuration of the eleventh aspect, the clogged state of the filter member of the toner recovery device can be grasped by the air flow rate between the toner recovery device and the air supply means.
According to the configuration of the twelfth aspect, the clogging of the filter member can be eliminated at an appropriate time by operating the vibration unit based on the output of the current detection unit or the output of the flow rate detection unit.
請求項13の構成により、劣化トナーの発生状態に応じた適切なキャリア補給を行なうことができるので、現像装置においては無駄なキャリアを消費せずに、安定した出力画像を得ることができる。 According to the structure of the thirteenth aspect, it is possible to perform appropriate carrier replenishment according to the state of occurrence of deteriorated toner, so that a stable output image can be obtained without consuming wasteful carriers in the developing device.
請求項15の構成により、廃トナー容器を像担持体または転写ベルトのクリーニング装置の除去物を収納する容器と共用することで、コスト低減及び装置小型化を図ることができる。 According to the configuration of the fifteenth aspect, by sharing the waste toner container with the container for storing the removed material of the image carrier or the transfer belt cleaning device, it is possible to reduce the cost and the size of the device.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るトナー移送装置の一例を現像装置とともに示す断面構成図である。この図において、符号1は画像形成装置の像担持体としての感光体ドラムであり、周知の電子写真プロセスによりドラム表面に静電潜像が形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing an example of a toner transfer device according to the present invention together with a developing device. In this figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an image carrier of an image forming apparatus, and an electrostatic latent image is formed on the drum surface by a known electrophotographic process.
符号10は現像装置であり、感光体ドラム1に形成した静電潜像にトナーを付与し、トナー像として可視化する。そのトナー像は、図示しない給紙部より給送された用紙上に転写され、図示しない定着装置により用紙上に定着されて画像が出力されることになる。
本例の現像装置10はいわゆる2成分現像器であり、ケーシング11の内部にはトナーとキャリアを混合した現像剤が収納されている。符号13a、13bは現像剤を攪拌するための2本の搬送スクリューであり、符号12は現像ローラである。現像ローラ12は、攪拌された現像剤を磁力によってローラ表面に担持して搬送し、その搬送中にトナーを感光体ドラム1に移行させて静電潜像を現像する。また、符号14はドクターブレードで現像ローラ12上の現像剤を一定の高さに規制する用をなしている。
The developing
現像ケーシングの上部にはトナーを一時的に貯める受け入れ部としてのトナーホッパー15が設けられている。該トナーホッパー15には、回転することによって溝部に貯まったトナーをケーシング11内へ定量的に補給する供給ローラ16が備えられている。
A
現像装置10では画像の形成に伴ってトナーが消費されるため、その分のトナーを補給する必要があり、トナー補給部20が設けられている。そのトナー補給部20においてはトナー収納容器22がホルダ21に保持されており、トナーチューブ30によってトナーホッパー15に連通されている。トナーチューブ30は、パイプ状のものならば種類を問わないが、これをフレキブルなチューブで構成すれば、トナー収納容器22と現像装置10との配置関係の規制がなくなり、設計自由度が大幅に増す。なお、フレキシブルなチューブとしては、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等が好適に用いられる。
In the developing
トナー収納容器22は、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂製または紙製の厚みが80〜200μm程度の単層または複層構成のフレキシブルなシートを折り紙製作のようにして、空気流入出のない密閉された袋状容器に作られている。このトナー収納容器22は、下部に口金部材23が固定され、口金部材23はスポンジ、ゴム等からなるシール弁24を有している。
The
このように構成されたトナー収納容器22がセットされるセット部では、樹脂等のハード材料で作られたホルダ21の底部中央から突出してノズル51が設けられている。トナー収納容器22をホルダ21にセットすると、ノズル51が上記口金部材23のシール弁24に設けられた図示しないスリットより容器22内に突出する。
In the set portion in which the
樹脂または金属等の材質からなるノズル51は、図2に示すように、トナーの通路53とエアーの通路54を有する2重管構造であり、その先端にはシール弁24への挿入をスムーズに行えるように尖頭部52が形成されている。ノズル51の上端側には、トナー通路53に通じるトナー吸入口55、エアー通路54に通じるエアー排出口56が設けられている。また、ノズル51の下部側において、トナー通路53はトナー排出口57に、エアー通路54はエアー吸入口58に、それぞれ通じている。
As shown in FIG. 2, the
エアー吸入口58は、エアー導通路としてのエアーチューブ31を介してエアー供給手段としてのエアーポンプ40のエアー吐出口41と連通されている。エアーチューブ31には、電気信号によってトナー容器内と容器外(矢印A方向)にエアが流れるように切り替えるバルブ32が設置されている。また、トナー排出口57は上記したトナーチューブ30を介してトナーホッパー15に設けられたトナー受入口17に連通されている。
The
エアーポンプ40からエアーがトナー収納容器22内に供給されると、このエアーによって容器22内に収納されたトナーが攪拌され、トナーは空気を多く内包した状態、すなわち流動化する。同時に容器22内は流入したエアーによって圧力が高まる。従って容器22と現像装置10側(大気圧)に圧力差が生じ、流動化したトナーは圧力の低い方へ動こうとするため、ノズル51のトナー通路53、トナーチューブ30を通ってトナーが現像装置10に補給される。本例では、供給トナーは一旦トナーホッパー15に補給され、供給ローラ16によってケーシング11内に落下する構成になっているが、このホッパー15は補給量の精度を確保するためのものであり必ずしも必要ではない。
When air is supplied from the
また、現像装置のケーシング11にはエアー排出口18が設けられており、このエアー排出口18とエアーポンプ40のエアー取入口42とを戻りエアーチューブ33で連結している。このエアーチューブ33の中途には、劣化トナー回収部80が設けられている。劣化トナー回収部80は、回収容器81,トナー遮断フィルター82,振動手段83,逆止弁84等により構成されている。
An
ところで、上記の如く現像装置のケーシング11とエアーポンプ40はエアーチューブ33で連結されているため、エアーポンプ40のエアー供給元は現像装置10であり、現像装置10において発生した劣化トナー(浮遊トナー)は、エアーポンプ40の負圧によってエアー排出口18より吸い出される。ここで、本実施形態のトナー補給装置では、エアーチューブ33の中途に劣化トナー回収手段80を設けてあるため、発生した劣化トナーを回収手段80によって回収することができる。
Incidentally, since the casing 11 of the developing device and the
すなわち、エアー排出口18より吸い出された劣化トナーは、エアーチューブ33を通って回収手段80に流入する。回収容器81内にはフィルター82が設けられているため、劣化トナーの通過が阻止され、エアーのみが下流側のエアーチューブ33を介してエアーポンプ40に戻る。回収容器81の底部開口に設けられた逆止弁84は、図示しない付勢手段、例えばバネ等により、容器81の底部開口を閉じる方向に付勢されており、初期状態では容器81の底部開口は閉鎖されている。なお、逆止弁84は、回収容器81の内部方向には移動しない(容器81の内部に入り込まない)ように構成されている。
That is, the deteriorated toner sucked out from the
回収した劣化トナーが容器81のトナー回収部85に溜まっていき、所定量以上になると、溜まった劣化トナーの自重によって逆止弁84が開き、劣化トナーは図示矢印Bで示すように、図示しない廃トナーボトルに回収される。
When the collected deteriorated toner accumulates in the
ところで、本例のトナー移送装置においては、エアーポンプ40が作動してトナー供給が行われると同時に劣化トナーが回収されるため、現像装置(画像形成装置)においてトナーの消費量が少ない場合にはトナー補給が行なわれないため、劣化トナーが回収されず現像装置内に溜まってしまう。そこで、本実施形態においては、トナー補給を行なわずに劣化トナーの回収ができるように構成してある。
By the way, in the toner transfer device of this example, the
すなわち、エアーポンプ40とトナー収納容器22(ノズル51)を連絡するエアーチューブ31に設けたバルブ32を、容器外(矢印A方向)にエアが流れるように切り替えることによって、トナー補給を行なわずに現像ケーシング内の空気を吸い出すことが可能であり、よって、トナー補給を行なわずに(非トナー補給時に)劣化トナーの回収のみを行なうことができる。
In other words, without replenishing the toner, the
また、フィルター82は、長期にわたり使用していくとトナーが徐々に蓄積して目詰まりを起こし、性能が低下する。そこで、本例の劣化トナー回収手段80には振動手段83が付設してある。この振動手段83は小型の振動モータで、モータの軸に偏心したおもりが取り付けられており、これによってモータ自体が振動するものである。この振動手段83を作動させることによってフィルタ82を容器81ごと振動させ、フィルタに付着したトナーを除去することができる。
Further, when the
本例のトナー移送装置においては、エアーポンプ40に電流計44を設けてあり、エアポンプの駆動モータ43に流れる電流を測定できるようになっている。フィルタ82に劣化トナーが付着していくと空気抵抗が大きくなるため、エアーポンプ40における吸引負荷が大きくなる。従ってエアーポンプの駆動モータ43に流れる電流値も大きくなるため、この電流値を検知すれば、フィルタに付着した劣化トナー量の推移を知ることができる。電流計44の出力は画像形成装置の図示しない制御部に入力され、所定値以上の電流を検知した場合(フィルタに付着した劣化トナーの量が所定量以上となった場合)に、上記振動手段83の作動が指示され、フィルタに付着したトナーの除去が自動的に行われる。なお、この構成によらず、一定の期間ごとに振動手段83を動作させる、あるいは、ユーザーまたはサービスマンが振動手段83の作動を指示するように構成することも可能である。
In the toner transfer device of this example, an
次に、本発明の第2の実施形態について図3を参照して説明する。なお、前記第1の実施形態と同一または同等の部分には同じ符号を用いるとともに、重複する説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, while using the same code | symbol for the part which is the same as that of the said 1st Embodiment, or equivalent, the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3に示す本実施形態のトナー移送装置は、エアーポンプ40によってトナー収納容器22内のトナーを流動化させた後、現像装置10Bへのトナー移送は、現像装置10Bの上部に装着した1軸偏心スクリューポンプ90によって行なう方式である。
In the toner transfer device of this embodiment shown in FIG. 3, after the toner in the
1軸偏心スクリューポンプ90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91と、ゴム等の弾性体で内側に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92と、これらを包みかつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料等から作られたホルダ93とを有している。ロータ91の軸91aが図示しない駆動手段により駆動されてロータ91が回転すると、ポンプに強い自吸力(吸引圧)が生じトナー収納容器22からトナーを吸引する。
The uniaxial
トナー補給部20では、ノズル5Bは単管構造になっており、内部の通路53Bはエアー供給路とトナー補給路とを兼ねている。ノズル51Bは下側が2股になっており、トナー排出口57にトナーチューブ30が、エアー吸入口58にエアーチューブ31がそれぞれ接続される。また、トナー収納容器22Bは頂部にフィルタ付き開口25が設けられており、密閉容器ではない。
In the
現像装置10Bは、適宜構成のものを使用可能で、例えば図1の現像装置10と同一またはトナーホッパ15を有さない構成でも良い。そして、現像ケーシングに設けられたエアー排出口18に戻りエアーチューブ33が接続されている。なお、上記トナーチューブ30、エアーチューブ31及び戻りエアーチューブ33は、前記第1実施形態の各チューブと同等なものを使用できる。
The developing device 10B can be appropriately configured. For example, the developing device 10B may be the same as the developing
戻りエアーチューブ33の中途には、前記第1実施形態と同様に劣化トナー回収部80が設けられている。この劣化トナー回収部80の構成は前記第1実施形態と同一である。本第2実施形態では、エアーポンプ40及び1軸偏心スクリューポンプ90を作動させることによりトナー収納容器22からトナーが現像装置10Bに供給される。現像装置10Bにおいて発生した劣化トナー(浮遊トナー)は、エアーポンプ40の負圧によってエアー排出口18より吸い出され、劣化トナー回収手段80によって回収される。
In the middle of the
ところで、前記第1実施形態においては、劣化トナー回収手段80のフィルタ82に付着したトナー量を知るために、電流計44を設けてエアーポンプ40の駆動モータに流れる電流を測定していた。しかし、本第2実施形態では電流計を設けておらず、その代わりに、劣化トナー回収部80とエアーポンプ40の間の戻りエアーチューブ33に、流量計34が設けられている。この流量計34は、回収部80の下流側において戻りエアーチューブ33内を通過するエアー流量を検知する。
By the way, in the first embodiment, in order to know the amount of toner adhering to the
劣化トナー回収手段80のフィルタ82にトナーが付着していくと空気の移送経路の抵抗が増加するため、経路を流れる空気の流量が低下する。よってこの流量を流量計34で測定することにより、フィルタ82にせき止められているトナー量を把握することが可能である。流量計34の出力は画像形成装置の図示しない制御部に入力され、流量が所定値以下となった場合(フィルタに付着した劣化トナーの量が所定量以上となった場合)に、回収手段80の振動手段83の作動が指示され、フィルタに付着したトナーの除去が自動的に行われる。なお、この構成によらず、一定の期間ごとに振動手段83を動作させる、あるいは、ユーザーまたはサービスマンが振動手段83の作動を指示するように構成することも可能である。
As the toner adheres to the
そして、本第2実施形態では、トナー補給を行なわずに劣化トナーの回収のみを行う場合は、1軸偏心スクリューポンプ90を作動させずにエアーポンプ40だけを駆動すればよい。エアーポンプ40の作動によりエアーが容器22内に流入するが、1軸偏心スクリューポンプ90が作動しないので、トナー供給は行われない。またこのとき、本第2実施形態ではトナー収納容器22にフィルタ付き開口25が設けられているので、容器22内に供給されたエアーは該開口25より容器外へ排出される。一方、エアーポンプ40の負圧によって、現像装置10Bからは劣化トナーが吸い出される。
In the second embodiment, when only the deteriorated toner is collected without replenishing toner, only the
次に、キャリアの補給及び排出を可能に構成した現像装置へのトナー移送装置に本発明を適用した例について図4,5を参照して説明する。
図4は、現像装置及びトナー移送装置の全体斜視図であり、図5は、現像装置の内部構成を示す断面図である。
Next, an example in which the present invention is applied to a toner transfer device to a developing device capable of supplying and discharging a carrier will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is an overall perspective view of the developing device and the toner transfer device, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the developing device.
まず現像装置60の構成について先に説明する。現像装置60のケーシング61内には、現像ローラ62、搬送スクリュー63a,bが配設されている。この現像装置は2成分現像装置であり、現像ローラ62は図示しないマグネットローラを内蔵している。現像装置内部にはキャリアに適量のトナーを混合した現像剤が循環しており、感光体1と対向する現像領域に現像ローラ12によって現像剤が運ばれ、トナーのみが感光体に付着して現像を行なうものである。
First, the configuration of the developing
搬送スクリュー63a,bは図示矢印方向に回転され、搬送スクリュー63aは奥側から手前側に現像剤を搬送する。搬送スクリュー63bは手前側から奥側に現像剤を搬送する。搬送スクリュー63a,bの間には仕切り67が設けられているが、搬送スクリュー63a,bの軸方向の両端部すなわち手前側と奥側には仕切り67が無い部分が設けられており、現像剤が循環しながら攪拌されるように構成されている。現像剤は、現像ローラ62に磁気ブラシとして担持され、現像領域へと搬送されるが、ドクターブレード64により現像剤の層厚が規制される。
The conveying
搬送スクリュー63b上部には、トナー及びキャリア補給口66が設けられている。図5には、搬送オーガ74を内蔵するキャリア補給管73が補給口66に連結された様子を示してある。また、搬送スクリュー63b側のケーシング上部には、現像剤排出口68が設けられており、この排出口68の最下位部よりも高いレベルにある現像剤がオーバーフローして図示矢印のように、排出部69を介して現像装置外に排出される。したがって、内部の現像剤のレベル(高さ)によって排出が制御される構成となっている。なお、現像剤排出口68は長方形、円形、長円形等の開口である。排出部69の下部には、搬送オーガ71を内蔵する現像剤排出管70が連結されている。搬送オーガ71の駆動手段は図示を省略する。
A toner and
また、搬送スクリュー63bの下部に位置してトナー濃度センサ65が配置されている。このトナー濃度センサ65は、現像装置内部の現像剤の透磁率を測定することによりトナーの混合率を検知するセンサーである。
In addition, a toner concentration sensor 65 is disposed below the conveying
図4を参照すると、トナー及びキャリア補給口66に連結されたキャリア補給管73には、キャリアカートリッジ72が接続され、該カートリッジ72からキャリアが補給口66を介して現像装置内に補給される。なお、符号75はキャリア補給管73が内蔵する搬送オーガ74を駆動するモータであり、該モータ75を回転させることでキャリアが現像装置60内に供給される。
Referring to FIG. 4, a
トナー移送装置としては図1,2により説明した第1実施形態のものが装着されている。そのトナー移送装置のトナーチューブ30が現像装置60のトナー及びキャリア補給口66に連結されている。また、トナー移送装置の戻りエアーチューブ33が現像装置60のエアー排出口(符号を付さず)に連結されている。戻りエアーチューブ33の中途には先に説明した劣化トナー回収部80が設けられている。その劣化トナー回収部80の下方には、回収部80から排出したトナーを貯める廃トナー容器86が設けられている。この廃トナー容器86には、現像装置60の排出部69からの現像剤排出管70も接続されている。また、廃トナー容器86を、感光体1のクリーニング装置(図示せず)により除去した廃トナー及び画像形成装置の転写ベルト(中間転写ベルト)のクリーニング装置(図示せず)により除去した廃トナーを収容する容器として共通化してやれば、画像形成装置構成の簡略化ができ、小型化及びコスト低減を図ることができる。
As the toner transfer device, the one of the first embodiment described with reference to FIGS. The
なお、トナー収納容器(トナーカートリッジ)22,キャリアカートリッジ72及び廃トナー容器86は、それぞれ画像形成装置本体に着脱可能に設けられており、カートリッジ22,72は収納するトナーあるいはキャリアを消費した時、廃トナー容器86は容器が満杯となった時に、それぞれ交換する。なお、廃トナー容器86には容器の満杯を検知するセンサを設けると好適である。
The toner storage container (toner cartridge) 22, the
ところで、現像装置へのキャリアの補給制御は、画像の出力枚数、出力画像のトナー消費量などによって制御することができるが、例えば、キャリアを補給した直後から次に補給するまでに劣化トナー量が増加していなければ、トナー及び、キャリアは劣化していないことになるためキャリアを補給する必要がない。よって、前記第1実施形態における電流計44により検知したエアーポンプの駆動電流の値、あるいは第2実施形態における流量計34により検知したエアー流量値に基づいて劣化トナー量を把握すれば、その劣化トナー量に応じてキャリアの補給量、補給タイミングを制御すれば、無駄なキャリアを消費せずに、安定した画像を得ることができる。
By the way, the replenishment control of the carrier to the developing device can be controlled by the number of output images, the toner consumption amount of the output image, and the like. For example, the amount of deteriorated toner is shortly after the carrier is replenished. If not increased, the toner and the carrier are not deteriorated, so there is no need to replenish the carrier. Therefore, if the amount of deteriorated toner is grasped based on the value of the driving current of the air pump detected by the
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、トナー収納容器の形状やホルダ部の構成等は適宜変更可能である。また、劣化トナー回収部の構成も任意な構成とすることが可能である。画像形成装置においては、現像装置としては任意な構成のものを使用可能である。また、複数の現像装置を備えるカラー画像形成装置(フルカラーを含む)においては、各現像装置へのトナー移送装置として本発明を適用可能である。
Although the present invention has been described above with reference to the illustrated examples, the present invention is not limited thereto.
For example, the shape of the toner container, the configuration of the holder portion, and the like can be changed as appropriate. Also, the configuration of the deteriorated toner recovery unit can be arbitrarily configured. In the image forming apparatus, a developing device having an arbitrary configuration can be used. In a color image forming apparatus (including full color) including a plurality of developing devices, the present invention can be applied as a toner transfer device to each developing device.
また、第1実施形態において、エアーポンプの駆動モータに流れる電流値によらず、トナー回収装置とエアーポンプの間の戻りエアーチューブに流量計を配置して、検知したエアー流量に基づいてフィルタに付着したトナーの量を把握するようにしても良い。逆に第2実施形態において、流量計によらず、エアーポンプの駆動モータに流れる電流値を検知して、フィルタに付着したトナーの量を把握するようにしても良い。 In the first embodiment, a flow meter is arranged in the return air tube between the toner recovery device and the air pump regardless of the value of the current flowing through the drive motor of the air pump, and the filter is used based on the detected air flow rate. You may make it grasp | ascertain the quantity of the toner which adhered. Conversely, in the second embodiment, the amount of toner adhering to the filter may be ascertained by detecting the value of the current flowing through the drive motor of the air pump without using a flow meter.
10,10B 現像装置
20 トナー補給部
21 ホルダ
22,22B トナー収納容器
30 トナーチューブ
31 エアーチューブ
33 戻りエアーチューブ
34 流量計
40 エアーポンプ
44 電流計
60 現像装置
72 キャリアカートリッジ
80 劣化トナー回収部
82 トナー遮断フィルター
83 振動手段
84 逆止弁
86 廃トナー容器
90 1軸偏心スクリューポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記トナーの移送先と前記エアー供給手段との間に、トナーを遮断するフィルタ部材を有するトナー回収装置を設けたことを特徴とするトナー移送装置。 A sealed storage container for storing powder toner, and an air supply means for allowing air to flow into the storage container, and the toner in the storage container by a pressure difference between the storage container and a toner transfer destination. A toner transfer device for transferring the air to the transfer destination, wherein the air from the air supply means is circulated so as to return to the air supply means through the storage container and the toner transfer destination.
A toner transfer device comprising a toner recovery device having a filter member for blocking toner between the toner transfer destination and the air supply means.
前記トナーの移送先と前記エアー供給手段との間に、トナーを遮断するフィルタ部材を有するトナー回収装置を設けたことを特徴とするトナー移送装置。 A storage container for storing toner in powder form; and an air supply means for allowing air to flow into the storage container, and the toner in the storage container is transferred to the transfer destination by suction means attached to the transfer destination of the toner. In the toner transfer device, wherein the air from the air supply means is circulated so as to return to the air supply means through the storage container and the toner transfer destination.
A toner transfer device comprising a toner recovery device having a filter member for blocking toner between the toner transfer destination and the air supply means.
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