JP2007086346A - トナー搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トナー収容部40に収容されたトナーTをトナー排出口52から排出するトナー搬送装置30であって、トナー排出口52の近傍であってトナーTに埋没する位置に配設された多孔質部材72を介してトナー収容部40の内部に気体を送入する送気手段60を備える。
【選択図】 図4
Description
しかし、空気を送入することによってトナー収容部内のトナーの嵩密度を一時的に低下させても、その後にスクリューポンプによるトナー吸引がおこなわれることで、トナー収容部内のトナーの嵩密度が再び上昇してしまう場合があった。
そして、嵩密度の高いトナーが搬送管内に残留したままで画像形成装置が長期間放置されると、トナー粒子間の付着力が増加してトナーの大きな塊が形成されて、それが搬送管内に詰まってトナー搬送性を低下させていた。そして、トナー搬送装置におけるトナー搬送性が低下すると、現像部内へのトナー補給量が低下して、出力画像上の画像濃度も低下してしまう。
図1〜図4にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図であり、図3はそのトナー搬送経路を示す概略図であり、図4はトナー搬送装置を示す構成図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器保持部70には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナー容器40Y、40M、40C、40Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
トナー容器保持部70の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7(図1を参照できる。)から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の被転写材Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
その後、被転写材Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ501Y、現像ローラ501Yに対向するドクターブレード502Y、現像剤収容部503Y、504Y内に配設された2つの搬送スクリュ505Y、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ506Y、等で構成される。現像ローラ501Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部503Y、504Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像剤収容部504Yは、その上方に形成された開口510Yを介してトナー搬送装置に連通している。
現像ローラ501Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ501Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ501Y上を移動する。
なお、装置本体100のトナー容器保持部70に設置された各トナー容器40Y、40M、40C、40K内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー搬送装置30によってそれぞれのトナー搬送経路を経て適宜に各現像装置内に補給される。4つのトナー搬送経路(トナー搬送装置)は、搬送されるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
なお、図4では、トナー容器及び現像装置における符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。
本実施の形態1におけるスクリューポンプは、ロータ34及びステータ33を備えた吸引型ポンプであって、ロータ34を作動することにより吸引口36に吸引力を発生させる(チューブ31内から空気を送出して負圧を発生させる。)。
このようなフレキシブルなチューブ31を用いることで、トナー搬送経路のレイアウトの自由度が増して、画像形成装置が小型化される。また、本実施の形態1におけるトナー搬送装置30は、スクリューポンプによってチューブ31内に圧力を発生させることによってトナーを移送するものであるために、トナー容器40を現像装置5よりも低い位置に配設することもできる。
なお、エアーポンプ60は、チューブ63、電磁弁61、チューブ73を介して、多孔質部材72に対して着脱自在に接続される。そして、電磁弁61の開閉制御によってエアーポンプ60から多孔質部材72を介してトナー容器40内に空気が供給されて、トナー容器40内のトナー排出口52近傍におけるトナー流動性が高められることになる。これについては、後で詳しく説明する。
図4を参照して、トナー容器40は、装置本体100のトナー容器保持部50に保持される。トナー容器40は、袋状の容器主部42と、口金部材43を備えた保護ケース41と、で構成される。容器主部42は、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料又は紙からなるフレキシブルなシート材(厚さが50〜250μm程度であって、単層構造又は複層構造である。)を折り込んで(又は、4枚を溶着して)、気密性を保持して袋状に形成したものである。保護ケース41は、剛性を有する紙、段ボールやプラスチック等の材料で形成され、容器主部42の周囲を覆うとともに、一部に口金部材43が一体的に設置されている。
これに対して、トナー容器40がトナー容器保持部50の上方に引き抜かれると(トナー容器を取出するときである。)、スプリング47の付勢力によってシャッタ46がシール45の位置まで押し戻される。これによって、容器主部42と搬送経路53との連通が遮断される。このとき、シール45がシャッタ46に密着して、トナー容器40からのトナーの漏出を防止する。
このように構成された多孔質部材72を介してトナー排出口52の近傍に空気を送入することで、多孔質部材72からのトナー漏出を抑止しつつ、トナー排出口52近傍のトナーの嵩密度を恒常的に低下させることができる。
スクリューポンプ30が作動すると、トナー容器40内のトナーTは、ノズル51、チューブ31(搬送管)を介して、スクリューポンプの吸引口36まで搬送される。ここで、容器主部42からノズル51、チューブ31を介してスクリューポンプに至るトナー搬送路は密閉されているために、スクリューポンプが作動して発生した吸引力がチューブ31、ノズル51を介して容器主部42内のトナー排出口52近傍のトナーに伝達されて、トナーの移送が可能となる。
具体的に、エアーポンプ60によってトナー排出口52近傍に送入される空気の圧力は0.08kgf/cm2、空気送量は100〜300ml/分(好ましくは、100〜200ml/分である。)に設定されていて、トナー排出口52近傍にトナーと空気とからなる混合体による領域(嵩密度が0.02〜0.3g/cm3程度である。)が形成される。
また、トナー容器40の上方には排気口及びフィルタ49が設置されていて、エアーポンプ60による空気供給によって容器主部42内が正圧に上昇するのが抑止される。
なお、トナー搬送装置30による現像装置5Yへのトナー補給は、現像装置5Yに設置された濃度検知センサ506Yのセンサ出力に応じておこなわれる。詳しくは、濃度検知センサ506Yが現像剤中のトナー濃度が低いものと検知した場合には、トナー補給信号が発信されて、スクリューポンプがセンサ出力に応じて必要な時間だけ駆動される。
詳しくは、ロート状に形成されたトナー収容部39の底面には、多孔質部材98が設置されている。この多孔質部材98は、先に説明したトナー容器40の多孔質部材72と同じ材料で形成されている。多孔質部材98は、チューブ91を介して、送気手段としてのエアーポンプ90に接続されている。
そして、エアーポンプ90から多孔質部材98を介して、トナー収容部39内のトナー排出口96近傍のトナー中に空気が供給される。このようにしてトナー排出口96近傍に形成されたトナーと空気とからなる混合体は、嵩密度が低く非常に高い流動性を有するために、トナー排出口96からのトナー搬送性(トナー排出性)が向上することになる。
さらには、スクリューポンプを備えたトナー搬送装置ではなく、別種類のポンプを備えたトナー搬送装置や、ポンプを用いないで搬送コイル等を用いて機械的にトナーを搬送するトナー搬送装置であっても、本発明を適用することができる。
図5にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図5は、実施の形態2におけるトナー搬送装置30の一部を示す構成図である。本実施の形態2におけるトナー搬送装置は、トナー収容部40の底面に設置された多孔質部材72を介してトナー収容部40内に気体を送入する点と、トナー容器40の傾斜壁面にフィルタ49が設置されている点と、が前記実施の形態1のものとは相違する。
そして、エアーポンプ60から多孔質部材72を介して、トナー容器40Y内のトナー排出口52近傍のトナー中に空気が供給される。このようにしてトナー排出口52近傍に形成されたトナーと空気とからなる混合体は、嵩密度が低く非常に高い流動性を有するために、トナー搬送経路がトナーで詰まることなく、トナー排出口52からのトナー搬送性が向上することになる。
図6にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図6は、実施の形態3における画像形成装置を示す構成図である。本実施の形態3は、トナー収容部40が画像形成装置本体100の外部に設置されている点が、トナー収容部40が画像形成装置本体100の内部に設置されている前記実施の形態1のものとは相違する。
そして、エアーポンプ60から多孔質部材72を介して、トナー容器40Y内のトナー排出口52近傍のトナー中に適宜に空気が供給される。このようにしてトナー排出口52近傍に形成されたトナーと空気とからなる混合体は、嵩密度が低く非常に高い流動性を有するために、トナー排出口52からのトナー搬送性(トナー排出性)が向上することになる。
31 チューブ(搬送管)、 32 スクリューポンプ主部、
33 ステータ、 34 ロータ、 36 吸引口、 37 駆動軸、
39 トナー収容部、
40、40Y、40M、40C、40K トナー容器(トナー収容部)、
49 フィルタ(通気性フィルタ)、
51、95 ノズル、 52、96 トナー排出口、
60、90 エアーポンプ(送気手段)、
63、71、73、91 チューブ、 70 多孔質管、
72、98 多孔質部材、
100 画像形成装置本体、 200 トナーバンク。
Claims (15)
- トナー収容部に収容されたトナーをトナー排出口から排出するトナー搬送装置であって、
前記トナー排出口の近傍であって前記トナーに埋没する位置に配設された多孔質部材を介して前記トナー収容部の内部に気体を送入する送気手段を備えたことを特徴とするトナー搬送装置。 - 前記多孔質部材は、その開口率が5〜40%になるように形成されたことを特徴とする請求項1に記載のトナー搬送装置。
- 前記多孔質部材は、その平均開口径が0.3〜20μmになるように形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトナー搬送装置。
- 前記多孔質部材は、その孔部の平均空孔径が前記トナーの体積平均粒径の0.1〜5倍の大きさになるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記多孔質部材は、前記トナー排出口の周囲を囲む前記トナー収容部の壁面に配設されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記多孔質部材は、前記トナー収容部の底面に配設されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記送気手段は、チューブを介して前記多孔質部材に接続されたエアーポンプであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記トナー排出口は、前記トナー収容部に挿脱自在に設置されるノズルに具備され、
前記エアーポンプは、前記ノズル内にも気体を送入するように構成されたことを特徴とする請求項7に記載のトナー搬送装置。 - 前記トナー排出口から排出されたトナーを気体とともに移送する搬送管と、
前記搬送管に対して前記気体を送出又は送入するポンプと、
を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載のトナー搬送装置。 - 前記トナー収容部は、画像形成装置本体の内部又は外部に設置されるトナー容器であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記トナー収容部は、スクリューポンプのトナー送出口側に配設されるとともに、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部に連通するように配設されたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記トナー収容部は、その内部の気圧を減ずる減圧手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 前記減圧手段は、前記トナー収容部内の気体を外部に排出するために当該トナー収容部に配設された排気口と、前記排気口を覆うフィルタと、を備えたことを特徴とする請求項12に記載のトナー搬送装置。
- 前記トナー収容部は、前記トナーとともにキャリアを収容することを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載のトナー搬送装置。
- 請求項1〜請求項14のいずれかに記載のトナー搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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JP2003122100A (ja) * | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Ricoh Co Ltd | 現像剤移送装置および画像形成装置 |
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KR101705772B1 (ko) * | 2015-06-17 | 2017-02-13 | 주식회사 지알에스코리아 | 자동공기압력분산장치 토너통을 구비한 토너충전장치 |
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