JP2017122834A - Powder conveying device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体搬送装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a powder conveying apparatus and an image forming apparatus.
従来、ポンプを用いて粉体を搬送する粉体搬送装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, powder conveying apparatuses that convey powder using a pump are known.
特許文献1には、係る粉体搬送装置であって、粉体であるトナーを収容するトナー容器から、粉体ポンプを用いてトナー貯留部であるサブホッパにトナーを供給し、サブホッパを介して現像装置にトナーを搬送するものが記載されている。また、前記サブホッパ内には、トナーにより検知面に及ぼされる圧力によってサブホッパ内におけるトナーの有無を検知するトナーエンドセンサが設けられている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a powder conveying apparatus that supplies toner to a sub hopper that is a toner storage unit using a powder pump from a toner container that stores toner that is powder, and develops the toner through the sub hopper. An apparatus for conveying toner to an apparatus is described. A toner end sensor is provided in the sub hopper for detecting the presence or absence of toner in the sub hopper by the pressure exerted on the detection surface by the toner.
サブホッパ内に設けるトナーエンドセンサの位置は、粉体ポンプのトナー排出口よりも現像剤搬送方向下流側の離れた位置にするのが望ましい。これは、粉体ポンプのトナー排出口からサブホッパ内にトナーが空気と共に広がりながら排出されるので、前記トナー排出口近傍ではトナーの嵩密度が不安定になり易く、一方で、前記トナー排出口から離れた位置ではトナーの嵩密度が安定するためである。しかしながら、前記トナー排出口からトナーエンドセンサが離れていると、サブホッパ内に設けた搬送スクリュの駆動を停止した状態で、サブホッパにトナー供給を行うトナーリカバリー動作時などに、精度良くトナー検知を行えないといった問題が生じ得る。 The position of the toner end sensor provided in the sub hopper is preferably located at a position farther downstream in the developer transport direction than the toner discharge port of the powder pump. This is because the toner is discharged while spreading together with air from the toner discharge port of the powder pump into the sub hopper, so that the bulk density of the toner tends to become unstable in the vicinity of the toner discharge port. This is because the bulk density of the toner is stable at a distant position. However, if the toner end sensor is separated from the toner discharge port, toner detection can be performed with high accuracy during a toner recovery operation in which toner is supplied to the sub hopper while driving of the conveying screw provided in the sub hopper is stopped. There can be problems such as
上記課題を解決するために、本発明は、粉体を気体と混合して搬送するための粉体ポンプと、粉体を一時的に貯留する第一粉体貯留部と、前記第一粉体貯留部内に設けられ該第一粉体貯留部内の粉体量を検知する粉体量検知手段とを備えた粉体搬送装置において、前記粉体ポンプと前記第一粉体貯留部との間に、該粉体ポンプによって搬送された粉体を一時的に貯留する第二粉体貯留部を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a powder pump for transporting powder mixed with gas, a first powder storage section for temporarily storing powder, and the first powder. In a powder conveyance device provided with a powder amount detection means for detecting the amount of powder in the first powder storage unit provided in the storage unit, between the powder pump and the first powder storage unit The second powder storage unit is provided for temporarily storing the powder conveyed by the powder pump.
以上、本発明によれば、粉体量検知手段により精度良く粉体検知を行うことができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that powder detection can be performed with high accuracy by the powder amount detection means.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。まず、図2において、電子写真方式の画像形成装置であるタンデム型中間転写方式のカラープリンタの概略的な構成を説明する。このカラープリンタ(以下、プリンタという)100は、装置本体110と、給紙部140と、画像形成部150と、排紙部180とを有する。給紙部140は、装置本体110の下部に配置され、シート状記録媒体である転写紙Sを収容する上下の給紙カセット121,122および画像形成部150に転写紙Sを給送する構成を備えている。画像形成部150は、装置本体110のほぼ中央部に配置され、画像を形成するための構成を備えている。排紙部180は、装置本体110の上面に配置され、画像形成された転写紙Sを排出する排紙ローラ138および排出された転写紙Sを積載する排紙トレイ181等を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, referring to FIG. 2, a schematic configuration of a tandem type intermediate transfer color printer which is an electrophotographic image forming apparatus will be described. The color printer (hereinafter referred to as a printer) 100 includes an apparatus
画像形成部150には、中間転写体としての無端状ベルトで構成された中間転写ベルト127が配置されている。中間転写ベルト127の下方には、中間転写ベルト127の回転方向上流側から順に、4つの作像ユニット2Y、2M、2C、2Kが配置されている。これらは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する作像ユニットであり、その構成は、作像プロセスに用いられる色が異なる以外は同様であり、以下の説明では、各作像ユニットの共通する符号のみを記し、トナーの色を表す添字は省略する。
In the
作像ユニット2は、感光体1と、感光体1の周囲に配置された帯電部8、現像部9、一次転写ローラ4を備える一次転写部n1、クリーニング部3等で構成されている。感光体1は、ドラム状の回転体であり、像担持体として機能する。帯電部8は帯電手段として、現像部9は現像手段として、一次転写ローラ4を備える一次転写部n1は一次転写手段として、クリーニング部3はクリーニング手段として、それぞれ機能する。
The
現像部9は、感光体1上の潜像をトナーとキャリアとを含む2成分現像剤により可視像処理するものであり、現像装置を要部としている。感光体1上で周知の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、一次転写工程、クリーニング工程)が行われ、感光体1上に所望のトナー像が形成される。 The developing unit 9 processes a latent image on the photoreceptor 1 with a two-component developer including toner and carrier, and has a developing device as a main part. A well-known image forming process (charging process, exposure process, developing process, primary transfer process, cleaning process) is performed on the photoreceptor 1, and a desired toner image is formed on the photoreceptor 1.
感光体1は、駆動手段によって図中時計回りに回転駆動され、帯電部8によって一様な帯電を与えられる(帯電工程)。次いで、感光体1は、作像ユニット2の下方に配設された露光手段としての光書き込みユニット111から発せられるレーザ光の画像情報に基づいた照射により、その表面に静電潜像を形成される(露光工程)。そして、静電潜像が現像部9と対向する位置に達すると、静電潜像は現像部9から供給される現像剤に含まれたトナーによって可視像処理される(現像工程)。現像工程において可視像処理された感光体1上のトナー像は、中間転写ベルト127と一次転写ローラ4とで形成される一次転写部n1において、中間転写ベルト127上に転写される(一次転写工程)。転写を終えた感光体1の表面は、クリーニング部3との対向位置に達して、感光体1上に残存した未転写トナー等を回収される(クリーニング工程)。クリーニング後、感光体1の表面は除電ローラにより電位を初期化される。このような工程を経ることで、感光体1上で行われる一連の作像プロセスが終了する。上述した作像プロセスは、モノクロ画像のみの単一画像形成時およびフルカラー画像形成時にそれぞれ実行されるが、フルカラー画像形成時には、図2に示した4つの作像ユニット2Y〜2Kにおいて各工程がそれぞれ実行される。現像工程を経て各感光体上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト127上に重ね転写され、中間転写ベルト127上にカラー画像が形成される。
The photosensitive member 1 is rotationally driven in the clockwise direction in the drawing by the driving means, and is uniformly charged by the charging unit 8 (charging process). Next, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 1 by irradiation based on image information of a laser beam emitted from an optical writing unit 111 as an exposure unit disposed below the
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト127は、二次転写手段としての二次転写ローラ133と二次転写対向ローラ131とで中間転写ベルト127を挟み込むことで形成される二次転写部n2に達する。中間転写ベルト127上に形成されたカラートナー像は、二次転写部n2の位置に搬送された転写紙S上に一括転写される。
The
二次転写部n2の位置へ転写紙Sを搬送する給紙部140には、転写紙Sが複数枚重ねて給紙カセット121,122にそれぞれ収納(上下転写紙Sはサイズが異なる)されている。上下の給紙カセット上の転写紙Sはシート給送手段としての給紙ローラ123,124と分離手段の協働作用により1枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Sはローラ列に案内されてレジストローラ対126で一旦停止され、斜めずれ等を修正された後、レジストローラ対126により所定のタイミングで二次転写部n2に向けて搬送される。
A plurality of transfer sheets S are stacked and stored in sheet feeding cassettes 121 and 122 (the upper and lower transfer sheets S have different sizes) in the
二次転写部n2の位置でカラー画像を転写された転写紙Sは、定着部134へ搬送される。ここで、定着ローラ135は例えばIHコイル137による電磁誘導で加熱される。定着ローラ135と加圧ローラ136による熱と挟持圧力によってトナーが溶解され、転写紙S表面に転写されたカラー画像を定着する。定着を終えた転写紙Sは、排紙部を構成する排紙ローラ138により、装置本体110の上面に形成された排紙トレイ181へ出力画像として排出され、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。なお、図2において、符号128は中間転写ベルト127のクリーニング装置を示している。
The transfer sheet S on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer unit n2 is conveyed to the fixing
本実施形態に係る画像形成装置100では、現像部9を構成する現像装置10に付設される現像剤搬送装置190に特徴があり、その構成について詳細に説明する。図1は、現像部9の概略構成図である。図3は、現像部9におけるトナー搬送を示す模式図である。ここで、現像装置10と補給手段160が搬送(循環)機構PDで接続され、搬送機構PDの途中にポンプ30、小サブホッパ80、サブホッパ20等が配され、これらが現像剤搬送装置190を構成する。なお、トナー容器70内の現像剤を以下、トナーと称する。
The
現像装置10は感光体1に対向配置されている。現像装置10の内部には、トナーとキャリアを混合した現像剤Gが貯蔵されており、現像剤Gは搬送スクリュ13a、13bによって攪拌、循環される。搬送スクリュ13bによって搬送される現像剤Gは、磁力によって現像ローラ12の表面に受け渡され、感光体1上の潜像を現像する。現像ローラ上の現像剤Gは、一次転写ニップに至る前に、ドクターブレード14によって一定の高さ乃至厚みに規制される。
The developing
現像装置10で現像工程が実行される際、現像剤搬送装置190が駆動され、トナー供給がなされる。現像装置10の上方には縦パイプ17を介してトナーを補給するサブホッパ20が配置され、このサブホッパ20にトナーが一時的に貯留される。サブホッパ20には、トナーの攪拌循環路を構成する一対の搬送路が水平方向に互いに並列に設けられている。これら搬送路にはスクリュ21aと21bが回転可能に配置され、一時貯留するトナーを循環搬送する。駆動手段によりスクリュ21a、21bが回転されることで、サブホッパ20内のトナーの分散性を確保しつつ、縦パイプ17から自由落下により現像装置10へトナー供給する。サブホッパ20の筐体側面(ホッパ側面)には、トナーエンドセンサ22が取り付けられている。
When the developing process is executed in the developing
サブホッパ20の上方には小サブホッパ80が連結されており、さらに小サブホッパ80の上方にはポンプ30が連結されている。ポンプ30は、ポンプケース34、ダイヤフラム33、流入口37を開閉する吸入弁32、排出口38を開閉する排出弁31によって構成されている。ポンプ30は、モータ35とこれに直結した偏心軸部36によってダイヤフラム33を往復変位させ、内部空間であるポンプ室の容積を増減変化させ、この容積変化に応じて正圧と負圧を交互に発生させる容積式ポンプである。このポンプ30は現像剤搬送装置190の要部を成し、任意の場所から任意の場所にトナーを搬送できるものである。ここではポンプ30が一駆動周期毎にトナー収納部60のトナーを吸引し、ポンプ下流の小サブホッパ80にトナーを搬送(排出)する。サブホッパ20とポンプ30との間に設けられた小サブホッパ80は、ポンプ30によって気体と混合されて搬送されたトナーを一時的に貯留し、そのトナーをスクリュ81によりサブホッパ20へと搬送(排出)する。
A
図4(a)は、サブホッパ20の斜視図である。図4(b)は、サブホッパ20を上方から見た平面図である。図4からわかるように、サブホッパ20は、2本のスクリュ21a、21bに平行にのびる側壁20a、20bと、2本のスクリュ21a、21bの軸受けが設けられている軸受け壁20c、20dとで囲まれた空間を有する。またサブホッパ20の底面20eは、2本のスクリュ21a、21bのそれぞれの外形に沿うように2つの並列する円弧状曲面を有している。 サブホッパ内部は、スクリュ21a、21bの長手方向の両端側に開口を有する仕切り壁23により、第一搬送路24と第二搬送路25とに仕切られており、各スクリュ21a、21bがそれぞれの搬送路24、25に設けられている。各スクリュ21a、21bが回転することによって、サブホッパ内のトナーはスクリュ21a、21bによって搬送される。つまり、第一搬送路24の端部側に搬送されたトナーは、仕切り壁23の開口23aを介して、第二搬送路25のトナー搬送方向上流側に受け渡される。第二搬送路25の端部側に搬送されたトナーは、仕切り壁23の開口23bを介して、第一搬送路24のトナー搬送方向上流側に受け渡される。この動作により、トナーはサブホッパ20内を循環する。
FIG. 4A is a perspective view of the
第二搬送路25の下流側の底面には、第二搬送路25から搬送路外部へトナーを排出する排出口26が設けられている。本例においては、この排出口26から排出されたトナーが縦パイプ17を介して現像装置10へ搬送される。一方、小サブホッパ80の排出口82から排出されたトナーは、第一搬送路24の上部(天井部)に設けられた開口27から、第一搬送路24に排出される。開口27は、第一搬送路24のスクリュ21aの上方に設けられている。そして、第一搬送路24を構成する側壁20aにはトナーエンドセンサ22が設けられている。トナーエンドセンサ22は圧電センサであって、センサ検知面にトナーが接触し、所定の圧力がかかることによってトナーが存在することを検知する。
A
ここで、サブホッパ20の筐体側面に取り付けられたトナーエンドセンサ22と、小サブホッパ80の排出口82との位置関係について説明する。トナーエンドセンサ22は、図5に示すように、スクリュ21aの長手方向に直交する面であって、且つ、小サブホッパ80の排出口82を通る鉛直面と交わる位置に配置されている。つまり、小サブホッパ80のトナー排出位置と、サブホッパ20内におけるトナーエンドセンサ22の取付位置は、ある鉛直面においてほぼ一致している。トナーが小サブホッパ80の排出口82からサブホッパ20内に流れ込む際、図6に示すように、トナーは若干広がりながら流れ込む。「ほぼ一致」とは、そのようなトナーの広がって流れる領域までを指すと理解され得るものであり、図6に示すトナーエンドセンサ22も、小サブホッパ80の排出口82と、前記鉛直面において「ほぼ一致」すると言える。図6では、例えばトナーが左から右へ搬送され、小サブホッパ80の排出口82は、トナーエンドセンサ22に対して、スクリュ21によるトナー搬送方向上流側にずれている。
Here, the positional relationship between the
補給手段160のトナー容器70は、一般的な円筒形状のボトルで、図1に示すように螺旋溝が内部に設けられ、回転することで内部のトナーが排出される。トナー容器70の先端に設置されたシール部材71はスポンジ等の弾性体から成り、トナー容器70から排出されたトナーを一時的に収納する空間であるトナー収納部60と、ホルダ61を介して嵌合し、摺動回転する。
The
トナー収納部60は、図7に示すように、そのケーシング601の内部に、並列配置された一対の板状のパドル回転部材であるアジテータ75a、75bを収容している。アジテータ75a、75bそれぞれの回転軸76は、ケーシング601に回転可能に支持されている。回転軸76には回転駆動源78が連結され、同時に一対のアジテータ75a、75bが図7(b)に示す矢印方向に回転する。アジテータ75a、75bは樹脂又は金属の薄板で形成され、同じく樹脂又は金属の回転軸76に一体的に結合され(貼り付けられ)ている。
As shown in FIG. 7, the
トナー収納部60のケーシング601の底壁は、図7(c)に示すように、中央部に向けて緩やかに傾斜した円錐の錐面602に形成され、その中央の最深部に排出口64が形成されている。この排出口64は、横向き排出路603を介して搬送機構PDのパイプ604に連通しており(図1参照)、パイプ604の先端が、ポンプケース34の流入口37に連結されている。アジテータ75a、75bを取り付ける各回転軸76は、図7(a)及び図7(b)に示すように、排出口64と上方から見てずれた位置に設置されている。また、ケーシング601の側面には、収納部センサ62が取り付けられている。
As shown in FIG. 7C, the bottom wall of the
次にトナー補給の動作について説明する。現像装置10内のトナーが画像形成(現像工程)により消費されると、現像装置10の筐体に取り付けられたトナー濃度センサによって濃度検知が実行される。濃度が適正値を下回ると、サブホッパ20の駆動源であるモータに制御部95(図2参照)から駆動指令が発せられ、サブホッパ20のスクリュ21a、21bが駆動され、消費分のトナーがスクリュ21b側より補給される。現像装置10内の濃度が適正値に達すると、スクリュ21a、21bが停止し、制御部95は現像装置10内のトナー濃度を一定に保つ。
Next, the toner supply operation will be described. When the toner in the developing
一方、サブホッパ20内のトナーが現像装置10へ供給されていくと、その減少がトナーエンドセンサ22によって検知される。すると、制御部95がポンプ30を作動して、トナー収納部60からトナーを吸引搬送し、小サブホッパ80を介してサブホッパ20に補充する。トナー収納部60のトナーが小サブホッパ80を介してサブホッパ20に送られると、今度はトナー収納部60でのトナー減少が収納部センサ62によって検知され、制御部95がトナー容器70を回転し、トナー収納部60にトナーを貯留する。トナーエンドセンサ22及び収納部センサ62は、圧電方式のレベルセンサで、サブホッパ20、ケーシング601内のトナー粉面が下がるとトナーが無いことを検知するセンサである。
On the other hand, when the toner in the
図8は、比較例に係る現像部9の概略構成図である。図9は、比較例に係る現像部9におけるトナー搬送を模式図である。図8に示す比較例に係る現像剤搬送装置190においては、ポンプ30とサブホッパ20との間に、小サブホッパ80は設けられていない。そのため、図9に示すように、ポンプ動作によってポンプ30の排出口38からサブホッパ20に、気体と混合されて搬送されたトナーが直接排出される構成となっている。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the developing unit 9 according to the comparative example. FIG. 9 is a schematic diagram of toner conveyance in the developing unit 9 according to the comparative example. In the
このような構成においては、サブホッパ20内におけるポンプ30の排出口38直下では、ポンプ30の動作中において、ポンプ30の吐き出し力により排出口38から勢い良くトナーが排出され続けるため、トナーの嵩密度が全く安定しない。そのため、比較例に係る現像剤搬送装置190を用いた場合、搬送直後にトナーエンドセンサ22の検知面にトナーが存在するにもかかわらず、トナーの嵩密度が非常に低くなっているため、前記検知面にトナーが存在することを検出できないおそれがある。これは、トナーエンドセンサ22が、前記検知面に一定以上の荷重がかかることによって、トナーの有無を検出する方式のため、トナーの流動性が高くトナーの嵩密度が低すぎる(空間率が高すぎる)と、荷重がかからず「トナー無し」と判断するからである。
In such a configuration, toner is continuously discharged from the
一方で、ポンプ30の排出口38直下でなければ、ポンプ30の吐き出し力の影響が小さく、トナーの嵩密度は比較的安定する。また、スクリュなどの搬送部材によってトナーが搬送され、トナーが自重で落ちてくる限りにおいては、その落下した場所におけるトナーの嵩密度は比較的安定する。
On the other hand, unless it is directly under the
本実施形態に係る現像剤搬送装置190では、ポンプ30とサブホッパ20との間に小サブホッパ80を設けることで、図10に示すように、ポンプ30により気体と混合されて小サブホッパ80内に搬送されたトナーが、スクリュ81により小サブホッパ80内を排出口82まで搬送される。そして、その排出口82からトナーが自重で落下してサブホッパ20内に供給されるので、サブホッパ20内でのトナーの嵩密度を安定化させることができる。また、ポンプ30の排出口38からトナーエンドセンサ22を遠ざけて配置することで、トナーエンドセンサ22の検知面に存在するトナーに対して、ポンプ30の吐き出し力の影響が抑えられ、前記検知面に存在するトナーの嵩密度を安定化させることができる。このように、本実施形態に係る現像剤搬送装置190では、小サブホッパ80内でトナーの嵩密度を安定化できるため、比較例に係る現像剤搬送装置190の構成ではトナーの嵩密度安定化のために実施せざるを得なかった、ポンプ30の間欠動作が必要なくなる。よって、本実施形態に係る現像剤搬送装置190においては、ポンプ30の連続駆動動作が可能となることにより、ポンプ30のトナー搬送能力を最大限に発揮させることが可能なため、一定時間内でのトナー補給量を間欠動作時よりも向上させることができる。
In the
また、本実施形態に係る現像剤搬送装置190においては、小サブホッパ80に設けられたスクリュ81とポンプ30との駆動が完全に同期されている。サブホッパ20に設けられたトナーエンドセンサ22が「トナー無し」と検知したときに、小サブホッパ80のスクリュ81とポンプ30とは駆動ONとなり、トナーエンドセンサ22が「トナー有り」と検知するまで連続駆動を行う。これにより、ポンプ30により小サブホッパ80内に搬送されたトナーが、スクリュ81によりサブホッパ20に向かって搬送され、小サブホッパ80内でトナーが滞留するのを抑制でき、安定してサブホッパ20にトナーを供給することができる。なお、図11に示すように、小サブホッパ80内にパドル回転部材であるアジテータなどのトナー攪拌部材82を設けてもよく、これによりトナーをほぐして流動性を確保することができる。また、トナー攪拌部材82とポンプ30とを同期させて駆動するように構成してもよい。
Further, in the
図8に示した比較例に係る現像剤搬送装置190のように、ポンプ30とサブホッパ20との間に小サブホッパ80を設けていない場合には、トナーエンドセンサ22の位置を、ポンプ30の排出口38を通る鉛直面の下方ではなく、排出口38よりも現像剤搬送方向下流側にずらす必要があった。これは、ポンプ30の排出口38からトナーがサブホッパ20に流れ込む際は、トナーは気体と共に広がりながら流れ込む。そのため、ポンプ30の排出口38から遠い程、トナーの嵩密度が安定するため、トナーの嵩密度が安定するところにトナーエンドセンサ22を配置することで、トナーエンドセンサ22の誤検知を回避することが可能となるためである。
In the case where the
ここで、トナーエンドセンサ22による「トナー無し」の検知状態が一定時間継続すると、トナー容器を空と判断し、新たなトナー容器に交換した後、トナーをサブホッパ20に供給するトナーリカバリー動作が行われる。トナーリカバリー動作では、画像形成動作とサブホッパ20の駆動とを停止して、現像剤搬送装置190におけるポンプ30と、このポンプ30よりも現像剤搬送方向上流側の駆動系だけを駆動し、トナーエンドセンサ22が「トナー有り」と検知した時点で、前記駆動系を停止する。なお、トナーリカバリー動作で、サブホッパ20の駆動を停止するのは、サブホッパ20から現像装置10に余計なトナーを補給しないためである。そして、このトナーリカバリー動作で、前述したように、サブホッパ20においてポンプ30の排出口38からトナーエンドセンサ22が離れた位置にあると、サブホッパ20の駆動が停止しているため、排出口38からの排出時の勢いだけで、トナーをトナーエンドセンサ22の位置まで到達させねばならない。そのため、トナーエンドセンサ22の位置へのトナーの到達の仕方にばらつきが生じ、サブホッパ20のトナーリカバリー不良(一定時間、トナーエンドセンサ22によりトナー検知できないことによる、トナーリカバリー動作の失敗など)が発生し得る。
Here, if the state of “no toner” detected by the
これに対し、本実施形態に係る現像剤搬送装置190においては、ポンプ30とサブホッパ20との間に小サブホッパ80を設け、小サブホッパ80を介してサブホッパ20にトナーを搬送させる。また、図12に示すように、サブホッパ20内における小サブホッパ80の排出口82を通る鉛直面にほぼ一致する位置に、トナーエンドセンサ22を設置している。そして、トナーリカバリー動作時には、画像形成動作とサブホッパ20の駆動とを停止して、小サブホッパ80に設けられたスクリュ81とポンプ30とを駆動させる。これにより、ポンプ30により小サブホッパ80内に搬送されたトナーが、スクリュ81によりサブホッパ20に向かって搬送され、サブホッパ20内のトナーエンドセンサ22の位置に自重で落下させて到達させることができる。これにより、サブホッパ20から現像装置10への余計なトナー補給を抑えつつ、サブホッパ20のトナーリカバリー動作を行うことができる。
In contrast, in the
なお、比較例に係る現像剤搬送装置190であれば、ポンプ30によるトナー補給量向上のために、ポンプ30の大型化や、ダイヤフラム33のストロークの増加や、回転数アップ等をせねばならず、これにより騒音や振動が増大するという不具合が生じ得る。このため、本実施形態に係る現像剤搬送装置190において、前記不具合が生じ得るリスク無しにポンプ30によるトナー補給量が向上できる効果は大きい。
In the
図13は、小サブホッパ80内の圧抜きを行うための圧抜き孔83を小サブホッパ80に設けた場合の現像剤搬送装置190の模式図である。図13に示す現像剤搬送装置190においては、ポンプ30の排出口38から小サブホッパ80内にトナーと共に送り込まれたの気体の圧抜きを行うための圧抜き孔83が小サブホッパ80に設けられている。この圧抜き孔83には、気体は通過可能であるがトナーの通過を阻止するためのフィルタ84が設けられている。これにより、圧抜き孔83からのトナー漏れを抑えつつ、ポンプ30の排出口38から小サブホッパ80内にトナーと共に送り込まれた気体を、圧抜き経路Lで圧抜き孔83から排出しサブホッパ80内の圧抜きを行うができる。よって、小サブホッパ80内からサブホッパ20内まで到達した気体により、トナーエンドセンサ22付近でトナーが掻き乱されるのを抑えられ、トナーエンドセンサ22の検知精度を向上させることができる。
FIG. 13 is a schematic diagram of the
なお、小サブホッパ80において圧抜き孔83を設ける位置としては、小サブホッパ80におけるポンプ30の排出口38よりもトナー搬送方向上流側に圧抜き孔83を設けるのが望ましい。これにより、ポンプ30による前記気体が、小サブホッパ80内においてトナー搬送方向とは逆方向に抜ける。これにより、小サブホッパ80からサブホッパ20に搬送されるトナーの流動性(空間率)が下げやすくなる。
As a position where the
また、本実施形態で用いるポンプ30が、ダイヤフラムポンプであることで、ダイヤフラムポンプは気体を多く搬送するポンプであることから、上述したような圧抜き孔83を設けることで得られる効果を、より発揮させることができる。なお、ポンプ30としてベローズポンプを用いた場合にも、ベローズポンプが気体を多く搬送するポンプであることから、ダイヤフラムポンプを用いた場合と同様に、前記効果をより発揮させることができる。
In addition, since the
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
粉体を気体と混合して搬送するためのポンプ30などの粉体ポンプと、粉体を一時的に貯留するサブホッパ20などの第一粉体貯留部と、前記第一粉体貯留部内に設けられ該第一粉体貯留部内の粉体量を検知するトナーエンドセンサ22などの粉体量検知手段とを備えた現像剤搬送装置190などの粉体搬送装置において、前記粉体ポンプと前記第一粉体貯留部との間に、該粉体ポンプによって搬送された粉体を一時的に貯留する小サブホッパ80などの第二粉体貯留部を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体量検知手段により精度良く粉体検知を行うことができる。
(態様B)
(態様A)において、前記粉体ポンプとして、内部空間の容積を変化させることで正圧と負圧を交互に発生させる容積式ポンプを用いることで、粉体の流動性を高めて搬送の際の流動抵抗が下げ、多量の粉体を高速で搬送することが可能となり、粉体の搬送効率を高めることができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、前記第二粉体貯留部内に粉体を搬送するスクリュ81などの粉体搬送部材を設けた。これによれば、粉体の嵩密度の安定化を図りつつ、粉体の搬送を行うことが可能となる。
(態様D)
(態様A)または(態様B)において、前記第二粉体貯留部内に粉体を攪拌するトナー攪拌部材82などの粉体攪拌部材を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体のほぐして流動性を確保することができる。
(態様E)
(態様C)または(態様D)において、前記粉体搬送部材または前記粉体攪拌部材と、前記粉体ポンプとが同期して駆動する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第二粉体貯留部内の粉体の滞留を抑えられ、粉体ポンプから供給される粉体を安定して第一粉体貯留部に供給することができる。
(態様F)
(態様A)乃至(態様E)のいずれかにおいて、前記第二粉体貯留部に該第二粉体貯留部内の圧抜きを行うための圧抜き孔を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体量検知手段付近で気流による粉体のかく乱が抑えられ、粉体量検知手段の検知精度を向上させることができる。
(態様G)
(態様A)乃至(態様F)のいずれかにおいて、前記粉体ポンプがダイヤフラムポンプである。これによれば、粉体の搬送効率をより高めることができる。
(態様H)
(態様A)乃至(態様F)のいずれかにおいて、前記粉体ポンプがベローズポンプである。これによれば、粉体の搬送効率をより高めることができる。
(態様I)
(態様E)乃至(態様H)のいずれかにおいて、前記第二粉体貯留部における前記粉体ポンプの排出口38などの粉体排出口よりも粉体搬送方向上流側に圧抜き孔83などの圧抜き孔を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、第一粉体貯留部に搬送される粉体の流動性(空間率)が下げやすくなる。
(態様J)
(態様A)乃至(態様I)のいずれかにおいて、前記粉体量検知手段を、前記第一粉体貯留部における前記第二粉体貯留部の排出口82などの排出口を通る鉛直面にほぼ一致する位置に設置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、第一粉体貯留部の粉体リカバリー不良の発生を抑制することができる。
(態様K)
(態様A)乃至(態様I)のいずれかにおいて、前記粉体量検知手段を、前記第一粉体貯留部における前記第二粉体貯留部の排出口を通る鉛直面に一致する位置に設置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、第一粉体貯留部の粉体リカバリー不良の発生を抑制することができる。
(態様L)
(態様A)乃至(態様I)のいずれかにおいて、前記粉体量検知手段を、前記第一粉体貯留部における前記第二粉体貯留部の排出口の粉体搬送方向下流側に設置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、第一粉体貯留部の粉体リカバリー不良の発生を抑制することができる。また、粉体搬送方向に対して前記排出口の下流に粉体量検知手段を設置することで、確実に粉体を検知することができる。
(態様M)
(態様A)乃至(態様L)のいずれかにおいて、圧電素子を用いて粉体量検知手段を構成することができる。
(態様N)
画像形成装置において、作像ユニット2などの画像形成手段と、(態様A)乃至(態様M)のいずれか一記載の粉体搬送装置とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、経時にわたって良好な画像形成を行うことができる。
What was demonstrated above is an example, and there exists an effect peculiar for every following aspect.
(Aspect A)
A powder pump such as a
(Aspect B)
In (Aspect A), as the powder pump, by using a positive displacement pump that alternately generates positive pressure and negative pressure by changing the volume of the internal space, the fluidity of the powder is improved and the powder pump is conveyed. Therefore, a large amount of powder can be conveyed at high speed, and the efficiency of conveying the powder can be increased.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), a powder conveying member such as a
(Aspect D)
In (Aspect A) or (Aspect B), a powder agitating member such as a
(Aspect E)
In (Aspect C) or (Aspect D), the powder conveying member or the powder stirring member and the powder pump are driven in synchronization. According to this, as described in the above embodiment, the retention of powder in the second powder storage unit is suppressed, and the powder supplied from the powder pump is stably supplied to the first powder storage unit. can do.
(Aspect F)
In any one of (Aspect A) to (Aspect E), the second powder storage part is provided with a pressure release hole for performing pressure release in the second powder storage part. According to this, as described in the above embodiment, the disturbance of the powder due to the air current is suppressed in the vicinity of the powder amount detection means, and the detection accuracy of the powder amount detection means can be improved.
(Aspect G)
In any one of (Aspect A) to (Aspect F), the powder pump is a diaphragm pump. According to this, the conveyance efficiency of powder can be improved more.
(Aspect H)
In any one of (Aspect A) to (Aspect F), the powder pump is a bellows pump. According to this, the conveyance efficiency of powder can be improved more.
(Aspect I)
(Aspect E) to (Aspect H), the
(Aspect J)
In any one of (Aspect A) to (Aspect I), the powder amount detection means is arranged on a vertical plane passing through a discharge port such as the
(Aspect K)
In any one of (Aspect A) to (Aspect I), the powder amount detection means is installed at a position that coincides with a vertical plane passing through the outlet of the second powder storage part in the first powder storage part. did. According to this, as described in the above embodiment, the occurrence of defective powder recovery in the first powder reservoir can be suppressed.
(Aspect L)
In any one of (Aspect A) to (Aspect I), the powder amount detection means is installed on the downstream side in the powder conveyance direction of the discharge port of the second powder storage part in the first powder storage part. . According to this, as described in the above embodiment, the occurrence of defective powder recovery in the first powder reservoir can be suppressed. Moreover, powder can be reliably detected by installing powder amount detection means downstream of the discharge port in the powder conveyance direction.
(Aspect M)
In any one of (Aspect A) to (Aspect L), the powder amount detection means can be configured using a piezoelectric element.
(Aspect N)
The image forming apparatus includes image forming means such as the
1 感光体
2 作像ユニット
3 クリーニング部
4 一次転写ローラ
8 帯電部
9 現像部
10 現像装置
12 現像ローラ
13a 搬送スクリュ
13b 搬送スクリュ
14 ドクターブレード
17 縦パイプ
20 サブホッパ
20a 側壁
20b 側壁
20c 軸受け壁
20d 軸受け壁
20e 底面
21a スクリュ
21b スクリュ
22 トナーエンドセンサ
23 仕切り壁
23a 開口
23b 開口
24 搬送路
24 第一搬送路
25 第二搬送路
26 排出口
27 開口
30 ポンプ
31 排出弁
32 吸入弁
33 ダイヤフラム
34 ポンプケース
35 モータ
36 偏心軸部
37 流入口
38 排出口
60 トナー収納部
61 ホルダ
62 収納部センサ
64 排出口
70 トナー容器
71 シール部材
75a アジテータ
76 回転軸
78 回転駆動源
80 小サブホッパ
81 スクリュ
82 トナー攪拌部材
83 圧抜き孔
84 フィルタ
82 排出口
95 制御部
100 画像形成装置
110 装置本体
111 光書き込みユニット
121 給紙カセット
122 給紙カセット
123 給紙ローラ
124 給紙ローラ
126 レジストローラ対
127 中間転写ベルト
134 定着部
135 定着ローラ
136 加圧ローラ
137 コイル
138 排紙ローラ
140 給紙部
150 画像形成部
160 補給手段
180 排紙部
181 排紙トレイ
190 現像剤搬送装置
601 ケーシング
602 錐面
603 排出路
604 パイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (14)
粉体を一時的に貯留する第一粉体貯留部と、
前記第一粉体貯留部内に設けられ該第一粉体貯留部内の粉体量を検知する粉体量検知手段とを備えた粉体搬送装置において、
前記粉体ポンプと前記第一粉体貯留部との間に、該粉体ポンプによって搬送された粉体を一時的に貯留する第二粉体貯留部を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。 A powder pump for conveying powder mixed with gas;
A first powder storage section for temporarily storing powder;
In a powder conveying apparatus provided with a powder amount detection means provided in the first powder storage unit for detecting the amount of powder in the first powder storage unit,
A powder transporter characterized in that a second powder reservoir for temporarily storing the powder transported by the powder pump is provided between the powder pump and the first powder reservoir. apparatus.
前記粉体ポンプとして、内部空間の容積を変化させることで正圧と負圧を交互に発生させる容積式ポンプを用いたことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 1,
A powder conveying apparatus using a positive displacement pump that alternately generates positive pressure and negative pressure by changing the volume of the internal space as the powder pump.
前記第二粉体貯留部内に粉体を搬送する粉体搬送部材を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 1 or 2,
A powder conveying apparatus comprising a powder conveying member for conveying powder in the second powder storage unit.
前記第二粉体貯留部内に粉体を攪拌する粉体攪拌部材を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 1 or 2,
A powder conveying apparatus comprising a powder agitating member for agitating powder in the second powder storage unit.
前記粉体搬送部材または前記粉体攪拌部材と、前記粉体ポンプとが同期して駆動することを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to claim 3 or 4,
The powder conveying device, wherein the powder conveying member or the powder agitating member and the powder pump are driven synchronously.
前記第二粉体貯留部に該第二粉体貯留部内の圧抜きを行うための圧抜き孔を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A powder conveying apparatus, wherein the second powder storage part is provided with a pressure release hole for performing pressure release in the second powder storage part.
前記粉体ポンプがダイヤフラムポンプであることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The powder conveying apparatus, wherein the powder pump is a diaphragm pump.
前記粉体ポンプがベローズポンプであることを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The powder conveying apparatus, wherein the powder pump is a bellows pump.
前記第二粉体貯留部における前記粉体ポンプの粉体排出口よりも粉体搬送方向上流側に前記圧抜き孔を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The powder conveyance device according to claim 1, wherein the pressure release hole is provided upstream of the powder discharge port of the powder pump in the second powder storage unit in the powder conveyance direction.
前記粉体量検知手段を、前記第一粉体貯留部における前記第二粉体貯留部の排出口を通る鉛直面にほぼ一致する位置に設置したことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The powder conveyance device, wherein the powder amount detection means is installed at a position substantially coincident with a vertical plane passing through the discharge port of the second powder storage unit in the first powder storage unit.
前記粉体量検知手段を、前記第一粉体貯留部における前記第二粉体貯留部の排出口を通る鉛直面に一致する位置に設置したことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The powder conveyance device, wherein the powder amount detection means is installed at a position corresponding to a vertical plane passing through the discharge port of the second powder storage unit in the first powder storage unit.
前記粉体量検知手段を、前記第一粉体貯留部における前記第二粉体貯留部の排出口の粉体搬送方向下流側に設置したことを特徴とする現像剤搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The developer conveying device according to claim 1, wherein the powder amount detecting means is installed on the downstream side in the powder conveying direction of the discharge port of the second powder storing unit in the first powder storing unit.
圧電素子を用いて前記粉体量検知手段を構成したことを特徴とする粉体搬送装置。 In the powder conveying apparatus according to any one of claims 1 to 12,
A powder conveying apparatus comprising the powder amount detecting means using a piezoelectric element.
Priority Applications (1)
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