JP3940559B2 - Toner storage container - Google Patents

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JP3940559B2 JP2001012177A JP2001012177A JP3940559B2 JP 3940559 B2 JP3940559 B2 JP 3940559B2 JP 2001012177 A JP2001012177 A JP 2001012177A JP 2001012177 A JP2001012177 A JP 2001012177A JP 3940559 B2 JP3940559 B2 JP 3940559B2
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和彦 結城
明朗 小菅
義則 小澤
良雄 服部
知利 中原
仰太 藤森
智 村松
純一 松本
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に用いるトナー収納容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、現像装置を有するユニット内もしくはその近傍にトナーボトルやカートリッジ等のトナー収納容器を配置し、そのトナー収納容器から直接またはトナーホッパを介して現像装置内へ補給するように構成している。この場合、トナー収納部から現像装置へのトナーの移送はスクリューやバドル等の機械的なオーガ手段を用いて行っていた。
【0003】
しかしながら、上記した機械的なオーガ手段によってトナー移送する場合、スクリューがほぼ直線状にしか配置できない等により、トナー収納部やトナー補給装置は現像装置と一体または非常に近接した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となり、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、なおかつユーザーによるトナー収納容器交換作業の操作性にも難があった。
【0004】
このような問題を生じにくいトナー補給装置が特開平4−9082号公報に開示されており、このトナー補給装置では吸引手段の吸引力によりトナーを搬送している。かかる装置では、トナー収納容器と現像装置がどのような位置関係にあってもトナーを補給できる等の利点を有するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、電子写真方式の画像形成装置が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。したがって、上記トナー補給装置では、トナーが吸引パイプの先端やその途中でトナー詰まりが生じ、スムーズなトナー補給ができない場合が発生し易いという問題があった。
【0006】
本発明は、上記した従来の事情を鑑み、残留するトナー量を大幅に低減することができる画像形成装置用のトナー収納容器を提供することを目的としている。
【0007】
【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、粉体ポンプによって現像装置に移送するトナーを収納する画像形成装置用のトナー収納容器において、該トナー収納容器が保護ケースとしての外箱と、該外箱内に収納されるフレキシブルなシート材からなるトナー袋とから構成され、該トナー袋内に空気を供給する空気供給路と、トナー袋内のトナーを吸引するためのトナー補給路とを有する、画像形成装置本体のセット部に設けられたノズルが挿入されるトナー排出孔が下部中央に設けられているとともに、該トナー排出孔に向かって先細りとなる形状に形成されており、トナー袋の前記トナー排出孔と反対側の上面には、空気を通すがトナーを通さない通気性フィルタで覆われた脱気部としての開口部が設けられており、前記セット部に上方からセットされる際、前記トナー排出孔に鉛直方向の下部側から前記ノズルが挿入され、該ノズルを介して鉛直方向下部側から供給される空気は収納されているトナー層を通過して前記通気性フィルタからトナー袋外部に抜けることを特徴とするトナー収納容器を提案する。
【0018】
【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、本発明のトナー収納容器を用いるトナー補給装置を具備した画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタを示す概略図である。このカラーレーザプリンタは、装置本体1の下部に給紙部2が配置され、その上方に作像部3を配置した構成となっている。作像部3には、給紙側を下で、排紙側を上となるように傾斜して配置された転写ベルト装置が設けられている。転写ベルト装置は、複数のベルト車22、本例では4のベルト車22に巻き掛けられたエンドレスの転写ベルト20を有し、該転写ベルト20の上部走行辺21には、下から順にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、黒(Bk)用の4つの作像ユニット4M,4C,4Y,4Bkが並列配置されている。
【0019】
図1および図2において、各作像ユニット4M,4C,4Y,4Bkは、像担持体としての感光体ドラム5が設けられ、該感光体ドラム5は図示していない駆動手段によって時計方向へ回転駆動される。感光体ドラム5の回りには、帯電手段としての帯電ロール6、光書込み装置8によってレーザ光による書込みが行われる光書込み部、現像手段として現像装置10、クリーニング手段としてクリーニング装置9が設けられている。現像装置10は、トナーとキャリアからなる2成分現像装置であって、消費されたトナー量に応じた後述するトナー補給装置によりトナーが補給される。
【0020】
次に、図1に示すカラープリンタのフルカラープリントを行う作像動作についてマゼンタ用の作像ユニット4Mにより説明する。
帯電ロール6によって帯電された感光体ドラム5には、図示していないLD(レーザダイオード)を駆動してレーザ光をポリゴンミラー80に照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体ドラム5上に導く光書込み装置8により、マゼンタトナーで現像する光像の光書込みが行われる。この書込みにより感光体ドラム5上にはパソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいた静電潜像が形成され、該潜像は現像装置10によってマゼンタトナーの可視像となる。
【0021】
一方、給紙部2からは転写材として指定された用紙が給紙され、給紙された用紙は転写ベルト20の搬送方向上流側に設けられたレジストローラ23に一旦突き当てられる。そして、用紙は上記可視像に同期するようにして転写ベルト20上に給送され、該ベルトの走行により感光体ドラム5に対向する転写位置に到る。この転写位置では、転写ベルト20の裏面側に配置された転写ロール24の作用によりマゼンタトナーの可視像が用紙に転写される。
【0022】
上記作像動作に同様にして、他の作像ユニット4C,4Y,4Bkにおいてもそれぞれの感光体ドラム5の表面に各トナーによる可視像が形成され、これら可視像は転写ベルト20によって搬送される用紙が各転写位置に到来するごとに重ね転写される。したがって、本カラープリンタはフルカラーの画像がモノクロとほぼ同様な短時間で用紙に重ね転写される。転写後の用紙は、転写ベルト20から分離されて、定着装置30により定着される。定着を終えた用紙は、通常、そのまま機外に排紙されるか、このとき用紙は反転されて装置本体1の上面に設けられた排紙トレイ40に裏面排紙される。プリンタにとって裏面排紙は、プリントをページ順に並べるためのほぼ必須の条件となっている。
【0023】
次に、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkに収納されたトナーを各作像ユニット4M,4C,4Y,4Bkに補給するトナー補給装置について、図2を用いて説明する。なお、各作像ユニット4M,4C,4Y,4Bkに補給するトナー補給装置は実質上、同一構造に構成されている。
【0024】
現像装置10には、その近傍または一体に吸い込み型の粉体ポンプ110である一軸偏芯スクリューポンプが設けられている。この粉体ポンプ110の構成は、図2に示すように、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142と、ゴム等の弾性体で作られ、2条スクリュー形状に形成されたステータ143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144とを有している。上記ロータ142は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸145に一体連結された歯車146を介して回転駆動される。なお、符号147は電磁クラッチであり、該クラッチにより粉体ポンプ110の稼働が制御されている。
【0025】
また、上記ホルダ144の先端、すなわち、図2の右端にはトナー吸い込み部148が設けられ、トナー吸い込み部148と後述するノズル160に設けられたトナー用接続口165とトナー移送チューブ149によって接続されている。このトナー移送チューブ149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。 このように構成されたトナー補給装置は、粉体ポンプ110である1軸偏芯スクリューポンプが、高い固気比で連続定量移送が可能であって、ロータ142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。そこで、画像濃度検知等によりトナー補給指令が発せられると、粉体ポンプ110が作動し、要求された量のトナーが現像装置10に補給される。
【0026】
一方、トナー収納容器100がセットされる画像形成装置本体1に設けられたセット部200は、現像装置10と別体のユニットとして構成されている。このセット部200には、トナー袋102内に挿入される断面が円形のノズル160が立設され、トナー収納容器100は上方から画像形成装置本体1のセット部200へセットされる。セット部200に設けられたノズル160は、単管構造になっており、上部に断面錐状に形成された尖端部材161が一体成形または固着等により設けられ、この尖端部材161に続いてエアー供給路とトナー補給路とを兼ねる通路163が設けられている。ノズル160の内部は、単管構造になっており、通路163はノズル160の下端において図の左方へ曲げられてその先端にトナー移送チューブ149が接続されたトナー用接続口35が設けられている。また、通路163にはトナー用接続口165よりも上方で図の右方へ曲げられ、エアー接続口164が設けられている。
【0027】
エアー接続口164は、本実施形態の場合、エアー供給装置におけるエアー供給源としてのエアーポンプ151にエアー移送パイプ152を介して接続されている。このエアーポンプ151が作動すると、該ポンプからエアー移送パイプ152およびエアー供給路162を介してトナー収納容器100内に対し下部側よりエアーが噴出される。そして、トナー収納容器100内に噴出されたエアーは、トナー層を通過することによりトナーを攪拌しながら流動化させる。
【0028】
トナー収納容器100は、保護ケースとしての外箱101と、その外箱101内に着脱可能に収容されたフレキシブルで変形可能な袋状体としてのトナー袋102とを有するバックインボックスタイプに構成されている。この外箱101は、剛性を有する紙、段ボール、樹脂等の材料から作られ、トナー袋102が殆ど隙間なく収まる程度の内部空間を有している。トナー収納容器100は、トナーを収納したトナー袋102がフレキブルであっても、外箱101内に収めることで保護されるだけでなく、ハンドリング性が向上するため容器の取り扱いが行い易く、保管時の整理も行い易いという利点が得られる。
【0029】
また、トナー袋102の袋部分はポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のフレキシブルなシート材(80〜125μm程度の厚み)を単層または複層構成にして袋状容器形状のものである。そして、トナー袋102はその下部中央にトナー排出孔104が設けられ、ポリエチレンやナイロン等に樹脂から作られた口金部材103が固定されて構成されている。口金部材103のトナー排出孔104には、自閉弁の役割を持つ単層または複層のシール105が設けられ、シール105は非通気性の発泡スポンジ等からなる弾性体によって構成されている。また、トナー袋102はトナーが残留しにくいように、トナー排出孔104に向かって先細りとなる形状に形成されている。したがって、このように構成されたトナー収納容器100は、セット部200にセットされたとき、鉛直方向の下部側、すなわち真下からノズル160が挿入される。
【0030】
ところで、上記構成された画像形成装置は粉体ポンプ3によってトナーが吸引されるとき、トナー収納容器100の底部に向かう斜面の角度が小さいと、重力によってトナーがノズル160付近に落ちにくくなり残留トナーになる。この容器内の残留トナーは、トナー収納容器100内に大量のエアーを供給してトナーを十分に攪拌させ、流動化させることによりトナーが吸引され易くなるので、その残量を大幅に減少させることができる。しかし、トナー収納容器100に供給できるエアー量はその容積に応じた量に制限されるため、エアー不足によってトナーを十分に攪拌できない恐れがある。
【0031】
この場合、図3(a),(b)に示すように、トナー収納容器100に内部圧力を減圧するため、脱気部としての開口部106を設け、その開口部106をエアーは通すがトナーを通さない通気性フィルタ107で覆っている。この通気性フィルタ107は、トナーを十分に攪拌したエアーが抜けるように、ノズル160が挿入されるシール105と反対側である上面に設けられている。
【0032】
このように構成すると、トナー収納容器100に供給されたエアーの一部が通気性フィルタ107から容器外へ抜けるので、トナー収納容器100にはほぼ制限なくエアーを供給することができる。よって、トナー収納容器100のトナーは大量に供給したエアーで十分に攪拌されるため、粉体ポンプ110によるトナーの吸引がよりスムーズに行われ、容器内に残留するトナー量を大幅に減らすことができる。
【0033】
上記のように、トナー収納容器100に通気性フィルタ107を設けると、トナー収納容器100に大量のエアーを供給することができる。大量エアーの供給は、エアーポンプ151を用いて行っているが、上記フルカラー画像形成装置では4個のトナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkを具備しており、したがって、エアー供給装置も4台設ければよいが、エアーポンプ151を複数台設けることはコストも嵩むし、その設置スペースも必要になる。
【0034】
そこで、本発明は次のように構成している。
図4は、本発明の一実施形態を示す概略説明図である。
図4において、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkにはそれぞれ色の異なるイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒のトナーを収納されており、これらのトナー収納容器100にはそれよりも少ない設置数、本例では1台のエアーポンプ151によってエアー供給を行うように構成されている。この場合、エアーポンプ151に接続したエアー搬送パイプ152に供給路を4つに分ける四股部153を設け、4つの搬送パイプ152M,152C,152Y,152Bkをそれぞれトナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkに挿入されるノズル160M,160C,160Y,160Bkに接続されている。そして、搬送パイプ152M,152C,152Y,152Bkには、それぞれエアーの供給をオン・オフする開閉弁154M,154C,154Y,154Bkを設けている。なお、エアーポンプ151の作動と開閉弁154M,154C,154Y,154Bkの開閉は図示していない制御部によって制御される。
【0035】
このように構成されたカラーの画像形成装置は、トナー収納容器100の数より少ない設置数のエアーポンプ151によって、それらにエアーを供給することができるので、省スペース、低コストを実現できる。
【0036】
図5は、本発明の他の実施形態を示す概略説明図である。
図5において、エアーポンプ151と各トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkの間にはエアーを貯められるエアー貯留部としてのサージタンク155が設けられている。このサージタンク155には、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkに挿入されるノズル160M,160C,160Y,160Bkに接続された搬送パイプ152M,152C,152Y,152Bkが設けられている。そして、サージタンク155の各出口もしくは搬送パイプ152M,152C,152Y,152Bkの適所に開閉弁154M,154C,154Y,154Bkを設けている。
【0037】
このような構成においても上記実施形態と同様に装置の省スペース、低コストを実現できる。
なお、図4および図5に示す実施形態において、同時複数のトナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkにエアーを供給しようとして複数の開閉弁154M,154C,154Y,154Bkを開くと、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkに供給されたエアー量にばらつきが生じる。すなわち、2個の開閉弁154をオンしても、容器に収納されているトナー量が少ない等の圧の弱い方へ多くのエアーが供給される等によって供給量は2分の1ずつにならず、エアー供給量の管理ができない。
【0038】
そこで、図4に示す実施形態においては図6に示すように、エアーポンプ151と開閉弁154M,154C,154Y,154Bkのオンを同期させるとともに、同時に複数の開閉弁がオンしないように制御する。また、図5に示す実施形態においては図7に示すように、サージタンク155を設けているので、エアーポンプ151と開閉弁154M,154C,154Y,154Bkのオンを同期させる必要はないが、同時に複数の弁がオンしないように制御する。
【0039】
このように制御すれば、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkに供給されるエアー量をエアーポンプ151の能力と作動時間から容易に把握することができ、その管理も簡単に行い得る。
【0040】
図8は、上記した実施形態の変形例を示す概略説明図である。
図8において、エアーポンプ151に接続したエアー搬送パイプ152には供給路を4つに分ける四股部153が設けられ、4つの搬送パイプ152M,152C,152Y,152Bkをそれぞれトナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkに挿入されるノズル160M,160C,160Y,160Bkに接続されている。そして、搬送パイプ152M,152C,152Y,152Bkには、それぞれエアーを貯められるエアー貯留部としての弁付サージタンク155M,155C,155Y,155Bkとエアーの供給をオン・オフする弁装置としての開閉弁154M,154C,154Y,154Bkが設けられている。
【0041】
このような構成においても上記実施形態と同様に装置の省スペース、低コストを実現でき、しかも、個々に弁付サージタンク155M,155C,155Y,155Bkを備えているので、同時に複数のトナー収納容器100へエアーを供給することができる。さらに、トナー収納容器100内のトナーはエアー供給と粉体ポンプ151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100の処置が安全かつ衛生的に行える。
【0042】
また、図1に示すカラープリンタにおいて、各トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkへのエアー供給は図9および図10のフローに基づいて制御される。
【0043】
図9において、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkへのエアー供給は現像装置10にトナー補給されると行うが、エアーの供給頻度等を考慮してリピート枚数が奇数のときに行う。このため、まずリピート枚数nが奇数かを判断する。次に、リピート枚数が奇数の場合、現像クラッチ(図示せず)がオンされたかが判断され、現像クラッチがオンされると、紛体ポンプ110のクラッチ147がオンされたかが判断される。クラッチ147がオンされると、現像装置にトナーが補給され、そしてクラッチ147のオフかを監視して、そのオフによるトナー補給動作が終了すると、エアーを供給する。このとき、エアー供給は単独で行うため、図10のフローに示すように、トナー収納容器100M,100C,100Y,100Bkの中から1ずつ選択されてエアー供給が行われる。エアー供給中はクラッチ147がオンしたり、エアー供給設定時間を経過すると、エアー供給を終了させている。
【0049】
【発明の効果】
請求項の構成によれば、空気を供給しても内部圧力上昇を防止でき、空気がトナーを攪拌して流動化させ、しいては残留トナー量を大幅に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のトナー収納容器を用いるトナー補給装置を具備した画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタを示す概略図である。
【図2】 そのトナー補給装置を示す構成図である。
【図3】 (a),(b)はトナー収納容器の正面および平面図である。
【図4】 本発明の一実施形態を示す概略説明図である。
【図5】 本発明の他の実施形態を示す概略説明図である。
【図6】 図4の実施形態の制御例を示すタイミングチャートである。
【図7】 図5の実施形態の制御例を示すタイミングチャートである。
【図8】 本発明の変形例を示す概略説明図である。
【図9】 図1のカラープリンタのエアー供給に関する制御フロー図である。
【図10】 図9のフロー図における一部の詳細を示すフロー図である。
【符号の説明】
10 現像装置
100 トナー収納容器
107 通気性フィルタ
140 粉体ポンプ
149 トナー移送チューブ
151 エアーポンプ
152 エアー搬送パイプ
154 開閉バルブ
44,44Y,44M,44C,44K サージタンク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner storage container used in an image forming apparatus .
[0002]
[Prior art]
In conventional image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines, a toner container such as a toner bottle or a cartridge is disposed in or near a unit having a developing device, and the toner container is directly or via a toner hopper. The developing device is replenished. In this case, the toner is transferred from the toner storage unit to the developing device using a mechanical auger means such as a screw or a paddle.
[0003]
However, when toner is transferred by the above-described mechanical auger means, the toner storage unit and the toner replenishing device must be installed at a position that is integral with or very close to the developing device because the screw can be arranged only in a substantially straight line. I didn't get it. This complicates the configuration of the toner replenishing device, hinders high cost, low productivity, and machine maintenance, makes it difficult to protect and maintain the toner quality characteristics, and allows the user to replace the toner container. There was also difficulty.
[0004]
A toner replenishing device that hardly causes such a problem is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-9082, and in this toner replenishing device, toner is conveyed by the suction force of a suction means. Such an apparatus has an advantage that the toner can be replenished regardless of the positional relationship between the toner container and the developing device.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is generally known that toner used in an electrophotographic image forming apparatus has very poor fluidity and is difficult to transport. Therefore, the toner replenishing device has a problem that the toner is likely to be clogged with the tip of the suction pipe or in the middle of the suction pipe and the toner cannot be smoothly replenished.
[0006]
An object of the present invention is to provide a toner storage container for an image forming apparatus capable of greatly reducing the amount of remaining toner in view of the above-described conventional circumstances.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a toner storage container for an image forming apparatus that stores toner to be transferred to a developing device by a powder pump, wherein the toner storage container includes an outer box as a protective case, A toner bag made of a flexible sheet material housed in the box, and has an air supply path for supplying air into the toner bag and a toner supply path for sucking the toner in the toner bag . the toner discharge hole nozzle provided in the set of the image forming device is inserted is provided in the lower center, is formed into a shape that tapers toward the said toner discharge hole, wherein the toner bag On the upper surface opposite to the toner discharge hole, there is provided an opening as a deaeration part covered with a breathable filter that allows air to pass but does not allow toner to pass. When the nozzle is inserted, the nozzle is inserted into the toner discharge hole from the lower side in the vertical direction, and the air supplied from the lower side in the vertical direction through the nozzle passes through the stored toner layer and passes through the vent. A toner storage container is proposed in which the filter is removed from the toner filter to the outside of the toner bag .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a color laser printer which is an example of an image forming apparatus provided with a toner replenishing device using a toner container of the present invention. This color laser printer has a configuration in which a paper feed unit 2 is disposed at the bottom of the apparatus main body 1 and an image forming unit 3 is disposed above the paper feed unit 2. The image forming unit 3 is provided with a transfer belt device arranged so as to be inclined so that the paper feed side is on the bottom and the paper discharge side is on the top. The transfer belt device has an endless transfer belt 20 wound around a plurality of belt wheels 22, in this example, four belt wheels 22, and the upper running side 21 of the transfer belt 20 has magenta ( Four image forming units 4M, 4C, 4Y, and 4Bk for M), cyan (C), yellow (Y), and black (Bk) are arranged in parallel.
[0019]
1 and 2, each of the image forming units 4M, 4C, 4Y, and 4Bk is provided with a photosensitive drum 5 as an image carrier, and the photosensitive drum 5 is rotated clockwise by a driving unit (not shown). Driven. Around the photosensitive drum 5, a charging roll 6 as a charging unit, an optical writing unit in which writing by laser light is performed by an optical writing unit 8, a developing unit 10 as a developing unit, and a cleaning unit 9 as a cleaning unit are provided. Yes. The developing device 10 is a two-component developing device composed of toner and a carrier, and the toner is replenished by a toner replenishing device, which will be described later, according to the amount of consumed toner.
[0020]
Next, an image forming operation for performing full color printing of the color printer shown in FIG. 1 will be described using the magenta image forming unit 4M.
The photosensitive drum 5 charged by the charging roll 6 is driven by an LD (laser diode) (not shown) to irradiate the polygon mirror 80 with laser light, and the reflected light is reflected through the cylinder lens or the like. Optical writing of an optical image to be developed with magenta toner is performed by the optical writing device 8 guided upward. By this writing, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 5 based on image data sent from a host machine such as a personal computer, and the latent image becomes a visible image of magenta toner by the developing device 10.
[0021]
On the other hand, a sheet designated as a transfer material is fed from the sheet feeding unit 2, and the fed sheet is once abutted against a registration roller 23 provided on the upstream side in the conveyance direction of the transfer belt 20. The sheet is fed onto the transfer belt 20 in synchronism with the visible image, and reaches the transfer position facing the photosensitive drum 5 by the running of the belt. At this transfer position, a visible image of magenta toner is transferred to the paper by the action of the transfer roll 24 disposed on the back side of the transfer belt 20.
[0022]
In the same manner as the above image forming operation, in the other image forming units 4C, 4Y, and 4Bk, visible images are formed by the respective toners on the surfaces of the respective photosensitive drums 5, and these visible images are conveyed by the transfer belt 20. Each time the sheet to be transferred arrives at each transfer position, the transfer is performed. Therefore, in this color printer, a full-color image is superimposed and transferred onto a sheet in a short time almost the same as that of monochrome. The transferred paper is separated from the transfer belt 20 and fixed by the fixing device 30. The sheet that has been fixed is normally discharged out of the machine as it is, or at this time, the sheet is reversed and discharged to the discharge tray 40 provided on the upper surface of the apparatus body 1 on the back side. Backside paper discharge is an almost indispensable condition for the printer to arrange prints in page order.
[0023]
Next, a toner replenishing device that replenishes toners stored in the toner containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk to the image forming units 4M, 4C, 4Y, and 4Bk will be described with reference to FIG. The toner replenishing devices that replenish the image forming units 4M, 4C, 4Y, and 4Bk have substantially the same structure.
[0024]
The developing device 10 is provided with a uniaxial eccentric screw pump that is a suction type powder pump 110 in the vicinity or integrally therewith. As shown in FIG. 2, the powder pump 110 is composed of a rotor 142 made of a screw having an eccentric shape made of a rigid material such as metal, and an elastic body such as rubber. And a holder 144 made of a resin material that encloses these and forms a powder conveyance path. The rotor 142 is rotationally driven via a gear 146 integrally connected to a drive shaft 145 connected by a pin joint. Reference numeral 147 denotes an electromagnetic clutch, and the operation of the powder pump 110 is controlled by the clutch.
[0025]
Further, a toner suction portion 148 is provided at the tip of the holder 144, that is, the right end in FIG. 2, and is connected to the toner suction portion 148 and a toner connection port 165 provided in a nozzle 160 described later by a toner transfer tube 149. ing. As the toner transfer tube 149, for example, a flexible tube having a diameter of 4 to 10 mm and made of a rubber material having excellent toner resistance (for example, polyurethane, nitrile, EPDM, silicon, etc.) is extremely used. An effective and flexible tube can be easily piped up and down, left and right. In the toner replenishing device configured as described above, the single-shaft eccentric screw pump, which is the powder pump 110, is capable of continuous quantitative transfer at a high solid-gas ratio, and is an accurate toner proportional to the rotational speed of the rotor 142. It is known that the transfer amount can be obtained. Therefore, when a toner replenishment command is issued by image density detection or the like, the powder pump 110 is operated, and the requested amount of toner is replenished to the developing device 10.
[0026]
On the other hand, the setting unit 200 provided in the image forming apparatus main body 1 in which the toner storage container 100 is set is configured as a separate unit from the developing device 10. The set unit 200 is provided with a nozzle 160 having a circular cross section inserted into the toner bag 102, and the toner container 100 is set to the set unit 200 of the image forming apparatus main body 1 from above. The nozzle 160 provided in the set unit 200 has a single tube structure, and a tip member 161 formed in a conical shape in cross section is provided on the upper part by integral molding or fixing, and air supply is provided following the tip member 161. A path 163 serving as a path and a toner supply path is provided. The inside of the nozzle 160 has a single tube structure, and the passage 163 is bent to the left in the drawing at the lower end of the nozzle 160 and is provided with a toner connection port 35 to which the toner transfer tube 149 is connected at the tip. Yes. The passage 163 is bent to the right in the figure above the toner connection port 165 and is provided with an air connection port 164.
[0027]
In the present embodiment, the air connection port 164 is connected to an air pump 151 as an air supply source in the air supply device via an air transfer pipe 152. When the air pump 151 is activated, air is ejected from the lower side into the toner storage container 100 through the air transfer pipe 152 and the air supply path 162. Then, the air blown into the toner storage container 100 flows through the toner layer while stirring the toner.
[0028]
The toner storage container 100 is configured as a back-in-box type having an outer box 101 as a protective case and a toner bag 102 as a flexible and deformable bag-like body detachably accommodated in the outer box 101. ing. The outer box 101 is made of a material such as paper, cardboard, or resin having rigidity, and has an internal space that can accommodate the toner bag 102 with almost no gap. Even if the toner bag 102 containing the toner is flexible, the toner storage container 100 is not only protected by being stored in the outer box 101, but is easy to handle because the handling is improved. The advantage is that it is easy to organize.
[0029]
Further, the bag portion of the toner bag 102 has a bag-like container shape with a single layer or multiple layers of a flexible sheet material (thickness of about 80 to 125 μm) such as a polyester film or a polyethylene film. The toner bag 102 is provided with a toner discharge hole 104 at the lower center thereof, and a base member 103 made of resin such as polyethylene or nylon is fixed. The toner discharge hole 104 of the base member 103 is provided with a single-layer or multi-layer seal 105 that functions as a self-closing valve, and the seal 105 is made of an elastic body made of a non-breathable foamed sponge or the like. Further, the toner bag 102 is formed in a shape that tapers toward the toner discharge hole 104 so that the toner hardly remains. Therefore, when the toner container 100 configured as described above is set in the setting unit 200, the nozzle 160 is inserted from the lower side in the vertical direction, that is, directly below.
[0030]
By the way, when the toner is sucked by the powder pump 3 in the image forming apparatus configured as described above, if the angle of the slope toward the bottom of the toner storage container 100 is small, the toner is less likely to fall near the nozzle 160 due to gravity, and the residual toner. become. Residual toner in the container can be easily sucked by supplying a large amount of air into the toner storage container 100 to sufficiently agitate and fluidize the toner. Can do. However, since the amount of air that can be supplied to the toner storage container 100 is limited to an amount corresponding to the volume, there is a possibility that the toner cannot be sufficiently stirred due to insufficient air.
[0031]
In this case, as shown in FIGS. 3A and 3B, in order to reduce the internal pressure in the toner storage container 100, an opening 106 is provided as a deaeration part, and air passes through the opening 106 but the toner. It is covered with a breathable filter 107 that does not pass through. The air-permeable filter 107 is provided on the upper surface on the side opposite to the seal 105 into which the nozzle 160 is inserted so that air that has sufficiently stirred the toner is removed.
[0032]
With this configuration, a part of the air supplied to the toner storage container 100 escapes from the air permeable filter 107 to the outside of the container, so that air can be supplied to the toner storage container 100 with almost no restriction. Therefore, since the toner in the toner storage container 100 is sufficiently agitated by a large amount of supplied air, the toner is more smoothly sucked by the powder pump 110, and the amount of toner remaining in the container can be greatly reduced. it can.
[0033]
As described above, when the air permeable filter 107 is provided in the toner container 100, a large amount of air can be supplied to the toner container 100. A large amount of air is supplied using an air pump 151. However, the full-color image forming apparatus includes four toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk. Therefore, four air supply apparatuses are provided. However, providing a plurality of air pumps 151 increases costs and requires installation space.
[0034]
Therefore, the present invention is configured as follows.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention.
In FIG. 4, toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk store yellow, magenta, cyan, and black toners having different colors, respectively. These toner storage containers 100 have a smaller number of installations, In this example, air is supplied by a single air pump 151. In this case, the air conveyance pipe 152 connected to the air pump 151 is provided with a fork part 153 that divides the supply path into four, and the four conveyance pipes 152M, 152C, 152Y, and 152Bk are respectively connected to the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk. Are connected to nozzles 160M, 160C, 160Y, 160Bk inserted into The transfer pipes 152M, 152C, 152Y, and 152Bk are provided with on-off valves 154M, 154C, 154Y, and 154Bk that turn on and off the supply of air, respectively. The operation of the air pump 151 and the opening / closing of the on / off valves 154M, 154C, 154Y, 154Bk are controlled by a control unit (not shown).
[0035]
Since the color image forming apparatus configured as described above can supply air to them by the number of installed air pumps 151 that is smaller than the number of toner storage containers 100, space saving and low cost can be realized.
[0036]
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing another embodiment of the present invention.
In FIG. 5, a surge tank 155 is provided between the air pump 151 and each of the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, 100Bk as an air storage section that stores air. The surge tank 155 is provided with transport pipes 152M, 152C, 152Y, and 152Bk connected to the nozzles 160M, 160C, 160Y, and 160Bk inserted into the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk. On-off valves 154M, 154C, 154Y, and 154Bk are provided at appropriate positions of the respective outlets of the surge tank 155 or the transfer pipes 152M, 152C, 152Y, and 152Bk.
[0037]
Even in such a configuration, it is possible to realize space saving and low cost of the apparatus as in the above embodiment.
In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, when the plurality of on-off valves 154M, 154C, 154Y, 154Bk are opened to supply air to the plurality of toner storage containers 100M, 100C, 100Y, 100Bk at the same time, the toner storage container. Variations occur in the amount of air supplied to 100M, 100C, 100Y, and 100Bk. That is, even if the two on-off valves 154 are turned on, the supply amount is reduced by a half by supplying more air to the weaker pressure such as a small amount of toner stored in the container. The air supply volume cannot be managed.
[0038]
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 4, as shown in FIG. 6, the air pump 151 and the on / off valves 154M, 154C, 154Y, and 154Bk are synchronized with each other, and at the same time, a plurality of on / off valves are controlled not to be on. In the embodiment shown in FIG. 5, since the surge tank 155 is provided as shown in FIG. 7, it is not necessary to synchronize the air pump 151 and the on / off valves 154M, 154C, 154Y, 154Bk. Control so that multiple valves do not turn on.
[0039]
By controlling in this way, the amount of air supplied to the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk can be easily grasped from the capability and operation time of the air pump 151, and the management can be easily performed.
[0040]
FIG. 8 is a schematic explanatory diagram illustrating a modification of the above-described embodiment.
In FIG. 8, the air conveyance pipe 152 connected to the air pump 151 is provided with a fork part 153 that divides the supply path into four, and the four conveyance pipes 152M, 152C, 152Y, and 152Bk are respectively connected to the toner storage containers 100M, 100C, The nozzles 160M, 160C, 160Y, and 160Bk inserted into 100Y and 100Bk are connected. The transfer pipes 152M, 152C, 152Y, and 152Bk have valve-operated surge tanks 155M, 155C, 155Y, and 155Bk that serve as air storage portions for storing air, and open / close valves as valve devices that turn on and off the supply of air. 154M, 154C, 154Y, and 154Bk are provided.
[0041]
Even in such a configuration, the space saving and low cost of the apparatus can be realized as in the above embodiment, and the surge tanks 155M, 155C, 155Y, and 155Bk with valves are individually provided, so that a plurality of toner storage containers can be simultaneously provided. Air can be supplied to 100. Further, since the toner in the toner container 100 is discharged by the air supply and the powder pump 151, there is almost no residual toner, and it is economical and the treatment of the toner container 100 after use can be performed safely and hygienically. .
[0042]
In the color printer shown in FIG. 1, the air supply to each of the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk is controlled based on the flow shown in FIGS.
[0043]
In FIG. 9, the air supply to the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk is performed when the toner is supplied to the developing device 10, but is performed when the number of repeats is an odd number in consideration of the air supply frequency. For this reason, first, it is determined whether the repeat number n is an odd number. Next, when the number of repeats is an odd number, it is determined whether the developing clutch (not shown) is turned on. When the developing clutch is turned on, it is determined whether the clutch 147 of the powder pump 110 is turned on. When the clutch 147 is turned on, toner is replenished to the developing device, and it is monitored whether the clutch 147 is turned off. At this time, since the air supply is performed independently, as shown in the flow of FIG. 10, one of the toner storage containers 100M, 100C, 100Y, and 100Bk is selected and the air supply is performed. During the air supply, when the clutch 147 is turned on or the air supply set time has elapsed, the air supply is terminated.
[0049]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect , even if air is supplied, an increase in internal pressure can be prevented, and the air stirs and fluidizes the toner, and the residual toner amount can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a color laser printer as an example of an image forming apparatus provided with a toner replenishing device using a toner container of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the toner replenishing device.
FIGS. 3A and 3B are a front view and a plan view of a toner storage container , respectively.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing another embodiment of the present invention.
6 is a timing chart showing a control example of the embodiment of FIG.
FIG. 7 is a timing chart showing an example of control of the embodiment of FIG.
FIG. 8 is a schematic explanatory diagram showing a modification of the present invention.
FIG. 9 is a control flow chart relating to air supply of the color printer of FIG. 1;
10 is a flowchart showing a part of the details in the flowchart of FIG. 9; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Developing apparatus 100 Toner storage container 107 Breathable filter 140 Powder pump 149 Toner transfer tube 151 Air pump 152 Air conveyance pipe 154 Open / close valve 44, 44Y, 44M, 44C, 44K Surge tank

Claims (1)

粉体ポンプによって現像装置に移送するトナーを収納する画像形成装置用のトナー収納容器において、
該トナー収納容器が保護ケースとしての外箱と、該外箱内に収納されるフレキシブルなシート材からなるトナー袋とから構成され、該トナー袋内に空気を供給する空気供給路と、トナー袋内のトナーを吸引するためのトナー補給路とを有する、画像形成装置本体のセット部に設けられたノズルが挿入されるトナー排出孔が下部中央に設けられているとともに、該トナー排出孔に向かって先細りとなる形状に形成されており、
トナー袋の前記トナー排出孔と反対側の上面には、空気を通すがトナーを通さない通気性フィルタで覆われた脱気部としての開口部が設けられており、
前記セット部に上方からセットされる際、前記トナー排出孔に鉛直方向の下部側から前記ノズルが挿入され、
該ノズルを介して鉛直方向下部側から供給される空気は収納されているトナー層を通過して前記通気性フィルタからトナー袋外部に抜ける
ことを特徴とするトナー収納容器。
In a toner storage container for an image forming apparatus that stores toner transferred to a developing device by a powder pump,
And the outer box as the toner container is protective case is composed of a toner bag made of flexible sheet material which is accommodated in the outer box, and an air supply path for supplying air to the toner bag, the toner bag A toner discharge hole for inserting a nozzle provided in a set portion of the image forming apparatus main body having a toner replenishment path for sucking the toner inside is provided in the lower center and directed toward the toner discharge hole. It is formed into a tapered shape,
The upper surface of the toner bag opposite to the toner discharge hole is provided with an opening as a deaeration part covered with a breathable filter that allows air to pass but does not allow toner to pass through.
When the set portion is set from above, the nozzle is inserted into the toner discharge hole from the lower side in the vertical direction,
A toner storage container, wherein air supplied from the lower side in the vertical direction through the nozzle passes through a stored toner layer and escapes from the air permeable filter to the outside of the toner bag .
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