JP3948606B2

JP3948606B2 - トナー補給容器、トナー補給装置及び方法

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Publication number: JP3948606B2
Application number: JP2002003694A
Authority: JP
Inventors: 信夫岩田; 伸夫笠原; 智村松; 純一松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: JP2003208003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトナー補給容器、トナー補給装置及び方法に関し、特に複写機、プリンタ等の電子写真装置（電子写真方式の画像形成装置）に用いられるトナー補給容器すなわち、現像剤の構成成分であるトナーを現像器に補給する容器の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、電子写真装置の現像器にトナーを補給するためのトナー補給方法・装置としては、カートリッジあるいはボトルと呼ばれるトナー補給容器に収納されたトナーを、スクリューまたはオーガと呼ばれる機械的手段によって少量ずつ搬送し、現像器に補給するものが一般的である。
【０００３】
また、吸引型のポンプを用いてトナーを搬送・補給する発明に関して、少なからず特許出願がなされている。これらの発明は、オーガ等の搬送機構を使用せず、トナー補給容器内のトナーを柔軟なチューブを介して、粉体輸送用ポンプである一軸偏芯スクリューポンプによって吸引・排出し、このトナーを現像器に供給するものである。このトナー搬送・補給装置では、従来のものと比較して、チューブを長くすることにより、トナー補給容器（以下トナー容器または、単に容器と記載することがある。）が現像器とかなり離れた位置にあってもトナーの供給が可能であり、配置の自由度が高い。また、トナー補給容器の形状や大きさを、本体装置（電子写真装置）の空きスペースに合わせて自由に設定することができる利点もある。
【０００４】
一軸偏芯スクリューポンプによれば、ポンプの吸引力のみでトナー補給容器のトナーを搬送することが可能であるが、安定に吸引するためには、ノズルから容器内にエアーを送りこみ、トナーを流動化させてからポンプで吸引するのが好ましい。
【０００５】
しかし、容器形状によっては、容器内の角部に付着したトナーがそのトナー補給口まで達せず、塊（かたまり）となって容器内に残ってしまう現象が発生する場合がある。これは、トナーブロッキングといわれる現象である。
【０００６】
図６（ａ）は従来の、開閉弁を備えていないトナー補給容器５８の斜視図、図６（ｂ）はその断面図である。この容器５８では上部に通気孔（図略）が設けられ、フィルタ５１がこの通気孔を塞ぐ状態で設けられている。しかし、この構造では図６（ｂ）に示すように、残トナーＴａが容器壁面に付着し、これが排出されずそのまま残ってしまう問題があった。なお、図６に記載された符号について説明すると、５２は容器本体、５４は口金部、５５はトナー補給口に設けたシール部材（パッキン）、５６は２重管（ノズル）である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の第１の目的は、上記トナーブロッキングを解消することにより、容器内のトナー残量を大幅に低減すること、すなわち容器内トナーの殆ど全量を電子写真装置の現像器に補給することができるトナー補給容器を提供することである。本発明の第２の目的は、前記トナー補給容器と、電子写真装置に配備されたトナー吸引・供給機構とで構成されるトナー補給装置を提供することにある。また、本発明の第３の目的は、前記トナー補給装置を用いたトナー補給方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、内部にトナーを収納し、電子写真装置にセットしてトナーを現像器に補給するのに使用するトナー補給容器において、エアーを内部に供給すると膨張し、内部圧力の低下に伴い大気圧により収縮するトナー収納用の袋状の容器本体を備えてなり、前記容器本体は、エアーを外部に放出するエアー放出口と、該エアー放出口に設けた当該容器本体内部の圧力上昇により開いて容器内エアーを外部に放出する逆止弁とを備えたことを特徴とするトナー補給容器である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、エアー放出口の容器内面側に、エアーは通過可能であり、且つ、トナーは通過不可能であるフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、逆止弁を、トナー補給口に対向する容器底壁に設けた（前記逆止弁を配設した部位が、トナー補給口に対向する容器底壁である。）ことを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給容器である。
【００１１】
請求項４に係る発明は、逆止弁が球状弁体と、これを上下移動自在に収納するホルダとを備え、容器内エアーを外部に放出するときにはエアー圧により球状弁体が浮き上がってエアー放出口を開放し、容器内を減圧したときには球状弁体が自重によりエアー放出口に接触してこれを閉鎖することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給容器である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、逆止弁を構成する球状弁体の重さを適宜のものとし、
容器内エアーを外部に放出するときの容器内の圧力を、球状弁体の自重により制御することを特徴とする請求項４に記載のトナー補給容器である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、逆止弁がホルダと、該ホルダに収納されたバネおよび球状弁体とを備えてなり、バネは一端部がホルダに固定され、球状弁体はバネの自由端に接触しその弾発力を受けてエアー放出口を閉鎖し、容器内エアーを外部に放出するときには、エアー圧により球状弁体がバネの弾発力に抗して浮き上がることによりエアー放出口を開放し、容器内を減圧したときには球状弁体がバネの弾発力によりエアー放出口に接触してこれを閉鎖することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給容器である。
【００１４】
請求項７に係る発明は、逆止弁を構成するバネの弾発力を適宜のものに設定し、容器内エアーを外部に放出するときの容器内の圧力を、バネの弾発力により制御することを特徴とする請求項６に記載のトナー補給容器である。
【００１５】
請求項８に係る発明は、逆止弁が、通気孔を有し当該補給容器の容器壁に固着されたシート状部材と、一端部が前記シート状部材に固着され弾性変形により前記通気孔を開閉する板状バネとを備え、前記通気孔を前記エアー放出口に連通させてなり、容器内エアーを外部に放出するときには前記板状バネ材がエアー圧によりその弾発力に抗して弾性変形することにより、前記通気孔を開放し、容器内を減圧したときには板状バネが弾発力により前記通気孔を閉鎖することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給容器である。
【００１６】
請求項９に係る発明は、逆止弁を構成する板状バネの弾発力を適宜のものに設定し、容器内エアーを外部に放出するときの容器内の圧力を、板状バネの弾発力により制御することを特徴とする請求項８に記載のトナー補給容器である。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、外気が逆止弁を介して当該容器内に侵入するのを防止するシール材を前記ホルダに、取外し自在に装着したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のトナー補給容器である。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載のトナー補給容器に収納されたトナーを電子写真装置の現像器に補給する装置であって、前記トナー補給容器と、電子写真装置に配備されたトナー吸引・供給機構とを備えて構成され、前記トナー吸引・供給機構は２重管と、エアー供給口が前記２重管の外管に接続されたエアー供給ポンプと、粉体吸引口が前記２重管の内管に接続され粉体排出口が前記現像器に接続された粉体ポンプとを備え、前記トナー補給容器のトナー補給口には、前記２重管が気密下に挿入できるとともに、２重管を挿入したときには、２重管の内管端部の粉体吸入口および外管端部のエアー吐出口がトナー補給容器内に開放された状態となることを特徴とするトナー補給装置である。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、トナー補給容器に充填されたトナーを請求項１１に記載のトナー補給装置により、電子写真装置の現像器に補給する方法であって、トナー補給容器のトナー補給口にトナー吸引・供給機構の２重管を挿入し、エアー供給ポンプからエアーを２重管を介してトナー補給容器に供給してトナーの流動性を高めた後、トナーを２重管を介して粉体ポンプにより現像器に補給することを特徴とするトナー補給方法である。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、前記エアー供給ポンプからトナー補給容器へのエアー供給を間欠的に行うとともに、該エアー供給の１周期内に間欠的に複数回、前記粉体ポンプによる現像器へのトナー補給動作を行うことを特徴とする請求項１３に記載のトナーの補給方法である。
【００２１】
本発明では、トナー容器を柔軟なシートで構成された袋状の容器とし、エアーの送り込み、及びトナーの吸引による容器内圧の変化を利用して容器を膨張・収縮させ、この動作によって容器角部にブロッキングしたトナーを崩落させることで、容器内部の残トナー量を低減させるものである。
【００２２】
このため本発明では容器に、エアーが容器内から外部に流出するが、外部から容器内には流入しない開閉弁として逆止弁を設けた。これによって、エアーを供給したときに容器は所定の圧力になるまで膨張し、トナーを吸引するときには容器内圧力が低下し、大気圧で容器が収縮する。この膨張・収縮時にシート材が変形することを利用してブロック化したトナーを崩落させる。
【００２３】
本発明では、逆止弁の適切な流路抵抗（エアーが外部に排出されるときの抵抗）を与えるための簡単・安価な構成として、（１）球体の自重によって（エアー放出口の）開閉を制御するもの、（２）バネで押圧した球体を用いて開閉を制御するもの、（３）板状バネで開閉を制御するものが挙げられる。
【００２４】
なお、従来例として容器にエアフィルタを設けたものはあるが、このエアフィルタの作用は、容器内圧がある一定値以上になるのを防止することだけであるため、十分な容器の膨張・収縮が得られず、容器内トナーのブロッキングを崩落させるには至らない。例えば、特開２０００−３５６８９８号公報に記載されたトナー補給装置では、容器内圧力の調整手段としてフィルタを設けているが、フィルタのみでは十分な容器の膨張・収縮が得らず、トナーブロッキングが起きる不具合がある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
第１の実施の形態
図１は本発明に係るトナー補給装置の全体構成を示す断面図である。図１において符号１は感光体ドラムであり、これの表面には、図略の帯電器及び光書込み装置によって静電潜像が形成される。符号２〜７は、２成分現像器１１を構成する要素である。すなわち、２は現像ローラ、３は第１搬送オーガ、４は第２搬送オーガ、５はドクターブレード、６は現像器１１を構成するケーシング、６ａは仕切り、７はトナー供給口である。仕切り６ａの長手方向ほぼ中央部（長手方向とは図１の紙面に垂直な方向）には、ほぼ全面的に切り欠かれた現像剤連通部が２箇所、互いに適宜間隔を隔てて形成されている（図略）。螺旋状のフィンを設けて構成したスクリューコンベアである前記第１、第２搬送オーガ３，４は、ケーシング６内に配備されており、これらは矢印方向（図面において反時計回り）に回転自在である。
【００２６】
トナーとキャリアを混合して調製された現像剤は、前記第１、第２搬送オーガ３，４によってケーシング６内を循環搬送される。具体的には、第１搬送オーガ３による場合は、現像剤が図面手前から奥側に搬送され、第２搬送オーガ４による場合はこれと逆向きに搬送され、前記現像剤連通部において現像剤同士が攪拌される構成となっている。このように循環搬送される現像剤の一部が、現像ローラ２によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクターブレード５により均一厚さに制御されてから感光体１に担持される。現像剤器１１内の現像剤はこのようにして感光体１に付着し、これにより、感光体上の静電潜像がトナーで現像される。ここで、感光体に付着するのは現像剤の構成成分であるトナーのみである。したがって、下記のトナー吸引・供給機構を構成するトナ供給口７からトナーを少量ずつ補給しながら現像が行われ、これにより、現像器内の循環現像剤中のトナー量（結果として現像剤のトナー濃度）が一定に保たれる。
【００２７】
つぎに、前記トナー吸引・供給機構の構成について、図１を参照して説明すると、該機構は粉体ポンプ９と、エアー供給ポンプ１０を主な要素として構成されている。すなわち、トナー収納手段であるトナー容器８に収納された新しいトナーが、粉体輸送手段としての粉体ポンプ９（一軸偏芯スクリューポンプ）で吸引され、前記トナー供給口７を介して現像器１１に供給される。エアー供給ポンプ１０は、前記トナー搬送の補助手段であり、トナー容器８内にエアーを供給し、トナーＴの攪拌を行って、その流動性を高めるためのものである。
【００２８】
トナー容器８は、柔軟なシート材で形成された袋状の容器本体１２よりなり、その上部（容器底壁）には、本発明のトナー補給装置にとって重要な構成要素である逆止弁（開閉弁）２２が設けられている。この逆止弁２２はホルダ２３、球弁体２４および、前記シート材に形成されたエアー放出口２５を備えており、シート材の内面側にはフィルタ２１が設けられている。
【００２９】
この逆止弁２２では、エアーが容器本体１２内に流入（エアー供給）するときに球状弁体２４が浮き上がってエアー放出口２５を開放し、「開」の状態とする。また、容器内エアーが外部に流出する（吸引排気）ときは球状弁体２４がエアー放出口２５を塞いで「閉」の状態とする（図３を参照）。エアーが容器本体１２外に流出するときの、この本体内部の圧力は、球状弁体２４の自重によって制御される。本体１２の材質としてはポリエチレンシート、ポリエステルシート、ポリウレタンシート等のプラスチックシートを用いることが好ましい。
【００３０】
図１において、符号１４はトナー容器８の口金部、１４ａはトナー補給口、１５はシール部材（パッキン）である。トナー容器８は、トナーの消耗に応じて順次新しいものと着脱交換される。前記口金部１４は、トナー容器８の着脱による交換作業を容易にし、かつトナーのこぼれを防止するための部分である。この口金部１４には、スポンジ等による前記シール部材１５が設けられ、これには十字型の切り込み（図略）が形成されている。
【００３１】
符号１６は２重管（２重パイプ構造のノズル）であり、これは電子写真装置（電子写真方式の画像形成装置）側に固定される。また、このノズル１６は、前記切り込みを通してトナー容器８に対し挿脱（挿入・取外し）が可能であり、かつトナーがこぼれない構成となっている。さらに、ノズル１６の内管（内側流路）は、トナー吸引チューブ１８を介して粉体ポンプ９の吸引側に接続されている。したがって、この内側流路は粉体ポンプ９へのトナー吸引路１７となっており、トナー容器８内のトナーはこのトナー吸引路１７およびトナー吸引チューブ１８を経て粉体ポンプ９に吸引される。これに対しノズル１６の外管（外側流路）はエアー供給路１９を形成しており、これはエアー供給チューブ２０によりエアー供給ポンプ１０の吐出側に接続されている。したがって、エアー供給ポンプ１０からのエアーは、エアー供給チューブ２０およびエアー供給路１９を介してトナー容器８に供給される。
【００３２】
一軸偏芯スクリューポンプである前記粉体ポンプ９はロータ３１、ステータ３２を主要部品として構成されている。符号３３はユニバーサルジョイント、符号３４はロータ３１を回転させるための駆動モータ、符号３５は軸受、符号３６はケーシング、符号３７はトナー排出口、符号３８はトナー吸引口である。ロータ３１は横断面において、円形で螺旋状にねじれた形状をしており、硬質の材料からなっている。一方、ステータ３２はゴム状の柔軟な材料で出来ており、これには、横断面において螺旋状にねじれた形状の孔が形成されている。また、ステータ３２の螺旋ピッチは、ロータ３１の螺旋ピッチの２倍の長さとなっている。
【００３３】
粉体ポンプ９では、このような２つの部品を嵌合し、ロータ３１を回転させることで、ロータ３１・ステータ３２間に形成されている空間に吸引されたトナーを現像器に向けて移送する。すなわち、トナー容器８からのトナーは、トナー吸引口３８から粉体ポンプ９に吸引され、図１において右向きに搬送され、トナー排出口３７から下方に落下し、現像器１１に供給（補給）される。
【００３４】
前記エアー供給ポンプ１０としては、通常のダイアフラム型のエアーポンプが使用される。トナー補給時には、現像器内のトナー濃度が不足したという信号により、次のステップでトナーの補給が行われる。
（１）電源Ｍによりエアー供給ポンプ１０をＯＮにし、トナー容器８にエアーを注入してトナー容器８内のトナーＴを攪拌し、その流動性を高める。
（２）電源Ｎにより粉体ポンプ９をＯＮにし、トナー容器８内のトナーＴを吸引して現像器の現像剤部（ケーシング６内）に落下供給する。そして、所定量の補給が完了したら粉体ポンプ９、エアー供給ポンプ１０の電源Ｍ，ＮをＯＦＦにする。
【００３５】
図２はエアー供給ポンプ１０および粉体ポンプ９の動作を示すタイムチャートである。図２に示すように、エアー供給ポンプ１０を作動（ＯＮ）させ、トナー容器８内にエアーを供給し、内部のトナーを流動化させる（図２において符号Ａの区間）。次に粉体ポンプ９を作動（ＯＮ）させ、トナー容器８内のトナーをノズル１６を介して吸引し、現像器に供給する。粉体ポンプ９によるトナー吸引は短いサイクルで行われ、トナーは少量ずつ吸引される（図２の符号Ｂの区間）。何回かの繰返し吸引動作（図では５回）により所定量のトナーが供給されると、エアーによって流動化したトナー容器８内のトナー量が少なくなって排出が不安定となるため、この時点で再度エアーの供給が行われる。
【００３６】
図３（ａ）（ｂ）は、トナー補給を図２のように行ったときのトナー容器８の容器本体１２の形状変化を示す断面図である。（ａ）はエアーを供給したときの形状を示しており、容器の内圧が高まる。容器本体１２は柔軟な容器であるため、内圧上昇により膨張する。また、エアーはノズル１６を介して、容器本体１２の下端中央部から供給されるため、主に容器中央部のトナーが流動化し、図３（ａ）に示すように中央部に円筒状の空間が発生する。
【００３７】
比較的硬質のプラスチック材料からなるトナー容器では、このように容器内の中央部に円筒状の空間が形成された場合には、この状態のままではトナーを吸引排出することができず、残トナーが容器壁面に付着し残留してしまう。
【００３８】
これに対し、容器本体１２には柔軟性があるため、トナーを吸引したときには内圧低下により、図３（ｂ）に示すようにトナー容器８が収縮する。このように容器形状が（ａ）から（ｂ）の状態に変化することで、容器本体壁面に付着したトナーが剥離・崩落してノズル１６の近傍に集まり、的確な排出が行われるため、残トナー量が低減する。
【００３９】
第２の実施の形態
図４（ａ）はトナー容器８の全体形状を示す斜視図、図４（ｂ）は逆止弁２２の一例を示す断面図、図４（ｃ）はその別例を示す断面図である。図４（ｂ）は図１に示したものと同様の構成であり、柔軟なシート材からなる容器本体１２にエアー放出口２５が設けられ、球状弁体２４は、自由に動けるようにホルダ２３内に保持されている。この場合、エアーが容器外に流出するときの容器内圧は、球状弁体２４の重量によって変化する。したがって、球状弁体２４として材質・大きさが適当なものを使用することにより、容器の膨張・収縮に適合した内圧に設定することができる。エアー放出口２５の内側には、不繊布等で形成されたフィルタ２１が設けられ、これにより、トナーがエアーに同伴して容器外に噴出するのが防止される。
【００４０】
また、逆止弁２２の外側には、ポリエチレンシートなどからなるシール材２６が取り外し容易に設けられている。このシール材２６は、容器内トナーの流動性低下を防止するためのものである。すなわち、トナーが容器に充填されてから実際に電子写真装置において使用されるまで間の保管や輸送時に、空気中の水分が容器内に侵入し、水分吸着によってトナーの流動性が低下するのを防止する役目を果たす。このシール材２６は、容器を電子写真装置にセットして使用する前に、手で剥がすことができる。なお、自動的に剥がしたり、破ったりする構成としても良い。
【００４１】
図４（ｃ）に示す逆止弁２２は、球状弁体２４の直上にバネ２７を設けた例であり、球状弁体２４の自重により容器内の圧力を制御するのではなく、バネが自然長に伸びようとする弾発力により球状弁体２４を容器壁側に押圧することで、容器内圧を適正値に設定する構造としたものである。この場合も、容器外側に空気侵入遮断用のシール材２６を設けることが可能である。
【００４２】
第３の実施の形態
図５（ａ）はトナー容器８の全体形状を示す斜視図、図５（ｂ）（ｃ）は逆止弁２２を示す断面図である。この逆止弁２２では、容器本体１２にエアー放出口４２を形成し、中央部に通気孔４３を形成したシート状部材（固定板）４０を容器本体１２の外側に設け、さらにその外側に薄肉の板状バネ（可動板：開閉蓋）４１を設けて構成する。したがって、容器８へのエアー供給時には、板状バネ４１が空気圧によって浮き上がって（ｂ）の「開」状態となる。また、現像器へのトナー補給時には、板状バネ４１がシート状部材４０に密着して（ｃ）の「閉」状態となる。板状バネ４１としては、バネ鋼からなる薄板、樹脂製薄板、ゴム製薄板等が使用される。図５の構成においても、図４と同様に内側にフィルタ２１を、外側にシール材２６をそれぞれ設けることが可能である。
【００４３】
また、トナー容器８ではノズル１６が下方にあり、容器内部のトナーは自重で順次下方に集まることから、上記逆止弁がより安定して作動するためには、これを、図３および図４と同様に容器上部に設けること好ましい。
【００４４】
以上の実施の形態に示すように、本発明のトナー補給容器では、従来のものと違って、トナー補給時に容器の膨張・収縮が十分に行われため、容器壁に付着（ブロック）したトナーを崩す作用が得られる結果、容器内の残留トナーを確実に排出して現像器に供給することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１の発明による効果
エアーを内部に供給すると膨張し、内部圧力の低下に伴い大気圧により収縮するトナー収納用の袋状の容器本体を備えてなり、前記容器本体は、エアーを外部に放出するエアー放出口と、該エアー放出口に設けた当該容器本体内部の圧力上昇により開いて容器内エアーを外部に放出する逆止弁とを備え、エアーの内部供給と内部圧力低下時の大気圧とに応じて、袋状の容器を膨張・収縮させる。この動作によって、容器角部に塊となったトナーが崩落して的確に容器外に排出されるので、容器内の残トナー量が従来のトナー補給容器に比べて大幅に減少する。
【００４６】
（２）請求項２の発明による効果
エアー放出口の容器内面側に、エアーは通過可能であり、且つ、トナーは通過不可能であるフィルタを設けたので、フィルタのトナー通過阻止作用により、容器内トナーが逆止弁を介して外部に漏れ出るのが防止される。したがって、トナー漏れに起因する環境汚染が生じることはない。
【００４７】
（３）請求項３の発明による効果
容器内トナーの影響を受けることなく、容器の膨張・収縮が効率良く行われるため、残トナーの排出機能がより高まる。また、逆止弁の取付けがより容易となり、トナー補給容器全体の構造が簡単になる。
【００４８】
（４）請求項４〜９の発明による効果
開閉機能に優れた逆止弁を、簡単な構成で安価に提供することができる。
【００４９】
（５）請求項１０の発明による効果
トナー充填後の容器が電子写真装置に装着されて使用されるまでの間において、容器内への外気侵入が防止されるため、容器内トナーが吸湿することがないので、トナー補給を極めて円滑に行うことができる。
【００５０】
（６）請求項１１，１２の発明による効果
これらの発明では、エアー供給ポンプからの容器へのエアー供給と、粉体ポンプによる容器内トナーの吸引とを行うように構成し、エアー供給時に容器を膨張させて容器内トナーの流動性を高めた状態で、容器内トナーの吸引により容器を収縮させてトナーの補給（搬送）を行うようにした。これによって、容器内の角部に塊となったトナーが崩落して的確に容器外に排出されるので、容器内の残トナー量が従来のトナー補給容器に比べて大幅に減少する。
【００５１】
（７）請求項１３の発明による効果
本発明では、トナーの吸引を少量ずつ行うようにした。すなわち、エアー供給により容器を膨張させて容器内トナーの流動性を高めた状態とし（ここでエアーー供給を一旦停止する）、ついでトナー吸引操作を数回、間欠的に行い、所定量のトナー供給が行われた時点で再びエアーを供給し、ついでト再びナー吸引操作を数回、間欠的に行うというトナー補給操作を繰り返すものである。こうすることで、トナー補給がより円滑に行われる。なお、本発明と違ってエアーの供給とトナー吸引とを交互に行うと、容器の膨張・収縮が十分に行われなくなり、トナー補給の円滑性が低下する場合がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトナー補給装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の装置によるトナー補給方法に係るもので、エアー供給ポンプおよび粉体ポンプの動作を示すタイムチャートである。
【図３】図１の装置によるトナー補給時のトナー容器形状の変化に係るもので、（ａ）はエアー供給時の膨張状態を、（ｂ）はトナー吸引時の圧縮状態を、それぞれ示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るもので、（ａ）はトナー容器の全体形状を示す斜視図、（ｂ）は逆止弁の一例を示す断面図、（ｃ）は逆止弁の別例を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るもので、（ａ）はトナー容器の全体形状を示す斜視図、（ｂ）（ｃ）は逆止弁を示す断面図であって、（ｂ）は開放時の状態を、（ｃ）は閉鎖時の状態をそれぞれ示すものである。
【図６】従来例のトナー補給容器に係るもので、（ａ）は容器の全体形状を示す斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
２：現像ローラ
３：第１搬送オーガ
４：第２搬送オーガ
５：ドクターブレード
６：ケーシング
６ａ：仕切り
７：トナー供給口
８：トナー補給容器
９：粉体ポンプ
１０：エアー供給ポンプ
１１：現像器
１２：容器本体
１４：口金部
１４ａ：トナー補給口
１５：シール部材（パッキン）
１６：２重管（ノズル）
１７：トナー吸引路
１８：トナー吸引チューブ
１９：エアー供給路
２０：エアー供給チューブ
２１：フィルタ
２２：逆止弁（開閉弁）
２３：ホルダ
２４：球状弁体
２５：エアー放出口
２６：シール材
２７：バネ
３１：ロータ
３２：ステータ
３３：ユニバーサルジョイント
３４：駆動モータ
３５：軸受
３６：ケーシング
３７：トナー排出口
３８：トナー吸引口
４０：シート状部材（固定板）
４１：板状バネ（可動板）
４２：エアー放出口
４３：通気孔
５１：フィルタ
５２：容器本体
５４：口金部
５５：シール部材（パッキン）
５６：２重管（ノズル）
５８：トナー補給容器
Ｔ：トナー
Ｔａ：残トナー

Claims

内部にトナーを収納し、電子写真装置にセットしてトナーを現像器に補給するのに使用するトナー補給容器において、
エアーを内部に供給すると膨張し、内部圧力の低下に伴い大気圧により収縮するトナー収納用の袋状の容器本体を備えてなり、
前記容器本体は、エアーを外部に放出するエアー放出口と、該エアー放出口に設けた当該容器本体内部の圧力上昇により開いて容器内エアーを外部に放出する逆止弁と
を備えたことを特徴とするトナー補給容器。
エアー放出口の容器内面側に、エアーは通過可能であり、且つ、トナーは通過不可能であるフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
逆止弁をトナー補給口に対向する容器底壁に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給容器。
逆止弁は球状弁体と、これを上下移動自在に収納するホルダとを備え、容器内エアーを外部に放出するときにはエアー圧により球状弁体が浮き上がってエアー放出口を開放し、容器内を減圧したときには球状弁体が自重によりエアー放出口に接触してこれを閉鎖することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給容器。
逆止弁を構成する球状弁体の重さを適宜のものとし、容器内エアーを外部に放出するときの容器内の圧力を、球状弁体の自重により制御することを特徴とする請求項４に記載のトナー補給容器。
逆止弁はホルダと、該ホルダに収納されたバネおよび球状弁体とを備えてなり、バネは一端部がホルダに固定され、球状弁体はバネの自由端に接触しその弾発力を受けてエアー放出口を閉鎖し、容器内エアーを外部に放出するときには、エアー圧により球状弁体がバネの弾発力に抗して、浮き上がることによりエアー放出口を開放し、容器内を減圧したときには球状弁体がバネの弾発力によりエアー放出口に接触してこれを閉鎖することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給容器。
逆止弁を構成するバネの弾発力を適宜のものに設定し、容器内エアーを外部に放出するときの容器内の圧力を、バネの弾発力により制御することを特徴とする請求項６に記載のトナー補給容器。
逆止弁は、通気孔を有し当該補給容器の容器壁に固着されたシート状部材と、一端部が前記シート状部材に固着され弾性変形により前記通気孔を開閉する板状バネとを備え、前記通気孔を前記エアー放出口に連通させてなり、容器内エアーを外部に放出するときには前記板状バネ材がエアー圧によりその弾発力に抗して弾性変形することにより、前記通気孔を開放し、容器内を減圧したときには板状バネが弾発力により前記通気孔を閉鎖することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給容器。
逆止弁を構成する板状バネの弾発力を適宜のものに設定し、容器内エアーを外部に放出するときの容器内の圧力を、板状バネの弾発力により制御することを特徴とする請求項８に記載のトナー補給容器。
外気が逆止弁を介して当該容器内に侵入するのを防止するシール材を前記ホルダに、取外し自在に装着したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のトナー補給容器。
請求項１〜１０のいずれかに記載のトナー補給容器に収納されたトナーを電子写真装置の現像器に補給する装置であって、
前記トナー補給容器と、電子写真装置に配備されたトナー吸引・供給機構とを備えて構成され、前記トナー吸引・供給機構は２重管と、エアー供給口が前記２重管の外管に接続されたエアー供給ポンプと、粉体吸引口が前記２重管の内管に接続され粉体排出口が前記現像器に接続された粉体ポンプとを備え、前記トナー補給容器のトナー補給口には、前記２重管が気密下に挿入できるとともに、２重管を挿入したときには、２重管の内管端部の粉体吸入口および外管端部のエアー吐出口がトナー補給容器内に開放された状態となることを特徴とするトナー補給装置。
トナー補給容器に充填されたトナーを請求項１１に記載のトナー補給装置により、電子写真装置の現像器に補給する方法であって、トナー補給容器のトナー補給口にトナー吸引・供給機構の２重管を挿入し、エアー供給ポンプからエアーを２重管を介してトナー補給容器に供給してトナーの流動性を高めた後、トナーを２重管を介して粉体ポンプにより現像器に補給することを特徴とするトナー補給方法。
前記エアー供給ポンプからトナー補給容器へのエアー供給を間欠的に行うとともに、該エアー供給の１周期内に間欠的に複数回、前記粉体ポンプによる現像器へのトナー補給動作を行うことを特徴とする請求項１２に記載のトナー補給方法。