JP5234400B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer.
従来、上記画像形成装置では、現像に供されなかったトナーが現像装置の現像開口から飛散して画像形成装置本体内を汚染することにより、画像品質が低下したり、メンテナンス時に作業者に付着したりする問題があった。この問題を解決するために、特許文献1では、現像装置内の空気を吸引する吸気手段と、吸気手段より排出された空気を送り込まれる貯留部と、貯留部に送り込まれた空気からトナーを捕集して貯留部内に留めると共に空気を通過させることが可能なエアフィルタを備えたトナー飛散防止装置が記載されている。このトナー飛散防止装置では、吸気手段が現像装置内の空気を吸引することにより、現像装置の現像開口に吸込み気流を発生して周辺の空気を吸い込むことで、現像装置からのトナー飛散を防止することができる。一方、吸気手段は現像装置内の空気を吸引する共に、現像装置内に浮遊する浮遊トナーを吸引するので、吸気手段より排出される空気の中からエアフィルタでトナー捕集して貯留部に貯留している。 Conventionally, in the above image forming apparatus, toner that has not been developed is scattered from the developing opening of the developing apparatus and contaminates the inside of the image forming apparatus main body, thereby degrading the image quality or adhering to the operator during maintenance. There was a problem. In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses that an intake unit that sucks air in the developing device, a storage unit that receives air discharged from the intake unit, and a toner that is captured from the air that is supplied to the storage unit. A toner scattering prevention device including an air filter capable of collecting and retaining in a storage unit and allowing air to pass therethrough is described. In this toner scattering prevention device, the suction means sucks air in the developing device, thereby generating a suction air flow in the developing opening of the developing device and sucking in the surrounding air, thereby preventing toner scattering from the developing device. be able to. On the other hand, the air intake means sucks air in the developing device and sucks floating toner floating in the developing device. Therefore, toner is collected from the air discharged from the air sucking means by an air filter and stored in the storage unit. doing.
さらに、特許文献1では、貯留部に貯留されるトナーを現像装置に戻して再使用するトナーリサイクル手段を設けた画像形成装置が記載されている。このようなトナーリサイクル手段を設けることにより、捕集したトナーのリサイクル使用を可能としてメンテナンスコストを低減することができる。また、トナーリサイクル手段を設け無いものに比べ、捕集したトナーが貯留される貯留部の小型化を図ることができ、レイアウト面でのメリットもある。 Further, Patent Document 1 describes an image forming apparatus provided with a toner recycling unit that returns toner stored in a storage unit to a developing device and reuses it. By providing such toner recycling means, the collected toner can be recycled and the maintenance cost can be reduced. Further, as compared with a case where no toner recycling means is provided, the storage portion where the collected toner is stored can be reduced in size, and there is an advantage in terms of layout.
しかしながら、トナーリサイクル手段を設けたものでは、貯留部から現像装置へトナーを排出するトナー排出経路内で、トナー詰まりが発生しやすいという問題があった。以下、詳しく説明する。 However, in the case where the toner recycling unit is provided, there is a problem that toner clogging is likely to occur in the toner discharge path for discharging the toner from the storage unit to the developing device. This will be described in detail below.
このトナー飛散防止装置では、吸気手段としては吸引エアポンプが用いられており、吸引エアポンプにより吸引された気流を、エアフィルタを有する貯留部としてのトナータンクへ送り込む。トナータンクへ送り込まれた気流は、エアフィルタを通過して排気されるが、このとき気流中のトナーはフィルタにより捕集される。捕集されたトナーはトナータンク内に貯留される。ここで、トナー飛散防止に十分な効果を得るためには、吸引エアポンプとして十分な流量のものを用いる必要がある。吸引エアポンプの稼動によりトナータンクに送り込まれる気流の大きな流量に対して、トナータンクからエアフィルタを通して排気される流量との差により、トナータンクの内圧は上昇する。特に、現像装置の現像ローラの回転が高速になるほど大きな流量の吸引エアポンプが必要であるため、トナータンクの内圧は大きく上昇する。また、経時でフィルタへのトナー付着により排気効率が低下すると、フィルタ初期の場合と比較して内圧は数倍に上昇する。さらに、レイアウト面での制約によりフィルタ面積を大きく確保することができない場合や、トナー粒径が小さく目の細かいフィルタを使用しなければならない場合などには、内圧上昇は著しい。 In this toner scattering prevention device, a suction air pump is used as the suction means, and the airflow sucked by the suction air pump is sent to a toner tank as a storage unit having an air filter. The airflow sent to the toner tank passes through the air filter and is exhausted. At this time, the toner in the airflow is collected by the filter. The collected toner is stored in a toner tank. Here, in order to obtain a sufficient effect for preventing toner scattering, it is necessary to use a suction air pump having a sufficient flow rate. The internal pressure of the toner tank rises due to the difference between the large flow rate of airflow sent to the toner tank by the operation of the suction air pump and the flow rate exhausted from the toner tank through the air filter. In particular, as the rotation of the developing roller of the developing device becomes faster, a suction air pump with a larger flow rate is required, so that the internal pressure of the toner tank greatly increases. Further, when the exhaust efficiency decreases due to toner adhesion to the filter over time, the internal pressure increases several times compared to the case of the initial stage of the filter. Furthermore, when the filter area cannot be secured large due to restrictions on the layout, or when a fine filter with a small toner particle size must be used, the internal pressure rises significantly.
このようなトナータンクから、トナー排出手段としての吸引型粉体ポンプ(吸引型モーノポンプ)やスクリュウを用いて、トナー排出経路を通して現像ユニットやトナーホッパ等にトナーを排出する。トナー排出手段として吸引型粉体ポンプを用いる場合は、トナー排出経路内にスクリュウを設けたトナー搬送手段に比べ、トナー排出経路を細くして吸引力を高めており、トナー排出経路に常にトナーが充填された状態となっている。ここで、トナー排出経路内に充填されたトナーにトナータンクの上昇した内圧がかかると、トナー凝集が起こる虞がある。特に、吸引型粉体ポンプが停止してトナー排出経路内のトナーが動かない状態で充填されている時に、トナータンクの上昇した内圧がかかると、トナー排出経路内でトナー凝集が起こり、トナー排出経路内でトナー詰まりが発生する虞がある。トナー排出経路中でトナー詰まりが発生すると、次に粉体ポンプを作動しても、トナー排出性能が低下して継続的なトナーリサイクルがおこなえなくなってしまう。 From such a toner tank, the toner is discharged to a developing unit, a toner hopper, or the like through a toner discharge path using a suction type powder pump (suction type Mono pump) or a screw as a toner discharge unit. When a suction-type powder pump is used as the toner discharge means, the toner discharge path is narrowed to increase the suction force compared to the toner transport means provided with a screw in the toner discharge path. It is in a filled state. Here, if the toner filled in the toner discharge path is subjected to the increased internal pressure of the toner tank, toner aggregation may occur. In particular, when the suction type powder pump is stopped and the toner in the toner discharge path is filled without moving, if the increased internal pressure of the toner tank is applied, toner aggregation occurs in the toner discharge path and the toner is discharged. There is a risk of toner clogging in the path. When toner clogging occurs in the toner discharge path, even if the powder pump is operated next, the toner discharge performance is lowered, and continuous toner recycling cannot be performed.
また、トナー排出手段として上記スクリュウを使用した場合でも、トナー排出量が多くトナー排出経路の内径に対してトナーが完全に充填されている箇所がある場合は、上記吸引型粉体ポンプを用いた場合と同様のトナー詰まりが発生する可能性がある。 Further, even when the screw is used as the toner discharging means, the suction type powder pump is used when the toner discharge amount is large and the toner is completely filled with respect to the inner diameter of the toner discharge path. There is a possibility that toner clogging similar to the case may occur.
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像装置から空気を吸引して貯留部に送り込み、貯留部で空気からトナー分離して、分離したトナーをトナー排出経路を通して貯留部から現像装置内に排出する画像形成装置において、貯留部の内圧に起因するトナー排出性能低下を抑制できる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to suck air from a developing device and send it to a storage unit, where toner is separated from the air in the storage unit, and the separated toner is converted into toner. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can suppress a decrease in toner discharge performance due to an internal pressure of a storage section in an image forming apparatus that discharges from a storage section into a developing device through a discharge path.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して該現像装置内に排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、上記貯留部と上記トナー排出経路との間で両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える開閉手段と、該開閉手段及び上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、上記吸気手段が停止した時のみ、該開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを連通状態とし、該トナー排出手段を作動させるよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記吸気手段の停止後所定時間は、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とするよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記分離排気手段の使用時間に基づき、上記吸気手段の停止後、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とする時間を変更するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記貯留部の圧力を検知する圧力検知手段を設け、上記トナー排出制御手段は、該圧力検知手段による圧力検出値が所定値以上の間は、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とするよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記吸気手段の停止後、上記圧力検知手段による圧力検出値が所定値に達するまでの時間が所定時間以上である場合、画像形成装置本体の作動を停止することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記吸気手段の停止後、所定時間経過後の上記圧力検知手段による圧力検出値が所定値以上である場合、画像形成装置本体の作動を停止することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の画像形成装置において、上記トナー排出手段は吸引型粉体ポンプであることを特徴とするものである。
To achieve the above object, a first aspect of the invention, a developing device that houses the current image agent, an intake means for feeding the reservoir and sucking the air in the developing device, sent into the accumulating portion and separating exhaust means for discharging air after the toner separation with stop separates the toner from the air in the accumulating portion, developing through the toner discharge path the toner fastened to the accumulating portion by the separating exhaust means from the accumulating unit in the image forming apparatus having a toner discharging means for discharging into the apparatus, opening and closing means for switching whether to set cut-off state to the communicating state both between the container portion and the toner discharge path, said switching means And a toner discharge control means for controlling the operation of the toner discharge means. The toner discharge control means is configured to open and close the storage portion and the toner discharge by the opening / closing means only when the intake means is stopped. A road to a communicating state, and is characterized in that the control to actuate said toner discharging means.
Further, the invention of claim 2, the image forming apparatus according to claim 1, said toner discharging control means, the stop after a predetermined time the inlet means, cut off and the container portion and the toner discharge path by said switching means It is characterized by controlling to be in a state.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect , the toner discharge control means is connected to the storage portion by the opening / closing means after the intake means is stopped based on the usage time of the separation exhaust means. Control is performed so as to change the time for blocking the toner discharge path.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, pressure detection means for detecting the pressure of the storage portion is provided, and the toner discharge control means has a pressure detection value by the pressure detection means that is a predetermined value. During the period described above, the opening / closing means controls the storage unit and the toner discharge path to be in a cut-off state.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect , when the time until the pressure detection value by the pressure detection means reaches a predetermined value after the stop of the intake means is a predetermined time or more, The operation of the forming apparatus main body is stopped.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect , when the pressure detection value by the pressure detection means after a lapse of a predetermined time after the stop of the intake means is a predetermined value or more, The operation of is stopped .
Also, the invention of claim 7 is the image forming apparatus according to
請求項1乃至7の発明においては、トナー排出制御手段は吸気手段が停止した時のみ、開閉手段により貯留部とトナー排出経路とを連通状態とし、トナー排出手段を作動させてトナー排出をおこなう。よって、吸気手段が作動時は、貯留部の上昇した内圧がトナー排出経路内にかかる虞がない。よって、トナー排出経路内でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出手段による排出性能低下を抑制できる。 In the invention of 請 Motomeko 1 to 7, the toner discharge control unit only when the inlet means has stopped, the reservoir and the toner discharge path and the communicating state by the opening and closing means, performs toner discharge by operating the toner discharging means . Therefore, when the intake means is in operation, there is no possibility that the increased internal pressure of the storage portion is applied to the toner discharge path. Therefore, toner clogging in the toner discharge path is unlikely to occur, and a decrease in discharge performance by the toner discharge unit can be suppressed .
本発明によれば、現像装置から空気を吸引して貯留部に送り込み、貯留部で空気からトナー分離して、分離したトナーをトナー排出経路を通して貯留部から現像装置に排出する画像形成装置において、貯留部の内圧に起因するトナー排出性能低下を抑制できるという優れた効果がある。 According to the present invention, in the image forming apparatus that sucks air from the developing device and sends it to the storage unit, separates the toner from the air in the storage unit, and discharges the separated toner from the storage unit to the developing device through the toner discharge path. There is an excellent effect that a decrease in toner discharge performance due to the internal pressure of the storage portion can be suppressed.
以下、本発明を、画像形成装置としての複写機に適用した第一の実施形態について説明する。まず、第一の実施形態に係る複写機の構成及び作動について説明する。
図1は、第一の実施形態に係る複写機の全体の概略構成図である。図1中、符号10は、複写機の画像形成部である。図2は、画像形成部の要部拡大図である。画像形成部10内には、ドラム状の像担持体12を設ける。像担持体12のまわりには、帯電装置13、現像装置14、転写・搬送装置15、クリーニング装置16、除電装置17などを配置する。
A first embodiment in which the present invention is applied to a copying machine as an image forming apparatus will be described below. First, the configuration and operation of the copying machine according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire copying machine according to the first embodiment. In FIG. 1,
これらの上部には、レーザ書込み装置18を設ける。レーザ書込み装置18には、レーザダイオード等の光源20、走査用の回転多面鏡21、ポリゴンモータ22、fθレンズ等の走査光学系23などを備えてなる。 On top of these, a laser writing device 18 is provided. The laser writing device 18 includes a light source 20 such as a laser diode, a scanning rotary polygon mirror 21, a polygon motor 22, a scanning optical system 23 such as an fθ lens, and the like.
クリーニング装置16の図中左側には、定着装置25を配置する。定着装置25には、ヒータを内蔵する定着ローラ26と、その定着ローラ26に下方から押し当てる加圧ローラ27を設ける。
A fixing device 25 is disposed on the left side of the
また、画像形成部10内の上部には、原稿読取装置30を備える。原稿読取装置30には、光源31、複数のミラー32、結像レンズ33、CCD等のイメージセンサ34などを設ける。
A document reading device 30 is provided in the upper part of the
一方、画像形成部10内の下部には、両面ユニット35を備える。両面ユニット35からは、像担持体12の下方へとのびる給紙路36へと通ずる再給紙路37を設ける。両面ユニット35へは、定着装置25出口からのびる排紙路38途中から分岐して反転路39を形成してなる。
On the other hand, a duplex unit 35 is provided in the lower part of the
このような画像形成部10の上面には、コンタクトガラス40を設置する。そのコンタクトガラス40を被うように、画像形成部10上には、自動原稿給紙装置41を開閉自在に取り付けてなる。
A
上述のような画像形成部10は、給紙テーブル43上に載置されている。給紙テーブル43内には、給紙カセット44を多段に備える。各給紙カセット44には、それぞれ対応して給紙ローラ45を設ける。給紙ローラ45は、繰り出したシートを、給紙路36へと通ずる搬送路46に入れる。搬送路46には、複数対の搬送ローラ47を設ける。
The
このような複写機を用いてコピーを取るときは、自動原稿給紙装置41に原稿をセットし、または自動原稿給紙装置41を開いてコンタクトガラス40上に直接原稿をセットする。そして、スタートスイッチ(図示せず)を押し、自動原稿給紙装置41を駆動してコンタクトガラス40上に搬送した原稿を、またはあらかじめコンタクトガラス40上にセットしてある原稿を、原稿読取装置30により画素単位で読み取る。
When copying using such a copying machine, a document is set on the automatic document feeder 41 or the automatic document feeder 41 is opened and a document is set directly on the
同時に、適宜の給紙ローラ45を回転し、給紙テーブル43内の複数の給紙カセット中の対応する給紙カセット44内からシートを繰り出し、搬送路46に入れて搬送ローラ47で搬送し、給紙路36に入れてレジストローラ48に突き当てて止める。そして、像担持体12の回転にタイミングを合わせて該レジストローラ48を回転し、像担持体12の下方へと送り込む。
At the same time, an appropriate
他方、スタートスイッチを押したとき、同時に像担持体12を図中時計方向に回転する。そして、その像担持体12の回転とともに、まず帯電装置13で表面を一様に帯電し、次いで上述した原稿読取装置30で読み取った読み取り内容に応じてレーザ光Lを照射してレーザ書込み装置18で書込みを行い、像担持体12の表面に静電潜像を形成し、そののち現像装置14でトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。
On the other hand, when the start switch is pressed, the
それから、上述したごとく像担持体12の下方へと送り込んだシートに、転写・搬送装置15でその可視像を転写する。画像転写後の像担持体12表面は、残留トナーをクリーニング装置16で除去して清掃し、除電装置17で除電して、その後の再度の画像形成に備える。
Then, as described above, the visible image is transferred by the transfer /
一方、画像転写後のシートは、転写・搬送装置15で搬送して定着装置25に入れ、定着ローラ26と加圧ローラ27とで熱と圧力とを加えて転写画像を定着する。その後、排紙路38を通して、例えば画像形成部10に取り付けたトレイ(図示せず)上に排出する。
On the other hand, the image-transferred sheet is conveyed by the transfer /
なお、この複写機を用いてシートの裏面にも記録を行うときには、片面に記録後、反転路39を通して両面ユニット35へと入れ、そこで反転して再び像担持体12の下方へと送り込み、別途像担持体12上に形成した画像を同様に裏面にも転写してから、例えばトレイ上に排出する。
When recording on the back side of the sheet using this copying machine, after recording on one side, it is put into the duplex unit 35 through the
次に、図2に基づき現像装置14について詳しく説明する。現像装置14は、現像タンク50と現像ホッパ60とからなる。
Next, the developing
現像タンク50では、第1現像ローラ51、第2現像ローラ52、パドルホイール53、攪拌ローラ54、搬送スクリュ55、セパレータ56、ドクタブレード57、トナー濃度センサ58などを現像ケース59内に設ける。そして、現像ケース59内には、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を収納する。
In the developing
現像ホッパ60内には、歯車状のトナー補給部材61、補給規制板62、アジテータ63などを設ける。この現像ホッパ60内には、トナーを収納してなる。
In the developing
現像装置14では、現像ケース59内の二成分現像剤を、攪拌ローラ54の回転により攪拌して摩擦帯電し、パドルホイール53の回転によって跳ね上げ、第1現像ローラ51および第2現像ローラ52内の磁石によってそれらの第1現像ローラ51および第2現像ローラ52に吸着する。
In the developing
第1現像ローラ51および第2現像ローラ52に吸着した現像剤は、それらの第1現像ローラ51および第2現像ローラ52外周のスリーブにより搬送してドクタブレード57により余剰分を掻き落として後、現像バイアスにより像担持体12に付着してその像担持体12上の静電潜像を現像する。
The developer adsorbed on the first developing roller 51 and the second developing roller 52 is conveyed by the sleeves on the outer periphery of the first developing roller 51 and the second developing roller 52 and scraped off the excess by the doctor blade 57. The electrostatic latent image on the
この現像装置14では、像担持体12に付着してトナーを消費すると、その割合(トナー濃度)が減少する。そこで、現像剤中のトナー濃度がトナー濃度の目標値に対して所定値以下になると、アジテータ63を回転してトナーを攪拌するとともにトナー補給部材61へと搬送し、そのトナー補給部材61を回転して補給規制板62を揺動し、現像ホッパ60から現像タンク50内へとトナーを補給して現像剤中のトナー濃度を維持する。
In the developing
現像剤中のトナー濃度は、現像ケース59に取り付けるトナー濃度センサ58により測定する。トナー濃度の目標値は、像担持体12上に作成した測定用トナー像(Pパターン)をフォトセンサで測定した値により設定する。
The toner concentration in the developer is measured by a
なお、一般に、シートの両側には、画像がない場合が多い。そこで、両側のトナー量が多くならないように、現像ホッパ60からは、両側を除くトナー補給領域の範囲でトナー補給を行うようにする。
In general, there are often no images on both sides of the sheet. Therefore, in order to prevent the amount of toner on both sides from increasing, toner is replenished from the developing
上述したとおり、像担持体12に付着したトナーは、転写・搬送装置15によってシートに静電転写する。ところが、約10%のトナーは、未転写となって像担持体12上に残る。未転写となって像担持体12上に残った残留トナーは、クリーニング装置16に設けるクリーニングブレード65およびブラシローラ66によって像担持体12上から掻き落とす。
As described above, the toner attached to the
クリーニング装置16によって像担持体12上から掻き落とされたトナーは、クリーニング装置16の回収タンク67内に入る。そして、回収スクリュ68によってクリーニング装置16の片側に搬送し、排出口(図示せず)から排出してトナーリサイクル装置へと導く。
The toner scraped off from the
さて、この複写機では、図1に示すように、現像装置14に接続してトナー飛散防止装置70を備える。トナー飛散防止装置70は、現像装置14と吸気チューブ71で接続して現像装置14内の空気を吸引する吸気手段72を備え、さらに吸気手段72と排気チューブ73で接続して貯留部としてのトナータンク74を備える。
As shown in FIG. 1, the copying machine includes a toner
吸気チューブ71は、フレキシブルなゴム材料(例えば、シリコンゴム)で形成されていて、その先端には、図3に示すように、吸引ダクト75を取り付ける。吸引ダクト75は、細長矩形状で、上面中央に吸気チューブ71の一端を接続する接続口76を有し、図4に示すように下面に大きな開口77をあける。しかし、その下面には、現像ホッパ60のトナー補給領域bに対応して、マイラ等のシート部材78を貼り付けて開口77の中央部を塞ぎ、両側に吸込み口79を設ける。また、開口77のまわりには、現像ホッパ60側を除いてシール部材80を貼り付ける。
The
そして、この吸引ダクト75は、図2に示すように、両端を、現像ケース59の両側に対向して設けるガイド溝82内に矢示方向に挿入して現像ケース59の開口83に取り付け、そののち現像タンク50に現像ホッパ60を取り付けることにより抜け止めする。現像ホッパ60には、吸引ダクト75との間をシールするシール部材84を貼り付ける。これにより、現像ケース59の開口83を完全に塞ぐようにする。
Then, as shown in FIG. 2, the suction duct 75 is attached to the opening 83 of the developing
図5は、トナー飛散防止装置70とトナーリサイクル手段110の概略構成の説明図である。図5に示すように、トナー飛散防止装置70の吸気手段72としては、ダイヤフラムを有する吸引ポンプ(ダイヤフラム式エアポンプ)を用いている。このような吸引ポンプ72の吸気口91aに吸気チューブ71の他端を取り付け、排気口91bに排気チューブ73の一端を取り付け、ダクト75から吸引した空気(現像装置14内に浮遊するトナーも同時に吸引される)を吸引吸引ポンプ72まで搬送する。また、排気チューブ73は、フレキシブルなゴム材料(例えば、シリコンゴム)で形成されていて、吸引ポンプ72から排出された空気(トナーも同時に排出される)をトナータンク74まで搬送する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a schematic configuration of the toner
次に、吸引ポンプ72について詳しく説明する。この吸引ポンプ72は、ポンプ本体911、ダイヤフラム95、ダイヤフラム95の駆動モータ96等で構成される。ポンプ本体91には、吸気チューブ71に接続されるとともに吸気弁92による開閉がおこなわれる吸気口91aと、排気チューブ73に接続されるとともに排気弁93による開閉がおこなわれる排気口91bとが設けられている。また、ポンプ本体91の凹部には、ゴム材料からなるダイヤフラム95が覆設されている。さらに、ダイヤフラム95を膨縮させてポンプ本体91の内容積を変化させる駆動モータ96が設けられている。なお、図示は省略するが、ポンプ本体91は駆動モータ96とともに側板99に固設されている。
Next, the
吸引ポンプ72のダイヤフラム95は、その先端部が1つのクランク軸97に接続されている。クランク軸97は、その一端が駆動モータ96に接続されている。詳しくは、駆動モータ96のモータ軸に設置された回転板98における偏心位置に、クランク軸97の一端が連結されている。このような構成により、駆動モータ96のモータ軸が回転すると、クランク軸97の偏心回転運動にともないダイヤフラム95が膨縮することになる(図5中の両矢印方向の膨縮)。
The tip of the
そして、ダイヤフラム95が膨らんだとき(ポンプ本体91の内容積が増加したとき)には、排気弁93が排気口91bを閉鎖して吸気弁92が吸気口91aを開放した状態になって、現像装置14内の空気及び浮遊トナーが吸気チューブ71内の排気路を通してポンプ本体91内に向けて吸引される。これに対して、ダイヤフラム95が縮んだとき(ポンプ本体91の内容積が減少したとき)には、排気弁93が排気口91bを開放して吸気弁92が吸気口91aを閉鎖した状態になって、ポンプ本体91内に吸引された空気及び浮遊トナーが排気チューブ73の排気路を通してトナータンク74内に向けて排出される。そして、このような吸引・排出作動が、クランク軸97の偏心回転運動にともない繰り返される。
When the
このようにして、現像装置14が作動しているときは、吸引ポンプ72を作動してトナー飛散防止装置70により現像装置14内の空気を吸い込むことにより、図2に示す現像ケース59の現像開口に吸込み気流を発生し、周辺の空気を吸い込むことで、現像装置14からのトナー飛散を防止することができる。
In this manner, when the developing
なお、図5では、吸気手段72として1つのポンプ本体91が設置されたものを用いて説明しているが、複数のポンプ本体を設置して、ポンプ本体の大型化等をおこなうことなく、ポンプ全体のポンプ能力を高めたものを用いても良い。この場合、ポンプ本体を大型化した場合等に生じる、大きな作動音やポンプ本体の弁の損傷を防止することができる。
In FIG. 5, the description is given using the one in which one pump
また、図5では、吸気チューブ71や排気チューブ73を用いて排気路を形成したが、当然、チューブに限らず、パイプその他を用いて排気路を形成してもよい。
In FIG. 5, the exhaust path is formed using the
また、図5に示すように、トナータンク74は、その上部片側に排気チューブ73の他端を接続する入口107を有し、その上面に分離排気手段としてのフィルタ100をとりつけた開口を有する。分離排気手段としてのフィルタ100は、フッ素樹脂の中でももっとも科学的安定性の高いPTFE(ポリテトラフロロエチレン)を特殊技術で延伸加工し、微細な連続多孔質構造を持たせたものであり、空気は通すが、トナーを捕集して空気より分離し、トナータンク74内に貯留する。
Further, as shown in FIG. 5, the
このように分離排気手段として延伸多孔質PTFEを使用することにより、圧を加えながら空気を通しても、静電フィルタ等の他のフィルタと違ってトナー漏れがなく、トナーを確実に捕集することができる。 In this way, by using expanded porous PTFE as a separation and exhaust means, even when air is applied while pressure is applied, unlike other filters such as an electrostatic filter, toner leakage does not occur and toner can be reliably collected. it can.
吸引ポンプ72から排気チューブ73を通して送られてきた空気をトナータンク74に入れ、フィルタ100でトナーを捕集してトナータンク74内に貯め、トナー捕集後の空気はフィルタ100を通過させて外部に排出する。
The air sent from the
さらに、トナータンク74に貯留されるトナーを、トナー排出経路を通じて現像装置14に戻して再使用するトナーリサイクル手段110を設ける。図5において、捕集されたトナーを収納するトナータンク74の最下部中央には、トナー排出孔103を備えている。また、トナータンク74はトナーが残留しにくいようにトナー排出孔103に向かって先細りとなる形状に形成されている。このトナー排出孔103にはノズル101が接続されており、ノズル101の他端に接続されたトナー排出経路としてのトナー移送チューブ159と連通している。
Further, toner recycling means 110 is provided for returning the toner stored in the
また、トナーが戻される現像装置14には、その上部に副トナー収納手段としてのサブホッパ161が設けられており、トナータンク74のトナーは一旦このサブホッパ161に収納される。そして、サブホッパ161上にはトナータンク74のトナーをこのサブホッパ161に移送するスクリューポンプとしての吸引型の粉体ポンプ(吸引型モーノポンプ)170が設けられている。この粉体ポンプ170は、一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュウ形状に作られたロータ171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172と、これらを包み、かつ粉体の補給路を形成する樹脂材料などで作られたフォルダ173とを有している。上記ロータ171は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸174に一体連結されたギヤ175を駆動する駆動装置176がクラッチ(図示せず)と駆動連結されている。そして、MPU105の制御により、クラッチのオン・オフすることで粉体ポンプ170の作動が制御される。
Further, the developing
また、上記フォルダ173の先端、すなわち、粉体ポンプ170右端にはトナー吸い込み部177が設けられ、トナー吸い込み部177に上記トナー移送チューブ159が接続されている。このトナー移送チューブ159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。
A
サブポッパ161は、その内部は上下に分割されて上室162と下室163が設けられており、これらは連通口(図示せず)で連通している。粉体ポンプ170によって移送されたトナーは、矢印Aのように上室162に供給され、上室162内に設けられた上スクリュウ164の回転によって攪拌されながら軸方向に移動し、連通口(図示せず)から下室163へ落下する。また、下室163では、下スクリュウ165が設けられており、上室より供給されたトナーは下スクリュウ165の回転によりに攪拌されながら軸方向に移動し、矢印Bのように現像装置14内へ落下して補給される。このように構成されたサブホッパ161は、粉体ポンプ170によって供給されたトナーが一時的に蓄えられ、スクリュウ164,165により攪拌された後、現像装置14へ移送される。
The
このように構成されたトナーリサイクル手段110では、粉体ポンプ170が作動して粉体ポンプ170内に負圧が発生し、トナータンク74のトナーがトナー移送チューブ159を通してサブホッパ161内へ補給される。
In the toner recycling means 110 configured as described above, the
ここで、トナー飛散防止装置70では、トナー飛散防止に十分な効果を得るためには、吸引ポンプ72として十分な流量のものを用いる必要がある。例えば、図2の現像装置14で、現像ローラ51、52の線速を約1000mm/secとすると、トナー飛散に十分な効果を得るためには、流量6l/min以上の流量の吸引ポンプ72を使用する必要がある。トナータンク74に送り込まれるこのような大きな流量と、トナータンク74からフィルタ100を通して排気される流量の差により、トナータンク74の内圧は上昇する。特に、経時で、フィルタ100へのトナー付着により排気効率が低下すると、フィルタ初期の場合と比較して内圧は数倍に上昇する。さらに、レイアウト面での制約によりフィルタ面積を大きく確保することができない場合や、トナー粒径が小さく目の細かいフィルタを使用しなければならない場合などには、内圧上昇は著しい。
Here, in the toner
このようなトナータンク74より、上記のような粉体ポンプ170を用いてトナー移送チューブ159を通してしてトナーを移送する場合、トナー移送チュ−ブ159内のトナーにトナータンク74の内圧がかかる。内圧がかかると、トナー移送チュ−ブ159ではトナー凝集が起こり、トナー移送チュ−ブ159ではトナー詰まりが発生する虞がある。トナー移送チュ−ブ159中でトナー詰まりが発生すると、トナー排出性能が低下して継続的なトナーリサイクルがおこなえなくなってしまう。特に、粉体ポンプ170が停止してトナー移送チューブ159内のトナーが動かない状態で充填されている時に、トナータンク73の上昇した内圧がかかると、トナーチューブ159内でトナー凝集が顕著になり、トナーチューブ159内でトナー詰まりが発生する虞がある。トナーチューブ159内でトナー詰まりが発生すると、次に粉体ポンプ170を作動しても、トナー排出性能が低下して継続的なトナーリサイクルがおこなえなくなってしまう。
When toner is transferred from the
そこで、第一の実施形態のトナーリサイクル手段110では、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを接続するノズル101に、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを連通状態または遮断状態とに切替えることが可能な開閉手段としての電磁バルブ102を設ける。そして、トナー排出制御手段(図示せず)を有する複写機本体制御部であるMPU105により、電磁バルブ102と粉体ポンプ170の作動、不作動を制御する。MPU105は、電磁バルブ102を開いてトナータンク74とトナー移送チューブ159とを連通状態とした時に、粉体ポンプ70を作動するよう制御して、トナー移送チューブ159を通してトナーを吸引してトナータンク74からのトナー排出作動をおこなう。ここで、粉体ポンプ170は電磁バルブ102と同期して作動するよう制御されており、電磁バルブ102を開いた状態においてのみ作動する。また、それ以外のときは、MPU105は、電磁バルブ102を閉じるように制御して、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを遮断状態として、トナータンク74の内圧がトナー移送チューブ159内のトナーにかからないようにする。このように、粉体ポンプ170の不作動によりトナー移送チューブ159内でトナーが動いていない状態では、トナータンク74の内圧がトナー移送チューブ159内のトナーにかかってしまうことを防止する。これにより、トナー移送チューブ159内でのトナー詰まりが起こり難くなり、トナー排出性能を維持できる。
Therefore, in the toner recycling means 110 of the first embodiment, the
次に、さらに効率的にトナータンク内圧のトナー排出性能に対する影響を抑制するために、MPU105が電磁バルブ102を開いてトナー排出作動をおこなうよう制御するタイミングについて説明する。図9(a)は、吸引ポンプ72を作動した時のトナータンク内圧変化を示すグラフである。図9(b)、(c)は、MPU105により制御される吸引ポンプ72、電磁バルブ102、粉体ポンプ170の作動タイミングチャートである。
Next, the timing for controlling the
図9(a)に示すように、吸引ポンプ72の作動によりトナータンク74内圧が上昇するが、トナータンク74内の空気がフィルタ100を通して徐々に排出されているので、吸引ポンプ72を停止すると上昇した内圧は低下して吸引ポンプ72作動前の元の状態に徐々に戻る。
As shown in FIG. 9A, the internal pressure of the
図9(b)、(c)に示すように、MPU105は、吸引ポンプ72が停止している時に、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうよう制御する。それ以外では、電磁バルブ102の閉め、粉体ポンプ170を停止するよう制御する。これにより、吸引ポンプ72作動中の内圧上昇時には、トナータンク74とトナー移送チューブ159との間を遮断状態として、トナー移送チューブ159内のトナーに上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ72、電磁バルブ102、粉体ポンプ170の作動を制御することで、効率的にトナータンク内圧上昇による影響を排除することができる。
As shown in FIGS. 9B and 9C, the
また、特に図9(c)では、MPU105は、吸引ポンプ72作動中および停止後所定時間の間は電磁バルブ102の閉じ、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを遮断状態にするとともに、粉体ポンプ170を停止するよう制御している。そして、所定時間経過後、トナータンク74の内圧が下がり元の状態に近づいたタイミングで、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうよう制御する。
Further, particularly in FIG. 9 (c), the
また、トナータンク74の内圧変化の大きさは、トナータンク74に送り込まれる空気の流量と、トナータンク74からフィルタ100を通して排気される流量との差により決まるものであり、フィルタ100の排出効率に大きく影響される。詳しくは、図9(a)に示すように、フィルタ100交換後初期ではフィルタ100の排出効率がよいため内圧上昇は小さく、かつ、上昇した内圧は比較的短時間で元の状態に戻る。一方、フィルタ100交換後経時では、フィルタ100にトナーの目詰まりが発生するため、内圧上昇は大きくなり、上昇した内圧は元の状態に戻るのに長い時間を要してしまう。
The magnitude of the change in the internal pressure of the
そこで、特に図9(b)では、フィルタ100交換後初期と、経時とで、吸引ポンプ72停止後、異なる時間で、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうよう制御している。詳しくは、MPU105で、フィルタの使用時間等を算出し、これより上昇した内圧が元に戻るまでの時間を考慮して、吸引ポンプ72停止後、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうまでの時間を決める。フィルタ100交換後初期で、吸引ポンプ72停止後の内圧低下速度が速いと判断される場合、吸引ポンプ停止後、短時間で電磁バルブ102を開き、粉体ポンプ170の作動を開始するよう制御している。
Therefore, in particular, in FIG. 9B, control is performed so that the
また、図9(b)では、粉体ポンプ170は電磁バルブ102と同期して作動するよう制御されており、電磁バルブ102を開いた状態においてのみ作動する。しかし、MPU105は、吸引ポンプ72が停止している時にのみ、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうようにする場合は、粉体ポンプ170は電磁バルブ102と必ずしも同期して作動するよう制御しなくてもよい。図10に示すように、電磁バルブ102は粉体ポンプ170停止後も開放状態のままとし、次の吸引ポンプ10作動時に電磁バルブ102を遮断する制御であってもよい。この場合、吸引ポンプ72作動時の上昇したトナータンク内圧がトナー移送チューブ159内にかかる虞がない。よって、トナー移送チューブ159内でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ170による排出性能低下を抑制できる。
In FIG. 9B, the
また、図6は、トナータンク74の内圧を検出する圧力センサ104を設けたものの説明図である。図6では、より確実にトナータンク74の内圧上昇によるトナー排出性能への影響を排除するため、圧力センサ104にてトナータンク内圧を検知し、検知された内圧が所定値以下となったことを確認したのち、電磁バルブ102を開き、粉体ポンプ170の作動を開始するようMPU105で制御する。このような検知された内圧に基づく制御では、上記図9(b)、(c)に示す吸引ポンプ72停止後の所定時間に基づく制御と比較し、フィルタ交換後初期では粉体ポンプ170の作動を早く開始することというメリットがある。また、経時でのフィルタ交換サイクルを延ばすように制御することも可能である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a device provided with a
ただし、内圧が所定値以下となるのに時間がかかりすぎると、次の作像開始のタイミングに影響を及ぼす不具合が発生してしまう。このため、吸引ポンプ72停止後に所定圧力に達するまでの時間が所定値以上となった場合に、フィルタ交換のメッセージを出して即時機械停止、または、所定作動時間後に機械停止という制御を行うことが望ましい。なお、検知された内圧に基づく制御として、吸引ポンプ72停止後の所定時間での圧力検出値が所定値以下かどうかで、電磁バルブ102を開き、粉体ポンプ170作動を開始するよう制御するものでもよい。
However, if it takes too much time for the internal pressure to become a predetermined value or less, a problem that affects the timing of the next image formation start occurs. For this reason, when the time until the pressure reaches the predetermined pressure after stopping the
また、図7は、トナー排出手段として、図6に示すの粉体ポンプ107の代わりに、スクリュウ150を用いたものの説明図である。図6において、トナータンク74の最下部のトナー排出孔103に接続されたノズル101の他端にトナー排出経路としてのトナー移送路151が接続されている。トナー移送路151内には、トナー排出手段としてのスクリュウ150が配設されており、スクリュウ150を駆動する駆動装置152がクラッチ(図示せず)と駆動連結されている。そして、MPU105の制御により、クラッチのオン・オフすることでスクリュウ150の作動が制御される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a toner discharge unit using a
また、トナー移送路151は、現像装置14に連通しており、スクリュウ150によりトナー移送路151を移送されたトナーは、現像装置14と連通する開口部153を介して現像装置14に補給される。なお、トナー移送路151と現像装置14との間にサブホッパ(図示せず)を設けても良い。
The
このようにトナー排出手段としてスクリュウ150を使用した場合でも、トナー排出量が多くトナー移送路151の内径に対してトナーが完全に充填されている箇所がある場合は、図5、6の粉体ポンプ170を用いた場合と同様のトナー詰まりが発生の可能性がある。また、トナー搬送量が少なく、トナー移送路151に空間がある場合は、トナータンクの内圧により移送先である現像装置14やサブホッパの内圧を上昇させてしまうことになる。
As described above, even when the
そこで、図5、6と同様に、トナータンク74とトナー移送路151とを接続するノズル101に、トナータンク74とトナー移送路151とを連通状態または遮断状態に切替えることが可能な開閉手段としての電磁バルブ102を設ける。この電磁バルブ102とスクリュウ150の作動は、トナー排出制御手段(図示せず)を有する複写機本体制御部であるMPU105により制御される。
Therefore, as in FIGS. 5 and 6, as an opening / closing means capable of switching the
MPU105は、電磁バルブ102を開いてトナータンク74とトナー移送路151とを連通状態にした時に、スクリュウ150を作動するよう制御して、トナー移送路151を通してトナータンク74からのトナー排出作動をおこなう。また、それ以外のときは、MPU105は、電磁バルブ102を閉じるように制御して、トナータンク74とトナー移送路151とを遮断状態として、トナータンク74の内圧がトナー移送路151内にかからないようにする。このように、電磁バルブ102を設けてトナータンク74の内圧がトナー移送路151内にかかってしまうことを防止する。これにより、トナー移送量が多い時でも、トナー移送路151内でのトナー詰まりが起こり難くなり、トナー排出性能低下を抑制できる。また、トナー搬送量が少ない時でも、現像装置14やサブホッパの内圧上昇を防止することができる。
The
また、上述のように、MPU105は、吸引ポンプ72が停止している時に、電磁バルブ102の開き、スクリュウ150の作動をおこなうよう制御する。それ以外のときは、電磁バルブ102の閉め、スクリュウ150を停止するよう制御する。これにより、吸引ポンプ72作動中の内圧上昇時には、トナータンク74とトナー移送路151との間を遮断状態として、トナー移送路151内に上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ72、電磁バルブ102、スクリュウ150の作動を制御することで、効率的にトナータンク内圧上昇による影響を排除することができる。
Further, as described above, the
また、MPU105は、吸引ポンプ72作動中および停止後所定時間の間は電磁バルブ102の閉じ、トナータンク74とトナー移送路151とを遮断状態にするとともに、スクリュウ150を停止するよう制御する。そして、所定時間経過後、トナータンク74の内圧が下がり元の状態に近づいたタイミングで、電磁バルブ102の開き、スクリュウ150の作動をおこなうよう制御しても良い。さらに、フィルタ100交換後初期と、経時とで、吸引ポンプ72停止後、異なる時間で、電磁バルブ102の開き、スクリュウ150の作動をおこなうよう制御しても良い。
Further, the
さらに、図6のように、トナータンク74の内圧を検出する圧力センサ103を設け、検知された内圧に基づく制御をおこなっても良い。
Further, as shown in FIG. 6, a
次に、本発明を、画像形成装置としての複写機に適用した第二の実施形態について説明する。第二の実施形態に係る複写機全体、および、トナー飛散防止装置の構成作動は、第一の実施形態に係る複写機の全体、および、トナー飛散防止装置の構成作動と同じであり、説明を省略する。ここでは、第二の実施形態に係る複写機の特徴部である、トナーリサイクル手段のトナータンク74の内圧によるトナー排出性能低下を抑制する装置について説明する。
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a copying machine as an image forming apparatus will be described. The entire operation of the copying machine and the toner scattering prevention device according to the second embodiment are the same as the overall operation of the copying machine and the toner scattering prevention device according to the first embodiment. Omitted. Here, an apparatus for suppressing a decrease in toner discharge performance due to the internal pressure of the
図8は、第二の実施形態の複写機に採用されるトナー飛散防止装置70とトナーリサイクル手段の概略構成の説明図である。図8では、トナータンク74内のトナー量を検知するトナー量センサ105とを設けている。また、粉体ポンプ170の作動は、複写機本体制御部であるMPU105のトナー排出制御手段(図示せず)により制御される。なお、第一の実施形態と異なり、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを連通状態または遮断状態に切替える電磁バルブは設けられていない。図8のでは、トナー量センサ106によりトナータンク74内のトナー量を検知し、トナー量が所定量以下にならないよう、トナー排出手段としての粉体ポンプ170の作動を制御するものである。すなわち、MPU105はトナー量センサ106によりトナータンク74内のトナー量が一定以上あると判断されたときのみ、粉体ポンプ170を作動させる。これにより、トナータンク74下部のトナー移送チューブ159と連通する排出孔103上部を覆うように一定量のトナーが貯留される。このトナータンク74下部に貯留された一定量のトナーは、トナータンク74の内圧が直接、細いトナー移送チューブ159内にかからないように緩衝する緩衝手段としての機能を果たす。このように、トナータンク74の内圧が直接トナー移送チューブ159内にかかり難くすることにより、トナー移送チューブ159でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出性能低下を抑制できる。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a schematic configuration of the toner
図11は、MPU105により、トナー量センサ106の検出値に基づき制御される吸引ポンプ72、粉体ポンプ170の作動タイミングチャートである。第8図では、トナー量センサ106により、トナータンク74内のトナー量が一定量よりも少ないと検知された場合、粉体ポンプ170によるトナー移送を停止するものである。また、トナー量センサ106により、トナータンク74内のトナー量が一定量よりも多いと検知された場合、粉体ポンプ170を作動させ、トナー移送をおこなう。また、図11の例では、粉体ポンプ170のON/OFF回数を少なくして耐久性を確保するため、トナー量センサ105で、トナー量が一定量よりも多いと検知された所定時間後に粉体ポンプ170を作動している。また、この場合、単位時間あたりにおいて、トナー回収量を粉体ポンプ搬送能力より小さく設定されるものとなる。
FIG. 11 is an operation timing chart of the
なお、上記第一、第二の実施形態では、分離排気手段としてフィルタ100を用いたもので、本発明を説明した。しかし、分離排気手段としてフィルタ100ではなく、トナー分離機能を有するサイクロンを用いる場合にも、トナータンク内圧上昇による不具合が発生する虞がある。分離排気手段としてサイクロンを用いるものでは、吸引エアポンプをサイクロン入口側に接続する正圧型サイクロンと、吸引エアポンプをサイクロン出口側に接続する負圧型サイクロンとがある。正圧型サイクロンの場合は、上述のフィルタと同様にトナー排出経路中でトナー詰まりが発生する虞がある。一方、負圧型サイクロンの場合は、粉体ポンプにより発生する負圧よりトナータンク側の負圧が大きくなりトナー移送ができなくなる虞がある。このように分離排気手段としてサイクロンを用いる場合にも、本発明は適用でき、同様の効果が得られる。
In the first and second embodiments, the present invention has been described using the
以上、第一の本実施形態によれば、現像装置14内の空気を吸引して貯留部としてのトナータンク74に送り込む吸気手段として吸引ポンプ10と、トナータンク74に送り込まれた空気からトナーを分離してトナータンク74内に留めると共にトナーを分離した空気を排気する分離排気手段としてのフィルタ100と、トナータンク74内に留められたトナーをトナー排出経路としてのトナー移送チューブ159を通して排出するトナー排出手段としての粉体ポンプ170を備える。そして、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを連通状態または遮断状態に切替える開閉手段としての電磁バルブ102と、電磁バルブ102と粉体ポンプ170の作動とを制御するトナー排出制御手段を有するMPU105とを設ける。MPU105は、粉体ポンプ170の作動、不作動に応じて、電磁バルブ102によるトナータンク74とトナー移送チューブ159との連通、遮断を切替える。詳しくは、粉体ポンプ170を作動する時に、電磁バルブ102によりトナータンク74とトナー移送チューブ159とを連通状態として、トナー移送チューブ159を通してトナー排出をおこなう。また、粉体ポンプ170を不作動とする時に、電磁バルブ102によりトナータンク74とトナー移送チューブ159とを遮断状態とし、トナー移送チューブ159内にトナータンク74の内圧がかからないようにする。すなわち、粉体ポンプ170の不作動によりトナー移送チューブ159内でトナーが動いていない状態では、トナータンク74の内圧がトナー移送チューブ159内のトナーにかかる虞がない。よって、トナー移送チューブ159でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ170による排出性能低下を抑制できる。
また、MPU105は、吸引ポンプ72が停止している時に、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうよう制御する。それ以外のときは、電磁バルブ102の閉め、粉体ポンプ170を停止するよう制御する。これにより、吸引ポンプ72作動中の内圧上昇時には、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを遮断状態として、トナー移送チューブ159内のトナーに上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ72、電磁バルブ102、粉体ポンプ170の作動を制御することで、吸引ポンプ72作動時は、トナータンク74の上昇した内圧がトナー移送チューブ159内にかかる虞がない。よって、トナー移送チューブ159内でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出手段による排出性能低下を抑制できる。
また、MPU105は、吸引ポンプ72が停止している時に、粉体ポンプ170を作動させるよう、電磁バルブ102を開きトナータンク74とトナー移送チューブ159とを連通状態する。また、吸引ポンプ72が作動しているときは、粉体ポンプ170も不作動とし、電磁バルブ102によりトナータンクとトナー移送チューブ159とを遮断状態として、トナー移送チューブ159内の動いていない状態のトナーに上昇したトナータンク内圧がかからないようにする。このように制御することで、さらにトナー移送チューブ159でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ170による排出性能低下を抑制できる。
また、MPU105は、吸引ポンプ72作動中および停止後所定時間の間は電磁バルブ102の閉じ、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを遮断状態とするともに、粉体ポンプ170を停止するよう制御する。そして、所定時間経過後、トナータンク74の内圧が下がり元の状態に近づいたタイミングで、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうよう制御する。このように、吸引ポンプ72作動中及び停止後所定時間の間の内圧上昇時には、トナータンク74とトナー移送チューブ159とを遮断状態として、トナー移送チューブ159内のトナーに上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ72、電磁バルブ102、粉体ポンプ170の作動を制御することで、さらに効率的にトナータンク74内圧によるトナー排出性能低下を抑制することができる。
また、フィルタ100交換後初期と、経時とで、吸引ポンプ72停止後、異なる時間で、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうよう制御する。ここで、トナータンク74の内圧変化の大きさは、吸引ポンプ72によりトナータンク74に送り込まれる空気の流量と、トナータンク74からフィルタ100を通して排気される空気の流量との差により決まるものであり、フィルタ100の排出効率に大きく影響される。詳しくは、フィルタ100交換後初期ではフィルタ100の排出効率がよいため内圧上昇は小さく、かつ、上昇した内圧は比較的短時間で元の状態に戻る。一方、フィルタ100交換後経時では、フィルタ100にトナーの目詰まりが発生するため、内圧上昇は大きくなり、上昇した内圧は元の状態に戻るのに長い時間を要してしまう。そこで、MPU105で、フィルタ100の使用時間等を算出し、これより上昇した内圧が元に戻るまでの時間を考慮して、吸引ポンプ72停止後、電磁バルブ102の開き、粉体ポンプ170の作動をおこなうまでの時間を決める。このようなタイミングで吸引ポンプ72、電磁バルブ102、粉体ポンプ170の作動を制御することで、さらに効率的にトナータンク74内圧によるトナー排出性能低下を抑制することができる。
また、トナータンク74の内圧を検知する圧力センサ104を設け、圧力センサ104により内圧を検知する。そして、MPU105は、検知された内圧が所定値以下となったことを確認したのち、電磁バルブ102を開き、粉体ポンプ170の作動を開始するよう制御する。このような検知された内圧に基づく制御では、吸引ポンプ72停止後の所定時間に基づく制御と比較し、より確実にトナータンク74の内圧上昇によるトナー排出性能への影響を排除することができる。また、フィルタ交換後初期では粉体ポンプ170の作動を早く開始することができるというメリットもある。また、経時でのフィルタ交換サイクルを延ばすように制御することも可能である。
また、検知された内圧に基づく制御では、内圧が所定値以下となるのに時間がかかりすぎると、次の作像開始のタイミングに影響を及ぼす不具合が発生してしまう。このため、吸引ポンプ72停止後に所定圧力に達するまでの時間が所定値以上となった場合に、フィルタ交換のメッセージを出して即時機械停止、または、所定作動時間後に機械停止という制御を行う。また、検知された内圧に基づく制御として、吸引ポンプ72停止後の所定時間での圧力検出値が所定値以下かどうかで、電磁バルブ102を開き、粉体ポンプ170作動を開始するよう制御するものでもよい。
また、トナー排出手段として、粉体ポンプ170の代わりに、スクリュウ150を用いたものでも、同様の効果が得られる。トナー排出手段としてスクリュウ150を使用した場合では、トナー排出量が多くトナー移送路151の内径に対してトナーが完全に充填されている箇所がある場合は、粉体ポンプ170を用いた場合と同様のトナー詰まりが発生の可能性がある。また、トナー搬送量が少なく、トナー移送路151に空間がある場合は、トナータンク74の内圧により移送先である現像装置14やサブホッパの内圧を上昇させてしまうこともある。そこで、トナータンク74とトナー移送路151とを接続するノズル101に、トナータンク74とトナー移送路151とを連通状態または遮断状態に切替えることが可能な電磁バルブ102を設ける。そして、MPU105で、上述の制御をおこなうことでトナー移送量が多い時でも、トナー移送路151内でのトナー詰まりが起こり難くなり、トナー排出性能低下を抑制できる。また、トナー搬送量が少ない時でも、現像装置14やサブホッパの内圧上昇を防止することができる。
また、第二の本実施形態によれば、現像装置14内の空気を吸引して貯留部としてのトナータンク74に送り込む吸気手段として吸引ポンプ10と、トナータンク74に送り込まれた空気からトナーを捕集してトナータンク74内に留めると共にトナーを捕集した空気を排気する分離排気手段としてのフィルタ100と、トナータンク74内に留められたトナー排出経路としてのトナー移送チューブ159を通してトナーを排出するトナー排出手段としての粉体ポンプ170を備える。そして、トナータンク74の貯留トナー量を検知するトナー量センサ106と、粉体ポンプ170の作動を制御するトナー排出制御手段を有するMPU105を設ける。MPU105は、トナー量センサ106によるトナー量検出値が所定以下の場合には、粉体ポンプ170の作動を停止するよう制御して、トナータンク74内に一定量のトナー貯留量を確保する。トナータンク74に貯留された一定量のトナーが、トナータンク74の内圧が直接トナー移送チューブ159内にかからないように緩衝する緩衝手段としての機能を果たす。このように、トナータンク74の内圧が直接トナー移送チューブ159にかかり難くすることにより、トナー移送チューブ159内でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ170による排出性能低下を抑制できる。
また、トナー排出手段が上記粉体ポンプ170であり、スクリュウのようにトナー排出経路中に搬送手段を配置しないものでは、トナー排出経路としてのトナー移送チューブ159は細くなるため、トナー排出性能低下を抑制するための大きな効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the
Further, the
Further, the
Further, the
In addition, control is performed so that the
Further, a
Also, in the control based on the detected internal pressure, if it takes too much time for the internal pressure to become a predetermined value or less, a problem that affects the timing of the next image formation start occurs. For this reason, when the time until the pressure reaches the predetermined pressure after stopping the
The same effect can be obtained by using a
Further, according to the second embodiment, the
Further, in the case where the toner discharging means is the
10 画像形成部
12 像担持体
14 現像装置
70 トナー飛散防止装置
71 吸気チューブ
72 吸引ポンプ
73 排気チューブ
74 トナータンク
75 吸引ダクト
79 吸込み口
86 吸引ポンプ
91 ポンプ本体
91a 吸気口
91b 排気口
92 吸気弁
93 排気弁
95 ダイヤフラム
96 駆動モータ
97 クランク軸
98 回転板
100 フィルタ
101 ノズル
102 電磁バルブ
103 排出孔
104 圧力センサ
105 MPU
106 トナー量センサ
110 トナーリサイクル手段
159 トナー移送チューブ
161 サブホッパ
170 粉体ポンプ
176 粉体ポンプの駆動装置
DESCRIPTION OF
106
Claims (7)
上記貯留部と上記トナー排出経路との間で両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える開閉手段と、該開閉手段及び上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、上記吸気手段が停止した時のみ、該開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを連通状態とし、該トナー排出手段を作動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。 A developing device that houses the current image, toners separated with fastening and inlet means for feeding the reservoir and sucking the air in the developing device, the the accumulating portion to separate the toner from the air sent to the accumulating portion An image forming apparatus comprising: separation exhaust means for discharging the subsequent air; and toner discharge means for discharging toner retained in the storage portion by the separation exhaust means from the storage portion into the developing device through a toner discharge path. In
And switching means for switching whether to set cut-off state both to the communication state between the reservoir and the toner discharge path, and a toner discharge control means for controlling operation of said opening and closing means and said toner discharging means provided The toner discharge control means controls the operation of making the toner discharge means operate by bringing the reservoir and the toner discharge path into communication with each other only when the intake means is stopped. Image forming apparatus.
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