JP5660439B2 - 粉体搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の粉体搬送装置において、制御手段は、粉体供給制御で、出口部開閉手段により出口部を閉じさせ、吸引口開閉手段により吸引口連結管内を開けさせ、さらに、負圧室開閉手段により負圧室連結管内を開けさせた状態で、気体吸引装置を駆動して負圧室内の気体の吸引させて、粉体収容部から搬送槽に粉体を供給し、その後、前記搬送槽に所定量の前記粉体が供給されたら、前記吸引口開閉手段により前記吸引口連結管内を閉じるとともに、前記気体吸引装置の駆動を停止させ、かつ、前記負圧室開閉手段により前記負圧室連結管内を閉じさせる制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1、又は2に記載の粉体搬送装置において、軸芯回りに回転することで搬送槽内の粉体を入口部から出口部に向かって搬送する搬送部材を、搬送槽内に有した回転搬送手段を備え、制御手段は、粉体排出制御で、前記搬送手段の前記搬送部材を回転させる制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一に記載の粉体搬送装置において、搬送槽に設けられた送風口に連結された送風口連結管を介して、前記搬送槽内に気体を送り込む送風手段と、前記送風口連結管を開閉する送風口開閉手段と、を備え、制御手段は、粉体排出制御で、出口部開閉手段により前記出口部を開け、かつ、前記送風口開閉手段により前記送風口連結管を開けさせた状態にした後、前記送風手段により前記搬送槽に気体を送り込ませ、粉体供給制御で、前記出口部開閉手段により前記出口部を閉じ、負圧室開閉手段により負圧室連結管内を閉じ、かつ、前記送風口開閉手段により前記送風口連結管を閉めさせた状態で、吸引口開閉手段により吸引口連結管内を開けさせる制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の粉体搬送装置において、気体吸引装置はダイヤフラム式ポンプの吸入側であり、送風手段は前記ダイヤフラム式ポンプと同一のもので、その排出側であることを特徴とするものである。
また、請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の粉体搬送装置において、気体吸引装置はベーン式ポンプの吸入側であり、送風手段は前記ベーン式ポンプと同一のもので、その排出側であることを特徴とするものである。
また、請求項7に記載の画像形成装置の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、を少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像装置にトナーを供給する手段として、請求項1乃至6のいずれか一に記載の粉体搬送装置を備えていることを特徴とするものである。
本発明は、搬送槽内の気体を吸引して、この搬送槽内に粉体収容部から粉体を吸引している。すなわち、搬送槽内に粉体を吸引するために、搬送槽内に負圧を発生させている。さらに、搬送槽内に負圧を発生させるための気体吸引装置を搬送槽の外部に設けている。したがって、気体吸引装置から発生する熱が粉体に伝わることを防止できるとともに、負圧により搬送槽内に粉体を吸引するので、粉体をすり潰すことなく、搬送槽内に吸引することができる。よって、粉体に与える熱ストレスを最小限にしながらも、粉体を搬送することができる。
さらに、負圧発生制御と粉体排出制御とを同時に開始するので、従来の負圧発生制御と粉体排出制御とを個別に行う構成に比べ、粉体搬送に係る一連の動作時間を短縮できる。また、吸引口連結管内を閉じさせた状態で、負圧室のに負圧を発生させるので、粉体を吸引することなく、負圧室内の気体のみ吸引するので、短時間で負圧室内の負圧を高くすることもできる。また、粉体供給制御では、出口部開閉手段により出口部を閉じさせた状態で、吸引口連結管内を開て、負圧室の負圧を用いて搬送槽内を負圧にするので、短時間で搬送槽内の負圧を高くすることができる。したがって、短時間で搬送槽内に多くの粉体を吸引することができ、搬送槽内に粉体を吸引する時間、及びその準備時間を短縮することで、現像装置等への単位時間当たりの供給量を多くすることができる。
このように、本発明は、従来から公知な発明、例えば特許文献1と同様に、粉体に与える熱ストレスを最小限にしながらも粉体を搬送でき、かつ、短時間で搬送槽内の負圧を高くすることができる。加えて、負圧発生制御と粉体排出制御とを同時に開始するので、負圧室内の負圧の発生、搬送槽内への粉体吸引、搬送槽内の粉体排出という粉体搬送装置の一連の動作時間を短縮できる。したがって、従来から公知な発明に比べ、一連の動作時間を短縮することで、新たな部品を追加したり、製造コストを高くしたりすることがなく、現像装置等への単位時間あたりの供給量を、より増加させることもできる。
本実施の形態の画像形成装置に備える粉体搬送装置35の一例である、実施例1について図3を用いて説明する。本実施例の粉体搬送装置35は、図3に示すように、粉体収容部としてのトナー容器40と、搬送槽41と、気体吸引装置としての吸引ポンプ43と、負圧室82とを備えている。また、配管部44と、吸引口連結管45と、負圧室連結管100と、排出管46と、出口部開閉装置47と、吸引口開閉装置93と、負圧室開閉装置96とを備えている。さらに、各装置等を制御する制御装置48も備えている。
トナー供給制御では、制御装置48は、トナー容器40から搬送槽41に供給されたトナー36を、搬送槽41の出口部50から排出させる場合に、次のような制御を行なう。制御装置48は、出口部開閉装置47により排出管46内を開けさせる。この開けさせた排出管46を介して、搬送槽41の出口部50からトナー36を現像装置13の収容槽17へと排出(供給)する。そして、トナー容器40から搬送槽41に供給された搬送槽41内のトナー36が、出口部50から全て排出さるか、現像装置13内のトナー濃度が所定の濃度に達したら、出口部開閉装置47により排出管46内を閉じさせて、負圧発生制御に移行する。
負圧発生制御では、制御装置48は、負圧室82内を予め定めた負圧状態にする場合に、次のような制御を行なう。制御装置48は、吸引口開閉装置93により吸引口連結管45内を閉じさせ、かつ、負圧室開閉装置96により負圧室連結管100内を開けさせた状態で、吸引ポンプ43を駆動させる。そして、吸引ポンプ43を駆動させることで、負圧室82内の空気を吸引して、負圧室82内に負圧を発生させる。そして、負圧室82内の負圧状態が予め定めた負圧状態、例えば負圧室82内の圧力が−20〜−60kPaになったら、吸引ポンプ43の駆動を停止させ、負圧室開閉装置96により負圧室連結管100内も閉じさせて、トナー供給制御に移行する。ただし、負圧発生制御が完了した後、移行するトナー供給制御が、後述するトナー供給制御の別例のような動作制御である場合には、この限りではない。これは、後述するトナー供給制御の別例では、トナー排出制御により出口部開閉装置47により排出管46内を閉じられた状態で、吸引口連結管45内と負圧室連結管100内を開き、かつ、吸引ポンプ43を駆動させるためである。このため、トナー排出制御により排出管46内を閉じられた状態あれば、負圧室82内を予め定めた負圧状態になった時点で、吸引口連結管45内を閉じず、吸引ポンプ43を駆動したまま、トナー供給制御(別例)に移行する方が好ましい。また、負圧室82内の負圧状態が予め定めた負圧状態になったか否かの判断は、負圧室82内の圧を計測しての判断でも、予め実験等により所定の圧力になる時間を求めておき、この求めた時間を経過したか否かの判断でも良い。
トナー供給制御では、制御装置48は、トナー容器40から搬送槽41にトナー36を供給させる際に、次のような制御を行なう。制御装置48は、出口部開閉装置47により排出管46内を閉じさせた状態で、吸引口開閉装置93により吸引口連結管45内を開けさせる。そして、搬送槽41内に所定量のトナー36が供給されたら、吸引口開閉装置93により吸引口連結管45内を閉じさせる制御を行う。ここで、搬送槽41内に所定量のトナー36が供給されたか否かの判断は、トナー量を検知しての判断でも、予め実験等で定めた時間を経過したか否かでの判断でも良い。また、負圧室82内の、吸引口連結管45内を開た後の圧力を計測し、吸引口連結管45内を開く前に計測した圧力との差が、予め実験等で定めた圧力差よりも上昇したか否かでも良い。
そして、搬送槽41内に所定量のトナー36が供給され、トナー供給制御が完了した後、現像装置13へトナー36を補給する必要が生じ、トナー排出制御に移行するまで待機を要する場合がある。この待機時には、吸引ポンプ43の駆動が停止させられているとともに、吸引口連結管45内、負圧室連結管100内、及び排出管46内は閉じられた状態が維持されている。
次に、本実施の形態の画像形成装置に備える粉体搬送装置35の一例である、実施例2について図7を用いて説明する。本実施例の粉体搬送装置35は、実施例1の構成に加え、軸芯回りに回転することで搬送槽41内のトナー36を入口部49から出口部50に向かって搬送する搬送部材である搬送スクリュ42を、搬送槽41内に有した回転搬送手段を備えている。そして、他の構成は同一であるので、実施例1と同一な構成、作用・効果についての説明は適宜省略して説明する。
トナー供給制御では、制御装置48は、トナー容器40から搬送槽41に供給されたトナー36を、搬送槽41の出口部50から排出させる際に、次のような制御を行なう。制御装置48は、出口部開閉装置47により排出管46内を開けさせた状態で、回転搬送手段のスクリュ駆動装置115を回転駆動させる。スクリュ駆動装置115を回転駆動させることで、搬送スクリュ42が回転し、搬送槽41内のトナー36を入口部49から出口部50に向かって搬送される。この回転搬送手段により、入口部49から出口部50に向かって搬送されたトナー36は、出口部50から排出管46を介して、搬送槽41の出口部50からトナー36を現像装置13の収容槽17へと全て排出(供給)される。そして、トナー容器40から搬送槽41に供給された搬送槽41内のトナー36が、出口部50から全て排出さるたら、出口部開閉装置47により排出管46内を閉じさせる。
また、実施例1の負圧発生制御の別例で上述したように、トナー排出制御を開始すると同時に、負圧発生制御も開始する場合も同様も同様な制御が適用できる。具体的には、出口部開閉装置47により排出管46内を開かせるとともに、吸引口開閉装置93により吸引口連結管45内を閉じさせ、かつ、負圧室開閉装置96により負圧室連結管100内を開けさせる。この状態で、吸引ポンプ43を駆動させ、かつ、回転搬送手段のスクリュ駆動装置115を回転駆動させる。スクリュ駆動装置115を回転駆動させることで、搬送スクリュ42が回転し、搬送槽41内のトナー36を入口部49から出口部50に向かって搬送される。
次に、本実施の形態の画像形成装置に備える粉体搬送装置35の一例である、、実施例3について図8を用いて説明する。本実施例の粉体搬送装置35は、実施例1又は2の構成に加え、搬送槽41に空気を送り込む送風手段を備えている。そして、他の構成は同一であるので、実施例1又は2と同一な構成、作用・効果についての説明は適宜省略して説明する。また、実施例1又は2のいずれにも適用可能であるが、以下の説明では、実施例2のトナー排出制御と負圧発生制御を同時に開始する制御を行う構成に適用した場合について説明する。
トナー排出制御、及び負圧発生制御では、制御装置48は、上述したように、トナー排出制御の開始と同時に負圧発生制御も開始する制御を行う。具体的には、出口部開閉装置47により排出管46内を開かせるとともに、吸引口開閉装置93により吸引口連結管45内を閉じさせ、かつ、負圧室開閉装置96により負圧室連結管100内を開けさせる。この状態で、吸引ポンプ43を駆動させてポンプ吸引口63から負圧室82内の空気を吸引し、かつ、スクリュ駆動装置115を回転駆動させて搬送スクリュ42によりトナー36を入口部49から出口部50に向かって搬送する。さらに、負圧室82内の空気を吸引し、かつ、トナー36を入口部49から出口部50に向かって搬送すると同時に、送風口開閉装置により送風口連結管107を開けさせてポンプ排出口102から吐出する空気を搬送槽41内に送り込む。
次に、本実施の形態の画像形成装置に備える粉体搬送装置35の一例である、実施例4について図を用いて説明する。本実施例と、実施例1乃至3の粉体搬送装置では、用いる吸引ポンプの形式のみが異なっている。具体的には吸引ポンプ43が、本実施例では、ベーン式ポンプであるのに対し、実施例1乃至3では、ダイヤフラム式ポンプである点のみが異なる。そして、他の構成は、それぞれ同一の構成が適用できるので、実施例1乃至3と同一な構成、作用効果についての説明は適宜省略して説明する。ここで、図9は、本実施例に係るベーン式ポンプの構成を示す説明図である。
さらに、トナー容器40から搬送槽41内に吸引されたトナー36を、搬送槽41の出口部50から排出する際に、同時に、負圧室82内に負圧を発生させる。トナー36の出口部50から排出と同時に、負圧室82内に負圧を発生させるので、従来のトナー36の搬出と負圧室82内の負圧の発生とを同時に行わない構成に比べ、トナー36の搬送に係る一連の動作時間を短縮できる。また、負圧室82内を予め定めた負圧状態にする際に、吸引口連結管45内を閉じさせた状態で、負圧室82内に負圧を発生させるので、トナー36を吸引することなく、負圧室82内の空気のみ吸引でき、短時間で負圧室82内の負圧を高くすることもできる。また、出口部開閉装置47により排出管46内を閉じさせた状態で、吸引口連結管45内を開て、負圧室82の負圧を用いて搬送槽41内を負圧にするので、短時間で搬送槽41内の負圧を高くすることができる。したがって、短時間で搬送槽41内に多くのトナー36を吸引することができ、搬送槽41内にトナー36を吸引する時間、及びその準備時間を短縮することで、現像装置13等への単位時間当たりの供給量を多くすることができる。このように、負圧室82内の負圧を高くできるとともに、負圧室82内の負圧の発生、搬送槽41内へのトナー36の吸引、搬送槽41内のトナー36の排出という粉体搬送装置35の一連の動作時間を短縮できる。そして、負圧室82内の負圧を高くし、かつ、一連の動作時間を短縮することで、新たな部品を追加したり、製造コストを高くしたりすることなく、現像装置13への単位時間あたりのトナー36の供給量を増加させることもできる。
よって、印刷速度が高い画像形成装置に適用可能な、トナーに与える熱ストレスが少なく、製造コストが安い粉体搬送装置を提供することができる。
また、本実施の形態に係る粉体搬送装置35では、粉体収容部から搬送槽に粉体を供給させる際に、搬送槽41内を負圧を発生させる搬送槽41と負圧室82との圧力差に、吸引ポンプ43による気体吸引力も加えることができる。吸引ポンプ43による気体吸引力も加えることで、搬送槽41と負圧室82との圧力差のみにより搬送槽41内に負圧を発生させる場合に比べ、搬送槽41内の負圧低下による吸引量低下を低減でき、より多くのトナー36を吸引することができる。このように、一連の動作で供給するトナー36の供給量を増やすことで、新たな部品を追加したり、製造コストを高くしたりすることなく、現像装置13への単位時間あたりのトナー36の供給量を増加させることもできる。
また、本実施の形態に係る粉体搬送装置35では、トナー容器40から搬送槽41内に吸引されたトナー36を、搬送槽41の出口部50から排出する際に、搬送槽41内に設けた搬送スクリュ42を回転させる。搬送スクリュ42を回転させることで、搬送槽41内のトナー36を入口部49から出口部50に搬送するので、常に一定の搬送量でトナー36が出口部50に搬送される。常に一定の搬送量でトナー36が出口部50に搬送されることで、出口部50でのトナー36の詰まりがなくなり、トナー36の排出速度が安定化し、搬送槽41内のトナー36を排出するのに要する時間を短縮することができる。よって、現像装置13への単位時間あたりのトナー36の供給量を増加させることが出来る。
また、本実施の形態に係る粉体搬送装置35では、トナー容器40から搬送槽41内に吸引されたトナー36を、搬送槽41の出口部50から排出する際に、吸引ポンプ43を駆動により搬送槽41内に空気を送り込む。搬送槽41内に空気を送り込むことで、搬送槽41内に圧力を加え、トナー36を出口部50から排出する速度を上げることで、搬送槽41内のトナー36を排出に要する時間を短縮できる。よって、現像装置13への単位時間あたりのトナー36の供給量を増加させることができる。
また、本実施の形態に係る粉体搬送装置35では、吸引ポンプ43として、ダイヤフラム式ポンプを用いているので、製造コストを低くすることが出来る。
また、本実施の形態に係る粉体搬送装置35では、吸引ポンプ43として、ベーン式ポンプを用いているので、製造コストを低くすることが出来る。
また、本実施の形態に係る画像形成装置では、上述したように構成された粉体搬送装置35を備えることで、上述したように構成された粉体搬送装置35と同様な作用・効果を奏することができる。
2 帯電装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 プロセスカートリッジ
8 転写紙
13 現像装置
15 搬送ベルト
16 露光装置
17 収容槽
18 攪拌スクリュ
20 給紙トレイ
24 定着装置
30 現像剤
35 粉体搬送装置
36 トナー
37 供給孔
40 トナー容器
41 搬送槽
42 搬送スクリュ
43 吸引ポンプ
44 配管部
45 吸引口連結管
46 排出管
47 出口部開閉装置
48 制御装置
49 入口部
50 出口部
51 吸引口
58 シリンダ本体
59 ピストン
60 ポンプ駆動装置
63 ポンプ吸引口
71 開閉駆動源
82 負圧室
93 吸引口開閉装置
95 開閉駆動源
96 負圧室開閉装置
98 開閉駆動源
100 負圧室連結管
101 吸入口側弁
102 ポンプ排出口
103 排出側弁
107 送風口連結管
108 搬送槽送風口
109 送風口開閉装置
110 開閉装置駆動源
111 ダイヤフラム
112 ポンプ容器
113 ベーン
114 羽根車
115 スクリュ駆動装置
Claims (7)
- 粉体を収容した粉体収容部と、
前記粉体収容部から前記粉体が供給される入口部と、前記粉体を外部に排出するための出口部と、内部の気体を吸引するための吸引口とが設けられた搬送槽と、
前記吸引口に連結された吸引口連結管を介して、前記搬送槽に接続された負圧室と、
前記吸引口連結管内を開閉自在な吸引口開閉手段と、
前記負圧室に設けられた負圧室吸引口に連結された負圧室連結管を介して、前記負圧室に接続された気体吸引装置と、
前記負圧室連結管内を開閉自在な負圧室開閉手段と、
前記出口部を開閉する出口部開閉手段と、
を備える粉体搬送装置において、
前記吸引口開閉手段により前記吸引口連結管内を閉じさせ、かつ、前記負圧室開閉手段により前記負圧室連結管内を開けさせた状態で、前記気体吸引装置を駆動して前記負圧室内の気体の吸引させ、その後、前記負圧室内が予め定めた負圧状態になったら、前記気体吸引装置の駆動を停止させるとともに、前記負圧室開閉手段により前記負圧室連結管内を閉じさせる負圧発生制御と、
前記出口部開閉手段により前記出口部を閉じさせた状態で、前記吸引口開閉手段により前記吸引口連結管内を開けさせて、前記粉体収容部から前記搬送槽に前記粉体を供給し、その後、前記搬送槽に所定量の粉体が供給されたら、前記吸引口開閉手段により前記吸引口連結管内を閉じさせる粉体供給制御と、
前記出口部開閉手段により前記出口部を開けさせて、前記搬送槽に供給された粉体を前記出口部から排出する粉体排出制御と、
を行う制御手段を備え、
前記制御手段は、前記負圧発生制御と前記粉体排出制御とを同時に開始することを特徴とする粉体搬送装置。 - 請求項1に記載の粉体搬送装置において、
制御手段は、
粉体供給制御で、出口部開閉手段により出口部を閉じさせ、吸引口開閉手段により吸引口連結管内を開けさせ、さらに、負圧室開閉手段により負圧室連結管内を開けさせた状態で、気体吸引装置を駆動して負圧室内の気体の吸引させて、粉体収容部から搬送槽に粉体を供給し、その後、前記搬送槽に所定量の前記粉体が供給されたら、前記吸引口開閉手段により前記吸引口連結管内を閉じるとともに、前記気体吸引装置の駆動を停止させ、かつ、前記負圧室開閉手段により前記負圧室連結管内を閉じさせる制御を行うことを特徴とする粉体搬送装置。 - 請求項1、又は2に記載の粉体搬送装置において、
軸芯回りに回転することで搬送槽内の粉体を入口部から出口部に向かって搬送する搬送部材を、搬送槽内に有した回転搬送手段を備え、
制御手段は、
粉体排出制御で、前記搬送手段の前記搬送部材を回転させる制御を行うことを特徴とする粉体搬送装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一に記載の粉体搬送装置において、
搬送槽に設けられた送風口に連結された送風口連結管を介して、前記搬送槽内に気体を送り込む送風手段と、
前記送風口連結管を開閉する送風口開閉手段と、
を備え、
制御手段は、
粉体排出制御で、出口部開閉手段により前記出口部を開け、かつ、前記送風口開閉手段により前記送風口連結管を開けさせた状態にした後、前記送風手段により前記搬送槽に気体を送り込ませ、
粉体供給制御で、前記出口部開閉手段により前記出口部を閉じ、負圧室開閉手段により負圧室連結管内を閉じ、かつ、前記送風口開閉手段により前記送風口連結管を閉めさせた状態で、吸引口開閉手段により吸引口連結管内を開けさせる制御を行うことを特徴とする粉体搬送装置。 - 請求項4に記載の粉体搬送装置において、
気体吸引装置はダイヤフラム式ポンプの吸入側であり、送風手段は前記ダイヤフラム式ポンプと同一のもので、その排出側であることを特徴とする粉体搬送装置。 - 請求項4に記載の粉体搬送装置において、
気体吸引装置はベーン式ポンプの吸入側であり、送風手段は前記ベーン式ポンプと同一のもので、その排出側であることを特徴とする粉体搬送装置。 - 静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、
を少なくとも備えた画像形成装置において、
前記現像装置にトナーを供給する手段として、請求項1乃至6のいずれか一に記載の粉体搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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