JP6413643B2 - Powder supply device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、粉体容器に収容されたトナー等の粉体を現像装置、サブホッパ等の被補給体に向けて補給する粉体補給装置と、それを備えた画像形成装置と、に関するものである。 The present invention relates to a powder replenishing device that replenishes powder such as toner contained in a powder container toward a replenishment body such as a developing device and a sub hopper, and an image forming apparatus including the same. .
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置において、トナーカートリッジ(粉体容器)に収容されたトナー(粉体)を現像装置(被補給体)に向けて補給するトナー補給装置(粉体補給装置)を設置したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a complex machine thereof, toner (powder) stored in a toner cartridge (powder container) is directed toward a developing device (supplier). A device in which a toner replenishing device (powder replenishing device) for replenishing is installed is known (for example, see Patent Document 1).
詳しくは、特許文献1において、トナーカートリッジ(粉体容器)には、外周面から内周面に向けて突出する螺旋状の突起が形成された略筒状の容器本体や、容器本体に連通する貯留部が形成されたキャップ部が設けられている。そして、駆動モータによって容器本体が回転駆動されることで、螺旋状の突起によって容器本体内のトナー(粉体)が排出口に向けて搬送されて、排出口からトナーが排出される。そして、容器本体から排出されたトナーは、貯留部において連通路(落下経路部)を落下して貯留されて、その下方に位置する吐出口(落下経路部に対して略直交する方向に延在する搬送管の吸引口が接続されている。)から粉体ポンプによる吸引によって吸引されて、搬送管を介して現像装置(被補給体)に向けて搬送されて補給されることになる。 Specifically, in Patent Document 1, the toner cartridge (powder container) communicates with a substantially cylindrical container main body in which a spiral protrusion protruding from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface is formed, or the container main body. A cap part in which a storage part is formed is provided. Then, the container body is rotationally driven by the drive motor, whereby the toner (powder) in the container body is conveyed toward the discharge port by the spiral protrusion, and the toner is discharged from the discharge port. Then, the toner discharged from the container main body falls and is stored in the storage portion through the communication path (falling path portion), and extends in a direction substantially perpendicular to the ejection port (lowering path portion) located below the toner passage. The suction port of the transporting pipe is connected to the developing device (supplied body) through the transporting pipe and is replenished through the transporting pipe.
従来のトナー補給装置(粉体補給装置)は、異なる種類のトナーが収容されたトナー容器(粉体容器)を設置して、その前までとは異なる種類のトナーを現像装置に向けて補給するように変更する場合に、その前までとは単位時間当りのトナー補給量に差異が生じてしまって、現像装置に補給されるトナー補給量が不足してしまったり過剰になってしまったりしてしまうことがあった。
特に、このような不具合は、紛体ポンプを用いてトナー補給をおこなう場合には、紛体ポンプによるトナー搬送力がトナー(粉体)の特性に大きく左右されるため、無視できないものになっていた。
A conventional toner replenishing device (powder replenishing device) installs a toner container (powder container) containing different types of toner, and replenishes a different type of toner toward the developing device. In this case, the toner replenishment amount per unit time is different from the previous one, and the toner replenishment amount replenished to the developing device becomes insufficient or excessive. There was a case.
In particular, in the case where toner supply is performed using a powder pump, such a problem cannot be ignored because the toner conveying force by the powder pump is greatly influenced by the characteristics of the toner (powder).
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、異なる種類の粉体を被補給体に向けて補給するように変更する場合などであっても、被補給体に向けて補給する粉体の補給量に過不足が生じることなく、粉体の補給量が最適化される、粉体補給装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when changing to replenish different types of powders toward the replenished body, the present invention is directed toward the replenished body. It is an object of the present invention to provide a powder replenishing device and an image forming apparatus in which the replenishing amount of powder is optimized without causing excess or deficiency in the replenishing amount of powder to be replenished.
この発明の請求項1記載の発明にかかる粉体補給装置は、容器本体に収容された粉体を被補給体に向けて補給する粉体補給装置であって、前記容器本体から排出された粉体が落下して貯留される貯留部と、前記貯留部の吐出口に接続される吸引口が形成された搬送管と、前記貯留部に貯留された粉体を前記搬送管を介して吸引して前記搬送管を搬送させる粉体ポンプと、前記粉体ポンプを稼働するとともに、稼働時における回転数を可変できるモータと、前記容器本体に収容された粉体の種類を識別する識別手段と、を備え、前記識別手段によって識別された粉体の種類に応じて前記粉体ポンプを稼働する前記モータの回転数が可変されるものである。 A powder replenishing device according to claim 1 of the present invention is a powder replenishing device for replenishing powder contained in a container main body toward an object to be replenished, wherein the powder discharged from the container main body A storage part where the body falls and is stored, a transport pipe formed with a suction port connected to the discharge port of the storage part, and the powder stored in the storage part are sucked through the transport pipe. A powder pump for transporting the transport pipe, a motor capable of operating the powder pump, and a variable number of revolutions during operation, an identification means for identifying the type of powder contained in the container body, The number of rotations of the motor that operates the powder pump is varied according to the type of powder identified by the identification means.
本発明によれば、異なる種類の粉体を被補給体に向けて補給するように変更する場合などであっても、被補給体に向けて補給する粉体の補給量に過不足が生じることなく、粉体の補給量が最適化される、粉体補給装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, there is an excess or deficiency in the replenishment amount of the powder replenished toward the replenished body even when changing to replenish different types of powder toward the replenished body. In addition, it is possible to provide a powder replenishing apparatus and an image forming apparatus in which the replenishment amount of powder is optimized.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1〜図7にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1〜図3にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はそのトナー補給装置(粉体補給装置)を示す構成図であり、図3は作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にある設置部31(トナー容器受台)には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4色の略筒状のトナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体容器)が着脱可能に載置されている。また、各トナー容器32Y、32M、32C、32Kの下方には、それぞれ、トナー補給装置の貯留部81Y、81M、81C、81Kが配設されている。
また、設置部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a printer as an image forming apparatus, FIG. 2 is a block diagram showing the toner supply device (powder supply device), and FIG. 3 is an enlarged view showing an image forming unit.
As shown in FIG. 1, a substantially cylindrical toner container of four colors corresponding to each color (yellow, magenta, cyan, black) is provided in an installation section 31 (toner container receiving table) above the image forming apparatus
An
図3を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
Referring to FIG. 3, an
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
The other three
図2を参照して、像担持体としての感光体ドラム1Yは、不図示のモータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
Referring to FIG. 2, a
Thereafter, the surface of the
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the surface of the
その後、感光体1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surface of the
Finally, the surface of the
Thus, a series of image forming processes performed on the
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
The image forming process described above is performed in the other
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the
ここで、中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K 、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14、中間転写クリーニング部10等で構成される。中間転写ベルト8は、3つのローラ12〜14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Here, the
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
The four primary
The
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、被転写材Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
Thereafter, the
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the
Thus, a series of transfer processes performed on the
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された被転写材Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の被転写材Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
Here, the transfer material P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from a
Specifically, a plurality of transfer materials P such as transfer paper are stored in the
レジストローラ対28(タイミングローラ対)に搬送された被転写材Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、被転写材Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材P上に、所望のカラー画像が転写される。
The transfer material P transported to the registration roller pair 28 (timing roller pair) temporarily stops at the position of the roller nip of the
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材P上に定着される。
その後、被転写材Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写材Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the transfer material P on which the color image has been transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing
Thereafter, the transfer material P is discharged out of the apparatus through the rollers of the
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.
次に、図2にて、粉体補給装置としてのトナー補給装置90の構成・動作について、簡単に説明する。
トナー補給装置90(粉体補給装置)は、設置部31に設置されたトナー容器32Y(粉体容器)内のトナー(粉体)をサブホッパ70を介して現像装置5Yに導くためのものであって、トナー補給経路(トナー搬送経路)を形成している。
なお、図2は、理解を容易にするために、トナー容器32Y、トナー補給装置90、現像装置5Yの配置方向などを変えて図示している(後述の図8も同様である。)。実際には、図2において、トナー容器32Yとトナー補給装置90の一部との長手方向が紙面垂直方向になるように配設されている(図1を参照できる。)。また、搬送管95、96の向きや配置も簡略化して図示している。
Next, the configuration and operation of the
The toner replenishing device 90 (powder replenishing device) is for guiding the toner (powder) in the
In FIG. 2, for ease of understanding, the arrangement directions of the
装置本体100の設置部31に設置された各トナー容器32Y、32M、32C、32K内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置を経て適宜に各現像装置内に補給される。4つのトナー補給装置は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
詳しくは、トナー容器32Yが装置本体100の設置部31にセットされると、トナー容器32Yのボトル・ギア37Yが装置本体100の駆動ギア110に噛合するとともに、キャップ受部91のキャップ開閉チャック92によってトナー容器32Yから栓部材35Y(トナー排出口Cを塞ぐためのキャップである。)が取り外される。これにより、トナー容器32Yのトナー排出口Cが開放されて、トナー容器32Y内に収容されたトナーの排出が可能になる。
The toner in each of the
Specifically, when the
一方、トナー補給装置90において、開放されたトナー排出口Cに隣接するように貯留部81が設けられていて、貯留部81の下方には落下経路部82が設けられている。そして、トナー容器32Y(容器本体33Y)のトナー排出口Cから排出されたトナーは、落下経路部82を落下して貯留部81に貯留されることになる。
また、貯留部81(落下経路部82)の底部には吐出口83が設けられていて、この吐出口83がノズル98の吸引口99に連通するように、貯留部81とノズル98(搬送管95)とが接続されている(図7をも参照できる。)。ノズル98は、搬送管95の一部として機能するものであり、樹脂材料等で形成されていて、搬送管95(チューブ)の一端に接続されている。搬送管95(ノズル98を除く部分である。)は、親トナー性の低いフレキシブルなゴム材料からなり、その他端が紛体ポンプ60(ダイヤフラムポンプ)に接続されている。粉体ポンプ60は、被補給体としてのサブホッパ70、搬送管96(チューブ)を介して現像装置5Yに接続されている。
このように構成されたトナー補給装置90において、駆動ギア110が駆動されるとトナー容器32Yの容器本体33Yが回転駆動されて、トナー容器32Yのトナー排出口Cからトナーが排出される。トナー容器32Y(容器本体33Y)から排出されたトナーは、落下経路部82を落下して貯留部81に貯留される。貯留部81に貯留されたトナーは、粉体ポンプ60が稼働することで、吸引口99から吸引されて搬送管95を介して粉体ポンプ60から被補給体としてのサブホッパ70に向けて搬送される。そして、サブホッパ70に搬送されたトナーは、搬送管96を介して現像装置5Y内に補給される。すなわち、トナー容器32Y内のトナーは、図2中の破線矢印方向に搬送されることになる。
On the other hand, in the
In addition, a
In the
なお、本実施の形態1において用いられる粉体ポンプ60は、最大流量が5L/分程度で、1回の吸引・排出量が50cc程度に設定されたものである。
また、本実施の形態1では、粉体ポンプ60としてダイヤフラムポンプを用いているため、粉体ポンプとしてモーノポンプ(例えば、特許文献1を参照できる。)を用いる場合に比べて、トナーに与えるストレスを小さくすることができる。
The
In the first embodiment, since a diaphragm pump is used as the
次に、図3にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Yと、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
Next, the configuration and operation of the developing device in the image forming unit will be described in more detail with reference to FIG.
The developing
このように構成された現像装置5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図3の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
ここで、現像装置5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Y(粉体容器)に収容されているトナー(粉体)が、トナー補給装置90を介して現像剤収容部54Y内に補給される。
The developing
The sleeve of the developing
Here, the developer in the developing
その後、現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、2つの現像剤収容部53Y、54Yを循環する(図3の紙面垂直方向の長手方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、図3中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
Thereafter, the toner replenished in the developer accommodating portion 54Y is circulated through the two
The developer carried on the developing
次に、図4にて、粉体ポンプ60及びサブホッパ70について詳述する。
図4を参照して、本実施の形態1における粉体ポンプ60は、ダイヤフラムポンプ(容積式ポンプ)であって、ダイヤフラム61(ゴム部材)、ケース62、モータ67(駆動手段)、回転板68、逆止弁63、64、シール部材65、66(弾性部材)、等で構成されている。このように構成された粉体ポンプ60は、比較的小型かつ低コストのものである。
Next, the
Referring to FIG. 4,
ここで、ケース62とダイヤフラム61とでポンプ本体を形成する。
ケース62は、剛性を有する樹脂材料又は金属材料からなり、ポンプ本体の主部(ハウジング)として機能する。ケース62(ポンプ本体)には、内部に向けて現像剤を空気とともに流入するための流入口Aと、内部から現像剤を空気とともに流出するための流出口Bと、が形成されている。
ダイヤフラム61は、親トナー性が低く弾性を有するゴム材料で形成されていて、椀状に形成された部分の内部が容積可変部Wとして機能して、その外周部に起立するようにアーム部61a(その穴部に回転板68の偏心軸68aが嵌合している。)が形成されている。ダイヤフラム61はケース62に対して隙間が生じないように接合されていて、ダイヤフラム61の容積可変部Wと、ケース62の内部と、がポンプ本体の内部において1つの閉空間として形成されている。そして、ポンプ本体61、62は、後述する回転板68(偏心軸68a)の回転にともなうダイヤフラム61の伸縮動作によって、内部の容積を増減させて正圧と負圧とを交互に発生させることになる。
Here, the
The
回転板68は、モータ67のモータ軸に設置されていて、その面上においてモータ軸(回転中心)から偏心した位置に起立するように偏心軸68aが設けられている。回転軸68の偏心軸68aは、ダイヤフラム61におけるアーム部61aの先端部に形成された穴部に挿入(嵌合)されている。
このような構成により、制御部150に制御されてモータ67が駆動されることで、回転板68(偏心軸68a)が回転して、それにともないダイヤフラム61が容積可変部Wの容積を周期的に増減するように伸縮することになる。そして、このようなダイヤフラム61の伸縮動作にともない、ポンプ本体61、62の内部に正圧と負圧とが交互に発生されることになる。
なお、本実施の形態1におけるモータ67を、稼働時における回転数を可変できる回転数可変型のモータとすることもできる。その場合、モータ67の回転数を可変することで、上述したダイヤフラム61の伸縮動作のスピードが可変されて、ポンプ力(トナー搬送力)の調整をおこなうことができることになる。
The rotating
With such a configuration, when the
Note that the
ここで、ポンプ本体(ケース62)の流入口Aには、流入側逆止弁63が設置されている。この流入側逆止弁63は、ポンプ本体61、62の内部に負圧が発生したときに流入口Aを開放して、ポンプ本体61、62の内部に正圧が発生したときに流入口Aを閉鎖するものである。流入側逆止弁63は、ポンプ本体61、62の内側(内部)から流入口Aに対向するように配設されている。粉体ポンプ60における流入口Aの側には、搬送管95を介して貯留部81が接続されている。
他方、ポンプ本体(ケース62)の流出口Bには、流出側逆止弁64が設置されている。この流出側逆止弁64は、ポンプ本体61、62の内部に負圧が発生したときに流出口Bを閉鎖して、ポンプ本体61、62の内部に正圧が発生したときに流出口Bを開放するものである。流出側逆止弁64は、ポンプ本体61、62の外側から流出口Bに対向するように配設されている。粉体ポンプ60における流出口Bの側には、被補給体としてのサブホッパ70が接続されている。
このような構成・動作により、先に図2を用いて説明したように、粉体ポンプ60が稼働することで、貯留部81内に貯留されたトナーが吸引口99から吸引されて搬送管95を搬送された後に、サブホッパ70内にトナーが搬送されることになる。
Here, an
On the other hand, an
With this configuration and operation, as described above with reference to FIG. 2, the
詳しくは、サブホッパ70の圧電センサ76(粉体検知手段)がサブホッパ70内におけるトナー量の不足を検知すると、粉体ポンプ60(モータ67)を駆動して、貯留部81からサブホッパ70(被補給体)へのトナー補給をおこなう。粉体検知手段としての圧電センサ76は、公知のものであって、その検知面が、サブホッパ70の内部において底部から所定の高さに位置するように配設されている。そして、圧電センサ76(粉体検知手段)によってサブホッパ70に収容されたトナーが所定の高さに達していない状態が検知されると、粉体ポンプ60(モータ67)が所定のオン時間だけ稼働されることになる。
さらに具体的に、圧電センサ76(粉体検知手段)によってサブホッパ70に収容されたトナーが所定の高さに達していない状態が検知されると、圧電センサ76によってトナーが所定の高さに達している状態が検知されるまで、粉体ポンプ60(モータ67)を所定のオン時間だけ稼働して所定のオフ時間だけ稼働停止するサイクル(間欠駆動)が繰り返される。なお、本実施の形態1では、精度の高いトナー残量検知をおこなうために、圧電センサ76による検知タイミングが、粉体ポンプ60(モータ67)の稼働がおこなわれていないとき(オフ時間)になるように設定している。
Specifically, when the piezoelectric sensor 76 (powder detection means) of the
More specifically, when the piezoelectric sensor 76 (powder detection means) detects that the toner contained in the
図4を参照して、被補給体としてのサブホッパ70には、2つの搬送スクリュ71、72、粉体検知手段としての圧電センサ76、補給モータ(不図示である。)、等が設置されている。また、サブホッパ70の第1搬送経路(第1搬送スクリュ71が設置された搬送経路である。)の上流側の上方には、粉体ポンプ60の流出口Bに連通する補給口が形成されている。サブホッパ70の第2搬送経路(第2搬送スクリュ72が設置された搬送経路である。)の下流側の下方には排出口74が形成されていて、この排出口74が搬送管96(チューブ)を介して現像装置5Yに接続されている。また、サブホッパ70の第2搬送経路の上方には、粉体ポンプ60からトナーとともに送入された空気を排出するための排気口75が設けられている。なお、第2の搬送管96は、先に説明した第1の搬送管95と同様に、親トナー性が低く弾性を有するフレキシブルなゴム材料で形成されている。
Referring to FIG. 4, two
ここで、サブホッパ70において、第1搬送経路の下流側と第2搬送経路の上流側とは長手方向(図3及び図5の紙面垂直方向である。)の一端側で連通しているが、その連通部分を除いて第1搬送経路と第2搬送経路とは壁部で隔絶されている。
そして、サブホッパ70内に補給されたトナーは、補給モータによって回転駆動される搬送スクリュ71、72によって、サブホッパ70内の第1搬送経路、第2搬送経路の順に搬送されて、その後にサブホッパ70から搬送管96を介して現像装置5Y内に補給される。詳しくは、現像装置5Yの濃度検知センサ56Yが現像剤収容部54Yにおけるトナー濃度の不足を検知すると、サブホッパ70の搬送スクリュ71、72を回転駆動して、サブホッパ70から現像装置5Yへのトナー補給をおこなう。
このように、本実施の形態1では、トナー容器32Yからのトナーの搬送経路をフレキシブルな搬送管95、96(チューブ)で形成しているために、トナー容器32Yの設置部31を現像装置5Yから離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。
Here, in the
The toner replenished in the
As described above, in the first embodiment, since the toner conveyance path from the
次に、図5、図6等を用いて、粉体容器としてのトナー容器と、トナー補給装置90のキャップ受部91と、について説明する。
先に図1等で説明したように、粉体容器としてのトナー容器は、粉体補給装置としてのトナー補給装置90に設置されて、サブホッパ70を介して現像装置に向けて粉体としてのトナーを供給するためのものである。設置部31(トナー容器受台)には、4色の粉体容器としてのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが、着脱可能に設置されている。トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換される。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32K内に収容された各色のトナーは、それぞれ、トナー補給装置(粉体補給装置)によって、各作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置に適宜補給される。
なお、図5、図6は、イエロー用のトナー容器32Yが設置部31(トナー補給装置90)に設置された状態を示す図であるが、他の3色のトナー容器32M、32C、32Kも、収容されたトナーの色が異なる以外は、イエロートナーを収容したトナー容器32Yとほぼ同様の構成となっている。以下、他の3色のトナー容器32M、32C、32Kやトナー補給装置の説明を適宜に省略して、イエロートナーを収容したトナー容器32Yやトナー補給装置のみの説明をおこなうことにする。
Next, the toner container as the powder container and the
As described above with reference to FIG. 1 and the like, the toner container as the powder container is installed in the
5 and 6 are views showing a state in which the
図5、図6を参照して、粉体容器としてのトナー容器32Yは、主として、容器本体33Yと、そのトナー排出口Cに着脱可能に設けられた栓部材35Y(キャップ)と、で構成される。
容器本体33Yの頭部には、容器本体33Yと一体的に回転するボトル・ギア37Yと、トナー排出口Cと、が設けられている(図2、図7をも参照できる。)。ボトル・ギア37Yは、装置本体100の駆動ギア110(図2を参照できる。)と噛合して容器本体33Yを所定方向に回転駆動するためのものである。また、トナー排出口Cは、容器本体33Y内に収容されたトナー(粉体)を落下経路部82(貯留部81)に向けて排出するためのものである。
容器本体33Yには、外周面から内周面にかけて、螺旋状の突起33aが設けられている。この螺旋状の突起33aは、容器本体33Yを回転駆動してトナー排出口Cからトナーを排出するためのものである。
なお、このように構成された容器本体33Yは、ボトル・ギア37Yとともにブロー成形にて製造することができる。
また、上述したように、本実施の形態1において、容器本体33Yは、貯留部81とは別体で形成されてトナー容器32Y(粉体容器)を構成するものである。この点、後述する実施の形態2のものとは異なる。
5 and 6, a
A
The
The
Further, as described above, in the first embodiment, the container
また、図2を参照して、栓部材35Yには、容器本体33Y(トナー容器32Y)に収容されたトナーに関する情報が記憶された記憶手段としてのRFID38Yが設置されている。このRFID38Y(記憶手段)に記憶された情報は、トナーの種類を特定するものであって、トナーの色、比重(密度)、流動性などの情報である。
そして、トナー容器32Yが設置部31に設置されたときに、キャップ受部91に設置された識別手段としての読取装置93によって、RFID38Yに記憶された情報が読み取られて、その情報が装置本体の制御部150に送られることになる。
Referring to FIG. 2, the plug member 35 </ b> Y is provided with an RFID 38 </ b> Y as a storage unit that stores information related to the toner stored in the container main body 33 </ b> Y (toner container 32 </ b> Y). The information stored in the
When the
一方、図2、図5、図6を参照して、トナー補給装置90のキャップ受部91は、設置部31(トナー補給装置90)に設置された状態のトナー容器32Yの頭部を覆うように設けられている。
キャップ受部91には、トナー容器32Yの着脱動作に連動して栓部材35Yの開閉動作をおこなうキャップ開閉チャック92や、キャップ開閉チャック92を駆動する開閉駆動部(不図示である。)や、落下経路部82が形成された貯留部81や、容器本体33Y(トナー容器32Y)に収容されたトナーの種類を識別する識別手段としての読取装置93、等が設けられている。そして、設置部31上に載置されたトナー容器32Yがキャップ受部91に向けて図2の白矢印方向にスライド移動されて、栓部材35Yがキャップ開閉チャック92の位置に達すると、さらにトナー容器32Yをスライド移動させて押し込む動作に連動して、キャップ開閉チャック92が栓部材35Yを挟んだ状態でトナー排出口Cから栓部材35Yを離脱させるように開閉駆動部が稼働する。これにより、トナー容器32Yのトナー排出口Cが開放された状態になって、トナー排出口Cからのトナー排出が可能になる。また、このようなトナー容器32Yの装着動作に連動して、ロック機構が稼働してトナー容器32Yが設置部31から取り外されないようにロックされる。なお、設置部31(トナー容器受台)に対してトナー容器32Yが離脱されるときには、上述した装着時の動作と逆の動作がおこなわれることになる。
On the other hand, referring to FIGS. 2, 5, and 6, the
The
さらに、キャップ受部91に栓部材35Yがセットされると、読取装置93(識別手段)によって、RFID38Yに記憶されたトナーの種類に関する情報が読み取られて、その情報が制御部150に送られる。
そして、読取装置93(識別手段)によって識別されたトナーの種類に応じて粉体ポンプ60の動作条件が可変される。詳しくは、読取装置93によって識別されたトナーの種類(交換されたトナー容器32Yに収容されたトナーの種類)が、その前に設置されていた交換前のトナー容器32Yに収容されたものと同じである場合には、従前の粉体ポンプ60の動作条件がそのまま用いられる(動作条件の変更はおこなわない)。これに対して、読取装置93によって識別されたトナーの種類(交換されたトナー容器32Yに収容されたトナーの種類)が、その前に設置されていた交換前のトナー容器32Yに収容されたものと異なる場合には、従前の粉体ポンプ60の動作条件が最適化されるように制御部150による制御によって変更される。ここで、このような制御の対象となる粉体ポンプ60の動作条件とは、粉体ポンプ60(モータ67)のオン時間、オフ時間、回転数のうち少なくとも1つである。
Further, when the
The operating condition of the
詳しくは、本実施の形態では、読取装置93(識別手段)によって識別されたトナー(粉体)の種類に応じて粉体ポンプ60のオン時間が可変されるように制御している。
具体的に、読取装置93(識別手段)によって識別されたトナーの種類が比重の大きいもの(例えば、比重の大きな顔料を用いている白色トナーである。)である場合に、比重の小さいもの(例えば、透明トナー、無色トナー、無彩色トナー、ノーピグメントトナーなどのクリアトナーである。)である場合に比べて、粉体ポンプ60のオン時間が長くなるように制御している。比重(密度)の大きなトナーを粉体ポンプ60を用いて搬送する場合、比重の小さなものを搬送する場合に比べて、トナー搬送性が低下してしまうため、同じオン時間だけ粉体ポンプ60を稼働しても、サブホッパ70に補給されるトナー補給量が少なくなってしまう。これに対して、本実施の形態では、トナーの比重に応じて粉体ポンプ60のオン時間を調整しているため、種類の異なるトナーを粉体ポンプ60を用いて搬送する場合であっても、サブホッパ70に補給されるトナー補給量に過不足が生じる不具合を確実に軽減することができる。
Specifically, in the present embodiment, control is performed such that the on-time of the
Specifically, when the type of toner identified by the reading device 93 (identification means) is a toner having a large specific gravity (for example, white toner using a pigment having a large specific gravity), the toner having a small specific gravity ( For example, clear toner such as transparent toner, colorless toner, achromatic toner, and no-pigment toner) is controlled so that the on-time of the
また、本実施の形態では、読取装置93によって識別されたトナー(粉体)の種類に応じて粉体ポンプ60のオフ時間が可変されるように制御している。
具体的に、読取装置93によって識別されたトナーの種類が流動性の高いもの(例えば、シリカなどの添加剤の含有量が高いトナーである。)である場合に、流動性の低いものである場合に比べて、粉体ポンプ60のオフ時間が長くなるように制御している。流動性の高いトナーは、流動性の低いものに比べて、サブホッパ70において補給直後に浮遊したトナーが静置した状態(浮遊がおさまった状態)になるまでの時間が長くかかるため、主としてオフ時間に圧電センサ76によってトナー高さが検知されるときに誤検知が生じやすくなってしまう。これに対して、本実施の形態では、トナーの流動性に応じて粉体ポンプ60のオフ時間を調整しているため、種類の異なるトナーを粉体ポンプ60を用いて搬送する場合であっても、サブホッパ70において圧電センサ76で検知されるトナー高さ(トナー残量)が精度よく検知されて、サブホッパ70に補給されるトナー補給量に過不足が生じる不具合を確実に軽減することができる。
Further, in the present embodiment, control is performed so that the off time of the
Specifically, when the type of toner identified by the
また、本実施の形態において、先に説明したように、粉体ポンプ60を稼働するモータ67を、稼働時における回転数を可変できる回転数可変型のモータとすることもできる。
その場合、本実施の形態において、読取装置93(識別手段)によって識別されたトナー(粉体)の種類に応じてモータ67の回転数を可変するように制御することができる。
具体的に、読取装置93によって識別されたトナーの種類が比重の大きいものである場合に、比重の小さいものである場合に比べて、モータ67の回転数が大きくなるように制御することになる。比重の大きなトナーを粉体ポンプ60を用いて搬送する場合、比重の小さなものを搬送する場合に比べて、トナー搬送性が低下してしまうため、同じ回転数(トナー搬送力)でモータ67を駆動しても、サブホッパ70に補給されるトナー補給量が少なくなってしまう。これに対して、本実施の形態では、トナーの比重に応じてモータ67の回転数(トナー搬送力)を調整しているため、種類の異なるトナーを粉体ポンプ60を用いて搬送する場合であっても、サブホッパ70に補給されるトナー補給量に過不足が生じる不具合を確実に軽減することができる。
In the present embodiment, as described above, the
In this case, in the present embodiment, it is possible to control the
Specifically, when the type of toner identified by the
また、そのように回転数可変型のモータ67を用いた場合において、読取装置93によって識別されたトナー(粉体)の種類に応じてモータ67の回転数を可変するように制御することもできる。
具体的に、読取装置93によって識別されたトナーの種類が流動性の高いものである場合に、流動性の低いものである場合に比べて、モータ67の回転数が小さくように制御することになる。流動性の高いトナーは、流動性の低いものに比べて、サブホッパ70において補給直後に浮遊したトナーが静置した状態(浮遊がおさまった状態)になるまでの時間が長くかかるため、主としてオフ時間に圧電センサ76によってトナー高さが検知されるときに誤検知が生じやすくなってしまう。これに対して、本実施の形態では、トナーの流動性に応じてモータ67の回転数(トナー搬送力)を調整してサブホッパ70に勢いよくトナーが流入されないようにしているため、種類の異なるトナーを粉体ポンプ60を用いて搬送する場合であっても、サブホッパ70において圧電センサ76で検知されるトナー高さ(トナー残量)が精度よく検知されて、サブホッパ70に補給されるトナー補給量に過不足が生じる不具合を確実に軽減することができる。
Further, in the case where the rotation
Specifically, when the type of toner identified by the
以下、図7等を用いて、補足的に、トナー補給装置90(粉体補給装置)において異なる種類のトナーを用いるための、トナー補給装置90の構成・動作について説明する。
トナー補給装置90には、先に図2等を用いて説明したように、落下経路部82を有する貯留部81、粉体ポンプ60(ダイヤフラムポンプ)、等が設けられている。落下経路部82は、トナー容器32Yから排出されたトナーを自重落下させるための経路であって、中空の略円柱状又は略角柱状に形成されていて、その下部に落下方向に向けて断面積が漸減する部分(略すり鉢状に形成された部分であって、図7(A)にて破線で囲んだ部分である。)が形成されている。このように落下経路部82の一部に断面積が漸減する部分を設けることで、貯留部81に貯留されたトナーを、落下経路部82の底部に形成された吐出口83に向けて効率的に集めることができる。
なお、図示は省略するが貯留部81の内部には、貯留されたトナーが所定の高さに達していることを検知するトナー検知センサや、貯留されたトナーを撹拌する撹拌部材が設置されている。粉体ポンプ60は、搬送管95を介して貯留部81の吐出口83に接続されていて、貯留部81に貯留されたトナーを吸引して搬送管95を搬送させる。また、上述したトナー検知センサによって、その位置にトナーがないことが検知されると、容器本体33Yが回転駆動されて容器本体33Yから貯留部81にトナーが補給されることになる。
このように、本実施の形態1では、トナー容器32Yから排出されたトナーを粉体ポンプ60によって直接的に吸引するのではなくて、トナー容器32Yから排出されて貯留部81にある程度貯留されたトナーのうち、必要な量だけ粉体ポンプ60で吸引するように構成しているため、粉体ポンプ60で吸引するトナー量に不足が生じてしまう不具合を確実に軽減することができる。
Hereinafter, the configuration and operation of the
As described above with reference to FIG. 2 and the like, the
Although not shown, a toner detection sensor that detects that the stored toner has reached a predetermined height and a stirring member that stirs the stored toner are installed inside the
As described above, in the first embodiment, the toner discharged from the
ここで、本実施の形態1におけるトナー補給装置90は、貯留部81が搬送管95(ノズル98)に対して着脱可能に構成されている。詳しくは、通常時には、図7(A)に示すように、貯留部81が搬送管95(ノズル98)に装着された状態で、上述したようなトナー補給動作がおこなわれることになる。これに対して、トナー補給装置90において搬送するトナーを異なる色のトナーに変更する場合において、搬送管95(ノズル98を含む)の清掃をおこなうとき(清掃モード時である。)には、図7(B)に示すように、貯留部81が搬送管95(ノズル98)から離脱されることになる。
Here, the
なお、トナー補給装置90において搬送するトナーを異なる色のトナーに変更する場合は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応した4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kや現像装置に収容されたトナーに対して、異なる色のトナーを用いて画像形成プロセスをおこないたいとユーザーが希望する場合であって、例えば、ブラック用のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成することがほとんどなくて、カラー画像により適した特殊ブラック用のトナーが収容されたトナー容器や現像装置を従前のブラック用のトナー容器32Kや現像装置と交換して設置する場合などである。
When the toner to be conveyed is changed to a different color toner in the
そして、このようにトナー補給装置90において搬送するトナーを異なる色のトナーに変更する場合には、変更後の異なる色のトナーと従前のトナーとが混色して画像品質の低下が生じないように、搬送管95(ノズル98)等の搬送経路の清掃をおこなう必要がある。しかし、搬送管95(ノズル98)の最上流部となる吸引口99の近傍(図7(A)においてノズル98の左端部である。)では、粉体ポンプ60の吸引によって充分に吸引・搬送されずにトナーが残留(滞留)してしまうことが多い。これは、(1)ノズル98の最上流部(左端部)には粉体ポンプ60の吸引力によって吸引口99からノズル98内部に生じる吸引気流が作用しにくいこと、(2)粉体ポンプ60が駆動停止している間はノズル98内の吸引口99の近傍のトナーに貯留部81に貯留されたトナーによる圧力がかかって凝集した状態になりやすいこと、があり、特に、本実施の形態1では落下経路部82に対してノズル98(搬送管95)が略直交するように形成されていて、落下経路部82から搬送管95に向けて略直角に曲がるトナー搬送経路になっているため、このような不具合が生じやすくなっている。
When the toner to be conveyed in the
なお、上述したように、本実施の形態1における貯留部81は、トナーが吐出口83に向かって落下する落下経路部82がノズル98(搬送管95)に対して略直交するように接続されている。これにより、トナー補給装置90における貯留部81の近傍の部分における高さ方向の大きさを比較的小さく設定することができるとともに、トナー容器32Yの着脱方向に合わせて貯留部81も着脱されることになり、吸引口99が上方に開口するように形成された搬送管95(ノズル98)に対する貯留部81の着脱性を向上させることができる。
As described above, the
そして、図7(B)に示すように、貯留部81が搬送管95(ノズル98)に対して離脱された状態で粉体ポンプ60を動作させて搬送管95(ノズル98)の内部に残留するトナーを除去する「清掃モード」が実行されることになる。具体的に、サービスマンや製造工場の工員等の作業者は、トナー容器32Yや貯留部81を取り外す作業をおこなった後に、画像形成装置本体100の操作パネル(不図示である。)から特殊コードを入力して、粉体ポンプ60を強制的に稼働する「清掃モード」を実行することになる。
なお、このような「清掃モード」は、上述したようにトナー補給装置90において搬送するトナーを異なる色のトナーに変更する場合のほか、単純にトナー補給装置90における搬送管95(ノズル98)のメンテナンスをおこなう場合(例えば、吸引口99の近傍で滞留する凝集トナーの範囲が広がって搬送管95におけるトナー搬送性が低下している場合である。)などにも用いることができる。
Then, as shown in FIG. 7B, the
In this “cleaning mode”, the toner to be conveyed in the
ここで、本実施の形態1では、図7を参照して、貯留部81が搬送管95(ノズル98)に対して離脱された状態(図7(B)の状態である。)のときの吸引口99の開口面積X2を、貯留部81が搬送管95(ノズル98)に対して装着された状態(図7(A)の状態である。)のときの吸引口99の開口面積X1よりも小さく、ゼロよりも大きくする開口面積可変手段としてのシャッタ部材87が設けられている(0<X2<X1である)。
詳しくは、開口面積可変手段としてのシャッタ部材87は、貯留部81が搬送管95(ノズル98)に対して離脱された状態のときに、吸引口99において搬送管95の下流側に位置する部分(図7の右側の部分である。)が閉口されて、上流側に位置する部分(図7の左側の部分である。)が開口されたままになるように形成されている。
Here, in this Embodiment 1, with reference to FIG. 7, the
Specifically, the
具体的に、シャッタ部材87(開口面積可変手段)は、搬送管95に対する貯留部81の着脱動作に連動して吸引口99を覆う面積を増減するように、図7の黒矢印方向に移動することになる。
通常時には、図7(A)を参照して、貯留部81がトナー補給装置90にセットされた状態をセット検知センサ115(フォトセンサ)が検知して、その検知結果に基いて不図示の移動機構のモータが制御されて、シャッタ部材87が吸引口99を全開する位置まで移動する。なお、理解を容易にするために図7への図示は省略しているが、ノズル98の吸引口99と貯留部81の吐出口83との周囲にはシール部材が設置されていて、シャッタ部材87が吸引口99を開口率100%で開放した状態で、ノズル98と貯留部81との間の気密性が保たれている。
これに対して、清掃モード時には、図7(B)を参照して、貯留部81がトナー補給装置90から取り外された状態をセット検知センサ115が検知して、その検知結果に基いて移動機構のモータが制御されて、シャッタ部材87が吸引口99を半開きする位置まで移動する。なお、本実施の形態1では、清掃モード時における吸引口99開口率を5〜20%程度に設定している。また、シャッタ部材87とノズル98との間にはシール材(不図示である。)が設置されていて、双方の部材87、98の間の気密性が保たれている。
Specifically, the shutter member 87 (opening area varying means) moves in the direction of the black arrow in FIG. 7 so as to increase or decrease the area covering the
In a normal state, referring to FIG. 7A, the set detection sensor 115 (photo sensor) detects a state in which the
On the other hand, in the cleaning mode, referring to FIG. 7B, the
このように構成することで、通常時においては、大きく開放された吸引口99を介して貯留部81に貯留されたトナーが搬送管95を介して現像装置5Yに向けて搬送されることになる。また、清掃モード時においては、小さく開放された吸引口99から流速が速められた状態で空気が吸引されることになるため、ノズル98(搬送管95)の最上流部となる吸引口99の近傍に残留(滞留)していたトナーが、気流にのって搬送され清掃されることになる。したがって、ノズル98を含めた搬送管95の内部に残留するトナーはほぼ完全に除去された状態になって、その後に異なる色のトナーが用いられる場合の混色などの問題が生じるのを防止することができる。
With this configuration, in a normal state, the toner stored in the
なお、本実施の形態1では、シャッタ部材87がモータに接続された移動機構によって移動するように制御した。
これに対して、貯留部81がノズル98に装着されているときには、圧縮スプリング(付勢部材)によって図7(A)の左方に付勢されているシャッタ部材87が圧縮スプリングの付勢力に抗するように貯留部81に押動されて吸引口99を全開して、貯留部81がノズル98から離脱されているときには、圧縮スプリングの付勢力によってシャッタ部材87がストッパ部材で規制される図7(B)の位置まで付勢されて吸引口99を半開するように構成することもできる。
In the first embodiment, the
On the other hand, when the
また、本実施の形態において、シャッタ部材87(開口面積可変手段)は、図7(B)に示すように貯留部81が搬送管95に対して離脱された状態のときに、吸引口99から空気が吸引される角度(ノズル98に入り込む角度)が搬送管95における搬送方向に対して鈍角になるように形成されている。具体的に、シャッタ部材87の端面(図7の左側端面である。)は、鉛直方向に対して上方から下方に向けて右方に傾斜するように形成されている。
これにより、吸引口99から吸引された空気は、略水平方向に延在する搬送経路に沿うように吸引されることになるため、ノズル98内部の左端部で乱気流が生じにくくなって、その位置に残留するトナーがスムーズに気流にのって清掃されることになる。
Further, in the present embodiment, the shutter member 87 (opening area varying means) is provided from the
As a result, the air sucked from the
なお、先に説明した読取装置93(識別手段)によるRFID38Y(記憶手段)に記憶されたトナー種類に関する情報の読み取りは、設置部31において同種のトナー容器32Yが交換されるたびにおこなう必要はなく、上述したトナーの入れ替え作業がおこなわれたとき(異なる種類のトナー容器が設置されたとき)にのみ、おこなうようにすることもできる。例えば、上述した「清掃モード」が実行されたことを制御条件として、トナー容器32Yの交換時に、読取装置93(識別手段)によるRFID38Y(記憶手段)に記憶されたトナー種類に関する情報の読み取りをおこなうことができる。これにより、全体的な制御がさらに簡略化されることになる。
It is not necessary to read the information on the toner type stored in the
以上説明したように、本実施の形態1におけるトナー補給装置90(粉体補給装置)は、トナー容器32Yの容器本体33Yに収容されたトナー(粉体)の種類を識別する読取装置93(識別手段)を設けて、読取装置93によって識別されたトナーの種類に応じて粉体ポンプ60の動作条件を可変している。これにより、異なる種類のトナーをサブホッパ70(被補給体)に向けて補給するように変更するような場合などであっても、サブホッパ70に向けて補給するトナーの補給量に過不足が生じることなく、トナーの補給量を最適化することができる。
As described above, the toner replenishing device 90 (powder replenishing device) according to the first embodiment is a reading device 93 (identification) that identifies the type of toner (powder) contained in the
実施の形態2.
図8〜図11にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図8は、実施の形態2におけるトナー補給装置90を示す全体構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。図9は、トナー容器32Yを示す斜視図である。図10は、トナー補給装置90にトナー容器32Yが設置された状態を示す断面図である。図11は、トナー補給装置90においてトナー容器32Yが離脱された状態の搬送管95を示す図である。
本実施の形態2におけるトナー補給装置90は、着脱可能に設置されるトナー容器32Yに貯留部81(キャップ部34Y)が一体的に形成されている点が、トナー容器32Yに対して貯留部81が別体に形成されている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 8 is an overall configuration diagram illustrating the
The
本実施の形態2におけるトナー補給装置90(粉体補給装置)も、前記実施の形態1のものと同様に、ノズル98を有する搬送管95、粉体ポンプ60、シャッタ部材87(開口面積可変手段)、識別手段としての読取装置93、等が設けられている。そして、本実施の形態2におけるトナー補給装置90も、トナー容器32Y(粉体容器)に収容されたトナー(粉体)を、サブホッパ70を介して現像装置5Yに向けて補給する。
The toner replenishing device 90 (powder replenishing device) according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment in that the conveying
ここで、本実施の形態2における容器本体33Yは、貯留部81と一体的に形成されて貯留部81とともにトナー容器32Y(粉体容器)を構成している。
詳しくは、図8〜図10を参照して、本実施の形態2において、トナー容器32Yは、図8の矢印方向に回転駆動される略円筒状の容器本体33Yと、貯留部81として機能するキャップ部34Y(ボトルキャップ)と、で構成されている。
容器本体33Yには、前記実施の形態1のものと同様に、螺旋状の突起33aやトナー排出口Cやボトル・ギア37Yが設けられている。
キャップ部34Yは、容器本体33Yが相対的に回転できるように容器本体33Yに接続されていて、トナー補給装置90に非回転で保持(装着)される。また、キャップ部34Yの内部には、落下経路部82を有する貯留部81が形成されていて、その貯留部81が容器本体33Yのトナー排出口Cに連通するように形成されている。さらに、キャップ部34Yには、トナーの種類に関する情報が記憶された記憶手段としてのRFID38Yが設置されている。
Here, the container
Specifically, referring to FIGS. 8 to 10, in the second embodiment, toner container 32 </ b> Y functions as a substantially cylindrical container body 33 </ b> Y that is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. The
Similar to the first embodiment, the
The
そして、トナー容器32Yを図8の白矢印方向にスライド移動させてトナー補給装置90(画像形成装置本体100)に装着すると、圧縮スプリング88(図11を参照できる。)によって図8、図10の左方に付勢されているシャッタ部材87が圧縮スプリング88の付勢力に抗するようにトナー容器32Y(キャップ部34Y)に押動されて吸引口99を全開することになる(図8、図10の状態である。)。
これにより、トナー容器32Yの容器本体33Yに収容されたトナーは、容器本体33Yの回転によってトナー排出口Cから排出されて、キャップ部34Y(貯留部81)において落下経路部82を落下して貯留されることになる。そして、粉体ポンプ60が稼働することにより、キャップ部34Y(貯留部81)に貯留されたトナーが、吸引口99(吐出口83)を介して搬送管95を搬送されて、現像装置5Yに向けて補給されることになる。
そして、前記実施の形態1のものと同様に、トナー容器32Yが設置部31に設置されたときに、トナー補給装置90に設置された識別手段としての読取装置93によって、RFID38Yに記憶された情報が読み取られて、その情報が装置本体の制御部150に送られることになる。そして、トナー種類に応じて粉体ポンプ60の動作条件が可変されることになる。
When the
As a result, the toner stored in the container
As in the first embodiment, when the
一方、清掃モード時において、トナー容器32Yを図8の左方にスライド移動させてトナー補給装置90(画像形成装置本体100)から離脱させると、それに連動してキャップ部34Y(貯留部81)がノズル98から離脱されて、圧縮スプリング88の付勢力によってシャッタ部材87がストッパ部材(不図示である。)で規制される図11の位置まで付勢されて、吸引口99を開口率5〜20%程度の小さな開口面積で半開きすることになる(図11の状態である。)。
そして、図11の状態で粉体ポンプ60が稼働されて、搬送管95(ノズル98)の内部が、吸引口99の位置で流速の速められた空気によって清掃されることになる。
On the other hand, in the cleaning mode, when the
Then, the
なお、本実施の形態2では、トナー容器32Yがトナー補給装置90に装着されたときに、ノズル98に形成した突起部98aと、キャップ部32Yに形成した穴部(不図示である。)と、を嵌合させて、双方の部材32Y、98の嵌合性を高めている。
また、本実施の形態2では、シャッタ部材87の端面(図11の左側端面である。)は、上方から下方に鉛直方向に沿うように形成されているが、ノズル98内部の最上流部(左端部)はR状(曲面状)に形成されているため、吸引口99から吸引された空気が略水平方向に延在する搬送経路に沿うように吸引されて、その位置に残留するトナーがスムーズに気流にのって清掃されることになる。
In the second embodiment, when the
In the second embodiment, the end surface of the shutter member 87 (the left end surface in FIG. 11) is formed so as to be along the vertical direction from the upper side to the lower side. Since the left end portion is formed in an R shape (curved surface), the air sucked from the
以上説明したように、本実施の形態2におけるトナー補給装置90(粉体補給装置)も、前記実施の形態1のものと同様に、トナー容器32Yの容器本体33Yに収容されたトナー(粉体)の種類を識別する読取装置93(識別手段)を設けて、読取装置93によって識別されたトナーの種類に応じて粉体ポンプ60の動作条件を可変している。これにより、異なる種類のトナーをサブホッパ70(被補給体)に向けて補給するように変更するような場合などであっても、サブホッパ70に向けて補給するトナーの補給量に過不足が生じることなく、トナーの補給量を最適化することができる。
As described above, the toner replenishing device 90 (powder replenishing device) in the second embodiment is also the same as the toner in the first embodiment (toner (powder) contained in the
なお、前記各実施の形態では、駆動モータによってトナー容器32Yの容器本体33Yを回転駆動するように構成された装置に対して本発明を適用した。これに対して、容器本体33Yがキャップ部34Yとともに非回転で設置部31に保持されるように構成されて、容器本体33Yのトナー排出口Cに向けてトナーを搬送する搬送部材(例えば、軸部状に搬送コイルや複数の搬送羽根が設置されて、容器本体から独立したギアによって所定方向に回転する搬送部材である。)が設置されて、容器本体33Yの内部に収容したトナーがトナー排出口Cに向けて搬送されるように構成されたトナー容器32Yに対して、駆動モータによってトナー容器32Yの搬送部材を回転駆動するように構成された装置に対して本発明を適用することもできる。
詳しくは、図12に示すように、トナー容器32Yは、主として、容器本体33Yと、ギア49Yと、キャップ部34Yと、で構成される。容器本体33Yの頭部にはトナー排出口Cが設けられていて、そのトナー排出口Cの外周部にはギア49Yが回転可能に設置されている。ギア49Yは、装置本体100の駆動ギア110と噛合してコイル46Yを回転中心軸を中心に回転駆動するためのものである。また、トナー排出口Cは、容器本体33Y内に収容されたトナーをキャップ部34Y内のスペースに向けて排出するためのものである。ギア49Yには回転軸45Yが一体的に設けられていて、回転軸45Yには螺旋状のコイル46Y(搬送部材)が連結されている。回転軸45Yの一端は、キャップ部34Yの軸受部34Yaに支持されている。コイル46Yは、容器本体33Y内部のトナー排出口Cから底部にかけて延設されている。そして、ギア49Yが容器本体33Yの周りを回転することで、回転軸45Y及びコイル46Yも回転駆動される。これにより、容器本体33Yに収容されたトナーは、コイル46Yのトナー搬送力によってトナー排出口C側に搬送されることになる。なお、ギア49Yは、容器本体33Yとキャップ部34Yとに挟まれるように、トナー排出口Cの外周部に挿設されている。ギア49Yの両端面のうち、一端面側には容器本体33Yとの間にゴム部材97Yが設けられていて、他端面側にはキャップ部34Yとの間にシール材48Yが設けられている。このような構成によって、トナー容器32Y全体としてのシール性が担保されている。すなわち、ギア49Y、容器本体33Y、キャップ部34Yのそれぞれの間からトナーが漏出する不具合が抑止される。
そして、このようなトナー容器32Yには、内部に収容されたトナー種類に関する情報が記憶されたRFID38Yが設置され、トナー補給装置90にはRFID38Yの情報を読み取る読取装置93(識別手段)が設けられている。そして、上述した前記各実施の形態のものと同様に、トナー種類に応じて粉体ポンプ60の動作条件が可変されることになる。
また、このようなトナー容器32Yが設置されるトナー補給装置90には、上述した前記各実施の形態のものと同様に、トナー容器32Yから排出されたトナーが落下して貯留される貯留部81が搬送管95に対して着脱可能に設置されていて、搬送管95には貯留部81の着脱動作に連動して吸引口99の開口面積を増減するシャッタ部材87(開口面積可変手段)が設置されている。
このように構成されたトナー補給装置90であっても、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to an apparatus configured to rotationally drive the container
Specifically, as shown in FIG. 12, the
The
Further, in the
Even with the
なお、前記各実施の形態では、粉体容器としてトナー容器32Yを用いたが、粉体容器としてトナー以外の粉体やトナーを含む粉体が収容された粉体容器に対しても本発明を適用することもできる。特に、前記各実施の形態では、トナー容器32Y、32M、32C、32K内にトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を現像装置5に適宜に供給する画像形成装置に対してはトナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体容器)内に2成分現像剤を収容することもできる。
そのような場合、粉体容器の内部に収容された粉体(2成分現像剤)の比重は、キャリアの含有率に大きく左右されることになるため、先に説明した粉体ポンプ60のオン時間の可変制御は、識別手段によって識別された粉体がキャリア含有率の高い2成分現像剤である場合に、キャリア含有率の低い2成分現像剤である場合に比べて、粉体ポンプ60のオン時間を長くするように制御することになる。また、識別手段によって識別された粉体が2成分現像剤である場合に、1成分現像剤(トナーのみで構成される現像剤である。)である場合に比べて、粉体ポンプ60のオン時間を長くするように制御することになる。
そして、そのような場合であっても、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
In each of the embodiments, the
In such a case, since the specific gravity of the powder (two-component developer) accommodated in the powder container greatly depends on the carrier content, the
Even in such a case, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the above embodiments.
また、前記各実施の形態では、粉体ポンプ60としてダイヤフラムポンプを用いたが、粉体ポンプ60としてその他のポンプ(例えば、モーノポンプ、ベローズポンプ等である。)を用いることもできる。
また、前記各実施の形態では、4つ(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の略筒状のトナー容器32Y、32M、32C、32K(粉体容器)が着脱可能に載置される画像形成装置100(トナー補給装置90)に対して本発明を適用したが、トナー容器の形態は筒状のものに限定されることなく、また3つ以下又は5つ以上のトナー容器が着脱可能に載置される画像形成装置(トナー補給装置)に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、トナー容器32YにRFID38Y(記憶手段)を設置して、RFID38Yに記憶した情報をトナー補給装置90に読取装置93によって読み取ることで、トナー容器32Yに収容されたトナー種類を識別するように構成した。しかし、トナー種類を識別する方法はこれに限定されることなく、例えば、トナー容器にトナー種類ごとに異なる形状の突起を設けて、その突起形状の違いをトナー補給装置に設置されたフォトセンサで検出することで、トナー容器に収容されたトナー種類を識別するようにすることもできる。
そして、それらのような場合であっても、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, a diaphragm pump is used as the
In each of the above embodiments, four (yellow, magenta, cyan, black) substantially
In each of the above embodiments, the toner contained in the
Even in such a case, substantially the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
また、前記各実施の形態では、被補給体としてのサブホッパ70に粉体を補給する粉体補給装置に対して本発明を適用したが、サブホッパ70以外の被補給体に粉体を補給する粉体補給装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
特に、前記各実施の形態では、粉体ポンプ60によって吸引・搬送されたトナーがサブホッパ70を介して現像装置5Yに供給されるように構成した。これに対して、サブホッパ70を設けることなく、粉体ポンプ60によって吸引・搬送されたトナーが現像装置5Yに直接的に供給されるように構成することもできる。その場合、現像装置5Yが被補給体として機能することになる。
そして、そのような場合であっても、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
Further, in each of the above embodiments, the present invention is applied to the powder replenishing device that replenishes powder to the
In particular, in each of the above embodiments, the toner sucked and conveyed by the
Even in such a case, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the above embodiments.
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the above-described constituent members are not limited to the above-described embodiments, and can be set to a suitable number, position, shape, and the like in practicing the present invention.
5Y 現像装置、
31 設置部(トナー容器受台)、
32Y、32M、32C、32K トナー容器(粉体容器)、
33Y 容器本体、
34Y キャップ部(ボトルキャップ)、
35Y 栓部材、
38Y RFID(記憶手段)、
60 粉体ポンプ(ダイヤフラムポンプ)、
70 サブホッパ(被補給体)、
76 圧電センサ(粉体検知手段)、
81、81Y、81M、81C、81K 貯留部(ホッパ)、
82 落下経路部、
90 トナー補給装置(粉体補給装置)、
93 読取装置(識別手段)、
95、96 搬送管、
98 ノズル、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)。
5Y developing device,
31 Installation section (toner container cradle),
32Y, 32M, 32C, 32K toner container (powder container),
33Y container body,
34Y cap part (bottle cap),
35Y plug member,
38Y RFID (storage means),
60 Powder pump (diaphragm pump),
70 Sub hopper (supplier),
76 Piezoelectric sensor (powder detection means),
81, 81Y, 81M, 81C, 81K Reservoir (hopper),
82 Fall path section,
90 Toner supply device (powder supply device),
93 Reading device (identification means),
95, 96 Conveying pipe,
98 nozzles,
100 Image forming apparatus (image forming apparatus main body).
Claims (13)
前記容器本体から排出された粉体が落下して貯留される貯留部と、
前記貯留部の吐出口に接続される吸引口が形成された搬送管と、
前記貯留部に貯留された粉体を前記搬送管を介して吸引して前記搬送管を搬送させる粉体ポンプと、
前記粉体ポンプを稼働するとともに、稼働時における回転数を可変できるモータと、
前記容器本体に収容された粉体の種類を識別する識別手段と、
を備え、
前記識別手段によって識別された粉体の種類に応じて前記粉体ポンプを稼働する前記モータの回転数が可変されることを特徴とする粉体補給装置。 A powder replenishing device for replenishing powder contained in a container body toward a replenished body,
A storage part in which the powder discharged from the container body is dropped and stored;
A transport pipe formed with a suction port connected to the discharge port of the reservoir;
A powder pump for sucking the powder stored in the reservoir through the transport pipe and transporting the transport pipe;
While operating the powder pump, a motor that can vary the number of rotations during operation,
Identification means for identifying the type of powder contained in the container body;
With
A powder replenishing device, wherein the number of rotations of the motor that operates the powder pump is varied according to the type of powder identified by the identifying means.
前記識別手段によって識別された粉体の種類に応じて前記粉体ポンプの前記オン時間が可変されることを特徴とする請求項1に記載の粉体補給装置。 The powder pump is controlled so as to be operated for a predetermined on-time when the powder detection means detects that the powder contained in the supply body has not reached a predetermined height. ,
2. The powder replenishing device according to claim 1, wherein the on-time of the powder pump is varied in accordance with the type of powder identified by the identifying means.
前記識別手段によって識別された粉体の種類に応じて前記粉体ポンプの前記オフ時間が可変されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の粉体補給装置。 The powder pump is operated for a predetermined on-time when a state in which the powder contained in the supply body has not reached a predetermined height is detected by the powder detection means, and is operated for a predetermined off-time. Is controlled to repeat the cycle of stopping only,
The powder replenishing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the off time of the powder pump is varied in accordance with the type of powder identified by the identifying means.
前記容器本体から排出された粉体が落下して貯留される貯留部と、A storage part in which the powder discharged from the container body is dropped and stored;
前記貯留部の吐出口に接続される吸引口が形成された搬送管と、A transport pipe formed with a suction port connected to the discharge port of the reservoir;
前記貯留部に貯留された粉体を前記搬送管を介して吸引して前記搬送管を搬送させる粉体ポンプと、A powder pump for sucking the powder stored in the reservoir through the transport pipe and transporting the transport pipe;
前記容器本体に収容された粉体の種類を識別する識別手段と、Identification means for identifying the type of powder contained in the container body;
を備え、With
前記粉体ポンプは、前記被補給体に収容された粉体が所定の高さに達していない状態が粉体検知手段によって検知された場合に、所定のオン時間だけ稼働して所定のオフ時間だけ稼働停止するサイクルを繰り返すように制御され、The powder pump is operated for a predetermined on-time when a state in which the powder contained in the supply body has not reached a predetermined height is detected by the powder detection means, and is operated for a predetermined off-time. Is controlled to repeat the cycle of stopping only,
前記識別手段によって識別された粉体の種類に応じて前記粉体ポンプの前記オフ時間が可変されることを特徴とする粉体補給装置。The powder replenishing device, wherein the off time of the powder pump is varied according to the type of powder identified by the identifying means.
前記被補給体は、像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、又は、前記粉体ポンプと前記現像装置との間に介在されるサブホッパ、であることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の粉体補給装置。The replenishment member is a developing device that develops a latent image formed on an image carrier to form a toner image, or a sub hopper that is interposed between the powder pump and the developing device. The powder replenishing device according to any one of claims 1 to 11, wherein:
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