(57)【要約】    【課題】  運搬効率のよいリサイクル可能な現像剤収納器を用いて現像剤を補給するのに最適な現像剤貯蔵装置を提供する。    【解決手段】  現像剤貯蔵容器３００の上部に、袋状に形成されたトナー収納容器４００と、そのトナー収納容器４００に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材４０２Ｄとを有する現像剤収納器を結合するアダプタ３０４Ｃを設けている。    【選択図】    図１９
2004272283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーあるいはトナーとキャリアからなる現像剤を収納する現像剤収納器において、
袋状に形成された袋収納部と、該袋収納部に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材とを有することを特徴とする現像剤収納器。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤収納器において、前記シャッタ部材が前記袋収納部に前記現像剤供出口が形成された供出口部材に取り付けられることを特徴とする現像剤収納器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像剤収納器において、前記供出口部材の前記現像剤供出口を形成している部分が円筒状に形成され、前記シャッタ部材が前記供出口部材の軸線を中心に回転して前記現像剤供出口を開閉することを特徴とする現像剤収納器。
【請求項４】
像担持体上で原稿内容に応じて形成されている静電潜像を可視像処理する現像装置に供給する現像剤を貯留する現像剤貯蔵容器を有し、該現像装置を備えた画像形成装置本体に対して独立して設けられ現像剤貯蔵装置において、
前記現像剤貯蔵容器の上部に、袋状に形成された袋収納部と、該袋収納部に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材とを有する現像剤収納器を結合する結合部を設けたことを特徴とする現像剤貯蔵装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像剤貯蔵装置において、前記結合部には回転することにより現像剤供出口を開閉するシャッタ部材に係合する係合手段が設けられていることを特徴とする現像剤貯蔵装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の現像剤貯蔵装置において、前記現像剤貯蔵容器には、回転することにより軸方向に沿って現像剤を移動させることが可能なスクリュー状のロータを備えた粉体ポンプと、該粉体ポンプにより移動してくる現像剤を拡散させた状態で流動させる空気供給手段とを備えている現像剤供給手段が設けられ、フレキシブルな移送管を介して前記現像装置に連結されていることを特徴とする現像剤貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成に用いられる現像剤を収納する現像剤収納器及び該現像剤収納器を用いる現像剤貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真複写方式の画像形成装置は、一様帯電された像担持体をなす感光体上に露光あるいは光書込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を例えば磁性キャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤のトナーあるいは両者を一体化した一成分系現像剤により可視像処理することにより可視像とし、その可視像を記録紙等に転写して複写物を得るようになっている。
【０００３】
可視像処理に用いられる現像剤は、可視像処理が継続されることによって消費量が増え、供給される際の濃度が低下してくる。上記した現像剤のうち、二成分系現像剤の場合には、トナーの量が経時的に減少し、現像剤中でのトナー濃度が低下し、希望する画像濃度が得られなくなる。
【０００４】
そこで、画像濃度の低下を抑えるために、現像剤中でのトナー濃度が所定値以下になると、トナーを補給して現像剤中でのトナー濃度を安定した状態に維持することが行なわれている。
【０００５】
現像装置に付設されているトナー補給部は、一定量の補給用トナーを収容し、現像剤中でのトナー濃度の変化に応じてトナーを現像剤中に補給するようになっている。しかし、現像装置に設置されているトナー補給部は、装置の大型化を防止するために比較的小型化されているのが現状である。このため、トナー補給部内に収容されていたトナーがなくなると、一例として、現像装置内に装備されているトナー補給部を外部に取り出し、トナー補給部の交換を行うようになっている。
【０００６】
トナー補給部の交換に際しては、稼働状態にある画像形成装置を一旦停止させるので、交換作業および装置の再起動に要する時間が画像形成に直接作用しない無駄な時間となる。このような事態を防止して画像形成装置の稼働中断時間を短くすることが望まれる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１ー１８８５６４号公報
【特許文献２】特開平４ー１９８９６６号公報
【０００８】
上記した要求を満足させる意図で提案されているものに、現像装置に比較的大量の補給トナーを収容可能なトナー貯留部を設け、このトナー貯留部と現像装置とを接続し、トナー補給部でのトナーの残量に応じてトナーを補給する補給部を設けた構成が特許文献１に開示されている。
【０００９】
上記公報記載の構成では、現像装置内部に現像処理部とトナー補給部とをパイプにより接続し、パイプ内に配置されているコイルスクリューによって現像処理部に向けトナーを移送するようになっている。また、コイルスクリューとは異なる移送形式として、現像装置内に対し、トナーの重力を利用して落下させて現像処理部に向けトナーを導入させる構成もある。
【００１０】
しかしながら、上記した各構成は、いずれも画像形成装置に設置されている現像装置に付属させて設けられているために、上記したトナー貯留部が現像装置内に組込まれている場合も含めて現像部が占める画像形成装置内での設置スペースが大きくなり、装置の大型化および複雑化が否めない。
【００１１】
このように、装置が大型になり複雑になると、画像形成装置の設置スペースにも問題が生じ、また、トナー貯留部の交換などのメンテナンスにおいても、操作性が悪く、さらには、メンテナンスを行うことに伴う、装置の不稼働時間が多くなるという問題がある。画像形成装置の不稼働時間は、メンテナンスに要する時間に比例するので、メンテナンスの対象であるトナー貯留部が大型であるとその分、手間がかかることになり、複写のための稼働率が低下してしまう結果となる。
【００１２】
そこで、上記トナー貯留部を画像形成装置内部ではなく、現像装置と別体で画像形成装置外部に設置し、その両者間を内部に搬送スクリューを配置したパイプなどの連結部材によって接続してトナー貯留部から現像装置に向けトナーを移送する構成もある。この場合、トナー貯留部の容量を大きくすることが可能なので、上記した問題が軽減できる。
【００１３】
ところで、トナー貯留部を画像形成装置外部に設置したとき、そのトナー貯留部へのトナー補給にはトナーボトルを使用している。このトナーボトルは、プラスチックから作られているため、資源の有効利用の点からリサイクルすることが望まれている。すなわち、補給後、空になったトナーボトルをトナー充填工場へ戻してトナーを充填し、再び使用しようとするものである。
【００１４】
しかしながら、トナーボトルをリサイクル使用する場合、トナーボトルは剛性がある容器であるため、空になったトナーボトルを運搬することは空気を運ぶようなものできわめて効率が悪く、リサイクルの採算を悪化させている。そこで、特許文献２に開示されているように、トナーボトルに代わってトナーを折り畳み可能な袋に入れて補給することも提案されているが、この場合トナー袋の一部を破って補給するため、トナー飛散等が発生する問題があった。しかも、このようなトナー袋は一部を破ってしまうので、リサイクルすることができないという問題もあった。
【００１５】
また、上記画像形成装置外部に設置したトナー貯留部は現像装置に補給されるトナーを搬送スクリューで送るため、トナーが機械的なストレスを大きく受ける。特に、トナー同士を圧縮する力が強い場合には、圧縮熱による熱融着が発生してトナーを凝集させてしまう、所謂、ブロッキングと称される現象が起り、搬送性が悪化する。さらに、このような現象に加えて、トナーの破粋や帯電特性の低下等も同時に発生しやすくなり、現像装置で用いられるトナーとしての特性が不適性となる虞があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、運搬効率のよいリサイクル可能な現像剤収納器を提供することと、その現像剤収納器を用いて現像剤を補給するのに最適な現像剤貯蔵装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的を達成するために本発明は、トナーあるいはトナーとキャリアからなる現像剤を収納する現像剤収納器において、袋状に形成された袋収納部と、該袋収納部に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材とを有することを特徴としている。
なお、本発明は、前記シャッタ部材が前記袋収納部に前記現像剤供出口が形成された供出口部材に取り付けられると、効果的である。
【００１８】
さらに、本発明は、前記供出口部材の前記現像剤供出口を形成している部分が円筒状に形成され、前記シャッタ部材が前記供出口部材の軸線を中心に回転して前記現像剤供出口を開閉すると、効果的である。
【００１９】
また、上記目的を達成するために本発明は、像担持体上で原稿内容に応じて形成されている静電潜像を可視像処理する現像装置に供給する現像剤を貯留する現像剤貯蔵容器を有し、該現像装置を備えた画像形成装置本体に対して独立して設けられ現像剤貯蔵装置において、前記現像剤貯蔵容器の上部に、袋状に形成された袋収納部と、該袋収納部に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材とを有する現像剤収納器を結合する結合部を設けたことを特徴としている。
【００２０】
なお、本発明は、前記結合部には回転することにより現像剤供出口を開閉するシャッタ部材に係合する係合手段が設けられていると、効果的である。
さらに、本発明は、前記現像剤貯蔵容器には、回転することにより軸方向に沿って現像剤を移動させることが可能なスクリュー状のロータを備えた粉体ポンプと、該粉体ポンプにより移動してくる現像剤を拡散させた状態で流動させる空気供給手段とを備えている現像剤供給手段が設けられ、フレキシブルな移送管を介して前記現像装置に連結されていると、効果的である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によれば、袋状に形成された袋収納部と、該袋収納部に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材とを有するので、現像剤収納容器の運搬、保管等の効率が大幅に向上させることができる。
【００２２】
さらに、本発明の構成によれば、現像剤貯蔵容器の上部に、袋状に形成された袋収納部と、該袋収納部に設けられた現像剤供出口を開閉するシャッタ部材とを有する現像剤収納器を結合する結合部を設けたので、画像形成装置とは別に現像剤回収手段および現像剤供給手段を備えたので、収納部を袋状にしても現像剤の飛散が防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一つである複写機を示している。
図１において、複写機１０２は、周知の電子写真複写方式を用いるものであり、内部にドラム状の感光体１０３を備えている。
【００２４】
感光体ドラム１０３の周囲には、矢印で示す回転方向に沿って、電子写真複写工程を実施する帯電装置１０４、露光装置１０５、現像装置１０６、転写・搬送装置１０７、クリーニング装置１０８がそれぞれ配置されている。
【００２５】
露光装置１０５は、複写機１０２の上面に設置されている原稿載置台１０５Ａに載置されている原稿を露光するための光源、反射鏡および結像レンズを含む露光光学機構１０５Ｂを備え、原稿に応じた静電潜像を感光体ドラム１０３上に形成するようになっている。
【００２６】
感光体ドラム１０３に形成された静電潜像は、現像装置１０６によって可視像処理され、その可視像が給紙装置１０９から給送されてくる記録用紙Ｐに静電転写される。可視像を転写された記録用紙Ｐは、転写・搬送装置１０７の近傍に配置されている定着装置１１０に搬送され、定着されて排出される。
【００２７】
給紙装置１０９は、異なるサイズの記録用紙を収容することが可能な給紙カセットを複数備え、選択されたサイズの記録用紙が給紙されるようになっている。
図１に示す複写機１０２は、記録用紙Ｐの両面に画像を形成するための機構を備えている。
【００２８】
図１において、転写・搬送装置１０７による記録用紙Ｐの搬送方向（図示矢印方向）の下流側で定着装置１１０の前方には、記録用紙の反転搬送路と定着装置１１０への搬送路との切り換えを行う切り換え爪１１１が設けられており、その揺動方向が選択されることにより、反転搬送路への記録用紙Ｐの導入を許容して再度、記録用紙Ｐの裏面への画像転写を行えるようになっている。
【００２９】
図１に示されている複写機１０２に用いられる現像装置１０６は、その構成が図２に示されている。
図２おいて、現像装置１０６は、可視像処理に用いられる現像剤の一つであるトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤が用いられるものである。
【００３０】
現像装置１０６は、現像容器１０６Ａとトナー補給部１０６Ｂとで構成されており、そのうち、現像容器１０６Ａは、図中、矢印ＡＯで示す方向に移動可能な潜像担持体である感光体ドラム１０３の近傍に配置され、そして、トナー補給部１０６Ｂは現像容器１０６Ａに搭載されている。
【００３１】
現像容器１０６Ａの内部には、撹拌ローラ１０６Ｃおよびパドルホィール１０６Ｄが設けられており、撹拌ローラ１０６Ｃにより撹拌混合されて互いに逆極性に摩擦帯電させられた磁性あるいは非磁性のトナーと磁性キャリアとからなる二成分系現像剤がパドルホィール１０６Ｄによって汲み上げられるようになっている。また、トナー補給部１０６Ｂは、感光体ドラム１０３に供給されるトナーの濃度が低下した場合に、トナー補給ローラ１０６Ｂ１の回転によりトナーＴを撹拌ローラ１０６Ｃに向け繰り出すようになっている。
【００３２】
パドルホィール１０６Ｄによって現像剤が汲み上げられる位置には、感光体ドラム１０３に近接させて複数の現像ローラ１０６Ｅ、１０６Ｆが設けられている。
現像ローラ１０６Ｅ、１０６Ｆは、感光体ドラム１０３の移動方向に沿って上流側および下流側に配置されており、上流側に位置するものが第１の現像ローラ０６Ｅとされ、そして、下流側に位置するものが第２の現像ローラ１０６Ｆとされている。
【００３３】
これら第１、第２の現像ローラ１０６Ｅ、１０６Ｆは、図示しない駆動部により図中、反時計方向に回転可能なスリーブとこのスリーブの内部に固定されているマグローラとを主要部として備えている。このうちスリーブは、アルミニュームあるいはステンレス鋼等の非磁性体で構成され、また、マグローラは、フェライト磁石あるいはゴム磁石さらにはナイロン粉末とフェライト粉末とを混練して成形した磁極を周方向に沿って複数配置された構成を有している。
【００３４】
現像容器１０６Ａ内において、第１の現像ローラ１０６Ｅの周面における任意の箇所が感光体ドラム１０３と対向する前に到達する位置には、現像ローラ１０６Ｅに担持される磁気ブラシの層厚を規制するための金属製部材で形成されているドクターブレード１０６Ｇが設けられている。
【００３５】
ドクターブレード１０６Ｇの近傍には、延長方向一端をドクターブレード１０６Ｇの近傍に位置させ、延長方向他端を撹拌ローラ１０６Ｃの上位に位置させたセパレータ１０６Ｈが配置されている。
【００３６】
セパレータ１０６Ｈにおける延長方向他端には、回転可能な搬送スクリュー１０６Ｊが配置されている。
現像容器１０６Ａにおいては、パドルホィール１０６Ｄの回転時に発生する遠心力によって現像剤が汲み上げられ、第１の現像ローラ１０６Ｅに向け放出される。放出された現像剤の一部は、図中、矢印Ａ１で示すように、直接、第１の現像ローラ１０６Ｅに供給されて第１の現像ローラ１０６Ｅの表面に担持される。また、放出される現像剤の残りの一部は、第２の現像ローラ１０６Ｆに突き当たることにより跳ね返ると第１の現像ローラ１０６Ｅ側の磁力により第１の現像ローラ１０６Ｅの表面に担持される。
【００３７】
第１の現像ローラ１０６Ｅへの現像剤の供給を第２の現像ローラ１０６Ｆ側からも行うようにするためには、第２の現像ローラ１０６Ｆからの跳ね返り量を多くする目的でパドルホィール１０６Ｄの回転速度を比較的高速化し、遠心力を増大させておく必要がある。
【００３８】
第１の現像ローラ１０６Ｅに担持された現像剤は、現像スリーブの回転に伴ってローラ表面を移動し、ドクターブレード１０６Ｇによって層厚を規制されたうえで、第１の現像ローラ１０６Ｅと感光体ドラム１０３とが対向する第１の現像領域Ｄ１に達する。
【００３９】
現像領域Ｄ１に達した現像剤は、第１の現像ローラ１０６Ｅ側での磁力の作用が弱まる位置に移動すると、第２の現像ローラ１０６Ｆ側での現像スリーブの回転およびマグローラからの磁力によって、図中、破線で示すように、第２の現像ローラ１０６Ｆと感光体ドラム１０３とが対向する第２の現像領域Ｄ２に向け移送される。
【００４０】
第２の現像ローラ１０６Ｆの磁力が作用しなくなる位置で現像容器１０６Ａの底部に落下し、再度、パドルホィール１０６Ｄにより撹拌される。
ドクターブレード１０６Ｇによって掻き取られた現像剤は、セパレータ１０６Ｈによってその延長方向他端に位置する搬送スクリュー１０６Ｊに向け案内され、搬送スクリュー１０６Ｊにより撹拌ローラ１０６Ｃ上に降り落されるようになっている。このため、セパレータ１０６Ｈにおける延長方向他端には、現像剤を落下させるためのスリットが撹拌ローラ１０６Ｃと対向する位置に形成されている。
【００４１】
第１、第２の現像ローラ１０６Ｅ、１０６Ｆに設けられているマグローラは、第１、第２の現像ローラ１０６Ｅ、１０６Ｆ同士の最も接近している位置の間に同極同士による反発磁界が形成できる磁極の配置を設定され、現像剤の移送方向が第２の現像ローラ１０６Ｆに向かう方向に強制的に設定されるようになっている。これにより、現像剤は、第２の現像ローラ１０６Ｆ側の磁極の磁力によって第２の現像ローラ６１０６Ｆ受け渡されることになる。
【００４２】
現像容器１０６Ａ内の撹拌ローラ１０６Ｃの近傍には、トナーとキャリアとの混合比を検出するためのトナー濃度検出手段をなすトナー濃度センサ１０６Ｋが配置されている。トナー濃度センサ１０６Ｋは、現像剤中に位置するコイルのインダクタンス変化を利用して、現像剤中でのトナーの含有量からトナー濃度を検出する方式が一例として用いられている。
【００４３】
現像装置１０６のトナー補給部１０６Ｂは、その一部が現像装置１０６から独立して複写機１０２の外部に位置している。その一部は、トナー補給部１０６Ｂに設けられている撹拌部材１０６Ｂ２の軸方向一端側が相当しており、その一端側には、図１に示すように、後述する補給用トナーを供給するためのトナー供給源である現像剤貯蔵装置３００と接続されているトナー移送手段の一つをなしフレキシブルな材料からなるパイプ３０３Ａの端部が連結されている。
【００４４】
トナー補給部１０６Ｂの一部が複写機１０２の外部に位置することにより、複写機１０２内で現像装置１０６のトナー補給に関わる構成部品が専有する高さ方向での寸法を小さくされている。
【００４５】
パイプ３０３Ａの延長方向の他端部は、後述する現像剤貯蔵装置３００に接続されている。
現像剤貯蔵装置３００は、現像剤供給手段をなすものであり、本実施例の場合、現像装置１０６に収容されている二成分系現像剤中のトナーを供給するための装置であり、複写機１０２の本体に対して独立して付設されている。
【００４６】
現像剤貯蔵装置３００は、空気と混合された状態のトナーを移送するようになっている。以下、図において現像剤貯蔵装置３００の詳細を説明する。
図３において、現像剤貯蔵装置３００は、シール部材３０１を介して両側壁３０２が取り付けられている筐体で構成されているトナー貯蔵容器３０３を備えている。
【００４７】
トナー貯蔵容器３０３は、両側壁３０２と直角な方向の壁部が上下に分割されて構成され、その分割された壁部材が側壁３０２を介して一体化されるようになっている。分割された壁部材のうち、トナー貯蔵容器３０３の底側に位置する壁部材は、側壁３０２の設置方向と直角な方向の壁面の一方の底部近傍が下方に向かうに従って収束する傾斜面となる断面形状が設定されている。
【００４８】
トナー貯蔵容器３０３の上面には、天井部材３０４が取り付けられ、この天井部材３０４と各壁部３０２とで内部にトナーを収容するための空間が形成されるようになっている。
【００４９】
天井部材３０４には、開口３０４Ａ、３０４Ｂが形成されており、それら開口のうちの開口３０４Ａには、後述するトナー収納容器をなすトナー補充袋を装着するための結合部としてのアダプタ３０４Ｃが着脱できるようになっており、また、開口３０４Ｂには、その開口を覆うことができる大きさのフィルタ３０４Ｄが交換可能に設けられている。さらに、天井部材３０４には、上記した開口に加えていま一つの開口３０４Ｅが形成されており、この開口３０４Ｅには、後述するトナー回収装置に装備されているトナー収納部材をなすトナー補充容器が装填可能なトナー収納箱３０４Ｆが装着されるようになっている。
【００５０】
トナー貯蔵容器３０３の内部における最低部には、トナー搬送手段３０６が、またその上位には撹拌・移送手段３０５がそれぞれ縦方向に沿って並列されている。
【００５１】
撹拌・移送手段３０５は、トナー貯蔵容器３０３内に収容されているトナーを撹拌することによりトナーが凝集するのを防止してトナーのブロッキング現象の発生を抑止するために設けられている。また、トナー移送手段３０６は、トナー貯蔵容器３０３内からトナーを現像装置１０６に向け繰り出すために設けられている。
【００５２】
トナー搬送手段３０６の構成を説明すると次の通りである。
トナー移送手段３０６には、トナー貯蔵容器３０３内に延長されている搬送スクリュー３０３Ｂに同軸上に配置されているスクリューポンプ３０６Ａとこのスクリューポンプ３０６Ａによるトナーの圧送を行うための空気供給手段３０６Ｂとが備えられている。
【００５３】
スクリューポンプ３０６Ａは、トナーを移動させるための粉体ポンプを構成するものであり、図４に示すように、側板３０２に取り付けられているホルダ３０６Ａ１に挿填されているステータ３０６Ａ２と、ステータ３０６Ａ２の内部に形成されている螺旋溝に係合してトナー搬送スクリュー３０３Ｂと同軸上に配置されてトナー移送部材をなす螺旋形状のロータ３０６Ａ３とで構成されている。
【００５４】
ロータ３０６Ａ３は、ゴム等の弾性体で構成され、その軸方向一端がトナー貯蔵容器３０３内に延長されている搬送スクリュー３０３Ｂの軸端部に一体化されて回転することができる。
【００５５】
図３において、搬送スクリュー３０３Ｂは、ロータ３０６Ａ３と一体化されている側と反対側の軸端部に取り付けられた歯車３０６Ｂ１を有し、その歯車３０６Ｂ１が駆動モータ３０７の出力軸に有する駆動歯車３０７Ａに噛み合うことにより回転することができるようになっている。
【００５６】
ロータ３０６Ａ３は、駆動モータ３０７の回転駆動により回転すると、外周の螺旋部がステータ３０６Ａ２内の螺旋溝内で移動することにより、搬送スクリュー３０３Ｂの軸端部から吐き出されたトナーを軸方向に移動させることができる。
【００５７】
図４において、ステータ３０６Ａ２の内部には、螺旋溝に連通するトナー吐出通路３０６Ａ４が軸方向に沿って形成されており、その開口にはパイプ３０３Ａが連結されている。このパイプ３０３Ａは、塩化ビニール、ナイロンあるいはテフロン等が選択され、比較的フレキシブルでかつトナーによる劣化等を起こしにくい耐久性をもつものが用いられる。これにより、トナー供給源３００と複写機１０２内の現像装置１０６とは、その位置関係がどのような状態であっても、互いに連結が可能となっている。
【００５８】
図４において、ホルダ３０６Ａ１の内周面とステータ３０６Ａ２の外周面との間には、１ｍｍ程度の極小隙間が設けられており、その隙間がトナー吐出通路３０６Ａ４（図４参照）に連通し、さらにその隙間には、空気の通路３０６Ａ５が連通している。
【００５９】
空気の通路３０６Ａ５には、コネクタ３０６Ａ６を介して、図３に示すように、チューブ３１０が接続されており、そのチューブ３１０は、空気供給手段３０６Ｂであるエアポンプ３１１に接続されて上記隙間に向け空気を供給できるようになっている。
【００６０】
エアポンプ３１１は、０．５〜１リットル／分程度の流量の送風量が設定されたものが用いられている。これにより、トナー移送手段３０６Ａにおけるスクリューポンプ３０６Ａのトナー吐出側が負圧化されることによりトナー貯蔵容器３０３内のトナーは、搬送スクリュー３０３Ｂによってスクリューポンプ３０６Ａのロータ３０６Ａ３に向け搬送されやすくなり、スクリューポンプ３０６Ａ内に導入された時点でエアポンプ３１１からの空気を介して流動化が促進され、トナー貯蔵容器３０３内からパイプ３０３Ａに向け圧送される。
【００６１】
エアポンプ３１１は、他のトナー供給に関わる部材とは別に駆動制御するようになっている。これは、粉体ポンプを構成しているスクリューポンプ３０６Ａに過負荷が作用するのを防止するためである。
【００６２】
つまり、スクリューポンプ３０６Ａによる移送および空気の供給が停止されると、今まで混合状態でパイプ３０３Ａ内に充満していたトナーと空気のうち、空気は排気されるものの、トナーは重力によりパイプ３０３Ａの内周面下方に沈殿するので、トナーの嵩密度が高められてしまう。このため、次にトナーの移送を行おうとした場合、推積することにより凝集度合いが高まっているトナーによってトナーの移送が堰止められてしまい、その結果、トナー移動手段であるスクリューポンプ３０６Ａ内では、ロータに過剰な負荷がかかり、ローラの焼き付きによる動作不良が発生することになる。
【００６３】
そこで、トナーの移送手段であるスクリューポンプ３０６Ａの作動を停止あるいは開始した場合、作動開始に先立ちエアポンプ３１１を作動させ、また作動停止後、ある程度の時間を以ってエアポンプ３１１の作動を継続させてトナーの凝集を防止するようになっている。このようなエアポンプ３１１の動作制御により、パイプ３０３Ａ内で残存しているトナーを空気によって排出することができるのでパイプ３０３Ａ内でトナーの詰りを解消してトナーの移送を良好に行えるようにすることができる。
【００６４】
搬送スクリュー３０３Ｂは、図５に示すように、トナー貯蔵容器３０３内に延長されている軸に沿ってスクリューの螺旋羽根のリード量が異ならせてあり、リード量が得られる巻数がスクリューポンプ３０６Ａ側で密に、またそれ以外の範囲では疎となるように軸方向で巻数が異ならせてある。
【００６５】
搬送スクリュー３０３Ｂの構成は、トナーの残量に応じたトナーの自重による落下が円滑に行なわれない場合に生じるブリッジ現象を防止するとともにスクリューポンプ３０６Ａに向けたトナーの移動量ならびに移動力を付与することができるようになっている。
【００６６】
一般に、トナー貯蔵容器３０３内でのトナーの残量が多い場合には、トナーの重量も大きいので自由にトナーが落下できるが、トナーの残量が少なくなると重量を利用した落下が生じにくくなる。しかも、自重による落下が起りにくくなっているトナーは、撹拌部材の回転軌跡先端に位置するものが掻き取られるだけで、それ以外の隣接するトナー同士が凝集し、落下しないでその状態を維持するブリッジ現象を起こす。さらに、搬送スクリュー３０３Ｂにより軸方向一方端に掻き寄せられるトナーは、トナー貯蔵容器３０３の側壁内面に押し付けられ、その場合に生じる圧力と温度上昇とにより凝集度合いが高められることになり、これによってもトナー自体の移動が妨げられることになる。
【００６７】
本実施例では、搬送スクリュー３０３Ｂの軸方向での巻数を異ならせ、巻数が疎の範囲では密の範囲よりもトナーの移動を妨げる部分が少なくなるようにしてトナーの移動を確保し、さらに巻数が密の範囲では疎の範囲よりもトナーの移動量および移動力を増大させるようになっている。これにより、スクリューポンプ３０６Ａに近い側では、トナーの移動量および移動力を増大させて現像装置１０６に向け供給するためのトナーの量が確保でき、さらにスクリューポンプ３０６Ａから離れた位置では、トナーの凝集を抑制してスクリューポンプ３０６Ａに近い側に向けてのトナーの移動を許容し、その位置へのトナーの導入量が確保できることになる。
【００６８】
図５において、上記した撹拌・移送手段３０５は、トナー貯蔵容器３０３内に位置する螺旋羽根３０５Ａを備えており、その螺旋羽根３０５Ａは、軸方向に沿って、トナー貯蔵容器３０３内に位置する軸部の長さに対して巻数が２巻以下、好ましくは、１／２巻程度のリード量が設定されている。
【００６９】
巻数を少なくして大きなリード量を設定する理由は、トナーの凝固状態に応じて発生するブリッジ現象の発生を回避させてトナー貯蔵容器３０３内のトナーの多少に拘らず残っているトナーを搬送スクリュー３０３Ｂに向け導入させるためである。
【００７０】
撹拌部材としては、図６および図８に示すように、比較的小さいリード量が設定された撹拌羽根Ａを備えたものや、トナーを突き崩すためのロッド部材Ａ’を備えたものがある。このような構成の撹拌部材Ａ、Ａ’では、トナー貯蔵容器３０３内で推積するトナーの量によって撹拌部材Ａ、Ａ’の移動領域周辺のトナーが凝固し、これによってトナー同士が移動しない状態を維持するブリッジ現象を生じる場合がある。なお、図６、図８には、搬送スクリュー（図中、符号３０３Ｂ’’で示す部材）が、軸方向に沿って同一間隔を設定された巻数のスクリュー羽根を有するものを対象として示されている。
【００７１】
トナーの推積量が多い場合には、前述した搬送スクリュー３０３Ｂの場合と同様に、トナーの重量が比較的大きいので、トナー自体の自然落下によって、撹拌部材Ａ、Ａ’の回転軌跡中にトナーが入り込みやすく、これによって撹拌部材Ａ、Ａ’による撹拌作用が良好に行なわれてトナーが搬送スクリュー３０３Ｂに向け移動することができる。
【００７２】
これに対し、トナーの推積量が少量になると、トナーの重量も小さくなるので、自然落下しにくくなる。このため、撹拌部材Ａ、Ａ’の回転軌跡外周部に位置するトナーは、推積した状態でトナー貯蔵容器３０３の下部形状をなす傾斜面とその傾斜面に対向する壁部内面との間で凝固しやすくなり、これによって図７および図９に示すように、撹拌部材Ａ、Ａ’の回転軌跡近傍のトナーがその回転軌跡中に導入されない状態を維持してブリッジ現象が発生しやすくなる。
【００７３】
このようなブリッジ現象が発生すると、撹拌作用や移送作用が得られなくなり、これによって、搬送スクリュー３０３Ｂに向けたトナーの導入が行えなくなる。
一方、このような撹拌部材Ａ、Ａ’の構成に対し、図５に示した撹拌・移送手段３０５の撹拌羽根３０５Ａでは、リード量が少ないことによって、停止している場合には、図１０において矢印で示すように、トナーが落下方向に移動する範囲を軸方向で広く取ることができ、しかも、回転した場合には、落下するトナーに対して軸方向への移動力を付与できるとともに、図１１において矢印で示すように、落下したトナーを取り込んでそのトナーを撹拌羽根３０５Ａの接線方向に押し広げる向きの力を作用させることができる。
【００７４】
撹拌羽根３０５Ａが回転すると、トナーは、撹拌羽根３０５Ａによって軸方向への移動とともに回転軌跡に対する接線方向に移動することができるので、仮に、残量が少なくなった場合でも接線方向に移動したトナーにより撹拌羽根３０５Ａの近傍で落下しない状態を維持しているトナーを突き崩すことができる。従って、ブリッジ現象を引き起こそうとするトナーを搬送スクリュー３０３Ｂに向け移動させることができる。しかも、搬送スクリュー３０３Ｂに向け移動する過程でトナーは撹拌羽根３０５Ａによる撹拌作用が施されて摩擦帯電を促進されることになる。このように、トナーの残量に関係なく、搬送スクリュー３０３Ｂに対してトナーを導入することができ、特に、トナーの上面が撹拌・移送手段３０５の下位に位置する程度の残量となった場合でも、トナー貯蔵容器３０３内での搬送スクリュー３０３Ｂの占有部内にトナーを導入することが可能になる。従って、搬送スクリュー３０３Ｂによるトナー移送手段３０６Ａへのトナーの移送を確実に行わせることができ、現像装置１０６への補充トナーの安定供給が可能になる。
【００７５】
但し、貯溜されているトナーの流動性が比較的よく、重量に自然落下が適当に行われて上記したブリッジ現象や凝集が起りにくい材料からなるトナーを用いた場合には、構造が比較的簡単に得られる利点がある上記した撹拌部材Ａ、Ａ’を用いることも可能である。
【００７６】
本実施例では、撹拌・移送手段３０５とトナー移送手段３０６との回転方向が逆方向に設定されている。これにより、撹拌スクリュー３０３Ｂおよび撹拌・移送手段３０５における軸方向でトナーが１ヵ所に偏寄することがなく、トナーの滞留を防止することができるようになっている。
【００７７】
一方、図３において、空気供給手段３０６に相当しているエアポンプ３１１に接続されているチューブ３１０の近傍には、エアポンプ３１１のブロー圧を検出するためのエア圧検出装置３０８が設けられている。
【００７８】
エア圧検出装置３０８は、図１２に示すように、チューブ３１０の一部に連結されている圧力観測部材３０８Ａとこの観測用部材３０８Ａに対向して配置されている検出部材３０８Ｂとを備えている。
【００７９】
観測用部材３０８Ａは、チューブ３１０に連通するエア通路を内部に有する透明な円筒部材で構成され、エア通路に球状のフロート３０８Ａ１が配置されている。フロート３０８Ａ１は、エアポンプ３１１のブロー圧が適性である場合にチューブ３１０のエア通路の上端を塞がない位置（図１２において符号Ｐ１で示す位置）に浮き上がり、ブロー圧が適性でない場合には上記したエア通路の上端を塞がない位置よりも低い位置（図１２において符号Ｐ２で示す位置）に変位することができるようになっている。このため、フロート３０８Ａは、適度な軽さを有する樹脂製あるいはこの材質に代えてステンレス等の金属製が用いられ、その形状としても、ブロー圧を受けることにより、上記したエア通路上端を塞がない位置とその位置よりも低い位置とに変位することができる形状とすることが可能なものである。
【００８０】
検出部材３０８Ｂは、フロート３０８Ａが図１２において符号Ｐ１にあることを検出できる反射型の光学素子からなり、図１２において符号Ｐ１で示す位置にある時のフロート３０８Ａからの反射率の変化により、エアポンプ３１０のブロー圧が適性であることを検出するようになっている。なお、上記した検出部材３０８Ｂとしては、光学的な検出部材に限らず、観測用部材３０８Ａのエア通路内へ決めんでの負圧を検出することにより、ブロー圧を検出する圧力センサを用いることも可能である。これによれば、観測用部材３０８Ａ内にフロートを設けるような構造に比べて簡素化することが可能になる。さらに、検出部材３０８Ｂとしては、フロート３０８Ａ１を磁性体で構成した場合に対処するために、磁気検知方式を用いるものとすることも可能である。
【００８１】
複写機１０２に装備されているクリーニング装置１０８には、感光体から除去されたトナーを回収するための現像剤回収手段４００が設けられている。
本実施例の場合、現像剤回収手段４００は、トナーの回収を前提としているので、以下、これをトナー回収手段と称する。このトナー回収手段４００は、後で詳しく説明するが、現像剤貯蔵装置３００と同じ筐体内に配置され、クリーニング装置１０８（図１参照）の側壁における底部近傍に設けられているトナー排出パイプ１０８Ａに連結されたフレキシブルナなナー移送手段の他の一つをなすパイプ４０１によって、図１中、二点鎖線で示すように、クリーニング装置１０８と接続されている。
【００８２】
トナー回収手段４００は、クリーニング装置１０８からトナーを移送するためのトナー移送手段（便宜上、図４に示した粉体ポンプを構成する部材と同じ符号と同じ符号とし、その符号に「’」を付すことにより区別する）３０６’と、後で詳しく述べるが、移送されてくるトナーを貯溜するためのトナー収納容器４０２とを備えている。
【００８３】
トナー移送手段３０６’は、前述した現像剤供給部に設けられているものと同じ構成からなり、図１３において、クリーニング装置１０８のトナー排出パイプ１０８Ａに連結されているパイプ４０１の他端が接続されたエルボ部材からなるトナー受け部材４０３およびこのトナー受け部材４０３とパイプ４０４を介して接続されているホッパー４０５に連結されて設けられている。
【００８４】
図１３において、トナー移送手段３０６’は、ホッパー４０５内に延長されている搬送スクリュー３０３Ｂ’’と同軸上に配置されているスクリューポンプ３０６Ａ’とこのスクリューポンプ３０６Ａ’によるトナーの圧送を行うための空気供給手段３０６Ｂ’とが備えられている。
【００８５】
スクリューポンプ３０６Ａ’は、トナーを移動させるための粉体ポンプを構成するものであり、側板４０６に取り付けられている支持部材４０７に装備されているホッパー４０５内に挿填されているステータ３０６Ａ２’と、ステータ３０６Ａ２’の内部に形成されている螺旋溝に係合してトナーの搬送スクリュー３０３Ｂ’と同軸上に配置されてトナー移送部材をなす螺旋形状のロータ３０６Ａ３’とで構成されている。
【００８６】
ロータ３０６Ａ３’は、ゴム等の弾性体で構成され、その軸方向一端がホッパー４０５内に延長されている搬送スクリュー３０３Ｂ’の軸端部に一体化されて回転することができる。
【００８７】
図１３において、搬送スクリュー３０３Ｂ’は、ロータ３０６Ａ３’と一体化されている側と反対側の軸端部に取り付けられた歯車３０６Ｂ１’を有し、その歯車３０６Ｂ１’が上記支持部材４０７に取り付けられている駆動モータ３０７’の出力軸に有する駆動歯車３０７Ａ’に噛み合うことにより回転することができるようになっている。
【００８８】
ロータ３０６Ａ３’は、駆動モータ３０７’の回転駆動により回転すると、外周の螺旋部がステータ３０６Ａ２’内の螺旋溝内で移動することにより、搬送スクリュー３０３Ｂ’の軸端部から吐き出されたトナーを軸方向に移動させることができる。
【００８９】
図１４において、ステータ３０６Ａ２’の内部には、螺旋溝に連通するトナー吐出通路３０６Ａ４’が軸方向に沿って形成されており、その開口にはパイプ４０８が連結されている。このパイプ４０８は、塩化ビニール、ナイロンあるいはテフロン等が選択され、比較的フレキシブルでかつトナーによる劣化等を起こしにくい耐久性をもつものが用いられる。これにより、後述するトナー収納容器４０２（図１５参照）と複写機１０２内のクリーニング装置１０８とは、その位置関係がどのような状態であっても、互いに連結が可能となっている。
【００９０】
図１４において、ホッパーの内周面とステータ３０６Ａ２の外周面との間には、１ｍｍ程度の極小隙間が設けられており、その隙間がトナー吐出通路３０６Ａ４’（図１４参照）に連通し、さらにその隙間には、空気の通路３０６Ａ５’が連通している。
【００９１】
空気の通路３０６Ａ５’には、コネクタ３０６Ａ６’を介して、図１３に示すように、チューブ３１０’が接続されており、そのチューブ３１０は、空気供給手段３０６Ｂ’に相当しているエアポンプ３１１’に接続されて上記隙間に向け空気を供給できるようになっている。
【００９２】
エアポンプ３１１’は、０．５〜１リットル／分程度の流量の送風量が設定されたものが用いられている。これにより、トナー移送手段３０６’におけるスクリューポンプ３０６Ａ’のトナー吐出側が負圧化されることによりホッパー４０５内のトナーは、搬送スクリュー３０３Ｂ’によってスクリューポンプ３０６Ａ’のロータ３０６Ａ３’に向け搬送されやすくなり、スクリューポンプ３０６Ａ’内に導入された時点でエアポンプ３１１’からの空気を介して流動化が促進され、ホッパー４０５内からパイプ４０８に向け圧送される。
【００９３】
エアポンプ３１１’に接続されているチューブ３１０’の近傍には、図示しないが、図２および図１２に示した構成と同じ構成を備えてエアポンプ３１１’のブロー圧を検出するためのエア圧検出装置３０８’が設けられている。
【００９４】
トナー回収手段４００におけるエアポンプ３１１’は、前述したトナー供給側でのものと同様に、他のトナー供給に関わる部材とは別に駆動制御するようになっており、これにより、粉体ポンプを構成しているスクリューポンプ３０６Ａ’に過負荷が作用するのを防止されるようになっている。
【００９５】
上記したトナー収納容器４０２は、本実施例の場合、回収したトナーを貯蔵する容器として使用でき、トナー回収手段４００におけるパイプ４０８の末端が連結されている。
【００９６】
トナー収納容器４０２は、図５に示すように、複写機１００とは別に独立して設置された現像剤供給手段をなす現像剤貯蔵装置３００に装備されているトナー貯蔵容器３０３と隣接した箇所に配置されているトナー回収収納箱３０４Ｆ内に配置されるようになっており、その詳細が、図１５に示されている。
【００９７】
図１５において、トナー収納容器４０２は、回収したトナーを収納する袋状の収納部４０２Ａを有し、この収納部４０２Ａの開口部に口金部材４０２Ｂ、支持部材４０２Ｃおよびシャッタ部材４０２Ｄが装着されている。この口金部材４０２Ｂ及び支持部材４０２Ｃとで供出口部材を構成している。
【００９８】
収納部４０２Ａは、ポリエチレンやナイロン等の樹脂製からなり、容積が例えばトナー貯蔵容器３０３の容量の１／１０〜１／５に設定されている。これは、複写機１００において現像装置１０６に対して補給されるトナーの量に対して１０〜２０％がクリーニング装置１０８によって除去されることが実験等により確認されていることに基づく。
【００９９】
口金部材４０２Ｂは、上端側から外周に雄ねじ部４０２Ｂ１、係止突起４０２Ｂ２が形成された円筒部材で構成され、下端側に収納部４０２Ａの開口縁と高周波の印加等により熱溶着される接合部４０２Ｂ３を備えている。接合部４０２Ｂ３は、中央に上記した円筒部を有し、その円筒部から垂下する鍔部で構成されている。接合部４０２Ｂ３は、収納部４０２Ａの開口縁の中央部を拡開させ、その中央部から開口縁両端にいくにしたがってその開口縁をしぼめた状態で密着させて収納部４０２Ａと一体化されるようになっている。係止突起４０２Ｂ２は、口金部材４０２Ｂの外周方向に沿って等間隔にて放射状に突出している鋸歯で構成されている。
【０１００】
支持部材４０２Ｃは、側面から見た断面形状において、上端が下端よりも小径に形成されている円筒部材であり、上向きの漏斗形状をなしている。
支持部材４０２Ｃには、口金部材４０２Ｂの支持部とトナーの導入部とが設けられており、口金部材４０２Ｂの支持部は、下端の円筒部内周面に形成された雌ねじ部と口金部材４０２Ｂに有する係止突起４０２Ｂ２と同位相で形成されている係合突起（いずれも図示されず）とを備え、トナーの導入部は、上端の円筒部に形成されている半月形状の開口部４０２Ｃ１を備えている。
【０１０１】
下端の円筒部内周面に形成されている雌ねじ部は、口金部材４０２Ｂに有する雄ねじ部４０２Ｂ１が捩じ込まれる箇所であり、また係合突起は、口金部材４０２Ｂに有する係止突起４０２Ｂ２が突き当たることにより捩じ込まれる方向と逆方向への回転を阻止してねじ同士の結合が弛むのを防止するようになっている。
【０１０２】
支持部材４０２Ｃにおける上端の円筒部外周面の一部には、径方向に沿って突出する突起４０２Ｃ２が設けられており、また、下端の円筒部外周面には周方向に沿って等間隔に形成されたリブ４０２Ｃ３が設けられている。リブ４０２Ｃ３は、口金部材４０２Ｂに有する雄ねじ部４０２Ｂ１に支持部材４０２Ｃを捩じ込む際に把持する箇所であり、捩じ込みのために回転させる際の滑り止め部をなしている。
【０１０３】
上端の円筒部に形成されている半月形状の開口部４０２Ｃ１は、後述するシャッタ部材４０２Ｄにより開閉されることによりトナーの導入態位および非導入態位を設定される箇所であり、導入時には、収納部４０２Ａとの間にトナーの通路を形成して収納部４０２Ａ内へのトナーの導入を可能にしている。
【０１０４】
シャッタ部材４０２Ｄは、支持部材４０２Ｃにおける上端の円筒部に対し嵌合されて回転可能な下端を有し、上端に半月形状の開口部４０２Ｄ１を有する円筒部材であり、その軸方向の途中に円盤状の鍔４０２Ｄ２が一体成形されている。
【０１０５】
鍔４０２Ｄ２を境にして上端側の円筒部外周壁には、支持部材４０２Ｃに有する突起４０２Ｃ２を下側から挿入できる縦溝を備えた周溝４０２Ｄ３が形成されている。周溝４０２Ｄ３は、上記突起４０２Ｃ２を下側から挿入できる縦溝の位置を始端として周方向に沿って１８０°に相当する周長を以って形成され、また、主溝４０２Ｄ３の終端近傍には、周溝４０２Ｄ３の始端位置と略１２０°の位相関係を以て径方向に突出する係合突起４０２Ｄ４が設けられている。
【０１０６】
鍔４０２Ｄ２の周方向における上記周溝４０２Ｄ２の終端近傍には、凹状の切り欠き部４０２Ｄ５が形成されており、この切り欠き部４０２Ｄ５には、後述する回収ホッパー４１０の駆動ピンが入り込むようになっている。
【０１０７】
シャッタ部材４０２Ｄは、支持部材４０２Ｃの上端円筒部に嵌合した状態で回転することができるが、その回転量として、支持部材４０２Ｃの突起４０２Ｃ２が周溝４０２Ｄ３の始端位置から終端位置までの間の１８０°に設定されて半回転することができるようになっている。これにより、支持部材４０２Ｃに有する半月形状の開口部４０２Ｃ１を開閉することができ、開口部４０２Ｃ２１、４０２Ｄ１同士が一致した時には、図１６に示すように、収納部４０２Ａへのトナーの導入を可能にし、そして、開口部４０２Ｃ１、４０２Ｄ１の位置が１８０°の位相を以ってずれた場合には支持部材４０２Ｃ側の開口部４０２Ｃ１を塞ぐことができる。支持部材４０２Ｃ側の開口部４０２Ｃ１を塞いだ場合には、収納部４０２Ａ側からのトナーの飛散を防止することができる。
【０１０８】
一方、回収ホッパー４１０は、クリーニング装置１０８から回収されたトナーをトナー収納容器４０２に導入するための部材であり、シャッタ部材４０３Ｄの上端に対して着脱可能に設けられている。
【０１０９】
回収ホッパー４１０は、回収部４１０Ａ、開閉駆動部４１０Ｂを備えており、回収部４１０Ａは、回収ホッパー４１０の上端に位置している。回収部４１０Ａは、トナー移送手段３０６’（図１４参照）に連結されているパイプ４０８の端部を接続可能なパイプ４１０Ａ１に連通する半月形状の空間部を有し、この空間部が支持部材４０２Ｃおよびシャッタ部材４０２Ｄの開口部４０２Ｃ１、４０２Ｄ１に対応できるようになっている。回収部４１０Ａの天井部には、開口４１０Ａ２が形成されており、その開口部４１０Ａ２には、脱気用のエアフィルタ４１１が装填されるようになっている。
【０１１０】
回収部４１０の下端には回転駆動部４１０Ｂをなす円筒部が設けられており、この回転駆動部４１０Ｂの外周壁には、シャッタ部材４０２Ｄに有する周溝４０２Ｄ３の始端位置と突起４０２Ｄ４の設置位置との関係に対応させた１２０°の位相を以って径方向に突出する凸部４１０Ｂ１、４１０Ｂ２が形成されている。
【０１１１】
凸部４１０Ｂ１、４１０Ｂ２の内部は空間となっており、その一方に相当するシャッタ部材４０２Ｄに有する突起４０２Ｄ４に対応する位置の凸部４１０Ｂ１には、円筒部の外周壁に連続する第１の周溝４１０Ｂ３が形成されている。この第１の周溝４１０Ｂ３の周長（Ｌ１）は、シャッタ部材４０２Ｄの鍔４０２Ｄ２に形成されている切り欠き４０２Ｄ５の周方向での長さ（Ｌ１）に対応させてある。また、円筒部の外周壁には、シャッタ部材４０２Ｄに形成されている周溝４０２Ｄ３と同じ始端と終端との位置および同じ周長に設定された第２の周溝４１０Ｂ４が形成されている。
【０１１２】
回転駆動部４１０Ｂをなす円筒部の下端には円筒部よりも大径の鍔４１０Ｂ５が一体化されており、その鍔４１０Ｂ５の一部には、その下面に、支持部材４０２Ｄの鍔４０２Ｄ２に形成されている切り欠き４０２Ｄ５内に入り込む駆動ピン４１２が固定されている。
【０１１３】
上記した構成を備えたトナー収納容器４０２は、次のような手順により組み立てられる。
まず、収納部４０２Ａの開口縁が口金部材４０２Ｂの接合部４０２Ｂ３に熱溶着されて一体化される。収納部４０１Ａを一体化された口金部材４０２Ｂは、雄ねじ部４０２Ｂ１を支持部材４０２Ｃの雌ねじ部に捩じ込むことにより支持部材４０２Ｃと一体化され、この状態で口金部材４０２Ｂに有する係止突起４０２Ｂ２が支持部材４０２Ｃ側の係合突起により衝止されることによって捩じ込み方向と逆方向への回転を阻止されて弛み止めされる。
【０１１４】
口金部材４０２Ｂと一体にされた支持部材４０２Ｃは、上端円筒部にシャッタ部材４０２Ｄが嵌合される。支持部材４０２Ｃに嵌合するシャッタ部材４０２Ｄは、周溝４０２Ｄ３の始端位置に相当している縦溝内に支持部材４０２Ｃの突起４０２Ｃ２を挿入することで装着される。
【０１１５】
回収ホッパー４１０は、回収部４１０Ａに形成されている開口部４１０Ａ２にエアフィルタ４１１を装着し、回転駆動部４１０Ｂをなす円筒部に有する凸部４１０Ｂ１、４１０Ｂ２を支持部材４０２Ｃの突起４０２Ｃ２およびシャッタ部材４０２Ｄの係合突起４０２Ｄ４に対向させた状態でシャッタ部材４０２Ｄの上端に嵌合されて装着される。
【０１１６】
シャッタ部材４０２Ｄに装着された回収ホッパー４１０は、回収部４１０Ａに有するパイプ４１０Ａ１にトナー移送手段３０６’から延長されたパイプ４０８を接続されることによって収納部４０２Ａへのトナーの導入を可能にされる。
【０１１７】
シャッタ部材４０２Ｄの開閉は回収ホッパー４１０の回転操作によって行われる。
図１７は、上記したトナー収納容器４０２が組み立てられた状態を示しており、この状態では、回収ホッパー４１０の回転駆動部４１０Ｂに有する凸部４１０Ｂ１、４１０Ｂ２にそれぞれ支持部材４０２Ｃ、シャッタ部材４０２Ｄの突起４０２Ｃ２および４０２Ｄ４が入り込んでおり、支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１とシャッタ部材４０２Ｄの開口部４０２Ｄ１との位置が一致しておらず、開口部同士が連通していない。
【０１１８】
図１７に示す状態から、支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１とシャッタ部材４０２Ｄの開口部４０２Ｄ１との位置を一致させて連通させる場合には、支持部材４０２Ｃを把持して不動状態に維持して回収ホッパー４１０を回転させる。
【０１１９】
この場合の回収ホッパー４１０の回転方向は、図１５において、時計方向である。回収ホッパー４１０が時計方向に回転されると、シャッタ部材４０２Ｄに有する係合突起４０２Ｄ４が回収ホッパー４１０の第１の周溝４１０Ｂ３における凸部４１０Ｂ１の位置から凸部４１０Ｂ１よりも小径の円筒部外周に達する。これにより、シャッタ部材４０２Ｄが下落することを防止される。
【０１２０】
一方、回収ホッパー４１０の回転により、回収ホッパー４１０の鍔４１０Ｂ５に有するピン４１２がシャッタ部材４０２Ｄの切り欠き４０２Ｄ５の端縁に衝合し、シャッタ部材４０２Ｄを回収ホッパー４１０とともに回転させる。
【０１２１】
シャッタ部材４０２Ｄおよび回収ホッパー４１０は、支持部材４０２Ｃに有する突起４０２Ｃ２がシャッタ部材４０２Ｄの周溝４０２Ｄ３および回収ホッパー４１０の第２の周溝４１０Ｂ２の端縁に衝合するまで回転し、その回転量が各周溝の周長に相当する１８０°に相当しているので、反回転した時点で停止する。これにより、支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１とシャッタ部材４０２Ｄの開口部４０２Ｄ１の位置は図１８に示すように一致するので、回収ホッパー４１０の回収部４１０Ａと収納部４０２Ａとが連通する。回収ホッパー４１０の回収部４１０Ａから導入されるトナーは、トナー移送手段３０６’によって空気と混合した状態で導入される。しかし、空気は、回収部４１０Ａに有するエアフィルタ４１１から排出されるので、トナーが自身の重量により収納部４０２Ａに向け導入されることになる。
【０１２２】
トナー収納容器４０２を交換する時のように、回収ホッパー４１０をシャッタ部材４０２Ｄから外す場合には、上記した手順と逆の手順を採ることにより、回収ホッパー４１０からシャッタ部材４０２Ｄおよび支持部材４０２Ｃの突起４０２Ｄ４、４０２Ｃ２を抜くことができる。この結果、支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１とシャッタ部材４０２Ｄの開口部４０２Ｄ１との位置がずれてシャッタ部材４０２Ｄにより支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１が塞がれることになる。支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１が塞がれると、収納部４０２Ａに導入されているトナーが飛散するような事態が防止される。
【０１２３】
上記したトナー収納容器４０２は、単に、トナーの回収にのみ使用するのではなく、回収したトナーをトナー貯蔵容器３０３に再補給し、さらにトナー貯蔵容器３０３に補給する新規トナーのための容器として用いられるようになっている。次に、トナー収納容器４０２からトナー貯蔵容器３０３にトナーを補給する作動態様について説明する。
【０１２４】
トナー貯蔵容器３０３の天井部材３０４には、図２に示すように、アダプタ３０４Ｃが設けられ、アダプタ３０４Ｃには図１９に示すように、トナー収納容器４０２を装着してシャッタ部材４０２Ｄを回転させるためのピン３０４Ｃ１が固定されている。ピン３０４Ｃ１は、上記した回収ホッパー４１０に設けられている駆動ピン４１２に相当するものであり、このピン３０４Ｃ１に対して、図１５に示したシャッタ部材４０２Ｄの切り欠き４０２Ｄ５を対応させて支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１を開放することができる方向にシャッタ部材４０２Ｄに対してトナー収納容器４０２側を回転させる。これにより、支持部材４０２Ｃの開口部４０２Ｃ１とシャッタ部材４０２Ｄの開口部４０２Ｄ１との位置を一致して連通され、収納部４０２Ａ内に収納されていたトナーは自由落下することにより、トナー貯蔵容器３０３（図２参照）に向け導入されて再補給されることになる。なお、補給が終了後、シャッタ部材４０２Ｄを閉じれば、トナー収納容器４０２をトナー貯蔵容器３０３のアダプタ３０４Ｃから外してもトナーが飛散することはない。
【０１２５】
このようにして、トナー収納容器４０２からトナー貯蔵容器３０３に新規または回収トナーを補給することができる。このとき、トナー収納容器４０２の収納部４０２Ａは折り畳み可能な袋であるので、運搬や保管時での取扱性がよいという利点がある。特に、空になったトナー収納容器４０２をトナー再充填のため運搬する際の運搬効率はトナーボトル等に比べて飛躍的に向上する。なお、トナー収納容器４０２は再使用できるように、収納部４０２Ａを丈夫な材質のもので作ることが好ましい。
【０１２６】
なお、トナー貯蔵容器３０３にトナーを補給する際、トナー収納容器４０２側を回転させてシャッタ部材４０２Ｄを開閉させたが、アダプタ３０４Ｃ側のピン３０４Ｃ１を設けている部材を天井部材３０４に対して回転可能とし、その部材の回転でシャッタ部材４０２Ｄを開閉させるようにしてもよい。
【０１２７】
本実施例では、上記したトナー移送手段の動作制御を行うための制御部が設けられている。
図２０は、上記制御部のシステム構成を説明するためのブロック図であり、同図において、制御部のシステム構成は、制御装置５００、現像装置１０６、クリーニング装置１０８、トナー供給・回収手段４００を制御対象としている。なお、図２０において、トナー供給・回収手段４００としているのは、前述したように、現像剤貯蔵装置３００と同じ筐体内に配置されて単にトナーの回収のみを行うのでなく、回収したトナーをトナー貯蔵容器３０３に対して再度補給することができるものである意味からこのように呼称している。
【０１２８】
制御装置５００は、ＣＰＵ５０１、ドライバ５０２を主要部として備えており、ＣＰＵ５０１には、図示しないインターフェースを介して現像装置１０５に有するトナー濃度センサ１０６Ｋ（図２０では、便宜上、トナーニアエンド検知器と表示してある）からの検知信号が入力され、そして、ドライバ５０２に対してクリーニング装置１０８およびトナー供給・回収装置４００におけるトナー移送手段３０６、３０６’の駆動モータ、エアポンプへの駆動信号が出力されるようになっている。なお、図示されていないが、図１２に示したエア圧検出装置３０８、３０８’からの信号もＣＰＵ５０１に入力されるようになっており、エアポンプ３１１、３１１’の動作状態の監視も行えるようになっている。
【０１２９】
制御装置５００では、図２１に示すように、トナー移送手段３０６、３０６’における駆動モータ、エアポンプの動作時期を制御するようになっている。
図２１において、複写機１０の始動時には、複写機側のメインモータが回転駆動を開始されると、これに合せてトナー回収用のトナー移送手段３０６’におけるエアポンプ３１１’が駆動されるようになっている。エアポンプ３１１’が駆動開始されて一定時間経過後にトナー移送手段３０６’の駆動モータ３０７’が回転駆動を開始されるようになっている。
【０１３０】
複写機１００の稼働停止時には、トナー移送手段３０６’の駆動モータ３０７’の回転駆動が停止されてから一定時間経過した後にエアポンプ３１１’が停止されるようになっている。これにより、前述したように、トナー移送手段３０６’およびこれに接続されているパイプ内に残留しているトナーを空気によって排除することができるので、残留トナーが回収部内で詰ることを防止してトナー移送部での異常な負荷増大を防止することができる。
【０１３１】
一方、現像装置１０６側でのトナーの量が低減し、所定濃度が得られない状態あるいはその状態に近付いたことがトナー濃度センサ１０６Ｋによって検知された場合には、トナー供給側のトナー移送手段３０６におけるエアポンプ３１１が駆動開始され、その後一定時間経過してから駆動モータ３０７が駆動を開始される。また、トナーの補給により現像装置１０６側でのトナー濃度が適性となったことをトナー濃度センサ１０６Ｋからの信号により判別した場合には、駆動モータ３０７が駆動を停止された後、一定時間経過してからエアポンプ３１１が駆動を停止される。これにより、上記した場合と同様に、パイプ内に残留しているトナーを空気によって排除することができるので、残留トナーが回収部内で詰ることを防止してトナー移送部での異常な負荷増大を防止することができる。
【０１３２】
なお、上記した制御部のシステム構成においては、図２２に示す構成とすることも可能である。
図２２に示すシステム構成では、トナー供給・回収装置４００側にて、トナー移送手段３０６、３０６’を駆動するための電源装置５０３、上記したエアポンプおよび駆動モータに関する作動時期を設定するためのタイミング装置５０４およびエアポンプ、駆動モータの駆動用ドライバ５０５を独自で備えている。
【０１３３】
図２２に示した制御装置５００では、ＣＰＵ５０１において、トナー供給・回収装置４００での動作制御のためのトリガ信号が出力されるのに応じて、図２１に示したタイミングによりトナー供給・回収装置４００が独自にタイミング設定されて、動作するようになっている。このような構成においては、制御装置５００におけるＣＰＵからトナー供給・回収装置４００への電気的配線が、単にトナー供給のためのトリガ信号用のみですむので、配線加工が比較的簡単なものとすることができる。
【０１３４】
なお、図２０および図２２に示したシステム構成においては、トナー移送手段におけるエアポンプと駆動モータとのオン・オフ制御を一定のサイクルタイミングに基づいて実行し、次のトリガが入力されるまでの間待機するようになっているが、これに限らず、上記サイクルを実行中に次のトナーニアエンド検知に関する信号が入力された場合に継続してトナー移送手段の駆動モータをどうさせるように制御することもちろん可能である。また、上記したシステム構成において用いられる信号ラインとしては配線に限らず、光学的な通信構造を用いることも可能であり、この構造では、装置間での配線作業や配線が邪魔になるようなことをなくすことが可能になる。
【０１３５】
以上のように、本実施例によれば、複写機本体内にトナーの回収および供給部を設置しなくてもよく、これによって、複写機の大型化を防止することができる。特に、大容量のトナー補給装置を複写機内に付設する必要がないので、複写機自体の設置スペースを極端に大きく設定する必要がなくなる。
【０１３６】
しかも、トナー回収部および補給に関わる供給部と複写機本体とをフレキシブルなパイプにより接続することができるので、複写機の設置スペースに関係なく大容量のトナー回収部および補給に関わる供給部を設けることができる。
【０１３７】
さらに、トナー回収部の構成部材は、そのまま回収したトナーを補給部に関わる供給部材に転用することができるので、トナー回収部と供給部とを独自に設置する必要がなく、これによって、両方を供用できる分、トナー回収部および供給部の大型化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明が適用できる複写機の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した複写機に用いられる現像装置の一例を示す断面図である。
【図３】図１に示した複写機に用いられる現像剤供給装置の全体構成を説明するための分解斜視図である。
【図４】図３に示した現像剤供給装置における粉体ポンプの構成を示す局部的な断面図である。
【図５】図３に示した現像剤供給装置における撹拌・移送手段および搬送スクリューの構成および現像剤回収部の構成を示す断面図である。
【図６】現像剤供給装置の特徴部を説明するための比較例のひとつとする現像剤供給装置の要部に関する構造を示す局部的な断面図である。
【図７】図６中、符号Ｌ７で示す方向の矢視断面図である。
【図８】現像剤供給装置の特徴部を説明するための比較例の他のひとつとする現像剤供給装置の要部に関する構造を示す局部的な断面図である。
【図９】図８中、符号Ｌ９で示す方向の矢視断面図である。
【図１０】現像剤供給装置における特徴部の作用を説明するための図７相当の断面図である。
【図１１】現像剤供給装置における特徴部の他の作用を説明するための図７相当の断面図である。
【図１２】図３に示した現像剤供給装置に用いられるエア圧検出装置の構造を説明するための断面図である。
【図１３】図５に示した現像剤回収部に用いられる現像剤移送手段の構成を説明するための分解斜視図である。
【図１４】図１３に示した現像剤移送手段の要部を示す断面図である。
【図１５】図５に示した現像剤収納容器の要部構成を説明するための分解斜視図である。
【図１６】図１５に示した現像剤収納容器の要部の装着状態の一例を示す断面図である。
【図１７】図１５に示した現像剤収納容器の要部構成の作用の一つを説明するための模式図である。
【図１８】図１５に示した現像剤収納容器の要部構成の作用の他の一つを説明するための模式図である。
【図１９】図５に示した現像剤収納容器の要部の装着状態の他の例を示す断面図である。
【図２０】図５に示した現像剤供給装置および現像剤収納容器の動作制御を行うための制御部のシステム構成を説明するためのブロック図である。
【図２１】図２０に示した制御部の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】図２０に示した制御部の他の例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０２        複写機
１０６        現像装置
１０６Ｂ      トナー補給部
３００        現像剤貯蔵装置
３０３        トナー貯蔵容器
３０４        天井部材
３０４Ｃ      アダプタ
３０６Ａ      スクリューポンプ
４０２        トナー収納容器
４０２Ａ      収納部
４０２Ｂ      口金部材
４０２Ｃ      支持部材
４０２Ｄ      シャッタ部材
【図１】
2004272283.tif 000003
【図２】
2004272283.tif 000004
【図３】
2004272283.tif 000005
【図４】
2004272283.tif 000006
【図５】
2004272283.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004272283.tif 000015
【図１４】
2004272283.tif 000016
【図１５】
2004272283.tif 000017
【図１６】
2004272283.tif 000018
【図１７】
2004272283.tif 000019
【図１８】
2004272283.tif 000020
【図１９】
2004272283.tif 000021
【図２０】
2004272283.tif 000022
【図２１】
2004272283.tif 000023
【図２２】
2004272283.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月31日(2004.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置に供給する現像剤を貯留する現像剤貯蔵容器を有し、該現像装置を備えた画像形成装置本体に対して独立して設けられ現像剤貯蔵装置において、
現像剤を収納する袋状に構成された収納部と、現像剤供出口が形成され、該収納部に取り付けられた口金部材と、該口金部材の現像剤供出口を開閉するシャッター手段とを有し、前記口金部材は前記収納部が固着される接合部と、シャッター手段が取り付けられる取り付け部とで構成されている現像剤収納器を結合する結合部を設けたことを特徴とする現像剤貯蔵装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像剤貯蔵装置において、前記結合部には回転することにより現像剤供出口を開閉するシャッター部材に係合する係合手段が設けられていることを特徴とする現像剤貯蔵装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像剤貯蔵装置において、前記現像剤貯蔵容器には、回転することにより軸方向に沿って現像剤を移動させることが可能なスクリュー状のロータを備えた粉体ポンプと、該粉体ポンプにより移動してくる現像剤を拡散させた状態で流動させる空気供給手段とを備えている現像剤供給手段が設けられ、フレキシブルな移送管を介して前記現像装置に連結されていることを特徴とする現像剤貯蔵装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、画像形成に用いられる現像剤を収納する現像剤収納器を用いる現像剤貯蔵装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、運搬効率のよいリサイクル可能な現像剤収納器を用いて現像剤を補給するのに最適な現像剤貯蔵装置を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この目的を達成するために本発明は、現像装置に供給する現像剤を貯留する現像剤貯蔵容器を有し、該現像装置を備えた画像形成装置本体に対して独立して設けられ現像剤貯蔵装置において、現像剤を収納する袋状に構成された収納部と、現像剤供出口が形成され、該収納部に取り付けられた口金部材と、該口金部材の現像剤供出口を開閉するシャッター手段とを有し、前記口金部材は前記収納部が固着される接合部と、シャッター手段が取り付けられる取り付け部とで構成されている現像剤収納器を結合する結合部を設けたことを特徴としている。
なお、本発明は、前記シャッタ部材が前記袋収納部に前記現像剤供出口が形成された供出口部材に取り付けられると、効果的である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに、本発明は、前記現像剤貯蔵容器には、回転することにより軸方向に沿って現像剤を移動させることが可能なスクリュー状のロータを備えた粉体ポンプと、該粉体ポンプにより移動してくる現像剤を拡散させた状態で流動させる空気供給手段とを備えている現像剤供給手段が設けられ、フレキシブルな移送管を介して前記現像装置に連結されていると、効果的である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
口金部材４０２Ｂは、上端側から外周に雄ねじ部４０２Ｂ１、係止突起４０２Ｂ２及び現像剤供出口４０２Ｂ４が形成された円筒部材で構成され、下端側に収納部４０２Ａの開口縁と高周波の印加等により熱溶着される接合部４０２Ｂ３を備えている。接合部４０２Ｂ３は、中央に上記した円筒部を有し、その円筒部から垂下する鍔部で構成されている。接合部４０２Ｂ３は、収納部４０２Ａの開口縁の中央部を拡開させ、その中央部から開口縁両端にいくにしたがってその開口縁をしぼめた状態で密着させて収納部４０２Ａと一体化されるようになっている。係止突起４０２Ｂ２は、口金部材４０２Ｂの外周方向に沿って等間隔にて放射状に突出している鋸歯で構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2004272283.tif 000025