(57)【要約】【課題】ホッパ内の撹拌によって凝集塊を発生させることなく、安定してトナーを供給することができるトナー搬送装置及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】ホッパ31内に収容されたトナーを搬送パイプ33から現像装置14に供給するトナー搬送装置31であって、吸排気するトナーボトル32により気体とともにトナーを供給され、吸排気するトナーボトル32が吸気する際にホッパ31内壁に配設された多孔質部材37を介して、ホッパ31外の気体をホッパ31内に吸引する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ内に収容されたトナーを搬送パイプから現像装置に供給するトナー搬送装置であって、吸排気するトナーボトルにより気体とともにトナーを供給され、前記吸排気するトナーボトルが吸気する際に前記ホッパ内壁に配設された多孔質部材を介して、前記ホッパ内に気体を吸引し、前記ホッパ内に吸引した気体で前記ホッパ内のトナーを撹拌することを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記多孔質部材は、前記ホッパ内の残量検知装置検知位置より下側、かつ前記搬送パイプよりも上側に配設されたことを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記多孔質部材は、前記搬送パイプとの接続部を囲む前記ホッパの壁面に配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記多孔質部材は、前記ホッパの底面に配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
前記ホッパは、前記吸排気するトナーボトルからトナーが供給される際の、前記ホッパ内気圧を減圧するための減圧手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のトナー搬送装置。
【請求項６】
前記減圧手段は、前記ホッパ内の気体を外部に排出するための減圧弁を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のトナー搬送装置。
【請求項７】
前記減圧手段は、前記ホッパ内の残量検知位置よりも上側に、前記多孔質部材よりも通気度の低い多孔質部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のトナー搬送装置。
【請求項８】
前記吸排気するトナーボトルは、前記トナーとともにキャリアを収容することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のトナー搬送装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のトナー搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体を用いてホッパ内のトナー撹拌を行うことが可能な、トナー搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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電子写真方式を用いた画像形成装置において、現像装置に安定してトナーを供給するために、現像装置の手前にホッパを持つトナー搬送装置が知られている。
【０００３】
トナー収容部(トナーボトル)やホッパ内では、経時によるトナー嵩密度の変化や滞留による凝集塊の発生等が起きる。嵩密度の変化は画像の濃度変化として、凝集塊は転写画像に乗ることによる局部的な画像濃度ムラとして画像不良の原因となる。
【０００４】
この対策としてホッパ内に撹拌機構を設け、トナーの撹拌が行われている。撹拌機構は、撹拌羽を用いた回転運動や板状の撹拌部材を用いた往復運動を利用する方法等が実用化されている (特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-219718号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ホッパ内では、トナー嵩密度を安定させ滞留や凝集を防ぐと同時に、トナーにストレスを与えないことが求められる。上記したホッパ内の撹拌部材による回転運動や往復運動を用いた撹拌方法では撹拌が十分ではなく、また回転軸軸受の摺擦や往復運動する板とホッパ内壁との隙間等に凝集塊が発生してしまうといった課題があった。
【０００７】
本発明は、ホッパ内撹拌によって凝集塊を発生させることなく、安定してトナーを供給することができるトナー搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係るトナー搬送装置は、ホッパ内に収容されたトナーを搬送パイプから現像装置に供給するトナー搬送装置であって、吸排気するトナーボトルにより気体とともにトナーを供給され、前記吸排気するトナーボトルが吸気する際に前記ホッパ内壁に配設された多孔質部材を介して、前記ホッパ内に気体を吸引し、前記ホッパ内に吸引した気体で前記ホッパ内のトナーを撹拌することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸排気するトナーボトルの吸気において、ホッパ内のトナー粉面より下側からホッパ外の気体を吸引することで、凝集塊を発生させることなく、トナーボトル及びホッパ内のトナーを同時に撹拌するトナー搬送装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成の概略を説明する断面図
【図２】実施の形態１のトナー搬送装置の構成を説明する断面図
【図３】実施の形態１のトナー搬送装置の動作を説明する概略図
【図４】実施の形態1の制御構成を説明するブロック図
【図５】実施の形態2のトナー搬送装置の構成を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本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。  
【００１２】
実施の形態１
本発明のトナー搬送装置及びそれを備えた画像形成装置を説明する。
【００１３】
図１は画像形成装置10の構成の概略を説明する断面図である。図１において、11a・11b・11c・11dは、イエロー・マゼンダ・シアン・ブラックの4色に対応する感光ドラムであり。感光ドラム11aの周囲には、感光ドラムの表面を均一に帯電させる帯電装置12a、感光ドラムの帯電面に記録すべき画像情報に基づいて変調したレーザー光を投射する露光装置13、露光装置13から投射されたレーザー光により感光ドラム表面に形成された画像潜像を現像する現像装置14a、感光ドラム11aの表面に残留したトナーを清掃し回収する現像装置クリーニング装置15aが配置されている。11a以外の感光ドラム11b・11c・11dの周囲も、使用されるトナーの色と露光装置13の照射位置が異なる以外は11aと同様の構成になっている。
【００１４】
感光ドラム11の上部には、感光ドラム11上のトナー像が転写される中間転写ベルト16が配置されており、転写ベルト16内には感光ドラム各々に対向する位置に1次転写ローラ17a・17b・17c・17d、転写ベルト16の周囲には中間転写ベルト16の表面に残留したトナーを回収する中間転写ベルトクリーニング装置18が配置されている。
【００１５】
転写ベルト16を挿んで中間転写ベルトクリーニング装置18の反対側、中間転写ベルト16に対向する位置には、2次転写ローラ19が配置されており、給紙装置20から給紙された記録媒体Ｐが中間転写ベルト16と2次転写ローラ19との間の転写位置に搬送されるように構成されている。転写位置を通過した記録媒体Ｐの搬送方向下流側には、定着装置21、排紙トレイ22が配置されている。以上説明した画像形成装置10の動作はコントローラ23により制御される。現像装置クリーニング装置15及び中間転写ベルトクリーニング装置18で回収されたトナーは、回収トナーボックス24へと搬送される。
【００１６】
次に、画像形成装置の動作の概略を説明する。感光ドラム11は、図示しない駆動装置により矢印A方向に一定速度で回転する。帯電装置12により均一に帯電された感光ドラム11の表面には、露光装置13から記録すべき画像情報に基づいて変調されたレーザー光が投射され、画像潜像が形成される。感光ドラム11上の画像潜像は現像装置14の内部に装填されているトナーにより現像され、トナー像が形成される。
【００１７】
感光ドラム11の矢印A方向の回転により、感光ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト16への1次転写位置にくると、1次転写ローラ17の作用によりトナー像が中間転写ベルト16に転写される。1次転写位置で転写されなかった感光ドラム11上の残留トナーは現像装置クリーニング装置15により回収され、感光ドラム11の表面は清掃されて次の画像形成に備える。
【００１８】
中間転写ベルト16は、図示しない駆動装置により矢印B方向に一定速度で回転する。この回転により中間転写ベルト16上のトナーが2次転写位置にくるタイミングに合わせて、給紙装置20から記録媒体Pが給紙され、2次転写位置では2次転写ローラ19の作用によりトナー像が記録媒体Pに転写される。2次転写位置で転写されなかった中間転写ベルト16上の残留トナーは中間転写ベルトクリーニング装置18により回収され、中間転写ベルト16の表面は清掃されて次の画像形成に備える。
【００１９】
トナーが転写された記録媒体Pは定着装置21により定着処理され、排出トレイ22に排出される。
【００２０】
次に、上記現像装置14にトナーを供給するトナー搬送装置30の構成を説明する断面図を図２に示す。図２において、31はトナー供給量を安定させるためのホッパ、32は吸排気するトナーボトルでありトナーが収容されている。吸排気するトナーボトルは、図示しない駆動装置により回転運動と伸縮運動を行う。ボトルのらせん形状部分と回転運動により、吸排気するトナーボトル32内のトナーは吐出口に搬送される。ボトルの蛇腹形状部分と伸縮運動により、収縮時は吸排気するトナーボトル32内の気体が加圧され、吐出口付近に搬送されたトナーと気体をホッパ31へと供給する。
【００２１】
伸長時は吸排気するトナーボトル32内の気体が減圧され、ホッパ31から気体を吸引する。この時吸引した空気により吸排気するトナーボトル32の吐出口付近のトナーを撹拌し、吐出口がトナーで詰まることを予防する。吸排気するトナーボトル32の吐出口は、ホッパ31の入口にトナーや気体が漏れない様に密着して接続される。
【００２２】
ホッパ31と現像装置14は搬送パイプ33によって接続され、搬送パイプ33内には搬送されるトナー量を定める計量スクリュー34が配置される。作像される画像濃度を安定させるため、現像装置14に供給されるトナー量はコントローラ23により管理されている。計量スクリュー34では1回転を1ブロックと考え、ブロック数を調整することで現像装置14に供給されるトナー量を調整している。このため計量スクリュー34で補給される1ブロックあたりのトナー量を安定させる必要がある。吸排気するトナーボトル32から供給されるトナー量はボトル内トナーの偏りから安定しないため、一度ホッパ31にトナーを蓄え撹拌することでトナー嵩密度を安定させた後、計量スクリュー34で現像装置14へと搬送する。
【００２３】
ホッパ31の壁面には、ホッパ内のトナー残量を検知する残量検知センサ35が配置される。残量検知センサ35は発光素子と受光素子で構成され、両素子はホッパ31の壁面に向かい合うように設置される。ホッパ31内にトナーがある場合、トナーによって光が遮られ、トナーが無い場合に比べて受光素子の受光量が減るため、ホッパ31内のトナーの有無を検知することができる。
【００２４】
また、ホッパ31の壁面にはホッパ内の圧力を逃がす減圧弁36が設置される。減圧弁が存在しない場合、吸排気するトナーボトル32からトナーと気体が供給された際、ホッパ31の内圧が高くなってしまう。ホッパ31の内圧が高くなると、搬送パイプ33内のトナーが現像装置14に押し込まれる現象が発生し画像不良の原因となる。減圧弁36から逃がされた気体は、図示されていない搬送管を通り回収トナーボックス24内で放出される。
【００２５】
ホッパ31壁面の残量検知センサ35より下側には多孔質部材37が設置される。ホッパ外の気体を吸気出来ない場合、吸排気するトナーボトル32内に空気が吸引されず、安定してトナーを供給することが出来ない。この多孔質部材37を介することで、ホッパ外の気体をホッパ内に取り込むことが出来る。逆に多孔質部材37によってホッパ内のトナーがホッパ外に飛散することは防止される。また、多孔質部材37が残量検知センサ35より下側、つまりホッパ31内のトナー粉面より下側に設置されることで、吸気時にトナーを撹拌する効果が得られる。多孔質材料としては、トナー平均粒子径よりも小さな孔を持ったメッシュ等を用いることができる。
【００２６】
以上のように構成されたトナー搬送装置の動作概略を説明する。まず、吸排気するトナーボトル32が排気する状態を図３ａに示す。吸排気するトナーボトル32の排気によって、ホッパ31に気体とトナーが供給される。流入した余剰気体は、減圧弁36を通りホッパ外へ放出される。
【００２７】
次に吸排気するトナーボトル32が吸気する状態を図３ｂに示す。吸排気するトナーボトル32の吸気によって、ホッパ31内の気体が吸排気するトナーボトル32側に吸引され、吸排気するトナーボトル32内のトナーを撹拌する効果が得られる。
【００２８】
ホッパ31内で不足する気体は、多孔質部材37を介してホッパ31外から吸引される。ホッパ31外の気体が、トナー粉面の下側からホッパ31内に吸引されることで、ホッパ31内のトナーを撹拌する効果が得られる。
【００２９】
本実施の形態１におけるトナー搬送装置の制御構成について説明する。図４はトナー補給シーケンスの制御構成を示すブロック図である。コントローラ23に、入力信号として残量検知センサ35のトナー残量情報と、現像器新旧センサ40の現像器内のトナーの新旧情報が入力されると、コントローラ23は計量スクリュー駆動41、吸排気するトナーボトル駆動42、現像器駆動43を回転させる。
【００３０】
本実施の形態1においては、吸排気するトナーボトル32内にトナーのみを収容したが、トナーに加えキャリアを含む二成分現像材を収容することもできる。その場合であっても、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
実施の形態２
図５にて、本発明の実施の形態2について説明する。図５は実施の形態2におけるトナー搬送装置30の構成を説明する断面図である。
【００３２】
本実施の形態2におけるトナー搬送装置は、ホッパ31の底面に設置された多孔質部材37を介してホッパ31の外から気体を吸引する点と、減圧弁36の代わりに多孔質部材38が設置されている点が、実施の形態1のものと異なっている。
【００３３】
図５に示すように本実施の形態2におけるホッパ31は、その底面に多孔質部材37が配置されている。吸排気するトナーボトル32が吸気する際、ホッパ31内で不足する気体は、多孔質部材37を介してホッパ31の外から吸引される。多孔質部材37がホッパ31と搬送パイプ33の接続口付近にあるため、搬送パイプ33に入る直前のトナーから順に撹拌する効果が得られる。
【００３４】
本実施の形態2では、減圧弁36の代わりに多孔質部材38が設置されている。多孔質部材38はホッパ底面に設置されている多孔質部材37よりも通気度が低い多孔質材料を使用する。吸排気するトナーボトル32から気体とともにトナーが供給される際、多孔質部材37はホッパ31内のトナーにより封をされた状態になるため、多孔質部材38を介してホッパ31内の余剰気体がホッパ31の外に排気される。吸排気するトナーボトル32が吸気する際、通気度の差からホッパ31の底面に設置されている多孔質部材37を介して気体がホッパ31の外から吸引され、第1の実施の形態同様にホッパ31内のトナーを撹拌する効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３５】
14  現像装置、30  トナー搬送装置、31  ホッパ、32  吸排気するトナーボトル、
33  搬送パイプ、34  計量スクリュー、35  残量検知センサ、36  減圧弁、
37  多孔質部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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