JP2006047972A - Toner supplying device, toner supplying process, image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、又はこれらの複合機等、特に電子写真方式の画像形成装置に供されるトナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法、並びに画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a toner supply / conveyance device, a toner supply / conveyance method, an image forming apparatus, and an image forming method used in an electrophotographic image forming apparatus, such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a combination machine thereof. .
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、スクリュー状のオーガなどの可動部材が設けられた搬送管にトナー収容部内のトナーを通して搬送するトナー供給搬送装置を備えた画像形成装置が知られている。このトナー供給搬送装置では、可動部材と搬送管内壁との間でトナーを激しく擦って、軟化によるトナー塊を形成したり、表面の外添剤をトナーから離脱させてトナーの動的な物性を変化させたりして画像に悪影響を及ぼすことがあった。近年、定着装置によるトナー像の定着温度をできるだけ低く抑える目的で、より低い温度で軟化するトナーを使用することから、該トナーに使用される樹脂特性等によりトナー塊、所謂、二次粒子が特に発生し易い傾向にある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, an image forming apparatus provided with a toner supply and transport device that transports toner in a toner storage portion to a transport tube provided with a movable member such as a screw auger. Are known. In this toner supply and transport device, the toner is vigorously rubbed between the movable member and the inner wall of the transport pipe to form a toner lump by softening, or the external additive on the surface is detached from the toner to improve the dynamic physical properties of the toner. The image may be adversely affected by changes. In recent years, in order to keep the fixing temperature of a toner image by a fixing device as low as possible, a toner that softens at a lower temperature is used. It tends to occur.
このような問題を回避するため、例えば、特許文献1及び特許文献2に見られるトナー供給搬送装置が提案されている。該トナー供給搬送装置は、現像剤のトナーを現像装置やこれに付属するトナー補給タンク等のトナー収納装置へ搬送する手段として、現像部から離れた任意の位置に配置したトナー貯留手段、トナー供給手段、トナー移送手段から、コイルスクリュー等を用いずに、トナーを空気との混合気として粉体移送が可能な、一軸偏芯スクリュー(ロータ)が二条螺旋貫通孔を有する弾性体(ステータ)内を回転することにより、空隙を移動させて圧力を発生する。ここで、発生する圧力によりトナーを空気との混合気を移送するポンプ、通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプを用いて搬送する技術が知られている。
この搬送技術によれば、トナー補給等に際して搬送間隔を延長できるという長所の他、装置の小型化、構成の簡易化、メンテナンス時の操作性の向上を図れる等の多くの長所を発揮させることができる。具体的には、図1に示すように、トナーを空気との混合体として粉体移送が可能なモーノポンプ等を使用したスクリューポンプ211のトナー移送手段では、トナーの搬送に用いられる空気がトナーの搬送先、即ちトナー入り容器212下部に密封状態で嵌合されるトナー吸引のためのノズル213の開口部の下部に位置する。そして、外部の空気ポンプ218と連結する開口部214より、空気流を断続的に容器内のトナー塊に与え、ノズル213周辺部において、トナーと空気との混合体を形成せしめ、トナーの流動性を高めた状態で、ノズル近傍に設けられたトナー搬送経路215へのトナー排出口にトナーと空気との混合体が導かれるようになっている。更に、トナー搬送経路215に入ったトナーと空気との混合体は前記のモーノポンプ211の吸引機能により、装置現像ユニット216にまで導かれるものである。なお、図1中、219はフィルタである。
In order to avoid such a problem, for example, a toner supply / conveyance device as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 has been proposed. The toner supply / conveyance device includes a toner storage unit disposed at an arbitrary position away from the developing unit, a toner supply unit as a unit for conveying the toner of the developer to a toner storage device such as a developing device or a toner replenishing tank attached thereto. In the elastic body (stator) in which the uniaxial eccentric screw (rotor) has two spiral through-holes that can transfer the powder from the toner and toner transfer means without using a coil screw or the like as a mixture of toner and air. Is rotated to generate a pressure by moving the air gap. Here, a technique is known in which toner is conveyed using a screw pump called a Mono pump called a pump that transfers a mixture of air and air by the generated pressure.
According to this transport technology, in addition to the advantage that the transport interval can be extended during toner replenishment and the like, many advantages such as downsizing of the apparatus, simplification of the configuration, and improvement of operability during maintenance can be exhibited. it can. Specifically, as shown in FIG. 1, in the toner transfer means of a screw pump 211 using a Mono pump or the like capable of transferring powder by using toner as a mixture with air, air used for toner transfer is used as toner. It is positioned below the opening of the nozzle 213 for toner suction fitted in a sealed state to the lower part of the transport destination, that is, the toner containing container 212. The air flow is intermittently applied to the toner mass in the container from the opening 214 connected to the external air pump 218 to form a mixture of toner and air in the periphery of the nozzle 213, and the fluidity of the toner. In a state in which the toner is raised, a mixture of toner and air is guided to a toner discharge port to a toner conveyance path 215 provided in the vicinity of the nozzle. Further, the mixture of toner and air that has entered the toner conveyance path 215 is guided to the apparatus developing unit 216 by the suction function of the above-described Mono pump 211. In FIG. 1, reference numeral 219 denotes a filter.
前記トナー供給搬送装置によれば、トナーと空気との混合体が形成され、その流動性によって、比較的、トナー収納装置に供給するための負荷が低く、また、トナー入り容器に残存し未使用状態で終わるトナーが多くなるという問題は解決されるものである。 According to the toner supply / conveyance device, a mixture of toner and air is formed, and due to its fluidity, the load for supplying to the toner storage device is relatively low, and it remains in the toner-containing container and is not used. The problem that the amount of toner ending in the state increases is solved.
しかしながら、前記トナー供給搬送装置における問題点としては、前記ノズル近傍から供給される気体が、トナー塊の中で大きな気泡を形成する。その大きな気泡のトナー塊中での移動、破裂により、ノズル近傍のトナー塊を解すとともにトナーと空気との混合体が形成される。該混合体の流動性は比較的高いものの、容器内に既に存在していた微細なトナー粒子の凝集によって形成されたより大きな二次粒子までも解すまでに至らず、該二次粒子が現像ユニット(現像装置)まで搬送され、静電潜像の現像に供されることで忠実な画像形成ができないという問題がある。この問題は最近の小粒径トナーを用いる高精細な画像形成の場合、特に重要な問題となる。 However, as a problem in the toner supply / conveyance device, the gas supplied from the vicinity of the nozzle forms a large bubble in the toner lump. Due to the movement and rupture of the large bubbles in the toner mass, the toner mass in the vicinity of the nozzle is released and a mixture of toner and air is formed. Although the fluidity of the mixture is relatively high, it does not lead to the understanding of even the larger secondary particles formed by agglomeration of fine toner particles already present in the container. There is a problem that faithful image formation cannot be performed by being conveyed to a developing device) and used for developing an electrostatic latent image. This problem is particularly important in the case of high-definition image formation using a recent toner having a small particle diameter.
また、大型のトナー入り容器を画像形成装置の外部に取り付け、トナー入り容器のトナーを画像形成装置の現像機構に供給搬送するトナー供給搬送装置が提案されている。しかし、該装置においても、トナーの供給搬送手段の機構は、前記特許文献1及び特許文献2と同様なスクリューポンプを用いるものであり、前記特許文献1及び特許文献2のトナー供給搬送装置と同様な問題がある。 In addition, a toner supply / conveyance device has been proposed that attaches a large toner-contained container to the outside of the image forming apparatus and supplies and conveys the toner in the toner-contained container to the developing mechanism of the image forming apparatus. However, in this apparatus as well, the mechanism of the toner supply / conveyance means uses the same screw pump as in Patent Document 1 and Patent Document 2, and is similar to the toner supply / conveyance apparatus in Patent Document 1 and Patent Document 2. There is a problem.
また、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置としては、電子写真方式によるものの他に、例えば、特許文献3に記載されている、いわゆる直接記録方式のものも知られている。この種の画像形成装置では、記録紙等の記録媒体に対し、トナー飛翔装置からドット状に飛翔させたトナーを付着させることで、画像を直接記録する。このような直接記録方式においても、吸引ポンプ等の吸引手段によってトナーをトナー収容部からトナー飛翔装置に吸引搬送することで、可動部材によるトナーの摺擦を回避することが考えられる。 Further, as an image forming apparatus that forms an image using toner, in addition to an electrophotographic system, for example, a so-called direct recording system described in Patent Document 3 is also known. In this type of image forming apparatus, an image is directly recorded by adhering toner ejected in a dot shape from a toner flying device to a recording medium such as recording paper. Even in such a direct recording method, it is conceivable to avoid toner rubbing by the movable member by sucking and conveying the toner from the toner container to the toner flying device by suction means such as a suction pump.
しかしながら、このようなトナー供給搬送装置における問題点としては、ノズル近傍から供給される気体が、トナー塊の中で大きな気泡を形成し、該大きな気泡のトナー塊中での移動、破裂により、ノズル近傍のトナー塊を解すとともにトナーと空気との混合体が形成される。該混合体の流動性は比較的高いものの、容器内に既に存在していた微細なトナー粒子の凝集によって形成されたより大きな二次粒子までも解すまでに至らず、該二次粒子が現像ユニット(現像装置)まで搬送され、静電潜像の現像に供されることで忠実な画像形成が成し得ないという問題がある。この問題は最近の小粒径トナーを用いる高精細な画像形成の場合において、特に重要な問題となる。また、トナーを吸引手段によって吸引搬送する方式においては、連休等によって画像形成装置を数日間使用しないで放置した場合に、搬送ホース内にトナーを詰まらせてトナー搬送装置によるトナー搬送ができなくなるという問題がある。これは、前回の複写操作と次回の複写操作の装置が稼動しない期間が長くなると、容器から現像ユニットにいたるまでの搬送パイプ内で滞留トナーが固定し、その後のトナー搬送が円滑に実行されないものである。 However, as a problem in such a toner supply and conveyance device, the gas supplied from the vicinity of the nozzle forms a large bubble in the toner lump, and the movement and burst of the large bubble in the toner lump causes the nozzle to A toner lump in the vicinity is unraveled and a mixture of toner and air is formed. Although the fluidity of the mixture is relatively high, it does not lead to the understanding of even the larger secondary particles formed by agglomeration of fine toner particles already present in the container. There is a problem that faithful image formation cannot be achieved by being conveyed to a developing device) and used for developing an electrostatic latent image. This problem is particularly important in the case of high-definition image formation using a recent toner having a small particle diameter. Further, in the method of sucking and transporting toner by the suction means, when the image forming apparatus is left unused for several days due to continuous holidays or the like, the toner is clogged in the transport hose so that the toner transport by the toner transport apparatus becomes impossible. There's a problem. This is because the staying toner is fixed in the transport pipe from the container to the developing unit and the subsequent toner transport is not executed smoothly when the period of time when the apparatus of the previous copy operation and the next copy operation is not operated becomes long. It is.
また、前記従来のトナー供給搬送装置は、トナーと空気からなる流動体はそれなりの流動性は有するものの、トナー入り容器と複写機のトナー収納装置との経路が長すぎたり、トナー入り容器が複写機のトナー収納装置よりも低い位置に存在すると、トナー搬送の応答性、及び搬送円滑性が低下する。このことから、トナー入り容器の配置位置が制限されるなど、複写機内の各ユニットのレイアウトも希望のものとならないことがあった。 In the conventional toner supply / conveyance device, although the fluid composed of toner and air has a certain fluidity, the path between the toner container and the toner storage device of the copying machine is too long, or the toner container is copied. If the toner is present at a position lower than the toner storage device of the machine, the toner conveyance responsiveness and conveyance smoothness are lowered. For this reason, the layout of each unit in the copying machine may not be as desired, for example, the arrangement position of the toner container is limited.
更に、搬送ホースを詰まらせる原因について、トナー収容部内には、トナーの攪拌状態や攪拌後の経過時間によって、トナー収容部内から搬送ホース内に流入するトナーの嵩密度が変化する。嵩密度が相当に高くなったトナーは、搬送ホース内で詰まり易いという問題がある。
このため、前記特許文献1及び特許文献2に記載の画像形成装置においては、トナー収容部内にノズルを配設するとともに、このノズルに向けて定期的に送気するブロワ等の送気手段を設けている。そして、ノズルからのエアー吹き出しによってトナー収容部内のトナーを定期的に攪拌することで、トナーの嵩密度が過剰に上昇するといった事態を抑えるようになっている。
Further, regarding the cause of clogging the conveyance hose, the bulk density of the toner flowing into the conveyance hose from the toner accommodating portion changes in the toner accommodating portion depending on the stirring state of the toner and the elapsed time after the stirring. The toner having a considerably high bulk density has a problem that it easily clogs in the transport hose.
For this reason, in the image forming apparatuses described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a nozzle is provided in the toner container, and an air supply unit such as a blower that periodically supplies air to the nozzle is provided. ing. Then, the toner in the toner container is periodically agitated by blowing air from the nozzles, thereby preventing a situation in which the bulk density of the toner increases excessively.
しかしながら、エアー吹き出しによってトナーの嵩密度を低下させても、その後、吸引手段によるトナー吸引に伴って、トナー収容部内のトナーの嵩密度をすぐに上昇させてしまうことがある。これは、トナー収容部内のトナー吸引口の周囲に存在するトナー粒子やその周りの空気を吸引する際に、それらだけでなく、トナー吸引口から比較的離れた位置にあるトナー粒子の周りの空気も一緒に吸引してしまうためである。このような吸引により、トナー収容部内のトナー粒子間に存在する空気がトナーよりも優先的に吸引される結果、トナーの嵩密度をすぐに上昇させていた。そして、嵩密度の高いトナーを搬送ホース内に残したままで画像形成装置本体を停止させて数日間放置すると、トナー粒子間で付着力が増して大きな塊が形成されて、それが搬送ホース内に詰まってしまうという問題がある。 However, even if the bulk density of the toner is decreased by blowing air, the bulk density of the toner in the toner storage unit may be immediately increased as the toner is sucked by the suction unit. This is because not only the toner particles existing around the toner suction port in the toner container and the air around the toner particles but also the air around the toner particles located relatively far from the toner suction port. This is because they also suck together. As a result of such suction, the air existing between the toner particles in the toner container is sucked preferentially over the toner, and as a result, the bulk density of the toner is immediately increased. Then, if the image forming apparatus main body is stopped with the toner having a high bulk density left in the transport hose and left for several days, adhesion between the toner particles increases and a large lump is formed, which is formed in the transport hose. There is a problem of clogging.
また、搬送ホース内でのトナーの目詰まりを抑えるべく、ノズルからのエアー吹き出し頻度を高めることが試みられている。しかし、このようにしても、詰まりを良好に抑えることは困難である。これは、ノズルから吹き出されたエアーはトナー収容部内に均一に行き渡るわけではなく、どうしてもエアーの行き渡らない箇所が発生する。その結果、嵩密度が上昇したトナーが搬送ホース内に流入し、搬送ホース内で滞留したまま画像形成装置本体が数日間放置されると、大きな塊となって搬送ホース内に詰まってしまうという問題がある。 In addition, attempts have been made to increase the frequency of air blowing from the nozzles in order to suppress clogging of toner in the transport hose. However, even in this case, it is difficult to suppress clogging well. This is because the air blown out from the nozzles does not uniformly reach the inside of the toner accommodating portion, and there is a place where the air does not necessarily spread. As a result, the toner with increased bulk density flows into the transport hose, and if the image forming apparatus main body is left in the transport hose for several days, it becomes a large lump and clogs in the transport hose. There is.
したがってトナーと空気との混合体の嵩密度をより制御し、該混合体の流動性を高めるとともに、該混合体がトナー搬送経路に長期滞留した場合でも、流動性ある状態を均一に維持でき、画像形成装置の長期使用でも、高い画質を得ることができ、かつ、画像形成装置の長期未使用後における初期の複写操作でもトナー搬送経路でのトナー搬送が円滑に実行できるトナー供給搬送装置及びその関連技術は、未だ提供されていないのが現状である。 Therefore, the bulk density of the mixture of toner and air is further controlled, the fluidity of the mixture is increased, and even when the mixture stays in the toner conveyance path for a long time, the fluidity state can be maintained uniformly. Toner supply / conveyance device capable of obtaining high image quality even during long-term use of an image forming apparatus, and capable of smoothly carrying toner in a toner conveyance path even in an initial copying operation after long-term unused of the image forming apparatus The related technology is not yet provided.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、トナーと空気との混合体の嵩密度をより制御し、該混合体の流動性を高めるとともに、該混合体がトナー搬送経路に長期滞留した場合でも、流動性ある状態を均一に維持でき、画像形成装置の長期使用でも、高い画質を得ることができ、かつ、画像形成装置の長期未使用後における初期の複写操作でもトナー搬送経路でのトナー搬送が円滑に実行できるトナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法、並びに画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention further controls the bulk density of the mixture of toner and air, increases the fluidity of the mixture, and maintains a fluid state even when the mixture stays in the toner conveyance path for a long time. A toner that can be maintained uniformly, can obtain high image quality even when the image forming apparatus is used for a long time, and can smoothly carry the toner in the toner transport path even in the initial copying operation after the image forming apparatus is not used for a long time. It is an object of the present invention to provide a supply / conveyance device, a toner supply / conveyance method, an image forming apparatus, and an image forming method.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内からトナーを排出するためのトナー排出口と、トナーを搬送するための搬送管とを有し、前記トナー収容部内から画像形成装置のトナー像形成手段にトナーを供給するトナー供給搬送装置であって、
前記トナー収容部内における前記トナー排出口の近傍に、多孔質部材を配設すると共に、該多孔質部材を通じて該トナー収容部内に向けて送気する送気手段を有することを特徴とするトナー供給搬送装置である。
<2> トナー収容部を形成する側壁が、トナー排出口に到る方向に該方向と交差する方向でのサイズが漸次小さくなるサイズ縮小構造を有すると共に、多孔質部材の配設位置が、該サイズ縮小構造を有する側壁、及びトナー排出口近傍のいずれかである前記<1>に記載のトナー供給搬送装置である。
<3> サイズ縮小構造が、断面積縮小構造、幅縮小構造、及び径縮小構造のいずれかである前記<2>に記載のトナー供給搬送装置である。
<4> 多孔質部材が、空気の通過が可能な微細な孔部を有し、該孔部の平均空孔径が、供給搬送対象トナーの体積平均粒径の0.1〜5倍である前記<1>から<3>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<5> 多孔質部材の孔部の平均空孔径が0.3〜20μmである前記<1>から<4>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<6> トナー収容部が、トナーを収容し、かつトナー排出口を備えたトナー入り容器である前記<1>から<5>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<7> トナー入り容器のトナー排出口の近傍に多孔質部材を有する前記<6>に記載のトナー供給搬送装置である。
<8> トナー入り容器内に滞留する気体のみを通過し、トナーの通過を阻止するフィルタ機構を備える前記<6>から<7>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<9> トナー収容部内に保有されるトナーに対し、振動を付加するための振動付加手段を備える前記<1>から<8>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<10> 振動付加手段が、トナー収容部の外面と接触する音波振動体である前記<9>に記載のトナー供給搬送装置である。
<11> 振動付加手段が、トナー収容部の外面と接触するハンマー機構である前記<9>に記載のトナー供給搬送装置である。
<12> 振動付加手段が、トナー収容部の外面に接触を繰り返して該トナー収容部を振動させる手段である前記<9>に記載のトナー供給搬送装置である。
<13> 振動付加手段が、トナー収容部としてのトナー入り容器を画像形成装置内に装填した後に作動する前記<9>から<12>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<14> 振動付加手段が、送気手段の作動前に作動する前記<9>から<13>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<15> 振動付加手段が、トナー収容部の下部であって、サイズ縮小構造の傾斜面に設けられた前記<9>から<14>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<16> 振動付加手段がトナー収容部に接触する該トナー収容部の厚みが、トナー収容部の他の部分の厚みより薄い前記<9>から<15>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<17> トナー排出口が、トナーと気体の混合物を排出するためのノズル状の排出手段を着脱可能に挿入する穴部を有する前記<1>から<16>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<18> トナー排出口近傍にトナー濃度センサを設けた前記<1>から<17>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<19> トナー像形成手段における、静電潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置に対して、トナー収容部内のトナーを供給する前記<1>から<18>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<20> 搬送管がトナー排出口を有し、該トナー排出口がトナー収容部内で開口するように該搬送管をトナー収容部の底壁に固定した前記<1>から<19>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<21> 搬送管の管路の途中に多孔質部材を設け、該多孔質部材からも送気する前記<1>から<20>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<22> 搬送管が、可撓性を有する搬送ホースである前記<1>から<21>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<23> 搬送管内のトナーを吸引しながら、該トナーをトナー像形成手段に向けて送る吸引手段を有する前記<1>から<22>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<24> 吸引手段の駆動を制御する吸引制御手段を有し、該吸引制御手段の作動により駆動と駆動停止とを交互に繰り返す間欠運転で該吸引手段を作動させる前記<23>に記載のトナー供給搬送装置である。
<25> トナー収容部内のトナー収容量について所定の下限レベルになったことを検知する下限レベル検知手段を設け、該下限レベル検知手段による検知結果に基づいて吸引制御手段を作動させる前記<24>に記載のトナー供給搬送装置である。
<26> トナー収容部に、該トナー収容部内からトナー収容部外への排気を可能にする排気手段を設けた前記<1>から<25>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<27> 排気手段による排気量を調整する排気量調整手段を設けた前記<26>に記載のトナー供給搬送装置である。
<28> トナー収容部内のトナー収容量について所定の上限レベルになったことを検知する上限レベル検知手段と、該上限レベル検知手段による検知結果に基づいて上限警報を発する警報発生手段とを有する前記<1>から<27>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置である。
<29> トナー収容部内から画像形成装置のトナー像形成手段に向けてトナーを搬送するための搬送管に該トナー収容部内のトナーを流入させるトナー流入工程と、該搬送管内のトナーを該トナー像形成手段に向けて搬送する搬送工程とを含んでなり、
送気手段により、前記トナー収容部のトナー排出口の付近に配設された多孔質部材から該トナー収容部に向けて送気する送気工程を含むことを特徴とするトナー供給搬送方法である。
<30> トナー収容部内に保有されるトナーに対し、振動を付加するための振動付加手段を備える前記<29>に記載のトナー供給搬送方法である。
<31> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを用いて現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、トナーを収容するトナー収容部から該トナー像形成手段にトナーを供給するトナー供給搬送手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有してなり、
前記トナー供給搬送手段が、前記<1>から<28>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置であることを特徴とする画像形成装置である。
<32> トナー供給搬送手段が、画像形成装置の内部に収納される前記<31>に記載の画像形成装置である。
<33> トナー供給搬送手段が、画像形成装置の外部に設置される前記<31>から<32>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<34> トナー供給搬送手段によって搬送されてくるトナーを受け入れるトナー像形成手段のトナー受入口に、開閉可能なシャッタ機構を有する前記<31>から<33>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<35> 搬送管を管路の途中で2分して互いに着脱可能に構成し、該2分した一方及び画像形成装置本体を支持する第1支持体とは別の第2支持体に、トナー収容部及び送気手段を支持させた前記<31>から<34>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<36> 吸引手段を第1支持体に支持させた前記<35>に記載の画像形成装置である。
<37> トナー収容部を第2支持体に対して着脱可能に構成した前記<35>から<36>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<38> トナー供給搬送装置を車輪によって移動可能に構成した前記<31>から<37>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<39> トナー像形成手段内でトナーを一時的に貯留するトナー貯留部を、トナー供給搬送装置によるトナー搬送先とした前記<31>から<38>のいずれかに記載の画像形成装置である。
<40> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、トナーを用いて現像してトナー像を形成するトナー像形成工程と、トナーを収容するトナー収容部から該トナー像形成手段にトナーを供給するトナー供給搬送工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含んでなり、
前記トナー供給搬送工程が、前記<1>から<28>のいずれかに記載のトナー供給搬送装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A toner storage unit that stores toner, a toner discharge port for discharging the toner from the toner storage unit, and a transport pipe for transporting the toner from the toner storage unit. A toner supply / conveying device for supplying toner to a toner image forming unit,
A toner supply / conveyance characterized in that a porous member is disposed in the vicinity of the toner discharge port in the toner storage portion, and air supply means for supplying air into the toner storage portion through the porous member is provided. Device.
<2> The side wall forming the toner containing portion has a size reduction structure in which the size in the direction intersecting the direction gradually reaches the direction reaching the toner discharge port, and the arrangement position of the porous member is The toner supply / conveyance device according to <1>, wherein the toner supply / conveyance device is any one of a side wall having a size reduction structure and a vicinity of a toner discharge port.
<3> The toner supply / conveyance device according to <2>, wherein the size reduction structure is any one of a cross-sectional area reduction structure, a width reduction structure, and a diameter reduction structure.
<4> The porous member has fine holes through which air can pass, and the average hole diameter of the holes is 0.1 to 5 times the volume average particle diameter of the toner to be supplied and conveyed. The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <3>.
<5> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <4>, wherein an average pore diameter of pores of the porous member is 0.3 to 20 μm.
<6> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <5>, wherein the toner storage unit is a toner-containing container that stores toner and includes a toner discharge port.
<7> The toner supply / conveyance device according to <6>, further including a porous member in the vicinity of the toner discharge port of the toner container.
<8> The toner supply / conveyance device according to any one of <6> to <7>, further including a filter mechanism that passes only gas staying in the toner-containing container and blocks the passage of the toner.
<9> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <8>, further including vibration applying means for applying vibration to the toner held in the toner storage unit.
<10> The toner supply / conveyance device according to <9>, wherein the vibration applying unit is a sound wave vibrating body that contacts an outer surface of the toner storage unit.
<11> The toner supply / conveyance device according to <9>, wherein the vibration applying unit is a hammer mechanism that contacts an outer surface of the toner storage unit.
<12> The toner supply / conveyance device according to <9>, wherein the vibration applying unit is a unit that repeatedly contacts the outer surface of the toner storage unit to vibrate the toner storage unit.
<13> The toner supply / conveyance device according to any one of <9> to <12>, wherein the vibration applying unit operates after a toner-containing container as a toner storage unit is loaded in the image forming apparatus.
<14> The toner supply / conveyance device according to any one of <9> to <13>, wherein the vibration applying unit is operated before the air supply unit is operated.
<15> The toner supply / conveyance device according to any one of <9> to <14>, wherein the vibration applying unit is provided in a lower portion of the toner storage portion and on an inclined surface of the size reduction structure.
<16> The toner supply / conveyance device according to any one of <9> to <15>, wherein a thickness of the toner storage portion where the vibration applying unit contacts the toner storage portion is thinner than a thickness of other portions of the toner storage portion. It is.
<17> The toner supply / conveyance according to any one of <1> to <16>, wherein the toner discharge port has a hole portion in which a nozzle-like discharge unit for discharging a mixture of toner and gas is detachably inserted. Device.
<18> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <17>, wherein a toner concentration sensor is provided in the vicinity of the toner discharge port.
<19> Any one of the items <1> to <18>, wherein the toner in the toner container is supplied to the developing device for developing the latent image formed on the electrostatic latent image carrier in the toner image forming unit. The toner supply / conveyance device described in the above.
<20> Any one of <1> to <19>, wherein the transport tube has a toner discharge port, and the transport tube is fixed to the bottom wall of the toner storage unit so that the toner discharge port is opened in the toner storage unit. The toner supply / conveyance device described in the above.
<21> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <20>, wherein a porous member is provided in the middle of a conveyance pipe and air is also supplied from the porous member.
<22> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <21>, wherein the conveyance tube is a flexible conveyance hose.
<23> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <22>, further including a suction unit that sucks the toner in the transport pipe and sends the toner toward the toner image forming unit.
<24> The toner according to <23>, further including a suction control unit that controls driving of the suction unit, wherein the suction unit is operated by intermittent operation in which driving and stopping of driving are alternately repeated by the operation of the suction control unit. It is a supply conveyance device.
<25> The lower limit level detection unit that detects that the toner storage amount in the toner storage unit has reached a predetermined lower limit level is provided, and the suction control unit is operated based on the detection result of the lower limit level detection unit. The toner supply / conveyance device described in the above.
<26> The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <25>, wherein the toner storage unit is provided with an exhaust unit that enables exhaust from the inside of the toner storage unit to the outside of the toner storage unit.
<27> The toner supply / conveyance device according to <26>, further including an exhaust amount adjusting unit that adjusts an exhaust amount by the exhaust unit.
<28> An upper limit level detecting unit that detects that the toner storage amount in the toner storage unit has reached a predetermined upper limit level, and an alarm generation unit that issues an upper limit alarm based on a detection result by the upper limit level detection unit. The toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <27>.
<29> a toner inflow process for causing the toner in the toner accommodating portion to flow into the conveying tube for conveying the toner from the toner accommodating portion toward the toner image forming unit of the image forming apparatus; A transporting process for transporting toward the forming means,
A toner supply / conveying method comprising an air supply step of supplying air from a porous member disposed in the vicinity of a toner discharge port of the toner storage portion toward the toner storage portion by an air supply means. .
<30> The toner supply / conveying method according to <29>, further including vibration applying means for applying vibration to the toner held in the toner storage unit.
<31> Electrostatic latent image carrier, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and toner image formation for developing with toner to form a toner image Means, a toner supply / conveying means for supplying toner to the toner image forming means from a toner containing portion for containing toner, a transfer means for transferring the toner image to a recording medium, and a transfer image transferred to the recording medium being fixed. At least fixing means for causing
The toner supply / conveyance unit is the toner supply / conveyance device according to any one of <1> to <28>.
<32> The image forming apparatus according to <31>, wherein the toner supply / conveyance unit is housed in the image forming apparatus.
<33> The image forming apparatus according to any one of <31> to <32>, wherein the toner supply / conveyance unit is installed outside the image forming apparatus.
<34> The image forming apparatus according to any one of <31> to <33>, further comprising an openable / closable shutter mechanism at a toner receiving port of the toner image forming unit that receives the toner conveyed by the toner supply / conveying unit. is there.
<35> The transport pipe is divided into two parts in the middle of the pipe so as to be detachable from each other. The image forming apparatus according to any one of <31> to <34>, wherein the storage unit and the air supply unit are supported.
<36> The image forming apparatus according to <35>, wherein the suction unit is supported by the first support.
<37> The image forming apparatus according to any one of <35> to <36>, wherein the toner container is configured to be detachable from the second support.
<38> The image forming apparatus according to any one of <31> to <37>, wherein the toner supply / conveyance device is configured to be movable by wheels.
<39> The image forming apparatus according to any one of <31> to <38>, wherein a toner storage unit that temporarily stores toner in the toner image forming unit is a toner transport destination of the toner supply transport apparatus. .
<40> An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, a toner image forming step of developing with toner to form a toner image, and a toner storage for storing the toner At least a toner supplying and conveying step for supplying toner to the toner image forming unit, a transfer step for transferring the toner image to a recording medium, and a fixing step for fixing the transferred image transferred to the recording medium. ,
The toner supply / conveying step is performed using the toner supply / conveying device according to any one of <1> to <28>.
本発明のトナー供給搬送装置は、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内からトナーを排出するためのトナー排出口と、トナーを搬送するための搬送管とを有し、前記トナー収容部内から画像形成装置のトナー像形成手段にトナーを供給し、前記トナー収容部内における前記トナー排出口の近傍に、多孔質部材を配設すると共に、該多孔質部材を通じて該トナー収容部内に向けて送気する送気手段を有する。
該本発明のトナー供給搬送装置においては、ノズルから局所的に吹き出したエアーによってトナー収容部内のトナーを攪拌する従来のトナー供給搬送装置では、単に大きな開口部から放出される気体で形成されるトナーと気体からなる流動体が該開口部近傍で形成される。この場合、トナーと気体からなる該流動体の嵩密度が0.2〜0.5g/cm3の範囲にあり、かつ、一連の流動体形成過程で、その嵩密度範囲を大きく変動するのに対し、本発明によれば、極めて微細な気泡を発生でき、トナーと気体からなる流動体を、嵩密度0.2〜0.5g/cm3の範囲において、0.2〜0.3g/cm3の嵩密度を狭い範囲で維持されたトナーと気体からなる流動体を早期に形成することが可能となる。また、トナーと気体からなる流動体は、少なくともトナー入り容器から搬送路に排出されるまでは若干の加圧下又は常圧下に置かれ、その後モーノポン等の吸引により搬送路を搬送されるときに初めて減圧されるような態様で運転することができるので、本発明の装置内での減圧による流動性低下の可能性は、トナー入り容器から排出されたのみに限られることになる。その結果、従来には無い安定した高い流動性を有する流動体が得られ、トナー入り容器からトナー収納装置のトナー供給制御手段へのトナー搬送が高い応答性を持ち、かつ、円滑なトナー供給搬送が実現できる。
この場合特に、トナー収容部を形成する側壁がトナー排出口に到る方向に該方向と交差する方向のサイズが漸次小さくなるサイズ縮小構造(断面積縮小構造、幅縮小構造、及び径縮小構造のいずれかである)、即ち、傾斜壁を有すると共に、多孔質部材の配設位置が該サイズ縮小構造を有する側壁もしくは該トナー排出口近傍にあるので、トナーと気体からなる該流動体を速やかに適切な嵩密度で形成させることができ、画像形成装置の現像手段に向けてのトナー供給搬送が高い応答性をもって実施できる。
The toner supply / conveyance device of the present invention includes a toner accommodating portion that accommodates toner, a toner discharge port for discharging the toner from the toner accommodating portion, and a conveying tube for conveying the toner. A toner is supplied from the inside to the toner image forming means of the image forming apparatus, and a porous member is disposed in the vicinity of the toner discharge port in the toner containing portion, and is directed to the inside of the toner containing portion through the porous member. Air supply means for supplying air is provided.
In the toner supply / conveyance device of the present invention, in the conventional toner supply / conveyance device that stirs the toner in the toner accommodating portion by the air blown locally from the nozzle, the toner is simply formed by the gas discharged from the large opening. A fluid composed of gas is formed in the vicinity of the opening. In this case, the bulk density of the fluid composed of toner and gas is in the range of 0.2 to 0.5 g / cm 3 , and the bulk density range varies greatly during a series of fluid formation processes. On the other hand, according to the present invention, extremely fine bubbles can be generated, and a fluid consisting of toner and gas can be produced in a range of 0.2 to 0.5 g / cm 3 in a bulk density of 0.2 to 0.5 g / cm 3. Thus, it is possible to form a fluid composed of a toner and a gas whose volume density is maintained within a narrow range at an early stage. In addition, the fluid consisting of toner and gas is placed under a slight pressure or normal pressure at least until it is discharged from the toner container to the transport path, and is then transported through the transport path by suction of a monopon or the like for the first time. Since the operation can be performed in such a manner that the pressure is reduced, the possibility of a decrease in fluidity due to the reduced pressure in the apparatus of the present invention is limited only to the discharge from the toner container. As a result, a fluid having a stable and high fluidity, which has not been conventionally obtained, is obtained, and the toner conveyance from the toner containing container to the toner supply control means of the toner storage device has high responsiveness and smooth toner supply conveyance. Can be realized.
In this case, in particular, the size reduction structure (cross-sectional area reduction structure, width reduction structure, and diameter reduction structure) in which the size in the direction intersecting with the direction in which the side wall forming the toner containing portion reaches the toner discharge port gradually decreases. In other words, it has an inclined wall and the porous member is disposed near the side wall having the size reduction structure or near the toner discharge port. The toner can be formed with an appropriate bulk density, and toner supply and conveyance toward the developing means of the image forming apparatus can be performed with high responsiveness.
また、本発明のトナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法においては、トナー塊は微細な気泡の移動及び破裂によって解されるため、トナー塊の均一な解離が可能となり、その結果、その中にトナーの二次粒子を含む傾向が極めて低くなる。このことより、前述したように、画質低下の要因を排除することが可能となる。
また、複写機内に置かれるトナー入り容器のトナー及びトナー集合体は、機内の熱発生ユニットの影響下に曝され、トナー粒子の凝集固化が発生することもあり、前記振動手段はその解離にも好適なものとして機能する。
In the toner supply / conveyance device and the toner supply / conveyance method of the present invention, the toner lump is broken by the movement and rupture of fine bubbles, so that the toner lump can be uniformly dissociated. The tendency to contain secondary particles is extremely low. As a result, as described above, it is possible to eliminate the cause of image quality deterioration.
Further, the toner and toner aggregate in the toner container placed in the copying machine are exposed to the influence of the heat generating unit in the machine, and the toner particles may be aggregated and solidified. Functions as preferred.
更に、本発明のトナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法は、トナー塊の均一な解離が実現できるばかりか、該流動体が前掲の嵩密度の範囲にあり、充分に解きほぐされた粒子の流動体からなることも要因の一つと推測されるが、本発明の該流動体は複写機停止後にトナー入り容器のトナーと気体、典型的には空気との流動体排出口と機内現像ユニットとの間のトナー搬送経路であるトナー搬送パイプ内で滞留する該流動体が、長期にわたり均一な嵩密度の流動体状態を維持することが可能となっている。このことより、複写機の長期未使用後における最初の複写機稼動時でも、トナー搬送が前掲の高い応答性を持ち、かつ、円滑なトナー搬送が実現できる。 Further, the toner supply / conveyance device and toner supply / conveyance method of the present invention can not only achieve uniform dissociation of the toner mass, but also the fluid is in the range of the bulk density described above, and the flow of the sufficiently undissolved particles The fluid of the present invention is considered to be one of the factors, but the fluid of the present invention is formed by the fluid discharge port of toner and gas, typically air, and the in-machine developing unit after the copying machine is stopped. The fluid staying in the toner transport pipe which is the toner transport path between them can maintain a uniform bulk density fluid state over a long period of time. Thus, even when the copying machine is in operation for the first time after the copying machine has not been used for a long time, the toner transfer has the high responsiveness as described above, and smooth toner transfer can be realized.
また、本発明トナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法においては、流動化したトナーを搬送管内に送り出すことにより、粉体であるトナーに対して、比重の軽い液体のように流動性が高くかつ安定した状態で供与させる。このため、トナーをトナー収容部からトナー像形成手段へと重力方向に逆行させる形で搬送する場合、つまり、高低差に逆行し流動体を搬送する場合、非常に僅かな加圧により搬送ができ、ポンプ等の動力源を使用する必要が無い場合があるだけでなく、長期間流動性を保持することが可能となる。具体的には、トナー収容部内に圧力をかけたり、非常に小型の搬送手段で搬送管内のトナーを搬送したりすれば、トナーを重力に逆らって搬送することも可能になる。また意外にも、長期間流動性を維持することができ、トナー供給搬送手段として従来の装置のようにポンプ可動部材を内設したものが必要なくなるので、かかる搬送方法を用いることにより、トナー粒子の表面に付着している帯電制御剤、流動化剤等の特性調整剤のトナー表面からの離脱を防止でき、現像剤の劣化を抑えるという効果もある。その結果、画像への悪影響を回避することもできる。また、トナーを重力に逆らって搬送が可能ということは、トナー入り容器の位置を自由にレイアウトすることも可能となる。
特に、複写機の場合、複写操作開始時、現像ユニットでのトナー濃度が所望の範囲になければ、トナー補充のためのトナー供給が適宜、かつ高い応答性をもって実施される必要がある。本発明のトナー供給搬送装置におけるトナー供給の安定性、高い応答性をより確実なものとするため、トナー収容部内のトナー塊に、送気機構の作動時直前、あるいは作動後に外的振動を与えることで、送気機構によるトナーと気体からなる流動体の嵩密度を所望値に到達させることが確実かつ迅速になる。これは、機械的振動がトナーと気体の混合物流動体の搬送を促進するための補助手段として有効に働くだけでなく、トナー塊に対して予め機械的振動がトナー塊の解離を助長し、かつ再度二次凝集することを防止する機能、作用をもたらすものと考えられる。
In the toner supply / conveyance device and the toner supply / conveyance method of the present invention, the fluidized toner is sent out into the conveyance tube so that the liquid toner has high fluidity and stability as a liquid having a low specific gravity with respect to the powdery toner. Donate in the state. For this reason, when the toner is transported from the toner container to the toner image forming unit in the direction of gravity, that is, when the fluid is transported backward in the height difference, the toner can be transported with very little pressure. In addition to the necessity of using a power source such as a pump, it may be possible to maintain fluidity for a long period of time. Specifically, if pressure is applied to the toner container or the toner in the transport pipe is transported by a very small transport means, the toner can be transported against gravity. Surprisingly, it is possible to maintain fluidity for a long period of time, and it is unnecessary to use a pump movable member as a toner supply / conveying means as in the conventional apparatus. Therefore, it is possible to prevent the property adjusting agent such as a charge control agent and a fluidizing agent adhering to the surface of the toner from being detached from the toner surface, and to suppress the deterioration of the developer. As a result, it is possible to avoid an adverse effect on the image. In addition, the fact that the toner can be conveyed against gravity makes it possible to freely lay out the position of the container containing the toner.
In particular, in the case of a copying machine, if the toner density in the developing unit is not in a desired range at the start of a copying operation, toner supply for toner replenishment needs to be performed appropriately and with high responsiveness. In order to ensure the stability and high responsiveness of toner supply in the toner supply / conveyance device of the present invention, external vibration is applied to the toner mass in the toner container immediately before or after the operation of the air supply mechanism. Thus, the bulk density of the fluid composed of toner and gas by the air feeding mechanism can be surely and rapidly reached to a desired value. This is because mechanical vibration not only effectively works as an auxiliary means for promoting the conveyance of the fluid mixture of toner and gas, but mechanical vibration promotes dissociation of the toner mass in advance with respect to the toner mass, and It is considered that it provides a function and an action to prevent secondary aggregation again.
また、本発明トナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法においては、ノズルから局所的に吹き出したエアーによってトナー収容部内のトナーを攪拌する従来のトナー供給搬送装置とは異なり、トナー収容部のトナー排出口の付近に設けられた多孔質部材の複数の孔からエアーを微細かつ広範囲に吹き出すことができる。これにより、トナー排出口の付近でトナー粒子間に空気を万遍なく行き渡らせて、トナーを流動化せしめる。そして、このようにして流動化したトナーをトナー排出口から排出する。その結果、嵩密度が過剰に上昇したトナーを搬送管内に排出させるという事態を抑えて、搬送管内でのトナーの目詰まりを防止することができる。 Further, in the toner supply / conveyance device and the toner supply / conveyance method of the present invention, unlike the conventional toner supply / conveyance device in which the toner in the toner storage unit is stirred by the air blown locally from the nozzle, The air can be blown out in a fine and wide range from a plurality of holes of the porous member provided in the vicinity. As a result, air is uniformly distributed between the toner particles in the vicinity of the toner discharge port to fluidize the toner. Then, the fluidized toner is discharged from the toner discharge port. As a result, it is possible to prevent the toner having excessively increased bulk density from being discharged into the transport tube, and to prevent clogging of the toner in the transport tube.
本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、画像形成装置の長期使用でも、高い画質を得ることができ、かつ、画像形成装置の長期未使用後における初期の複写操作でもトナー搬送経路でのトナー搬送が円滑に実行できるので、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、又はこれらの複合機、特に電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に好適に使用される。 According to the present invention, various problems in the prior art can be solved, high image quality can be obtained even when the image forming apparatus is used for a long time, and toner is conveyed even in an initial copying operation after the image forming apparatus is not used for a long time. Since the toner can be smoothly conveyed along the path, it is suitably used for a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a complex machine thereof, particularly an electrophotographic image forming apparatus and an image forming method.
(トナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法)
本発明のトナー供給搬送装置は、トナー収容部と、トナー排出口と、搬送管と、前記トナー収容部内における前記トナー排出口の近傍に、多孔質部材を配設すると共に、送気手段とを有してなり、振動付加手段、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
本発明のトナー供給搬送方法は、トナー流入工程と、搬送工程と、送気工程とを含んでなり、振動付加工程、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の前記トナー供給搬送方法は、本発明の前記トナー供給搬送装置を使用して好適に実施することができる。なお、本発明の前記トナー供給搬送装置を実施すると、本発明の前記トナー供給搬送方法を実施したこととなる。
(Toner supply and transport device and toner supply and transport method)
The toner supply / conveyance device of the present invention comprises a toner container, a toner discharge port, a transfer tube, a porous member disposed in the vicinity of the toner discharge port in the toner container, and an air supply unit. It is provided with vibration adding means and, if necessary, other means.
The toner supply and conveyance method of the present invention includes a toner inflow process, a conveyance process, and an air supply process, and further includes a vibration adding process and, if necessary, other processes.
The toner supply / conveying method of the present invention can be suitably implemented using the toner supply / conveying device of the present invention. When the toner supply / conveyance device of the present invention is implemented, the toner supply / conveyance method of the present invention is implemented.
前記トナー収容部は、トナーを収容することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プリンタ等の画像形成装置の外部に設置されてもよく、また、画像形成装置の内部に内蔵されていてよい。
前記トナー排出口は、トナー収容部内からトナーを排出するものであり、該トナー排出口は、トナーと気体の混合物を排出するためのノズル状の排出手段を着脱可能に挿入する穴部を有していることが好ましい。
The toner storage unit is not particularly limited as long as it can store toner, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the toner storage unit may be installed outside an image forming apparatus such as a printer. Further, it may be built in the image forming apparatus.
The toner discharge port is for discharging toner from the toner containing portion, and the toner discharge port has a hole portion for detachably inserting a nozzle-like discharge means for discharging a mixture of toner and gas. It is preferable.
前記トナー収容部を形成する側壁が、トナー排出口に到る方向に該方向と交差する方向でのサイズが漸次小さくなるサイズ縮小構造を有することが、トナー塊の速やかな流動化とトナーと気体とのより均一な嵩密度を有する流動体形成に寄与することができ、送気開始直後に形成される流動領域がトリガーとなって、傾斜側壁での移動が順次、発生してトナー塊の流動化が促進される点から好ましい。
前記サイズ縮小構造としては、断面積縮小構造、幅縮小構造、及び径縮小構造のいずれかが好ましい。前記断面積縮小構造は、前記トナー収容部を形成する側壁がトナー排出口に到る方向に該方向に交差する方向での断面積サイズが漸次小さくなる構造を意味する。前記幅縮小構造は、前記トナー収容部を形成する側壁がトナー排出口に到る方向に該方向に交差する方向での幅サイズが漸次小さくなる構造を意味する。前記径縮小構造は、前記トナー収容部を形成する側壁がトナー排出口に到る方向に該方向に交差する方向での径サイズが漸次小さくなる構造を意味する。
ここで、前記サイズ縮小構造としては、例えば、ロート構造、逆裁頭円錐型構造、円錐、楕円錐、三角錐等を逆にした構造などが挙げられる。また、三角以上の多面側壁を有する多角構造の場合には、少なくとも一面のみが傾斜壁であればよい。即ち、より狭い断面積を持つトナー排出口に向かって傾斜する傾斜壁を持つことが重要である。
The side wall forming the toner storage portion has a size reduction structure in which the size in the direction crossing the direction gradually reaches the toner discharge port, so that the toner mass can be quickly fluidized and the toner and gas The flow region formed immediately after the start of air feeding is a trigger, and the movement on the inclined side wall occurs sequentially to cause the flow of the toner mass. It is preferable from the point that conversion is promoted.
As the size reduction structure, any of a cross-sectional area reduction structure, a width reduction structure, and a diameter reduction structure is preferable. The cross-sectional area reducing structure means a structure in which a cross-sectional area size in a direction intersecting the direction in which the side wall forming the toner accommodating portion reaches the toner discharge port gradually decreases. The width reducing structure means a structure in which the width size in the direction intersecting the direction in which the side wall forming the toner accommodating portion reaches the toner discharge port is gradually reduced. The diameter-reducing structure means a structure in which the diameter size in the direction intersecting the direction in which the side wall forming the toner accommodating portion reaches the toner discharge port is gradually reduced.
Here, examples of the size reduction structure include a funnel structure, an inverted truncated cone structure, a structure in which a cone, an elliptical cone, a triangular pyramid, and the like are reversed. Further, in the case of a polygonal structure having triangular or more polyhedral side walls, at least one surface may be an inclined wall. That is, it is important to have an inclined wall inclined toward the toner discharge port having a narrower cross-sectional area.
前記多孔質部材は、空気の通過が可能な微細な多孔質部材であり、該多孔質部材の開口率は5〜40%が好ましく、10〜20%がより好ましい。また、一般にトナーはその粒径が3〜15μmの体積平均粒径のものが使用されることから、多孔質部材の平均開口径は0.3〜20μmが好ましく、5〜15μmがより好ましい。
前記多孔質部材の孔部の平均空孔径は、供給搬送対象トナーの体積平均粒径の0.1〜5倍が好ましく、0.5〜3倍がより好ましい。
前記多孔質部材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、樹脂粒子の焼結体、フォトエッチングされた樹脂、熱的に穿孔された樹脂等の多孔質樹脂材料;金属製の焼結体、穿孔処理された金属板状材料、網積層体、易熔融性金属糸束の周囲に電気化学的方法により金属銅を析出させて易熔融性金属糸束が貫通植設された形に作製した銅版を加熱することにより、該易熔融性金属糸部分が選択的に除去された跡の孔部分を有する選択的熔融跡孔を有する金属材料、などが挙げられる。
前記空気以外に使用可能な気体としては、窒素、アルゴン等の不活性気体などが挙げられる。
The porous member is a fine porous member through which air can pass, and the opening ratio of the porous member is preferably 5 to 40%, more preferably 10 to 20%. Further, since the toner generally has a volume average particle diameter of 3 to 15 μm, the average opening diameter of the porous member is preferably 0.3 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm.
The average pore diameter of the pores of the porous member is preferably 0.1 to 5 times, more preferably 0.5 to 3 times the volume average particle diameter of the toner to be supplied and conveyed.
The material for the porous member is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include glass, a sintered body of resin particles, a photo-etched resin, a thermally perforated resin, and the like. Porous resin material: metal sintered body, perforated metal plate material, net laminate, and easily meltable metal by depositing metallic copper around the easily meltable metal yarn bundle by an electrochemical method A metal material having a selective melt trace hole having a trace hole portion from which the easily meltable metal yarn portion is selectively removed by heating a copper plate produced in a form in which a yarn bundle is penetrated and planted, etc. Is mentioned.
Examples of gases that can be used other than air include inert gases such as nitrogen and argon.
前記振動付加手段としては、トナー収容部(トナー入り容器)内のトナー及びトナー塊に振動を与えることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(1)予め該画像形成装置に具備され、トナー入り容器が画像形成装置に装填される際、該トナー入り容器の外面と接触する音波振動体、(2)予め該画像形成装置に具備され、トナー入り容器が画像形成装置に装填される際、該トナー入り容器の外面と接触し機械的振動を与えるためのハンマー機構、(3)送気用モータに動力的に連結する回転シャフトに固定されシャフトの回転により突起部分が容器を打つ偏心カムのような、送気のための動力源又は該動力源に設けられ、トナー入り容器が画像形成装置に装填される際、該トナー入り容器の外面に接触を繰り返して該容器を振動させるもの、などが挙げられる。 The vibration applying means is not particularly limited as long as it can vibrate the toner and the toner mass in the toner containing portion (toner containing container), and can be appropriately selected according to the purpose. (1) a sonic vibrating body that is provided in advance in the image forming apparatus and contacts the outer surface of the toner-containing container when the toner-containing container is loaded in the image forming apparatus; (2) provided in the image forming apparatus in advance; When the toner container is loaded into the image forming apparatus, it is fixed to a hammer mechanism for contacting the outer surface of the toner container and applying mechanical vibration, and (3) a rotating shaft that is dynamically connected to an air supply motor. A power source for supplying air, such as an eccentric cam in which the protruding portion strikes the container by rotation of the shaft, or the toner-containing container when the toner-containing container is loaded into the image forming apparatus Which vibrates the container by repeating the contact with the outer surface, and the like.
前記振動付加手段は、送気機構の作動直前、或いは、それ以降、断続的、又は連続的に容器内のトナー塊に振動を与えることで、送気機構からの気泡の移動、破裂による大小のトナー塊の解離及びトナーと空気の混合を促進助長せしめ、トナーと空気からなる混合体の流動体形成領域の拡大化と流動体形成の立ち上がりを早めるものとなる。また、振動付加手段は、予めトナー収容部(トナー入り容器)に装着されたものであってもよく、具体的には、トナー入り容器に前掲に振動体を装着しておき、該容器を複写機装填した時、機械側の電気接点との通電により振動体を振動させることができる。前記振動体が複写機本体に設けられたものである場合も同様である。 The vibration applying means applies vibration to the toner mass in the container intermittently or continuously immediately before the operation of the air supply mechanism, or thereafter, so that the size of the air bubbles is increased or decreased by the movement or rupture of the air bubbles from the air supply mechanism. This promotes and promotes the dissociation of the toner mass and the mixing of the toner and the air, thereby enlarging the fluid forming region of the mixture composed of the toner and the air and speeding up the start of the fluid forming. Further, the vibration applying means may be previously mounted in a toner container (toner containing container). Specifically, the vibrating body is mounted on the toner containing container and the container is copied. When the machine is loaded, the vibrator can be vibrated by energization with electrical contacts on the machine side. The same applies to the case where the vibrator is provided in the copying machine main body.
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、トナー像形成手段と、トナー供給搬送手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記トナー供給搬送手段は、本発明の前記トナー供給搬送装置である。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、トナー像形成工程と、トナー供給搬送工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
前記トナー供給搬送工程は、本発明の前記トナー供給搬送装置を用いて行われる。
(Image forming apparatus and image forming method)
The image forming apparatus of the present invention includes at least an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a toner image forming unit, a toner supply / conveying unit, a transfer unit, and a fixing unit. Furthermore, other means appropriately selected as necessary, for example, a static elimination means, a cleaning means, a recycling means, a control means and the like are provided.
The toner supply / conveyance unit is the toner supply / conveyance device of the present invention.
The image forming method of the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step, a toner image forming step, a toner supply / conveying step, a transfer step, and a fixing step, and other steps appropriately selected as necessary. For example, a static elimination process, a cleaning process, a recycling process, a control process, and the like are included.
The toner supply / conveying step is performed using the toner supply / conveying device of the present invention.
本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記トナー像形成工程は前記トナー像形成手段により行うことができ、前記トナー供給搬送工程は前記トナー供給搬送手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。 The image forming method of the present invention can be suitably carried out by the image forming apparatus of the present invention, the electrostatic latent image forming step can be performed by the electrostatic latent image forming means, and the toner image forming step The toner image forming unit can perform the toner supply / conveying step, the toner supply / conveying unit can be performed, the transfer step can be performed by the transferring unit, and the fixing step can be performed by the fixing unit. The other steps can be performed by the other means.
前記画像形成装置は、本発明の前記トナー供給搬送装置によって搬送されてくるトナーを受け入れるトナー像形成手段のトナー受入口に、開閉可能なシャッタ機構を有することが好ましい。
該シャッタ機構としては、例えば、ロールスクリーン型のシャッタ機構、ゲート弁、バタフライ弁、ロータリー弁、ニードル弁などが挙げられる。具体的には、トナー受入口に通じる開放部を覆うような板状体を、該板状体の一端を回動可能に固定し、更に、該一端以外の他端を回転自在としたシャッタ機構が好適に用いられる。なお、該シャッタ機構のシャッタの開閉は駆動系と連動して制御される。
The image forming apparatus preferably has a shutter mechanism that can be opened and closed at a toner receiving port of a toner image forming unit that receives the toner conveyed by the toner supply / conveyance device of the present invention.
Examples of the shutter mechanism include a roll screen type shutter mechanism, a gate valve, a butterfly valve, a rotary valve, and a needle valve. Specifically, a shutter mechanism that covers a plate-like body that covers an open portion that communicates with the toner receiving port, has one end of the plate-like body rotatably fixed, and the other end other than the one end rotatable. Are preferably used. Note that the opening and closing of the shutter of the shutter mechanism is controlled in conjunction with the drive system.
−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(感光体)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
-Electrostatic latent image forming step and electrostatic latent image forming means-
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier.
The material, shape, structure, size, etc. of the electrostatic latent image carrier (photosensitive member) are not particularly limited, and can be appropriately selected from known ones. Examples of the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoreceptors such as polysilane and phthalopolymethine. Among these, amorphous silicon and the like are preferable in terms of long life.
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
The formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier and then performing imagewise exposure, and is performed by the electrostatic latent image forming unit. be able to.
The electrostatic latent image forming means includes, for example, at least a charger that uniformly charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure device that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise. Prepare.
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charger.
The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers using corona discharge such as corotrons and corotrons.
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can expose the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charger so as to form an image to be formed, and is appropriately selected according to the purpose. For example, various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system can be used.
In the present invention, a back light system in which imagewise exposure is performed from the back surface side of the electrostatic latent image carrier may be adopted.
−トナー像形成工程及びトナー像形成手段−
前記トナー像形成工程は、前記静電潜像を、トナー乃至前記現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程である。
前記トナー像(可視像)の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記トナー像形成手段により行うことができる。
前記トナー像形成手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
-Toner image forming step and toner image forming means-
The toner image forming step is a step of developing the electrostatic latent image using toner or the developer to form a toner image.
The toner image (visible image) can be formed, for example, by developing the electrostatic latent image using the toner or the developer, and can be performed by the toner image forming unit.
The toner image forming unit is not particularly limited as long as it can be developed using, for example, the toner or the developer, and can be appropriately selected from known ones, for example, containing the developer. Preferred examples include those having at least a developing unit capable of bringing the toner or developer into contact or non-contact with the electrostatic latent image.
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。 The developing unit may be a dry developing type, a wet developing type, a single color developing unit, or a multi-color developing unit. For example, a toner having a stirrer for charging the toner or the developer by frictional stirring and a rotatable magnet roller is preferable.
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。 In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the electrostatic latent image carrier (photoconductor), a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is electrically attracted. It moves to the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) by force. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor).
−転写工程及び転写手段−
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
-Transfer process and transfer means-
The transfer step is a step of transferring the visible image onto a recording medium. After the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member using an intermediate transfer member, the visible image is transferred onto the recording medium. A primary transfer step of forming a composite transfer image by transferring a visible image onto an intermediate transfer body using two or more colors, preferably full color toner as the toner, and a composite transfer image; A mode including a secondary transfer step of transferring the transfer image onto the recording medium is more preferable.
The transfer can be performed, for example, by charging the latent electrostatic image bearing member (photoconductor) of the visible image using a transfer charger, and can be performed by the transfer unit. The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Embodiments are preferred.
The intermediate transfer member is not particularly limited and may be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt and the like are preferable.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
The transfer means (the primary transfer means, the secondary transfer means) is a transfer for peeling and charging the visible image formed on the electrostatic latent image carrier (photoconductor) to the recording medium side. It is preferable to have at least a vessel. There may be one transfer means or two or more transfer means.
Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is typically plain paper, but is not particularly limited as long as it can transfer an unfixed image after development, and can be appropriately selected according to the purpose. PET for OHP A base or the like can also be used.
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing device, and may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or for the toner of each color. You may perform this simultaneously in the state which laminated | stacked this.
There is no restriction | limiting in particular as said fixing device, Although it can select suitably according to the objective, A well-known heating-pressing means is suitable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt.
The heating in the heating and pressing means is usually preferably 80 to 200 ° C.
In the present invention, for example, a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing step and the fixing unit depending on the purpose.
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
The neutralization step is a step of performing neutralization by applying a neutralization bias to the electrostatic latent image carrier, and can be suitably performed by a neutralization unit.
The neutralizing means is not particularly limited and may be appropriately selected from known neutralizers as long as it can apply a neutralizing bias to the latent electrostatic image bearing member. Preferably mentioned.
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
The cleaning step is a step of removing the toner remaining on the electrostatic latent image carrier and can be suitably performed by a cleaning unit.
The cleaning means is not particularly limited as long as it can remove the electrophotographic toner remaining on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known cleaners. Suitable examples include brush cleaners, electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, blade cleaners, brush cleaners, web cleaners, and the like.
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記電子写真用カラートナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
The recycling step is a step of recycling the electrophotographic color toner removed in the cleaning step to the developing unit, and can be suitably performed by the recycling unit.
There is no restriction | limiting in particular as said recycling means, A well-known conveyance means etc. are mentioned.
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
The control step is a step of controlling each of the steps, and can be suitably performed by a control unit.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as sequencers and computers.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
本発明のトナー供給搬送装置を適用した画像形成装置の一実施形態として、タンデム方式のカラーレーザープリンタ(以下、単に「プリンタ」と称することもある)について説明する。
図2は、本発明の画像形成装置(プリンタ)の一例を示す概略構成図である。このプリンタは、プリンタ部90と、トナー貯蔵部100とを備えており、両者は互いに独立して移動可能に構成されている。
Example 1
As an embodiment of an image forming apparatus to which the toner supply / conveyance device of the present invention is applied, a tandem type color laser printer (hereinafter sometimes simply referred to as “printer”) will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus (printer) according to the present invention. This printer includes a printer unit 90 and a toner storage unit 100, both of which are configured to be movable independently of each other.
プリンタ部90は、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像記録部1Y,1M,1C,1Kを備えている。また、光書込ユニット2、給紙カセット3,4、レジストローラ対5、転写ユニット6、ベルト定着方式の定着ユニット8、排紙トレイ等も備えている。更に、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、電源ユニットなども備えている。なお、以下、各符号の添字Y,M,C,Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。 The printer unit 90 includes four sets of toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Yes. Also provided are an optical writing unit 2, paper feed cassettes 3, 4, registration roller pair 5, transfer unit 6, belt fixing type fixing unit 8, paper discharge tray and the like. Further, a manual feed tray, a toner supply container, a waste toner bottle, a power supply unit and the like (not shown) are also provided. Hereinafter, the subscripts Y, M, C, and K of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively.
トナー像記録部1Y,1M,1C,1Kは、潜像を担持する静電潜像担持体であるドラム状の感光体11Y,11M,11C,11Kを有している。これら感光体11Y,11M,11C,11Kは、それぞれ図示しない駆動手段によって図2中時計回りに回転駆動されて表面を無端移動させる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調したレーザー光Lを発する光書込ユニット2によって暗中にて光走査されて、Y,M,C,K用の静電潜像を担持する。 The toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K include drum-shaped photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K that are electrostatic latent image carriers that carry latent images. These photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K are rotationally driven clockwise in FIG. 2 by driving means (not shown) to move the surfaces endlessly. Then, it is optically scanned in the dark by the optical writing unit 2 that emits a laser beam L that is modulated based on image information sent from a personal computer (not shown) or the like, and electrostatic latent images for Y, M, C, and K are obtained. Carry an image.
図3は、4組のトナー像記録部1Y,1M,1C,1Kのうち、Y用のトナー像記録部1Yを転写ユニット6の一部とともに示す拡大構成図である。なお、他色用のトナー像記録部(1M,1C,1K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる点の他がY用のものと同様の構成になっているので、これらの説明については省略する。図3において、トナー像記録部1Yは、プロセスユニット10Yと現像装置20Yとを備えている。プロセスユニット10Yは、感光体11Yの他、これの表面に対し、潤滑剤を塗布するブラシローラ12Y、クリーニング処理を施す揺動可能なカウンタブレード13Y、除電処理を施す除電ランプ14Yなどを有している。また、感光体11Yを一様帯電せしめる帯電ローラ15Yや、これの表面をクリーニングするローラクリーニング装置16Yなども有している。 FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating the toner image recording unit 1Y for Y together with a part of the transfer unit 6 among the four sets of toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K. The other color toner image recording units (1M, 1C, 1K) have the same configuration as that for Y except that the colors of the toners to be used are different from each other. Omitted. In FIG. 3, the toner image recording unit 1Y includes a process unit 10Y and a developing device 20Y. In addition to the photoreceptor 11Y, the process unit 10Y includes a brush roller 12Y for applying a lubricant, a swingable counter blade 13Y for performing a cleaning process, a charge removal lamp 14Y for performing a charge removal process, and the like. Yes. Further, a charging roller 15Y for uniformly charging the photoconductor 11Y and a roller cleaning device 16Y for cleaning the surface of the charging roller 15Y are also provided.
かかる構成のプロセスユニット10Yにおいて、図示しない電源によって交流の帯電バイアスが印加される帯電ローラ15Yは、感光体11Yに当接するように配設されている。そして、図示しない駆動手段により、当接部でその表面を感光体11Yの表面移動とは逆方向に移動させるように回転せしめられながら、感光体11Yの表面を一様帯電せしめる。このように一様帯電せしめられた感光体11Yの表面に、前記光書込ユニット(図2中2)で変調及び偏向されたレーザー光Lが走査されると、その表面に静電潜像が形成される。 In the process unit 10Y having such a configuration, the charging roller 15Y to which an AC charging bias is applied by a power source (not shown) is disposed so as to contact the photoreceptor 11Y. Then, the surface of the photoconductor 11Y is uniformly charged while being rotated by the driving means (not shown) so that the surface thereof is moved in the direction opposite to the surface movement of the photoconductor 11Y. When the surface of the uniformly charged photoreceptor 11Y is scanned with the laser beam L modulated and deflected by the optical writing unit (2 in FIG. 2), an electrostatic latent image is formed on the surface. It is formed.
トナー像記録部の現像装置20Yは、現像ケース21Yの開口から一部を露出させるように配設された現像ロール22Yを有している。また、第1搬送スクリュウ23Y、第2搬送スクリュウ24Y、現像ドクタ25Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)26Y、トナー貯留部27Y等も有している。 The developing device 20Y of the toner image recording unit has a developing roll 22Y disposed so as to partially expose the opening of the developing case 21Y. Further, it also includes a first transport screw 23Y, a second transport screw 24Y, a developing doctor 25Y, a toner concentration sensor (hereinafter referred to as a T sensor) 26Y, a toner storage unit 27Y, and the like.
現像ケース21Yには、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとを含む現像剤が内包されている。この現像剤は第1搬送スクリュウ23Y、第2搬送スクリュウ24Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像剤担持体たる現像ロール22Yの表面に担持される。そして、現像ドクタ25Yによってその層厚が規制されてから感光体11Yと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体11Y上の前記静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体11Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費した現像剤は、現像ロール22Yの表面(現像スリーブ)の回転に伴って現像ケース21Y内に戻される。一方、現像されたYトナー像は、後述の紙搬送ベルト60によって搬送される転写紙Pに転写される。なお、現像ロール22Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。そして、マグネットローラの発する磁力により、現像スリーブ表面に現像剤を引き付けて担持する。 The developer case 21Y contains a developer containing a magnetic carrier and a negatively chargeable Y toner. The developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 23Y and the second conveying screw 24Y, and is then carried on the surface of the developing roll 22Y as a developer carrying member. Then, after the layer thickness is regulated by the developing doctor 25Y, the layer is transported to the developing area facing the photoconductor 11Y, where Y toner is attached to the electrostatic latent image on the photoconductor 11Y. This adhesion forms a Y toner image on the photoreceptor 11Y. The developer that has consumed Y toner by development is returned to the developing case 21Y as the surface of the developing roll 22Y (developing sleeve) rotates. On the other hand, the developed Y toner image is transferred to a transfer paper P conveyed by a paper conveyance belt 60 described later. The developing roll 22Y includes a developing sleeve made of a non-magnetic pipe that is rotationally driven by a driving unit (not shown), and a magnet roller (not shown) that is included so as not to rotate. The developer is attracted and carried on the surface of the developing sleeve by the magnetic force generated by the magnet roller.
透磁率センサからなるTセンサ26Yは、現像ケース21Yの底板に取り付けられ、第1搬送スクリュウ23Yによって搬送される現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、Tセンサ26YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、RMA等の記憶手段を備えており、この中にTセンサ26Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefや、他の現像装置に搭載されたTセンサからの出力電圧の目標値であるM,C,K用Vtrefのデータを格納している。現像装置20Yについては、Tセンサ26Yからの出力電圧の値とY用Vtrefを比較する。そして、比較結果に応じた時間だけ、トナー貯留部27Y内に配設された補給ローラ28Yを回転駆動させる。これにより、トナー貯留部27Y内に貯留されているYトナーが現像装置20Y内に補給される。このようにして補給ローラ28Yの駆動が制御(トナー補給制御)されることで、現像に伴ってYトナー濃度を低下させた現像剤に適量のYトナーが補給され、現像装置20Y内の現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
なお、他の現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。また、トナー貯留部27Y内には、所定の高さ位置でトナーを検知するトナー検知センサ29Yが配設されている。
A T sensor 26Y including a magnetic permeability sensor is attached to the bottom plate of the developing case 21Y, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the developer conveyed by the first conveying screw 23Y. Since the magnetic permeability of the developer shows a good correlation with the toner concentration of the developer, the T sensor 26Y outputs a voltage corresponding to the Y toner concentration. This output voltage value is sent to a control unit (not shown). This control unit includes storage means such as an RMA, in which the V Vref for Y, which is the target value of the output voltage from the T sensor 26Y, and the output voltage from the T sensor mounted in another developing device. Data on Vtref for M, C, and K, which are target values, is stored. For the developing device 20Y, the value of the output voltage from the T sensor 26Y is compared with the Y Vtref. Then, the replenishing roller 28Y disposed in the toner storage unit 27Y is rotationally driven for a time corresponding to the comparison result. Thereby, the Y toner stored in the toner storage unit 27Y is replenished into the developing device 20Y. By controlling the driving of the replenishing roller 28Y (toner replenishment control) in this way, an appropriate amount of Y toner is replenished to the developer whose Y toner density has decreased with development, and the developer in the developing device 20Y. The Y toner density is maintained within a predetermined range.
Similar toner replenishment control is performed for other developing devices. A toner detection sensor 29Y that detects toner at a predetermined height is disposed in the toner storage unit 27Y.
以上のようにして、先に図2に示した各トナー像記録部1Y,1M,1C,1Kは、光書込ユニット2と共同して、各感光体11Y,11M,11C,11Kにトナー像を形成する。よって、本プリンタにおいては、各トナー像記録部1Y,1M,1C,1Kと、光書込ユニット2との組合せにより、感光体11Y,11M,11C,11Kの無端移動する表面にトナー像を形成するトナー像形成手段として機能している。 As described above, the toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K previously shown in FIG. 2 cooperate with the optical writing unit 2 to transfer the toner images to the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K. Form. Therefore, in this printer, a toner image is formed on the surface of the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K that moves endlessly by the combination of the toner image recording units 1Y, 1M, 1C, and 1K and the optical writing unit 2. Functions as a toner image forming means.
プリンタ部90の下部には、2つの給紙カセット3,4が配設されている。これら給紙カセット3,4は、転写紙Pを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容しており、一番上の転写紙Pに給紙ローラ3a,4aを押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ3a,4aを回転させて、転写紙Pを給紙路に送り出す。この給紙路の末端には、レジストローラ対5が配設されており、送られてきた転写紙Pを、Y用のトナー像記録部1Yの感光体11Y上に形成されたYトナー像に同期させ得るタイミングで、後述の転写ユニット6に向けて送り出す。 Two paper feed cassettes 3 and 4 are disposed below the printer unit 90. These paper feed cassettes 3 and 4 accommodate a plurality of transfer papers P in a stack of transfer papers, and press the paper feed rollers 3a and 4a against the uppermost transfer paper P. Then, the sheet feeding rollers 3a and 4a are rotated at a predetermined timing to send the transfer sheet P to the sheet feeding path. A registration roller pair 5 is disposed at the end of the paper feed path, and the transferred transfer paper P is converted into a Y toner image formed on the photoreceptor 11Y of the Y toner image recording unit 1Y. It is sent out to a transfer unit 6 described later at a timing that can be synchronized.
転写ユニット6は、無端状の紙搬送ベルト60、入口ローラ61、静電吸着ローラ62、4つの転写バイアスローラ63Y,63M,63C,63K、4つの搬送支持ローラ64Y,64M,64C,64K、分離ローラ65等を有している。また、駆動ローラ66、ベルトクリーニング装置67、押し当てローラ68、テンションローラ69、下部ローラ70等も有している。 The transfer unit 6 includes an endless paper conveyance belt 60, an entrance roller 61, an electrostatic adsorption roller 62, four transfer bias rollers 63Y, 63M, 63C, and 63K, four conveyance support rollers 64Y, 64M, 64C, and 64K, and a separation unit. A roller 65 or the like is included. Further, it also includes a driving roller 66, a belt cleaning device 67, a pressing roller 68, a tension roller 69, a lower roller 70, and the like.
紙搬送ベルト60は、複数のローラに張架されながら、図示しない駆動手段によって図3中反時計回りに回転駆動される駆動ローラ66により、図3中反時計回りに無端移動せしめられる。 The paper transport belt 60 is endlessly moved counterclockwise in FIG. 3 by a driving roller 66 that is stretched around a plurality of rollers and is driven to rotate counterclockwise in FIG. 3 by driving means (not shown).
図2に示すように、入口ローラ61、転写バイアスローラ63Y〜63K、搬送支持ローラ64Y〜K、分離ローラ65、駆動ローラ66、テンションローラ69、下部ローラ70は、何れも紙搬送ベルト60の裏面(ループ内面)に接触している。これらローラのうち、図2中最も右側に配設された入口ローラ61は、その近傍に配設された静電吸着ローラ62との間に紙搬送ベルト60を挟み込むようになっている。この静電吸着ローラ62には、静電吸着バイアスが印加されており、ベルトおもて面(ループ外面)に電荷を付与することで、上述のレジストローラ対5から送り出されてくる転写紙Pを静電吸着させるようにする。 As shown in FIG. 2, the entrance roller 61, the transfer bias rollers 63 </ b> Y to 63 </ b> K, the transport support rollers 64 </ b> Y to 64 </ b> K, the separation roller 65, the drive roller 66, the tension roller 69, and the lower roller 70 are all back surfaces of the paper transport belt 60. In contact with the inner surface of the loop. Among these rollers, the entrance roller 61 disposed on the rightmost side in FIG. 2 is configured to sandwich the paper transport belt 60 between the entrance roller 61 and the electrostatic attraction roller 62 disposed in the vicinity thereof. An electrostatic chucking bias is applied to the electrostatic chucking roller 62, and the transfer sheet P fed from the above-described registration roller pair 5 by applying an electric charge to the belt front surface (loop outer surface). Is electrostatically adsorbed.
4つの転写バイアスローラ63Y,63M,63C,63Kは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、それぞれ、感光体11Y,11M,11C,11Kに向けて押圧されて、紙搬送ベルト60を挟み込むようになっている。この押圧により、感光体11Y,11M,11C,11Kと紙搬送ベルト60とがベルト移動方向において所定の長さで接触する転写ニップが形成されている。また、転写バイアスローラ63Y,63M,63C,63Kの芯金には、それぞれ転写バイアス電源によって定電流制御される転写バイアスが印加されている。これにより、転写バイアスローラ63Y,63M,63C,63Kを介して紙搬送ベルト60の裏面に転写電荷が付与され、各転写ニップにおいて紙搬送ベルト60と感光体11Y,11M,11C,11Kとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、転写バイアス部材として転写バイアスローラ63Y,63M,63C,63Kを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを設けてもよい。 The four transfer bias rollers 63Y, 63M, 63C, and 63K are rollers in which a metal core is covered with an elastic body such as a sponge, and are pressed toward the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K, respectively. The paper transport belt 60 is sandwiched. By this pressing, a transfer nip is formed in which the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K and the paper transport belt 60 are in contact with each other with a predetermined length in the belt moving direction. Further, a transfer bias controlled by a transfer bias power source is applied to the cores of the transfer bias rollers 63Y, 63M, 63C, and 63K. As a result, a transfer charge is applied to the back surface of the paper transport belt 60 via the transfer bias rollers 63Y, 63M, 63C, and 63K, and between the paper transport belt 60 and the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K in each transfer nip. A transfer electric field is formed. In this printer, the transfer bias rollers 63Y, 63M, 63C, and 63K are provided as transfer bias members. However, a brush, a blade, or the like may be provided instead of the rollers.
上述のレジストローラ対5から転写ユニットに送り出された転写紙Pは、静電吸着ローラ62と紙搬送ベルト60との間に挟まれる。そして、紙搬送ベルト60のおもて面に吸着されながら、Y,M,C,K用の転写ニップを順次通過していく。これにより、各感光体11Y,11M,11C,11K上のY,M,C,Kトナー像が、それぞれ転写ニップで転写紙Pに重ね合わされ、前記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙P上に重ね合わせて転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙P上にはフルカラー画像が形成される。 The transfer paper P sent out from the registration roller pair 5 to the transfer unit is sandwiched between the electrostatic adsorption roller 62 and the paper transport belt 60. Then, the toner passes through the transfer nips for Y, M, C, and K sequentially while being attracted to the front surface of the paper transport belt 60. As a result, the Y, M, C, and K toner images on the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K are superimposed on the transfer paper P at the transfer nip, respectively, and the transfer paper is subjected to the effects of the transfer electric field and nip pressure. The image is superimposed on P and transferred. A full-color image is formed on the transfer paper P by this superposition transfer.
フルカラー画像が形成された転写紙Pは、紙搬送ベルト60の無端移動に伴って、分離ローラ65によるベルト張架位置にさしかかる。このベルト張架位置では、分離ローラ65が紙搬送ベルト60の無端移動方向をほぼ反転させるような急激な巻き付け角で紙搬送ベルト60を張架している。紙搬送ベルト60上に吸着している転写紙Pは、このような急激なベルトの移動方向の変化に追従することができず、紙搬送ベルト60から分離される。そして、前記定着ユニット8に受け渡される。 The transfer paper P on which the full-color image is formed approaches the belt stretching position by the separation roller 65 as the paper conveying belt 60 moves endlessly. At this belt stretching position, the separation roller 65 stretches the paper transport belt 60 at a steep winding angle that reverses the endless movement direction of the paper transport belt 60. The transfer paper P adsorbed on the paper transport belt 60 cannot follow such a sudden change in the moving direction of the belt and is separated from the paper transport belt 60. Then, it is delivered to the fixing unit 8.
テンションローラ69は、スプリングによって紙搬送ベルト60に向けて付勢されることで、紙搬送ベルト60に対して所定のテンションを付与している。このテンションローラ69と、駆動ローラ67との間におけるベルト展張箇所のおもて面には、押し当てローラ68が押し当てられている。この押し当てにより、駆動ローラ67とテンションローラ69との間で、紙搬送ベルト60がループ内に向けて大きく窪んで湾曲するようになっている。紙搬送ベルト60がこのように大きく湾曲することにより、駆動ローラ67に対する紙搬送ベルト60の巻き付き箇所がより大きく確保されている。そして、この巻き付き箇所のおもて面には、ベルトクリーニング装置67が当接している。上述の分離ローラ65による張架位置で転写紙Pを定着ユニットに受け渡した紙搬送ベルト60のおもて面には、各感光体11Y,11M,11C,11Kから転移してしまった汚れトナーが付着している。ベルトクリーニング装置67は、この汚れトナーを紙搬送ベルト60から除去するためのものである。 The tension roller 69 is biased toward the paper transport belt 60 by a spring, thereby applying a predetermined tension to the paper transport belt 60. A pressing roller 68 is pressed against the front surface of the belt extension portion between the tension roller 69 and the driving roller 67. By this pressing, the paper transport belt 60 is greatly depressed and curved between the driving roller 67 and the tension roller 69 in the loop. Since the paper conveying belt 60 is greatly curved in this manner, a larger winding portion of the paper conveying belt 60 around the driving roller 67 is secured. The belt cleaning device 67 is in contact with the front surface of the winding portion. Contaminated toner transferred from each of the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K is formed on the front surface of the paper conveyance belt 60 that has transferred the transfer paper P to the fixing unit at the position where the separation roller 65 is stretched. It is attached. The belt cleaning device 67 is for removing the dirty toner from the paper transport belt 60.
定着ユニット8は、加圧ローラ8a、無端状の定着ベルト8b、加熱ローラ8c、駆動ローラ8d等を有している。定着ベルト8bは、加熱ローラ8cと駆動ローラ8dとによって張架されながら、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる駆動ローラ8dによって図中時計回りに無端移動される。加熱ローラ8cは、ハロゲンランプ等の熱源を内包しており、これによって紙搬送ベルト8bを裏面から加熱する。一方、加圧ローラ8aは、無端移動せしめられる定着ベルト8bに接触しながら、接触部で表面をベルトと同様に移動させるように回転して定着ニップを形成している。転写ユニット6の紙搬送ベルト60から定着ユニット8に受け渡された転写紙Pは、その像転写面を定着ベルト8bに接触させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧によって像転写面にフルカラー画像が定着されながら、定着ユニット8を通過する。 The fixing unit 8 includes a pressure roller 8a, an endless fixing belt 8b, a heating roller 8c, a driving roller 8d, and the like. The fixing belt 8b is endlessly moved clockwise in the figure by a driving roller 8d that is rotated by a driving unit (not shown) while being stretched by a heating roller 8c and a driving roller 8d. The heating roller 8c includes a heat source such as a halogen lamp, and thereby heats the paper transport belt 8b from the back surface. On the other hand, the pressure roller 8a is rotated so as to move the surface in the same manner as the belt at the contact portion while contacting the fixing belt 8b that is moved endlessly to form a fixing nip. The transfer paper P transferred from the paper transport belt 60 of the transfer unit 6 to the fixing unit 8 is sandwiched between the fixing nips in such a posture that the image transfer surface is in contact with the fixing belt 8b. Then, it passes through the fixing unit 8 while the full-color image is fixed on the image transfer surface by heating or pressing.
定着ユニット8を通過した転写紙Pは、搬送ローラ対や反転ガイド板などを経由した後、更に搬送ローラ対を経て、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部に向けて排出される。 The transfer paper P that has passed through the fixing unit 8 passes through a pair of conveyance rollers, a reversing guide plate, and the like, and is further discharged through a pair of conveyance rollers toward a stack portion provided on the upper surface of the printer housing.
先に示した図3において、Y用の転写ニップを通過した後の感光体11Y表面は、ブラシローラ12Yで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード13Yでクリーニングされる。そして、除電ランプ14Yから照射された光によって除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。 In FIG. 3 described above, the surface of the photoconductor 11Y after passing through the Y transfer nip is cleaned with the counter blade 13Y after a predetermined amount of lubricant is applied by the brush roller 12Y. Then, the static electricity is removed by the light emitted from the static elimination lamp 14Y to prepare for the formation of the next electrostatic latent image.
カウンタブレード13Yによってクリーニングされた感光体11Y表面には、どうしても除去し切れなかったトナーが僅かながら残ってしまう。このように残ってしまったクリーニング残トナーは、ローラクリーニング装置16Yによってクリーニングされる。 A small amount of toner that could not be completely removed remains on the surface of the photoreceptor 11Y cleaned by the counter blade 13Y. The cleaning residual toner remaining in this way is cleaned by the roller cleaning device 16Y.
次に、図3に示すように、トナー像記録部1Yにおける現像装置20Yのトナー貯留部27Yには、吸引手段たる吸引ポンプ101Yが着脱可能に接続されている。この吸引ポンプ101Yは、後述するY用のトナー搬送装置の一部を構成するもので、一軸偏芯スクリューポンプ(通称モーノポンプ)と呼ばれる方式のものである。そのポンプ部102Yは、金属や剛性の高い樹脂などで偏芯2条スクリュー形状に加工されたロータ103Y、ゴム等の材料に2条スクリュー状の空洞が形成されたステータ104Y、これらを内包する樹脂製のホルダ105Y等から構成される。吸引ポンプ101Yは、このポンプ部102Yの他に、吐出部106Y、ロータ103Yを回転させるモータ107Y等も有している。2条スクリュー形状のロータ103Yがステータ104Y内で回転すると、ポンプ部102Yの吸引側(図3中右側)に負圧が発生する。この負圧により、後述するトナー収容器内のYトナーが、吸引側に接続された搬送ホース108Y等を介して吸引される。そして、吸引ポンプ101Yのポンプ部102Yに至り、ステータ104Y内を通って吐出部106Y内に吐出される。吐出されたYトナーは、吐出部106Yに接続されているY用の現像装置20Yのトナー貯留部27Y内に補給される。なお、他色用のトナー像記録部1M,C,Kにおいても、同様にして、トナー貯留部内にM,C,Kトナーが補給される。本プリンタにおいては、プリンタ部(90)内に設けられた4つの吸引ポンプやこれらに連結する搬送ホースと、先に図2に示したトナー貯蔵部100との組合せにより、Y,M,C,K用の4つのトナー供給搬送装置が構成されている。 Next, as shown in FIG. 3, a suction pump 101Y as a suction unit is detachably connected to the toner storage portion 27Y of the developing device 20Y in the toner image recording portion 1Y. The suction pump 101Y constitutes a part of a Y toner conveying device to be described later, and is of a type called a uniaxial eccentric screw pump (commonly known as a Mono pump). The pump portion 102Y includes a rotor 103Y processed into an eccentric double screw shape with a metal or a highly rigid resin, a stator 104Y in which a double screw cavity is formed in a material such as rubber, and a resin containing them. It is made of a holder 105Y made of the like. The suction pump 101Y includes, in addition to the pump unit 102Y, a discharge unit 106Y, a motor 107Y that rotates the rotor 103Y, and the like. When the double screw-shaped rotor 103Y rotates in the stator 104Y, a negative pressure is generated on the suction side (right side in FIG. 3) of the pump portion 102Y. With this negative pressure, Y toner in a toner container, which will be described later, is sucked through a transport hose 108Y or the like connected to the suction side. Then, it reaches the pump portion 102Y of the suction pump 101Y, and is discharged into the discharge portion 106Y through the stator 104Y. The discharged Y toner is replenished into the toner storage unit 27Y of the Y developing device 20Y connected to the discharge unit 106Y. In the toner image recording units 1M, C, and K for other colors, M, C, and K toners are similarly supplied into the toner storage unit. In this printer, a combination of four suction pumps provided in the printer unit (90), a transport hose connected thereto, and the toner storage unit 100 shown in FIG. Four toner supply / conveyance devices for K are configured.
先に示した図2において、トナー貯蔵部100は、L型鋼などで構成された第2支持体たる架台151、これの下面に設けられた車輪たる4つのキャスター152、ブロワ153、4つのトナー収容器154Y,154M,154C,154K、等を備えている。なお、図2においては、図2中奥行き方向の手前側にあるC用のトナー収容器154Cに隠れて、図2中奥側にあるK用のトナー収容器154Kが見えなくなっている。また、図2中奥行き方向の手前側にあるY用のトナー収容器154Yに隠れて、図2中奥側にあるM用のトナー収容器154Mが見えなくなっている。 In FIG. 2 shown above, the toner storage unit 100 includes a frame 151 as a second support body made of L-shaped steel, etc., four casters 152 as a wheel provided on the lower surface thereof, a blower 153, and four toner containers. 154Y, 154M, 154C, 154K, etc. In FIG. 2, the K toner container 154K on the back side in FIG. 2 is hidden behind the C toner container 154C on the near side in the depth direction in FIG. In addition, the toner container 154M for M on the back side in FIG. 2 is hidden behind the toner container 154Y for Y on the near side in the depth direction in FIG.
このように、本プリンタにおいては、画像形成装置本体であるプリンタ部90と、後述するトナー供給搬送装置の各トナー収容器154Y,154M,154C,154K、及び送気手段の一部であるブロワ153とを、それぞれ別々の支持体に支持させている。かかる構成では、プリンタ部90のサイズを過剰に大きくすることなく、プリンタ部90とは別体に構成されたトナー貯蔵部で、多量のトナーをストックしながら、必要に応じてプリンタ部90の各トナー像記録部に補給することができる。これにより、例えば、従来ではトナーボトル等のトナー収容器に200〜300g程度のトナーしかストックできなかったのに対し、約10倍の2〜3kgのトナーを各色毎にストックすることを可能にしている。 As described above, in this printer, the printer unit 90 that is the main body of the image forming apparatus, the toner containers 154Y, 154M, 154C, and 154K of the toner supply / conveyance device described later, and the blower 153 that is a part of the air supply means. Are supported on separate supports. In such a configuration, without excessively increasing the size of the printer unit 90, the toner storage unit configured separately from the printer unit 90 can store a large amount of toner and each of the printer units 90 as necessary. The toner image recording unit can be replenished. As a result, for example, while only about 200 to 300 g of toner can be stocked in a toner container such as a toner bottle in the past, it is possible to stock about 10 to 2 to 3 kg of toner for each color. Yes.
図4は、図2に示す4つのトナー収容器のうちのいずれか1つを示す拡大構成図である。4つのトナー収容器は、収容するトナーの色が異なる点の他は、ほぼ同様の構成になっているので、図4においては、符号に付すY,M,C,Kの添字を省略している(後述する図5及び図6も同様)。 FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing any one of the four toner containers shown in FIG. The four toner containers have substantially the same configuration except that the color of the toner to be stored is different. Therefore, in FIG. 4, the suffixes Y, M, C, and K attached to the symbols are omitted. (The same applies to FIGS. 5 and 6 described later).
トナー貯蔵部100のトナー収容器154は、円筒型容器の下に逆裁頭円錐型容器によるテーパー部が連結された形状の容器部155、蓋部156、キャップ部157等を有している。トナーを収容する容器部155の円筒型容器には、その外周面からドーナッツ状に突出する突出部158が突設せしめられている。トナー収容器154は、図示しない架台の支持板159に設けられた丸穴に挿入される。そして、突出部158が、この丸穴の周囲に押し当たることで、図示しない架台に支持される。 The toner container 154 of the toner storage unit 100 includes a container portion 155, a lid portion 156, a cap portion 157, and the like having a shape in which a tapered portion formed by a reverse truncated conical container is connected to a cylindrical container. The cylindrical container of the container portion 155 that accommodates toner is provided with a protruding portion 158 that protrudes from the outer peripheral surface in a donut shape. The toner container 154 is inserted into a round hole provided in a support plate 159 of a gantry (not shown). And the protrusion part 158 is supported by the mount frame which is not shown in figure by pressing on the circumference | surroundings of this round hole.
容器部155の円筒型容器の上端付近には、トナー収容器154内に収容されているトナーを周知の技術によって上限レベルで検知する上限レベル検知手段たる上限レベル検知センサ169が固定されている。また、容器部155の逆裁頭円錐型容器のテーパーには、トナー収容器154内に収容されているトナーを下限レベルで検知する下限レベル検知手段たる下限レベルセンサ170が固定されている。 Near the upper end of the cylindrical container of the container portion 155, an upper limit level detection sensor 169 serving as an upper limit level detection unit that detects toner stored in the toner container 154 at an upper limit level by a known technique is fixed. In addition, a lower limit level sensor 170 serving as a lower limit level detection unit that detects toner stored in the toner container 154 at a lower limit level is fixed to the taper of the inverted truncated conical container of the container portion 155.
容器部155の上端には、蓋部156が着脱可能に装着されている。後述するサービスマンは、この蓋部156を容器部155から取り外して容器部155の上端を開口させた状態で、容器部155内にトナーを補充する。このように着脱可能な蓋部156には、排気管160が接続されている。この排気管には、流入側から吐出側に向けて、フィルタ部材161、ゲート弁162が順次接続されている。 A lid portion 156 is detachably attached to the upper end of the container portion 155. A serviceman, which will be described later, replenishes the container 155 with toner in a state where the lid 156 is removed from the container 155 and the upper end of the container 155 is opened. The exhaust pipe 160 is connected to the detachable lid 156 in this way. A filter member 161 and a gate valve 162 are sequentially connected to the exhaust pipe from the inflow side to the discharge side.
キャップ部157は、容器部155の下端に螺合可能に着脱されるキャップ部材163と、これの中心を容器外(以下、室外という)から容器内(以下、室内という)に向けて貫通するように固定されたノズル部材164とを有している。キャップ部157が容器部155に取り付けられると、容器部155の下端が密閉されるとともに、容器部155の底面から上面に向けて突出するノズルが容器内に形成される仕組みである。 The cap part 157 penetrates the center of the cap member 163 that is detachably attached to the lower end of the container part 155 from the outside of the container (hereinafter referred to as “outdoor”) toward the inside of the container (hereinafter referred to as “indoor”). And a nozzle member 164 fixed thereto. When the cap part 157 is attached to the container part 155, the lower end of the container part 155 is sealed, and a nozzle protruding from the bottom surface of the container part 155 toward the upper surface is formed in the container.
ノズル部材164の室内側の周面には、トナー排出口165が設けられている。また、ノズル部材164の室外側には、多孔質焼結ガラス等の多孔質材料で構成された多孔質部材たる多孔質管166が接続されている。多孔質管166の多孔質材料としては、トナーの平均的な粒径より小さな細孔、例えば、平均孔径10μm前後のガラス製、金属製、樹脂製の焼結多孔質板やメッシュを用いることができる。 A toner discharge port 165 is provided on the inner peripheral surface of the nozzle member 164. A porous tube 166 that is a porous member made of a porous material such as porous sintered glass is connected to the outdoor side of the nozzle member 164. As the porous material of the porous tube 166, pores smaller than the average particle diameter of the toner, for example, a sintered porous plate or mesh made of glass, metal or resin having an average pore diameter of about 10 μm may be used. it can.
容器部155の逆裁頭円錐型容器のテーパーには、多孔質焼結ガラス等の多孔質材料で構成された多孔質部材167が、裁頭円錐の全周に渡って固定されており、これがノズル部材164のトナー排出口165を取り囲んでいる。ノズル部材164の多孔質管166や、容器部155の多孔質部材167には、それぞれ送気チューブ168が接続されている。これら送気チューブ168の図示しない他端側は、ブロワ(図2の153)に接続されている。このブロワから送られてくるエアーが、送気チューブ168と、多孔質部材167又は多孔質管166とを通して、容器部155内やノズル部材164内に送られる仕組みである。 At the taper of the inverted truncated conical container of the container portion 155, a porous member 167 composed of a porous material such as porous sintered glass is fixed over the entire circumference of the truncated cone. The toner outlet 165 of the nozzle member 164 is surrounded. An air supply tube 168 is connected to the porous tube 166 of the nozzle member 164 and the porous member 167 of the container portion 155. The other end side (not shown) of these air supply tubes 168 is connected to a blower (153 in FIG. 2). The air sent from the blower is sent into the container 155 and the nozzle member 164 through the air supply tube 168 and the porous member 167 or the porous tube 166.
搬送管たるノズル部材164の室外側の端部には、搬送管たる搬送ホース108が接続されている。この搬送ホース108の図示しない他端側は、先に図3に示したように、プリンタ部内の吸引ポンプ101に接続されている。吸引ポンプ101が作動すると、搬送ホース108やノズル部材164を通して、トナー収容器154内のトナーが吸引されるのである。そして、吸引されたトナーは、搬送ホース108とノズル部材164と吸引ポンプ101とを通して、搬送先であるトナー貯留部27に補給される。 A transport hose 108 serving as a transport pipe is connected to an end portion on the outdoor side of the nozzle member 164 serving as a transport pipe. The other end side (not shown) of the transport hose 108 is connected to the suction pump 101 in the printer unit as shown in FIG. When the suction pump 101 is operated, the toner in the toner container 154 is sucked through the transport hose 108 and the nozzle member 164. Then, the sucked toner is supplied to the toner storage unit 27 as a transport destination through the transport hose 108, the nozzle member 164, and the suction pump 101.
図5は、トナー収容器154の容器部155の下部とこれに連結されるキャップ部157とを拡大して示す拡大構成図である。図示しないブロワから送気チューブ168を通して多孔質管166や多孔質部材167に送られたエアーは、多孔質管166や多孔質部材167に存在する無数の微細孔に進入してそれぞれ分岐する。そして、これら無数の微細孔内を通った後に、多孔質管166や多孔質部材167の室内側表面に出て、それぞれ室内に至る。すると、ブロワから送られてきたエアーが、無数に分岐して気泡のような状態で多孔質管166や多孔質部材167の室内側表面から吐出される。なお、本プリンタでは、Y,M,C,K用の4つのトナー収容器154に対して、1台のブロワ(153)を兼用している。 FIG. 5 is an enlarged configuration diagram illustrating the lower portion of the container portion 155 of the toner container 154 and the cap portion 157 connected thereto. Air sent from a blower (not shown) to the porous tube 166 and the porous member 167 through the air supply tube 168 enters innumerable fine holes existing in the porous tube 166 and the porous member 167 and branches. Then, after passing through these innumerable micropores, they come out to the indoor side surfaces of the porous tube 166 and the porous member 167 and reach the room respectively. Then, the air sent from the blower is infinitely branched and discharged from the indoor side surfaces of the porous tube 166 and the porous member 167 in a bubble-like state. In this printer, one blower (153) is also used for the four toner containers 154 for Y, M, C, and K.
図6は、トナー収容器154の容器部155の下部とこれに連結されるキャップ部157とを、トナーとともに拡大して示す拡大模式図である。容器部155のテーパーに固定された多孔質部材167の表面から無数の気泡状のエアーが吐出されると、テーパー面上に位置するトナーのうち、テーパー面から所定範囲の高さ領域内にあるものに対して、その内部のトナー粒子間に十分な量のエアーが送り込まれる。そして、テーパー面から所定の高さ領域内にて、トナーが流動化して流動層Rを形成して、内部のトナー粒子が活発に動き回る。この流動層Rよりも上側では、流動層Rのようにトナー粒子を活発に動かさないが、流動層Rから送られてくるエアーによってトナー層の嵩密度が低下せしめられる。 FIG. 6 is an enlarged schematic view showing the lower portion of the container portion 155 of the toner container 154 and the cap portion 157 connected thereto, together with the toner. When countless bubble-like air is discharged from the surface of the porous member 167 fixed to the taper of the container portion 155, the toner located on the taper surface is within a height region within a predetermined range from the taper surface. A sufficient amount of air is sent between the toner particles inside the object. Then, in a predetermined height region from the taper surface, the toner is fluidized to form the fluidized bed R, and the toner particles inside actively move around. Above the fluidized bed R, the toner particles are not moved actively unlike the fluidized bed R, but the bulk density of the toner layer is lowered by the air sent from the fluidized bed R.
多孔質部材167はノズル部材164の周囲を取り囲むようにテーパー面に固定されているので、この流動層Rはノズル部材164のトナー排出口165の全体を覆うことになる。このため、本プリンタにおいては、トナー排出口165の付近でトナーを流動化せしめながら、吸引ポンプの吸引力によってトナー排出口165に流入せしめることにより、嵩密度を過剰に上昇させたトナーを搬送ホース108内に流入させるといった事態を抑える。そして、このことにより、搬送ホース内でのトナーの目詰まりを抑えることができる。 Since the porous member 167 is fixed to the tapered surface so as to surround the periphery of the nozzle member 164, the fluidized bed R covers the entire toner discharge port 165 of the nozzle member 164. For this reason, in this printer, toner that has excessively increased the bulk density is caused by flowing the toner into the toner discharge port 165 by the suction force of the suction pump while fluidizing the toner in the vicinity of the toner discharge port 165. The situation where it flows in 108 is suppressed. Thus, clogging of toner in the transport hose can be suppressed.
図6に示すように、トナーを流動化せしめながらノズル部材164や搬送ホース108内に送り込むことにより、粉体であるトナーに対して、液体のような良好な流動性を発揮させ得る。このため、トナーをトナー収容器154からトナー像記録部へと重力方向に搬送する場合には、高低差によって液体を搬送する場合のように、ポンプ等の動力源を用いることなく、トナーを搬送することが可能になる。ただし、本プリンタにおいては、トナーを重力に逆らって搬送するので、吸引手段によって搬送ホース108内のトナーを吸引して搬送するようになっている。なお、トナーを流動化させた場合には、吸引ポンプ101を設けずに、トナー収容器154内に適度な圧力をかけることでも、トナーを重力に逆らって搬送し得る。何れの方式でトナーを搬送するにしても、トナーを流動化させながらトナー収容器154内から排出する場合には、搬送管として、可動部材を内設したものを用いる必要がなくなる。そして、このことにより、かかる搬送管を用いることによる画像への悪影響を回避することもできる。 As shown in FIG. 6, by feeding the toner into the nozzle member 164 and the transport hose 108 while fluidizing the toner, it is possible to exhibit good fluidity like a liquid with respect to the toner that is powder. For this reason, when the toner is conveyed in the direction of gravity from the toner container 154 to the toner image recording unit, the toner is conveyed without using a power source such as a pump as in the case where the liquid is conveyed by a height difference. It becomes possible to do. However, in this printer, since the toner is conveyed against gravity, the toner in the conveyance hose 108 is sucked and conveyed by the suction means. When the toner is fluidized, the toner can be conveyed against gravity by applying an appropriate pressure in the toner container 154 without providing the suction pump 101. Regardless of the method of transporting the toner, in the case where the toner is discharged from the toner container 154 while fluidizing, it is not necessary to use a transport pipe provided with a movable member. This also makes it possible to avoid adverse effects on the image due to the use of such a conveyance tube.
なお、可動部材を内設した搬送管は、ある程度の剛性を要求されることから、どうしても直線的な形状にならざるを得ない。このような搬送管は、装置内部に自在に引き回すことが困難であるため、レイアウト自由度を大幅に悪化させてしまう。一方、本プリンタにおいては、搬送管として可動部材を内設したものを用いる必要がないことから、図6に示すような変形自在な搬送ホース108を用いることが可能になる。そして、このことにより、装置(プリンタ部90)内部において、搬送ホース108を自由に引き回すことが可能となり、装置内部のレイアウト自由度を格段に向上させることができる。 In addition, since the conveyance pipe | tube which installed the movable member is requested | required to some degree of rigidity, it must be a linear shape by all means. Such a transport pipe is difficult to be freely routed inside the apparatus, so that the degree of freedom in layout is greatly deteriorated. On the other hand, in this printer, since it is not necessary to use a movable tube with a movable member provided therein, a deformable transport hose 108 as shown in FIG. 6 can be used. Thus, the transport hose 108 can be freely routed inside the apparatus (printer unit 90), and the degree of freedom in layout inside the apparatus can be greatly improved.
トナー収容器154内の多孔質部材167については、収容器の底壁として機能するキャップ部材163の裏面か、あるいは、図6に示すように、その裏面に繋がるテーパー壁に配設することが好ましい。このように配設することで、トナー収容器154内に収容されているトナーのうち、底の方にあるものから順番に流動化せしめて排出することが可能になる。そして、このことにより、底に長期間堆積させたトナーによるトナー凝集物をトナー収容器154の底に形成してしまうといった事態を回避することができる。 The porous member 167 in the toner container 154 is preferably disposed on the back surface of the cap member 163 that functions as the bottom wall of the container, or on a tapered wall connected to the back surface as shown in FIG. . By disposing in this way, it becomes possible to fluidize and discharge the toner stored in the toner container 154 in order from the toner at the bottom. As a result, it is possible to avoid a situation in which toner aggregates due to toner accumulated on the bottom for a long time are formed on the bottom of the toner container 154.
本プリンタにおいては、図6に示すように、搬送管たるノズル部材164として、管路の途中に多孔質管166が設けられたものを用いている。そして、この多孔質管166と、トナー収容器154内の多孔質部材167との両方に送気させるように、送気チューブ168とブロワ(153)とからなる送気手段を構成している。かかる構成では、トナー収容器154内のトナーを流動化せしめながらノズル部材164内に流入することに加えて、入流した流動化トナーを多孔質管166からの微細気泡吹き出しによって更に流動化せしめるので、より確実に搬送管内でのトナーの詰まりを抑えることができる。 In this printer, as shown in FIG. 6, a nozzle member 164 that is a transport pipe is provided with a porous pipe 166 in the middle of the pipe path. An air supply means including an air supply tube 168 and a blower (153) is configured to supply air to both the porous tube 166 and the porous member 167 in the toner container 154. In such a configuration, in addition to flowing into the nozzle member 164 while fluidizing the toner in the toner container 154, the fluidized toner that has flowed in is further fluidized by blowing out fine bubbles from the porous tube 166. It is possible to more reliably suppress clogging of toner in the transport pipe.
なお、吸引ポンプ等の吸引手段を用いずに、高低差によってトナーを重力方向に搬送する場合や、トナー収容器154内に圧力をかけてトナーを重力に逆らって搬送する場合には、管路の所定ピッチ毎に多孔質部材を設けてよるエアー吹き出しを行うとよい。これは次に説明する理由による。即ち、高低差による重力方向への搬送や、圧力をかけた反重力方向への搬送では、搬送管に設けたゲート弁を閉じたり、圧力の印加を中止したりして、トナーの搬送を停止する。そして、停止してしばらくすると、搬送管内のトナーは、非流動化してしまう。すると、次にトナー搬送を開始するときに、搬送管内のトナーの搬送が困難になってしまう。ただし、搬送管の管路の所定ピッチ毎に多孔質部材を設けてエアーによる吹き出しを行えば、トナー搬送を再開する場合に、搬送管内のトナーを全体的に再流動化せしめることができるからである。 In the case where the toner is transported in the direction of gravity by a height difference without using suction means such as a suction pump, or in the case where the toner is transported against the gravity by applying pressure in the toner container 154, a pipe line is used. It is preferable to perform air blowing by providing a porous member at every predetermined pitch. This is for the reason explained below. That is, when transporting in the direction of gravity due to height difference or transporting in the antigravity direction with pressure applied, the gate valve provided on the transport pipe is closed or the application of pressure is stopped to stop the transport of toner. To do. Then, after a while after stopping, the toner in the transport tube becomes non-fluid. Then, when the next toner conveyance is started, it becomes difficult to convey the toner in the conveyance tube. However, if a porous member is provided for each predetermined pitch of the conduit of the transport pipe and blown out with air, the toner in the transport pipe can be reflowed as a whole when the toner transport is resumed. is there.
図7は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。プリンタ部90内には、4つのトナー搬送装置のそれぞれに対応する吸引ポンプ101Y,101M,101C,101Kの他、4つのトナー搬送装置のそれぞれに兼用されるトナー補給制御部171が配設されている。
このトナー補給制御部171には、吸引ポンプ101Y,101M,101C,101Kや、図示しない4つのトナー像記録部の現像装置のトナー貯留部に設けられたトナー検知センサ29Y,29M,29C,29Kが電気的に接続されている。
FIG. 7 is a block diagram showing a part of the electric circuit of the printer. In addition to the suction pumps 101Y, 101M, 101C, and 101K corresponding to each of the four toner conveying devices, a toner supply control unit 171 that is also used for each of the four toner conveying devices is disposed in the printer unit 90. Yes.
The toner replenishment controller 171 includes suction pumps 101Y, 101M, 101C, and 101K, and toner detection sensors 29Y, 29M, 29C, and 29K provided in toner storage portions of the developing device of four toner image recording units (not shown). Electrically connected.
一方、トナー貯蔵部100内には、4つのトナー収容器のそれぞれに設けられる上述の上限レベルセンサ169Y,169M,169C,169Kや下限レベルセンサ170Y,170M,170C,170Kが配設されている。また、ブロワ153やスピーカ173なども配設されている。これらは、それぞれコネクタ172を介して、プリンタ部90のトナー補給制御部171に電気的に接続されている。 On the other hand, the above-described upper limit level sensors 169Y, 169M, 169C, 169K and lower limit level sensors 170Y, 170M, 170C, 170K provided in each of the four toner containers are disposed in the toner storage unit 100. A blower 153 and a speaker 173 are also provided. These are electrically connected to the toner replenishment control unit 171 of the printer unit 90 via connectors 172, respectively.
吸引制御手段たるトナー補給制御部171は、プリンタの図示しないメインスイッチがONになっている状態では、何らかの異常が認められない限り、ブロワ153を連続的に駆動して、各トナー収容器154内のトナーを流動化せしめる。また、トナー像記録部のトナー収容部に設けられたトナー検知センサによる検知結果に基づいて、それに対応する吸引ポンプを駆動してトナーを補給するようになっている。具体的には、Yトナー検知センサ29YからYトナー検知信号が送られてこなくなった場合には、Yトナー像記録部のYトナー貯留部内におけるYトナー貯留量が所定量以下になっている。そこで、トナー補給制御部171は、Yトナー検知信号が送られてこなくなった場合には、予め定められたポンプ標準作動時間分だけY吸引ポンプ101Yの運転を行う。この運転については、ポンプ標準作動時間内で、駆動と駆動停止とを交互に繰り返す間欠運転によって行う。ポンプ標準作動時間は、このような間欠運転がその期間内に行われた場合に、Yトナー検知センサ29YがYトナーを再び検知するようになるのに必要な量のトナー補給がなされる程度に、十分に長く設定されている。よって、ポンプ標準作動時間が経過してY吸引ポンプ101Yの間欠運転が停止すると、トナー検知センサ29YがYトナーを再び検知するようになる。 The toner replenishment control unit 171 serving as a suction control unit continuously drives the blower 153 in each toner container 154 in the state where the main switch (not shown) of the printer is ON unless any abnormality is recognized. Fluidize the toner. Further, based on the detection result by the toner detection sensor provided in the toner storage portion of the toner image recording portion, the corresponding suction pump is driven to replenish the toner. Specifically, when the Y toner detection signal is not sent from the Y toner detection sensor 29Y, the Y toner storage amount in the Y toner storage portion of the Y toner image recording portion is equal to or less than a predetermined amount. Therefore, when the Y toner detection signal is not sent, the toner supply control unit 171 operates the Y suction pump 101Y for a predetermined pump standard operation time. About this driving | running, it performs by the intermittent driving | operation which repeats a drive and a drive stop alternately within the pump normal operation time. The standard operation time of the pump is such that when such intermittent operation is performed within that period, the amount of toner necessary for the Y toner detection sensor 29Y to detect Y toner again is supplied. It is set long enough. Therefore, when the pump normal operation time has elapsed and the intermittent operation of the Y suction pump 101Y is stopped, the toner detection sensor 29Y detects Y toner again.
ただし、Yトナー検知センサ29YからのYトナー検知信号が送られてこなくなったときに、トナー貯蔵部100のY下限レベルセンサ170YからのY下限レベル信号も送られてきていない場合には、トナー補給制御部100は上述の間欠運転を実施しない。また、Y下限レベルセンサ170YからのY下限レベル信号が送られてきている場合であっても、間欠運転中にそれが送られてこなくなった場合には、その時点で間欠運転を中止する。
これらにより、Yトナー収容器(154Y)内のトナーが空の状態で、Y吸引ポンプ101Yを作動させてしまうといった事態を回避することができる。
However, when the Y toner detection signal from the Y toner detection sensor 29Y is no longer sent, and the Y lower limit level signal from the Y lower limit level sensor 170Y of the toner storage unit 100 is not sent, toner replenishment is performed. The control part 100 does not implement the above-mentioned intermittent operation. Even when the Y lower limit level signal is sent from the Y lower limit level sensor 170Y, if it is not sent during the intermittent operation, the intermittent operation is stopped at that time.
Accordingly, it is possible to avoid a situation in which the Y suction pump 101Y is operated when the toner in the Y toner container (154Y) is empty.
本プリンタにおいては、サービスマンが定期的にユーザーのもとを訪問してプリンタをチェックし、必要に応じてトナー貯蔵部100内にトナーを補充するようになっている。
このとき、上述のように、トナー収容器(154)の蓋部(156)を取り外して、そのトナー収容器内にトナーを投入するのであるが、多く投入し過ぎて容器から溢れさせてしまうといった事態を起こしかねない。そこで、トナー補給制御部171は、4つのトナー収容器にそれぞれ設けられた上限レベルセンサ169Y,169M,169C,169Kのうち、何れか1つからでも上限検知信号が送られてきた場合には、トナー貯蔵部100に設けられたスピーカ173に警報音信号を送る。そして、これにより、スピーカ173から上限警報を知らせる警報音を発生させる。よって、トナーを多く投入し過ぎて容器から溢れさせてしまうといった事態を起こさないように、サービスマンに注意を促すことができる。なお、本プリンタでは、トナー補給制御部171とスピーカ173との組合せによって警報発生手段を構成しているが、他の組合せによって構成してもよい。例えば、警報音の代わりに、画像表示などによって警報を発する場合には、トナー補給制御部171とディスプレイとの組合せによる警報発生手段を採用することができる。
In this printer, a service person periodically visits the user to check the printer, and replenishes toner in the toner storage unit 100 as necessary.
At this time, as described above, the lid (156) of the toner container (154) is removed and the toner is put into the toner container, but the toner container is overfilled and overflows from the container. Things can happen. Therefore, the toner supply control unit 171 receives an upper limit detection signal from any one of the upper limit level sensors 169Y, 169M, 169C, and 169K provided in the four toner containers. An alarm sound signal is sent to a speaker 173 provided in the toner storage unit 100. Thus, an alarm sound for notifying the upper limit alarm is generated from the speaker 173. Therefore, it is possible to call attention to the service person so as not to cause a situation in which too much toner is added and the container overflows. In this printer, the alarm generation unit is configured by the combination of the toner replenishment control unit 171 and the speaker 173, but may be configured by other combinations. For example, in the case where an alarm is issued by image display or the like instead of an alarm sound, an alarm generating means by a combination of the toner replenishment control unit 171 and a display can be employed.
先に図4を用いて説明したように、トナー収容器154の蓋部156には、排気管160を固定しており、これによってトナー収容器154内の空気を外部に逃がすようになっている。これにより、多孔質部材167を通した送気によってトナー収容器154内の気圧を過剰に高めてしまうといった事態を回避することができる。ただし、トナー収容器154内の空気をそのまま外部に逃がすだけでは、空気とともに舞い上がったトナーまで退部に排出するおそれがある。そこで、排気管160の途中には、トナー粒子を通さずに空気だけを通すフィルタ161を設けている。これにより、トナー収容器154内で舞い上がったトナーを排気管160から外部に排出してしまうといった事態を回避することができる。 As described above with reference to FIG. 4, the exhaust pipe 160 is fixed to the lid 156 of the toner container 154 so that the air in the toner container 154 is released to the outside. . Thereby, it is possible to avoid a situation in which the air pressure in the toner container 154 is excessively increased by the air supply through the porous member 167. However, if the air in the toner container 154 is simply released to the outside as it is, there is a possibility that the toner that has risen with the air will be discharged to the retreating portion. Therefore, a filter 161 that passes only air without passing toner particles is provided in the middle of the exhaust pipe 160. As a result, it is possible to avoid a situation in which the toner that has risen in the toner container 154 is discharged from the exhaust pipe 160 to the outside.
また、フィルタ161の後段には、排気量調整手段たるゲート弁162を設けている。このゲート弁162によって単位時間あたりの排気量を調整することで、多孔質部材167への送気を実施している際に、次のことが可能になる。即ち、トナー収容器154内の気圧を大気圧よりも若干高めに維持して、トナー排出口165からのトナー排出を促すことができる。 Further, a gate valve 162 serving as an exhaust amount adjusting means is provided at the subsequent stage of the filter 161. By adjusting the exhaust amount per unit time by the gate valve 162, the following can be performed when air is supplied to the porous member 167. That is, the pressure in the toner container 154 can be maintained slightly higher than the atmospheric pressure, and toner discharge from the toner discharge port 165 can be promoted.
図8は、本プリンタにおけるプリンタ部90とトナー貯蔵部100との連結部分を鉛直方向上側から見た平面図である。プリンタ部の図示しない筺体に支持されるブラケット85には、Y,M,C,Kトナー搬送装置の排気ホース108Y,108M,108C,108KがUボルト86Y,86M,86C,86Kによって固定されている。また、プリンタ部の図示しないトナー補給制御部と、トナー貯蔵部の図示しない電気機器とを電気的に接続するためのハーネス174も固定されている。これら排気ホース108Y,108M,108C,108Kやハーネス174は、トナー貯蔵部の図示しない架台に支持されるブラケット175にも固定されている。排気ホース108Y,108M,108C,108Kのそれぞれにおいて、プリンタ部のブラケット85による固定位置と、トナー貯蔵部のブラケット175による固定位置との間には、コック付きカップリング176Y,176M,176C,176Kが設けられている。このコック付きカップリング176Y,176M,176C,176Kは、流路の閉塞操作を行うためのコック178Y,178M,178C,178Kが設けられた雄カップリング部177Y,177M,177C,177Kと、コック180Y,180M,180C,180Kが設けられた雌カップリング部179Y,179M,179C,179Kとを有している。そして、それぞれ雄カップリングと雌カップリング部とを係合させることで、プリンタ部側とトナー貯蔵部側とで2分された搬送ホース108Y,108M,108C,108Kを互いに着脱可能にしている。 FIG. 8 is a plan view of a connecting portion between the printer unit 90 and the toner storage unit 100 in the printer as viewed from above in the vertical direction. Exhaust hoses 108Y, 108M, 108C, and 108K of Y, M, C, and K toner conveying devices are fixed to U-bolts 86Y, 86M, 86C, and 86K on a bracket 85 that is supported by a housing (not shown) of the printer unit. . Further, a harness 174 for electrically connecting a toner supply control unit (not shown) of the printer unit and an electric device (not shown) of the toner storage unit is also fixed. The exhaust hoses 108Y, 108M, 108C, and 108K and the harness 174 are also fixed to a bracket 175 that is supported by a frame (not shown) of the toner storage unit. In each of the exhaust hoses 108Y, 108M, 108C, and 108K, couplings with cocks 176Y, 176M, 176C, and 176K are provided between the fixing position by the bracket 85 of the printer unit and the fixing position by the bracket 175 of the toner storage unit. Is provided. The couplings with cocks 176Y, 176M, 176C, 176K include male coupling portions 177Y, 177M, 177C, 177K provided with cocks 178Y, 178M, 178C, 178K for closing the flow path, and cocks 180Y. , 180M, 180C, and 180K, female coupling portions 179Y, 179M, 179C, and 179K. Then, by engaging the male coupling and the female coupling portion, respectively, the transport hoses 108Y, 108M, 108C, and 108K divided into two on the printer side and the toner storage side can be attached to and detached from each other.
ハーネス172は、プリンタ部のブラケット85による固定位置と、トナー貯蔵部のブラケット175による固定位置との間に、コネクタ172を有している。そして、このコネクタ172の部分で、プリンタ部側とトナー貯蔵部側とで2分され、かつ両者が着脱可能になっている。 The harness 172 includes a connector 172 between a fixing position by the bracket 85 of the printer unit and a fixing position by the bracket 175 of the toner storage unit. The connector 172 is divided into two parts on the printer unit side and the toner storage unit side, and both are detachable.
プリンタ部とトナー貯蔵部とを分離する際には、まず、各雄カップリング部177Y,177M,177C,177Kのコック178Y,178M,178C,178Kや、各雌カップリング179Y,179M,179C,179Kのコック180Y,180M,180C,180Kを時計回りに90°回転させる。これにより、プリンタ側、トナー貯蔵部側の両方において、搬送ホース108Y,108M,108C,108K内におけるトナーの流れが堰き止められる。このように、トナーの流れを堰き止めた状態で、各雄カップリング部177Y,177M,177C,177Kと各雌カップリング179Y,179M,179C,179Kとの係合をそれぞれ解く。次に、ハーネス172をコネクタ172の部分で2分した後、トナー貯蔵部をキャスターによって移動させると、図9に示すように、プリンタ部とトナー貯蔵部とを容易に2分することができる。 When the printer unit and the toner storage unit are separated, first, the cocks 178Y, 178M, 178C, 178K of the male coupling units 177Y, 177M, 177C, 177K and the female couplings 179Y, 179M, 179C, 179K are used. The cocks 180Y, 180M, 180C and 180K are rotated 90 ° clockwise. Thereby, the flow of toner in the transport hoses 108Y, 108M, 108C, and 108K is blocked on both the printer side and the toner storage unit side. In this manner, with the toner flow blocked, the respective male coupling portions 177Y, 177M, 177C, 177K and the respective female couplings 179Y, 179M, 179C, 179K are disengaged. Next, when the harness 172 is divided into two at the connector 172 and then the toner storage unit is moved by a caster, the printer unit and the toner storage unit can be easily divided into two as shown in FIG.
本プリンタは、このように容易に2分することができる上、プリンタ部とトナー貯蔵部とがそれぞれ別の支持体に支持されている。かかる構成では、トナー貯蔵部100をプリンタ部90から容易に分離して、互いをそれぞれ独立させた状態でメンテナンスすることができる。 In this printer, the printer can be easily divided into two, and the printer unit and the toner storage unit are supported by separate supports. With such a configuration, the toner storage unit 100 can be easily separated from the printer unit 90, and maintenance can be performed in a state where the toner storage units 100 are independent of each other.
また、本プリンタにおいては、吸引手段たる4つの吸引ポンプを、それぞれプリンタ部の第1支持体たる図示しないフレームに支持させている。このように支持させると、4つの吸引ポンプを、それぞれ吸引側にあるトナー収容器よりも、吐出側にあるトナー貯留部に近づけて配設することが可能になる。そして、このことにより、トナー搬送経路の全長の殆どにおいて、トナーを吐出搬送ではなく吸引搬送することができる。吸引ポンプは、吸引による搬送の方が、吐出側の吐出による搬送よりも遙かに搬送能力が高いことが知られている。よって、トナー搬送経路の全長の殆どで、トナーを吸引搬送することで、吸引ポンプの能力を効率よく引き出すことができる。 Further, in this printer, four suction pumps that are suction means are supported by frames (not shown) that are first support members of the printer unit. When supported in this manner, the four suction pumps can be disposed closer to the toner storage portion on the discharge side than the toner container on the suction side. As a result, the toner can be sucked and transported over most of the entire length of the toner transport path instead of being discharged and transported. It is known that a suction pump has a much higher transport capability when transported by suction than when transported by discharge on the discharge side. Therefore, the capacity of the suction pump can be efficiently extracted by sucking and transporting toner over almost the entire length of the toner transport path.
また、本プリンタにおいては、先に図2に示したように、トナー収容器等を支持する第2支持体たる架台151に車輪たる4つのキャスター152を設け、これによる移動が可能になっている。よって、プリンタ部90から容易に分離したトナー貯蔵部100を、手押しによって容易に運ぶことができる。更に、本プリンタにおいては、各トナー像記録部のトナー貯留部を、各トナー供給搬送装置によるトナーの搬送先にしているため、トナー貯蔵部100内だけでなく、プリンタ部90内にもある程度の量のトナーをストックすることができる。そして、このことと、トナー貯蔵部100をプリンタ部90から容易に切り離して運ぶことができることとにより、1台のトナー貯蔵部100を複数台のプリンタ部90で兼用することができる。 Further, in this printer, as shown in FIG. 2, four casters 152 as wheels are provided on a frame 151 as a second support body that supports a toner container and the like, and movement by this is possible. . Therefore, the toner storage unit 100 that is easily separated from the printer unit 90 can be easily carried by hand. Further, in this printer, since the toner storage section of each toner image recording section is used as a toner transport destination by each toner supply / conveyance device, not only in the toner storage section 100 but also in the printer section 90 to some extent. An amount of toner can be stocked. In addition, since this and the toner storage unit 100 can be easily separated from the printer unit 90 and carried, one toner storage unit 100 can be shared by a plurality of printer units 90.
なお、これまで、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、電子写真方式とは異なる方式で画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。例えば、特開平12−238311号公報に記載の画像形成装置のように、直接記録方式によって画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。この場合、トナーをドット状に飛翔させるトナー飛翔装置が、トナー像形成手段として機能することになり、それに設けられたトナー貯留部がトナー供給搬送装置によるトナー搬送先となる。 Although the embodiments in which the present invention is applied to an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method have been described so far, the present invention is also applied to an image forming apparatus that forms an image by a method different from the electrophotographic method. Applicable. For example, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that forms an image by a direct recording method, such as an image forming apparatus described in JP-A-12-238311. In this case, the toner flying device that causes the toner to fly in a dot shape functions as a toner image forming unit, and a toner storage unit provided in the toner flying device serves as a toner conveyance destination by the toner supply and conveyance device.
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、トナー形成手段における、静電潜像担持体たる感光体11上に形成された潜像を現像する現像装置20に対して、トナー収容部内のトナーを供給させるようにしているので、搬送管たる搬送ホース108のトナー詰まりによってトナーをトナー収容部たるトナー収容器154から現像装置20に搬送することができなくなるといった事態を抑えることができる。 As described above, in the printer according to the embodiment, the toner in the toner storage unit is supplied to the developing device 20 that develops the latent image formed on the photoreceptor 11 as the electrostatic latent image carrier in the toner forming unit. Thus, it is possible to suppress a situation in which the toner cannot be transported from the toner container 154 serving as the toner container to the developing device 20 due to toner clogging in the transport hose 108 serving as the transport pipe.
また、トナー収容部として、搬送管たるノズル部材164がトナー収容器154の底壁に固定されかつ多孔質部材167がこの底壁に繋がるテーパー壁に設けられたものを用いているので、上述した理由により、流動化せしめたトナーだけを確実に搬送管たるノズル部材164や搬送ホース108内に送り込むことができる。 Further, since the nozzle member 164 serving as a conveying tube is fixed to the bottom wall of the toner container 154 and the porous member 167 is provided on the tapered wall connected to the bottom wall, the toner container is used as described above. For this reason, only the fluidized toner can be reliably fed into the nozzle member 164 or the transport hose 108 which is a transport pipe.
また、搬送管たるノズル部材164として、管路の途中に多孔質部材たる多孔質管166が設けられたものを用いるとともに、この多孔質管166にも送気するようにしているので、トナー収容器154だけでなく、ノズル部材164内でもトナーの流動化を促して、より確実に搬送管内のトナーの詰まりを抑えることができる。 Further, as the nozzle member 164 serving as the transport pipe, a nozzle member provided with a porous pipe 166 serving as a porous member in the middle of the pipeline is used, and air is also supplied to the porous tube 166, so that the toner storage The toner fluidization is promoted not only in the container 154 but also in the nozzle member 164, and the clogging of the toner in the transport pipe can be suppressed more reliably.
また、搬送管たる搬送ホース108内のトナーを吸引しながらトナー像形成手段の現像装置20のトナー貯留部27に向けて吐出する吸引手段たる吸引ポンプ101を設けているので、トナーを重力方向に逆らって搬送先のトナー貯留部27に搬送することができる。 In addition, since the suction pump 101 serving as a suction unit that discharges the toner in the transport hose 108 serving as a transport pipe toward the toner storage unit 27 of the developing device 20 of the toner image forming unit is provided, the toner is moved in the gravity direction. In contrast, the toner can be conveyed to the toner storage unit 27 as a conveyance destination.
また、搬送管として、可撓性を発揮する搬送ホース108を用いているので、上述した理由により、プリンタ部90内のレイアウト自由度を格段に向上させることができる。 Moreover, since the conveyance hose 108 which exhibits flexibility is used as the conveyance tube, the degree of freedom in layout in the printer unit 90 can be remarkably improved for the reasons described above.
また、吸引ポンプ101の駆動を制御する吸引制御手段たる制御部を設け、駆動と駆動停止とを交互に繰り返す間欠運転で吸引ポンプ101を作動させる制御を実施させるように、トナー補給制御部171を構成している。よって、吸引ポンプ101として、単位時間あたりの吐出量が比較的大きなものを用いる場合であって、トナー搬送量を微妙に調整することができる。 In addition, a toner replenishment control unit 171 is provided to control the operation of the suction pump 101 in an intermittent operation in which driving and stopping of driving are alternately performed by providing a control unit serving as a suction control unit that controls the driving of the suction pump 101. It is composed. Therefore, the suction pump 101 is a case where a relatively large discharge amount per unit time is used, and the toner conveyance amount can be finely adjusted.
また、吸引制御手段たる制御部と、トナー収容器154内のトナー下限レベルを検知する下限レベル検知センサ170とを設け、これによる検知結果に基づいて吸引ポンプ101の駆動を制御させるように、トナー補給制御部171を構成しているので、トナー収容器154内のトナーが空の状態で、吸引ポンプ101を作動させてしまうといった事態を回避することができる。 Further, a control unit that is a suction control unit and a lower limit level detection sensor 170 that detects a lower limit level of toner in the toner container 154 are provided, and the toner is controlled so as to control the driving of the suction pump 101 based on the detection result. Since the replenishment control unit 171 is configured, it is possible to avoid a situation in which the suction pump 101 is operated when the toner in the toner container 154 is empty.
また、トナー収容器154に、容器部155内から外への排気を可能にする排気手段たる排気管160を設けているので、送気手段による送気によってトナー収容器154内の気圧を過剰に高めてしまうといった事態を回避することができる。 Further, since the toner container 154 is provided with an exhaust pipe 160 as an exhaust means that enables exhaust from the inside of the container portion 155 to the outside, the air pressure in the toner container 154 is excessively increased by the air supply by the air supply means. It is possible to avoid the situation of increasing.
また、送気管160による排気量を調整する排気量調整手段たるゲート弁162を設けているので、排気量の調整によってトナー収容器154内に1気圧を超える正圧を生じせしめて、トナー排出口165からのトナー排出を促すことができる。更には、上述した理由により、吸引ポンプ101を設けなくても、重力に逆らってトナーを搬送することも可能になる。 Further, since the gate valve 162 serving as an exhaust amount adjusting means for adjusting the exhaust amount by the air supply pipe 160 is provided, a positive pressure exceeding 1 atm is generated in the toner container 154 by adjusting the exhaust amount, and the toner discharge port. Toner discharge from 165 can be promoted. Furthermore, for the reasons described above, it is possible to convey toner against gravity without providing the suction pump 101.
また、トナー収容器154内のトナー収容量について所定の上限レベルになったことを検知する上限レベル検知センサ169と、これによる検知結果に基づいて上限警報を発する警報発生手段とを設けているので、トナー収容器154内へのトナー補充作業の際に、トナーを多量に投入し過ぎてトナー収容器154内から溢れさせてしまうといった事態を抑えることができる。 Further, an upper limit level detection sensor 169 that detects that the toner storage amount in the toner container 154 has reached a predetermined upper limit level and an alarm generation unit that issues an upper limit alarm based on the detection result are provided. In the toner replenishment operation into the toner container 154, it is possible to suppress a situation in which a large amount of toner is excessively added and the toner container 154 overflows.
また、搬送管たる搬送ホース108を管路の途中で2分して互いに着脱可能に構成し、2分した一方及び画像形成装置本体たるプリンタ部90を支持する第1支持体たるフレームとは別の第2支持体たる架台151に、トナー収容器154及び送気手段を支持させている。このことにより、上述したように、プリンタ部90とは別体に構成されたトナー貯蔵部100で、多量のトナーをストックしながら、必要に応じてプリンタ部90の各トナー像記録部に補給することができる。また、プリンタ部90とトナー貯蔵部100とを容易に分離して、互いをそれぞれ独立させた状態でメンテナンスすることができる。 Further, the conveyance hose 108 serving as the conveyance pipe is divided into two parts in the middle of the pipeline so as to be detachable from each other, and separate from the one divided into two and the frame serving as the first support that supports the printer unit 90 serving as the image forming apparatus main body. The toner container 154 and the air supply means are supported on the frame 151 as the second support body. Thus, as described above, the toner storage unit 100 configured separately from the printer unit 90 supplies a large amount of toner and replenishes each toner image recording unit of the printer unit 90 as necessary. be able to. In addition, the printer unit 90 and the toner storage unit 100 can be easily separated, and maintenance can be performed in a state where they are independent of each other.
また、吸引ポンプ101をプリンタ部90のフレームに支持させているので、上述した理由により、搬送ホース108内の全長の殆どで吸引によるトナー搬送を行って、吸引ポンプ101のトナー搬送性を効率よく引き出すことができる。 Further, since the suction pump 101 is supported by the frame of the printer unit 90, for the reasons described above, toner conveyance by suction is performed over almost the entire length of the conveyance hose 108, and the toner conveyance performance of the suction pump 101 is efficiently achieved. It can be pulled out.
また、第2支持体たる架台151を車輪たる4つのキャスター152によって移動可能に構成しているので、プリンタ部90から容易に分離したトナー貯蔵部100を容易に移動して他の場所まで運ぶことができる。 Further, since the frame 151 as the second support body is configured to be movable by the four casters 152 as the wheels, the toner storage unit 100 easily separated from the printer unit 90 can be easily moved and carried to another place. Can do.
更には、トナー像形成手段内でトナーを一時的に貯留するトナー貯留部27を、トナー搬送装置によるトナー搬送先としているので、上述した理由により、複数のプリンタ部90間で、トナー貯蔵部100をキャスター152によって移動させて共通利用することができる。 Furthermore, since the toner storage unit 27 that temporarily stores toner in the toner image forming unit is used as a toner transport destination by the toner transport device, the toner storage unit 100 is connected between the plurality of printer units 90 for the reason described above. Can be shared by being moved by a caster 152.
また、トナー収容器154を架台151に対して着脱可能に構成しているので、架台から取り外したトナー収容器154を容易に清掃したり、メンテナンスしたりすることができる。 Further, since the toner container 154 is configured to be detachable from the mount 151, the toner container 154 removed from the mount can be easily cleaned or maintained.
以上説明したトナー供給搬送装置は複写機、プリンタ等の画像形成装置の外部に設置されたものであるが、以下に画像形成装置の内部に内蔵した場合、即ち、機内に予め設置される容器内のトナー塊に空気等の気体を供給しトナー空気混合流体を形成する為の多孔質部材をと、該多孔質部材への送気によって得られるトナー空気混合流体を、トナー搬送管を経由させトナー現像機構に排出させる為のノズルから構成されるユニットに装填されるトナー収納容器から構成されるトナー供給搬送装置の例を以下に具体的に説明する。 The toner supply / conveyance device described above is installed outside the image forming apparatus such as a copying machine or a printer. However, when the toner supply / conveyance apparatus is built in the inside of the image forming apparatus below, that is, in a container previously installed in the machine. A porous member for supplying a gas such as air to the toner mass of the toner to form a toner-air mixed fluid, and the toner-air mixed fluid obtained by supplying the air to the porous member through a toner conveying tube An example of a toner supply / conveyance device constituted by a toner storage container loaded in a unit constituted by a nozzle for discharging to the developing mechanism will be specifically described below.
(実施例2)
以下、本発明のトナー供給搬送装置及び該トナー供給搬送装置を適用した画像形成装置の実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。図10は、本発明のトナー供給搬送装置の一形態を示すものである。
(Example 2)
Embodiments of a toner supply / conveyance device and an image forming apparatus to which the toner supply / conveyance device is applied will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 10 shows an embodiment of the toner supply / conveyance device of the present invention.
図10において、111は複写機本体に装填されるポリエチレン樹脂製のトナー入り容器である。該容器の下部に後述するノズル119が挿入され密閉状態を維持できる切り込みが入ったスポンジ弾性部材で構成されるノズル挿入に対しスポンジ面が密着する自栓部材116が装着されている。該自栓部材116は十字形状の切り込み口を備え、該切り込み口に機械本体に具備されるノズル119が挿入される。ノズル119の先端には、凝集体トナーを通過させず解かれるまで容器内に滞留させるためのメッシュを設けることができる。ノズル119の下部外周には、例えば、平均孔径が10μm、厚みが5mmの焼結ガラス体(多孔質部材)が組み込まれていて気体放出機構115を構成している。該気体放出機構115は該ノズル挿入自栓部材116を通過し、トナー入り容器111のトナー塊113の中に存在することによりトナー塊113に向けて気体を放出する。 In FIG. 10, reference numeral 111 denotes a polyethylene resin toner container loaded in the copying machine main body. A self-plugging member 116 is attached to the lower portion of the container so that the sponge surface is in close contact with a nozzle insertion made of a sponge elastic member having a notch capable of maintaining a sealed state by inserting a nozzle 119 described later. The self-plugging member 116 has a cross-shaped cut opening, and a nozzle 119 provided in the machine main body is inserted into the cut opening. At the tip of the nozzle 119, a mesh for allowing the aggregate toner to stay in the container until it is released without passing through can be provided. For example, a sintered glass body (porous member) having an average pore diameter of 10 μm and a thickness of 5 mm is incorporated in the outer periphery of the lower portion of the nozzle 119 to constitute the gas release mechanism 115. The gas discharge mechanism 115 passes through the nozzle insertion self-plugging member 116 and discharges gas toward the toner block 113 by being present in the toner block 113 of the toner containing container 111.
次に、このようにノズル119並びに気体放出機構115がトナー入り容器111下部に挿入された状態で、気体放出機構115に連結されている。該気体放出機構115の先は空気を圧送するポンプ117に直結する気体導入管118より、気体供給機構115に空気を圧力0.08kgf/cm2、送量100〜300ml/min、好ましくは100〜200ml/minの範囲で空気を送り、該気体放出機構115上部の領域をトナーと空気からなる、例えば、嵩密度0.02〜0.3g/cm3の範囲の流動体領域114を形成することができる。この流動体状態を形成させ、形成された流動体をノズル119の先端部にある流動体排出口120(開口面積5mm)よりトナー搬送パイプ121を経由させ、図示されない搬送機構により電子写真式複写機内現像ユニットにトナーと空気からなり、適度の密度と非常に高い流動性を持った流動体を送り出すように構成されている。
なお、トナーを含む流動体に移送は、先の吸引機構によらず、トナー入り容器111の容器内下部に形成される流動体領域114の加圧状態を利用し、トナー搬送パイプ121を経由させ、機内現像ユニットにトナーと空気からなる流動体を移送せしめることも可能である。
Next, the nozzle 119 and the gas release mechanism 115 are connected to the gas release mechanism 115 in such a state that the nozzle 119 and the gas release mechanism 115 are inserted into the lower part of the toner container 111. The gas discharge mechanism 115 is preceded by a gas introduction pipe 118 directly connected to a pump 117 that pumps air, and the air is supplied to the gas supply mechanism 115 with a pressure of 0.08 kgf / cm 2 and a feed amount of 100 to 300 ml / min, preferably 100 to Air is sent in a range of 200 ml / min, and a fluid region 114 having a bulk density of 0.02 to 0.3 g / cm 3 , for example, is formed in the region above the gas release mechanism 115 made of toner and air. Can do. This fluid state is formed, and the formed fluid is passed through the toner transport pipe 121 from the fluid discharge port 120 (opening area: 5 mm) at the tip of the nozzle 119, and is transferred into the electrophotographic copying machine by a transport mechanism (not shown). The developing unit is composed of toner and air, and is configured to send out a fluid having an appropriate density and extremely high fluidity.
The transfer to the fluid containing the toner is performed via the toner transport pipe 121 using the pressurized state of the fluid region 114 formed in the lower portion of the container 111 containing the toner, regardless of the previous suction mechanism. It is also possible to transfer a fluid composed of toner and air to the in-machine developing unit.
本発明のトナー供給搬送装置には、気体放出機構から供給される空気が容器内の上部に溜まり、容器内の内圧を過度に高め、ノズルから容器が外れるという危惧が予想されることから、装填容器の上面の一部に位置し、器内に滞留する気体のみを通過せしめ該トナーの通過を阻止するフィルタ機構112を備え、容器内の内圧を低下させることができる。該フィルタ機構112としては、フッ素樹脂製の連続多孔質構造体であるゴアテックス(商品名、登録商標、ジャパンゴアテックス社製)のシートで構成することができる。 In the toner supply / conveyance device of the present invention, since air supplied from the gas release mechanism accumulates in the upper part of the container, the internal pressure in the container is excessively increased, and there is a concern that the container may come off from the nozzle. A filter mechanism 112, which is located on a part of the upper surface of the container and allows only the gas staying in the container to pass therethrough and prevents the toner from passing therethrough, can reduce the internal pressure in the container. The filter mechanism 112 can be composed of a sheet of Gore-Tex (trade name, registered trademark, manufactured by Japan Gore-Tex), which is a continuous porous structure made of a fluororesin.
また、図11に示すように、フィルタ機構112は、トナー入り容器111の気体放出機構115の反対側(上面側)に設けることが必ずしも必須ではなく、例えば、容器内下部に形成される前記流動体領域114の容器内から排出される気体の高流速化に基づく良好な攪拌によって、高流動性を満たすように、容器内下部の該流動体領域114の形成末端部に相当する容器下部の傾斜部分(例えば、図10の振動付加手段122が設けられた部分と同レベル箇所)に設けることができる。 Further, as shown in FIG. 11, the filter mechanism 112 is not necessarily provided on the opposite side (upper surface side) of the gas discharge mechanism 115 of the toner containing container 111. For example, the flow mechanism formed in the lower part in the container is used. Inclination of the lower part of the container corresponding to the formation end part of the fluid region 114 in the lower part of the container so as to satisfy the high fluidity by good stirring based on the high flow velocity of the gas discharged from the container of the body region 114 It can be provided at a portion (for example, at the same level as the portion where the vibration applying means 122 of FIG. 10 is provided).
本発明のトナー供給搬送装置は、前述のとおり、トナー入り容器、トナー排出口、フィルタ機構に加えて、気体放出機構を有することを基本構成とし、トナーと空気からなる混合体の流動体をトナー搬送経路経由にて複写機現像部に現像用トナーを応答性よく供給し、また、複写操作停止後から次の複写操作開始に至るまでの時間が長時間経過した場合でも、トナー搬送経路でのトナー詰まりが発生せず、常に安定した複写作業が実施できる。 As described above, the toner supply / conveyance device of the present invention basically has a gas discharge mechanism in addition to the toner container, the toner discharge port, and the filter mechanism, and a fluid mixture of toner and air is used as the toner. Even if the developing toner is supplied to the copier development section with good responsiveness via the transport path and the time from the stop of the copy operation to the start of the next copy operation has elapsed, Toner clogging does not occur and stable copying can always be performed.
図12は、本発明の気体放出機構の他の一構成例を示す。この例の気体放出機構は、トナー入り容器111内に高流動性の流動体領域114を効率よく形成するため、二重の気体放出部を有し、かつノズル119の挿入離脱自在かつ高さレベル調節自在な構造を有する。即ち、この例の気体放出機構は、自栓部材116の鍔部136内側の環状の圧力気体たまり室を有する第1の気体放出部134と、鍔部136下方の管状の第2の気体放出部137との二重構造を有する。この例における第1の気体放出部134は自栓部材116の上方内側に設けられ、第2の気体放出部137は自栓部材116の下方外側に設けられている。第1の気体放出部134及び第2の気体放出部137の少なくともいずれかは、自栓部材116に固着されたタイプのものであっても、装着離脱自在のタイプのものであってもよい。ノズル119は第1の気体放出部及び第2の気体放出部の中心孔に抜き挿し自在に設けられている。また、気体たまり室135は内側に向いた傾斜面を有する多孔質の焼結金属部分に圧力気体を導入するための気体導入口138を有する。第2の気体放出部137は管状の焼結金属部とその外側に間隔を置いて設けられた管状のケーシング部139を有し、外側の管状ケーシング部も、気体導入口144を有する。なお、図12中143はOリングである。 FIG. 12 shows another configuration example of the gas release mechanism of the present invention. In this example, the gas discharge mechanism has a double gas discharge portion and allows the nozzle 119 to be inserted / removed and at a high level in order to efficiently form a high fluidity fluid region 114 in the toner containing container 111. It has an adjustable structure. That is, in this example, the gas release mechanism includes a first gas release portion 134 having an annular pressure gas pool chamber inside the flange 136 of the self-plugging member 116, and a tubular second gas discharge portion below the flange 136. 137 and a double structure. In this example, the first gas discharge part 134 is provided on the upper inner side of the self-plugging member 116, and the second gas discharge part 137 is provided on the lower outer side of the self-plugging member 116. At least one of the first gas discharge part 134 and the second gas discharge part 137 may be of a type fixed to the self-plugging member 116 or of a type that can be attached and detached. The nozzle 119 is detachably provided in the center holes of the first and second gas discharge portions. The gas pool chamber 135 has a gas inlet 138 for introducing a pressure gas into a porous sintered metal portion having an inclined surface facing inward. The second gas discharge part 137 has a tubular sintered metal part and a tubular casing part 139 provided on the outer side with a space therebetween, and the outer tubular casing part also has a gas inlet 144. In FIG. 12, reference numeral 143 denotes an O-ring.
図13は、前記気体放出機構の更に他の一構成例を示す。この例の気体放出機構においては、第2の気体放出部は多孔質焼結金属材料製ではなく、メッシュ材料製のものである。即ち、この例の気体放出機構の第2の気体放出部においては、管状の内側部材の複数の大径貫通孔142が設けられた部分に金属メッシュ材料140が巻付けられている。なお、図13中141は気体取入口である。 FIG. 13 shows still another configuration example of the gas release mechanism. In the gas release mechanism of this example, the second gas release portion is not made of a porous sintered metal material but made of a mesh material. That is, in the second gas discharge portion of the gas discharge mechanism of this example, the metal mesh material 140 is wound around the portion where the plurality of large-diameter through holes 142 of the tubular inner member are provided. In FIG. 13, reference numeral 141 denotes a gas inlet.
本発明のトナー供給搬送装置には、図10のノズル119の下部にトナー濃度検知センサ123が設けられている。該トナー濃度検知センサ123は、トナー入り容器の気体放出機構で形成されるトナーと空気からなる混合体中のトナー濃度を検知する。そして、トナー入り容器内で形成されるトナーと空気からなる混合体中のトナー濃度が所定値以下となった場合、容器交換を促す情報の提供、もしくは現像部ユニット内で別途検知されるトナー濃度との関係で、一方のみのトナー濃度が相関関係に無い場合、具体的には、一方が高く、一方が低い場合には、トナー搬送経路での詰まりを予想し、複写作業の停止を図る電気的制御が実施されるように構成されている。 In the toner supply / conveyance device of the present invention, a toner concentration detection sensor 123 is provided below the nozzle 119 of FIG. The toner concentration detection sensor 123 detects the toner concentration in the mixture of toner and air formed by the gas release mechanism of the toner-containing container. When the toner concentration in the toner / air mixture formed in the toner container is below a predetermined value, information for prompting container replacement is provided, or the toner concentration separately detected in the developing unit. Therefore, if one of the toner concentrations is not correlated, specifically, if one is high and the other is low, clogging in the toner transport path is expected and copying is stopped. The system is configured to perform the automatic control.
(実施例3)
次に、本発明のトナー供給搬送装置の効果をより確実にするものとして、トナー収納容器に振動を与える態様があり、以下にその具体例を挙げて説明する。
(Example 3)
Next, in order to make the effect of the toner supply / conveyance device of the present invention more reliable, there is a mode in which the toner storage container is vibrated, and a specific example thereof will be described below.
図14に示す本発明のトナー供給搬送装置は、更に、送気機構によるトナーと空気からなる混合体の流動体形成をより円滑にするため、トナー入り容器の外側面であって、かつ送気機構近傍に容器トナー内のトナー塊に振動を与える振動付加手段を備えるものである。
図14に示すトナー供給搬送装置は、振動付加手段を設けた以外は、図10に示すトナー供給搬送装置と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図14においては、図10におけるものと同じものは同符号で示し、その説明を省略した。
The toner supply / conveyance device of the present invention shown in FIG. 14 is further provided on the outer surface of the container containing toner and for supplying air in order to make the fluid formation of the mixture of toner and air by the air supply mechanism smoother. In the vicinity of the mechanism, vibration adding means for applying vibration to the toner mass in the container toner is provided.
The toner supply / conveyance apparatus shown in FIG. 14 has the same configuration as that of the toner supply / conveyance apparatus shown in FIG. In FIG. 14, the same components as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図14に示すように、振動付加手段122は、例えば、予め、該画像形成装置に具備され、トナー入り容器111が電子写真画像形成装置に装填される際、該トナー入り容器の外面と接触する音波振動体であることができる。また、予め、該画像形成装置に具備され、トナー入り容器111が電子写真画像形成装置に装填される際、該トナー入り容器の外面と接触し機械的振動を与えるためのハンマー機構であっても構わない。また、図示しない送気用モータに動力的に連結する回転シャフト124に固定されシャフトの回転により突起部分が容器111を打つ偏心カム125のような、送気のための動力源又は該動力源に設けられ、前記トナー入り容器が電子写真画像形成装置に装填される際、該トナー入り容器の外面に接触を繰り返して該容器を振動させるものであることができる。更に、該偏心カム125を、偏心角度を変えて複数枚設け、それらの数及び角度差に応じ、回転軸の基本回転数より高い周波数の振動を与えるようにすることができる。そして、このような振動付加手段122は、送気機構が作動する前に作動するタイプのものであることができ、また、送気機構は作動が中止する前に作動中止するタイプのものであることができる。送気機構の作動と独立したタイミングで作動するものであると好都合である場合が多い。 As shown in FIG. 14, the vibration applying means 122 is provided in the image forming apparatus in advance, for example, and comes into contact with the outer surface of the toner-containing container when the toner-containing container 111 is loaded in the electrophotographic image forming apparatus. It can be a sonic vibrator. Further, a hammer mechanism that is provided in advance in the image forming apparatus and that contacts the outer surface of the toner-containing container and applies mechanical vibration when the toner-containing container 111 is loaded in the electrophotographic image forming apparatus. I do not care. Further, a power source for air supply such as an eccentric cam 125 which is fixed to a rotary shaft 124 which is power-coupled to an air supply motor (not shown) and whose protruding portion strikes the container 111 by the rotation of the shaft is connected to the power source. When the toner-containing container is loaded in the electrophotographic image forming apparatus, the container can be vibrated by repeatedly contacting the outer surface of the toner-containing container. Furthermore, a plurality of the eccentric cams 125 can be provided with different eccentric angles, and vibrations having a frequency higher than the basic rotational speed of the rotary shaft can be applied according to the number and angular difference thereof. Such vibration applying means 122 can be of a type that operates before the air supply mechanism operates, and the air supply mechanism is of a type that stops operation before the operation stops. be able to. In many cases, it is convenient to operate at a timing independent of the operation of the air supply mechanism.
振動付加手段122が音波振動体の場合、その振動エネルギーは振幅に左右されるが、この実施例では、80〜120dBであり、使用周波数は1Hz〜20kHzの低周波領域から高周波領域の音波の適用が可能である。トナー塊を考慮した場合、周波数1Hz〜7000Hz、より好ましくは5Hz〜5000Hzの領域がトナーの流動開始に適したものとなる。トナーの流動性そのものを高める補助手段としての音波振動体であれば、20Hz〜300Hzの波長域が好ましい。
音源の容器に接触しない側には、機外への騒音発生防止のため遮音性、あるいは吸音性の部材で覆うことが好ましい。また、振動付加手段122のトナー入り容器への接触設置箇所は、トナー入り容器下部の傾斜面での接触設置が、トナー塊を解し、トナーの流動性を効率的に行う上で好ましいものである。振動付加手段122が接触設置されるトナー入り容器の接触面は、その容器膜厚が非接触面に比較して薄いものであれば、より振動を伝播し易いものとなる。
When the vibration applying means 122 is a sonic vibrating body, the vibration energy depends on the amplitude, but in this embodiment, it is 80 to 120 dB, and the operating frequency is the application of sound waves in the low frequency range from 1 Hz to 20 kHz to the high frequency range. Is possible. In consideration of the toner lump, the frequency range of 1 Hz to 7000 Hz, more preferably 5 Hz to 5000 Hz, is suitable for the start of toner flow. In the case of a sonic vibrator as an auxiliary means for improving the fluidity of the toner itself, a wavelength range of 20 Hz to 300 Hz is preferable.
The side of the sound source that does not come into contact with the container is preferably covered with a sound insulating or sound absorbing member to prevent noise generation outside the machine. In addition, the vibration-adding means 122 is preferably placed in contact with the toner-containing container on the inclined surface of the lower part of the toner-containing container in order to break up the toner mass and efficiently perform the toner fluidity. is there. If the contact surface of the toner container in which the vibration applying means 122 is placed in contact is thinner than the non-contact surface of the container, the vibration is more easily propagated.
この実施例3のトナー供給搬送装置において、振動付加手段122としては、圧電振動板(FDK株式会社製のタイプFE−27A−41A)、周波数主領域が3,600Hz〜4,600Hz、音圧が65dB〜90dBを用いている。
実際、振動付加手段122を備える場合と、備えない場合とについて比較実験を行った結果、送気機構を作動させる直前に前記振動付加手段を2分間させた際の、流動体の嵩密度が0.3g/cm3程度に達する送気機構15作動後の時間が、振動付加手段122を備える場合の方が、備えない場合に比べて約20%短縮された。
前記振動付加手段の作動時間は、例えば10秒〜20分の間欠的駆動という作動範囲で任意に設定することができ、送気機構の作動直前であれば、その時点より数分前から振動付加手段の作動が開始してもよいし、送気機構作動後は、比較的短い時間、数秒レベルでの振動付加手段の作動が断続的に繰り返されてもよい。
In the toner supply / conveyance device of the third embodiment, the vibration applying unit 122 includes a piezoelectric diaphragm (type FE-27A-41A manufactured by FDK Corporation), a frequency main region of 3,600 Hz to 4,600 Hz, and a sound pressure. 65 dB to 90 dB is used.
Actually, as a result of comparison experiments between the case where the vibration applying means 122 is provided and the case where the vibration applying means 122 is not provided, the bulk density of the fluid is 0 when the vibration applying means is allowed to run for 2 minutes immediately before operating the air supply mechanism. The time after the operation of the air supply mechanism 15 reaching about 3 g / cm 3 was shortened by about 20% in the case where the vibration adding means 122 was provided compared to the case where it was not provided.
The operating time of the vibration applying means can be arbitrarily set within an operating range of, for example, intermittent driving for 10 seconds to 20 minutes. If the air supplying mechanism is immediately before operating, vibration is applied from several minutes before that time. The operation of the means may be started, or after the air supply mechanism is operated, the operation of the vibration applying means at a level of several seconds may be intermittently repeated for a relatively short time.
この実施例3の送気機構の構成は、上述したように、空気の通過が可能な微細な多孔質部材であり、一般にトナーはその粒径が3〜15μmの体積平均粒径12μmのものが使用されることから、その平均開口径は12μm程度のものが好ましく、その材料はガラス製以外に、樹脂製、金属製の焼結体、あるいは網積層体であってもよい。
送気機構の作動は、複写機稼動メインスイッチが入れられた時点に合わせ、その作動を開始し、その後、複写のためのコピー頻度に応じた現像ユニットのトナー消費量に合わせ、間欠的に作動するように制御することができる。前記振動付加手段の作動は、該送気機構の作動のための電気信号を受けてその作動が制御され、或いは該送気機構の作動に先立って作動され、該送気機構の停止に先立って停止される。また、モーノポンプ(不図示)と送気機構115との運転開始及び停止のタイミングを調節することにより、トナー搬送量を調節し、トナーと気体からなる流動体の嵩密度を調節し、かつ、トナー粒子に付着した外添剤の離脱を抑制することができる。
As described above, the structure of the air supply mechanism of Example 3 is a fine porous member that allows air to pass through. Generally, toner has a volume average particle diameter of 12 μm and a particle diameter of 3 to 15 μm. Since it is used, the average opening diameter is preferably about 12 μm, and the material may be a resin, a metal sintered body, or a net laminate other than glass.
The operation of the air supply mechanism starts when the main switch of the copier is turned on, and then operates intermittently according to the toner consumption of the development unit according to the copy frequency for copying. Can be controlled. The operation of the vibration applying means is controlled by receiving an electrical signal for operating the air supply mechanism, or is operated prior to the operation of the air supply mechanism, and prior to the stop of the air supply mechanism. Stopped. Further, by adjusting the operation start and stop timings of the mono pump (not shown) and the air supply mechanism 115, the toner conveyance amount is adjusted, the bulk density of the fluid composed of toner and gas is adjusted, and the toner The detachment of the external additive attached to the particles can be suppressed.
次に、図15及び図16は、図10〜図14に示す本発明のトナー供給搬送装置を電子写真複写機である画像形成装置と組み合わせた、本発明の一実施形態を示し、図15は現像手段の一例を示す斜視図である。 Next, FIGS. 15 and 16 show an embodiment of the present invention in which the toner supply / conveyance device of the present invention shown in FIGS. 10 to 14 is combined with an image forming apparatus which is an electrophotographic copying machine. It is a perspective view which shows an example of a developing means.
図15及び図16において、画像形成装置における静電潜像担持体301の感光体ドラムは、図示しない支持部材によって回転自在に支持されており、図示しない駆動手段により図16中の矢印A方向の時計方向に回転駆動される。
静電潜像担持体301の感光体ドラム上は、電子写真作像工程により帯電手段310の帯電器によって帯電された後に、露光手段331により静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段302から供給された現像剤Dのトナーによって、トナー画像が形成されて可視像化される。前記画像担持体1としては、感光体ドラム以外にベルト状のものを使用してもよい。静電潜像担持体301の感光体ドラム上に、前記現像手段302により作像されたトナー画像は、転写手段303により転写部材Pの転写紙に転写されて、定着手段312まで搬送されて定着されてから、排紙ローラ333により排紙されて排紙トレイ等に収納される。クリーニング手段304は、静電潜像担持体301上のトナー画像が転写部材Pに転写した後に付着残留した残留トナーを掻き落とすことによりクリーニングして、次の画像形成工程に備えるようになっている。
15 and 16, the photosensitive drum of the electrostatic latent image carrier 301 in the image forming apparatus is rotatably supported by a support member (not shown), and is driven in the direction of arrow A in FIG. 16 by a drive means (not shown). It is driven to rotate clockwise.
An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum of the electrostatic latent image carrier 301 by the exposure unit 331 after being charged by the charger of the charging unit 310 in the electrophotographic image forming process. The electrostatic latent image is visualized by forming a toner image with the toner of developer D supplied from the developing unit 302. As the image carrier 1, a belt-like member may be used in addition to the photosensitive drum. The toner image formed by the developing unit 302 on the photosensitive drum of the electrostatic latent image carrier 301 is transferred onto the transfer paper of the transfer member P by the transfer unit 303 and is conveyed to the fixing unit 312 for fixing. After that, the paper is discharged by a paper discharge roller 333 and stored in a paper discharge tray or the like. The cleaning unit 304 cleans the toner image on the electrostatic latent image carrier 301 after the toner image on the transfer member P has been transferred by scraping it off to prepare for the next image forming step. .
現像手段302は、現像剤Dを静電潜像担持体301の感光体ドラムに供与する現像スリーブ351、現像剤補給部352、現像剤攪拌手段353、現像剤攪拌手段354、現像剤層規制部材355、攪拌搬送手段356、現像剤濃度を検知するためのトナー濃度センサ358及びこれ等を収容保持する容器357等から構成されて、前記現像スリーブ351を静電潜像担持体301の感光体ドラム周面に対向させた状態で配置されている。また、現像手段302には、図示しない減圧手段が設けられており、前記容器357内部の圧力を減圧して現像剤Dが、現像スリーブ351と前記容器357との隙間から外部に飛散しないように構成されている。現像スリーブ351は、非磁性体からなるスリーブ、及びこのスリーブの内部に配置された磁石からなり、図示しない駆動手段により図示の矢印B方向の反時計方向に回転駆動される。現像スリーブ351の幅方向の長さは、静電潜像担持体301の感光体ドラムの幅方向の長さと略同じ長さに設定されている。 The developing unit 302 includes a developing sleeve 351 that supplies the developer D to the photosensitive drum of the electrostatic latent image carrier 301, a developer supply unit 352, a developer stirring unit 353, a developer stirring unit 354, and a developer layer regulating member. 355, an agitating / conveying means 356, a toner concentration sensor 358 for detecting the developer concentration, a container 357 for accommodating and holding the developer, and the like. The developing sleeve 351 is a photosensitive drum of the electrostatic latent image carrier 301. It arrange | positions in the state facing the surrounding surface. Further, the developing means 302 is provided with a decompressing means (not shown), and the pressure inside the container 357 is reduced so that the developer D does not scatter to the outside through the gap between the developing sleeve 351 and the container 357. It is configured. The developing sleeve 351 includes a sleeve made of a non-magnetic material and a magnet disposed inside the sleeve, and is driven to rotate counterclockwise in the direction indicated by an arrow B by a driving unit (not shown). The length in the width direction of the developing sleeve 351 is set to be substantially the same as the length in the width direction of the photosensitive drum of the electrostatic latent image carrier 301.
現像剤補給部352は、現像剤搬送用のスクリュー361と、周面に母線方向の溝を有する現像剤吐出用のパドル362とを有する構成であり、本発明のトナー供給搬送装置より提供された流動体を気体/トナー混合体流移送手段305経由によって供給された現像剤Dを、図示しない現像剤検知手段からの信号に基づいて現像手段302の内部に均一に供給する。
現像剤補給部352は、容器357の側板371から突出した位置に現像剤供給口363を有している。現像剤供給口363は、本発明のトナー供給搬送装置から供給され途中、トナー搬送経路であるパイプを経由し、更に後述される気体/トナー混合体流移送手段305と連結するもので、該現像剤供給口363より現像剤を受け入れる。
現像剤供給口363より取り入れられた現像剤Dは、スクリュー361の軸方向一端部に供給される。また、現像剤補給部352には、その上板364の前記パドル362の上方に気体抜き孔365が形成されており、気体抜き孔365には気体透過手段307のエアーフィルタがはめ込まれている。気体透過手段307のエアーフィルタは、前記気体/トナー混合体流移送手段305により移送される気体/トナー混合体流の気体である空気を、現像剤と分離して透過させる手段であり、このエアーフィルタは気体透過性回復手段308の爪部材381,381により着脱可能に嵌合している。
The developer replenishing section 352 includes a developer conveying screw 361 and a developer discharging paddle 362 having a circumferential groove on the peripheral surface, and is provided by the toner supply / conveying device of the present invention. The developer D supplied with the fluid via the gas / toner mixture flow transfer means 305 is uniformly supplied into the developing means 302 based on a signal from a developer detection means (not shown).
The developer supply unit 352 has a developer supply port 363 at a position protruding from the side plate 371 of the container 357. The developer supply port 363 is connected to a gas / toner mixture flow transfer means 305, which will be described later, via a pipe which is a toner transfer path in the middle of being supplied from the toner supply / transfer apparatus of the present invention. The developer is received from the agent supply port 363.
The developer D taken in from the developer supply port 363 is supplied to one axial end portion of the screw 361. The developer replenishing portion 352 has a gas vent hole 365 formed above the paddle 362 of the upper plate 364, and an air filter of the gas permeable means 307 is fitted in the gas vent hole 365. The air filter of the gas permeation unit 307 is a unit that separates and transmits the air that is the gas / toner mixture flow gas transferred by the gas / toner mixture flow transfer unit 305 from the developer. The filter is detachably fitted by claw members 381 and 381 of the gas permeable recovery means 308.
気体/トナー混合体流移送手段305は、別途説明のトナー供給搬送装置から現像手段302の該現像手段302に近い場所にて接続されている。気体流移送手段305は、粉体ポンプユニットであり、通称モーノポンプと言われるスクリューポンプによって構成されている。気体流移送手段305は、スクリュー状に形成されたロータ391、ステータ392、上ポンプホルダ393等から構成されている。 The gas / toner mixture flow transfer means 305 is connected from a toner supply / conveyance device, which will be described separately, at a location near the developing means 302 of the developing means 302. The gas flow transfer means 305 is a powder pump unit, and is constituted by a screw pump commonly called a Mono pump. The gas flow transfer means 305 includes a rotor 391, a stator 392, an upper pump holder 393, and the like formed in a screw shape.
ロータ391は、モータ(不図示)に連結している。ロータ391の周りには、ゴム材料等の弾性体で形成されたステータ392が、ロータ391を包み込むように設けられており、ステータ392には、ロータ391が回転しながら、トナー搬送経路を経由してくる気体とトナーとの混合体を送る通路が形成されている。ステータ392は、ポンプホルダ393で保持されている。ポンプホルダ393は筒状に形成され、前記気体/トナー混合体流移送手段305とトナー搬送経路とを連結している。 The rotor 391 is connected to a motor (not shown). Around the rotor 391, a stator 392 formed of an elastic body such as a rubber material is provided so as to enclose the rotor 391. The stator 392 rotates via the toner conveyance path while the rotor 391 rotates. A passage is formed through which a mixture of the incoming gas and toner is sent. The stator 392 is held by a pump holder 393. The pump holder 393 is formed in a cylindrical shape, and connects the gas / toner mixture flow transfer means 305 and the toner transport path.
図17は、本発明のトナー供給搬送装置を含む画像形成装置の制御回路の一部を示すブロック図である。画像形成装置内には、本発明のトナー供給搬送装置に対応する送気ポンプである気体流移送手段305の他、本発明のトナー供給搬送装置に兼用されるトナー補給制御部341が配設されている。
このトナー補給制御部341には、気体流移送手段305や、トナー像記録部のトナー収納装置302のトナー貯留部に設けられたトナー濃度検知センサ358及び図10に示すトナー供給搬送装置のノズル119の下部にトナー濃度検知センサ123が電気的に接続されている。
FIG. 17 is a block diagram showing a part of a control circuit of an image forming apparatus including the toner supply / conveyance device of the present invention. In the image forming apparatus, in addition to the gas flow transfer means 305 which is an air supply pump corresponding to the toner supply / conveyance device of the present invention, a toner replenishment control unit 341 also used for the toner supply / conveyance device of the present invention is disposed. ing.
The toner supply control unit 341 includes a gas flow transfer unit 305, a toner concentration detection sensor 358 provided in a toner storage unit of the toner storage device 302 of the toner image recording unit, and a nozzle 119 of the toner supply / conveyance device shown in FIG. A toner concentration detection sensor 123 is electrically connected to the lower part of the sensor.
吸引制御手段たるトナー補給制御部341は、画像形成装置の図示しないメインスイッチがONになっている状態では、何らかの異常が認められない限り、図10のポンプ117を連続的に駆動して、図10のトナー入り容器111内のトナーを流動化せしめる。また、トナー像記録部の現像装置302のトナー貯留部に設けられたトナー濃度検知センサ358による検知結果に基づいて、それに対応する気体流移送手段305を駆動してトナーを補給するようになっている。具体的には、トナー濃度検知センサ358からトナー検知信号が送られてこなくなった場合には、トナー像記録部のトナー貯留部内におけるトナー貯留量が所定量以下になっている。そこで、トナー補給制御部341は、トナー検知信号が送られてこなくなった場合には、予め定められたポンプ標準作動時間分だけポンプ117の運転を行う。この運転については、ポンプ標準作動時間内で、駆動と駆動停止とを交互に繰り返す間欠運転によって行う。ポンプ標準作動時間は、このような間欠運転がその期間内に行われた場合に、トナー濃度検知センサ358がトナーを再び検知するようになるのに必要な量のトナー補給がなされる程度に、充分に長く設定されている。よって、ポンプ標準作動時間が経過して気体流移送手段305の間欠運転が停止すると、トナー濃度検知センサ358がトナーを再び検知するようになる。
一方、図10に示すトナー供給搬送装置のノズル119の下部に位置するトナー濃度検知センサ123からの電気信号が一定値レベル以下になった場合、画像形成装置の図示されないコピー操作パネル内のコピー情報表示部に、トナー入り容器の交換を警告する表示を行う。
The toner replenishment control unit 341 serving as a suction control unit continuously drives the pump 117 of FIG. 10 in the state where the main switch (not shown) of the image forming apparatus is ON unless any abnormality is recognized. The toner in the ten toner container 111 is fluidized. Further, based on the detection result by the toner concentration detection sensor 358 provided in the toner storage part of the developing device 302 of the toner image recording part, the corresponding gas flow transfer means 305 is driven to replenish the toner. Yes. Specifically, when no toner detection signal is sent from the toner concentration detection sensor 358, the toner storage amount in the toner storage portion of the toner image recording portion is equal to or less than a predetermined amount. Therefore, when the toner detection signal is no longer sent, the toner replenishment control unit 341 operates the pump 117 for a predetermined pump standard operation time. About this driving | running, it performs by the intermittent driving | operation which repeats a drive and a drive stop alternately within the pump normal operation time. The standard pump operating time is such that when such intermittent operation is performed within that period, the toner concentration detection sensor 358 supplies the amount of toner necessary to detect the toner again. It is set long enough. Therefore, when the intermittent operation of the gas flow transfer means 305 is stopped after the pump standard operating time has elapsed, the toner concentration detection sensor 358 detects the toner again.
On the other hand, when the electrical signal from the toner concentration detection sensor 123 located below the nozzle 119 of the toner supply / conveyance device shown in FIG. 10 falls below a certain level, copy information in a copy operation panel (not shown) of the image forming apparatus. The display unit displays a warning to replace the toner container.
以上、本発明のトナー供給搬送装置及び画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差支えない。 The toner supply / conveyance apparatus and the image forming apparatus of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
本発明のトナー供給搬送装置及びトナー供給搬送方法は、画像形成装置の長期使用でも、高い画質を得ることができ、かつ、画像形成装置の長期未使用後における初期の複写操作でもトナー搬送経路でのトナー搬送が円滑に実行できるので、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機、又はこれらの複合機、特に電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に好適に使用される。 The toner supply / conveyance device and toner supply / conveyance method of the present invention can obtain high image quality even in the long-term use of the image forming apparatus, and can be used in the initial conveyance operation after long-term unused of the image forming apparatus in the toner conveyance path. Therefore, the toner can be smoothly conveyed, so that the toner can be suitably used for a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a complex machine thereof, particularly an electrophotographic image forming apparatus and an image forming method.
154 トナー収容器(トナー収容部)
164 ノズル(搬送管)
108 搬送ホース(搬送管)
167 多孔質部材
166 多孔質管(多孔質部材)
153 ブロワ(送気手段の一部)
168 送気チューブ(送気手段の一部)
11Y,11M,11C,11K 感光体(静電潜像担持体)
20Y 現像装置
27 トナー貯留部
101 吸引ポンプ(吸引手段)
111 トナー入り容器
112 フィルタ機構
113 トナー塊
114 流動体領域
115 送気機構
116 自栓部材
117 ポンプ
118 気体導入管
119 ノズル
120 流動体排出口
121 トナー搬送パイプ
122 振動付加手段
123 トナー濃度検知センサ
124 回転シャフト
125 偏心カム
131 露光手段
132 定着手段
133 排紙ローラ
211 モーノポンプ(スクリューポンプ)
212 トナー入り容器
213 ノズル
214 開口部
215 トナー搬送経路
216 装置現像ユニット
301 画像担持体
302 現像手段
351 現像スリーブ
352 現像剤補給部
361 現像剤搬送用スクリュー
362 現像剤吐出用パドル
363 現像剤供給口
364 上板
365 気体抜き孔
353 現像剤攪拌手段
354 現像剤攪拌手段
355 現像剤層規制部材
356 攪拌搬送手段
358 濃度センサ
357 容器
371 側板
303 転写手段
304 クリーニング手段
305 気体/トナー混合体流移送手段
391 ロータ
392 ステータ
393 ポンプホルダ
307 気体透過手段(エアーフィルタ)
308 気体透過性回復手段
381 爪部材
310 帯電手段
341 トナー補給制御部
154 Toner container (toner container)
164 Nozzle (conveying pipe)
108 Transport hose (transport pipe)
167 Porous member 166 Porous tube (porous member)
153 Blower (part of air supply means)
168 Air supply tube (part of air supply means)
11Y, 11M, 11C, 11K photoconductor (electrostatic latent image carrier)
20Y Developing device 27 Toner reservoir 101 Suction pump (suction means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 Toner container 112 Filter mechanism 113 Toner lump 114 Fluid area | region 115 Air supply mechanism 116 Self plugging member 117 Pump 118 Gas introduction pipe 119 Nozzle 120 Fluid discharge port 121 Toner conveyance pipe 122 Vibration addition means 123 Toner density detection sensor 124 Rotation Shaft 125 Eccentric cam 131 Exposure means 132 Fixing means 133 Paper discharge roller 211 Mono pump (screw pump)
212 Toner container 213 Nozzle 214 Opening 215 Toner transport path 216 Device development unit 301 Image carrier 302 Developing means 351 Development sleeve 352 Developer replenishment section 361 Developer transport screw 362 Developer discharge paddle 363 Developer supply port 364 Upper plate 365 Gas vent hole 353 Developer stirring means 354 Developer stirring means 355 Developer layer regulating member 356 Stirring conveying means 358 Concentration sensor 357 Container 371 Side plate 303 Transfer means 304 Cleaning means 305 Gas / toner mixture flow transfer means 391 Rotor 392 Stator 393 Pump holder 307 Gas permeation means (air filter)
308 Gas permeability recovery means 381 Claw member 310 Charging means 341 Toner replenishment control unit
Claims (26)
前記トナー収容部内における前記トナー排出口の近傍に、多孔質部材を配設すると共に、該多孔質部材を通じて該トナー収容部内に向けて送気する送気手段を有することを特徴とするトナー供給搬送装置。 A toner storage unit that stores toner, a toner discharge port for discharging the toner from the toner storage unit, and a transport pipe for transporting the toner, and forming a toner image of the image forming apparatus from the toner storage unit A toner supply / conveying device for supplying toner to the means,
A toner supply / conveyance characterized in that a porous member is disposed in the vicinity of the toner discharge port in the toner storage portion, and air supply means for supplying air into the toner storage portion through the porous member is provided. apparatus.
送気手段により、前記トナー収容部のトナー排出口の付近に配設された多孔質部材から該トナー収容部に向けて送気する送気工程を含むことを特徴とするトナー供給搬送方法。 A toner inflow process for causing the toner in the toner accommodating portion to flow into a conveying tube for conveying toner from the toner accommodating portion toward the toner image forming means of the image forming apparatus; and the toner in the conveying tube to the toner image forming means. A transport process for transporting toward the
A toner supply / conveying method, comprising: an air supply step of supplying air from a porous member disposed in the vicinity of a toner discharge port of the toner storage portion toward the toner storage portion by an air supply means.
前記トナー供給搬送手段が、請求項1から16のいずれかに記載のトナー供給搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and a toner image forming unit that develops toner to form a toner image; A toner supply / conveying means for supplying toner to the toner image forming means from a toner containing portion for containing toner; a transferring means for transferring the toner image to a recording medium; and a fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium. And at least
An image forming apparatus, wherein the toner supply / conveyance unit is the toner supply / conveyance apparatus according to any one of claims 1 to 16.
前記トナー供給搬送工程が、請求項1から16のいずれかに記載のトナー供給搬送装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法。
An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, a toner image forming step of developing with toner to form a toner image, and a toner storage portion for storing toner. A toner supplying and conveying step for supplying toner to the toner image forming means, a transfer step for transferring the toner image to a recording medium, and a fixing step for fixing the transferred image transferred to the recording medium.
An image forming method, wherein the toner supply / conveying step is performed using the toner supply / conveying device according to claim 1.
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