JP4074736B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー若しくはトナーとキャリアからなる現像剤を収納する現像剤収納部と、該現像剤収納部に空気を供給する空気供給手段と、前記現像剤収納部に収納した現像剤を移送させる現像剤移送手段とを有する現像剤移送装置を備えた、電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンター等の画像形成装置において、トナーは使用により消費されるため適宜補給する必要がある。このため、機械内には多量のトナーを貯えたトナーボトルやカートリッジ等のトナー収納手段を設けており、該トナー収納手段からトナーが直接もしくはトナーホッパーを介して現像装置に補給するように構成されている。従来のトナー移送技術では、機械的オーガ手段に基づいているものが多く、トナー収納容器は現像装置に一体または非常に近接して位置に設置せざるを得なかった。このため、トナー補給装置の構成が複雑になり、コスト高、低生産性、機械メンテナンス性を阻害し、トナー品質特性の保護・維持の確保も大変で、なおかつユーザーのトナー収納容器交換作業の操作性にも難があった。
【０００３】
また、従来のトナー収納容器はカートリッジ、ボトルといったハードボトルで作られているために、トナー収納容器の交換に伴う使用済み容器の廃棄に大きな課題を生じていた。すなわち、使用済みトナー収納容器はユーザー先からメーカーが引き取り、再生、再利用、焼却処理が行われるが、該容器は容量が嵩み、回収するまでの物流コストに高額を要していた。
【０００４】
さらに、回収されたトナーカートリッジにトナーを再充填しカートリッジの再使用をはかる場合に、容器の洗浄も困難な作業で、かつトナー充填効率にも難がありトナーカートリッジの再使用化に要するコストも高額となっていた。
【０００５】
ところで、トナー収納容器は減容できれば、回収の物流コストが低減されるため、従来においてもトナー収納容器の容積が減容可能となるものの提案がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、容積が減容可能なトナー収納容器は該容器からトナー補給装置を用いて補給する際、補給性能を安定して維持することができなかった。また、運搬時にのみ減容可能な容器を使用することも提案されているが、この場合もハードボトルやトナーホッパーにトナーを移し替えるときに、トナー飛散等による汚染を招く等の問題が解決されておらず、実用化に至っていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、現像剤収納部を自動的に減容でき、しかも収納部に残留する現像剤の量を低減可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、現像剤を収納する現像剤収納部と、該現像剤収納部に空気を供給する空気供給手段と、前記現像剤収納部に収納した現像剤を前記現像剤収納部下方から現像剤移送手段による吸引移送作用により現像装置に補給する現像剤補給装置と、前記現像装置に前記現像剤が補給されないことを検知する検知手段とを設けた画像形成装置において、前記現像剤収納部がフレキシブル材料で構成された減容可能な容器であって、前記検知手段が、前記現像剤が補給されないことを検知したことに基づいて、前記現像剤移送手段の駆動が停止しているときに前記空気供給手段を駆動制御することで前記現像剤収納部を膨らませることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記現像剤収納部に収納した現像剤の残量が所定の量以下になったときに、前記空気供給手段を作動開始すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記残量検知手段が、前記現像剤移送手段の累積駆動時間を検知することにより前記現像剤収納部の残量を検知すると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記現像剤移送手段が、内部にダブルピッチの螺旋溝を設けた雌ねじ形ステータと、該ステータ内に回動自在に嵌挿された雄ねじ形ロータを備え、該ロータが回転することにより上流側の現像剤を吸引し、軸方向に沿って移動させる吸い込み型１軸偏心スクリューポンプを有すると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記現像剤移送手段の総移送容積が、該空気供給手段の総供給容積よりも大きくなるように空気供給量と粉体移送手段の移送量を設定すると、効果的である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置に用いられるトナー補給装置を示す構成図、図２はそのトナーが補給される側である現像装置の一部を示す断面図である。よって、本実施形態において移送する現像剤はトナーである。
【００１５】
図１において、電子写真法による画像形成装置は、現像装置１０により像担持体１に形成された静電潜像がトナー像として現像される。この現像装置１０には、現像剤収納部としてのトナーを収納したトナー収納容器２０から現像剤移送手段としての粉体ポンプ６０および移送チューブ１６を介してトナーが補給される。トナー補給時には、トナー収納容器２０へ第１の空気供給手段としてのエアーポンプ３０から空気の供給が行われる。
【００１６】
現像装置１０には、図１および図２に示すように、感光体１に対向配置された現像スリーブ１１と、第１攪拌スクリュー１２、第２攪拌スクリュー１３とが備えられている。現像装置１０内での現像剤は、第１攪拌スクリュー１２によって図２の左から右へ搬送され、第２攪拌スクリュー１３によって右から左へ搬送されるようにして循環される。この循環の間に搬送路の途中で現像スリーブ１１に移送された現像剤により感光体１上に形成された静電潜像を現像する。なお、符号１８はトナー濃度センサである。
【００１７】
この現像装置１０には、図２に明示するように、装置の手前側端部において第１攪拌スクリュー１２と対応する位置にトナー受け入れ口１４が設けられ、トナー受け入れ口１４には接続部材１５が取り付けられ、この接続部材１５に移送チューブ１６が脱着可能に連結されている。接続部材１５の一部には空気フィルター１７が設けられ、トナーと空気流の混合気中の空気のみを現像装置１０から脱気し、トナー補給時の接続部材１５および現像装置１０からのトナー飛散を防止している。なお、トナーの補給位置は現像装置１０の片側端部に限らず任意であり、特に制約を受けることはない。また、現像装置１０も図示する例に限定されず、トナー補給を必要とする種々の形式のものあってもよい。
【００１８】
上記トナー収納容器２０は、現像装置１０と別体のユニットとして構成されていて、画像形成装置本体の適宜な位置にセットされる。また、上記移送チューブ１６としては例えば直径４〜１０ｍｍのフレキシブルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）から作られているものを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配管が容易に行い得る。
【００１９】
図３および図４は、トナー収納容器２０の正面図及び底面図であり、トナー収納容器２０はその正面および背面が下部へ向かうほど横幅が狭くなる台形に形成された６面体の箱状に構成されている。このトナー収納容器２０は、密閉構造をなし、ポリエチレンやナイロン等の樹脂製または紙製であって、その底面には自閉弁としての口金部材２１が設けられている。この口金部材２１は発泡スポンジ等の弾性体で作られたシール２２と、これを容器２０に固定するケース２３とから構成されている。シール２２の中央には、十字状の貫通した微少幅スリット２４が形成されている(図４参照）。上記トナー収納容器２０は、従来、使用されている、ブロー成形法などにより形成された口金部とトナー収納部が一体構造をなすトナー収納容器で構成することも可能であるが、本実施形態の容器はポリエチレンやナイロン等の樹脂または紙製の、例えば８０〜２００μｍ程度の厚みを持ったフレキシブルなシートを単層または複層に構成して作られている。これらのシートの表面または裏面にアルミ蒸着処理を施すことは静電気対策や防湿対策に有効である。
【００２０】
このように構成されたトナー収納容器２０は、容器自体がフレキシブルであるので、ハードケースと比較して運搬や保管時での取扱性が良く、収納スペースをとらない。さらに、使用済みトナー収納容器２０はユーザー先からメーカーに引き取り、再生・再利用や焼却処理が行われるが、本トナー収納容器２０はフレキシブルな袋状のものであるため折り畳みが可能であり、運搬や保管時での取扱性が良く、運搬や保管時の収納スペースをとらないという利点がさらに増長し、ユーザー先からメーカーへ回収物流コストの大幅な低減が可能となる。なお、トナー収納容器２０、口金部材２１は同一材料もしくは同一系統の材料を使用すれば、リサイクル時に両者を分別する手間が省けるので有利である。
【００２１】
図５は、トナー収納容器２０を画像形成装置本体へセットした状態を示す断面図である。
図５において、画像形成装置本体には上記トナー収納容器２０が上方からセットされるセット部４０が設けられている。このセット部４０を設ける位置は、画像形成装置本体の扉やカバー等を開けたときに現れる装置内部側の箇所でもよいし、装置の外部に現出する位置にすることもできる。セット部４０には、その上部が容器着脱のための開口が形成される支持枠４１を有し、この支持枠４１と画像形成装置本体の機枠４２とで形成される空間がトナー収納容器２０を受けられるように、それに対応した形状に形成されている。セット部４０の底部には、上記口金部材２１が嵌合される凹部４３が形成され、該凹部４３の底部中央には突起部材として円筒状のノズル４５が固定配置されている。
【００２２】
ノズル４５は、上部に断面円錐状の尖端部４６が形成され、尖端部４６に続いて空気流入口４７とトナー排出口４８とがほぼ同じ高さレベルに設けられている。ノズル本体４５の内部には、空気流入口４７とトナー排出口４８に対しそれぞれ連通する空気用通路とトナー用通路が隔壁によって形成されている。トナー用通路は、ノズル４５の下端まで延びて左方へ曲げられ、トナー用接続口５２に達している。また、空気用通路は、トナー通路よりも上方で図の右方へ曲げられ、空気接続口５３に達している。トナー接続口５２は、上記したトナー移送チューブ１６が嵌合されている。他方、空気接続口５３はエアーポンプ３０の空気移送パイプ３１が接続されている。
【００２３】
上記トナー接続口５２は、中継管５４を介して粉体ポンプ６０の吸い込み口６１に接続されている。この粉体ポンプ６０は、吸い込み型の１軸偏芯スクリューポンプであって、その構成は、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ６２と、ゴム等の弾性体で作られた２条スクリュー形状に作られ、固定されて設置されるステータ６３と、これらを包み、かつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料などで作られたホルダ６４とを有している。上記ロータ６２は、駆動モータ７０と駆動連結された歯車７１，７２及び駆動軸７３を介して回転駆動される。ロータ６２の回転により、ポンプに強い自吸力が生じ，ホルダ６４先端の吸い込み部６１からトナーを吸い込み、吸い込んだトナーを駆動軸７３の近傍の排出部６５から送り出すことができる。また、粉体ポンプ６０のトナー排出側には空気供給部６６が設けられ、空気供給部６６は空気移送管６７を介して第２空気供給手段としてのエアーポンプ３０’と接続されている。エアーポンプ３０’から供給される空気により送り出すトナーの流動化が促進され、粉体ポンプ６０によるトナー移送が確実なものとなる。なお、粉体ポンプ６０は専用モータで駆動しているが、画像形成装置内のメインモータとクラッチ(図示せず)を介してその駆動が伝達されるように構成することもできる。
【００２４】
このように構成されるトナー補給装置は、トナー収納容器２０が、上記セット部４０にセットすると、位置固定のノズル４５が微少幅スリット２４を介して口金部材２１の弁体２２にを貫通し、先端が容器内に入り込む。このとき、口金部材２１の弁体２２が弾性体で作られ、かつノズル４５の先端に尖端部４６が設けられているので、ノズル４５の頭部がスムーズに容器内に入り込むことができる。トナー収納容器２０がセット部４０にセットされた状態では、空気流入口４７とトナー排出口４８がトナー収納容器底部より僅かに上方に位置される。
【００２５】
ここで、トナーの補給指令が発せられると、トナー収納容器２０に収納されたトナーはトナー自身の重力とによって粉体ポンプ６０に吸引力によってトナー収納容器２０から排出され、エアーポンプ３０’により流動化が促進されつつ、ポンプの排出部６５及びトナー移送チューブ１６を経てトナー受け入れ口１４に移送され、現像装置１０にトナーが補給される。
【００２６】
上記したトナーの補給は、トナーに対して機械的ストレスが加わらず、かつ空気により流動化されるのでトナー凝集、架橋現象等の発生が防止される。また、トナー収納容器２０はノズル４５に向かって漏斗状の形状をなしているので、容器内のトナーはトナー物性が常に安定した状態で、袋内から排出される。さらに、通常はトナー収納容器２０にエアーを供給しないので、トナー収納容器２０は排出されたトナーの容積分ずつ減容されて行く。
【００２７】
図６は、トナー補給装置の制御系ブロック図である。
上記トナー補給装置は、マイクロ・プロセッシング・ユニット（以下、ＭＰＵ８０という。）を具備した制御装置によって制御される。図１に示すトナー濃度センサ１８の検知結果がＭＰＵ８０に取り込まれ、同検知結果に応じてＭＰＵ８０から粉体ポンプ駆動モータ７０と、粉体ポンプ６０出口への空気供給用エアーポンプ３０’に動作信号が送信されることにより、現像装置１０へのトナー補給動作は行われる。
【００２８】
ＭＰＵ８０は、タイマー機能を有しており、任意のタイミングで駆動モータ７０、エアーポンプ３０，３０’をそれぞれ独立して駆動制御することができる。
【００２９】
図７は、現像装置の別の実施形態を示し、本例の現像装置１００はトナー補給用のトナーのバッファー１１０を持ち、そのバッファー１１０に設けられているトナー補給ローラ１１１によりトナーを補給するものである。トナー補給ローラ１１１は、トナー補給クラッチ（図示せず）によってその駆動がオンオフされる。この現像装置１００は、トナー濃度センサ１０３の検知結果により、ドライバを介してトナー補給クラッチに動作信号が送信されることにより、トナーホッパー１１２から現像部１０１へのトナー補給動作は行われる。トナーホッパー１１２内のトナー量は、トナーエンドセンサ１１３によりトナーがセンサ面よりも多いか少ないか検知され、上記ＭＰＵ８０に取り込まれるようになっているので、トナーが少ない場合は、ＭＰＵ８０から粉体ポンプ駆動モータ７０、および粉体ポンプ出口への空気供給用エアーポンプ３０’に動作信号が送信されることにより、トナーホッパー１１２へのトナー補給動作は行われる。
【００３０】
このように構成された画像形成装置は、トナー濃度センサ１８およびトナーエンドセンサ１１３の検知結果により、粉体ポンプ６０およびエアーポンプ３０’が作動されるが、このときトナーがトナー収納容器２０から排出されなくなると、現像装置１０，１００にも当然トナーが補給されない。トナーがトナー収納容器２０から排出されないケースは２通りあり、１つはトナー収納容器２０がほぼ空になった場合で、他の１つは架橋等でトナーがあってもノズル４５に達しない場合である。そして、現像装置１０，１００にトナーが補給されないと、トナー濃度センサ１８およびトナーエンドセンサ１１３がトナー不足の信号レベルのままであるため、トナー補給信号が短時間で連続的に発信される。このトナー補給信号から粉体ポンプ６０およびエアーポンプ３０’が作動しても現像装置１０，１００にトナーが補給されないことが検知することができる。
【００３１】
トナーがトナー収納容器２０から排出されないケースにおいて、前者のトナー収納容器２０がほぼ空になった場合においても容器の減容によってその壁面に凹凸が生じており、壁面に付着したまま落ちきらないトナーが多く存在することが十分に考えられる。
【００３２】
このとき、エアーポンプ３０を作動するとエアーが供給され、供給されたエアーによって萎んでいたトナー収納容器２０の膨らむ。このとき、トナー収納容器２０の壁面が大きく動かされるので、壁面に付着していたトナーが重力によって落ち、ノズル４５から吸引される。このような作動は、トナー収納容器２０が空と判断された後に、容器を揺すってトナーを落とす如き作動であり、本実施形態ではかかる作動を自動的に行うので、容器内の残トナーを飛躍的に減少させることができる。
【００３３】
また、トナーがトナー収納容器２０から排出されないケースにおいて、後者のトナー収納容器２０に架橋等が発生による場合においてもエアーポンプ３０を作動することでそのトナー架橋等を崩すことができる。この場合も上記ケースと同様で、エアーポンプ３０を作動すると、供給されたエアーによって萎んでいたトナー収納容器２０の膨らみ、その壁面が大きく動かされる。このため、トナー架橋が崩れ、架橋が崩されれば、トナーは落下してノズル４５に達するので、粉体ポンプ６０によって吸引される。
【００３４】
図８は、制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。
トナー濃度センサ１８の信号もしくはトナーエンドセンサ１１３の信号を受けて（図ではトナー濃度センサ１８の信号のみ示す。）、トナー収納容器２０から現像装置１０または現像装置１００のトナーホッパー１１２へのトナー補給動作を行わせるための信号をトナー補給信号とする。トナー補給信号が送信されると、粉体ポンプ６０及びエアーポンプ３０’が所定時間作動し、流動化されたトナーが粉体ポンプ６０によりトナー移送チューブ１６を経て現像装置１０または現像装置１００のトナーホッパー１１２に送られる。
【００３５】
エアーポンプ３０’は、粉体ポンプが停止した後、さらに所定時間の作動後に停止するようになっている。このようにすることで、移送チューブ１６の残存トナーを空気のみによって多少排出することができるので、移送チューブ１６のトナー詰まりを防止することができる。
【００３６】
ここで、トナー濃度センサ１８の信号もしくはトナーエンドセンサ１１３のトナー補給信号を受けてもトナーが補給されないと、センサはオン状態をままであり、連続してトナー補給信号が発せられる。この連続するトナー補給信号によってトナーが補給されていないと判断し、エアーポンプ３０が所定時間作動し、エアーがトナー収納容器２０に送り込まれる。このエアーにより、上記したように壁面に付着したトナーを落ち、またはトナーの架橋を崩されるので、再びトナーが補給され、よって連続トナー補給信号が途絶えて通常の状態に戻る。なお、連続トナー補給信号が発してもトナー補給されない時にはトナー収納容器２０がトナーエンドと判断される。
【００３７】
このように構成された画像形成装置は、トナー収納容器２０の減容を確実に行い得るとともに、トナーエンド時においてトナー収納容器２０に残留するトナー量を大幅に減少させることができる。
【００３８】
ところで、上記した制御は図５に示すように、ニアエンドセンサ４９を設けて行うこともでき、次にその説明する。
図９は、ニアエンドセンサ４９を設けたトナー補給装置の制御系ブロック図である。
【００３９】
このトナー補給装置も、ＭＰＵ８０を具備した制御装置によって制御され、る。トナー濃度センサ１８とトナーエンドセンサ１１３の検知結果とがＭＰＵ８０に取り込まれるともに、ニアエンドセンサ４９の信号もＭＰＵ８０に取り込まれる。そして、同検知結果に応じてＭＰＵ８０から粉体ポンプ駆動モータ７０と、粉体ポンプ６０出口への空気供給用エアーポンプ３０’に動作信号が送信されることにより、現像装置１０へのトナー補給動作は行われる。
【００４０】
図１０は、ニアエンドセンサ４９を設けたトナー補給装置の制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。
【００４１】
トナー収納容器２０に設けられたニアエンドセンサ４９は、容器内の残量トナーがセンサ面よりも下になったときにＯＮするようになっている。よって、ニアエンドセンサ４９がＯＮするまでは、トナー補給信号より粉体ポンプ６０及びエアーポンプ３０’はトナーを現像装置１０または現像装置１００のトナーホッパー１１２に送るため作動するが、エアーポンプ３０は作動しない。ここで、ニアエンドセンサ４９がＯＮすると、エアーポンプ３０が所定時間作動し、エアーがトナー収納容器２０に送り込まれる。このエアーにより、上記したように壁面に付着したトナーが落されるので、再びトナーが補給される。
【００４２】
このように構成された画像形成装置も、ニアエンドセンサ４９がＯＮされるまでエアーポンプ３０を作動しないので、トナー収納容器２０はトナーを排出した量ずつ減容が進み、トナーエンド時の減容を確実なものとすることができる。
【００４３】
図１１および図１２は、他の形式の現像装置および他のトナー補給装置の中央断面図である。なお、図１１は図１と、図１２は図５と同一機能を有する部材には同一符号を付している。
【００４４】
図５に示す実施形態では、トナー収納容器２０の近傍に吸引型の粉体ポンプ６０が設置させていたが、本例では粉体ポンプ６０を現像装置１０と一体に設置させている。この構成では、粉体ポンプ６０およびその駆動手段のみ現像側に移動させたものであり、この場合トナー補給装置は図１１に示すように、粉体ポンプ通過以降の移送経路がないため、エアーポンプ３０’が不要となり、構成的により単純化できるものである。
【００４５】
このように、粉体ポンプ６０はトナー移送路上の任意の位置に設置することができるものである。また、かかる構成のトナー補給装置は、図７に示すトナー補給用のバッファー１１０を持ち、そのバッファー１１０に設けられているトナー補給ローラ１１１によりトナーを補給する現像装置においてもそのまま
対応可能であることはいうまでもない。
【００４６】
図１３は、図１２に示すトナー補給装置の制御系ブロック図であり、図９の制御系ブロック図と異なる点は、トナー収納容器２０のニアエンドセンサがないこと、上述のようにエアーポンプ３０’がないことである。それ以外は図９と同様であり、トナー収納容器２０のトナー残量は、粉体ポンプ６０の駆動モータＭの駆動積算時間をＣＰＵのメモリに記録し、あらかじめ得られた積算時間とトナー残量の関係によりトナー残量を検知する。この方式は、スクリューポンプのように、駆動時間とトナー排出量の関係が一定である補給手段を用いることが必要である。
【００４７】
制御装置のＭＰＵ８０にて、粉体ポンプ６０によるトナー収納容器２０から現像装置１０または現像装置１００のトナーホッパー１１２へのトナー補給回数のカウンタをインクリメントするようになっている。カウンタの値が予め設定された値ｎに達したときに、カウンタをクリアし、エアーポンプ３０を作動するよう構成されている。なお、電源を切ったときに、カウンタの値がクリアされないよう、不揮発ＲＡＭを用いて動作させることが好ましい。
【００４８】
図１４は、図１３トナー補給装置の制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。
この例では、トナー補給回数カウントが設定値ｎに達するまでは粉体ポンプ駆動モータ７０を作動してトナーを補給し、エアーポンプ３０は作動しない。そして、トナー補給回数カウントが設定値ｎに達すると、エアーポンプ３０が所定時間作動し、エアーがトナー収納容器２０に送り込まれる。このエアーにより、壁面に付着したトナーを落ち、またはトナーの架橋を崩すことができる。
【００４９】
なお、本発明は、粉体ポンプ６０が１回転したときの移送もしくは吸引流量Ｌh、粉体ポンプ６０の単位時間当たりの回転数ｒ、１回当たりの粉体ポンプ６０の駆動時間をｔh、エアーポンプ３０の単位時間当たりの吐出流量をＬa1、１回当たりのエアーポンプ３０の作動時間をｔa、粉体ポンプのエアーポンプ１に対する動作回数比率をｎとすると、
【００５０】
ｎ・Ｌh・ｒ・ｔh＞Ｌa1・ｔa
とすることにより、トナー収納容器２０に入ってくるエアー流量より、トナー収納容器２０から排出されるトナー（とエアーの混合）量の方が多くなり、前記のようにフレキシブルなトナー収納容器２０をと組み合わせることにより、補給動作を重ねるたびにトナー収納容器２０が減容させ、最終的に使い終わったとき、すなわち、トナー収納容器２０内のトナーが無くなったとき、減容した状態で回収・処分することができる。但し、この場合のトナー収納容器２０はフレキシブルなものを使用しなければならない。
【００５１】
また、上記エアーポンプ３０は無負荷時の最大流量も２．０Ｌ／Ｍｉｎと非常に少ないので、現像装置等で空気抜きが簡単に行えトナー飛散等の発生を容易に防止することができる。トナー収納容器内へのエアー供給は常時供給する必要は無く、画像形成装置本体への電源投入時やトナー収納容器交換時又は一定枚数コピー／プリント時、等に行えばよい。使用するトナーの種類（特性）トナー収納容器の容量により最適な供給タイミング、供給量を設定れば良い。
【００５２】
１軸偏芯粉体ポンプ６０は、高い固気比で連続定量移送が可能であって、ロータ６２の回転数に比例した正確なトナーの移送量が得られることが知られている。したがって、トナーの移送量の制御は粉体ポンプの駆動時間を制御すればよい。また、移送チューブ１６の移送経路は自在で高位置や、上下左右の任意方向へ自由に移送できる。
【００５３】
通常、電子写真画像形成装置に用いているトナーは、流動性が非常に悪くその移送が困難であることが知られている。
本来、トナーを移送させるときは、トナーに大きな機械的ストレスを与えることは望ましいことではない。異常なストレスがトナーに加わるとトナーのブロッキング（熱融着などによる凝集）、破砕、等々が生じトナー特性の変質や移送不能となるばかりでなく、移送部材（コイル、スクリュー、パイプ等）、駆動部材の破損等を生じさせる。従って、トナー移送を行う場合は、極力、異常な機械的ストレスがトナーに加わらない工夫が重要となる。
【００５４】
従来のトナー補給装置では、前述のようにスクリューとパイプにより移送しているために、スクリューによる機械的ストレス、スクリューとパイプとの間で発生する摩擦による機械的ストレスが非常に大きくならざるをえなかった。これは移送距離が長くなるほど、移送方向を変位させるほど、より悪化する。また、スクリューを駆動するための必要トルクも非常に大きくなり駆動部材のコストアップ、消費電力の増大も無視出来ない。
【００５５】
これらの理由により、移送距離を長くしたいときや移送方向を変位させたいときには、複数のスクリューとパイプを用いて連結させる多段移送をおこなわざるをえなかった。これは更なるトナー特性の変質、部品点数の増大、コストの増大、信頼性の低下、装置メンテナンス性及び生産性の低下、トナー補給装置の設置容積の増大化、操作性の低下をもたらしていた。
【００５６】
本発明で用いられるトナー収納容器は、トナー収納部材側に簡易な自閉弁を具備するだけで良いので、トナー収納容器の構成が簡易であり、かつトナー収納容器には、自閉弁が設けられているので、トナー収納容器交換が簡単に行え、交換時のトナー飛散、汚染などが防止できる。
【００５７】
トナー収納容器内のトナーは空気供給と吸引型粉体ポンプにより排出されるので、残留トナーがほとんど無く、経済的であり且つ使用後のトナー収納容器の処置が安全かつ衛生的に行える。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種改変できるものである。
例えばトナーが補給される現像装置の構成等は任意のものでよく、上記実施形態の如き２成分現像剤ではない１成分現像剤を使用する装置にも適用することができる。
【００５９】
また、移送する粉体はトナーに限らず、トナーとキャリアとが混合されている現像剤、さらにはキャリアの移送にも使用することができる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明の構成によれば、粉体収納手段を粉体移送が進に連れて自動的に減容することができ、粉体収納手段を粉体が空になると、容器も減要され、交換等の操作が簡便になる。
【００６１】
さらに、粉体収納手段内に粉体が残留することを大幅に低減でき、収納手段の交換時に粉体の飛散による汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置のトナー補給装置の構成を説明するための説明図である。
【図２】現像装置のトナー受け入れ部を示す断面図である。
【図３】本発明のトナー収納容器を示す断面図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】本発明の一実施形態のトナー収納容器セット状態を示す断面図である。
【図６】トナー補給装置の制御系ブロック図である。
【図７】現像装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図８】制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態におけるトナー補給装置の制御系ブロック図である。
【図１０】その制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。
【図１１】トナー補給装置の他の構成を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態におけるトナー収納容器セット状態を示す断面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態におけるトナー補給装置の制御系ブロック図である。
【図１４】その制御装置による粉体ポンプ駆動モータおよびエアーポンプの詳細な制御タイミングを示す図である。
【符号の説明】
１０ 現像装置
１６ トナー移送チューブ
１８ トナー濃度センサ
２０ トナー収納容器
２１ 口金部材
３０ エアーポンプ
３０’ エアーポンプ
４９ ニアエンドセンサ
６０ 粉体ポンプ
８０ ＭＰＵ
１１３ トナーエンドセンサ

Claims (5)

1. 現像剤を収納する現像剤収納部と、該現像剤収納部に空気を供給する空気供給手段と、前記現像剤収納部に収納した現像剤を前記現像剤収納部下方から現像剤移送手段による吸引移送作用により現像装置に補給する現像剤補給装置と、前記現像装置に前記現像剤が補給されないことを検知する検知手段とを設けた画像形成装置において、
   前記現像剤収納部がフレキシブル材料で構成された減容可能な容器であって、前記検知手段が、前記現像剤が補給されないことを検知したことに基づいて、前記現像剤移送手段の駆動が停止しているときに前記空気供給手段を駆動制御することで前記現像剤収納部を膨らませることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像剤収納部に収納した現像剤の残量が所定の量以下になったときに、前記空気供給手段を作動開始することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記残量検知手段が、前記現像剤移送手段の累積駆動時間を検知することにより前記現像剤収納部の残量を検知することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤移送手段が、内部にダブルピッチの螺旋溝を設けた雌ねじ形ステータと、該ステータ内に回動自在に嵌挿された雄ねじ形ロータを備え、該ロータが回転することにより上流側の現像剤を吸引し、軸方向に沿って移動させる吸い込み型１軸偏心スクリューポンプを有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記現像剤移送手段の総移送容積が、該空気供給手段の総供給容積よりも大きくなるように空気供給量と粉体移送手段の移送量を設定することを特徴とする画像形成装置。

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