JP3502725B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２成分現像剤また
は１成分現像剤を用いた電子写真方式のプリンター、フ
ァクシミリ、複写機等の画像形成装置に関し、さらに
は、現像装置にトナーを供給するトナー供給装置や、画
像形成体（感光体、中間転写体等）のクリーニング装
置、転写紙搬送体のクリーニング装置を備え、トナー供
給装置から現像装置へのトナー移送や、クリーニング装
置により回収されたトナーの回収トナーボトルまたは現
像装置へのトナー移送の構成を備えた画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像剤または１成分現像剤を用い
たプリンター、ファクシミリ、あるいは複写機等の電子
写真方式の画像形成装置において、現像装置の現像部
に、この現像装置と別体に設けられたトナー貯蔵部より
トナーを供給するトナー供給装置に関する技術として
は、次のようなものがある。 ２成分現像剤を用いた現像装置にて、トナー貯蔵部と
現像部とをパイプで結び、このパイプの内部に設けられ
たコイルスクリューにてトナーを現像部に移送しトナー
供給を行う技術（特開昭６１−１８８５６４号公報
等）。 現像部と近接した位置にトナー貯蔵容器を具備し、主
として重力によりトナー貯蔵容器より現像部へトナー供
給する技術。

【０００３】また、画像形成後の残留トナー（感光体や
中間転写体等の画像形成体上の残留トナー、及び転写ベ
ルト等の転写紙搬送体上の残留トナー）をクリーニング
し回収するクリーニング装置を備えた画像形成装置にお
いて、クリーニング装置と別体に設けられた回収トナー
貯蔵部、または現像装置に、クリーニング装置からトナ
ーを移送する回収トナー移送装置に関する技術として
は、次のようなものがある。 クリーニング装置の回収トナー排出部と、このクリー
ニング装置と別体に設けられた回収トナー貯蔵手段とを
パイプで結び、このパイプの内部に設けられたコイルス
クリュー（あるいはコイル状回収スプリング）にて回収
トナーを回収トナー貯蔵手段に移送する技術（特開昭５
６−４６２８１号公報、特開昭５６−５７０７６号公報
等）。 クリーニング装置の回収トナー排出部と近接した位置
に回収トナー貯蔵手段を具備し、主として重力により回
収トナーを回収トナー貯蔵手段に移送する技術（特開昭
５８−５４３６９号公報等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電子写真プロセスを用
いた画像形成装置において、現像部へのトナー供給や、
廃トナーの回収あるいはトナーリサイクル等を行うため
には、トナーの搬送が不可欠となる。しかし、従来のト
ナー移送装置では、移送手段として、パイプと、このパ
イプの内部に設けられたコイルスクリューによって回収
トナーを移送するトナー移送手段、あるいは、回収トナ
ーの重力による自然落下でトナー移送を行うトナー移送
手段が用いられていた。

【０００５】これらのトナー移送手段においては、コイ
ルスクリューを現像装置や回収トナー貯蔵手段のごく近
傍まで付設する必要があり、また、このコイルスクリュ
ーの確実な回転を保証するために、望ましくは直線移送
または大きな曲線移送とした移送路の確保が必要であり
（屈曲した移送路は不可）、さらにトナーの排出側はト
ナーの送り側に対して（水平方向より）下側が望まし
い、などの種々の制約がある。さらに従来のトナー移送
装置では、コイルスクリューの負荷低減（パイプとの摩
擦負荷大）や長距離移送が困難、構成部分が大型にな
り、装置構成が複雑かつ耐久性の確保が困難であるとと
もに、装置メンテナンス時の操作性が困難であるとの問
題があった。また、トナー移送装置の取り付け位置の制
約から、画像形成装置の大型化、複雑化、本体コストの
増大という問題も生じている。

【０００６】そこで上記問題を解消するため、本出願人
は先に、現像部へのトナー供給や、廃トナーの回収等を
行うための、確実なトナーの移送を簡易で低コストな装
置構成で可能とするトナー移送手段として、回転するこ
とにより軸方向にトナーを移動させるローターとロータ
ーを包み込むように配置されローターの通路を有し該ロ
ーターと接触係合する固定されたステイターとを有する
スクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動す
るトナーを流動化させるための空気を該スクリューポン
プに供給するための空気供給手段とを具備したトナー移
送装置を備えた画像形成装置を提案した（特開平７−２
１９３２９号公報、特願平７−８９６９７号、特願平７
−３３９１８２号等）。

【０００７】このトナー移送装置では、スクリューポン
プと該スクリューポンプに空気を供給する空気供給手段
を用いたことにより、トナーを空気との混合気状態で現
像装置や回収トナー貯蔵部へ移送することができるた
め、移送路にフレキシブルなパイプ等を用いることがで
き、移送経路の自由度が大きく、移送負荷も小さいた
め、確実なトナーの移送を簡易で低コストな装置構成で
可能とすることができる。

【０００８】ところで、上記のようなトナー移送装置を
用いた画像形成装置では、トナー移送経路はフレキシブ
ルなパイプ（チューブ）部材のみで構成可能なため、従
来のコイルスクリュー部材＋パイプによるトナー移送方
式に比べて、レイアウトの自由度が格段に高いという大
きなメリットを持つ。しかしながら、このトナー移送装
置では、トナー移送の安定化のために、空気混入による
トナーの流動化が必要となり、その結果、供給トナーや
回収トナーの移送先（トナー排出部）にはトナーが空気
との混合気状態で送られてくるため、現像装置等の移送
先（トナー排出部）での内圧の上昇等により、トナー排
出部でのトナー飛散という課題をもっている。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、確実なトナー移送を簡易で低コストな装置構成で
可能とすると共に、トナーの移送先（トナー排出部）で
のトナー飛散の問題も解消することができるトナー移送
の構成を備えた画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、画像形成体上に静電潜像を
形成し、該潜像を現像装置の現像剤中のトナーにより現
像して可視像化し、その可視像を転写材に転写して画像
形成を行う電子写真プロセスを用いた画像形成装置にお
いて、回転することにより軸方向にトナーを移動させる
ロータと、前記ロータを内包するように配置されて該ロ
ータの通路を構成し該ロータと接触係合する不動のステ
ータとを備えるトナー送出手段（スクリューポンプ）
と、前記トナー送出手段内で移動するトナーに対して空
気を供給して流動化させる空気供給手段とにより構成さ
れるトナー移送装置を有し、前記トナー移送装置から送
出されたトナーの移送経路となるトナー移送手段を有
し、前記トナー移送装置における空気供給手段としてエ
アーポンプを用い、該エアーポンプの空気吸い込み部が
前記トナー移送手段の接続先であるトナー排出部の空間
に接続されている構成を具備し、前記エアーポンプは、
前記ロータを駆動する駆動モータとほぼ同じタイミング
で駆動され、前記トナー送出手段への空気の供給と、前
記トナー排出部の空間からの空気の吸引とを同時に行う
ことを特徴としている。

【００１１】 すなわち、請求項１記載の画像形成装置
では、トナー移送装置にトナー送出手段（スクリューポ
ンプ）と該トナー送出手段に空気を供給する空気供給手
段（エアーポンプ）を用いたことにより、トナーをトナ
ー移送装置により空気との混合気状態で移送することが
できるため、移送経路となるトナー移送手段にフレキシ
ブルなパイプ等を用いることができ、移送経路の自由度
が大きく、移送負荷も小さいため、確実なトナーの移送
を簡易で低コストな装置構成で可能とすることができ
る。そして、トナー移送装置における空気供給手段であ
るエアーポンプの空気吸い込み部がトナー移送手段（フ
レキシブルなパイプ等）の接続先であるトナー排出部の
空間に接続されている構成なので、エアーポンプの空気
吸い込み部によりトナー排出部で強制的に空気を吸引す
ることにより、トナー移送先での空気圧の上昇を低減で
き、トナー飛散が低減される。また、空気の吸引は、ト
ナー移送装置のトナー送出手段で必要となる空気を供給
するエアーポンプの空気吸い込み部が兼ねるため、最適
な空気吸引量とすることができる。

【００１２】 請求項２記載の発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記トナー移送手段の接続先で
あるトナー排出部に、移送されたトナーと空気の混合気
よりトナーのみを分離し捕集するトナー捕集手段を有
し、前記トナー捕集手段は、円錐形状からなり、その上
部側面に前記トナー移送手段が接続され、その上面に前
記空気供給手段であるエアーポンプにおける空気吸い込
み部が接続され、その最低部をトナー排出口とすること
を特徴としている。

【００１３】 請求項１の構成では、トナー移送装置に
おける空気供給手段であるエアーポンプの空気吸い込み
部がトナー移送手段（フレキシブルなパイプ等）の接続
先であるトナー排出部の空間に接続されている構成のた
め、空気吸引時にトナーが混入し、空気供給手段の経路
での目詰まり等による信頼性の低下が問題となるが、請
求項２記載の画像形成装置では、トナー排出部に設けら
れたトナー捕集手段によりトナーと空気とを分離し、分
離されたトナーは重力により落下してトナー捕集手段の
最低部に設けたトナー排出口に向かい、空気はトナー捕
集手段の上面に設けられた空気吸い込み部を介してエア
ーポンプに吸引されるため、空気供給手段（エアーポン
プ）の経路に流れ込むトナーを低減することができ、本
トナー移送装置の信頼性が向上する。

【００１４】 請求項３記載の発明は、請求項１また２
記載の画像形成装置において、前記空気供給手段である
エアーポンプの空気吸い込み部は、フィルターを介して
前記トナー移送手段の接続先であるトナー排出部に接続
されていることを特徴としている。

【００１５】 請求項１の構成では、トナー移送装置に
おける空気供給手段であるエアーポンプの空気吸い込み
部がトナー移送手段（フレキシブルなパイプ等）の接続
先であるトナー排出部の空間に接続されている構成のた
め、空気吸引時にトナーが混入し、空気供給手段の経路
での目詰まり等による信頼性の低下が問題となり、ま
た、請求項２の構成でも、空気吸引時にトナーが混入す
る恐れが残るが、請求項３記載の画像形成装置では、空
気供給手段であるエアーポンプの空気吸い込み部にフィ
ルターを設けたので、フィルターにより、トナーと空気
とが確実に分離され、空気のみがエアーポンプの空気吸
い込み部に吸引されるので、トナーが空気供給手段（エ
アーポンプ）の経路に流れ込むことを防止でき、本トナ
ー移送装置の信頼性が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一
実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。図１に
おいて、この画像形成装置は複写機の例であり、該複写
機本体１００は従来公知の電子写真方式による画像形成
を行なうための、露光部２０、画像形成部３０、給紙部
４０から構成されている。露光部２０は、コンタクトガ
ラス２１上に載置された原稿に光を照射するための光源
２２と、原稿からの反射光像を感光体１５０上に露光す
るためのミラー２３，２４，２５，２７，２８，２９及
びレンズ２６からなる露光光学系によって構成されてい
る。画像形成部３０は、ドラム状の感光体１５０とその
周囲に配設された帯電ユニット１６０、現像装置２０
０、転写ベルトユニット２５０、感光体クリーニングユ
ニット３００、及び定着ユニット５００などによって構
成されている。また、給紙部４０には各種サイズの転写
紙が収容された複数の給紙カセットが設置されている。
尚、上記露光部２０として、図示の例ではアナログ光学
系の例を示しているが、これに替えてレーザ光源と偏向
器を備えたレーザ走査光学系を用いて、画像信号に応じ
て感光体１５０上に光書込みを行なう方式にすればレー
ザプリンターの構成となり、さらに原稿読取装置を設置
すればデジタル複写機やファクシミリの構成となる。

【００１７】図１において、画像形成動作が開始される
と、感光体１５０が帯電ユニット１６０により帯電さ
れ、露光部２０からの原稿像が露光され静電潜像が形成
される。この静電潜像は現像装置２００の現像剤（２成
分現像剤または１成分現像剤）のトナーによって現像さ
れ、感光体１５０上にトナー像が形成される。感光体１
５０上のトナー像は、給紙部４０から給紙され、レジス
トローラー１７０を介して転写位置（感光体１５０と転
写ベルト２５５とのニップ部）に給紙された転写紙に転
写される。そしてトナー像が転写された転写紙は、転写
ベルトユニット２５０の転写ベルト２５５で定着ユニッ
ト５００に搬送され、定着ユニット５００でトナー像が
転写紙に定着され、定着後の転写紙は排紙ローラー５５
０を介して排紙トレイ６００に排紙される。一方、トナ
ー像転写後の感光体１５０は感光体クリーニングユニッ
ト３００により清掃され、残留トナーが除去、回収され
る。また、転写紙搬送後の転写ベルト２５５も転写ベル
トユニット２５０に付設されているクリーニング手段で
ある転写ベルトクリーニング装置２５１により清掃さ
れ、残留トナーが除去、回収される。尚、感光体クリー
ニングユニット３００及び転写ベルトクリーニング装置
２５０のクリーニング方式としては、ブレードクリーニ
ング方式、ローラクリーニング方式、ブラシクリーニン
グ方式等がある。

【００１８】さて、本実施例の複写機は、請求項１の構
成を基本として、請求項２，３を同時に反映した、トナ
ーの供給、回収、リサイクルを実現する画像形成装置で
あり、新しいトナーを収容するトナー収容容器と該トナ
ーを現像装置２００に供給するトナー移送装置とからな
るトナー供給装置３５０、及び、各クリーニング部で回
収された回収トナーを現像装置２００に移送してリサイ
クルする回収トナー移送装置４００を備えている。以
下、トナーの供給、回収、リサイクルの構成について詳
細に説明する。

【００１９】トナー送出手段と空気供給手段からなるト
ナー移送装置を含むトナー供給装置３５０は、複写機本
体１００とは別体で独立ユニットとして構成されてお
り、供給用の新規トナー３５１は、トナー移送手段であ
るトナー供給パイプ３５２を介して、複写機本体１５０
の現像装置２００に供給される。

【００２０】また、トナー送出手段、空気供給手段を含
む回収トナー移送装置４００は、複写機本体１００の背
面に設置されており、感光体クリーニングユニット３０
０と転写ベルトクリーニング装置２５１からの回収トナ
ー排出部と接続されている。回収トナー４０１は、トナ
ー移送手段である回収トナー移送パイプ４０２を介し
て、複写機本体１００の現像装置２００に供給される。

【００２１】次に図２に現像装置２００の構成例を示
す。ここで現像装置２００は、２成分磁気ブラシ現像方
式を用いた例を示す。図２において、現像装置２００の
ケーシング２０１内に収納された現像剤２０２は、現像
部２００Ａの撹拌ローラ２０３、現像スリーブ２０４、
現像アジテータ２０５により循環・移送され、現像工程
を行う。本現像ユニットへのトナー補給は、トナー補給
部２００Ｂのトナー移送容器２１０内に設けられたアジ
テータ２０６によりトナー２０７が現像装置２００の片
端部より中央に移送され、該中央部の開口よりトナー補
給ローラ２０８によりトナー２０７が前記の現像部２０
０Ａの現像アジテータ２０５部に落下し供給される。そ
して、現像アジテータ２０５にて、現像剤２０２と撹拌
・混合される。尚、ここでは、２成分磁気ブラシ現像方
式による現像装置を上げているが、１成分現像方式を用
いても、本発明に何等影響を与えない。

【００２２】次に図３，４，５に上記現像装置２００に
おけるトナー補給部２００Ｂの構成例を示す。図３にお
いて、トナー供給装置３５０（あるいは回収トナー移送
装置４００）より移送されてきたトナー３５１（あるい
は回収トナー４０１）は、後述するトナー捕集装置２０
９を経て、トナー補給部２００Ｂのトナー移送容器２１
０の片端部に設けられた開口部２１１より現像装置２０
０に供給される。現像装置内では、移送スクリュー形状
をなしたアジテータ２０６により現像装置中央部へトナ
ーが移送され、前述のようにトナー補給ローラ２０８に
より現像部２００Ａの現像アジテータ２０５部に落下供
給され、現像アジテータ２０５部にて現像剤２０２と撹
拌・混合される。

【００２３】図４，５において、前述のトナー供給装置
３５０（あるいは回収トナー移送装置４００）より移送
されてきたトナー３５１（あるいは回収トナー４０１）
は、トナーと空気との混合気の状態で移送されており、
このまま現像装置２００に供給を行うと、空気圧により
トナーが現像装置２００から吹き出し、機内汚染、粉塵
による画像損傷、異常画像の発生、安全衛生面への危
惧、等の問題を生じる。これらのトラブルを防止するた
めに、トナー補給部２００Ｂには、トナー捕集装置２０
９が組み込まれている。このトナー捕集装置２０９は、
トナーと空気とを分離し、トナーだけを現像装置２００
のトナー補給部２００Ｂに補給するためのものであり、
本トナー捕集装置２０９の基本的な捕集方式は、従来公
知のサイクロン方式を用いる。

【００２４】トナー捕集装置２０９に移送されてきたト
ナーと空気との混合気は、下側が小径の円錐形状からな
るホッパー２１２の上部に設けられた導入孔２１３ａ、
２１３ｂより、ホッパー２１２内に移送される。そして
ホッパー内壁に沿って回動する。この間に、重量のある
トナーは沈降し、ホッパー下部で捕集されてトナー排出
孔２１４よりトナー移送容器２１０の片端部に設けられ
た開口部２１１を経て、アジテータ２０６により現像装
置内に供給される。

【００２５】一方、トナーと分離された空気は、ホッパ
ー内上部に設けられた空気排出部材２１５の排出孔より
フィルター２１６を通過し、ジョイント２１７を介して
接続された後述するトナー供給装置３５０及び回収トナ
ー移送装置４００における空気供給手段３６７，４１５
の空気吸い込み用の空気移送管３７１，４１９により、
空気供給手段３６７，４１５へと供給される。

【００２６】したがって、現像装置２００にはトナーが
安定して補給されるばかりでなく、混合気は減圧される
ので、現像装置内からのトナー飛散は生じない。特にこ
の空気の減圧は、後述するトナー供給装置３５０及び回
収トナー移送装置４００の空気供給手段を使って強制的
に行われるため、安定した性能を得ることができる。ま
た、トナー捕集装置２０９及びフィルター２１６によ
り、トナーと空気がほとんど分離されるため、前記の空
気供給手段にトナーが混入し目詰まり等の故障が発生す
るという心配がない。

【００２７】ここでは、請求項２におけるトナー分離捕
集手段、請求項３におけるフィルターを設けて、前記の
空気供給手段へのトナー混入を低減しているが、これら
の部材なしで、トナー移送手段の接続先の空間となる場
所、例えば、トナー移送容器２１０の上面部分などに、
前記の空気移送管３７１，４１９を直接接続しても、本
発明の基本的な性能は維持される。ただし、この場合、
空気に混じりトナーも混入するため、それに耐えうる性
能が前記空気供給手段に要求される。

【００２８】尚、導入孔２１３ａはトナー供給用パイプ
３５２によりトナー供給装置３５０と連通し、導入孔２
１３ｂは回収トナー移送パイプ４０２により回収トナー
移送装置４００と連通している。従って、トナー供給装
置３５０からの新規トナーの供給に加えて、後述の各ク
リーニング装置からの回収トナーも、同様に現像装置２
００内に供給される。

【００２９】次に図６，７にトナー供給装置３５０の構
成例を示す。図６において、トナー収容容器３５３の本
体部３５３ａは板状部材を略Ｕ字形状に折り曲げて形成
されており、この両側には側板３５４，３５５がシール
群３５６を介して取り付けられ、上部には天板３５３ｂ
が取り付けられている。トナー３５１は、トナー収容容
器３５３の天板３５３ｂの一部に具備した開口部３５７
より、装填・補充される。そして、トナー収容容器３５
３内のトナー３５１は、トナー自身の自重と、駆動モー
タ３５８により駆動部材３５９を介して回転するアジテ
ータ３６０、横搬送スクリュー３６１により、確実にト
ナー移送装置のトナー送出手段３６２に移送されるよう
になっている。

【００３０】次に上記トナー供給装置３５０におけるト
ナー移送装置のトナー送出手段３６２について説明す
る。図６，７に示すように、トナー送出手段３６２は、
従来公知の粉体ポンプである通称モーノポンプと呼ばれ
るスクリューポンプを用いる。これは、回転することに
より軸方向にトナーを移動させるロータ３６３と、ゴム
材料等の弾性部材で作られていてロータ３６３を包囲し
ている固定ステータ３６４より基本構成され、ステータ
３６４の外周部をホルダ３６５により保持されている。
また、ロータ３６３は横搬送スクリュー３６１と係合
し、且つ横搬送スクリュー３６１の他端部は、ギヤ等か
らなる駆動部材３５９を介して、駆動モータ３５８と係
合している。

【００３１】トナー送出手段３６２におけるロータ３６
３、ステータ３６４の大きさ、ロータ３６３の回転数
は、トナーの移送距離、移送量に合わせて選択する。駆
動モータ３５８は、現像装置２００のトナー移送容器２
１０の片端面に具備されるトナーニヤエンド検知器２１
８の情報を基に、後述する制御装置のＣＰＵにより駆動
制御される。

【００３２】次に上記トナー供給装置３５０におけるト
ナー移送装置の空気供給手段について説明する。トナー
送出手段３６２におけるステータ３６３の外部側面とホ
ルダ３６５の内部側面の間には１ｍｍ程度の隙間があ
り、トナー通路に連通している。その隙間からトナー通
路に吹き込むように空気供給口３６６が設けられてお
り、この空気供給口３６６はエアーポンプからなる空気
供給手段３６７に設けられた空気吐出口３６８と空気移
送管３６９を介して連通している。

【００３３】空気供給手段３６７は作動すると空気供給
口３６６を介してトナー送出手段３６２のトナー通路
に、０．５〜２．０リットル／分程度の空気を吹き込
む。これによりトナー送出手段３６２から出るトナーは
流動化が促進され、トナー送出手段３６２でのトナー移
送がより確実なものとなる。また、空気供給手段３６７
への空気の供給は、空気吸い込み口３７０に接続される
空気移送管３７１を介して行われる。ここで、空気移送
管３７１は、図４，５に示したように、現像装置２００
におけるトナー捕集装置２０９とジョイント２１７を介
して接続されている。この結果、空気供給手段３６７に
おける空気の流出・流入は、現像装置２００との間で循
環状態となる。尚、空気供給手段３６７はトナー送出手
段３６２の駆動モータ３５８とほぼ同じタイミングで駆
動させる。

【００３４】トナー送出手段３６２を通過したトナーは
トナー供給パイプ３５２を介して複写機本体１００の現
像装置２００のトナー補給部２００Ｂの一部であるトナ
ー捕集装置２０９の導入孔２１３ａより現像装置２００
内に送られる。尚、トナー供給パイプ３５２はフレキシ
ブルで且つ耐トナー性に優れた材料（例えば、軟質塩化
ビニール、ナイロン、テフロン、等）を用いることが有
効である。また、上記のようにトナー供給パイプ３５２
にフレキシブルな材料を使うことによって、移送方向は
上下左右に任意に選択可能となる。

【００３５】次に図８，９，１０を参照して回収トナー
移送装置４００の構成例について説明する。図８，９に
おいて、複写機本体１００の感光体クリーニングユニッ
ト３００により回収されたトナーは、前記感光体クリー
ニングユニット３００の一部に設けられた回収トナー排
出部３０１より、これと係合する回収トナー移送装置４
００の一部であるトナーガイド部材４０３に移送され
る。この時のトナー搬送は、前記回収トナー排出部３０
１内に設けられた回収トナー排出部材３０２（コイルス
クリュー等）によって行われる。尚、トナーガイド部材
４０３は、感光体クリーニングユニット３００からトナ
ー送出手段４０４へトナーを送るためのトナー移送経路
の役割を果たす。

【００３６】また、転写ベルトユニット２５０のクリー
ニング装置２５１により回収されたトナーについても同
様に、転写ベルトユニット２５０の一部に設けられた回
収トナー排出部２５２より、これと係合する回収トナー
移送装置４００の一部であるトナーガイド部材４０３に
移送される。この時のトナー搬送は、前記回収トナー排
出部２５２内に設けられた回収トナー排出部材２５３
（コイルスクリュー等）によって行われる。

【００３７】図８，９において符号１０１は複写機本体
１００の本体構造体（本体駆動側板）であり、この本体
構造体１０１には、感光体クリーニングユニット３０
０、転写ベルトユニット２５０、感光体１５０、現像装
置２００、その他の画像形成部材、回収トナー移送装置
４００等が取り付けられている。

【００３８】尚、本実施例では、転写ベルトユニット２
５０を用いた複写機の例を示しているが、この転写ベル
トユニット２５０に替えて従来より用いられているコロ
ナ転写装置やバイアスローラ転写装置を用いてもよい。
これらの転写装置では通常、転写装置のクリーニング装
置を持たないので、本実施例の図１、図８中の転写ベル
トクリーニング装置２５１は不要となる。

【００３９】次に上記回収トナー移送装置４００におけ
るトナー送出手段４０４について説明する。図８〜１０
に示すように、トナー送出手段４０４は従来公知の粉体
ポンプである通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポ
ンプを用いる。これは、回転することにより軸方向にト
ナーを移動させるロータ４０５と、ゴム材料等の弾性部
材で作られていてロータ４０５を包囲している固定ステ
ータ４０６より基本構成され、ステータ４０６の外周部
をホルダ４０７により保持されている。また、ロータ４
０５は横搬送スクリュー４０８の一端部とほぼ同軸で係
合し、且つ横搬送スクリュー４０８の他端部は、シール
部材４０９を通して支持部材４２０に固定された軸受け
４１０に支持され、ホッパー外の従動歯車４１１と係合
し、さらに、従動歯車４１１は駆動歯車４１２を介し
て、駆動モータ４１３と係合している。

【００４０】また、この横搬送スクリュー４０８が内部
に配設されているホッパー４１４は支持部材４２０に支
持されトナーガイド部材４０３と係合し、各クリーニン
グ手段の回収トナー排出部３０１，２５２からトナーガ
イド部材４０３を介して移送されてきた回収トナーを、
トナー送出手段４０４へ移送する回収トナー移送経路を
構成している。

【００４１】トナー送出手段４０４におけるロータ４０
５、ステータ４０６の大きさ、ロータ４０５の回転数
は、トナーの移送距離、移送量に合わせて選択する。ま
た、駆動モータ４１３は、回収トナーが発生するタイミ
ング、つまりは、感光体１５０、転写ベルトユニット２
５０の駆動とほぼ同じタイミングで駆動させる。

【００４２】尚、本実施例では、トナー送出手段４０４
は、駆動モータ４１３により駆動させているが、これを
本体の駆動系（感光体、クリーニング等の駆動系）とギ
ヤ等の駆動部材を介して連結させて駆動する構成とすれ
ば、駆動モータ４１３を省略することができ、更なる小
型化、簡易化、低コスト化に有利であることは言うまで
もない。

【００４３】次に上記回収トナー移送装置４００におけ
る空気供給手段について説明する。トナー送出手段４０
４におけるステータ４０５の外部側面とホルダ４０７の
内部側面の間には１ｍｍ程度の隙間があり、トナー通路
に連通している。その隙間からトナー通路に吹き込むよ
うに空気供給口４２１が設けられており、この空気供給
口４２１はエアーポンプからなる空気供給手段４１５に
設けられた空気吐出口４１６と空気移送管４１７を介し
て連通している。

【００４４】空気供給手段４１５は作動すると空気供給
口４２１を介してトナー送出手段４０４のトナー通路
に、０．５〜２．０リットル／分程度の空気を吹き込
む。これによりトナー送出手段４０４から出るトナーは
流動化が促進され、トナー送出手段４０４でのトナー移
送がより確実なものとなる。また、空気供給手段４１５
への空気の供給は、空気吸い込み口４１８に接続される
空気移送管４１９を介して行われる。ここで、空気移送
管４１９は、図４，５に示したように、現像装置２００
におけるトナー捕集装置２０９とジョイント２１７を介
して接続されている。この結果、空気供給手段４１５に
おける空気の流出・流入は、現像装置２００との間で循
環状態となる。尚、空気供給手段４１７はトナー送出手
段４０４の駆動モータ４１３とほぼ同じタイミングで駆
動させる。

【００４５】トナー送出手段４０４を通過した回収トナ
ーは回収トナー移送手段である回収トナー移送パイプ４
０２を介して複写機本体１００の現像装置２００のトナ
ー補給部２００Ｂの一部であるトナー捕集装置２０９の
導入孔２１３ｂより現像装置２００内に送られる。尚、
回収トナー移送パイプ４０２はフレキシブルで且つ耐ト
ナー性に優れた材料（例えば、軟質塩化ビニール、ナイ
ロン、テフロン、等）を用いることが有効である。ま
た、上記のように回収トナー移送パイプ４０２にフレキ
シブルな材料を使うことによって、移送方向は上下左右
に任意に選択可能となる。

【００４６】次に図１１は本発明の画像形成装置におけ
るトナー供給装置及び回収トナー移送装置の制御系の一
例を示すブロック図である。図１１において、ＣＰＵ７
１０は公知のマイクロプロセッサやメモリ、クロック、
カウンタ、Ｉ／Ｏポート、インターフェース、制御回路
等から構成される中央処理装置であり、このＣＰＵ７１
０及びドライバ７２０を具備した制御装置７００によっ
てトナー供給装置３５０及び回収トナー移送装置４００
が制御され、現像装置２００への新規トナーの供給や、
回収トナーのリサイクルが実行される。

【００４７】現像装置２００のトナー移送容器２１０内
のトナー残量はトナーニヤエンド検知器２１８（圧電セ
ンサよりなり、図３に示したようにトナー移送容器２１
０の片端面に装着され、トナー収容量を検知する）によ
って検知され、その出力は制御装置７００のＣＰＵ７１
０に取り込まれる。この検知出力結果により、現像装置
２００へのトナー補給が必要な場合は、ドライバ７２０
を介して、トナー供給装置３５０におけるトナー移送装
置のトナー送出手段３６２の駆動モータ３５８及び空気
供給手段３６７を駆動するように構成されている。これ
らの制御により、現像装置２００には、常に一定量のト
ナーが収容され、安定した現像工程が保証される。ま
た、トナー供給装置３５０によりトナー供給を行って
も、トナーニヤエンド検知器２１８によるトナー収容量
の判定結果がトナー無しと判断された場合は、複写機本
体１００に設けられた図示しない操作パネル上の表示部
に、オペレータに判るような警告を発すると共に、必要
に応じて画像形成動作を停止する。これにより、トナー
供給装置３５０へのトナー補給を適正な時期に行うこと
ができる。

【００４８】また、画像形成中においては、回収トナー
を各クリーニング装置３００，２５１から現像装置２０
０に移送するべく、回収トナー移送装置４００の駆動モ
ータ４１３及び空気供給手段４１５を駆動するように構
成されている。これにより、回収トナーのリサイクルを
確実に行うことができる。

【００４９】尚、制御装置７００のＣＰＵ７１０はタイ
マー機能を有しており、任意のタイミングでトナー供給
装置３５０や回収トナー移送装置４００の駆動モータ３
５８，４１３、空気供給手段３６７，４１５等を駆動制
御することができる。

【００５０】

【発明の効果】従来の画像形成装置に用いられているト
ナー移送装置では、コイルスクリュー等とパイプによる
トナー移送方式が一般的であったが、コイルスクリュー
とパイプによる機械的ストレスは、トナーの損傷（ブロ
ッキング、凝集、熱融着、等）の原因となり、また、ト
ナー移送経路の配置は、コイルスクリューを回転駆動さ
せる方式上の理由から、かなりの制約を受けるという問
題があった。これに対して、請求項１記載の画像形成装
置においては、トナー移送装置は粉体ポンプ方式（スク
リューポンプ）のトナー送出手段と空気供給手段（エア
ーポンプ）とからなり、トナー移送パイプ中を空気との
混合気状態でトナーを移送させることから、機械的なス
トレスがほとんどかからず、また、トナー移送パイプ中
にコイルスクリュー等の回転部材が無いため、トナー移
送パイプにはフレキシブルな管を用いることができ、従
ってトナー移送経路の配置は、機内に配置される電線の
如く自由に行うことができ、レイアウト上の制約をほと
んど受けない。そして、粉体ポンプ方式（スクリューポ
ンプ）の課題であるトナー移送先のトナー排出部でのト
ナー飛散の問題は、トナー排出部の空間に空気供給手段
であるエアーポンプの空気吸い込み部を接続して強制的
に空気を吸引することにより空気圧を低減し、防止する
ことができる。しかも、その空気吸引は、粉体ポンプで
必要とする空気を供給するエアーポンプを用いて行うた
め、最適吸引量（＝粉体ポンプでの空気供給量）で、低
コストで実現することができる。

【００５１】請求項２記載の画像形成装置においては、
トナー排出部に設けられたトナー捕集装置により、トナ
ーと空気の分離を促し、空気供給手段（エアーポンプ）
の経路に流れ込むトナーを低減することができるので、
本トナー移送装置の信頼性を向上することができる。

【００５２】請求項３記載の画像形成装置においては、
トナー排出部に接続される空気供給手段（エアーポン
プ）の空気吸い込み部にフィルターを設けたので、フィ
ルターによりトナーと空気とが確実に分離され、空気の
みが空気供給手段の空気吸い込み部に吸引されるので、
トナーが空気供給手段の経路に流れ込むことを防止で
き、本トナー移送装置の信頼性を向上することができ
る。

【００５３】従って、本発明によれば、確実なトナー移
送を簡易で低コストな装置構成で可能とすると共に、ト
ナーの移送先（トナー排出部）でのトナー飛散の問題も
解消することができるトナー移送の構成（トナーの供
給、回収、リサイクルの少なくとも１つ以上のシステ
ム）を備えた画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】図１に示す画像形成装置の現像装置の構成例を
示す断面図である。

【図３】図１，２に示す現像装置のトナー補給部の斜視
図である。

【図４】図３に示すトナー補給部の正面図である。

【図５】図３に示すトナー補給部の断面図である。

【図６】図１に示す画像形成装置のトナー供給装置の分
解構成図である。

【図７】図１に示す画像形成装置のトナー供給装置の断
面図である。

【図８】図１に示す画像形成装置の回収トナー移送装置
の斜視図である。

【図９】図１に示す画像形成装置の各クリーニング装置
の回収トナー排出部及び回収トナー移送装置の要部断面
図である。

【図１０】図８に示す回収トナー移送装置の要部断面図
である。

【図１１】本発明の画像形成装置におけるトナー供給装
置及び回収トナー移送装置の制御系の一例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１００：複写機（画像形成装置）本体 １５０：感光体（画像形成体） ２００：現像装置 ２００Ａ：現像部 ２００Ｂ：トナー補給部 ２０６：アジテータ ２０８：トナー補給ローラ ２０９：トナー捕集装置 ２１０：トナー移送容器 ２１２：ホッパー ２１３ａ：導入孔（トナー供給パイプの接続部） ２１３ｂ：導入孔（回収トナー移送パイプの接続部） ２１４：トナー排出孔 ２１５：空気排出部材 ２１６：フィルター ２１７：ジョイント ２１８：トナーニヤエンド検知器 ２５０：転写ベルトユニット ２５１：転写ベルトクリーニング装置 ２５２：回収トナー排出部 ３００：感光体クリーニングユニット ３０１：回収トナー排出部 ３５０：トナー供給装置 ３５２：トナー供給パイプ（トナー移送手段） ３５３：トナー収容容器 ３５８：駆動モータ ３６０：アジテータ ３６１：横搬送スクリュー ３６２：トナー送出手段（スクリューポンプ） ３６３：ロータ ３６４：ステータ ３６５：ホルダ ３６７：空気供給手段 ３７１：空気移送管（空気吸い込み部） ４００：回収トナー移送装置 ４０２：回収トナー移送パイプ（トナー移送手段） ４０３：トナーガイド部材 ４０４：トナー送出手段（スクリューポンプ） ４０５：ロータ ４０６：ステータ ４０７：ホルダ ４０８：横搬送スクリュー ４１３：駆動モータ ４１４：ホッパー ４１５：空気供給手段 ４１９：空気移送管（空気吸い込み部） ７００：制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 507 G03G 15/08 112 G03G 21/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成体上に静電潜像を形成し、該潜像
   を現像装置の現像剤中のトナーにより現像して可視像化
   し、その可視像を転写材に転写して画像形成を行う電子
   写真プロセスを用いた画像形成装置において、 回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータ
   と、前記ロータを内包するように配置されて該ロータの
   通路を構成し該ロータと接触係合する不動のステータと
   を備えるトナー送出手段と、前記トナー送出手段内で移
   動するトナーに対して空気を供給して流動化させる空気
   供給手段とにより構成されるトナー移送装置を有し、前
   記トナー移送装置から送出されたトナーの移送経路とな
   るトナー移送手段を有し、前記トナー移送装置における
   空気供給手段としてエアーポンプを用い、該エアーポン
   プの空気吸い込み部が前記トナー移送手段の接続先であ
   るトナー排出部の空間に接続されている構成を具備し、
   前記エアーポンプは、前記ロータを駆動する駆動モータ
   とほぼ同じタイミングで駆動され、前記トナー送出手段
   への空気の供給と、前記トナー排出部の空間からの空気
   の吸引とを同時に行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記トナー移送手段の接続先であるトナー排出部に、移送
   されたトナーと空気の混合気よりトナーのみを分離し捕
   集するトナー捕集手段を有し、前記トナー捕集手段は、
   円錐形状からなり、その上部側面に前記トナー移送手段
   が接続され、その上面に前記空気供給手段であるエアー
   ポンプにおける空気吸い込み部が接続され、その最低部
   をトナー排出口とすることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の画像形成装置にお
   いて、前記空気供給手段であるエアーポンプの空気吸い
   込み部は、フィルターを介して前記トナー移送手段の接
   続先であるトナー排出部に接続されていることを特徴と
   する画像形成装置。