JP3565540B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式の複写機、普通紙ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、更に詳しくは、電子写真方式の画像担持体上の潜像を顕像化するトナーを、気体との混合気として現像装置から離れた位置から現像装置に供給する構成を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式の画像形成装置においては、画像担持体上の潜像に対して現像装置からトナーを供給することにより得たトナー像を転写紙上に転写、定着することによって画像形成を行っている。
ところで、画像形成装置の現像装置の小型化、構成の簡素化を図ると共に、トナー補給等のメンテナンス時における操作性を向上させるために、現像装置にトナーを供給する際に、空気との混合気として現像位置から離れた位置より現像装置に供給して、その空気をエアーフィルターを介して空気抜き孔より外部へ排出させることによりトナー飛散を防止するようにした技術は公知である（特開平７−２１９３２９号の公報を参照）。
然し、従来のこのような現像装置に用いられるエアーフィルターは、長期間の使用によりトナー等による目詰まりが発生して内圧の圧抜きの効果が薄れ、内圧の上昇によりトナーの飛散が発生して感光体や転写紙に飛散トナーが付着して画像品質が低下するという欠点があった。また、トナーの飛散を防止して画像品質を維持するためには、定期的にエアーフィルターを交換又は清掃する必要があり、メンテナンス時間の長時間化やメンテナンスコストの上昇等と言う不具合が生じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の画像形成装置は、画像形成装置の現像装置の小型化、構成の簡素化を図ると共に、トナー補給等のメンテナンス時における操作性を向上させるために、現像装置にトナーを供給する際に、空気との混合気として現像位置から離れた位置より現像装置に供給して、その空気をエアーフィルターを介して空気抜き孔より外部へ排出させることによりトナー飛散を防止するようにしていたが、このような現像装置に用いられるエアーフィルターは、長期間の使用によりトナー等による目詰まりが発生して内圧の圧抜きの効果が薄れ、内圧の上昇によりトナーの飛散が発生して感光体や転写紙に飛散トナーが付着して画像品質が低下し、更にトナーの飛散を防止して画像品質を維持するためには、定期的にエアーフィルターを交換又は清掃する必要があり、メンテナンス時間の長時間化やメンテナンスコストの上昇等と言う不具合が生じていた。
そこで本発明の課題は、電子写真方式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体との混合気として、現像装置から離れた位置より現像装置に供給しても現像装置内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止することができ、その結果、エアーフィルターを用いることなく低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像担持体上の潜像を顕像化するトナーを気体との混合気として現像手段から離れた位置より現像手段に供給して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、上記現像手段にトナーを補給する経路内に設けられ、上記混合気を現像手段内に吐出する吐出開口と、上記現像手段にトナーを補給する経路外に設けられ、上記吐出開口から現像手段内に吐出された混合気中の気体を吸引して現像手段外部に排出する吸引口と、上記吐出開口と上記吸引口を保持し且つ現像手段に着脱される接続手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記吐出開口を、回収トナー移送手段に連通接続したことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、吐出開口を、新規トナー移送手段に連通接続したことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記接続手段は、吐出開口を有するトナー吐出筒と、吸引口を有する気体吸引筒とからなることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置において、上記接続手段は、現像手段に対してシール部材を介して着脱可能であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成装置において、上記接続手段により現像手段に接続された吐出開口は、吸引口よりも下方位置に配置されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６記載の画像形成装置において、上記吐出開口から上記混合気の吐出を停止した後に、上記吸引口からの気体の吸引を停止することを特徴とする。
【０００５】
【作用】
上記のように構成された画像形成装置は、請求項１においては、現像手段にトナーを補給する経路内に設けられトナーと気体との混合気を現像位置から離れた位置より現像手段に供給する吐出開口と現像手段にトナーを補給する経路外に設けられトナーを流動化する気体を吸引する吸引口とを有する接続手段を、現像手段に着脱可能に接続したので、混合気を現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止する必要が無くなり、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
請求項２においては、上記接続手段により保持された吐出開口を、回収トナー移送手段（モーノポンプ等）に接続し、吐出された混合気中の気体のみを回収トナー移送手段に供給するようにしたので、回収トナーを含んだ混合気を現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止する必要が無くなり、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
請求項３においては、上記接続手段により保持された吐出口を、新規トナー移送手段（モーノポンプ等）に接続し、吐出された混合気中の気体のみを新規トナー移送手段に供給するようにしたので、新規トナーを含んだ混合気を現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止する必要が無くなり、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
請求項４においては、前記接続手段は、回収トナー又は新規トナー移送手段からの混合気を現像手段に供給する吐出開口を備えたトナー吐出筒と、現像手段内に吐出された混合気中の気体だけを吸引する吸引口を備えた気体吸引筒と、を備えているので、現像手段を画像形成装置本体から引出し自在に構成した場合に、接続手段を現像手段の引き出し方向に着脱可能に接続することができる。その結果、電子写真方式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体との混合気として、現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止して、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が簡単な構成で容易に着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
【０００６】
請求項５においては、上記接続手段は、現像手段に対して、シール部材を介して着脱可能であるので、現像手段を画像形成装置本体から引出し自在に構成した場合に、接続手段を現像手段の引き出し方向に着脱可能に接続することができる。その結果、電子写真方式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体との混合気として、現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止して、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が簡単な構成で容易に着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
請求項６においては、現像手段内に混合気を吐出する吐出開口を、吸引口よりも下方位置に配置して、吐出された混合気中のトナーが吸引されにくいようにしたので、トナー吐出筒から吐出された回収トナー又は新規トナーが気体吸引筒で再び吸引されることを防止して回収トナー又は新規トナーの吸引は最小限に規制され、僅かに吸引される回収トナー又は新規トナーは浮遊している小粒径のトナーのみで、気体の空気を吸引して供給する回収トナー気体吸引供給手段又は新規トナー気体吸引供給手段のエアーポンプに堆積することもなく、気体の空気と一緒に回収トナー移送手段又は新規トナー移送手段に供給され、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。その他の作用は、上記他の請求項の場合と同等である。
請求項７においては、吐出開口からの混合気の吐出停止タイミングを、吸引口からの気体吸引停止タイミングよりも早めたので、混合気搬送経路のフレキシブルな管部材からなるトナー供給パイプ内にはトナーの残存が防止され、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。その他の作用は、上記他の請求項の場合と同等である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の画像形成装置の一例としての複写機の全体構成を示す略図であり、本体１０は、自動原稿送り部（ＡＤＦ）１１と、従来公知の電子写真方式による画像形成を行うための露光部（読取り光学系）１２、画像形成部１３、給紙部１４等から溝成されている。
露光部１２は、自動原稿送り部（ＡＤＦ）１１による自動給紙により、あるいは手差しにてコンタクトガラス１２ａ上に載置された原稿（Ｏ）に光を照射するための光源１２ｂと、原稿（Ｏ）からの反射光像を画像形成部１３の画像担持体５（感光体ドラム）上に露光するためのミラー群１２ｃ及びレンズ１２ｄ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１３は、画像担持体５としての感光体ドラムとその周囲に配設された帯電手段１５、現像手段（現像装置）４、レジストローラ１６、転写手段６、クリーニング手段１７、定着手段１８、排紙ローラ１９などによって構成されている。
また、上記給紙部１４には各種サイズの転写紙（Ｐ）が収納された複数の給紙カセットが設置されている。
尚、図示した露光部１２はアナログ式の露光光学系の例であるが、露光部１２としてレーザ光源と偏向器を用いたレーザ走査光学系を用いて画像信号に応じて、画像担持体５の感光体ドラム上に光書き込みを行う方式にすればレーザプリンタとして機能させることができ、更に、自動原稿送り部（ＡＤＦ）１１と露光部１２の間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。
画像形成動作が開始されると、画像担持体５が帯電手段１５により帯電され、露光部１２からの原稿像が露光され静電潜像が形成される。
【０００８】
この静電潜像は、現像手段４から供給される２成分現像剤又は１成分現像剤によって現像して顕像化され、画像担持体５上にトナー像が形成されるようになっている。
上記画像形成装置本体１０の現像手段４と、現像位置から離れていた位置に配置された新規トナー（Ｔｎ）を供給するトナーバンク２１は連結されており、トナーバンク２１に内に貯留されている新規トナー（Ｔｎ）が、新規トナー移送手段８の通称モーノポンプとも呼ばれる粉体ポンプユニットによって送り出される。粉体ポンプユニット８は、新規トナーを、混合気搬送経路８ａのフレキシブルな管部材からなるトナー供給パイプを介して、流動化する空気との混合気として移送し、接続手段３としてのトナー吐出筒３ａの端部に設けられた吐出開口１から、トナー吐出筒３ａに着脱可能に接続された現像手段４内に吐出されて供給される。つまり、現像手段４には、混合気としてのトナーを現像手段内に供給する為のトナー吐出筒３ａと、吐出された混合気中の空気を現像手段外に導出する気体吸引筒３ｂ（吸引口２）が接続されている。この部分の詳細な構成については後述する。
画像担持体５上に形成されたトナー像は、給紙部１４から給紙され、レジストローラ１６を介して画像担持体５と転写手段６としての転写ベルトとのニッブ部に給紙される転写紙（Ｐ）上に転写され、トナー像が転写された転写紙（Ｐ）は転写ベルトにより定着手段１８に搬送され、定着手段１８でトナー像が転写紙（Ｐ）に定着される。
定着を受けた後の転写紙（Ｐ）は、排紙ローラ１９を介して排紙トレイ２０上に排紙されて収納される。
【０００９】
他方、転写紙（Ｐ）にトナー像を転写した後の画像担持体５上に残留したトナーは、クリーニング手段１７により回収されるが、この回収トナーは、回収トナー移送手段７（通称モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプユニット）によって、混合気搬送経路７ａのフレキシブルな管部材からなるトナー供給パイプを介して流動化する気体との混合気として移送されて、連通した接続手段３としてのトナー吐出筒３ａの端部に設けられた上記吐出開口１から、トナー吐出筒３ａに着脱可能に接続された現像手段４内に吐出されてリサイクルトナーとして供給される。混合気搬送経路７ａ及び混合気搬送経路８ａを構成するトナー供給パイプは、フレキシブルでかつ耐トナー性に優れた管材料であり、例えば、ナイロン、テフロン等を用いることが非常に有効であり、現像手段４との接続状態がフレキシブルになるので各部材の設置場所等についての制約がなくなり、レイアウトの有効活用が図れる。
又、転写紙（Ｐ）を搬送した後の転写手段６の転写ベルト上に残留するトナーも転写ベルトクリーニング手段６ａにより回収され、この回収トナーが、同様に、流動化する気体との混合気として回収トナー移送手段７により移送されて連通した接続手段３のトナー吐出筒３ａの吐出開口１から着脱可能に接続される現像手段４内に吐出されてリサイクルトナーとして供給される。
【００１０】
尚、クリーニング手段１７及び転写ベルトクリーニング手段６ａ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が、いずれの方式を採用してもよい。
現像手段４内に供給される新規トナー又は回収トナーの流動化のために混合気として供給されて新規トナー又は回収トナーと共に吐出された気体の空気は、次工程の新規トナー又は回収トナーを流動化するために再使用される気体の空気として、接続手段３の気体吸引筒３ｂの吸引口２から吸引されて再使用される。
従って、画像担持体５上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体（空気）との混合気として、現像手段４から離れた位置より現像手段４に供給したとしても、現像手段４内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止して、エアーフィルターが無くても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００１１】
図２は現像手段を中心とした要部の断面図であり、この現像手段４は、上部に位置して外部からトナーを受入れるトナー補給部４ａと、現像容器部４ｂとで構成されており、現像容器部４ｂは、図示矢印Ａ方向に回転可能に保持された画像担持体５である感光体ドラムの近傍に配置され、そして、トナー補給部４ａは現像容器部４ｂ上に搭載されている。
現像容器部４ｂの内部には、攪拌ローラ４ｃ及びパドルホイール４ｄが設けられており、上記攪拌ローラ４ｃにより攪拌混合されて互いに逆極性に摩擦帯電させられた磁性あるいは非磁性のトナーと磁性キャリアとからなる２成分系現像剤が上記パドルホイール４ｄにより汲み上げられるようになっている。
トナー補給部４ａは、画像担持体５に供給されるトナーの濃度が低下した場合に、トナー補給ローラ４ｅを回転させてトナー（Ｔ）を攪拌ローラ４ｃに向け送り出すようになっている。
【００１２】
上記パドルホイール４ｄによって現像剤が汲み上げられる位置には、画像担持体５に近接させて複数の現像ローラ４ｆ、現像ローラ４ｇが設けられている。現像ローラ４ｆと現像ローラ４ｇは、画像担持体５の回動方向に沿って上流側及び下流側に配置されており、上流側に位置するものが第１の現像ローラ４ｆとされ、下流側に位置するものが第２の現像ローラ４ｇとされている。
これら第１の現像ローラ４ｆと第２の現像ローラ４ｇは、図示しない駆動部により図中、反時計方向に回転可能なスリーブとこのスリーブの内部に固定されているマグローラとを主要部として備えている。
このスリーブは、アルミニウムあるいは、ステンレスの非磁性体で構成され、マグローラは、フェライト磁石あるいはゴム磁石さらにはナイロン粉末とフェライト粉末とを混練して成形したプラスチック磁石等からなり、磁極が周方向に沿って複数配置された構成を有している。
現像容器部４ｂ内においては、上記バドルホイール４ｄの回転時に発生する遠心力によって現像剤が汲み上げられ、第１の現像ローラ４ｆに向け放出される。放出された現像剤の一部は、直接、第１の現像ローヲ４ｆに供給されて第１の現像ローラ４ｆの表面に担持される。
放出される現像剤の残りの一部は、第２の現像ローラ４ｇに突き当たることにより跳ね返ると、第１の現像ローラ４ｆ側の磁力により第１の現像ローラ４ｆの表面に担持される。
【００１３】
第１の現像ローラ４ｆへの現像剤の供給を第２の上記ローラ４ｇ側からも行うようにするためには、第２の現像ローラ４ｇからの跳ね返り量を多くする目的で上記バドルホイール４ｄの回転速度を比較的高速化し、遠心力を増大させておく必要がある。
第１の現像ローラ４ｆに担持された現像剤は、現像スリーブの回転に伴ってローラ表面を移動し、ドクタブレード４ｈによって層厚を規制された上で、第１の現像ローラ４ｆと画像担持体５とが対向する第１の現像領域（Ｄ１）に達する。現像領域（Ｄ１）に達した現像剤は、第１の現像ローラ４ｆ側の磁力の作用が弱まる位置に移動すると、第２の現像ローラ４ｇ側の回転及びマグローラからの磁力によって、図示の波線で示すように第２の現像ローラ４ｇと画像担持体５との第２の現像領域（Ｄ２）に向け移送される。
そして、第２の現像ローラ４ｇの磁力が作用しなくなる位置で現像容器部４ｂの底部に落下し、再度、上記バドルホイール４ｄにより攪拌される。
上記ドクタブレード４ｈによって掻き取られた現像剤は、セパレータ４ｉによってその延長方向他端に位置する搬送スクリュ４ｊに向け案内され、上記搬送スクリュ４ｊにより上記攪拌ローラ４ｃ上に降り落とされるようになっている。このため、上記セパレータ４ｉにおける延長方向他端には、現像剤を落下させるためのスリットが上記攪拌ローラ４ｃと対向する位置に形成されている。
【００１４】
第１の現像ローラ４ｆと第２の現像ローラ４ｇに設けられているマグローラは、第１の現像コーラ４ｆと第２の現像ローラ４ｇ同士の最も接近している位置の間に同極同士による反発磁界が形成できる磁極の配置が設定され、現像剤の移送方向が第２の現像ローラ４ｇに向かう方向に強制的に設定されるようになっている。これにより、現像剤は、第２の現像ローラ４ｇ側の磁極の磁力によって第２の現像ローラ４ｇに受け渡される。
現像容器部４ｂ内の上記攪拌ローラ４ｃの近傍には、トナーとキャリアとの混合比を検出するためのトナー濃度検出手段４ｋをなすトナー濃度センサが配置されている。
トナー濃度検出手段４ｋのトナー濃度センサとしては、現像剤中に位置するコイルのインダクタンス変化を利用して、現像剤中のトナーの含有量からトナー濃度を検出する方式が一例として用いられている。
尚、上記に於ては現像手段４の形態例として、２成分磁気ブラシ現像方式で説明したが、１成分現像方式を用いることも出来る。
【００１５】
図３は現像手段の引出し構造を説明する為の外観斜視図であり、現像手段４は、メンテンナンスを容易にするために、画像形成装置本体１０内に収納された収納状態から外部に引出し可能に構成されており、引き出し手段１０ａのコロ上を図示の矢印Ｂ方向に引き出し可能になっている。トナー補給部４ａも現像手段４に取り付けられているが、メンテナンスを容易にするため現像手段から着脱可能になっている。
現像手段４にトナーを補給する経路には、上記新規トナー移送手段８の混合気搬送経路８ａからの新規トナーの補給経路と、回収トナー移送手段７の混合気搬送経路７ａからの回収トナー（リサイクルトナー）の補給経路の２つの経路がある。
まず、新規トナー移送手段８の混合気搬送経路８ａからの新規トナーの補給について説明する。トナー補給部４ａの側壁に配置されたトナー検知センサ４ａ１がトナーが無いことを検知すると、制御手段２４のＣＰＵによりトナー補給命令が新規トナー補給部４ｌに対して出され、新規トナー補給部４ｌは新規トナーの補給を開始する。
補給された新規トナー（Ｔｎ）は、螺旋状のアジテータ４ｍの回転により図示の矢印Ｃ方向の上記本体１０内の奥方向に順次搬送され、やがてトナー検知センサ４ａ１がトナーで満たされたことを検知すると、上記制御手段２４のＣＰＵでトナー補給命令は取り消され、新規トナー補給部４ｌ内へのトナー補給は停止する。
【００１６】
新規トナー補給部４ｌ内の新規トナーの量は、減少するとトナーバンク２１から、新規トナー移送手段８の移送により混合気搬送経路８ａからの新規トナーが補給されて所定量が維持されるようになっている。
次に、回収トナー移送手段７の移送により混合気搬送経路７ａからの回収トナーの補給について説明する。トナー補給部４ａの側壁に配置されたトナー検知センサ４ａ１がトナーが無いことを検知すると、トナー補給命令が上記制御手段２４のＣＰＵから回収トナー移送手段７に対して出され、回収トナー移送手段７は回収トナー（Ｔ）の移送を開始する。
補給された回収トナー（Ｔ）は、螺旋状の上記アジテータ４ｍの回転により図示の矢印Ｃ方向の上記本体１０内の奥方向に順次搬送され、やがてトナー検知センサ４ａ１がトナー（Ｔ）で満たされたことを検知すると、上記制御手段２４のＣＰＵによりトナー補給命令は取り消され、回収トナー移送手段７の回収トナー（Ｔ）のトナー補給は停止する。
【００１７】
図４はトナー移送手段を中心とした構成図であり、感光体クリーニング手段１７及び転写ベルトクリーニング手段６ａからの回収トナーを搬送する混合気搬送経路７ａ、又はトナーバンク２１からの新規トナー（Ｔｎ）を搬送する混合気搬送経路８ａは、フレキシブルな管部材からなるトナー供給パイプから成り、これらのトナー供給パイプは、回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８のモーノポンプとも呼ばれる粉体ポンプユニットに夫々の一端を連通接続されており、他端は接続手段３又は接続手段３０としてのトナー吐出筒３ａ又はトナー吐出筒３０ａの端部に連通接続されている。
接続手段３又は接続手段３０としてのトナー気体吸引筒３ｂ又はトナー吸引筒３０ｂの端部に一方が接続されている気体吸引管２２ａ又は気体吸引管２３ａのフレキシブルな管部材からなる気体供給パイプは、回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８（モーノポンプとも呼ばれる粉体ポンプユニット）から移送されるトナーの流動性を良くするために気体の空気を供給する回収トナー気体吸引供給手段（混合気吸引供給手段）２２又は新規トナー気体吸引供給手段（混合気吸引供給手段）２３のエアーポンプの気体吸引口２２ｂ又は気体吸引口２３ｂに他方が接続されている。
【００１８】
回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８（粉体ポンプユニット）と移送されるトナーの流動性を良くするために気体の空気を供給する回収トナー気体吸引供給手段２２又は新規トナー気体吸引供給手段２３のエアーポンプは、上記制御手段２４のＣＰＵにより、画像形成動作が開始されると同時に動作を開始するようになっている。
然し、画像形成動作が終了する際は、上記制御手段２４のＣＰＵにより、回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８の動作が停止して、吐出開口１及び吐出開口１０１からの回収トナー又は新規トナーと気体との混合気の吐出を停止した後に、回収トナー気体吸引供給手段２２又は新規トナー気体吸引供給手段２３のエアーポンプの動作が停止して上記吸引口２又は上記吸引口１０２からの吸引も停止するようにしてあるから、混合気搬送経路７ａ又は混合気搬送経路８ａのフレキシブルな管部材からなるトナー供給パイプ内には、トナーの残存が防止される。
【００１９】
次に、図５は混合気搬送経路と引出し可能な現像手段との接続部の構成（現像手段の収納状態）を示す断面図であり、図示のように現像手段４は画像形成装置本体１０内に収納された状態から、メンテンナンスを容易にするために、上記引き出し手段１０ａのコロ上を図示の矢印Ｂ方向に引き出し可能になっている。トナー補給部４ａも現像手段４に取り付けられているが、メンテナンスを容易にするため着脱可能になっている。
現像手段４にトナーを補給する経路には、新規トナー移送手段８の混合気搬送経路８ａと接続された接続手段３０から、接続部４ｏから補給される新規トナー（Ｔｎ）が補給される開口４ａ２へ向かう経路と、回収トナー移送手段７の混合気搬送経路７ａと接続された接続手段３から、接続部４ｎから補給される回収トナー（Ｔ）が補給される開口４ａ３へ向かう経路がある。
現像手段４の接続部４ｎの開口４ｎ１と開口４ｎ２は、上記本体１０に固定された接続手段３のトナー吐出筒３ａとトナー吐出筒３ａの上方位置に配置された上記気体吸引筒３ｂとの間に、隙間（洩れ穴）が生じてトナーの飛散が起こることを防止するために、弾性部材からなるシール部材９を介して気密的に接続され、現像手段４は図示の矢印Ｂ方向の着脱方向に移動可能に連通されている。
【００２０】
即ち、シール部材９は、接続部４ｎに設けた穴４ｎＡ，４ｎＢに夫々固定された弾性部材から成る弁体であり、シール部材９の中央に設けた穴内に各筒３ａ，３ｂを圧入することにより気密性が確実に確保されるように構成されている。また、筒３ａ，３ｂを抜き取った場合にはシール部材９の穴部分の原形復帰作用によって穴が塞がれるように構成してもよい。
同様に、現像手段４の接続部４ｏの開口４ｏ１と開口４ｏ２は、上記本体１０に固定された接続手段３０のトナー吐出筒３０ａとトナー吐出筒３０ａの上方位置に配置された気体吸引筒３０ｂとの間に、隙間が生じてトナーの飛散が起こることを防止するために、弾性材料からなる上記シール部材９を介して、現像手段は図示の矢印Ｂ方向の着脱方向に移動可能に連通されている。シール部材９の構成、作用は、接続部４ｎについて説明したものと同様である。
従って、現像手段４又はトナー補給部４ａをメンテナンスのために図示の矢印Ｂ方向に引き出す際には、上記本体１０に固定された接続手段３のトナー吐出筒３ａと気体吸引筒３ｂ又は接続手段３０のトナー吐出筒３０ａと気体吸引筒３０ｂとが、接続部４ｎの開口４ｎ１と開口４ｎ２に設けた上記シール部材９又は接続部４ｏの開口４ｏ１と開口４ｏ２に設けたシール部材９から分離する形状になっているから、特段の作業をも必要とせずに、現像手段４又はトナー補給部４ａを簡単に引き出すことが出来る。
【００２１】
更に、各接続部４ｎ，４ｏ内に於ては、気体吸引筒３ｂがトナー吐出筒３ａの上方位置に、気体吸引筒３０ｂがトナー吐出筒３０ａの上方位置に配置されているから、トナー吐出筒３ａ又はトナー吐出筒３０ａから吐出された回収トナー（Ｔ）又は新規トナー（Ｔｎ）を気体吸引筒３ｂ又は気体吸引筒３０ｂにより再び吸引されることがなくなる。このため、回収トナー（Ｔ）又は新規トナー（Ｔｎ）の吸引は最小限に規制される。僅かに吸引されて現像手段外に排出される回収トナー（Ｔ）又は新規トナー（Ｔｎ）は、浮遊している小粒径のトナーのみであるため、気体の空気を吸引する回収トナー気体吸引供給手段２２又は新規トナー気体吸引供給手段２３のエアーポンプに堆積して不具合をもたらすこともなく、空気と一緒に回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８に供給される。
クリーニング手段１７及び転写ベルトクリーニング手段６ａからの回収トナー又はトナーバンク２１からの新規トナーは、回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８（モーノポンプとも呼ばれる粉体ポンプユニット）により移送されて、回収トナー気体吸引供給手段２２又は新規トナー気体吸引供給手段２３から供給される空気との混合状態で搬送されて、接続手段３のトナー吐出筒３ａ又は接続手段３０のトナー吐出筒３０ａの吐出開口１又は吐出開口１０１から吐出されて、接続部４ｎ又は接続部４０からトナー補給部４ａに送られて、重力により螺旋状の上記アジテータ４ｍに落下する。
【００２２】
アジテータ４ｍの回転により、回収トナー（Ｔ）と新規トナー（Ｔｎ）と混合され、図示の矢印Ｃ方向の奥方向に送られて現像手段４の現像容器部４ｂ側に補給される。
接続手段３のトナー吐出筒３ａ又は接続手段３０のトナー吐出筒３０ａの吐出開口１又は吐出開口１０１から接続部４ｎ内又は接続部４０内に吐出されたトナーと空気との混合気は、回収トナー気体吸引供給手段２２又は新規トナー気体吸引供給手段２３のエアーポンプにより気体吸引管２２ａ又は気体吸引管２３ａを経由して吸引され、再び、回収トナー移送手段７又は新規トナー移送手段８の粉体ポンプユニット、混合気搬送経路７ａ又は混合気搬送経路８ａ、接続手段３又は接続手段３０のトナー吐出筒３ａ又はトナー吐出筒３０ａの吐出開口１又は吐出開口１０１を経由しながら常に循環するようになっている。
従って、電子写真方式における画像担持体５上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体との混合気として、現像手段４から離れた位置より現像手段４に供給しても現像手段４内の内圧の上昇によるトナー飛散は防止され、低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、現像手段にトナーを補給する経路内に設けられ回収トナー又は新規トナーと気体との混合気を現像位置から離れた位置より現像手段に供給する吐出開口と現像手段にトナーを補給する経路外に設けられトナーを流動化する気体を吸引する吸引口とを有する接続手段を、現像手段に着脱可能に接続したので、混合気を現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止する必要が無くなり、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。つまり、現像手段中に一旦吐出された混合気中の気体は、吸引口より回収されて回収トナー又は新規トナー移送手段に再供給されるので、現像手段の内圧の上昇、トナー飛散等を有効に防止できる。また、現像手段内の混合気中の気体をエアーフィルターを介して外部に排出する訳ではないので、エアーフィルターを使用することに伴う種々の不具合（目詰まりに起因した圧抜き効果の低減、トナー飛散、メンテナンスコスト、時間の増大）の発生を解消することが出来る。
請求項２においては、上記接続手段により保持された吐出開口を、回収トナー移送手段（モーノポンプ等）に接続し、吐出された混合気中の気体を回収トナー移送手段に供給するようにしたので、回収トナーを含んだ混合気を現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止する必要が無くなり、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
【００２４】
請求項３においては、上記接続手段により保持された吐出口を、新規トナー移送手段（モーノポンプ等）に接続し、吐出された混合気中の気体のみを新規トナー移送手段に供給するようにしたので、新規トナーを含んだ混合気を現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止する必要が無くなり、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
請求項４においては、前記接続手段は、回収トナー又は新規トナー移送手段からの混合気を現像手段に供給する吐出開口を備えたトナー吐出筒と、現像手段内に吐出された混合気中の気体だけを吸引する吸引口を備えた気体吸引筒と、を備えているので、現像手段を画像形成装置本体から引出し自在に構成した場合に、接続手段を現像手段の引き出し方向に着脱可能に接続することができる。その結果、混合気中の気体を循環使用するタイプでありながら、現像手段を引出し可能に構成したタイプの画像形成装置に対して有効に適用されることが可能となる。また、電子写真方式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体との混合気として、現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止して、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が簡単な構成で容易に着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
【００２５】
請求項５においては、上記接続手段は、現像手段に対して、シール部材を介して着脱可能であるので、現像手段を画像形成装置本体から引出し自在に構成した場合に、トナーや気体の洩れを有効に防止しながら、接続手段を現像手段の引き出し方向に着脱可能に接続することができる。また、電子写真方式における画像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーを、気体との混合気として、現像手段から離れた位置より現像手段に供給しても現像手段内の内圧の上昇によるトナー飛散を防止して、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が簡単な構成で容易に着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。
請求項６においては、現像手段内に混合気を吐出する吐出開口を、吸引口よりも下方位置に配置して、吐出された混合気中のトナーが吸引されにくいようにしたので、トナー吐出筒から吐出された回収トナー又は新規トナーが気体吸引筒で再び吸引されることを防止して回収トナー又は新規トナーの吸引は最小限に規制される。また、僅かに吸引される回収トナー又は新規トナーは浮遊している小粒径のトナーのみで、気体の空気を吸引して供給する回収トナー気体吸引供給手段又は新規トナー気体吸引供給手段のエアーポンプに堆積することもなく、気体の空気と一緒に回収トナー移送手段又は新規トナー移送手段に供給され、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。その他の作用は、上記他の請求項の場合と同等である。
請求項７においては、吐出開口からの混合気の吐出停止タイミングを、吸引口からの気体吸引停止タイミングよりも早めたので、吐出開口から吐出された混合気中のトナーが、吸引口へ吸引される確率を更に大幅に低減できる。このため、混合気搬送経路のフレキシブルな管部材からなるトナー供給パイプ内にはトナーの残存が防止され、エアーフィルターを使用しなくても現像手段が着脱可能な低コストでメンテンナンス性の良い高品質の画像が形成される画像形成装置を提供することが出来る。その他の作用は、上記他の請求項の場合と同等である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の要部（現像手段）を説明する拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の要部（現像手段の引出し構造）を説明する斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の他の要部（混合気移送手段を中心とした構成）を説明する斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の他の要部（接続手段を中心とした構成）を説明する拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ 吐出開口、２ 吸引口、３ 接続手段、３ａ トナー吐出筒、３ｂ 気体吸引筒、４ 現像手段、４ａ トナー補給部 、４ａ１ トナー検知センサ、４ａ２ 開口、４ａ３ 開口、４ｂ 現像容器部、４ｃ 攪拌ローラ、４ｄ パドルホイール、４ｅ トナー補給ローラ、４ｆ 現像ローラ、４ｇ 現像ローラ、４ｈ ドクタブレード、４ｉ セパレータ、４ｊ 搬送スクリュ、４ｋ トナー濃度検出手段、４ｌ 新規トナー補給部、４ｍ アジテータ、４ｎ 接続部、４ｎ１ 開口、４ｎ２ 開口、４ｏ 接続部、４ｏ１ 開口、４ｏ２ 開口、５ 画像担持体、６ 転写手段、６ａ 転写ベルトクリーニング手段、７ 回収トナー移送手段 ７ａ 混合気搬送経路、８ 新規トナー移送手段、８ａ 混合気搬送経路、９ シール部材、１０ 本体、１０ａ 引き出し手段、１１自動原稿送り部（ＡＤＦ）、１２ 露光部、１２ａ コンタクトガラス、１２ｂ 光源、１２ｃ ミラー群、１２ｄ レンズ、１３ 画像形成部、１４給紙部、１５ 帯電手段、１６ レジストローラ、１７ クリーニング手段、１８ 定着手段、１９ 排紙ローラ、２０ 排紙トレイ、２１トナーバンク、２１ａ トナー容器、２２ 回収トナー気体吸引供給手段、２２ａ 気体吸引管、２２ｂ 気体吸引口、２３ 新規トナー気体吸引供給手段、２３ａ 気体吸引管、２３ｂ 気体吸引口、２４ 制御手段、３０ 接続手段、３０ａ トナー吐出筒、３０ｂ 気体吸引筒、１０１ 吐出開口、１０２ 吸引口

Claims (7)

1. 画像担持体上の潜像を顕像化するトナーを気体との混合気として現像手段から離れた位置より現像手段に供給して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、上記現像手段にトナーを補給する経路内に設けられ、上記混合気を現像手段内に吐出する吐出開口と、上記現像手段にトナーを補給する経路外に設けられ、上記吐出開口から現像手段内に吐出された混合気中の気体を吸引して現像手段外部に排出する吸引口と、上記吐出開口と上記吸引口を保持し且つ現像手段に着脱される接続手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、上記吐出開口を、回収トナー移送手段に連通接続したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、上記吐出開口を、新規トナー移送手段に連通接続したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記接続手段は、吐出開口を有するトナー吐出筒と、吸引口を有する気体吸引筒とからなることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置において、上記接続手段は、上記現像手段に対してシール部材を介して着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成装置において、上記接続手段により現像手段に接続された吐出開口は、吸引口よりも下方位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６記載の画像形成装置において、上記吐出開口から上記混合気の吐出を停止した後に、上記吸引口からの気体の吸引を停止することを特徴とする画像形成装置。

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