JP3652103B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像にスクリューポンプで移送されるトナーを気体との混合気として現像位置から離れた位置より供給して画像を形成するプリンター、ファクシミリ装置、複写機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
乾式1成分又は乾式2成分のトナーを用いたプリンター、ファクシミリ装置、複写機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置において、いったんは感光体上に転移しながら、転写体上に転写されなかったトナーを、クリーニング手段で回収した後、再び現像器に戻して再利用するリサイクル現像により画像形成が行われるようになっている。
現像剤のトナーを現像部にポンプを使って気体の流れに乗せて循環輸送して供給することは公知である(特公昭63ー3308号等の公報を参照)。
図8はスクリューポンプを用いたトナーリサイクル機構の分解斜視図、図9はスクリューポンプの断面図であり、ドラム形状の感光体である画像担持体101上、又は、図示しないベルト形状の転写体に付着して残留したトナーを、クリーニングユニット106のクリーニングブレード106a等で回収したトナーを再使用する場合には、クリーニングユニット106の排出管106bから排出される回収トナーを接続手段107を介して横搬送スクリューケース107a内に落とし込み、駆動モータ108の回転駆動力を回転駆動力伝達手段108aのプーリとベルトを介して横搬送スクリューケース107a内の横搬送スクリュー107bを、スクリューポンプ109のホルダ109cに保持されたステータ109a内のロータ109bと一体に回転して、横搬送スクリュー107bの回転で回収トナーをステータ109a内へと送り込まれる。
スクリューポンプ109のステータ109a内のロータ109bの回転でトナーを、ステータ109a内から出口109dを通して押し出すように、出口109dに接続した混合気搬送手段104内に送り込むと共に、エアーポンプ103で空気を空気移送管103aを通してスクリューポンプ109内に入れて空気との混合気として混合気搬送手段104内に送り込み、現像器102の容器に搬送するようにして、トナーを現像位置から離れた位置より供給して画像を形成する画像形成装置が同一出願人の発明者から提案されている。
然し、上記従来の画像形成装置において、スペース的な規制や駆動源の簡素化、例えば、エアーポンプ103と他のユニットの駆動源を兼用するためにエアーポンプ103が鉛直方向で現像器102より低い位置に設置されている場合には、エアーポンプ103が停止した後に、混合気搬送手段104のチューブ管等の内壁に残存したトナーが、振動等が加わると、トナーが振動と重力によりエアーポンプ103側に逆流して詰まり、エアーポンプ103の図示しない排出側の弁を塞いだり、弁が閉じなくなる等、エアーポンプ103が正常に機能しなくなる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、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーが、振動等が加わると、トナーが振動と重力によりエアーポンプ側に逆流して詰まり、エアーポンプの排出側の弁を塞いだり、弁が閉じなくなる等、エアーポンプが正常に機能しなくなり形成される画像品質が低下すると言う不具合が生じていた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーが、振動等が加わっても、エアーポンプ側へ逆流することを阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行わ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の本発明は、画像担持体上に形成した静電潜像にスクリューポンプで移送されるトナーを気体との混合気として現像位置から離れた位置より供給して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、形成画像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段に供給するトナーを流動化するための気体を循環して供給するエアーポンプと、上記エアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環させる循環経路を形成し、更にその排出口がエアーポンプよりも高い位置にある混合気搬送手段と、上記エアーポンプの上記排出口に結合された混合気搬送手段の適所に接合されてトナーの逆流を阻止する逆流防止手段と、を有し、上記逆流防止手段は、混合気搬送手段をループ状に構成したループ形状部であるものにおいて、上記ループ形状部のループ面は、水平面と平行な面、又は水平面に対して0度を越え且つ90度未満の傾斜角を有した面であ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、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段にスクリューポンプにより供給するトナーを流動化するための気体との混合気を移送するエアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環して再使用させるエアーポンプの排出口側に結合された混合気搬送手段に逆流防止手段を設けてトナーの逆流を阻止するようにして、混合気搬送手段の排出口がエアーポンプより高い位置にあって、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーに振動等が加わっても、エアーポンプ側へのトナーの逆流を阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供すること出来るようにする。
また、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段にスクリューポンプにより供給するトナーを流動化するための気体との混合気を移送するエアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環して再使用させるエアーポンプの排出口側に結合された混合気搬送手段に逆流防止手段の混合気搬送手段のループ形状部を設けてトナーの逆流を阻止するようにして、混合気搬送手段の排出口がエアーポンプより高い位置にあって、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーに振動等が加わっても、新たな装置等を追加することもなく、エアーポンプ側へのトナーの逆流を阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供すること出来るようにする。
また、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段にスクリューポンプにより供給するトナーを流動化するための気体との混合気を移送するエアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環して再使用させるエアーポンプの排出口側に結合された混合気搬送手段に逆流防止手段の混合気搬送手段のループ形状部のループ面は、水平面と平行な面、又は水平面に対して0度を越え且つ90度未満の傾斜角を有した面としてトナーの逆流を阻止するようにして、混合気搬送手段の排出口がエアーポンプより高い位置にあって、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーに振動等が加わっても、新たな装置等を追加することもなく、エアーポンプ側へのトナーの逆流を確実に阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供すること出来るようにする。
【0006】
【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画像形成部を中心とした機構の説明図、図2は逆流防止手段を中心とした要部構成図、図3は逆流防止手段の右側断面図である。図1乃至図3において、ドラム形状の感光体の画像担持体1は、図示しない側板に回動自在に支持されており、図示しない駆動手段により図示の矢印A方向の時計方向に回転駆動される。
上記画像担持体1上は、電子写真方式における作像工程により、帯電器10により均一に帯電した後に、露光手段11による画像部に応じて露光が行われて形成される静電潜像を、現像手段2によって現像されて形成されたトナー像を担持するようになっている。
尚、上記画像担持体1のドラム形状の感光体は、無端ベルト形状の感光体でもよいし、更に、上記露光手段11は、図示しないが、アナログ光学系の複写機、又は、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、画像信号に応じて上記画像担持体1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装置の構成となる。
上記現像手段2は、上記画像担持体1上に形成されて担持された静電潜像にトナー(T)を供与する現像ローラ2a、トナー(T)を攪拌して搬送するパドラ2b、パドラ2c、トナー(T)層の高さを規制するブレード2d、及び、これらを収容して保持する容器2eとからなり、スクリューポンプ9とエアーポンプ3により混合気搬送手段4の弾性管内を搬送されて上記容器2e内に再利用されるリサイクル又は新規のトナー(T)が補給されるようになっている。
【0007】
従って、上記現像手段2と別体に設けられて図示しない現像剤貯留手段に適宜補給される新規のトナー(Tn)も、図示しない上記スクリューポンプ9と図示しない上記エアーポンプ3により上記容器2e内に補給されるようになっている。
上記画像担持体1上に形成されて担持された静電潜像は、上記現像手段2から供与されるトナー(T)により、乾式1成分又は乾式2成分の現像方式で磁気ブラシ現像方式により可視像化される。上記現像手段2の上記容器2e内のトナー(T)は、上記パドラ2b、上記パドラ2cにより攪拌されながら搬送されてトナー(T)とキャリアが摩擦してキャリアにトナーが付着する。そして、図示しない磁石を内蔵した上記現像ローラ2a上にトナー(T)が磁気ブラシを形成して上記画像担持体1上に搬送されるトナー(T)で現像される。
給紙部12には各種サイズの転写紙(P)が収容された複数の給紙カセットが設置されている。
画像形成動作が開始されると、上記画像担持体1が上記帯電器10により帯電され、上記露光手段11からの原稿像が露光されて静電潜像が形成される。この静電潜像は上記現像手段2の乾式1成分現像剤、又は、乾式2成分のトナー(T)によって現像され、上記画像担持体1上にトナー像が形成される。
上記画像担持体1上のトナー像は、上記給紙部12から転写紙(P)が給紙され、レジストローラー13を介して上記画像担持体1と転写手段14のニップ部の転写位置に給紙された転写紙(P)に転写される。そしてトナー像が転写された転写紙(P)は、上記転写手段14から定着ユニット15に搬送され、上記定着ユニット15でトナー像が転写紙(P)に定着され、定着後の転写紙(P)は排紙ローラー16を介して排紙されて排紙トレイ上に収納されるようになっている。
【0008】
一方、トナー像転写後の上記画像担持体1上に付着した残留トナー又は転写ベルト14aに付着したトナー(T)は、クリーニングユニット6のクリーニングブレード6a又は転写クリーニングブレ―ド14bにより掻き落とされて、排出管6b又は排出管14cから排出される回収トナー(T)は、接続手段7を介して上記スクリューポンプ9に搬送され、上記スクリューポンプ9と上記エアーポンプ3により供給される空気との混合気となり上記混合気搬送手段4内の弾性管内を図示の矢印B方向のトナー搬送方向に搬送されて、上記現像手段2の上記容器2e内に補給される。
上記スクリューポンプ9は、上記現像手段2と別体に設けられて図示しないトナー貯留手段に適宜補給される新規トナー(Tn)、又は、上記排出管6b等により供給される回収されたトナー(T)を、駆動源8等により横搬送スクリューケース7a内の横搬送スクリュー7bを介して回転して軸方向に移動させるロータ9bと、上記ロータ9bを包み込むように配置された通路を有し上記ロータ9bと接触係合するステータ9aを保持して固定するホルダー9cとを有する。
【0009】
図2に示す様に上記エアーポンプ3は、吸入口3aに対向して吸入弁3cが図示の矢印C方向に揺動可能に保持され、排出口3bに対向して排出弁3dが図示の矢印D方向に揺動可能に保持されて、長穴3e’に遊嵌した偏心カム3eの回転によるダイヤフラム3fの図示矢印E方向又は図示矢印E方向の逆方向の動作で、トナー(T)と気体の空気との混合気を吸入する際は上記吸入弁3cが上記吸入口3aを開いて上記排出弁3dが上記排出口3bを閉じ、トナー(T)と気体の空気との混合気を排出する際は上記吸入弁3cが上記吸入口3aを閉じて上記排出弁3dが上記排出口3bを開くようにして、トナー(T)とトナー(T)を流動化する気体の空気の混合気を移送すると共にトナー(T)を流動化する気体の空気を再使用するために循環させるようになっている。
上記スクリューポンプ9により移動するトナー(T)とそのトナー(T)を流動化する上記エアーポンプ3により循環して供給される気体の空気との混合気は、上記混合気搬送手段4の弾性管内を図示の矢印B方向のトナー搬送方向に搬送されて、上記現像手段2の上記容器2eにトナーを供給するトナー供給部2fに搬送される。上記トナー供給部2fは、上記混合気搬送手段4の弾性管内を搬送されて内部に吐出された混合気のトナー(T)を重力により落下させて上記容器2eに適宜供給させる。
上記トナー供給部2f内でトナー(T)と分離した気体の空気は、循環する経路を形成する循環経路を通って上記スクリューポンプ9に供給されて再使用されようになっている。上記エアーポンプ3の上記排出口3b側に結合された混合気搬送手段4の弾性管内には、トナー(T)の図示の矢印B方向への逆流を防止するために、逆流防止手段5のループ形状部5aのループ面5a1が、図示の紙面に垂直である水平面と平行な面、又は水平面に対して0度を越え且つ90度未満の傾斜角(Y)を有して設けられている(図3参照)。
【0010】
従って、上記スクリューポンプ9に再使用される気体の空気は、上記エアーポンプ3、上記トナー供給部2f、循環使用する経路を形成する循環経路から上記スクリューポンプ9、上記トナー供給部2fより低い位置に配置された上記エアーポンプ3の順で循環して上記トナー供給部2fに供給されている場合であっても、上記エアーポンプ3が作動を停止した後に、上記混合気搬送手段4の弾性管等の上記ループ形状部5aに残存したトナー(T)に、振動等が加わっても、トナー(T)が振動と重力により、上記エアーポンプ3側へ逆流することが阻止される。つまり、新たな装置等を追加することもなく、上記エアーポンプ3側への逆流を上記逆流防止手段5の上記ループ形状部5aが阻止し、トナー(T)の逆流により上記排出弁3dがトナー(T)により塞がれたり、上記排出弁3dの弁座に入り込んで閉じなくなること等を防止して、上記エアーポンプ3を正常に機能させることができる。従って、高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来る。
なお、図1に示したエアーポンプ3に対する混合気搬送手段4の接続方法は、エアーポンプ3の左方から吸入し右方から吐出するように構成してあり、ここに図示された配管構成は図2、図3のものと若干異なる。つまり、図2のエアーポンプは吸入口3aと、吐出口3bが同じ左側に位置しているが、このようなレイアウトは種々変更可能なものであり、いずれの構成であってもよい。
【0011】
図4は他の形態例の逆流防止手段の構成説明図であり、この逆流防止手段5の螺旋形状部5bは、上記混合気搬送手段4の弾性管を図示の矢印B方向のトナー搬送方向に螺旋形状にしたものであり、新たな装置等を追加することもなく、上記螺旋形状部5bにより上記エアーポンプ3へのトナー(T)の逆流を更に確実に防ぐことが出来るようになった。
図5は他の形態例の逆流防止手段の構成説明図であり、この形態例の逆流防止手段5の袋形状部5cは、上記混合気搬送手段4の弾性管の内壁4aに袋の形状をしたトナー溜まりを設けて、逆流するトナー(T)をトナー溜まりに溜まるようにしたもので、図示の矢印B方向のトナー搬送方向へのトナー搬送に際して上記エアーポンプ3への負荷を増やすこともなく、上記エアーポンプ3へのトナー(T)の逆流を防ぐことが出来るようになった。
【0012】
図6は他の形態例の逆流防止手段の構成説明図であり、この形態例の逆流防止手段5の逆流止め弁5dは、上記混合気搬送手段4の弾性管内に図示の矢印B方向のトナー搬送方向のトナー(T)の排出方向のみ通過可能で排出方向の逆方向への通過を阻止する1個又は複数個の開閉部材を設けたもので、上記混合気搬送手段4の弾性管の長さを増やすこともなく、上記エアーポンプ3へのトナー(T)の逆流を防ぐことが出来るようになった。
この逆流防止手段5は、大径の筒状部内に逆流止め弁5dを開閉自在に配置したものであり、この弁5dは一端(図面左側端部)を開閉自在に支持されると共に他端(右端部)を一方向に向けて開放可能に係止されている。つまり、この弁5dは図示の閉止位置から反時計回り方向へ回動した時に開放状態となり、開放状態から時計回り方向へ回動したときに図示の閉止状態となる。
【0013】
図7は他の形態例の逆流防止手段の構成説明図であり、この逆流防止手段5の加振手段5eは、上記混合気搬送手段4の弾性管によって図示の矢印B方向のトナー搬送方向にトナー(T)を搬送中、上記混合気搬送手段4の弾性管の外壁4bを挟む加振部材5e1をモータ5e2の回転駆動により振動させるものである。
即ち、例えば加振部材5e1は、弾性管を挟持する部分からブラケット5e1’がモータ5e2側へ延びており、ブラケット5e1に形成した穴内に、モータ5e2の出力軸5e2’に固定された編芯カム5e3が遊嵌している。そして、モータ5e2の回転により出力軸5e2’に固定された編芯カム5e3が回転することにより、上記加振部材5e1が上記混合気搬送手段4の弾性管に振動を加えるため、上記エアーポンプ3の作動中に上記混合気搬送手段4の弾性管内をクリーンにする。このため、上記混合気搬送手段4の弾性管のトナー詰まりを防止して、上記エアーポンプ3へのトナー(T)の逆流を防ぐことが出来るようになった。
【0014】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項1の発明によれば、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段にスクリューポンプにより供給するトナーを流動化するための気体との混合気を移送するエアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環して再使用させるエアーポンプの排出口側に結合された混合気搬送手段に逆流防止手段を設けてトナーの逆流を阻止するようにしたので、混合気搬送手段の排出口がエアーポンプより高い位置にあって、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーに振動等が加わっても、エアーポンプ側へのトナーの逆流を阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供すること出来るようになった。
また、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段にスクリューポンプにより供給するトナーを流動化するための気体との混合気を移送するエアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環して再使用させるエアーポンプの排出口側に結合された混合気搬送手段に逆流防止手段の混合気搬送手段のループ形状部を設けてトナーの逆流を阻止するようにしたので、混合気搬送手段の排出口がエアーポンプより高い位置にあって、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーに振動等が加わっても、新たな装置等を追加することもなく、エアーポンプ側へのトナーの逆流を阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供すること出来るようになった。つまり、混合気搬送手段の管体をループ状、コイル状に構成することにより、エアーポンプ停止時に逆流しようとするトナーをこの部分でせき止め、阻止することができる。
【0015】
更に、請求項1の発明によれば、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段にスクリューポンプにより供給するトナーを流動化するための気体との混合気を移送するエアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環して再使用させるエアーポンプの排出口側に結合された混合気搬送手段に逆流防止手段の混合気搬送手段のループ形状部のループ面は、水平面と平行な面、又は水平面に対して0度を越え且つ90度未満の傾斜角を有した面としてトナーの逆流を阻止するようにしたので、混合気搬送手段の排出口がエアーポンプより高い位置にあって、エアーポンプが停止した後に、混合気搬送手段の弾性管等の内壁に残存したトナーに振動等が加わっても、新たな装置等を追加することもなく、エアーポンプ側へのトナーの逆流を確実に阻止して、エアーポンプが正常に機能して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供すること出来るようになった。
【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主要部を説明する拡大説明図である。
【図3】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部の状態を説明する拡大説明図である。
【図4】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
【図5】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
【図6】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
【図7】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
【図8】従来の画像形成装置の主要部を説明する拡大展開図である。
【図9】従来の画像形成装置の他の主要部を説明する拡大断面図である。
【符号の説明】
1 画像担持体
2 現像手段、2a 現像ローラ、2b パドラ、2c パドラ、 2d ブレード、2e 容器、2f トナー供給部
3 エアーポンプ、3a 吸入口、3b 排出口、3c 吸入弁、3d 排出弁、3e 編芯カム、3f ダイヤフラム
4 混合気搬送手段、4a 内壁、4b 外壁
5 逆流防止手段、5a ループ形状部、5a1 ループ面、5b 螺旋形状部、5c 袋形状部、5d 逆流止め弁、5e 加振手段、5e1 加振部材、5e2 モータ、5e3 編芯カム
6 クリーニングユニット、6a クリーニングブレード、6b 排出管
7 接続手段、7a 横搬送スクリューケース、7b 横搬送スクリュー
8 駆動源
9 スクリューポンプ、9a ステータ、9b ロータ、9c ホルダー
10 帯電器
11 露光手段
12 給紙部
13 レジストローラー
14 転写手段、14a 転写ベルト、14b 転写クリーニングブレ―ド、14c 排出管
15 定着ユニット
16 排紙ローラ
101 画像担持体
102 現像器
103 エアーポンプ
104 混合気搬送手段
106 クリーニングユニット、106a クリーニングブレード、106b 排出管
107 接続手段、107a 横搬送スクリューケース、107b 横搬送スクリュー
108 駆動モータ、108a 回転駆動力伝達手段
109 スクリューポンプ、109a ステータ、109b ロータ、109c ホルダ、109d 出口
Claims (1)
- 画像担持体上に形成した静電潜像にスクリューポンプで移送されるトナーを気体との混合気として現像位置から離れた位置より供給して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、形成画像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段に供給するトナーを流動化するための気体を循環して供給するエアーポンプと、上記エアーポンプの吸入口と排出口に結合されてトナーと気体との混合気を搬送すると共に気体を循環させる循環経路を形成し、更にその排出口がエアーポンプよりも高い位置にある混合気搬送手段と、上記エアーポンプの排出口に結合された混合気搬送手段の適所に接合されてトナーの逆流を阻止する逆流防止手段と、を有し、上記逆流防止手段は、混合気搬送手段をループ状に構成したループ形状部であるものにおいて、
上記ループ形状部のループ面は、水平面と平行な面、又は水平面に対して0度を越え且つ90度未満の傾斜角を有した面であることを特徴とする画像形成装置。
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