JP5004208B2 - 吸気装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される現像装置やプロセスカートリッジの現像部におけるトナー飛散を低減する吸気装置とに関するものである。

従来から、複写機等の画像形成装置において、現像装置におけるトナー飛散を低減することを目的として、現像部内の空気を吸引するとともに現像部内に浮遊するトナーを捕集する技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

詳しくは、特許文献１、特許文献２等において、画像形成装置内の現像部（現像装置）に吸気装置（トナー飛散防止装置）が接続される。吸気装置は、主として、現像部内に連通するダクト、トナー及び空気が搬送されるチューブ、トナー及び空気の搬送力を与えるポンプ（排気手段）、トナーを装置本体外に漏出しないためのフィルタ（トナー捕集手段）、搬送されたトナーを回収する回収タンク（トナー貯蔵手段）、等で構成される。
また、ポンプは、ダイヤフラム（ゴム部材）が設置されたポンプ本体、ダイヤフラムに接続されたクランク軸（偏心ピン）、クランク軸を回転駆動する駆動モータ（モータ）、等で構成される。

このように構成された吸気装置において、ポンプが稼働することで、ポンプに接続されたチューブを介してダクトから現像部内の空気が吸引される。これにより、感光体ドラムに対向する現像ローラが設置された現像部の開口部では、現像部外から現像部内への吸い込み気流が発生して、開口部からのトナー飛散が低減される。

なお、吸気装置によって吸気された現像部内の空気は、チューブ及びポンプを通過して回収タンク内に搬送される。このとき、現像部内の空気とともに現像部内で浮遊していたトナーも、回収タンクに搬送される。回収タンクには、装置本体外に通じる開口と、開口に覆設されたフィルタと、が設けられている。そして、回収タンクに搬送された空気は、フィルタを通過して装置本体外に排出される。回収タンクに搬送されたトナーは、フィルタに捕集されて回収タンク内に蓄積される。

特開２００２−２２９３３１号公報 特開２００５−８４５５７号公報

上述した従来の技術は、画像形成装置の高速化にともない吸気装置におけるポンプの吸引力を高めたときに、ポンプの動作音が増大してしまうという問題があった。

詳しくは、画像形成装置を高速化する場合には、現像部における現像ローラ（現像剤担持体）等の回転部材の回転数（駆動速度）も高められるために、現像部に生じる吸い込み気流も大きくなる。したがって、現像部におけるトナー飛散を低減するために、吸気装置におけるポンプの吸引力を高める必要がある。そして、ポンプの吸引力を高めるために、ポンプ本体を大型化したり、ダイヤフラムが膨縮するストロークやスピードを増加したりした場合には、ポンプ本体に設置された弁（特に、排気弁である。）が開閉するときに弁にかかる負荷や弁の開閉速度が増して、それによる動作音が増大してしまっていた。さらに、ポンプ本体の弁にかかる負荷や弁の開閉速度が増加することにより、弁が損傷してしまう場合もあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置が高速化された場合等であっても、大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体の損傷がなく、トナー飛散が生じることのない、吸気装置及びそれを備えた画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジを提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる吸気装置は、現像剤を収容する現像部内を吸気する吸気装置であって、ダイヤフラムを有するとともにチューブを介して前記現像部に接続された複数のポンプ本体と、前記複数のポンプ本体の前記ダイヤフラムに接続されたクランク軸を回転駆動して前記複数のダイヤフラムを膨縮する単数の駆動モータと、を備え、前記クランク軸は、偏心回転運動の位相が異なるようにジョイントを介して分割された複数の分割クランク軸を備え、前記複数のダイヤフラムは、前記複数の分割クランク軸の１つにそれぞれ接続されるとともに、それぞれの膨縮方向が同方向になるように配設されて、それぞれ異なるタイミングで膨縮するものである。

また、請求項２記載の発明にかかる吸気装置は、現像剤を収容する現像部内を吸気する吸気装置であって、ダイヤフラムを有するとともにチューブを介して前記現像部に接続された複数のポンプ本体と、前記複数のポンプ本体の前記ダイヤフラムに接続されたクランク軸をそれぞれ回転駆動して前記複数のダイヤフラムをそれぞれ膨縮する複数の駆動モータと、を備え、前記現像部は、前記現像剤を担持して像担持体に対向するとともに駆動速度が可変される現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体の駆動速度が所定値以上であるときには、前記現像剤担持体の駆動速度が所定値未満であるときに比べて、前記複数の駆動モータのうち稼動する駆動モータの数が多くなるように制御されるものである。

また、請求項３記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記複数の駆動モータのそれぞれの累積駆動時間を検知する検知手段を備え、前記検知手段の検知結果に基いて前記複数の駆動モータのうち使用頻度が高くなる駆動モータが切替えられるものである。

また、請求項４記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記複数の駆動モータのそれぞれの累積駆動時間を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基いて前記駆動モータの交換時期を告知する告知手段と、を備えたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項２〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記複数の駆動モータは、前記クランク軸を駆動する回転数がそれぞれ異なるものである。

また、請求項６記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項２〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記複数の駆動モータは、それぞれの前記ダイヤフラムが異なるタイミングで膨縮するように制御されるものである。

また、請求項７記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記クランク軸は、一端が前記駆動モータに接続され、他端が軸受を介して回転可能に支持されたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記複数のポンプ本体は、吸気口及び排気口のうち少なくとも一方が同じ方向に向けて開口するように配設されたものである。

また、請求項９記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して前記現像部に独立して接続されたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して前記現像部の長手方向両端部にそれぞれ離間して接続されたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して前記現像部の長手方向中央部にそれぞれ近接して接続されたものである。

また、請求項１２記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して中継部に独立して接続され、前記中継部は、単数のチューブを介して前記現像部に接続されたものである。

また、請求項１３記載の発明にかかる吸気装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して中継部に独立して接続され、前記中継部は、複数のチューブを介して前記現像部に分離して接続されたものである。

また、請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の吸気装置を備えたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部と、のうち少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。

本発明は、ダイヤフラムを有するポンプ本体を複数設置しているために、ポンプ本体の大型化等をおこなうことなく、ポンプ能力を高めることができる。したがって、装置が高速化された場合等であっても、大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体の損傷がなく、トナー飛散が生じることのない、吸気装置及びそれを備えた画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジを提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、本実施の形態１における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、５０は画像形成装置としてのデジタル複写機の装置本体（画像形成装置本体）、５１はセットされた原稿Ｄを原稿読込部５２に搬送する原稿搬送部、５２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、５３は原稿読込部５２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５４上に照射する露光部、５４は像担持体としての感光体ドラム、５５は感光体ドラム５４上を帯電する帯電部、５８は感光体ドラム５４上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、５９は感光体ドラム５４上の未転写トナーを回収するクリーニング部、６１〜６４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、６５は記録媒体Ｐ上の未定着トナーを定着する定着部、７０は現像装置８０内の気体を吸気する吸気装置、８０は感光体ドラム５４上に形成された静電潜像を現像する現像装置（現像部）、１２０は複数のトナーボトル１２１が設置されたトナーバンク、１２２はクリーニング部５９や転写部５８で回収された廃トナーを収納する廃トナーボトルを示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５２上を通過する。このとき、原稿読込部５２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部５２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部５３（書込部）に送信される。そして、露光部５３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、感光体ドラム５４上に向けて発せられる。

一方、感光体ドラム５４は、図中の時計方向に回転しており、まず、帯電部５５との対向位置でその表面が一様に帯電される。そして、帯電部５５で帯電された感光体ドラム５４表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、この位置で原稿Ｄの画像情報に対応した静電潜像が形成される。

その後、潜像が形成された感光体ドラム５４表面は、現像装置８０との対向位置に達する。そして、現像装置８０によって、感光体ドラム５４上の潜像が現像される。
ここで、現像装置８０内のトナーは、トナー補給部から供給されたトナーとともに、パドルローラ等によってキャリアと混合される。そして、摩擦帯電したトナーは、キャリアとともに現像ローラ上に供給される。トナー補給部のトナーは、現像装置８０内のトナーの消費にともない、現像装置８０内に適宜に供給されるものである。現像装置８０内のトナーの消費は、現像装置８０内に設置されたトナー濃度センサによって検出される。さらに、トナー補給部内のトナーは、複数のトナーボトル１２１が着脱自在に設置されたトナーバンク１２０から適宜に補給されるものである。

その後、現像装置８０で現像された感光体ドラム５４表面は、転写部５８との対向位置に達する。そして、この位置で、記録媒体Ｐ上に感光体ドラム５４上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム５４上には、記録媒体Ｐに転写されない未転写トナーが僅かながら残存する。

その後、転写部５８を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム５４表面は、クリーニング部５９との対向位置に達する。そして、感光体ドラム５４に当接するクリーニングブレードにより、未転写トナーがクリーニング部５９内に回収される。なお、クリーニング部５９で回収されたトナーは、廃トナーとして、不図示の廃トナー搬送経路を経て廃トナーボトル１２２に向けて搬送される。
その後、クリーニング部５９を通過した感光体ドラム５４表面は、不図示の除電部に達する。そして、ここで感光体ドラム５４表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。

一方、転写部５８に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、複数の給紙部６１〜６４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、上段の給紙部６１が選択されたものとする。）。
そして、給紙部６１に収納された記録媒体Ｐの１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、搬送経路Ｋを通過した記録媒体Ｐは、レジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５４上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写位置（転写部５８と感光体ドラム５４との対向位置である。）に向けて搬送される。
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部５８の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部６５に達する。そして、この位置で、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の記録媒体Ｐは、出力画像として装置本体５０から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態１における画像形成装置は、高速機であって、記録媒体Ｐの搬送速度（又は、感光体ドラム５４の外周面における線速）が６３０ｍｍ／秒程度に設定されている。

ここで、図１を参照して、吸気装置７０は、主として、ダクト７５、吸気チューブ７１（チューブ）、ポンプ７２（ダイヤフラム式エアーポンプ）、排気チューブ７３、回収タンク７４、等で構成されている。
ダクト７５は、現像装置８０内に連通するように、現像装置８０の開口部に着脱自在に接続されている。吸気チューブ７１は、フレキシブルなゴム材料（例えば、シリコンゴムである。）で形成されていて、ダクト７５から吸引した空気（現像装置８０内に浮遊するトナーも同時に吸引される。）をポンプ７２まで搬送する。なお、本実施の形態１において、吸気チューブ７１は、第１ポンプ部１０Ａに接続された第１吸気チューブ７１Ａと、第２ポンプ部１０Ｂに接続された第２吸気チューブ７１Ｂと、で構成される（図３及び図４を参照できる。）。

ポンプ７２は、吸気弁と排気弁とを備えたポンプ本体、ポンプ本体の凹部に覆設されたゴム材料からなりダイヤフラム、ダイヤフラムを膨縮させてポンプ本体の内容積を変化させる駆動モータ、等で構成される。ここで、本実施の形態１における吸気装置７０には、ポンプ７２として２つのポンプ部（第１ポンプ部１０Ａ、第２ポンプ部１０Ｂ）が設置されている（図３を参照できる。）。ポンプ７２については後で詳しく説明する。

排気チューブ７３は、フレキシブルなゴム材料（例えば、シリコンゴムである。）で形成されていて、ポンプ７２から排出された空気（トナーも同時に排出される。）を回収タンク７４まで搬送する。なお、本実施の形態１において、排気チューブ７３は、第１ポンプ部１０Ａに接続された第１排気チューブ７３Ａと、第２ポンプ部１０Ｂに接続された第２排気チューブ７３Ｂと、で構成される（図３を参照できる。）。

回収タンク７４は、給紙部６１〜６４の近傍であって、装置本体５０に対して着脱自在に設置されている。回収タンク７４には装置本体５０外に連通する開口が設けられていて、その開口にはフィルタ７４ａが覆設されている。フィルタ７４ａは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）を延伸加工して形成される。フィルタ７４ａは、微細な連続多孔質構造を有していて、空気を通してトナーを捕集する。

このように構成された吸気装置７０は、先に説明した画像プロセスがおこなわれている間、ポンプ７２が稼働して現像装置８０内を吸気する。これにより、感光体ドラム５４に対向する現像ローラ８１、８２が設置された現像装置８０の開口８６（図２を参照できる。）では、現像装置８０外から現像装置８０内への吸い込み気流が発生して、開口８６からのトナー飛散が低減される。

ダクト７５から吸気された現像装置８０内の空気は、吸気チューブ７１、ポンプ７２、排気チューブ７３を通過して回収タンク７４内に搬送される。このとき、現像装置８０内の空気とともに現像装置８０内で浮遊していたトナーも、回収タンク７４に搬送される。そして、回収タンク７４に搬送された空気は、フィルタ７４ａを通過して装置本体５０外に排出される。回収タンク７４に搬送されたトナーは、フィルタ７４ａに捕集されて回収タンク７４内に蓄積される。

次に、図２にて、現像装置８０の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
図２を参照して、８１は感光体ドラム５４に対向する現像剤担持体としての第１現像ローラ、８２は感光体ドラム５４に対向する現像剤担持体としての第２現像ローラ、８３は第１現像ローラ８１に現像剤を供給するパドルローラ、８４は長手方向に複数の楕円板を有する撹拌ローラ、８５は第１現像ローラ８１に先端部が対向するように配設されたドクターブレード、８６は第１現像ローラ８１及び第２現像ローラ８２が露呈する開口、８７は感光体ドラム５４に向けて突出して当接する入口シール、８８は現像剤を長手方向に撹拌するための撹拌板、８９は現像剤を長手方向に撹拌するための搬送スクリュ、１００は現像装置８０内に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ、を示す。
現像装置８０内には、磁性材としてのキャリア（磁性キャリア）と、トナー（非磁性トナー）と、を有する現像剤（２成分現像剤）が収容されている。

２つの現像ローラ８１、８２は、図２中の矢印方向に回転している。現像剤は、矢印方向に回転する撹拌ローラ８４及び搬送スクリュ８９や撹拌板８８によって、長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に均一に撹拌・混合される。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーが、パドルローラ８３によってキャリアとともに第１現像ローラ８１に供給され、その現像剤が第１現像ローラ８１上に担持される。

このとき、トナー補給部９０内に収容されたトナーが搬送部材９１によって補給ローラ９２（ノコ歯ローラ）の位置に搬送されて、補給ローラ９２からスリット板９３に形成された複数の孔部を介して現像装置８０内に適宜にトナーが補給される。なお、トナー補給部９０内のトナーは、現像装置８０内のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）を検知するトナー濃度センサ１００の検知結果に基いて、現像装置８０内に適宜に補給されるものである。
ここで、トナー濃度センサ１００は、その検知面の近傍を流動する現像剤の透磁率を検出して電圧に変換する磁気センサである。詳しくは、現像剤のトナー濃度が低い場合には透磁率の増加にともないトナー濃度センサ１００のセンサ出力（出力電圧）が高くなって、現像剤のトナー濃度が高い場合には透磁率の減少にともないトナー濃度センサ１００のセンサ出力（出力電圧）が低くなる。

その後、第１現像ローラ８１に担持された現像剤は、ドクターブレード８５の位置で適量化された後に、感光体ドラム５４との対向位置（第１現像領域である。）に達する。さらに、その対向位置を通過した現像剤は、第１現像ローラ８１から第２現像ローラ８２に移動した後に、感光体ドラム５４との対向位置（第２現像領域である。）に達する。そして、それらの対向位置で、現像剤中のトナーが、感光体ドラム５４表面に形成された静電潜像に付着する。こうして、現像装置８０による現像工程が終了する。
なお、現像工程後の第２現像ローラ８２上の現像剤は、第２現像ローラ８２から離脱した後に、パドルローラ８３によって撹拌ローラ８４の位置まで搬送される。また、ドクターブレード８５の位置で第１現像ローラ８１から離脱した現像剤は、撹拌板８８及び搬送スクリュ８９によって長手方向に撹拌された後に、撹拌ローラ８４の位置まで搬送される。

次に、本実施の形態１において特徴的な、吸気装置７０のポンプ７２について、さらに詳しく説明する。
図３を参照して、本実施の形態１における吸気装置７０には、ポンプ７２として２つのポンプ部（第１ポンプ部１０Ａ、第２ポンプ部１０Ｂ）が設置されている。すなわち、ダイヤフラム１５を有するとともに吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して現像装置８０に接続されたポンプ本体１１が複数設けられている。

第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂは、いずれも、比較的小型のポンプであって、ポンプ本体１１やダイヤフラム１５等で構成されている。ポンプ本体１１には、吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂに接続されるとともに吸気弁１２による開閉がおこなわれる吸気口１１ａと、排気チューブ７３Ａ、７３Ｂに接続されるとともに排気弁１３による開閉がおこなわれる排気口１１ｂと、が設けられている。さらに、ポンプ本体１１の凹部には、ダイヤフラム１５が覆設されている。なお、図示は省略するが、第１ポンプ部１０Ａのポンプ本体１１と第２ポンプ部１０Ｂのポンプ本体１１とは、いずれも、駆動モータ２０とともに側板３１に固設されている。

第１ポンプ部１０Ａのダイヤフラム１５と第２ポンプ部１０Ｂのダイヤフラム１５とは、いずれも、その先端部が１つのクランク軸２１に接続されている。クランク軸２１は、その一端が駆動モータ２０に接続されている。詳しくは、駆動モータ２０のモータ軸に設置された回転板２２における偏心位置に、クランク軸２１の一端が連結されている。また、本実施の形態１では、第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂが、クランク軸２１に対して同方向（図３の左側である。）に並設されている。このような構成により、駆動モータ２０のモータ軸が回転すると、クランク軸２１の偏心回転運動にともない２つのダイヤフラム１５が同じタイミングで膨縮することになる（図３中の両矢印方向の膨縮である。）。

そして、ダイヤフラム１５が膨らんだとき（ポンプ本体１１の内容積が増加したときである。）には、排気弁１３が排気口１１ｂを閉鎖して吸気弁１２が吸気口１１ａを開放した状態になって、現像装置８０内の空気及び浮遊トナーがポンプ本体１１内に向けて吸引される。これに対して、ダイヤフラム１５が縮んだとき（ポンプ本体１１の内容積が減少したときである。）には、排気弁１３が排気口１１ｂを開放して吸気弁１２が吸気口１１ａを閉鎖した状態になって、ポンプ本体１１内に吸引された空気及び浮遊トナーが回収タンク７４内に向けて排出される。そして、このような吸引・排出動作が、クランク軸２１の偏心回転運動にともない繰り返される。

このように、本実施の形態１では、複数のポンプ１０Ａ、１０Ｂが設置されているために、ポンプ本体１１の大型化等をおこなうことなく、ポンプ７２全体のポンプ能力を高めることができる。したがって、ポンプ本体１１を大型化した場合等に生じる、大きな動作音やポンプ本体１１（弁１２、１３）の損傷を防止することができる。
また、本実施の形態１では、単数の駆動モータ２０によって、２つのダイヤフラム１５（第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂ）を稼動している。これにより、駆動モータ２０の制御が比較的簡単で、電力の消費が比較的少なく、ポンプ７２が比較的小型になる。
さらに、本実施の形態１では、１つのクランク軸２１に２つのダイヤフラム１５が並設されているために、駆動モータ２０の駆動伝達の効率が高められる。

ここで、本実施の形態１では、クランク軸２１の他端が軸受３５を介して回転可能に支持されている。詳しくは、軸受３５（装置本体５０の側板３２に設置されている。）に挿設された回転板２３における偏心位置に、クランク軸２１の他端が連結されている。このように、クランク軸２１の両端を回転可能に支持することで、クランク軸２１の長さが長くなった場合であってもその倒れを軽減することができる。

また、本実施の形態１におけるポンプ７２は、２つのポンプ本体１１の吸気口１１ａ及び排気口１１ｂのうち少なくとも一方が同じ方向に向けて開口するように配設されている（本実施の形態１では双方が同方向に開口している。）。これにより、２つの吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂがそれぞれのポンプ本体１１に対して同じ方向に取付られて現像装置８０に向けての吸気チューブの配回しが簡素化されるために、吸気チューブの座屈（折れ曲がり）を防止できるとともに、２つの吸気チューブの長さを統一できる。同様に、２つの排気チューブ７３Ａ、７３Ｂがそれぞれのポンプ本体１１に対して同じ方向に取付られて回収タンク７４に向けての排気チューブの配回しが簡素化されるために、排気チューブの座屈を防止できるとともに、２つの排気チューブの長さを統一できる。

また、本実施の形態１では、図４を参照して、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれの吸気口１１ａが吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して現像装置８０に独立して接続されている。これにより、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂによる吸気が互いに干渉してポンプ７２全体の吸気効率が低下するのを抑止することができる。
具体的に、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれの吸気口１１ａが吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して現像装置８０の長手方向両端部（ダクト７５Ａ、７５Ｂ）にそれぞれ離間して接続されている。詳しくは、一方のポンプ１０Ａの吸気口１１ａは、吸気チューブ７１Ａを介して現像装置８０の一方の端部（図４の右端である。）に接続されている。これに対して、他方のポンプ１０Ｂの吸気口１１ａは、吸気チューブ７１Ｂを介して現像装置８０の他方の端部（図４の左端である。）に接続されている。このような構成により、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂによって、トナー飛散の発生頻度の高い現像装置８０の両端部から効率よく浮遊トナーを吸引することができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、ダイヤフラム１５を有するポンプ本体１１を複数設置しているために、ポンプ本体１１の大型化等をおこなうことなく、ポンプ７２全体のポンプ能力を高めることができる。したがって、画像形成装置５０（現像装置８０）が高速化された場合等であっても、ポンプ７２で大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体１１の損傷がなく、現像装置８０からのトナー飛散を効率的に軽減することができる。

なお、本実施の形態１では、現像装置８０を、装置本体５０に対して独立して着脱されるユニットとした。これに対して、現像装置８０、感光体ドラム５４、帯電部５５、クリーニング部５９を一体化して、プロセスカートリッジを構成することもできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における吸気装置に設置されるポンプ７２を示す概略図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態２は、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂの配列が、前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態２におけるポンプ７２は、２つのダイヤフラム１５が異なるタイミングで膨縮するように構成されている。具体的には、２つのダイヤフラム１５は、単数のクランク軸２１に接続されていて、それぞれの膨縮方向が異なるように配設されている。すなわち、第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂは、クランク軸２１を挟んで対向する位置に設置されている。

このような構成により、駆動モータ２０のモータ軸が回転すると、クランク軸２１の偏心回転運動にともない２つのダイヤフラム１５が異なるタイミングで膨縮することになる。
具体的に、第１ポンプ部１０Ａのダイヤフラム１５が膨らむときには第２ポンプ部１０Ｂのダイヤフラム１５が縮み、第１ポンプ部１０Ａのダイヤフラム１５が縮むときには第２ポンプ部１０Ｂのダイヤフラム１５が膨らむことになる。
このように、本実施の形態２では、２つのダイヤフラム１５が図の左右方向に膨縮するが、そのタイミングが異なる。本願においては、このような場合もダイヤフラム１５の「膨縮方向」が異なるものに含めることとする。

このように２つのダイヤフラム１５が異なるタイミングで膨縮されることで、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂによる吸気が互いに干渉してポンプ７２全体の吸気効率が低下するのを確実に抑止することができる。また、現像装置８０内において吸気されているときと吸気されていないときとの内圧変動が少なくなって、安定的な吸気が可能になる。
さらには、２つのダイヤフラム１５がクランク軸２１を挟んで配設されることで、２つのポンプ本体１１のレイアウトの自由度が高まり、クランク軸２１の長さを比較的短くすることができる。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、ダイヤフラム１５を有するポンプ本体１１を複数設置しているために、ポンプ本体１１の大型化等をおこなうことなく、ポンプ７２全体のポンプ能力を高めることができる。したがって、画像形成装置５０（現像装置８０）が高速化された場合等であっても、ポンプ７２で大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体１１の損傷がなく、現像装置８０からのトナー飛散を効率的に軽減することができる。

実施の形態３．
図６にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図６は、実施の形態３における吸気装置に設置されるポンプ７２を示す概略図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態３は、ジョイント２５を介して分割された複数の分割クランク軸２１ａ、２１ｂに２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂがそれぞれ接続されている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図６に示すように、本実施の形態３におけるポンプ７２のクランク軸は、偏心回転運動の位相が異なるように、ジョイント２５を介して分割された２つの分割クランク軸２１ａ、２１ｂで構成されている。そして、２つのダイヤフラム１５は、２つの分割クランク軸２１ａ、２１ｂの１つにそれぞれ接続されて、それぞれの膨縮方向が同方向になるように配設されている。
詳しくは、第１ポンプ部１０Ａのダイヤフラム１５は第１の分割クランク軸２１ａに接続され、第２ポンプ部１０Ｂのダイヤフラム１５は第２の分割クランク軸２１ｂに接続されている。第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂは、それぞれ、分割クランク軸２１ａ、２１ｂに対して同方向（図６の左側である。）に設置されている。

ここで、第１の分割クランク軸２１ａは、一端が回転板２２を介して駆動モータ２０に接続されていて、他端がジョイント２５における偏心位置に接続されている。これに対して、第２の分割クランク軸２１ｂは、一端がジョイント２５における偏心位置（第１の分割クランク軸２１ａが接続された偏心位置に対して約１８０度ずれている。）に接続されている。なお、ジョイント２５は、軸受３５を介して、装置本体５０の側板３２に対して回転可能に支持されている。

このような構成により、２つのダイヤフラム１５は異なるタイミングで膨縮されることになる。これにより、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂによる吸気が互いに干渉してポンプ７２全体の吸気効率が低下するのを確実に抑止することができる。また、現像装置８０内において吸気されているときと吸気されていないときとの内圧変動が少なくなって、安定的な吸気が可能になる。
本実施の形態３のような構成は、２つのポンプ本体１１の吸気口１１ａ及び排気口１１ｂを同じ方向に向けて開口させつつ、２つのダイヤフラム１５を異なるタイミングで膨縮させるときに、特に有効である。

以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、ダイヤフラム１５を有するポンプ本体１１を複数設置しているために、ポンプ本体１１の大型化等をおこなうことなく、ポンプ７２全体のポンプ能力を高めることができる。したがって、画像形成装置５０（現像装置８０）が高速化された場合等であっても、ポンプ７２で大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体１１の損傷がなく、現像装置８０からのトナー飛散を効率的に軽減することができる。

実施の形態４．
図７にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図７は、実施の形態４における吸気装置に設置されるポンプ７２を示す概略図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態４は、複数の駆動モータ２０Ａ、２０Ｂが用いられている点が、単数の駆動モータ２０が用いられている前記各実施の形態のものとは相違する。

本実施の形態４におけるポンプ７２も、前記各実施の形態のものと同様に、２つのポンプ部１０Ａ、１０Ｂが設置されている。
ところが、本実施の形態４におけるポンプ７２は、前記各実施の形態のものとは異なり、２つのポンプ部１０Ａ、１０Ｂにそれぞれ１つずつ駆動モータ２０Ａ、２０Ｂが設置されている。詳しくは、第１ポンプ部１０Ａのダイヤフラム１５にはクランク軸２１Ａ及び回転板２２Ａを介して第１の駆動モータ２０Ａが接続され、第２ポンプ部１０Ｂのダイヤフラム１５にはクランク軸２１Ｂ及び回転板２２Ｂを介して第２の駆動モータ２０Ｂが接続されている。このような構成により、２つのポンプ部１０Ａ、１０Ｂに対する駆動伝達機構を簡素化することができる。また、２つのうち一方のポンプ部が故障した場合であっても、現像装置８０の内圧が急激に上昇するのを防止することができる。

また、本実施の形態４では、２つのダイヤフラム１５が異なるタイミングで膨縮するように、２つの駆動モータ２０Ａ、２０Ｂを制御することができる。これにより、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂによる吸気が互いに干渉してポンプ７２全体の吸気効率が低下するのを確実に抑止することができる。また、現像装置８０内において吸気されているときと吸気されていないときとの内圧変動が少なくなって、安定的な吸気が可能になる。

さらに、本実施の形態４では、現像装置８０における内圧上昇やトナー飛散量が大きくなるタイミングに合わせて、ポンプ７２による吸引力をアップさせることができる。
具体的に、現像装置８０に収容された現像剤の劣化度が所定値に達していないときには第１ポンプ部１０Ａのみ稼動させて、現像剤の劣化度が所定値に達しているときには第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂの双方を稼動させることができる。すなわち、現像剤（キャリア）の劣化にともないキャリアに対するトナーの吸着力が低下してトナー飛散が多くなるときに、ポンプ７２の吸引力を増加することで、トナー飛散の発生を安定的に低減することができる。なお、現像剤の劣化度は、新品の現像剤が使用開始されてからの現像装置８０の累積稼働時間等を検出することによって間接的に検知することができる。

また、現像装置８０が連続的に稼動される時間が所定値未満であるときには第１ポンプ部１０Ａのみ稼動させて、現像装置８０が連続的に稼動される時間が所定値以上であるときには第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂの双方を稼動させることができる。すなわち、リピート・プリント時のように現像装置８０が連続的に稼動して現像装置８０の内圧上昇が大きくなるときに、ポンプ７２の吸引力を増加することで、内圧上昇にともなうトナー飛散の発生を安定的に低減することができる。

また、現像ローラ８１、８２の回転数（駆動速度）が所定値未満であるときには第１ポンプ部１０Ａのみ稼動させて、現像ローラ８１、８２の回転数（駆動速度）が所定値以上であるときには第１ポンプ部１０Ａ及び第２ポンプ部１０Ｂの双方を稼動させることができる。すなわち、厚紙モード（紙厚の厚い記録媒体Ｐを通紙するモードである。）をおこなうとき等であって、作像線速（感光体ドラム５４の回転数や記録媒体Ｐの搬送速度等である。）が通常時よりも低く可変制御されるときには、現像装置８０における現像ローラ８１、８２等の回転部材の回転数も低くなって現像装置８０の内圧上昇が小さくなる。このようなときに、ポンプ７２の吸引力を低下させることで、ポンプ７２の消費電力を抑えつつ、内圧上昇にともなうトナー飛散の発生を抑止することができる。

このような制御をおこなうときには、ポンプ７２において２つのポンプ部の使用頻度に差異が生じてしまう。具体的に、上述の例では、第１ポンプ部１０Ａの使用頻度が第２ポンプ部１０Ｂの使用頻度に比べて多くなってしまう。このようなときには、それぞれの駆動モータ２０Ａ、２０Ｂの累積駆動時間を検知する検知手段を設けて、その検知手段の検知結果に基いて使用頻度が高くなる駆動モータが適宜に切替えられるように制御することが好ましい。具体的には、第１の駆動モータ２０Ａの累積駆動時間が所定値に達したときに、第２の駆動モータ２０Ｂの使用頻度が高くなるように切替制御することになる。これにより、双方の駆動モータ２０Ａ、２０Ｂ（ポンプ部１０Ａ、１０Ｂ）のうち、一方のみが極端に早く寿命に達するのを抑止することができる。

また、上述した駆動モータ２０Ａ、２０Ｂの累積駆動時間を検知する検知手段の検知結果に基いて、駆動モータ２０Ａ、２０Ｂ（又は、ポンプ部１０Ａ、１０Ｂ）の交換時期を告知する告知手段を設けることができる。例えば、駆動モータ２０Ａ、２０Ｂの累積駆動時間が所定値に達したときに、駆動モータ２０Ａ、２０Ｂ（又は、ポンプ部１０Ａ、１０Ｂ）の交換時期を装置本体５０の表示部（不図示である。）に表示する。これにより、ユーザーやサービスマンは、いち早く装置のメンテナンスをおこなうことができる。

また、本実施の形態４において、２つの駆動モータ２０Ａ、２０Ｂの回転数（クランク軸２１Ａ、２１Ｂを駆動する回転数である。）がそれぞれ異なるように設定することができる。これにより、２つのダイヤフラム１５は同じタイミングで膨縮される頻度が少なくなる。これにより、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂによる吸気が互いに干渉してポンプ７２全体の吸気効率が低下するのを低減することができる。また、現像装置８０内における内圧変動が少なくなって、安定的な吸気が可能になる。

以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、ダイヤフラム１５を有するポンプ本体１１を複数設置しているために、ポンプ本体１１の大型化等をおこなうことなく、ポンプ７２全体のポンプ能力を高めることができる。したがって、画像形成装置５０（現像装置８０）が高速化された場合等であっても、ポンプ７２で大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体１１の損傷がなく、現像装置８０からのトナー飛散を効率的に軽減することができる。

実施の形態５．
図８〜図１０にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図８は、実施の形態５における吸気装置と現像装置との接続状態を長手方向にみた概略図であって、前記実施の形態１における図４に相当する図である。また、図９及び図１０は、吸気装置と現像装置との別の接続状態を長手方向にみた概略図である。

図８を参照して、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれの吸気口１１ａが吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して現像装置８０の長手方向中央部に近接して接続されている。詳しくは、一方のポンプ１０Ａの吸気口１１ａは、吸気チューブ７１Ａを介して現像装置８０の中央部（図８の中央右側である。）に接続されている。同様に、他方のポンプ１０Ｂの吸気口１１ａも、吸気チューブ７１Ｂを介して現像装置８０の中央部（図８の中央左側である。）に接続されている。なお、図示は省略するが、２つのダクト７５Ａ、７５Ｂは、現像装置８０の長手方向両端部に連通するダクト主部に接続されている。このような構成により、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂのポンプ能力に差異が生じてしまった場合であっても、現像装置８０の両端部のいずれか一方における吸引力が低下してしまう不具合が抑止される。

また、図９に示すように、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂの吸気口１１ａを吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して中継部３０に独立して接続して、中継部３０を単数の吸気チューブ７１を介して現像装置８０に接続することもできる。なお、図示は省略するが、ダクト７５は、現像装置８０の長手方向両端部に連通するダクト主部に接続されている。このような構成により、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂのポンプ能力に差異が生じてしまった場合であっても、現像装置８０の両端部のいずれか一方における吸引力が低下してしまう不具合が抑止される。

さらに、図１０に示すように、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂの吸気口１１ａを吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して中継部３０に独立して接続して、中継部３０を２つの吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して現像装置８０の両端部に分離して接続することもできる。このような構成により、現像装置８０に接続された２つの吸気チューブ７１Ａ、７１Ｂを介して、トナー飛散の発生頻度の高い現像装置８０の両端部から効率よく浮遊トナーを吸引することができる。さらには、中継部３０を設けることで、２つのポンプ１０Ａ、１０Ｂのポンプ能力に差異が生じてしまった場合であっても、現像装置８０の両端部のいずれか一方における吸引力が低下してしまう不具合が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、ダイヤフラム１５を有するポンプ本体１１を複数設置しているために、ポンプ本体１１の大型化等をおこなうことなく、ポンプ７２全体のポンプ能力を高めることができる。したがって、画像形成装置５０（現像装置８０）が高速化された場合等であっても、ポンプ７２で大きな動作音が生じることがなく、ポンプ本体１１の損傷がなく、現像装置８０からのトナー飛散を効率的に軽減することができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 現像装置とその近傍を示す断面図である。 吸気装置に設置されるポンプを示す概略図である。 吸気装置と現像装置との接続状態を長手方向にみた概略図である。 この発明の実施の形態２における吸気装置に設置されるポンプを示す概略図である。 この発明の実施の形態３における吸気装置に設置されるポンプを示す概略図である。 この発明の実施の形態４における吸気装置に設置されるポンプを示す概略図である。 この発明の実施の形態５における吸気装置と現像装置との接続状態を長手方向にみた概略図である。 別の吸気装置と現像装置との接続状態を長手方向にみた概略図である。 さらに別の吸気装置と現像装置との接続状態を長手方向にみた概略図である。

符号の説明

１０Ａ 第１ポンプ部、 １０Ｂ 第２ポンプ部、
１１ ポンプ本体、
１１ａ 吸気口、 １１ｂ 排気口、
１２ 吸気弁、 １３ 排気弁、
１５ ダイヤフラム、
２０、２０Ａ、２０Ｂ 駆動モータ、
２１、２１Ａ、２１Ｂ クランク軸、
２１ａ、２１ｂ 分割クランク軸、
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２３ 回転板、
２５ ジョイント、
３０ 中継部、 ３１、３２ 側板、 ３５ 軸受、
５０ 画像形成装置本体（装置本体）、 ５４ 感光体ドラム（像担持体）、
７０ 吸気装置、
７１、７１Ａ、７１Ｂ 吸気チューブ（チューブ）、
７２ ポンプ（ダイヤフラム式エアーポンプ）、
７３、７３Ａ、７３Ｂ 排気チューブ、
７４ 回収タンク、 ７４ａ フィルタ、
７５、７５Ａ、７５Ｂ ダクト、
８０ 現像装置（現像部）。

Claims (14)

1. 現像剤を収容する現像部内を吸気する吸気装置であって、
   ダイヤフラムを有するとともにチューブを介して前記現像部に接続された複数のポンプ本体と、
   前記複数のポンプ本体の前記ダイヤフラムに接続されたクランク軸を回転駆動して前記複数のダイヤフラムを膨縮する単数の駆動モータと、
   を備え、
   前記クランク軸は、偏心回転運動の位相が異なるようにジョイントを介して分割された複数の分割クランク軸を備え、
   前記複数のダイヤフラムは、前記複数の分割クランク軸の１つにそれぞれ接続されるとともに、それぞれの膨縮方向が同方向になるように配設されて、それぞれ異なるタイミングで膨縮することを特徴とする吸気装置。
2. 現像剤を収容する現像部内を吸気する吸気装置であって、
   ダイヤフラムを有するとともにチューブを介して前記現像部に接続された複数のポンプ本体と、
   前記複数のポンプ本体の前記ダイヤフラムに接続されたクランク軸をそれぞれ回転駆動して前記複数のダイヤフラムをそれぞれ膨縮する複数の駆動モータと、
   を備え、
   前記現像部は、前記現像剤を担持して像担持体に対向するとともに駆動速度が可変される現像剤担持体を備え、
   前記現像剤担持体の駆動速度が所定値以上であるときには、前記現像剤担持体の駆動速度が所定値未満であるときに比べて、前記複数の駆動モータのうち稼動する駆動モータの数が多くなるように制御されることを特徴とする吸気装置。
3. 前記複数の駆動モータのそれぞれの累積駆動時間を検知する検知手段を備え、
   前記検知手段の検知結果に基いて前記複数の駆動モータのうち使用頻度が高くなる駆動モータが切替えられることを特徴とする請求項２に記載の吸気装置。
4. 前記複数の駆動モータのそれぞれの累積駆動時間を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基いて前記駆動モータの交換時期を告知する告知手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の吸気装置。
5. 前記複数の駆動モータは、前記クランク軸を駆動する回転数がそれぞれ異なることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の吸気装置。
6. 前記複数の駆動モータは、それぞれの前記ダイヤフラムが異なるタイミングで膨縮するように制御されることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の吸気装置。
7. 前記クランク軸は、一端が前記駆動モータに接続され、他端が軸受を介して回転可能に支持されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の吸気装置。
8. 前記複数のポンプ本体は、吸気口及び排気口のうち少なくとも一方が同じ方向に向けて開口するように配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の吸気装置。
9. 前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して前記現像部に独立して接続されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の吸気装置。
10. 前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して前記現像部の長手方向両端部にそれぞれ離間して接続されたことを特徴とする請求項９に記載の吸気装置。
11. 前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して前記現像部の長手方向中央部にそれぞれ近接して接続されたことを特徴とする請求項９に記載の吸気装置。
12. 前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して中継部に独立して接続され、
    前記中継部は、単数のチューブを介して前記現像部に接続されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の吸気装置。
13. 前記複数のポンプ本体は、それぞれの吸気口がチューブを介して中継部に独立して接続され、
    前記中継部は、複数のチューブを介して前記現像部に分離して接続されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の吸気装置。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の吸気装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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