(57)【特許請求の範囲】
【請求項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現像剤を供給して顕像化した上でこの顕像を転写紙上に転写後定着することにより画像を形成する画像形成装置であって、上記画像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して現像する現像手段と、上記現像手段と別体に設けられた現像剤貯留手段と、上記現像剤貯留手段に供給された現像剤を回転することにより軸方向に移動させるローターと該ローターを包み込むように配置された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手段と、上記現像剤貯留手段内の現像剤をスクリューポンプ手段に供給するスクリューを備えた現像剤供給手段と、上記スクリューポンプ手段により移動する現像剤を流動化させるための空気を供給するために回転駆動されるファンを備えた空気供給手段と、上記空気供給手段が吸引する空気を除湿する除湿手段と、対向配置された２つの出力軸に夫々上記スクリューと上記ファンを固定して上記スクリューと上記ファンを同時駆動する一つのモータと、を備えたものにおいて、
上記モータの一方の出力軸に固定されたファンの軸方向外側には上記除湿手段と、空気取り入れ口が順次配置され、
上記モータの他方の出力軸に一端を固定された上記スクリューの他端には上記ローターが一直線状に固定され、
上記空気供給手段は、上記ファンの回転駆動によって上記空気取り入れ口から除湿手段を介して吸引された空気を上記ステータ内通路の上流側と下流側に夫々供給するための空気供給管を備え、
上記除湿手段と、上記ファンと、上記モータと、上記スクリューと、上記ロータ及びステータは、順次直線状に一列に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、上記除湿手段として、固形乾燥剤を使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、上記固形乾燥剤として、シリカゲルを使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記除湿手段は、上記空気供給手段に対して、着脱手段により着脱可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、画像担持体上に形成した静電潜像に乾式１成分又は乾式２成分の現像剤を供給して現像する現像手段に対して、スクリューポンプによって現像剤を移送するようにしたタイプ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として、画像担持体上に形成した静電潜像を現像する現像手段から離れた任意の位置にトナー貯留手段、トナー供給手段、トナー移送手段等をそれぞれ配置すると共に、回転することにより現像剤を軸方向に移動させるローターと、このローターを包み込むように配置された通路と、この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、このスクリューポンプにより移動する現像剤を流動化させるための空気を供給するための空気供給手段とを備えて、トナー貯留手段から現像手段にトナーと空気の混合気を移送して画像を形成するようにしたものは公知である（特開平７ー２１９３２９号の公報を参照）。
然し、上記従来の画像形成装置においては、画像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤が、スクリューポンプにより移動する現像剤を流動化させるために空気供給手段からスクリューポンプに供給される空気の湿度や混入する粉塵の影響を受けて、現像剤の電荷が変化し、得られる画像に濃度ムラ等が発生して画像品質が低下す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においては、画像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤が、スクリューポンプにより移動する現像剤を流動化させるために空気供給手段からスクリューポンプに供給される空気の湿度や混入する粉塵の影響を受けて、現像剤の電荷が変化して濃度ムラ等が発生して画像品質が低下すると言う問題が生じていた。
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、スクリューポンプ手段により現像手段に向けて現像剤を移送する際に現像剤を流動化させるために空気供給手段から空気を供給する場合に、空気の除湿と粉塵の混入防止を実現することにより、現像剤の電荷を安定させて濃度低下等の発生を防止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を目的とする。
【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現像剤を供給して顕像化した上でこの顕像を転写紙上に転写後定着することにより画像を形成する画像形成装置であって、上記画像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して現像する現像手段と、上記現像手段と別体に設けられた現像剤貯留手段と、上記現像剤貯留手段に供給された現像剤を回転することにより軸方向に移動させるローターと該ローターを包み込むように配置された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手段と、上記現像剤貯留手段内の現像剤をスクリューポンプ手段に供給するスクリューを備えた現像剤供給手段と、上記スクリューポンプ手段により移動する現像剤を流動化させるための空気を供給するために回転駆動されるファンを備えた空気供給手段と、上記空気供給手段が吸引する空気を除湿する除湿手段と、対向配置された２つの出力軸に夫々上記スクリューと上記ファンを固定して上記スクリューと上記ファンを同時駆動する一つのモータと、を備えたものにおいて、上記モータの一方の出力軸に固定されたファンの軸方向外側には上記除湿手段と、空気取り入れ口が順次配置され、上記モータの他方の出力軸に一端を固定された上記スクリューの他端には上記ローターが一直線状に固定され、上記空気供給手段は、上記ファンの回転駆動によって上記空気取り入れ口から除湿手段を介して吸引された空気を上記ステータ内通路の上流側と下流側に夫々供給するための空気供給管を備え、上記除湿手段と、上記ファンと、上記モータと、上記スクリューと、上記ロータ及びステータは、順次直線状に一列に配置されていることを特徴とする。
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、上記除湿手段として、固形乾燥剤を使用することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、上記固形乾燥剤として、シリカゲルを使用することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記除湿手段は、上記空気供給手段に対して、着脱手段により着脱可能に構成されてい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、現像手段とは別体に設けられて現像手段に対して現像剤を供給する現像剤貯留手段に供給された現像剤を、スクリューポンプ手段により現像手段へ移動する際に、現像剤を流動化させるために空気供給手段から空気を供給すると共に、除湿手段により空気中から除湿すると共に、粉塵の混入を阻止してから移送するようにしたので、画像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤は、スクリューポンプ手段により移動する過程で加えられる空気により十分に流動化されると共に、除湿され、更に粉塵の混入も阻止されるので、現像剤の電荷を安定させて濃度低下等の発生を防止し、高品質の画像形成を可能にすることができる。
請求項２及び３においては、上記除湿手段として固形乾燥剤（例えばシリカゲル）を使用するようにしたので、画像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤は、スクリューポンプ手段により移動する過程で加えられる空気により十分に流動化されると共に、固形乾燥剤により除湿され、更に粉塵の混入も阻止されるので、現像剤の電荷を安定させて濃度低下等の発生を防止し、高品質の画像形成を可能にすることができる。
請求項４においては、上記除湿手段を空気供給手段に対して、着脱手段によって着脱可能にしたので、上記各発明の効果に加えて、除湿手段を必要に応じて容易な手順によって新品と交換できることとなり、除湿効果を常に維持することが可能になる。
【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の概略的な全体構成図、図２は現像手段の外観斜視図、図３は現像剤貯留供給手段の詳細構成説明図である。図において、ドラム形状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矢印Ａ方向の時計回り方向に回転駆動される。上記画像担持体１上には、電子写真作像工程により、帯電器７により均一に帯電した後に、露光手段８による露光が行われて静電潜像が形成されて担持される。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、現像手段２から供与される乾式１成分又は乾式２成分の現像剤により、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。尚、上記画像担持体１のドラム形状感光体は、無端ベルト形状感光体でもよい。現像手段２は、画像担持体１上に形成されて担持された静電潜像に現像剤を供与する現像ローラ２ａ、現像剤を攪拌して搬送するパドラ２ｂ、パドラ２ｃ、現像ローラ２ａ周面上の現像剤層の高さを規制するブレード２ｄ、及び、これらを収容保持するケース２ｅとからなり、現像剤補給ユニット２ｆによって上記容器２ｅ内に現像剤を補給するようになっている。
【０００７】
現像剤貯留供給手段０は、現像剤貯留手段３、スクリューポンプ手段４、空気供給手段５、除湿手段６、及び現像剤供給手段９を有する。現像剤貯留供給手段０は、現像手段２とは別体構造であり、現像剤貯留手段３は現像剤供給手段９の内部へ現像剤を適宜補給するように現像剤供給手段９に対して連結して配置されている。スクリューポンプ手段４は、図３に示す様に、現像剤貯留手段３に補給され、現像剤供給手段９から供給される現像剤を回転することにより軸方向に移動させるローター４ａと、ローター４ａを包み込むように配置された通路（ステータ内通路）４ｂと、ローター４ａと接触係合する固定されたステイター４ｃとを有する。空気供給手段５は、スクリューポンプ手段４により移動する現像剤を流動化させるための空気を、スクリューポンプ手段４により移動する現像剤の移送経路に供給する手段であり、該移送経路に供給される現像剤は事前に除湿手段６によって除湿を受けると共に粉塵の混入を阻止されている。上記除湿手段６は、固形乾燥剤６ａとしてのシリカゲル６ｂを使用しており、空気に混入する粉塵を阻止するフィルタとしても機能するようになっている。給紙部１０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、上記露光手段８は、アナログ光学系の画像形成装置にあっては光源、ミラー等を備えた光学系、レーザプリンタ、デジタル画像形成装置にあって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画像担持体１上に光書込みを行なう方式のレーザ光学系に接続される。
【０００８】
画像形成動作が開始されると、画像担持体１が帯電器７により帯電され、露光手段８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手段２から供給される乾式１成分現像剤、又は、乾式２成分の現像剤によって現像され、画像担持体光体１上にトナー像が形成される。
給紙部１０から転写紙（Ｐ）が給紙され、レジストローラー１１を介して画像担持体１と転写器１２とのニップ部の転写位置に給紙された転写紙（Ｐ）に画像担持体１上のトナー像が転写される。
そしてトナー像が転写された転写紙（Ｐ）は、上記転写器１２から定着ユニット１３に搬送され、上記定着ユニット１３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１４を介して排紙されて排紙トレイ上に収納される。
一方、トナー像転写後の画像担持体１上は、クリーニング手段１５により清掃され、残留トナーが除去、回収され次の作像工程に備えられる。
【０００９】
図３において、現像剤貯留手段３は、上部に補給側開口３ａを、下部に排出側開口３ｂを有する略漏斗状に形成された貯留手段本体３ｃと、上記開口３ａを塞ぐように設けられた開閉自在の蓋３ｄから構成されている。上記開口３ａから上記貯留手段本体３ｃの内部へ現像剤が適宜供給される。現像剤貯留手段３の開口３ｂと連通したトナー供給手段（現像剤供給手段）９は、供給手段本体９ａ、モータ９ｂ、スクリュー９ｃ等からなり、供給手段本体９ａは、下部が筒状、上部が漏斗状に形成されており、右上において開口３ｂと接続するように、貯留手段本体３ｃと連結されている。貯留手段本体３ｃに開口３ａから供給された現像剤は、開口３ｂより供給手段本体９ａの内部へと自重により流下する。貯留手段本体３ｃの左上方には、上記モーター９ｂを支持するモーター取付部材９ｄが取り付けられている。上記モーター９ｂの出力軸には、スリーブ９ｅを介してスクリュー９ｃが取り付けられている。スクリュー９ｃは、供給手段本体９ａを上部から下部へと貫き、その下端は供給手段本体９ａの下端部と略同じ位置まで延出している。供給手段本体９ａ内の現像剤は、スクリュー９ｃにより攪拌されながら下方へと搬送される。
【００１０】
スクリューポンプ手段４は、現像剤供給手段９の下端に連通接続されている。ローター４ａは、スクリュー９ｃを介して上記モーター９ｂに連結されているため、スクリュー９ｃの回転によって一体回転する。ローター４ａの周りには、ゴム材料等の弾性体で形成されたステイター４ｃが、ローター４ａを包み込むように設けられており、ステイター４ｃには、ローター４ａが回転しながら現像剤を送る通路４ｂが形成されている。ステイター４ｃは、上ホルダー４ｄと下ホルダー４ｅとによって固定的に保持されている。
上ホルダー４ｄは、筒状に形成され、現像剤供給手段９と連結しており、その側部には現像剤供給手段９との接続部と外部とを連結する空気供給口４ｆが形成されている。
下ホルダー４ｅは、段付きの筒状に形成され、上部空所内にはステイター４ｃが隙間を持ってはめ込まれており、下部にはローター４ａが搬送してきた現像剤を吐出する現像剤通路４ｇが形成されている。
下ホルダー４ｅの側部には、外部と現像剤通路４ｇとを連通する空気供給口４ｈが形成されている。
【００１１】
上記モータ９ｂの上方に配置された上記空気供給手段５のファン５ａは、モータ９ｂにより駆動され（ファン５ａは、スクリュー９ｃを固定した下側の出力軸と対向配置された上側の出力軸に固定される）、上部に設けられた空気取り入れ口５ｂより外気を吸入し、側部に設けられた空気吐出口５ｃ、空気吐出口５ｄは、一点鎖線で示した２本の管（空気供給管）を通じて上記空気供給口４ｆと上記空気供給口４ｈにそれぞれ連通されており、上記ファン５ａの回転によって、スクリューポンプ手段４のホルダー４ｄ内には空気供給口４ｆより、又、スクリューポンプ手段４の現像剤通路４ｇより出る現像剤には上記空気供給口４ｈより、それぞれ０．５〜２リットル／分程度の空気が送り込まれる。上記空気供給手段５の上方に配置された除湿手段６は、上部に設けられた空気取り入れ口６ｅより吸入した外気を、本体容器６ｆ内に設けた板状フィルタあるいは粒状で充填された固形乾燥剤６ａ（例えば、安全性が高く装置や取り扱いが簡単なシリカゲル６ｂ）を通過させることにより、除湿や混入する粉塵を阻止して、空気吐出口６ｇから空気供給手段５の空気取り入れ口５ｂに吐出させる。
【００１２】
尚、上記除湿手段６としては、低湿若しくは高温乾燥機、又は、固形乾燥剤６ａの塩化カルシュームを使用しても良い。
然し、乾燥機は装置が複雑で大型になりコスト高にもなり、塩化カルシュームは吸湿すると溶解するので、その取扱方法やリサイクル性が上記シリカゲル６ｂに比較して良くはない。
上記除湿手段６により除湿や粉塵等の混入が阻止された空気により、現像剤は電荷を安定させて流動化が促進され、現像手段２の現像剤補給ユニット２ｆに送られる。
上記空気供給手段５で供給される空気量は微量であり、この空気は、現像剤の移送に寄与した後、現像手段２のエアーフイルター２ｇを介して外部へ排出されるようになっている（図１と図２を参照）。
【００１３】
図４の現像剤貯留供給手段の断面図において、本発明の他の形態例を説明する。上記形態例と同様の部位には同じ符号を付して説明するが、個々の詳細な説明は重複するので以下省略する。
この形態例の現像剤貯留供給手段１００が上記形態例と相違する点は、現像剤貯留手段３の貯留手段本体３ｃに代えてより大きく形成した現像剤貯留手段１０３の貯留手段本体１０３ｃを、供給手段本体９ａに代えて供給手段本体１０９ａを、上記空気供給手段５に代えて空気供給手段１０５を、上記除湿手段６に代えて除湿手段１０６を設け、スクリューポンプ手段１０４と現像剤供給手段１０９とを横置き（貯留手段本体１０３ｃを流下する現像剤の流下方向に対して、直交する横方向に現像剤が流れる様な横置き）にした点が相違する。
【００１４】
貯留手段本体１０３ｃは、漏斗状に形成されており、上部に開口１０３ａ、下部に開口１０３ｂをそれぞれ有している。貯留手段本体１０３ｃの上部には、開口１０３ａを塞ぐように、開閉自在の蓋１０３ｄが設けられている。
貯留手段本体１０３ｃの下方には、開口１０３ｂと接続して筒状に形成された供給手段本体１０９ａが配置されている。
上記空気供給手段１０５の左方に配置された上記除湿手段１０６は、上部に設けられた空気取り入れ口１０６ｅより吸入した外気を、本体容器１０６ｆに充填された除湿剤１０６ａ（安全性が高く装置が簡単なシリカゲル１０６ｂ）を通過することにより除湿や混入する粉塵を阻止して、空気吐出口１０６ｇから空気供給手段１０５の空気取り入れ口１０５ｂに吐出されるようになっている。
【００１５】
図５は空気供給手段の詳細構成例を示す断面図であり、上記除湿手段１０６は、スナップフィット方式の、例えば、パッチンや係止爪等の着脱手段１０６ｃによって、上記空気供給手段１０５に着脱して交換可能に保持できるようになっている。
上記固形乾燥剤１０６ａは、粒形状にして、通気性と柔軟性を有する容器１０６ｄの袋等に入れられており、この容器１０６ｄを本体容器１０６ｆ内に上方から落とすだけで、その形状が上記本体容器１０６ｆ内の形状に整合するように変形して充填され、より簡単に交換可能になる。
【００１６】
【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、現像手段とは別体に設けられて現像手段に対して現像剤を供給する現像剤貯留手段内の現像剤を、スクリューポンプ手段（ロータとステイターとから成る）により現像手段へ移動する際に、現像剤を流動化させるために空気供給手段から空気を供給すると共に、除湿手段により空気中から除湿すると共に、粉塵の混入を阻止してから移送するようにしたので、画像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤は、スクリューポンプ手段により移動する過程で加えられる空気により十分に流動化されると共に、除湿され、更に粉塵の混入も阻止されるので、現像剤の電荷を安定させて濃度低下等の発生を防止し、高品質の画像形成を可能にすることができる。
請求項２及び３においては、上記除湿手段として固形乾燥剤（例えばシリカゲル）を使用するようにしたので、画像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤は、スクリューポンプ手段により移動する過程で加えられる空気により十分に流動化されると共に、固形乾燥剤により除湿され、更に粉塵の混入も阻止されるので、現像剤の電荷を安定させて濃度低下等の発生を防止し、高品質の画像形成を可能にすることができる。
請求項４においては、上記除湿手段を空気供給手段に対して、着脱手段によって着脱可能にしたので、上記各発明の効果に加えて、除湿手段を必要に応じて容易な手順によって新品と交換できることとなり、除湿効果を常に維持することが可能になる。
【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を説明する斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の要部を説明する説明図である。
【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他の要部を説明する拡大図である。
【符号の説明】
０  現像剤貯留供給手段、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  ケース、２ｆ  現像剤補給ユニット、２ｇ  エアフィルター、３  現像剤貯留手段、３ａ  開口、３ｂ
開口、３ｃ  貯留手段本体、３ｄ  蓋，４  スクリューポンプ手段、４ａ  ロータ、４ｂ  通路、４ｃ  ステイター、４ｄ  上ホルダー、４ｅ  下ホルダー、４ｆ  空気供給口、４ｇ  現像剤通路、４ｈ  空気供給口、５  空気供給手段、５ａ  フアン、５ｂ  空気取り入れ口、５ｃ  空気吐出口、５ｄ  空気吐出口、６除湿手段、６ａ  固形乾燥剤、６ｂ  シリカゲル、６ｃ  着脱手段、６ｅ  空気取り入れ口、６ｆ  本体容器、６ｇ  空気吐出口、７  転写器、８  露光手段、９  トナー供給手段、９ａ  供給手段本体、９ｂ  モーター、９ｃ  スクリュー、９ｄ  モーター取付部材、９ｅ  スリーブ、１０  給紙部、１１  レジストローラ、１２  転写器、１３  定着ユニット、１４  排紙ローラ、１５  クリーニング手段、１０３  現像剤貯留手段、１０３ａ  開口、１０３ｂ  開口、１０３ｃ  貯留手段本体、１０３ｄ  蓋、１０４  スクリューポンプ手段、１０４ｆ空気供給口、１０４ｇ  現像剤通路、１０４ｈ  空気供給口、１０５  空気供給手段、１０５ｃ，１０５ｄ  空気吐出口、１０６  除湿手段、１０６ａ  固形乾燥剤、１０６ｂ  シリカゲル、１０６ｃ  着脱手段、１０６ｄ  容器、１０６ｅ  空気取り入れ口、１０６ｆ  本体容器、１０６ｇ  空気吐出口、１０９  現像剤供給手段、１０９ａ  供給手段本体、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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