(57)【要約】【課題】トナー搬送時の飛散、帯電、粗粒化を防止し、トナーを高精度に定量補給することにより、画像不良を防止し、更には、設計の自由度を阻害することなく低コスト、省スペースを図ることができるトナー搬送装置を提供すること。【解決手段】少なくとも２つの軸の外周に張架される搬送ベルトと、トナー供給部及びトナー排出部を有し且つ前記搬送ベルト周上に固定して配置される複数のトナー搬送箱と、を含んでトナー搬送装置を構成する。ここで、前記トナー搬送箱の底部にマグネットを有する。又、マグネットをＯＮ／ＯＦＦする手段を有する。更に、前記トナー搬送箱の下部近傍にトナー排出機構を有する。又、前記トナー搬送箱全体が弾性体から成ることを特徴とする。前記トナー搬送箱の開口面積が該トナー搬送箱底面積よりも小さい。【選択図】図３
2006194939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの軸の外周に張架される搬送ベルトと、トナー供給部及びトナー排出部を有し且つ前記搬送ベルト周上に固定して配置される複数のトナー搬送箱と、を有することを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記トナー搬送箱の底部にマグネットを有することを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記マグネットをＯＮ／ＯＦＦする手段を有することを特徴とする請求項２記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記トナー搬送箱の下部近傍にトナー排出機構を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
前記トナー搬送箱全体が弾性体から成ることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項６】
前記トナー搬送箱の開口面積が該トナー搬送箱底面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項７】
前記搬送ベルトの内輪にマグネットを配置することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項８】
前記２つの軸の１つの軸がマグネットローラであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のトナー搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真画像形成装置に設けられるトナー搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像工程にトナーを搬送する画像形成装置におけるトナー搬送方法としては、スクリューによる搬送（例えば、特許文献１参照）や、エアーによる搬送（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−０６９９２１号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スクリューによる搬送では（図７）、搬送路１００１とスクリュー１００２の間に隙間Ｓがあり、搬送路１００１とスクリュー１００２の間の隙間Ｓは、搬送路１００１やスクリュー１００２の偏芯や撓み等により変動することがある。この隙間の変動のために、隙間にあるトナーが摺擦されたり、圧力を受けたりする。摺擦されたトナーは帯電して、画像形成部での現像・転写工程で画像の不具合を発生させる。
【０００５】
又、圧力を受けたトナーは、トナー同士がくっついて粒径が大きくなり（粗粒化）、画像形成部での現像工程で、現像スリーブと現像ブレードの間に粗粒が詰まり、画像に白い筋が発生し画像不良を引き起こすことがあった。特に、トナー搬送路が長い場合に、搬送路やスクリューが長くなり、偏芯や撓み等が大きくなり、搬送路とスクリューとの隙間の変動が大きくなり、トナーへのダメージが大きくなっていた。このため、トナー搬送路を短くすることが必要とされ、設計の自由度を著しく低下させていた。
【０００６】
又、近年、ダウンタイム短縮を目的として、複数のトナーボトルをレイアウトするものが提案されており、この場合も搬送路が長くなり、前記の問題が顕在化してきている。
【０００７】
これを改善するために、エアーによるトナー搬送が提案されている。エアーによるトナー搬送では、搬送中のトナーへのダメージは最低限に抑えられ、且つ、トナー搬送路を短くする必要がなく、設計の自由度は高かった。
【０００８】
しかしながら、搬送路の密閉や大掛かりなエアー発生装置等、構成が複雑なためコストが高く、エアーにて直接トナーを搬送するため、トナー飛散が大きな問題となっている。更には、現像工程にトナーを定量に供給することが非常に困難であった。
【０００９】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、トナー搬送時の飛散、帯電、粗粒化を防止し、トナーを高精度に定量補給することにより、画像不良を防止し、更には、設計の自由度を阻害することなく低コスト、省スペースを図ることができるトナー搬送装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも２つの軸の外周に張架される搬送ベルトと、トナー供給部及びトナー排出部を有し且つ前記搬送ベルト周上に固定して配置される複数のトナー搬送箱と、を含んでトナー搬送装置を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナーをトナー搬送箱に内包して、現像器まで搬送することにより、搬送中のトナー飛散や帯電、粗粒化を防止することができる。
【００１２】
又、マグネットの磁力によりトナー補給時及び搬送時及びトナー供給時のトナー飛散を防止することができる。
【００１３】
又、ホッパから現像器への距離が長い場合でも、トナーはトナー搬送箱に内包されているため、長距離搬送した場合でも、飛散や帯電、粗粒化を起こすことはない。
【００１４】
更に、複数のトナー搬送箱によりトナーを搬送することにより、現像器に高精度にトナーを定量補給することが可能である。
【００１５】
これらの効果により、画像不良を発生させることなく、高品位な画像を常に提供することが可能となる。
【００１６】
又、ホッパを例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色４本を任意の位置に配置し、トナー搬送箱へそれぞれトナーを補給し、各色に対応する現像器へトナーを供給することにより、１つのトナー搬送装置にて全ての現像器へのトナー搬送が可能となり、大幅な装置の小型化ができる。
【００１７】
更に、トナーを現像器に供給した後に、廃トナーを上記現像器へのトナー搬送と同じようにトナー搬送箱に供給し、トナーを受け取る位置の前に配置される廃トナー容器まで廃トナーを搬送することが可能であり、１つの装置でフレッシュトナーと廃トナーの両方を同時に搬送することができ、省スペースに有効である。
【００１８】
又、トナー搬送箱は弾性体で形成されているため、例えばトナーの汲み上げ搬送部に使用する等、自由度の高い配置を行うことができる。
【００１９】
更に、構成が簡単であり、長距離のトナー搬送でもトナーの飛散や帯電、粗粒化を懸念する必要がないため、設計の自由度が高い。これにより、大幅なコストダウンを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
尚、以下の説明では、画像形成装置の一例として複写機を例にして説明するが、勿論、これに限ることはなく、プリンタ等にも適用できることは言うまでもない。
【００２２】
＜実施の形態１＞
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるデジタル複合複写機の概略構成図である。１３０は制御部であり、画像情報の制御や画像形成の制御等の制御を行っている。
【００２４】
図２は外観図を示す。２００１は設定・選択する場合に入力する操作部、２００２は内容を表示する表示部である。１はデジタル複合複写機本体であり、本体１の上部には固定して設けられた透明ガラス板から成る原稿台２が設けられている。又、３は原稿台２の所定位置にシート状の原稿を搬送する原稿送り装置であり、この原稿送り装置３により原稿台２に搬送された原稿は、読取部４で読み取られ、その読み取られたデータは、画像処理部で処理され、電気信号に変換されて書き込みレーザー部５に伝送される。
【００２５】
ここで、デジタル複合複写機本体１は、書き込みレーザー部５に読取部４からのデータを入力すれば複写機として機能し、パーソナルコンピューターの出力信号を入力すればプリンターとして機能する。又、他機のファクシミリ装置からの送信信号を入力し、読取部４からの信号を他機のファクシミリ装置に送信すれば、ファクシミリ装置として機能する。これらの入力データを基に書き込みレーザー部５がレーザー光を発光して感光ドラム１２を走査する。
【００２６】
１Ａは給紙部であり、この給紙部１Ａは、デジタル複合複写機本体１に内蔵されたシート収納部であるデッキ３０, ３１、シートカセット３２, ３３に収容されたシートＳを画像形成部１Ｂに給紙するデッキ給紙部３４, ３５及びカセット給紙部３６, ３７と、シート積載部である給紙トレイ７４及び給紙部２１０Ａを備えた手差し給紙装置であるマルチ給紙ユニット２１０が設けられている。
【００２７】
画像形成部１Ｂは、電子写真感光体ドラム１２、帯電器１３と、現像器１４及び転写帯電器１９等を有して構成されている。そして、帯電器１３により一様に帯電された感光体ドラム１２の表面に書き込みレーザー部５から射出された画像情報に対応するレーザー光が走査されて潜像を形成し、この潜像に現像器１４によりトナー画像が形成されて、感光体ドラム１２の回転に同期して搬送されたシートＳに転写帯電器１９によりシートＳの上面にトナー画像が転写される。又、転写されたシートを分離する分離帯電器２０とドラム１２に残留したトナーを除去するクリーナ２６も備えている。  
又、画像形成部１Ｂの下流には、トナー像が転写されたシートＳを搬送する搬送部２１と、搬送部２１により搬送されたシートＳ上の像を定着するための定着器２２が設けられている。定着器２２の下流側には、本体１からシートを排出する搬送路とシートを反転或は両面への搬送路を切り替える搬送路切り替え手段１２１が設けられている。搬送路切り替え手段１２１の下流には、本体１からシートを排出する排出ローラ２４と、シートを反転或は両面へ搬送する反転大ローラ１１５が設けられている。
【００２８】
トナー画像が形成されたシートＳは、定着器２２に搬送されて、加熱及び加圧されてトナー画像がシートＳ表面に定着される。定着を終えたシートＳは、画像面が上で排出される場合は、搬送路切り替え手段１２１のパスａを通って、排出ローラ２４によって、排紙トレイ２５或は後処理装置２６（不図示）に排出される。画像面が下で排出される場合は、搬送路切り替え手段１２１のパスｂを通って、反転大ローラ１１５によって反転されて、排出ローラ２４によって、排紙トレイ２５或は後処理装置２６（不図示）に排出される。画像面が両面の場合は、搬送路切り替え手段１２１のパスｂを通って、両面反転パスｃに導かれ、反転大ローラ１１５によって反転されて、両面搬送ローラ１１２〜１１４等により、画像形成部１Ｂへ再搬送される。
（現像器へのトナー供給）
図３及び図４及び図５（ａ），（ｂ）を用いて、本実施の形態の特徴である現像器１４へのトナー供給方法を以下に説明する。
【００２９】
図３は本実施の形態のトナー搬送装置３００の斜視図、図４はトナー搬送装置３００のホッパ４０１から現像器１４への経路のスラスト方向断面図、図５（ａ），（ｂ）はホッパ４０１よりトナー搬送箱４００へのトナー補給の詳細を示すために一部を拡大した断面図である。
【００３０】
先ず、図３及び図４を用いてトナー搬送装置３００の構成を説明する。
【００３１】
２つのローラ４１０ａ，４１０ｂに搬送ベルト４２０を張架したものである。搬送ベルト４２０の全周には、トナー搬送箱４００が複数個設けられている。ローラ４１０ｂに不図示のモータより駆動力が供給され、搬送ベルト４２０が回転する。又、トナー搬送箱４００は、硬度６０度のゴムで形成されている。
【００３２】
ホッパ４０１は、トナーを一時的に蓄える容器である。ホッパ４０１へのトナーカプセル４００の補給は、例えばユーザやサービスマンが直接行うことが可能である。
【００３３】
ホッパ４０１は、ラックホルダ４０２に支持されている。ラックホルダ４０２には、ラックギアが連結されている。上下ギア４０３は、ラックホルダ４０２のラックギアと噛み合っており、上下ギア４０３を不図示のモータで回転させることにより、ホッパ４０１を上下に動かすことができる。
【００３４】
次に、ホッパ４０１よりトナー搬送箱４００への供給方法を図５（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００３５】
上下ギア４０３を図５（ａ）の矢印（時計回り）方向に駆動し、ラックホルダ４０２を介してホッパ４０１を所定量下げる。このとき、トナー供給位置にあるトナー搬送箱４００ａの蓋である箱上蓋４０６が、ホッパ蓋４０５を押し上げ、トナー３５０がトナー搬送箱４００ａ内へ流入する。
【００３６】
このとき、不図示のソレノイドにより、マグネットスイッチ４３５が入れられ、箱底マグネット４３０がＯＮ状態となる。
【００３７】
所定時間経った後、上下ギア４０３を図５（ｂ）の矢印（反時計廻り）方向に駆動させ、ラックホルダ４０２を介しホッパ４０１を所定量上げる。そのとき、ホッパ蓋４０５はバネ力により元の位置に戻り、蓋がされる。
【００３８】
トナー搬送箱４００は、トナーが供給された後、搬送ベルト４２０を回転させることにより図３の矢印Ｓ方向に搬送される。その後、トナー搬送箱は、現像器１４の真上である４００i の位置に来た時に、図３のように、ロック４３１を解除し、トナー搬送箱底部４４０を開けると同時に、不図示のソレノイドにより箱底マグネット４３０をＯＦＦし、現像器１４（矢印Ｔ）へトナーを供給する。
【００３９】
上記動作を繰り返し、連続的に現像器１４へのトナー供給が行われる。
【００４０】
以上のように、トナー３５０をトナー搬送箱４００にて、現像器１４まで搬送することにより、搬送によるトナーの飛散や帯電、粗粒化を防止することができる。
【００４１】
又、ホッパ４０１から現像器１４の距離が長い場合でも、トナー３５０はトナー搬送箱４００に内包されているため、長距離搬送した場合でも、飛散や帯電、粗粒化を起こすことはない。
【００４２】
更に、トナー供給時及び搬送中に、箱底マグネット４３０をＯＮすることにより、トナー飛散を防止することができる。
【００４３】
又、トナー搬送箱４００は弾性体で形成されているため、例えばトナーの汲み上げ搬送部に使用する等、自由度の高い配置を行うことができる。
【００４４】
そして、トナー搬送装置３００をカラーの画像形成装置に使用する場合、ホッパ４０１を例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の４本を任意の場所に配置し、トナー搬送箱４００へそれぞれトナーを補給し、各色に対応する現像器へトナーを供給する。これにより、１つのトナー搬送装置３００にて全ての現像器へのトナー搬送が可能となると共に、自由度の高い設計配置をすることが可能である。
【００４５】
更に、トナーを現像器に供給した後に、廃トナーを上記現像器へのトナー搬送と同じようにトナー搬送箱に供給し、トナーを受け取る位置の前に配置される廃トナー容器まで廃トナーを搬送することが可能であり、１つの装置でフレッシュトナーと廃トナーの両方を同時に搬送することができ、省スペースに有効である。
【００４６】
これらの効果により、画像不良を発生させることなく、高品位な画像を常に提供すると共に、省スペースで且つ配置自由度の高いトナー搬送装置を提供することができる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
図６には、本発明の実施の形態２が示されている。本実施の形態では、実施の形態１に、新たな構成を付加したものであり、その特徴的な部分についてのみ詳しく説明する。
【００４８】
尚、実施の形態１で参照した図１〜図５と同一の部分には同一の符号を付して、適宜その説明は省略する。
【００４９】
図６は本実施の形態に係るトナー搬送装置３２０のホッパ４０１から現像器１４への経路のスラスト方向断面図及び矢印Ａ−Ａ位置でのトナー搬送装置３２０の一部詳細断面図である。
【００５０】
先ず、トナー搬送装置３２０の構成を説明する。
【００５１】
２つのローラ５１０ａ，５１０ｂに搬送ベルト５２０を張架したものである。ここで、５１０ａはマグネットローラであり、５１０ｂはマグネットローラではない。搬送ベルト５２０の全周には、トナー搬送箱５００が複数個設けられている。又、トナー搬送箱５００は、硬度６０度のゴムで構成されている。
【００５２】
ローラ５１０ｂに不図示のモータより駆動力が供給され、搬送ベルト５２０が回転する。
【００５３】
ホッパ４０１は、トナーを一時的に蓄える容器である。ホッパ４０１へのトナーカプセル４００の補給は、例えばユーザやサービスマンが直接行うことが可能である。
【００５４】
ホッパ４０１は、ラックホルダ４０２に支持されている。ラックホルダ４０２には、ラックギアが連結されている。上下ギア４０３は、ラックホルダ４０２のラックギアと噛み合っており、上下ギア４０３を不図示のモータで回転させることにより、ホッパ４０１を上下に動かすことができる。
【００５５】
又、マグネット６００及び６１０は、トナーをトナー搬送箱５００の底面に引き付ける磁力を有している。
【００５６】
次に、ホッパ４０１よりトナー搬送箱５００への供給方法を説明する。
【００５７】
上下ギア４０３を時計回り方向に駆動し、ラックホルダ４０２を介しホッパ４０１を所定量下げる。このとき、トナー供給位置にある解除弁４０７が、ホッパ蓋４０５を押し上げ、トナー３５０がトナー箱５００ａ内へ流入する。このとき、Ａ−Ａ断面図のように、トナー搬送箱５００は台形形状をしており、トナー供給時のトナー漏れやトナー飛散を防止する形状になっている。
【００５８】
所定時間経った後、上下ギア４０３を反時計回り方向に駆動させ、ラックホルダ４０２を介しホッパ４０１を所定量上げる。そのとき、ホッパ蓋４０５はバネ力により元の位置に戻り、蓋がされる。
【００５９】
トナー搬送箱５００は、トナーが供給された後、搬送ベルト５２０を回転させることにより矢印Ｓ方向に搬送される。その後、トナー搬送箱は、現像器１４の真上である５００ｍの位置に来た時に、５１０ｂはマグネットローラではないので磁力の拘束力から逃れ、重力により現像器１４（矢印Ｔ）へトナーを供給する。
【００６０】
上記動作を繰り返し、連続的に現像器１４へのトナー供給が行われる。
【００６１】
以上のように、トナー３５０をトナー搬送箱５００にて、現像器１４まで搬送することにより、搬送によるトナー粒子の飛散や帯電、粗粒化を防止することができる。
【００６２】
又、ホッパ４０１から現像器１４の距離が長い場合でも、トナー３５０はトナー搬送箱５００に内包されているため、長距離搬送した場合でも、飛散や帯電、粗粒化を起こすことはない。
【００６３】
更に、トナー供給時及び搬送中に、マグネット６００の磁力により、トナー飛散を防止することができる。又、トナー搬送箱５００が現像器１４へのトナー供給を終えた後に、トナー搬送箱５００内にトナーが少し残る場合でも、マグネット６１０及びマグネットローラ５１０ａの磁力により、トナー供給位置５００ａまでの、移動中のトナー飛散を防止することができる。
【００６４】
又、トナー搬送箱４００は弾性体で形成されているため、例えばトナーの汲み上げ搬送部に使用する等、自由度の高い配置を行うことができる。
【００６５】
以上の効果により、画像不良を発生させることなく、高品位な画像を常に提供すると共に配置自由度の高い、トナー搬送装置を提供することができる。
【００６６】
＜他の実施の形態＞
前述した実施の形態においては、単色又は４色の画像形成装置を例示したが、これに限るものではなく、トナーを使用する全ての画像形成装置に用いることができる。又、本発明のトナー搬送装置は、現像器へ送るトナーのみでなく、使用済みのトナーを搬送するために用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１のデジタル複合複写機（画像形成装置）の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１のデジタル複合複写機（画像形成装置）の外観斜視図である。
【図３】本発明に係るトナー搬送装置の斜視図である。
【図４】本発明に係るトナー搬送装置のホッパから現像器への経路のスラスト方向断面図である。
【図５】本発明の現像器へのトナー補給の詳細を示す断面図である。
【図６】本発明に係るトナー搬送装置のホッパから現像器への経路のスラスト方向断面図である。
【図７】従来のトナー搬送図である。
【符号の説明】
【００６８】
１４    現像器
３００  トナー搬送装置
３２０  トナー搬送装置
３５０  トナー
４００  トナー搬送箱
４０１  ホッパ
４０２  ラックホルダ
４０３  上下ギア
４１０  ローラ
４３０  箱底マグネット
４１０  フィルタ
４３５  マグネットスイッチ
５００  トナー搬送箱
５１０ｂ  マグネットローラ
６００  マグネット
６１０  マグネット
【図１】
2006194939.tif 000003
【図２】
2006194939.tif 000004
【図３】
2006194939.tif 000005
【図４】
2006194939.tif 000006
【図５】
2006194939.tif 000007
【図６】
2006194939.tif 000008
【図７】
2006194939.tif 000009