(57)【要約】【課題】  現像器の近傍に現像剤収容部を配設した場合、搬送経路の繋ぎ目などのシール性の弱いところから現像剤が漏れ出したり、或いは圧力によって現像剤の搬送が阻害されるという問題があった。【解決手段】  第二現像剤収容部の壁面の一部を変形可能な弾性体で構成することによって、ホッパから搬送スクリューによってトナーを搬送した際に、弾性体が外界側に変形して第二現像剤収容部内の気圧の変動が低減され、接合部からトナーが滲み出しあるいは噴出すことがなく、装置本体をトナー飛散で汚すことが無い、また、気圧の変動によるトナーの搬送効率の低下も無い画像形成装置を提供する。【選択図】  図１
2008046233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上の潜像を現像する現像装置と、現像装置に補給する為の現像剤を収容する第一現像剤収容部との間の現像剤搬送経路の途中に搬送された現像剤を一時的に蓄え、現像装置の現像剤消費に応じて現像剤を供給する供給手段を具備する第二現像剤収容部を備えた画像形成装置において、
第二現像剤収容部の容器壁面の一部が変形可能な弾性体部から成る
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体上の潜像を現像する現像装置と、現像装置に補給する為の現像剤を収容する第一現像剤収容部との間の現像剤搬送経路の途中に搬送された現像剤を一時的に蓄え、現像装置の現像剤消費に応じて現像剤を供給する供給手段を具備する第二現像剤収容部を備えた画像形成装置において、
第二現像剤収容部の容器壁面の一部に容積可変な空間を形成する部材を設けた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記弾性体部または容積可変な空間を、前記第二現像剤収容部の収容積が減少する方向に付勢する手段を具備する
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
感光体上の潜像を現像する現像装置と、現像装置に補給する為の現像剤を収容する第一現像剤収容部との間の現像剤搬送経路の途中に搬送された現像剤を一時的に蓄え、現像装置の現像剤消費に応じて現像剤を供給する供給手段を具備する第二現像剤収容部を備えた画像形成装置において、
前記現像剤搬送経路とは別に、前記第一現像剤収容部と前記第二現像剤収容部とを連通する連通管を具備する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記連通管は、現像剤を搬送する前記現像剤搬送経路内の現像剤搬送スクリューの軸部が中空に成形されたパイプである
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記連結管の前記第二現像剤収容部との接合部に現像剤を捕捉し通気性を有するフィルタを配設した
ことを特徴とする請求項４または５記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光体上の潜像を現像する現像装置と、現像装置に補給する為の現像剤を収容する第一現像剤収容部との間の現像剤搬送経路の途中に搬送された現像剤を一時的に蓄え、現像装置の現像剤消費に応じて現像剤を供給する供給手段を具備する第二現像剤収容部を備えた画像形成装置において、
第二現像剤収容部の容器壁面の一部に現像剤を捕捉し通気性を有するフィルタを配設した
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
フィルタの孔径が現像剤の粒子の径の３分の２以下、且つ、透気度（ガーレーナンバー）５〔ｓｅｃ〕以下である
ことを特徴とする請求項６または７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第二現像剤収容部の現像剤収容部容積が２００ｃｍ3以下である
ことを特徴とする請求項１乃至８いずれか一項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第二現像剤収容部に現像剤残量検知センサを有し、現像剤の粉面位置を所定の範囲内に維持し、前記現像剤収容部の容積の内、現像剤の無い空間の容積が５０ｃｍ3以下である
ことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体としての感光ドラムや感光ベルト上の静電潜像を現像剤（以下，トナー）を用いて可視化する電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置において、現像剤を現像器に補給する為の現像剤ディスペンサーを有している。現像剤ディスペンサーは現像剤を収容した現像剤ボトルと現像剤ボトルから現像剤を送り出す装置により構成されている。現像剤ボトルの交換が容易なように、画像形成装置本体の上方に現像剤ディスペンサーを配設し、斜めに配設された補給用搬送路を経由して現像装置へ現像剤を補給するものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２４２０７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２８４１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の画像形成装置においては、現像剤ディスペンサーと現像器の間の現像剤の搬送経路が非常に長い為に、現像剤の補給精度が不安定になり、現像器内のトナー濃度が変動して画像品位の低下を招くことがあった。そこで、補給精度を安定させる為に、現像剤の補給経路の途中の現像器の近傍に、搬送された現像剤を一時的に蓄える現像剤収容部を設け、ここに一端蓄えた現像剤を現像器に適宜補給する構成がある。しかし、現像器の近傍に大きな現像剤収容部を配設すると、画像形成装置の大型化を招くことになる為、容積の小さい現像剤収容部になる。この現像剤収容部は、下流は現像器への補給を適宜行うようにする為の補給スクリューを具備しているので、この補給スクリュー部に現像剤が充填された状態なので閉塞されている。このよう状態で、上流、つまり現像剤ディスペンサーから現像剤が補給されると、容積の小さい現像剤収容部の内部の圧力は大気圧よりも高くなり、各現像剤の搬送経路の繋ぎ目などのシール性の弱いところから現像剤が漏れ出したり、或いは圧力によって現像剤の搬送が阻害され、現像剤の搬送効率の低下を招く。
【０００４】
そこで本発明は前述の問題を鑑み、現像剤搬送時あるいは現像剤補給時において現像剤の漏れ出しを防止し、かつ安定した現像剤補給が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
感光体上の潜像を現像する現像装置と、現像装置に補給する為の現像剤を収容する第一現像剤収容部との間の現像剤搬送経路の途中に搬送された現像剤を一時的に蓄え、現像装置の現像剤消費に応じて現像剤を供給する供給手段を具備する第二現像剤収容部を備えた画像形成装置において、第二現像剤収容部の容器壁面の一部が変形可能な弾性体部から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、サブホッパ部の壁面の一部を変形可能な弾性体で構成したため、ホッパから搬送スクリューによってトナーを搬送した際に、弾性体が外界側に変形してサブホッパ内の気圧の変動が低減され、接合部からトナーが滲み出しあるいは噴出すことがなく、装置本体をトナー飛散で汚すことが無い。また、気圧の変動によるトナーの搬送効率の低下も無い。
【０００７】
また、本発明によれば、ホッパとサブホッパの間に、トナー搬送経路とは別の連通管を設けたことによって、連通管を通って空気が移動しサブホッパ内の気圧が変動することがない為、ホッパから搬送スクリューによってトナーを搬送した際に、サブホッパ内の気圧の変動が低減され、接合部からトナーが滲み出しあるいは噴出すことがなく、装置本体をトナー飛散で汚すことが無い。また、気圧の変動によるトナーの搬送効率の低下も無い。
【０００８】
更に、本発明によれば、サブホッパ部の壁面の一部に通気性を有するフィルタを配設したことにより、ホッパから搬送スクリューによってトナーを搬送した際に、フィルタから空気が外界側に抜けてサブホッパ内の気圧の変動が低減され、接合部からトナーが滲み出しあるいは噴出すことがなく、装置本体をトナー飛散で汚すことが無い。また、気圧の変動によるトナーの搬送効率の低下も無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例１）
図２は、本発明が適用可能な画像形成装置としてのプリンタの主断面図である。
【００１０】
図２において、プリンタ本体１の内部の上部に画像形成部２、下部に用紙搬送部４とから構成される。画像形成部２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色のステーションに夫々像担持体としての感光ドラム２０、感光ドラム表面を一様に帯電する帯電器２１、感光ドラムに静電潜像を形成する為のレーザスキャナユニット２２、感光ドラム上の静電潜像を粒径５〜１０μｍのトナーのトナー像に現像する現像器２３、感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルト２４に転写する１次転写ローラ２５、感光ドラム上の残留トナーを除去するクリーナ２６を配設する。中間転写ベルト２４は駆動ローラ２７、２次転写内ローラ２８、テンションローラ２９によって張架されている。
【００１１】
次に、用紙搬送部４の構成を説明する。用紙カセット４０に納められた記録紙Ｐは、給紙ローラ４１および分離ローラ対４２によって１枚ずつ分離され、複数の搬送ローラ４３によってレジストローラ対４４へと搬送される。レジストローラ対の所まできた記録紙は、中間転写ベルト２４上のトナー像の位置とタイミングを合わせて搬送される。
【００１２】
中間転写ベルト２４上のトナー像は２次転写外ローラ４５によって記録紙Ｐ上に転写される。２次転写外ローラの下流には、記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト４６、トナー像を記録紙Ｐに定着させる定着装置４７、トナー像が定着した記録紙Ｐを装置本体の外へ排出する排紙ローラ４８、排出された記録紙Ｐを積載収容する排紙トレー４９が配設される。尚、画像形成プロセスの詳細は、従来公知の技術と同様であり省略する。
【００１３】
次に、トナー補給部について詳細に説明する。図３はトナー補給部５の斜視図、図１は第二現像剤収容部５０の斜視図、図４は現像剤収容部の斜視図、図５は搬送パイプ部５６のパイプ内部を示せるように手前側のカバー（パイプの一部）を外した状態の斜視図である。トナー補給部５は図２のプリンタ主断面に示すように、プリンタ本体の上方にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色に対応して４つ配置されている。
【００１４】
次に、各トナー補給部について各色は同様な構成のため、Ｍを例に説明する。円筒状のトナーボトル５１Ｍの内部にはマゼンタのトナーが収容されていて、図示しない駆動手段によって回転し、収容しているマゼンタのトナーが現像剤収容部５２に排出される。現像剤収容部５２はアジテータ５３と排出スクリュー５４を内装している。図示しない駆動手段によって排出スクリュー５４が回転すると、現像剤収容部５２の前側端部に設けた排出口５５からトナーを排出する。排出されたトナーは受入口５６ａから搬送パイプ部５６に入り、内装された搬送スクリュー５７によって搬送され、排出口５６ｂから第二現像剤収容部５０へ送られる。第二現像剤収容部５０は、図６および図７に示すように攪拌部材５７と補給スクリュー５８を具備し、トナー受入口５８から入ったトナーは攪拌部材５７の配設されるトナー収容室６０に一端蓄えられ、現像器のトナー消費に応じて適宜補給スクリュー５８によって現像器２３へ供給口６１から供給される。尚、収容室６０の壁面にはトナー残量検知センサ６２が配設され、このセンサ位置までトナーが満たされるように前記現像剤収容部５２から搬送パイプ部５６を経てトナーが供給される。また、収容室６０の壁面の一部を弾性材料から成る弾性壁面部６３を有する。本実施例では厚さ０．８ｍｍのＥＰＤＭ系ゴムを用いたが、これに限定するものではなくウレタン等でもよい。
【００１５】
前述のしたように第二現像剤収容部５０へトナーを搬送供給するのは搬送スクリュー５７であり、搬送スクリュー５７が回転することによってトナーが移送される。第二現像剤収容部５０の補給スクリュー５８は下流の現像器２３の要求に応じて回転するので搬送スクリュー５７が回転したときには停止していることもある。つまり第二現像剤収容部５０では一連のトナー搬送経路において、下流側が閉塞した状態で上流側から搬送スクリュー５７によってトナーと共に空気が収容室６０に送り込まれる。このとき、収容室６０内の圧力は外気圧よりも高くなるが、弾性体面部６３が外側に変形することによって収容室６０の体積が増え、圧力の上昇を緩和する。本実施形態における収容室６０の攪拌部材５９を除いた容積は８２ｃｍ3で、トナー残量検知センサ６２までトナーが満たされたときの残りの空間は２９ｃｍ3で、搬送スクリュー５７によって１度に送り込まれるトナー及び空気は５ｃｍ3である。弾性壁面部６３がない場合には収容室６０内の圧力変動は１２ｋＰａであったが、本実施形態の圧力変動は５ｋＰａであり圧力の変動幅を６割低減し、接合部からのトナーの滲み出しは無く、また、安定したトナーの搬送供給が行えることを確認した。
【００１６】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施形態について図を用いて説明する。
【００１７】
図８は、第２の実施形態を説明する為の第二現像剤収容部５０’の斜視図である。尚、実施形態１において説明した構成要素と同様な機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明は省略する。
【００１８】
本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ本体１は、実施形態１に対して第二現像剤収容部の構成が異なっている。図８に示す第二現像剤収容部５０’は収容室６０の壁面に蛇腹状のベローズ６４を配設したものである。ベローズ６４は伸縮自在で、収容室６０と連通していて、搬送スクリュー５７によってトナー補給されたときに伸張しての収容室６０内の容積を増加させる効果を与え、収容室６０内の圧力変動を緩和する。
【００１９】
本実施例においてはポリエチレンでベローズ６４を成形したが、ウレタン系でもよい。また、ベローズ６４の上部６４ａに鋼板等の錘やばね付勢などによって、搬送スクリュー５７によって補給動作が行われないときにはベローズ６４が圧縮された状態を保つようにしてもよい。尚、錘の質量やばね付勢の付勢力は、圧力変動やベローズ６４を伸張させるのに必要な力を考慮し、適宜選択するのは勿論である。
【００２０】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施形態について図を用いて説明する。
【００２１】
図９および図１０は、第３の実施形態を説明する為の搬送パイプ部５６の受入口５６ａ付近および排出口５６ｂ付近の斜視図である。尚、実施形態１において説明した構成要素と同様な機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明は省略する。
【００２２】
搬送パイプ５６に内装される搬送スクリュー５７’の受入口５６ａ側付近および排出口５６ｂ側付近に図９および図１０に示すように孔５７ａ、５７ｂを開け、この孔の間は搬送スクリュー５７’の軸部を中空のパイプ状にして連通させる。この孔５７ａ、５７ｂが連通していることによって、第二現像剤収容部５０の内部の圧力が高まると空気は孔５７ａから孔５７ｂへと移動し、圧力の上昇を低減できる。
【００２３】
孔５７ａ、５７ｂを搬送スクリュー５７’の両端部付近に設けたことにより、トナーが大量に達する事は無くに、孔が詰ることは無いが、更に確実に孔の詰りを防止する為に孔５７ａ、５７ｂ上にトナーを捕捉し空気のみを通すフィルタを設けてもよい。
【００２４】
また、本実施形態では搬送スクリューの軸部を中空にして連通させたが、これに限定するものではなく、例えば搬送パイプに平行するように連通管を別途配設して、第二現像剤収容部と連通するようにしてもよい。
【００２５】
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施形態について図を用いて説明する。
【００２６】
図１１は、第４の実施形態を説明する為の第二現像剤収容部５０”の斜視図である。尚、実施形態１において説明した構成要素と同様な機能を有する構成要素については、同一の符号を付記し、その説明は省略する。
【００２７】
本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ本体１は、実施形態１に対して第二現像剤収容部の構成が異なっている。図１１に示す第二現像剤収容部５０”は収容室６０の壁面にフィルタ６５を配設したものである。搬送スクリュー５７によってトナー補給されたときに収容室６０内の空気が外部へ逃げ、収容室６０内の圧力変動が緩和する。
【００２８】
本実施例においては、孔径３μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）の延伸シートのフィルタを用いた。孔径はトナー粒径よりも小さく、フィルタの目詰り防止の為には３分の２以下が望ましい。また、収容室６０内の圧力変動を押える為には透気度（ＪＩＳ−Ｐ８１１７に準じる測定）５ｓｅｃ以下が望ましい。
【００２９】
本実施例における収容室６０の攪拌部材５７を除いた容積は８２ｃｍ3で、トナー残量検知センサ６２までトナーが満たされたときの残りの空間は２９ｃｍ3であった。本発明は特にこのように容積の小さな、つまり、トナー補給動作によって収容室内の圧力変動が大きくなる場合に特に効果が顕著であるが、これに限定するものではなく、収容室の容積の大きい場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１に係る第二現像剤収容部の斜視図。
【図２】本発明の実施例に係るプリンタの模式的全体断面図。
【図３】本発明の実施例１に係るトナー補給部の斜視図。
【図４】本発明の実施例１に係る現像剤収容部の斜視図。
【図５】本発明の実施例１に係る搬送パイプ部の斜視図。
【図６】本発明の実施例１に係る第二現像剤収容部の模式的断面図。
【図７】本発明の実施例１に係る第二現像剤収容部の模式的断面図。
【図８】本発明の実施例２に係る第二現像剤収容部の斜視図。
【図９】本発明の実施例３に係る搬送パイプ部の部分斜視図。
【図１０】本発明の実施例３に係る搬送パイプ部の部分斜視図。
【図１１】本発明の実施例４に係る第二現像剤収容部の斜視図。
【符号の説明】
【００３１】
１  プリンタ本体
２  画像形成部
２０  感光ドラム
２３  現像器
５０、５０’、５０”  第二現像剤収容部
５２  現像剤収容部
５６  搬送パイプ部
５６ａ  受入口
５６ｂ  排出口
５７、５７’  搬送スクリュー
５７ａ、５７ｂ  孔
５８  補給スクリュー
５８  攪拌部材
６０  トナー収容室
６１  供給口
６２  トナー残量検知センサ
６３  弾性壁面部
６４  ベローズ
６５  フィルタ
【図１】
2008046233.tif 000003
【図２】
2008046233.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008046233.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008046233.tif 000008
【図７】
2008046233.tif 000009
【図８】
2008046233.tif 000010
【図９】
2008046233.tif 000011
【図１０】
2008046233.tif 000012
【図１１】
2008046233.tif 000013