(57)【要約】  【課題】  トナー搬送経路において、搬送パイプを屈曲させた場合であってもトナーブロッキングの発生を容易に防止することができ、その屈曲部における摩擦音等の異常音発生、搬送コイル自体の重量増大、搬送パイプに掛かる無駄な負荷、画像形成装置駆動時の消費電力増大といった問題の発生を防止することが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】  トナー搬送経路Ｘのパイプ部材３２において、鉛直部分Ｙでは重力を利用した自由落下によりトナーを水平部分Ｚまで搬送し、水平部分Ｚでは搬送コイル３３によりトナーをトナー回収タンク３４まで搬送している。鉛直部分Ｙには、パイプ部材加振手段の突起３１が、これを備えたフライホイール３０の回転に伴って衝突する。これにより、鉛直部分Ｙに衝撃を与えて加振し、パイプ部材３２の内壁にトナーが付着するのを防止する。【選択図】      図２
2005049850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体を駆動させる本体駆動手段と、トナーを搬送する、一部あるいは全部が上下方向に延びたパイプ部材とを備えた画像形成装置において、
前記本体駆動手段を用いて前記パイプ部材を加振するパイプ部材加振手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記本体駆動手段が、前記画像形成装置に設けられた画像形成部の駆動部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動部材が、像担持体を回転駆動させる軸であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動部材が、クリーニングローラを回転駆動させる軸であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動部材が、現像ローラを回転駆動させる軸であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体を回転駆動させる軸に固定されたフライホイールに、前記パイプ部材に衝撃を与える打撃部を設けることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記打撃部が、前記パイプ部材に向かって突出する突起であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記打撃部は、前記パイプ部材に対し、緩衝部材を介して打撃を与えることを特徴とする請求項６に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、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に関する。特に、トナー搬送経路におけるトナーブロッキングを防止する手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはその複合機として構成される画像形成装置には、トナーを回収または供給するトナー搬送経路が複数存在している。このトナー搬送経路の一例として挙げられるのが、再利用可能なトナーをトナー回収用のタンクに回収するための、トナーリサイクルを目的としたトナー搬送経路である。
【０００３】
画像形成装置では、感光体ドラム表面に付着した残留トナーが、クリーニング装置により電気的あるいは機械的にクリーニングされる。クリーニング装置に貯留し、再利用が可能なトナーは、その後、クリーニング装置からトナー搬送経路を通してトナー回収用のタンクへと搬送される。トナー搬送経路では、一般的に、トナーを搬送する搬送パイプ内にスパイラル状の搬送コイルが設けられ、回転するスクリューの搬送作用を用いてトナーが搬送される。
【０００４】
このようなトナー搬送機構では、搬送パイプの内壁にトナーが付着することでトナー搬送に支障をきたす、いわゆるトナーブロッキングが生じることがある。このトナーブロッキングを防止する手段としては、例えば特許文献１に見られるように、搬送パイプの内側に突出する突起部材を設け、搬送コイルが回転した際に、突起部材と搬送コイルとの衝突で発生する衝撃により搬送パイプを加振させ、搬送パイプの内壁にトナーが付着するのを防止するものが知られている。特許文献１に記載のトナー搬送装置では、搬送コイルの回転によりトナーが搬送されるものであり、搬送パイプのトナー搬入口からトナー搬出口まで達する搬送コイルが用いられている。
【特許文献１】特開２００１−６６８９４号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置における内部機構の省スペース化と共に、画像形成装置自体の小型化が進んでいる関係上、搬送パイプは、一箇所、或いは数箇所が屈曲された状態で画像形成装置内に納められていることが多い。これにより、特許文献１に記載のトナー搬送装置のように、搬送パイプのトナー搬入口からトナー搬出口まで達する搬送コイルが用いられていると、搬送パイプの屈曲部近傍にて、搬送コイルと搬送パイプの内壁との摩擦音等の異常音が発生する問題がある。また、搬送パイプの全長に渡って搬送コイルを通す場合、搬送コイル自体の重量も無視できないものとなり、さらに搬送コイルと搬送パイプとの摩擦の影響により搬送コイルに無駄な負荷が掛かり、画像形成装置の消費電力をも増大させることになる。
【０００６】
さらに、搬送パイプが上記のように屈曲していると、搬送コイルが変形してパイプの内径に沿わない部分が生じるため、この搬送コイルが沿わない部分にトナーが滞留し、滞留したトナーによりトナーブロッキングが引き起こされる可能性も否めない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー搬送経路において、搬送パイプを屈曲させた場合であってもトナーブロッキングの発生を容易に防止することができ、搬送パイプの屈曲部における摩擦音等の異常音の発生、搬送コイル自体の重量の増大、搬送パイプに掛かる無駄な負荷、画像形成装置駆動時の消費電力の増大といった問題の発生を防止することが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、画像形成装置本体を駆動させる本体駆動手段と、トナーを搬送する、一部あるいは全部が上下方向に延びたパイプ部材とを備えた画像形成装置において、前記本体駆動手段を用いて前記パイプ部材を加振するパイプ部材加振手段を備えることとした。
【０００９】
また、前記本体駆動手段が、前記画像形成装置に設けられる画像形成部の駆動部材であることとした。
【００１０】
また、前記駆動部材が、像担持体を回転駆動させる軸であることとした。
【００１１】
また、前記駆動部材が、クリーニングローラを回転駆動させる軸であることとした。
【００１２】
また、前記駆動部材が、現像ローラを回転駆動させる軸であることとした。
【００１３】
また、前記像担持体を回転駆動させる軸に固定されたフライホイールに、前記パイプ部材に衝撃を与える打撃部を設けることとした。
【００１４】
また、前記打撃部が、前記パイプ部材に向かって突出する突起であることとした。
【００１５】
また、前記打撃部は、前記パイプ部材に対し、緩衝部材を介して打撃を与えることとした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の構成によれば、画像形成装置の本体駆動手段を用いてパイプ部材を加振するパイプ部材加振手段を備えることとしたので、加振することにより、トナーブロッキングの原因となるパイプ内壁へのトナーの付着を防止することができる。そして、例えば、パイプ部材に重力の作用によりトナーが搬送される箇所を設けてやれば、トナー搬入口からトナー搬出口までの全体に搬送コイルを用いる必要がない。したがって、搬送コイルの長さを比較的短くできるので、パイプ部材の屈曲部における摩擦音等の異常音の発生、搬送コイル自体の重量の増大、パイプ部材に掛かる無駄な負荷、画像形成装置駆動時の消費電力の増大といった問題の発生を防止することが可能となる。これと同時に、部品コストの低減も図ることが可能となる。さらに、パイプ部材の加振は、画像形成装置に既存の本体駆動手段を用いて行うので、別途駆動手段を用意する必要がなく、さらに重量や消費電力の低減を図ることができる。
【００１７】
また、本体駆動手段が、画像形成装置に設けられる画像形成部の駆動部材であることとしたので、像担持体表面から回収したトナーの搬送に対して、近接する画像形成部の駆動部材をパイプの加振に用いることができる。これにより、トナーブロッキングを防止するためのパイプ部材加振手段を、複雑な機構を必要としないで、容易に構成することが可能である。
【００１８】
また、駆動部材が、像担持体を回転駆動させる軸であることとしたので、像担持体の回転に伴ってトナーを搬送するパイプ部材を加振することができ、たいへん便利である。そして、像担持体が回転する間、すなわちトナーの消費が起こり得る間は、トナーを搬送するパイプ部材の加振が続けられ、トナーブロッキングを確実に防止することが可能である。
【００１９】
また、駆動部材が、クリーニングローラを回転駆動させる軸であることとしたので、クリーニングローラの回転に伴ってトナーを搬送するパイプ部材を加振することができ、たいへん便利である。そして、クリーニングローラが回転する間、すなわちトナーの消費が起こり得る間は、トナーを搬送するパイプ部材の加振が続けられ、トナーブロッキングを確実に防止することが可能である。
【００２０】
また、駆動部材が、現像ローラを回転駆動させる軸であることとしたので、現像ローラの回転に伴ってトナーを搬送するパイプ部材を加振することができ、たいへん便利である。そして、現像ローラが回転する間、すなわちトナーの消費が起こり得る間は、トナーを搬送するパイプ部材の加振が続けられ、トナーブロッキングを確実に防止することが可能である。
【００２１】
また、像担持体を回転駆動させる軸に固定されたフライホイールに、パイプ部材に衝撃を与える打撃部を設けることとしたので、像担持体の回転を安定させるために予め設けられたフライホイールを用いてパイプ部材を加振することができる。これにより、パイプ部材を加振する部材を、像担持体を回転駆動させる軸に新たに設ける必要がないので、重量の増加、及びコストアップを回避することが可能である。
【００２２】
また、打撃部が、パイプ部材に向かって突出する突起であることとしたので、上記フライホイールが回転し、突起がパイプ部材に衝突する度に、その衝撃によりパイプ部材を加振することが可能である。これにより、パイプ部材加振手段を容易に得ることができる。
【００２３】
また、打撃部は、パイプ部材に対し、緩衝部材を介して打撃を与えることとしたので、パイプ部材が直接衝撃を受けることを抑制することができる。したがって、パイプ部材に余計な負荷を掛けることがないので、パイプ部材の破損を防止できるとともに、長寿命化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づき説明する。
【００２５】
最初に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置Ａの垂直断面正面図である。この画像形成装置Ａは、複写機能及びプリンタ機能を有する複合機である。本実施形態で示されている画像形成装置Ａは、モノクロ現像装置に関するものであるが、カラー現像に関するものであっても良いことは当然である。
【００２６】
画像形成装置Ａは、下部に複数の給紙カセット１４を装着した給紙部を備え、その上方には両面ユニット１３が配置されている。両面ユニット１３の上方には、画像形成部１２と定着装置３とが設けられている。さらにその上部には、画像読取部６等が設けられ原稿画像を読み取るスキャナ部２２が配置され、スキャナ部２２の上方には自動原稿搬送装置（以下、ＡＤＦという）５により原稿を自動送りする原稿載置部３６が取り付けられている。
【００２７】
画像形成部１２においては、感光体ドラム２０の周囲に、帯電装置１６、露光装置１０、現像装置１１、及びクリーニング装置１５が配置された作像ユニット１７が設けられている。感光体ドラム２０は、例えば直径８４ｍｍのアルミ円筒の表面に感光層が形成されており、図１において時計方向に回転駆動される。帯電装置１６は、コロナ放電により、感光体ドラム２０の表面を数百Ｖに帯電させるものである。露光装置１０は、ＬＥＤアレイヘッドとセルフォックレンズ等から構成され、帯電装置１６の感光体ドラム２０回転方向下流側に配置されている。
【００２８】
感光体ドラム２０の下方には、これに対向して転写装置１９が配置されている。転写装置１９には転写ベルト１８が備えられ、この転写ベルト１８が感光体ドラムに圧接し、転写紙を挿通させてトナー像を転写する転写ニップ部が形成される。転写ベルト１８は、感光体ドラム２０の周速と同じ速度で回転している。なお、画像形成装置Ａの転写装置１９は、転写ベルト１８を用いたものが採用されているが、これを転写ローラに置き換えることも可能である。
【００２９】
また、画像形成装置Ａの本体上面には、液晶タッチパネル等の表示操作部４が配置されている。利用者は、表示操作部４により、画質モード選択や、複数装着された給紙カセット１４のうちいずれを使用するのかという選択、画像読み取りの開始等の各種操作を行うことができる。
【００３０】
続いて、原稿載置部３６に載置された原稿を、画像読取部６にて読み取った際の処理について説明する。
【００３１】
画像読取部６からミラーにより導かれた原稿画像光は、ＣＣＤ７に入射され、ここでＡ／Ｄ変換されてデジタル画像データ（原稿の画像データ）として画像処理部８に入力される。原稿の画像データは、画像処理部８において所定の画像処理が施され、画像処理後の画像データが露光装置制御手段９に入力される。そして、露光装置制御手段９により、画像処理後の画像データに従い、感光体ドラム２０表面の露光が行われるように露光装置１０が制御される。感光体ドラム２０の表面では、帯電装置１６により所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられ、露光装置１０の露光により照射部分の電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が作られる。
【００３２】
現像装置１１では、現像ローラが回転し、現像ローラ表面に設けられた磁気ブラシが感光体ドラム２０表面に接触する。これにより、感光体ドラム２０表面の静電潜像に対して帯電したトナーを付着させてトナー画像を形成する。このトナー画像は、転写装置１９において、給紙カセット１４から搬送されてきた転写紙に、感光体ドラム２０と転写ベルト１８との間に形成された転写ニップ部で転写される。
【００３３】
さらに、転写装置１９の下流側に配置されたクリーニング装置１５において、感光体ドラム２０の表面上に残留したトナーは、ファーブラシやブレード等（図示せず）で掻き取られて、クリーニング装置１５内部に一時的に貯留される。貯留された残留トナーは、後述する図２、図３に掲げるトナー搬送経路Ｘを経てトナー回収タンク３４あるいは現像装置１１の現像槽１１ａに回収される。トナー回収機構の詳細については後述する。
【００３４】
転写装置１９によってトナー像が転写された転写紙は、その搬送方向下流側に設けられた定着装置３に運ばれる。転写紙は、定着装置３の定着ローラ１とこれに対向する加圧ローラ２との間を通り、内部にヒータを備えた定着ローラ１の熱によりトナーが溶融定着される。定着装置３によりトナー像が定着された転写紙は、転写紙処理装置Ｂ側へ送り出される。
【００３５】
次に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に備えられたトナー回収用のトナー搬送経路Ｘ、及びパイプ部材加振手段について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。図２はトナー搬送経路Ｘ、及びパイプ部材加振手段を示す模型的正面図、図３は図２のパイプ部材加振手段周辺を示す模型的斜視図である。ここで、トナー搬送経路Ｘは、画像形成装置Ａが備えるトナー搬送経路の一例であって、図１を用いて説明したクリーニング装置１５からトナー回収タンク３４へ回収トナーを搬送する経路のことである。
【００３６】
図２に示すように、トナー搬送経路Ｘは、感光体ドラム２０表面上の残留トナーのクリーニング等を行うクリーニング装置１５の出口と、クリーニング装置１５にてクリーニングされたトナーが回収・貯留されるトナー回収タンク３４とを繋ぐものである。トナー搬送経路Ｘは、クリーニング装置１５とトナー回収タンク３４とを接続する中空管形状のパイプ部材３２と、クリーニング装置１５からパイプ部材３２へ残留トナーを送る搬送スクリュー３８と、パイプ部材３２の水平部分Ｚのみに設けられ、パイプ部材３２内で回転することでトナーを搬送する搬送コイル３３と、搬送コイル３３を回転駆動させるコイル用ギア３５とを備えている。パイプ部材３２と搬送スクリュー３８は合成樹脂で、搬送コイル３３はばね用ステンレス鋼線で構成されている。
【００３７】
パイプ部材加振手段は、フライホイール３０と、打撃部である突起３１とを備えている。フライホイール３０は、図３に示すように、画像形成装置Ａの画像形成部１２に設けられた感光体ドラム２０の駆動部材である回転軸３７に固定され、その慣性によって感光体ドラム２０の回転ムラを防止するためのものである。フライホイール３０は、図示しない駆動手段から感光体ドラム用ギア３６により動力が伝達され、感光体ドラム２０と一緒に回転する。この駆動手段は、画像形成装置Ａに設けられた本体駆動手段のうちの１つである。フライホイール３０は、鉄で構成されている。フライホイール３０の表面には、上記パイプ部材３２の鉛直部分Ｙと衝突することにより、パイプ部材３２に衝撃を与えて加振する打撃部である突起３１が１個設けられている。突起３１は、例えばネジ等で構成され、フライホイール３０の表面からパイプ部材に向かって突出している。
【００３８】
以下、上記トナー搬送経路Ｘにおける、トナー搬送及びトナーブロッキングの防止、その他の効果について述べる。
【００３９】
感光体ドラム２０の表面上に残留したトナー（以下、単にトナーという）は、ファーブラシやブレード等（図示せず）で感光体ドラム２０から掻き取られて、クリーニング装置１５に一時的に貯留される。貯留されたトナーは、搬送スクリュー３８の回転によって、少量ずつパイプ部材３２へ送り込まれる。
【００４０】
クリーニング装置１５からパイプ部材３２へ送り込まれたトナーは、図２に示すように、まずパイプ部材３２の鉛直部分Ｙを通り、重力を利用したトナーの自由落下によって水平部分Ｚへ搬送される。
【００４１】
しかしながら、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙにおいては、トナーの自由落下を利用してトナー搬送を行っているので、トナーが、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙの内壁に引っ掛かる、すなわち内壁に付着してトナーブロッキングの原因となる可能性は高い。そこで、フライホイール３０に設けられた突起３１を、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙに衝突させる。これにより、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙに衝撃を与えて振動させ、パイプ部材３２の内壁に付着したトナーを、パイプ部材３２の水平部分Ｚの方へ落下させる。そして、パイプ部材３２の水平部分Ｚまで落下したトナーは、搬送コイル３３によってトナー回収タンク３４まで搬送される。
【００４２】
このようにして、画像形成装置Ａの本体駆動手段を用いてパイプ部材３２を加振するパイプ部材加振手段を備えるので、加振することにより、トナーブロッキングの原因となるパイプ部材３２内壁へのトナーの付着を防止することができる。そして、パイプ部材３２に重力の作用によりトナーが搬送される箇所である鉛直部分Ｙを設けてやることにより、トナー搬入口からトナー搬出口までの全体に搬送コイル３３を用いる必要がない。したがって、搬送コイル３３の長さを比較的短くできるので、パイプ部材３２の屈曲部における摩擦音等の異常音の発生、搬送コイル３３自体の重量の増大、パイプ部材３２に掛かる無駄な負荷、画像形成装置Ａ駆動時の消費電力の増大といった問題の発生を防止することが可能となる。これと同時に、部品コストの低減も図ることが可能となる。さらに、パイプ部材３２の加振は、画像形成装置Ａに既存の本体駆動手段を用いて行うので、別途駆動手段を用意する必要がなく、さらに重量や消費電力の低減を図ることができる。
【００４３】
また、本体駆動手段が、画像形成装置Ａに設けられる画像形成部１２の駆動部材であるので、像担持体である感光体ドラム２０表面から回収したトナーの搬送に対して、近接する画像形成部１２の駆動部材をパイプ部材３２の加振に用いることができる。これにより、トナーブロッキングを防止するためのパイプ部材加振手段を、複雑な機構を必要としないで、容易に構成することが可能である。
【００４４】
また、上記駆動部材が、像担持体である感光体ドラム２０を回転駆動させる回転軸３７であるので、感光体ドラム２０の回転に伴ってトナーを搬送するパイプ部材３２を加振することができ、たいへん便利である。そして、感光体ドラム２０が回転する間、すなわちトナーの消費が起こり得る間は、トナーを搬送するパイプ部材３２の加振が続けられ、トナーブロッキングを確実に防止することが可能である。
【００４５】
そして、感光体ドラム２０を回転駆動させる軸３７に固定されたフライホイール３０に、パイプ部材３２に衝撃を与える打撃部を設けたので、感光体ドラム２０の回転を安定させるために予め設けられたフライホイール３０を用いてパイプ部材３２を加振することができる。これにより、パイプ部材３２を加振する部材を、感光体ドラム２０の軸３７に新たに設ける必要がないので、重量の増加、及びコストアップを回避することが可能である。
【００４６】
また、打撃部が、パイプ部材３２に向かって突出する突起３１であるので、フライホイール３０が回転し、突起３１がパイプ部材３２に衝突する度に、その衝撃によりパイプ部材３２を加振することが可能である。これにより、パイプ部材加振手段を容易に得ることができる。
【００４７】
上記第１の実施形態は、パイプ部材３２が一連の連続したパイプによって構成された例であるが、このようにパイプ部材３２が一体であると、加振する際にはパイプ部材３２全体を加振しなければならない。しかしながら、パイプ部材３２内壁へのトナーの付着を防止するためには、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙのみを加振すれば足りるので、パイプ部材３２の全体を加振すると、加振のための動力に無駄が生じる。
【００４８】
そのため、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置として、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙを水平部分Ｚと切り離して独立して振動可能なようにしたものを、図４に基づき説明する。図４は、鉛直部分Ｙの可動部と固定部とをフレキシブル部材で接続したパイプ部材３２の模型的正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００４９】
図４に示すように、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙでは、可動部Ｃ１と、固定部Ｄ１及びＤ２とが、蛇腹部材４０でフレキシブルに接続されている。この場合、可動部Ｃ１の所定の位置にフライホイール３０の突起３１が衝突すると、可動部Ｃ１は衝撃により加振されるが、蛇腹部材４０にその衝撃が吸収されるために、固定部Ｄ１及びＤ２へは振動が伝わらない仕組みになっている。これにより、パイブ部材３２の鉛直部分Ｙに与えられる衝撃は、その多くが可動部Ｃ１にのみに与えられ、固定部Ｄ１及びＤ２にはほとんど伝達されることがないので、少ない動力で可動部Ｃ１を振動させて、トナーがパイプ部材３２内壁に付着しないようにすることができる。したがって、動力のロスが軽減されるとともに、パイプ部材３２に衝撃による過大な負担を掛けずに済む。
【００５０】
次に、上記本発明の第２の実施形態と同様に、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙの一部を可動式にしたものを、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置として、図５に基づき説明する。図５は、鉛直部分Ｙの可動部と固定部とを嵌合状態で接続したパイプ部材３２の模型的正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１、及び第２の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５１】
図５に示すように、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙでは、可動部Ｃ２と、固定部Ｄ３及びＤ４とが、嵌合状態で連結されている。固定部Ｄ３及びＤ４は、画像形成装置Ａの本体に固定されている。この場合、第２の実施形態で用いた蛇腹部材４０による抵抗もないため、ますます小さい加振力で、鉛直部分Ｙを振動させることができる。したがって、動力のロス、及びパイプ部材３２への負荷をさらに軽減させることができる。なお、鉛直部分Ｙの下方向へ行く程、嵌合口径を広くすることで、トナーの漏れを防ぐことが可能である。また、各パイプ部材を下に向けて先細る漏斗型（テーパ型）に構成しても良い。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置に備えられたパイプ部材加振手段の詳細な構成について、図６〜図８を用いて説明する。図６は画像形成部周辺を示す模型的正面図、図７は同じく模型的部分上面図にして、画像形成装置の背面側部分のみを描いたものである。図８は、パイプ部材加振手段を示す模型的斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１〜第３の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５３】
図６、及び図７に示すように、クリーニング装置１５には、クリーニングローラ５０が備えられている。クリーニングローラ５０は、感光体ドラム２０に当接するように設けられている。クリーニングローラ５０は感光体ドラム２０とほぼ同じ軸線方向長さを有し、図示しないばね等の弾性部材により付勢され、感光体ドラム２０に押しつけられている。
【００５４】
効率良くクリーニングを実施するためには、クリーニングローラ５０と感光体ドラム２０の、互いの周面を相対的に移動させる必要がある。したがって、クリーニングローラ５０は、図示しない駆動手段により、その周速度が感光体ドラム２０の周速度に対して１５〜２０％程度速くなるように、回転軸周りに関して感光体ドラム２０の回転方向と逆方向に回転せしめられている。この駆動手段は、画像形成装置Ａに設けられた本体駆動手段のうちの１つであり、図７に示すクリーニングローラ用ギア５１を介して動力を伝達する。このようにして、クリーニングローラ５０により、感光体ドラム２０表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２０表面から除去されたトナーは、ハウジング５２内に回収される。
【００５５】
クリーニング装置１５の背面部分には、パイプ部材３２が備えられている。パイプ部材３２には、所定の長さで水平に突出した後、下方に延びる鉛直部分Ｙが構成されている。ハウジング５２内のトナーは、搬送スクリュー５３により鉛直部分Ｙの上端まで搬送される。
【００５６】
パイプ部材３２のさらに背面側には、フライホイール６０が備えられている。フライホイール６０は、クリーニング装置１５のハウジング５２から突出した、クリーニングローラ５０の回転軸５４に固定されている。図７、及び図８に示すように、フライホイール６０の前面、すなわちパイプ部材３２側の表面には、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙと衝突することにより、パイプ部材３２に衝撃を与えて加振する打撃部である突起６１が１個設けられている。突起６１は、フライホイール６０の表面から半球状で突出している。これらのフライホイール６０と突起６１とで、パイプ部材加振手段を構成している。
【００５７】
このようにして、パイプ部材加振手段において、パイプ部材３２を加振するために用いられる駆動部材が、クリーニングローラ５０を回転駆動させる回転軸５４であるので、クリーニングローラ５０の回転に伴ってトナーを搬送するパイプ部材３２を加振することができ、たいへん便利である。そして、クリーニングローラ５０が回転する間、すなわちトナーの消費が起こり得る間は、トナーを搬送するパイプ部材３２の加振が続けられ、トナーブロッキングを確実に防止することが可能である。
【００５８】
次に、本発明の第５の実施形態に係る画像形成装置に備えられたパイプ部材加振手段の詳細な構成について、図９、及び図１０を用いて説明する。図９は画像形成部周辺を示す模型的正面図、図１０は同じく模型的部分上面図にして、画像形成装置の背面側部分のみを描いたものである。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１〜第４の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５９】
図９、及び図１０に示すように、現像装置１１には、現像ローラ７０が備えられている。現像ローラ７０は、感光体ドラム２０とほぼ同じ軸線方向長さを有し、感光体ドラム２０に当接するように設けられている。現像ローラ７０は、図示しない駆動手段により、感光体ドラム２０の回転方向と逆方向に回転せしめられている。この駆動手段は、画像形成装置Ａに設けられた本体駆動手段のうちの１つであり、図示しない従動ギアを介して動力を伝達する。
【００６０】
現像ローラ７０には、感光体ドラム２０の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ７０により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに感光体ドラム２０の表面に供給され、静電潜像が現像される。トナーとしては、磁性或いは非磁性の一成分系トナーや、磁性キャリアと絶縁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤を使用する。また、感光体ドラム２０表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、アルミナ等の粉末を研磨剤としてトナーに混入することもある。
【００６１】
クリーニング装置１５の背面部分に設けられたパイプ部材３２のさらに背面側には、フライホイール８０が備えられている。フライホイール８０は、画像形成装置Ａの本体に回転自在に支持された回転軸８１に固定されている。この回転軸８１は、現像ローラ７０の回転軸７１と、タイミングベルト７２を介して連結されている。これにより、フライホイール８０は、現像ローラ７０の回転に従って回転する。フライホイール８０の前面、すなわちパイプ部材３２側の表面には、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙと衝突することにより、パイプ部材３２に衝撃を与えて加振する打撃部である突起８２が１個設けられている。突起８２は、フライホイール８０の表面から半球状に突出している。これらのフライホイール８０と突起８２とで、パイプ部材加振手段を構成している。
【００６２】
このようにして、パイプ部材加振手段において、パイプ部材３２を加振するために用いられる駆動部材が、現像ローラ７０を回転駆動させる回転軸７１であるので、現像ローラ７０の回転に伴ってトナーを搬送するパイプ部材３２を加振することができ、たいへん便利である。そして、現像ローラ７０が回転する間、すなわちトナーの消費が起こり得る間は、トナーを搬送するパイプ部材３２の加振が続けられ、トナーブロッキングを確実に防止することが可能である。
【００６３】
次に、本発明の第６の実施形態に係る画像形成装置に備えられたパイプ部材加振手段の詳細な構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、パイプ部材加振手段を示す模型的斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１〜第５の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００６４】
図１１に示すように、パイプ部材加振手段は、フライホイール９０と、凹部９１と、突起９２とを備えている。凹部９１は、フライホイール９０の前面、すなわちパイプ部材３２側の表面に１個設けられ、フライホイール９０の内側に向かって半球状に窪んでいる。一方、突起９２は、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙ外面のフライホイール９０側で、上記凹部９２に対応する位置に１個設けられている。突起９２は、凹部９１に納まる大きさで構成されている。フライホイール９０とパイプ部材３２とは、突起９２がフライホイール９０の表面に、常時軽く圧接するように配置されている。
【００６５】
上記フライホイール９０が回転した際には、回転により凹部９１が突起９２の箇所に来た時に、突起９２が凹部９１の中に納まる。したがって、突起９２先端とフライホイール９０表面との間の圧接が急に解除されることにより衝撃を受けて、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙが加振される。
【００６６】
このようにして、本実施形態のように、パイプ部材加振手段を、フライホイール９０と、この表面に設けられた凹部９１と、この凹部９１に納まる突起９２とで構成した場合であっても、前記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。すなわち、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙに衝撃を与えて振動させ、パイプ部材３２の内壁に付着したトナーを、パイプ部材３２の水平部分Ｚ（図２参照）の方へ落下させること可能である。
【００６７】
次に、本発明の第７の実施形態に係る画像形成装置に備えられたパイプ部材加振手段の詳細な構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、パイプ部材加振手段を示す模型的斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１〜第６の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００６８】
図１２に示すように、パイプ部材加振手段は、フライホイール１００と、段差１０１と、スティック１０２とを備えている。段差１０１は、フライホイール１００の外周面に１箇所設けられている。段差１０１の箇所においては、フライホイール１００の外周面に対する半径が急激に変化するようになっている。一方、スティック１０２は、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙ外面のフライホイール１００側で、その外周面がフライホイール１００の外周面に接触する位置に１本設けられている。スティック１０２は、その先端がフライホイール１００の背面に到達する長さを有する。フライホイール１００とパイプ部材３２とは、スティック１０２が、段差１０１においてフライホイール１００の半径が最も小さい箇所の外周面に、常時軽く接触するように配置されている。
【００６９】
上記フライホイール１００が回転した際には、回転により段差１０１がスティック１０２の箇所に到達するまでに、フライホイール１００外周面の半径の増加に伴って、徐々にスティック１０２が半径方向外側に向かう圧力を受ける。そして、段差１０１で、スティック１０２が受ける圧力が急に解除されることにより衝撃を受けて、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙが加振される。
【００７０】
このようにして、本実施形態のように、パイプ部材加振手段を、フライホイール１００と、この外周面に設けられた段差１０１と、この段差１０１に係合するスティック１０２とで構成した場合であっても、前記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。すなわち、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙに衝撃を与えて振動させ、パイプ部材３２の内壁に付着したトナーを、パイプ部材３２の水平部分Ｚ（図２参照）の方へ落下させること可能である。
【００７１】
次に、本発明の第８の実施形態に係る画像形成装置に備えられたパイプ部材加振手段の詳細な構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、パイプ部材加振手段を示す模型的側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記第１〜第７の実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００７２】
図１３に示すように、フライホイール６０のパイプ部材３２側の表面には、打撃部である突起６１が設けられている。一方、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙにおいて、フライホイール６０の突起６１に対応する位置には、緩衝部材１１０が設けられている。緩衝部材１１０は、パイプ部材３２から突出する鉤状の部材であり、合成樹脂で構成されている。緩衝部材１１０は、一端がパイプ部材３２に固定され、他端がフライホイール６０の回転方向下流側に延びた自由端となっている。
【００７３】
フライホイール６０が回転した際には、回転により突起６１が緩衝部材１１０の外面に乗り上げるような形になり、緩衝部材１１０がフライホイール６０から離れる方向の圧力を受ける。そして、突起６１が緩衝部材１１０の箇所を通過して、緩衝部材１１０が受ける圧力が急に解除されることにより衝撃を受けて、緩衝部材１１０の自由端部分が加振される。これにより、パイプ部材３２の鉛直部分Ｙが緩やかに振動する。
【００７４】
このようにして、打撃部である突起３１は、パイプ部材３２に対し、緩衝部材１１０を介して打撃を与えるので、パイプ部材３２が直接衝撃を受けることを抑制することができる。したがって、パイプ部材３２に余計な負荷を掛けることがないので、パイプ部材３２の破損を防止できるとともに、長寿命化を図ることが可能となる。
【００７５】
なお、上記第１〜第８の実施形態のいずれの場合においても、パイプ部材加振手段にフライホイールを用いているが、パイプ部材３２を加振するものとしてはフライホイールに限定されるわけではなく、他の回転機構等を用いても構わない。そして、突起等の衝撃を与える箇所の数について、上記各々の実施形態では１個の場合を紹介したが、複数設けられていても構わない。
【００７６】
また、例えば図２に示すように、突起３１は、フライホイール３０の回転によりパイプ部材３２に鉛直面内で接触を生じるが、フライホイール３０及び突起３１と、パイプ部材３２との配置を換えることにより、水平面内で接触を生じるようにしても同様の効果が得られる。
【００７７】
また、トナー搬送経路Ｘのパイプ部材３２について、鉛直部分Ｙと水平部分Ｚとが存在し、水平部分Ｚでは、搬送コイル３３を回転駆動させてトナーの搬送を行っている。鉛直部分Ｙの形状については、上下方向に延びてさえいれば必ずしも鉛直である必要はなく、傾斜しているものであっても構わない。そして、水平部分Ｚのトナー搬送については、搬送コイル３３を用いるものに限定されるわけではなく、搬送コイル３３を用いなくてもトナーが搬送できる形態であれば、本発明による作用、効果を同様に得ることができる。すなわち、パイプ部材３２が、全長に渡って上下方向に延びている場合にも適用し得る。
【００７８】
そして、トナー搬送経路Ｘとしては、画像形成装置Ａが備えるクリーニング装置１５からトナー回収タンク３４へ回収トナーを搬送するものを例として掲げた。しかしながら、これはあくまで実施形態の例であり、例えばトナーカートリッジ等のトナー収容部から、別のトナー収容部（例えば現像装置内の現像槽）にトナーを搬送する場合のトナー搬送経路についても、本発明は同様に適用可能である。また、画像形成装置Ａが、廃棄トナーを出さない、すなわち回収した全てのトナーを現像槽に戻すトナーリサイクル方式を採用したものでもよいし、回収トナーを回収タンクに収容するものでもよい。
【００７９】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、現像剤として粉末状のトナーを用いた画像形成装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置Ａの垂直断面正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置Ａに備えられたトナー搬送経路Ｘ、及びパイプ部材加振手段を示す模型的正面図である。
【図３】図２のパイプ部材加振手段周辺を示す模型的斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置Ａのパイプ部材３２の模型的正面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置Ａのパイプ部材３２の模型的正面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置Ａの画像形成部周辺を示す模型的正面図である。
【図７】図６の画像形成部を示す模型的部分上面図にして、画像形成装置の背面側部分のみを描いたものである。
【図８】図６のパイプ部材加振手段を示す模型的斜視図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る画像形成装置Ａの画像形成部周辺を示す模型的正面図である。
【図１０】図９の画像形成部を示す模型的部分上面図にして、画像形成装置の背面側部分のみを描いたものである。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る画像形成装置Ａのパイプ部材加振手段を示す模型的斜視図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る画像形成装置Ａのパイプ部材加振手段を示す模型的斜視図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態に係る画像形成装置Ａのパイプ部材加振手段を示す模型的側面図である。
【符号の説明】
【００８２】
８    画像処理部
１１  現像装置
１２  画像形成部
１５  クリーニング装置
１８  転写ベルト
１９  転写装置
２０  感光体ドラム
３０  フライホイール
３１  突起（打撃部）
３２  パイプ部材
３３  搬送コイル
３４  トナー回収タンク
３７  回転軸
４０  蛇腹部材
５０  クリーニングローラ
５４  回転軸
６０、８０  フライホイール
６１、８２  突起（打撃部）
７０  現像ローラ
７１  回転軸
９０  フライホイール
９１  凹部
９２  突起
１００  フライホイール
１０１  段差
１０２  スティック
１１０  緩衝部材
Ｃ１、Ｃ２  パイプ部材の可動部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４  パイプ部材の固定部
Ｙ    パイプ部材の鉛直部分
Ｚ    パイプ部材の水平部分
【図１】
2005049850.tif 000003
【図２】
2005049850.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005049850.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005049850.tif 000011
【図１０】
2005049850.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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