(57)【要約】 【課題】  現像装置に対する凝集トナーの侵入を防ぎ、画像品質を確保することである。【解決手段】  トナー供給装置は、現像装置のトナー供給口に対し、スクリュー部材を回転させることでトナーを供給するトナー供給部と、トナー供給口の直前に配置されて、トナー供給部からトナー供給口に供給されるトナーのうち凝集トナーを除去する凝集トナー除去手段とを備えている。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置のトナー供給口に対し、スクリュー部材を回転させることでトナーを供給するトナー供給部と、
前記トナー供給口の直前に配置されて、前記トナー供給部から前記トナー供給口に供給されるトナーのうち凝集トナーを除去する凝集トナー除去手段とを備えていることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
請求項１記載のトナー供給装置において、
前記トナー供給部の前記スクリュー部材近傍におけるトナー水位を検出する水位検出部を備え、
前記凝集トナー除去手段は、前記トナー供給口の直前の除去位置と、前記除去位置から退避した退避位置との間で移動自在であり、前記水位検出部の検出結果が所定量未満である場合には前記除去位置に移動し、前記所定量以上である場合には前記退避位置に移動することを特徴とするトナー供給装置。
【請求項３】
請求項２記載のトナー供給装置において、
前記凝集トナー除去手段は、前記スクリュー部材の回転速度が所定速度以上である場合には前記除去位置に移動し、前記所定速度未満である場合には前記退避位置に移動することを特徴とするトナー供給装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のトナー供給装置において、
前記凝集トナー除去手段は前記凝集トナーを濾過するメッシュ部材を備えることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項５】
請求項１記載のトナー供給装置において、
前記トナー供給部の前記スクリュー部材近傍におけるトナー水位を検出する水位検出部と、前記トナー供給部から前記トナー供給口まで直接前記トナーを案内する第一経路と、前記トナー供給部から前記凝集トナー除去手段を介して前記トナー供給口まで前記トナーを案内する第二経路と、前記トナー供給部から供給される前記トナーの通過経路を前記第一経路又は前記第二経路に切り替える切替部とを備え、
前記切替部は、前記水位検出部の検出結果が所定量未満である場合には前記トナーの通過経路を前記第二経路とし、前記所定量以上である場合には前記トナーの通過経路を前記第一経路とすることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項６】
請求項５記載のトナー供給装置において、
前記切替部は、前記スクリュー部材の回転速度が所定速度以上である場合には前記トナーの通過経路を前記第二経路とし、前記所定速度未満である場合には前記トナーの通過経路を前記第一経路とすることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載のトナー供給装置において、
前記凝集トナー除去手段は遠心分離器であることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項８】
トナーが供給されるトナー供給口を有する現像装置と、
前記トナー供給口を介して前記現像装置にトナーを供給するトナー供給装置とを備え、
前記トナー供給装置は、
前記トナー供給口に対し、スクリュー部材を回転させることでトナーを供給するトナー供給部と、
前記トナー供給口の直前に配置されて、前記トナー供給部から前記トナー供給口に供給されるトナーのうち凝集トナーを除去する凝集トナー除去手段とを備え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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー像を記録媒体に転写することで記録媒体上に画像を形成する画像形成装置においては、可視像化されたトナー像を保持する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナー像を形成する現像装置と、現像装置に対してトナーを供給するトナー供給装置とを備えている。トナー供給装置はスクリューが備えられおり、このスクリューによって現像装置のトナー供給口にトナーを供給するようになっている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８７４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スクリューによってトナーを供給する場合、トナーが内壁に叩きつけられることで凝集トナーが発生してしまうことがあった。凝集トナーが現像装置内に侵入すると、画像品質の低下を招くおそれがあった。
本発明の課題は、現像装置に対する凝集トナーの侵入を防ぎ、画像品質を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明に係るトナー供給装置は、
現像装置のトナー供給口に対し、スクリュー部材を回転させることでトナーを供給するトナー供給部と、
前記トナー供給口の直前に配置されて、前記トナー供給部から前記トナー供給口に供給されるトナーのうち凝集トナーを除去する凝集トナー除去手段とを備えていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のトナー供給装置において、
前記トナー供給部の前記スクリュー部材近傍におけるトナー水位を検出する水位検出部を備え、
前記凝集トナー除去手段は、前記トナー供給口の直前の除去位置と、前記除去位置から退避した退避位置との間で移動自在であり、前記水位検出部の検出結果が所定量未満である場合には前記除去位置に移動し、前記所定量以上である場合には前記退避位置に移動することを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のトナー供給装置において、
前記凝集トナー除去手段は、前記スクリュー部材の回転速度が所定速度以上である場合には前記除去位置に移動し、前記所定速度未満である場合には前記退避位置に移動することを特徴としている。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載のトナー供給装置において、
前記凝集トナー除去手段は前記凝集トナーを濾過するメッシュ部材を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１記載のトナー供給装置において、
前記トナー供給部の前記スクリュー部材近傍におけるトナー水位を検出する水位検出部と、前記トナー供給部から前記トナー供給口まで直接前記トナーを案内する第一経路と、前記トナー供給部から前記凝集トナー除去手段を介して前記トナー供給口まで前記トナーを案内する第二経路と、前記トナー供給部から供給される前記トナーの通過経路を前記第一経路又は前記第二経路に切り替える切替部とを備え、
前記切替部は、前記水位検出部の検出結果が所定量未満である場合には前記トナーの通過経路を前記第二経路とし、前記所定量以上である場合には前記トナーの通過経路を前記第一経路とすることを特徴としている。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のトナー供給装置において、
前記切替部は、前記スクリュー部材の回転速度が所定速度以上である場合には前記トナーの通過経路を前記第二経路とし、前記所定速度未満である場合には前記トナーの通過経路を前記第一経路とすることを特徴としている。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載のトナー供給装置において、
前記凝集トナー除去手段は遠心分離器であることを特徴としている。
【００１２】
請求項８に記載の発明に係る画像形成装置は、
トナーが供給されるトナー供給口を有する現像装置と、
前記トナー供給口を介して前記現像装置にトナーを供給するトナー供給装置とを備え、
前記トナー供給装置は、
前記トナー供給口に対し、スクリュー部材を回転させることでトナーを供給するトナー供給部と、
前記トナー供給口の直前に配置されて、前記トナー供給部から前記トナー供給口に供給されるトナーのうち凝集トナーを除去する凝集トナー除去手段とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像装置に対する凝集トナーの侵入を防ぐことができ、画像品質を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本実施形態における画像形成ユニットの概略構成を示す模式図である。
【図３】本実施形態におけるトナー供給装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】図３のトナー供給装置の内部を示す斜視図である。
【図５】図３のトナー供給装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】本実施形態における凝集トナー除去手段の概略構成を示す斜視図である。
【図７】本実施形態の画像形成装置の主制御構成を示すブロック図である。
【図８】本実施形態における遠心分離器の概略構成を一部分を切断して示す斜視図である。
【図９】本実施形態における変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１６】
図１を参照して画像形成装置１の概略断面構成図を説明する。図１に示すように、画像形成装置１には、画像読取部２、プリント部３等が設けられている。画像読取部２には、原稿自動送り部２１と、読取部２２とが設けられている。プリント部３には、画像形成ユニット３０、転写ユニット４０、クリーニングユニット５０、定着装置６０、給紙ユニット７０、レジストローラ８０等が設けられている。
【００１７】
原稿自動送り部２１は、画像形成装置１の本体上部に設けられている。原稿自動送り部２１は、搬送ローラを複数備え、原稿台に設置された原稿を読取部２２の読取位置に搬送する。
【００１８】
読取部２２は、光源、レンズ、コンタクトガラス、イメージセンサ２２ａ等が設けられたスキャナを備えて構成され、原稿に照射した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿の画像を読み取り、光電変換により画像信号（アナログ信号）を生成する。ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。
【００１９】
画像信号は、後述する画像処理部によってデジタルの画像データに変換され、必要に応じて各種信号処理が施されると、一旦画像メモリに格納される。その後、画像メモリから画像データが読み出されて画像形成ユニット３０に出力される。
【００２０】
画像形成ユニット３０は、像担持体である感光体ドラム３１の周囲に沿って、帯電装置３２、露光装置３３、現像装置３４、クリーニング部３５、トナー供給装置３６等を備えており、画像データに基づいて画像形成を行う。
画像形成ユニット３０についての詳細な説明は、図２を用いて後述する。
【００２１】
転写ユニット４０は、レジストローラ８０によって搬送された用紙上に、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像を転写させた後、用紙を定着装置６０に搬送する。
転写ユニット４０は、複数のローラによって張設され回動する転写ベルト４１等を備えて構成されている。転写ベルト４１は、感光体ドラム３１と当接し、感光体ドラム３１に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部として機能する。
【００２２】
クリーニングユニット５０は、転写ベルト４１に付着している残留トナーをブレード等によりそぎ落し、除去する。
【００２３】
定着装置６０は、熱源を有する定着ローラ６１と、加圧ローラ６２とを備える。定着ローラ６１と加圧ローラ６２とにより、搬送された用紙に対して加熱及び加圧が行われ、定着処理が施される。定着処理された用紙は画像形成装置１の外部に設けられたトレイ上に排紙される。
【００２４】
給紙ユニット７０は、複数の給紙カセットや手差しトレイ、給紙ローラ等を備える。給紙カセット内には、給紙カセット毎にサイズや紙種毎に予め識別された規格サイズの用紙が収容されている。手差しトレイには、ユーザのニーズに合わせて様々な規格外のサイズの用紙がその都度積載可能となっている。
【００２５】
給紙カセット又は手差しトレイに収容された用紙は、最上部から一枚ずつレジストローラ８０まで搬送され、レジストローラ８０によって転写ユニット４０の転写ベルト４１と感光体ドラム３１との間の定着位置へ搬送される。転写ユニット４０と感光体ドラム３１とにより用紙上にトナー像が転写されるが、その転写位置への用紙の進入タイミングは、レジストローラ８０によって感光体ドラム３１の回転によるトナー像の移動と同期するよう計られる。
【００２６】
図２に、本実施形態における画像形成ユニット３０の概略構成図を示す。
感光体ドラム３１は、駆動モータ等の駆動機構に接続されており、当該駆動モータにより一定速度で回転駆動される。帯電装置３２は、感光体ドラム３１に電荷を付加し、感光体ドラム３１の表面を予め定められた極性（例えば、負の極性）に帯電させる。
露光装置３３は、画像データに応じた光を感光体ドラム３１の表面に照射して静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置３４は、一定速度で移動する感光体ドラム３１の表面に、予め定められた極性（例えば、負の極性）に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像し、感光体ドラム３１上にトナー像を形成する。
現像装置３４により感光体ドラム３１に形成されたトナー像は、感光体ドラム３１が一定速度で回転されることにより一定速度で転写位置に移動し、当該転写位置で転写される。この現像装置３４の上部には、トナー供給装置３６から供給されたトナーを内部に取り込むためのトナー供給口３４１が形成されている。
【００２８】
クリーニング部３５は、クリーニングブレード３５ａやクリーニングブラシ３５ｂ等を備え、感光体ドラム３１の表面に付着しているトナー等を除去する。クリーニングブレード３５ａの一端部は、感光体ドラム３１の表面に摺接しており、当該一端部にて感光体ドラム３１に付着したトナーを直接的かつ物理的に剥ぎ取り削り落として除去している。
【００２９】
図３はトナー供給装置３６の概略構成を示す側面図であり、図４はトナー供給装置３６の内部を示す斜視図、図５はトナー供給装置３６の正面図である。これら図３〜図５に示すようにトナー供給装置３６は、トナーを貯留可能なトナーボトル３６１と、トナーボトル３６１と現像装置３４とを連結し、現像装置３４にトナーを供給するトナー供給部３６２とを備えている。
トナーボトル３６１は、当該トナーボトル３６１のトナーの流出口３６３がトナー供給部３６２に着脱自在に装着されている。トナー供給部３６２は、トナーボトル３６１の流出口３６３と現像装置３４内部とを繋ぐ円筒体３６４と、当該円筒体３６４内部に設けられたスクリュー部材３６５とを備えている。
【００３０】
スクリュー部材３６５は、その回転速度が可変となっており、回転速度が速いと大量のトナーを供給し、回転速度が遅いと少量のトナーを供給するようになっている。ここで、円筒体３６４の周辺には、スクリュー部材３６５近傍におけるトナー水位を検出する水位検出部３６６が設けられている。水位検出部３６６は、スクリュー部材３６５の回転軸から垂下した垂直面３６８に対し回転軸を中心に例えば７５度傾いたラインを基準ラインＬとして、この基準ラインＬよりも上位にトナーの水位がある場合には残量が所定量以上と判断し、基準ラインＬよりも下位にトナーの水位がある場合には残量が所定量未満と判断するようになっている。
【００３１】
そして、円筒体３６４のトナー流出口３６７と、現像装置３４のトナー供給口３４１との間には、凝集トナー除去手段３７が設けられている。
図６は、凝集トナー除去手段３７の概略構成を示す斜視図である。凝集トナー除去手段３７は、凝集トナーを濾過するメッシュ部材３７１と、メッシュ部材３７１を移動させるメッシュ部材駆動部３７２とを備えている。
メッシュ部材３７１は、トナー流出口３６７から供給されたトナーから、凝集トナーを遮って通常のトナーのみを下方へと通過することのできるサイズのメッシュが形成されている。
メッシュ部材駆動部３７２は、駆動モータ３７３と、駆動モータ３７３によって回転するカム部材３７４と、カム部材３７４の外周形状に沿ってトナー供給口３４１に対して出没することでメッシュ部材３７１を移動させるメッシュ部材支持体３７５とを備えている。
メッシュ部材支持体３７５がトナー供給口３４１の直前の位置（除去位置）にメッシュ部材３７１を配置していると、トナー供給口３４１がメッシュ部材３７１によって覆われ、トナー流出口３６７から流れ出たトナーがメッシュ部材３７１により濾過させる。一方、メッシュ部材支持体３７５が除去位置から退避した位置（退避位置）にメッシュ部材３７１を配置していると、トナー供給口３４１が完全に露出されるため、トナー流出口３６７から流れ出たトナーは濾過されることなくそのままトナー供給口３４１内に流入する。
【００３２】
図７は、画像形成装置１の主制御構成を示すブロック図である。この図７に示すように、画像形成装置１の制御部１０には、例えばスクリュー部材３６５を回転させるための回転モータ３６９や、メッシュ部材駆動部３７２の駆動モータ３７３、水位検出部３６６等の画像形成装置１の各構成要素と電気的に接続されている。
制御部１０は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、画像形成装置１の各構成要素を制御する。メモリは、用紙に形成する画像のデータや、画像形成装置１の各構成要素を制御するためのプログラムを記憶している。ＣＰＵは、メモリに格納された画像のデータやプログラムに基づいて演算を行ない、この演算結果に基づいて各構成要素に制御信号を送信する。
【００３３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
制御部１０は、トナー供給タイミングになると水位検出部３６６の検出結果及び画像形成に必要なトナー量に適した回転速度となるように回転モータ３６９を制御し、スクリュー部材３６５を回転させる。このとき、回転速度が所定速度未満である場合には制御部１０は駆動モータ３７３を駆動してメッシュ部材３７１を退避位置に配置し、濾過なしのトナー供給を実行する。
また、回転速度が所定速度以上であり、なおかつ水位検出部３６６の検出結果が所定量以上である場合には、制御部１０は駆動モータ３７３を駆動してメッシュ部材３７１を退避位置に配置し、濾過なしのトナー供給を実行する。
そして、回転速度が所定速度以上であり、なおかつ水位検出部３６６の検出結果が所定量未満である場合には、制御部１０は駆動モータ３７３を駆動してメッシュ部材３７１を除去位置に配置し、濾過ありのトナー供給を実行する。これにより、凝集トナーが除去される。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、トナー供給口３４１の直前に凝集トナー除去手段３７が配置されているので、通常のトナーは現像装置３４に供給しつつ、凝集トナーのみを除去することができる。したがって、現像装置３４に対する凝集トナーの侵入を防ぎ、画像品質を確保することが可能となる。
【００３５】
また、凝集トナーはトナー残量が少ないと形成されやすいが、水位検出部３６６の検出結果が所定量未満である場合に凝集トナー除去手段３７が除去位置に移動するので、凝集トナーが出現しやすい条件にのみ凝集トナー除去手段３７を除去位置に配置することができる。そして、凝集トナーが出現しにくい条件時、つまり水位検出部３６６の検出結果が所定量以上である場合には凝集トナー除去手段３７は退避位置に移動するため、スムーズなトナー供給が可能となる。
さらに、凝集トナーはスクリュー部材３６５の回転速度が速いと形成されやすい特性もあるが、スクリュー部材３６５の回転速度が所定速度以上である場合には凝集トナー除去手段３７が除去位置に移動するので、凝集トナーが出現しやすい条件にのみ凝集トナー除去手段３７を除去位置に配置することができる。そして、凝集トナーが出現しにくい条件時、つまり、スクリュー部材３６５の回転速度が所定速度未満である場合には凝集トナー除去手段３７が退避位置に移動するため、スムーズなトナー供給が可能となる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。以下の説明において、上記実施形態と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。
例えば、上記実施形態では、凝集トナー除去手段３７がメッシュ部材３７１によって凝集トナーを除去する場合を例示して説明したが、遠心分離器で凝集トナーを除去する構成であっても構わない。
【００３７】
図８は遠心分離器の概略構成を一部分を切断して示す斜視図である。この遠心分離器９０は、トナーを遠心分離させて凝集トナーと通常のトナーとを分離する分離器本体９１と、トナーを分離器本体９１に流入させるトナー流入口９２と、分離器本体９１によって分離された通常のトナーをトナー供給口３４１に供給するトナー流出口９３とを備えている。
【００３８】
ここで、遠心分離器９０を用いる場合には、図９に示すように、トナー供給部３６２からトナー供給口３４１まで直接トナーを案内する第一経路９５と、トナー供給部３６２から遠心分離器９０を介してトナー供給口３４１までトナーを案内する第二経路９６と、トナー供給部３６２から供給されるトナーの通過経路を第一経路９５又は第二経路９６に切り替える切替部９７とがさらに設けられている。
切替部９７は、制御部１０の制御に基づき水位検出部３６６の検出結果が所定量未満である場合にはトナーの通過経路を第二経路９６とし、所定量以上である場合にはトナーの通過経路を第一経路９５とする。また、切替部９７は、スクリュー部材３６５の回転速度が所定速度以上である場合にはトナーの通過経路を第二経路９６とし、所定速度未満である場合にはトナーの通過経路を第一経路９５とする。
これにより、凝集トナーが出現しやすい条件ではトナーを遠心分離器９０に案内し、出現しにくい条件ではトナーを直接トナー供給口３４１に案内することができる。したがって、スムーズなトナー供給が可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１      画像形成装置
２      画像読取部
３      プリント部
１０      制御部
３０      画像形成ユニット
３６      トナー供給装置
３７      凝集トナー除去手段
４０      転写ユニット
５０      クリーニングユニット
６０      定着装置
７０      給紙ユニット
８０      レジストローラ
９０      遠心分離器
９１      分離器本体
９２      トナー流入口
９３      トナー流出口
９５      第一経路
９６      第二経路
９７      切替部
３４１      トナー供給口
３６１      トナーボトル
３６２      トナー供給部
３６３      流出口
３６４      円筒体
３６５      スクリュー部材
３６６      水位検出部
３６７      トナー流出口
３６８      垂直面
３６９      回転モータ
３７１      メッシュ部材
３７２      メッシュ部材駆動部
３７３      駆動モータ
３７４      カム部材
３７５      メッシュ部材支持体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012194211.tif 000006
【図５】
2012194211.tif 000007
【図６】
2012194211.tif 000008
【図７】
2012194211.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012194211.tif 000011