JPH04346380A

JPH04346380A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04346380A
Application number: JP3149863A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Komuro; 一郎小室; Tomoji Ishikawa; 知司石川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-12-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、ファ
クシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しく
は、現像担持体で像担持体に現像剤を供給して像担持体
上の潜像を現像する現像器に、装置内の他の現像剤取扱
ユニットから現像剤を搬送する画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像形成装置としては、
例えば、現像剤取扱ユニットである補給トナータンク内
のトナーを現像器に搬送するものや、現像剤取扱ユニッ
トであるクリーニング装置で像担持体上から除去した残
留トナーを現像器に搬送して再利用するものなどが知ら
れている。そして、これらにおける現像剤取扱ユニット
から現像器への現像剤搬送手段は、通常、現像剤取扱ユ
ニット内と現像器内とをつなぐパイプ部材内に搬送スク
リューや搬送コイルを設け、この搬送スクリュー等をパ
イプ部材内で回転駆動してトナーを移動させて搬送して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よればパイプ部材内を搬送されるトナーにストレスがか
かってトナーが擦れ、トナー凝集、トナー固着、搬送ス
クリュー等のロックが発生する不具合があった。このう
ちトナー凝集によって固まったトナーを用いて現像器で
現像を行うと異常画像を発生させる不具合もあった。本
発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、搬送されるトナーに過大なストレス
をかけることなく、現像剤取扱ユニットから現像器へト
ナーを搬送することが出来る画像形成装置を提供するこ
とである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、画像形成装置において、装置内の他の現像
剤取扱ユニットから現像器へ現像剤を搬送する画像形成
装置において、該現像剤取扱ユニットから超音波搬送手
段をもちいて該現像器へ現像剤を搬送することを特徴と
するものである。ここで、現像剤取扱ユニットとは、現
像器への補給トナーを収容するトナー収容器や像担持体
上の残留トナーを除去するクリーニング装置等のトナー
乃至現像剤を取扱容器等をいう。

【０００５】

【作用】本発明は、超音波搬送手段を用いて現像剤取扱
ユニットから現像器へ現像剤を搬送するので、現像剤に
ストレスをかけずに搬送を行うことが出来る。

【０００６】

【実施例】図１は本発明を適用した電子写真複写機の概
略構成図である。図１において、潜像担持体である感光
体ドラム１（例えば有機感光体；ＯＰＣ）は時計方向に
回転駆動される。コンタクトガラス２上に原稿を載置し
、図示しないプリントスイッチを押すと、原稿照明光源
３とミラー４よりなる走査光学系５と、ミラー６、７よ
りなる走査光学系８とが移動し、原稿の読み取り走査が
行なわれる。そして、レンズ９の後方に設けた画像読み
取り素子１０に、走査された画像が画像信号として読み
込まれる。読み込まれた画像信号はデジタル化されて画
像処理される。画像処理された信号に基づき図示しない
レーザーダイオード（ＬＤ）を駆動し、該ＬＤからのレ
ーザー光をポリゴンミラー１３で反射した後、ミラー１
４を介して感光体ドラム１上に照射する。これにより、
レーザー光による光書き込みが感光体ドラム１上に行な
われて、既に帯電チャージャー１５により一様に帯電さ
れた感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。この静
電潜像は、現像装置１６によって可視像化され、この可
視像は、給紙部１７から送られた転写紙に転写チャージ
ャー１８のコロナ放電により転写される。この転写後、
転写紙は分離チャージャー１９により感光体ドラムの表
面より分離される。この分離後、転写紙は搬送ベルト２
１で搬送され、定着ローラ対２２の接触部を通って、転
写紙上の転写像が定着された後に機外へ排出される。一
方、転写後において感光体表面に残留しているトナーは
クリーニング装置２３により除去される。

【０００７】次に、現像器への補給トナーを収容するト
ナータンクから現像器へのトナー搬送に超音波搬送を利
用する現像装置１６について説明する。図２（ａ）は現
像装置１６の概略構成を示す正面図、図２（ｂ）はその
部分上面図である。図２（ａ）において、現像装置１６
は現像器３１とトナータンク３２とこれらをつなぐトナ
ー搬送パイプ３３から構成されている。この現像器３１
には固定磁石を内蔵した現像ローラ４０、３本の撹拌ス
クリュー４１，４２，４３、ドクター４５を備えている
。この３本の撹拌スクリュー４１，４２，４３のうち上
部の撹拌スクリュー４３は反時計回りに回転して現像剤
を奥側に送り、下部の左右の撹拌スクリュー４１，４２
は時計回りに回転して現像剤を手前側に送る。上部の撹
拌スクリュー４５と左右撹拌スクリュー４１，４２とは
樋状の仕切り壁で仕切られ、左右撹拌スクリュー４１，
４２間は鉛直に設けられた仕切り壁で仕切られている。この樋状仕切り壁には前後方向ほぼ中央に右撹拌スクリ
ュー４２上に現像剤を流下させる流下孔が形成され、図
示しない手前よりの部分には左撹拌スクリュー４１上に
現像剤を流下させる流下孔が形成されている。鉛直仕切
り壁には奥側に剤通過孔が形成されている。右撹拌スク
リュー４２の手前側端部は、現像器３１の手前側ケーシ
ング壁３１ａより手前側に伸びているパイプ６０内を該
パイプ６０の手前側端部まで延在している。一方トナー
タンク３２内には補給用トナーが収容され、その下部に
はトナー取り込み孔が形成され且つ手前側にトナーを送
る搬送スクリュー４４を内蔵するパイプが設けられ、こ
の搬送スクリュー４４の手前側端部は、手前側タンク壁
を貫通して更に手前まで伸びている該パイプ内を該パイ
プの手前側端部まで延在している。そして、現像器３１
の手前側ケーシング壁３１ａより手前側に設けてある上
記パイプ６０の手前側端部と、現像タンク３２の搬送ス
クリュー４４を内蔵するパイプの手前側端部との間にト
ナー搬送パイプ３３が設けられている。このトナー搬送
パイプ３３は後述するように超音波搬送でトナーを搬送
するものである。以上の構成において、トナータンク３
２からトナー搬送パイプ３３、パイプ６０を介して、現
像器３１内にトナーが補給され、撹拌スクリュー４２で
剤と混合されながら現像器奥側に送られる。撹拌スクリ
ュー４２で現像器奥側に送られてきた現像剤は、鉛直仕
切り壁に形成された剤通過孔を通って撹拌スクリュー４
１側に移動して滞留し、この滞留部にある現像剤が現像
ローラ４０に磁力で引き付けられ供給される。現像ロー
ラ４０に供給された現像剤のうちドクタ４５で規制され
た現像剤は上部撹拌スクリュー４３に戻され、該撹拌ス
クリュー４３で手前側に送られ、このうち一部の現像剤
が樋状仕切り壁に形成された流下孔から撹拌スクリュー
４２側に流下しその残りの現像剤は更に手前側に送られ
て樋状仕切り壁の手前側に形成された剤流下孔から撹拌
スクリュー４１側に流下する。以上のように現像器３１
内で現像剤が循環し、現像ローラ４０上に供給されドク
ター４５との間を通過して感光体ドラム１に供給された
現像剤で現像が行なわれる。

【０００８】次にこの例のトナー搬送パイプ３３につい
て説明する。このトナー搬送パイプ３３は図３に示すよ
うに底部が超音波搬送部材３４で形成されている。この
超音波搬送部材３４は多数の電極３４ａ、圧電部材３４
ｂ、及び例えばスリットが形成された銅板からなる弾性
振動部材３４ｃからなり、該弾性振動部材３４ｃ上面に
例えばポリエステルからなる搬送シート４６が設けられ
ている。この搬送シート４６の上面がトナー搬送パイプ
３３の底部内面になっている。そして、この多数の電極
３４ａに後述する超音波搬送の動作原理に基づいて所定
の定在波を電源装置３６で印加して圧電部材３４ｂを波
打たせ、これにより波打つ搬送シート４６表面上のトナ
ーを矢印Ａの向きに搬送する。尚、該トナー搬送パイプ
３３の底部及び超音波搬送部材３４等の断面形状として
は、図４（ａ）のような円弧状、図４（ｂ）に示すよう
な水平面状、その他の任意の形状にすることが出来る。超音波搬送部材３４の製造上は図４（ｂ）のような水平
面状にするのが有利である。

【０００９】ここで、本実施例の超音波搬送部材で用い
ている超音波振動を駆動源とする搬送動作の原理につい
て説明する。超音波とは、人が聞くことが可能な周波数
５０Ｈｚ〜２０ＫＨｚを越える周波数の空気の弾性振動
であり、広義には空気の可聴音を除く気体、液体、固体
の弾性振動全般を意味する。この場合は固体の弾性振動
に相当する。一般的な動作原理としては、厚さＴ、幅Ｗ
、長さＬ、密度ρ、ヤング率Ｙの矩形板は、両端（Ｘ＝
０，Ｙ＝Ｌ）に於ける変位が等しい場合、　　　　Ｔ《
Ｌ　　　　　　，　　　　　　Ｗ《Ｌ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　…（１）として、厚さＴ方向の変位ξ１は、　　　　ξ１＝ξ０Ｓｉｎ（ｎＸ）・Ｓｉｎ（ω０ｔ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
である。　　　　ｎ４＝１２ω０２ρ／（ＹＴ２）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　…（３）　　　　ｎＬ＝２πＳ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｓ＝１，２，３　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　…（４）　　　　ｌ＝Ｌ／Ｓ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ω０＝（２π／ｌ）２×Ｔ（Ｙ／１２ρ）１／２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（５）
ｌは波長である。同様に、位置的に且つ時間的にπ／２
の位相を変えると、　　　　ξ２＝ξ０ｃｏｓ（ｎＸ）×ｃｏｓ（ω０ｔ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
この２つの振動が加え合わされると、撓み振動の進行波
が得られる。　　　　ξ＝ξ１＋ξ２＝ξ０ｃｏｓ（ｎＸ−ω０ｔ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（７
）位相速度ｖは、　　　　ｖ＝ω０／ｎ＝（２π／ｌ）Ｔ（Ｙ／１２ρ）
１／２　　　　　　　　　　　　　　　　…（８）と求
まる。この振動は中性面に対するものであり、厚さＴの
表面においては（中性面からＴ／２離れた位置では）、　　　　ζ＝ξ０ｎ（Ｔ／２）×ｓｉｎ（ｎＸ−ω０ｔ
）＝πξ０（Ｔ／ｌ）×ｓｉｎ（ｎＸ−ω０ｔ）　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（９）
で示される横方向（長さＬ方向）の変位が生じる。（７）式と（９）式は表面上の質点が、縦方向と横方向
の比を１：πＴ／ｌとする楕円運動をしていることを示
す。縦方向変位ξが最大の場合（ｎＸ＝ω０ｔ）、横方
向変位ζは最小である。横方向変位ζの速度Ｕも最大と
なり、次式となる。　　　　Ｕ＝ｄζ／ｄｔ＝−πω０ξ０（Ｔ／ｌ）×ｃ
ｏｓ（ｎＸ−ω０ｔ）　　　　Ｕｍａｘ＝−πω０ξ０
Ｔ／ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　…（１０）進行波であるから縦方
向変位ξの最大点は位相速度ｖで移行するが、その頂点
に接触する物体は上式の速度で一定方向に移動する。

【００１０】以上、本実施例によれば、トナー搬送パイ
プ３３を介してトナータンク３２から現像器３１にトナ
ーを補給するに当たり、トナー搬送パイプ３３の底部に
超音波搬送部材３４を設け、超音波搬送でトナーを搬送
するので、トナー搬送パイプ３３内を移動中のトナーに
従来の搬送スクリュー等を用いるときのような大きなス
トレスをかけずにトナーを搬送することが出来る。

【００１１】次に、クリーニング装置２３で感光体ドラ
ム１上から除去回収した残留トナーを該クリーニング装
置２３から現像器３１へ搬送して再利用するに当たり、
クリーニング装置２３から現像器３１へのトナー搬送に
超音波搬送を利用する例について説明する。図５（ａ）
はクリーニング装置２３の概略構成を示す正面図、図２
（ｂ）はクリーニング装置２３と現像器３１とをつなぐ
回収トナー搬送パイプ５３の構造を示す部分断面である
。図５（ａ）において、クリーニング装置２３はファー
ブラシローラ５１とクリーニングブレード５０を備え、
ケーシング最下部にはファーブラシローラ５１及びクリ
ーニングブレードによって感光体ドラム１から除去され
てケーシング内で落下してきたトナーをクリーニング装
置奥側に送るトナー排出パイプ５２が設けられている。このトナー排出パイプ５２の奥側はケーシング奥側壁を
貫通している。一方現像器３１にもそのケーシング奥側
壁を貫通した現像器内へのトナー搬入パイプ（不図示）
が設けられており、該トナー搬入パイプの奥側端部と上
記トナー排出パイプ５２の奥側端部とが図５（ｂ）に示
すトナー搬送パイプ５３でつながれている。このトナー
搬送パイプ５３はパイプ部材５３ａと該パイプ部材５３
ａの裏面に付設された圧電部材５４ｂ及び多数の電極５
４ａとから構成されている。この多数の電極５４ａに上
記実施例と同様に超音波搬送の動作原理に基づいて図示
しない電源装置から定在波が印加される。これにより、
圧電部材５４ｄを波打たせ、波打つ上記パイプ部材５３
ａの底部内面上のトナーを矢印で示すようにクリーニン
グ装置２３側から現像装置の現像器３１側へトナーを搬
送する。この例においても、クリーニング装置２３から
現像器３１へのトナー搬送に超音波搬送を用いるので、
搬送中のトナーに従来のようなストレスをかけることが
ない。そして、この例ではクリーニング装置２３のトナ
ー排出パイプ５２及び現像器３１のトナー搬入パイプも
上記トナー搬送パイプと同一構造になっており、クリー
ニング装置内から現像器内までのトナー搬送経路の全体
にわたり従来のようなストレスを掻けずにトナーを搬送
できるようになっている。尚、この例では圧電部材５３
を直接パイプ部材５３ａに接触せさ、パイプ部材自体を
弾性振動部材として兼用しているが、パイプ部材５３ａ
の裏面と圧電部材５４ｂとの間に弾性振動部材を設けて
も良い。

【００１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、超音波搬
送手段を用いて現像剤取扱ユニットから現像器へ現像剤
を搬送し、これにより、該搬送中の現像剤にストレスを
かけずに現像器への搬送を行うことが出来るので、搬送
手段内でのトナー固着や、搬送中のトナー凝集に基づく
異常画像の発生を防止できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電子写真複写機の概略
構成図。

【図２】（ａ）は同複写機の現像装置の概略構成を示す
正面図、（ｂ）は同現像装置の現像器部分の上面図。

【図３】同現像装置の部分拡大図。

【図４】（ａ）はトナー搬送パイプの一例の断面図、（
ｂ）はトナー搬送パイプの他の例の断面図。

【図５】（ａ）は同複写機のクリーニング装置の概略構
成を示す正面図、（ｂ）同クリーニング装置と現像器と
をつなぐトナー搬送パイプの断面図。

【符号の説明】

１　　　　　　感光体ドラム　　　　　　　　　　　　
　　　　，　　１６　　　　現像装置２３　　　　クリーニング装置　　　　　　　　　　　
　，　　３１　　　　現像器３２　　　　トナータンク　　　　　　　　　　　　　
　　　，　　３３，５３　　トナー搬送パイプ４３　　　　超音波搬送部材　　　　　　　　　　　　
　　，　　４３ａ　　電極４３ｂ　　圧電部材　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　，　　４３ｃ　　弾性振動部材４０　　　　現像ローラ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　，　　１６４　　電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置内の他の現像剤取扱ユニットから現像
器へ現像剤を搬送する画像形成装置において、該現像剤
取扱ユニットから超音波搬送手段をもちいて該現像器へ
現像剤を搬送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記現像剤取扱ユニットが、上記現像器へ
の補給トナーを収容するトナー収容器であることを特徴
とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記現像剤取扱ユニットが、像担持体上の
残留トナーを除去するクリーニング装置であることを特
徴とする請求項１の画像形成装置。