| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】堀 春彦
【氏名】佐原 敏行
【氏名】戸谷 謙三
【氏名】芳賀 正安
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| 【要約】 |
【課題】画像形成装置において、適正な粒径の未転写の現像剤よりも寸法が大きい異物を確実かつ効率的に除去する。
【解決手段】画像形成装置は、像担持体１上の潜像に粉体状の現像剤を供給して現像剤像を形成する現像装置５と、像担持体１上の現像剤像を記録媒体６に転写する転写装置７と、現像剤像を記録媒体６へ転写後も像担持体１表面に残留する未転写の現像剤を、再利用に供するために搬送する清掃装置８及び現像剤搬送装置１０と、現像剤搬送装置１０において現像剤に対して空気振動を印加し、現像剤中に含まれる異物を選択的に飛散させて分離する異物分離除去装置１２とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 像担持体上の潜像に粉体状の現像剤を供給して現像剤像を形成する現像装置と、像担持体上の現像剤像を記録媒体に転写する転写装置と、現像剤像を記録媒体へ転写後も像担持体表面に残留する未転写の現像剤を、再利用に供するために搬送する現像剤搬送経路と、上記現像剤搬送経路において現像剤に対して空気振動を印加し、現像剤中に含まれる異物を選択的に飛散させて分離する異物分離除去装置とを備える画像形成装置。
【請求項２】 上記現像剤搬送経路は、像担持体表面から現像剤を回収する清掃装置と、この清掃装置で回収された現像剤を上記現像装置へ搬送する現像剤搬送装置とを備え、上記異物分離除去装置は上記現像剤搬送装置に設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】 上記現像剤搬送経路は、像担持体表面から現像剤を回収する清掃装置と、この清掃装置で回収された現像剤を上記現像装置に搬送する現像剤搬送装置とを備え、上記異物分離除去装置は、上記転写装置と上記清掃装置との間に像担持体に対向して設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】 上記現像剤搬送経路は、像担持体の移動により現像剤を上記現像装置へ搬送するものであり、上記異物分離除去装置は、上記転写装置と現像装置の間で像担持体に対向して設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】 上記異物分離除去装置は、振動部材と、該振動部材を振動させて空気振動を発生させる振動励起手段とを備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】 上記振動部材の振動の周波数が２０Hz以上５００Hz以下である、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】 上記振動部材の振動の振幅が２mm以上３０mm以下である、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】 上記振動部材の振動方向が現像剤の堆積方向に対してなす角度が３０°以上９０°以下である、請求項５に記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に使用される画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置には、現像剤像が記録媒体に転写された後も像担持体表面に残留する未転写の粉体状の現像剤を現像装置に搬送して再利用するものがある。この未転写の現像剤には、適正な粒径の現像剤以外に、現像剤像の転写時に印加される電圧により記録媒体である紙から像担持体表面に脱落した繊維（紙繊維ないしは紙粉）が混入する場合がある。特に、近年、再生紙や非木材紙等が記録媒体として使用されることもあり、未転写現像剤中の紙繊維の量は増大する傾向にある。また、清掃装置で作用する応力により現像剤が凝集して塊（凝集現像剤）を形成する場合もある。これら紙繊維及び凝集現像剤が現像剤に混入していると、画像ノイズが生じる原因となる。
【０００３】これに対して、再利用に供される未転写の現像剤から異物を除去するための種々の試みがなされている。例えば、特開平１０−１３３５３３号公報には、清掃装置から現像装置へ現像剤を搬送する現像剤搬送路に現像剤を一時的に貯蔵する偏析槽を設け、この偏析槽に機械的に振動を印加する画像形成装置が開示されている。偏析槽に振動を印加すると、偏析現象により偏析槽の下層部に再利用に供することができない粒径の小さい現像剤が蓄積する。一方、偏析槽の上層部には再利用可能である適正な粒径の現像剤が蓄積し、現像剤搬送路により現像装置へ搬送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この画像形成装置では、適正な粒径の現像剤と同等又はそれ以上の寸法を有する異物は、偏析槽の上層部に浮上し、適正な粒径の現像剤と共に現像装置へ搬送されてしまう。現像剤の適正な粒径は８〜１０μｍ程度であるのに対して、上記紙繊維は外径が２０〜３０μｍ、長さが１〜３mm程度であり、上記凝集現像剤は外径が１００μｍ〜３００μｍ程度であり、紙繊維及び凝集現像剤は適正な粒径の現像剤よりも寸法が大きい。従って、上記偏析現象を利用する方法では、未転写の現像剤から紙繊維及び凝集現像剤を確実に除去することができない。
【０００５】そこで、本発明は、紙繊維や凝集現像剤のように適正な粒径の現像剤よりも寸法が大きい異物を、未転写の現像剤から確実かつ効率的に除去することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明は、像担持体上の潜像に粉体状の現像剤を供給して現像剤像を形成する現像装置と、像担持体上の現像剤像を記録媒体に転写する転写装置と、現像剤像を記録媒体へ転写後も像担持体表面に残留する未転写の現像剤を、再利用に供するために搬送する現像剤搬送経路と、上記現像剤搬送経路において現像剤に対して空気振動を印加し、現像剤中に含まれる異物を選択的に飛散させて分離する異物分離除去装置とを備える画像形成装置を提供するものである。
【０００７】本発明の画像形成装置では、異物分離除去装置が未転写の現像剤に空気振動を印加するため、適正な粒径の現像剤よりも寸法の大きい異物が現像剤から飛散して分離される。よって、現像剤搬送経路を経て再利用に供される現像剤から異物が除去され、異物が現像剤中に混入していることによる画像ノイズを低減することができる。また、上記未転写の現像剤は、異物分離除去装置から印加される空気振動により飛散しないため、画像形成装置の内部が現像剤で汚れるのを防止することができる。なお、異物分離除去装置は、それ自体が現像材による汚れるのを防止するために、未転写の現像剤に対して非接触とすることが好ましい。
【０００８】具体的には、上記現像剤搬送経路は、像担持体表面から現像剤を回収する清掃装置と、この清掃装置で回収された現像剤を上記現像装置へ搬送する現像剤搬送装置とを備え、上記異物分離除去装置は上記現像剤搬送装置に設けられる。
【０００９】また、上記現像剤搬送経路は、像担持体表面から現像剤を回収する清掃装置と、この清掃装置で回収された現像剤を上記現像装置に搬送する現像剤搬送装置とを備え、上記異物分離除去装置は、上記転写装置と上記清掃装置との間に像担持体に対向して設けられていてもよい。
【００１０】さらに、上記現像剤搬送経路は、像担持体の移動により現像剤を上記現像装置へ搬送するものであり、上記異物分離除去装置は、上記転写装置と現像装置の間で像担持体に対向して設けられていてもよい。
【００１１】具体的には、上記異物分離除去装置は、振動部材と、該振動部材を振動させて空気振動を発生させる振動励起手段とを備えている。上記振動部材は、ゴム製又は高張力樹脂を編成してなる帯状部材又は紐状部材であってもよく、ばね鋼等の金属からなる１枚の板ばね又は互いに平行な２枚の板ばねであってもよい。また、上記振動励起手段は、上記振動部材を機械的に振動させるものであっても、電磁的に振動させるものであってもよい。さらに、振動部材は支持部材に両端が固定されていてもよく、一方の側部が支持部材に固定されていてもよい。さらに具体的には、異物分離除去装置は、空気振動により現像剤から飛散した異物を回収する異物回収部と、この異物回収部で回収された異物を収容する異物収容部と、いったん現像剤から飛散した異物が異物回収部から現像剤へ戻るのを防止するための障壁とを備えている。
【００１２】空気振動により効率良く未転写の現像剤から異物を飛散させて分離し、かつ、現像剤が飛散しないようにするには、振動部材の振動の周波数、振幅及び振動方向を以下のように設定することが好ましい。
【００１３】まず、上記振動部材の振動の周波数は２０Hz以上５００Hz以下であることが好ましい。この周波数が２０Hz未満であると、未転写現像剤から異物を分離する効率が著しく低下する。一方、５００Hzを上回る周波数では、振幅を後述する好適な範囲に設定することが困難である。
【００１４】次に、上記振動部材の振動の振幅は２mm以上３０mm以下であることが好ましい。この振幅が２mm未満であると、現像剤から異物を分離する効率が著しく低下する。一方、３０mmを上回ると異物のみでなく現像剤も飛散してしまう。
【００１５】さらに、上記振幅を２mm以上３０mm以下の範囲に設定し、かつ、振動部材を未転写の現像剤に接触させることなく可能な限り接近させるには、振動部材の振動方向が未転写の現像剤の堆積方向にある程度傾斜していることが好ましい。具体的には、上記振動部材の振動方向が現像剤の堆積方向に対してなす角度が３０°以上９０°以下であることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置を示している。この画像形成装置は、図示しない駆動装置により矢印Ａ方向に回転駆動される感光体ドラムである像担持体１を備えている。この像担持体１の周囲には、像担持体表面を一様に帯電させる帯電装置２、帯電した像担持体１の表面を露光により部分的に電位を減衰させて静電潜像を形成する露光装置３、像担持体１の表面の静電潜像に対して粉体状の現像剤であるトナー４を静電的に供給して顕像化する現像装置５、及び現像剤像を記録媒体６（本実施形態では記録紙）に転写する転写装置７を備えている。また、画像形成装置は、転写後も像担持体１の表面に残留するトナー４（未転写のトナー４）を回収する清掃装置８を備えている。
【００１７】図２から図４に示すように、上記清掃装置８は像担持体１の軸方向に延びるケーシング８ａを備え、このケーシング８ａ内には、その先端が像担持体１の表面に当接するクリーニングブレード８ｂと、モータ８ｃにより回転駆動されるスクリュー８ｄが収容されている。また、ケーシング８ａ内には、クリーニングブレード８ｂとスクリュー８ｄを仕切る障壁８ｅが設けられている。さらに、ケーシング８ａには現像剤の飛散を防止するためのフィルム８ｆが取り付けられている。未転写のトナー４は、クリーニングブレード８ｂにより像担持体１の表面から除去され、図３及び図４において矢印Ｂで示すようにスクリュー８ｄにより像担持体１の一端側へ搬送される。なお、清掃装置８は、クリーニングブレード８ｂに代えて、クリーニングブラシやクリーニングフィルムを備えるものであってもよい。
【００１８】上記清掃装置８と現像装置５とは、本発明における現像剤搬送経路を構成する現像剤搬送装置１０により接続されている。図１、図３及び図４に示すように、現像剤搬送装置１０は、一端が清掃装置８のケーシング８ａに連結された水平方向に延びる第１搬送管１０ａと、この第１搬送管１０ａの他端から下方に延びて現像装置５に連結された第２搬送管１０ｂとを備えている。上記第１搬送管１０ａ内にはモータ１０ｃにより回転駆動されるスクリュー１０ｄが収容されている。
【００１９】上記清掃装置８のクリーニングブレード８ｂで回収された未転写のトナー４は、まずスクリュー８ｄにより矢印Ｂで示すように清掃装置８の端部へ搬送され、次に、スクリュー１０ｄにより矢印Ｃで示すように現像剤搬送装置１０の第１搬送管１０ａ内を水平方向に搬送される。その後、トナー４は現像剤搬送装置１０の第２搬送管１０ｂ内を重力により落下し、現像装置５に回収される。
【００２０】上記現像剤搬送装置１０の第１搬送管１０ａに、異物分離除去装置１２が設けられている。この異物分離除去装置１２は、第１搬送管１０ａと一体に形成されたケーシング１２ａを備えている。図３及び図４に示すように、このケーシング１２ａは、第１搬送管１０ａから上方に延びる第１部分１２ｂと、この第１部分１２ｂの上部から像担持体１の軸方向に延びる第２部分１２ｃとを備えている。また、第２部分１２ｃの下部には下方に向けて漸次寸法が縮小する異物回収部１２ｄが設けられている。さらに、異物回収部１２ｄから下方に延びる異物搬送管１２ｅが設けられており、この異物搬送管１２ｅの下端には異物回収容器１２ｆが着脱可能に取り付けられている。上記異物回収部１２ｄと現像剤搬送装置１０の第１搬送管１０ａとは障壁１２ｇにより仕切られている。
【００２１】上記ケーシング１２ａの第１部分１２ｂには、振動部材１３を支持する支持部材１４が固定されている。図５及び図６に示すように、支持部材１４はケーシング１２ａの上壁部に固定された長方形状の基部１４ａと、この基部１４ａの両端から下方に延びる一対の支持部１４ｂ，１４ｂとを備えている。これら支持部１４ｂ，１４ｂの先端には、振動部材１３の端部がそれぞれ固定されている。この振動部材１３と基部１４ａとは所定間隔の隙間１５を隔てて対向している。また、振動部材１３は現像剤搬送装置１０のスクリュー１０ｄと同方向に延びている。本実施形態では、振動部材１３は幅ｔ１が２〜１０mm程度のゴム製の帯材からなり、張力が作用した状態で支持部１４ｂ，１４ｂに固定されている。振動部材１３の上下方向の位置は、第１搬送管１０ａ中を搬送されるトナー４に接触しないように設定されている。
【００２２】図３に示すように、ケーシング１２ａの第２部分１２ｃには、振動励起手段であるソレノイド１６のステータ１６ａが固定されている。このソレノイド１６は駆動回路２０により駆動される。ソレノイド１６のプランジャ１６ｂは、上記振動部材１３と基部１４ａの隙間１５へ向けて延びており、その先端にはフック部１６ｃが形成されている。プランジャ１６ｂのストロークは、フック部１６ｃが図５において実線で示す振動部材１３に対してステータ１６ａ側の位置と、図５において点線で示す振動部材１３を越えた位置との間を移動するように設定されている。プランジャ１６ｂの先端が振動部材１３を通過する際には、図５において一点鎖線で示すようにフック部１６ｃが振動部材１３を引っ掛けて、二点鎖線で示すように振動部材１３をいったん撓ませた後に通過する。よって、プランジャ１６ｂの先端が通過する度に振動部材１３が振動する。本実施形態では、図６で示す振動部材１３の振動方向が第１搬送管１０ａ内でのトナー４の堆積方向（第１搬送管１０ａ内を搬送されるトナー４の表面の法線方向）に対してなす角度θは、９０°に設定されている。また、振動部材１３の振幅ａは１０mmに設定されている。さらに、振動部材１３の振動の周波数は１５Hzに設定されている。
【００２３】次に、上記画像形成装置における異物回収について説明する。
【００２４】清掃装置８のクリーニングブレード８ｂにより像担持体表面から回収された未転写のトナー４は、スクリュー８ｄにより現像剤搬送装置１０の第１搬送管１０ａへ搬送され、第１搬送管１０ａ内をスクリュー１０ｄにより第２搬送管１０ｂへ向けて搬送される。
【００２５】上記転写装置７では数kVの電圧が印加されるため、記録媒体６から紙繊維１８が脱落して像担持体１の表面に付着する。また、上記清掃装置８内では回収されたトナー４に応力が作用するため、トナー４が凝集して凝集トナー１７が形成される。よって、第１搬送管１０ａ中を搬送されるトナー４には、再利用に適した適正な粒径のトナー４に紙繊維１８及び凝集トナー１７が混入している。なお、現像剤の適正な粒径は８〜１０μｍ程度であるのに対して、紙繊維は外径が２０〜３０μｍ、長さが１〜３mm程度であり、凝集トナー１７は外径が０．１〜０．３mm程度であり、紙繊維１８及び凝集トナー１７は適正な粒径の現像剤４よりも寸法が大きい。
【００２６】駆動回路２０によりソレノイド１６が駆動され、プランジャ１６ｂが往復運動を繰り返すため、振動部材１３は上記した振幅及び周波数で振動している。この振動部材１３の振動により生じる空気振動が、第１搬送管１０ａ中を搬送されるトナー４に印加される。その結果、第１搬送管１０ａ中を搬送されるトナー４から、紙繊維１８及び凝集トナー１７が選択的に飛散し、障壁１２ｇを越えて異物回収部１２ｄに落下する。異物回収部１２ｄは上記のように下側へ向けて漸次寸法が縮小しているため、紙繊維１８及び凝集トナー１７は重力により異物搬送管１２ｅへ落下し、異物回収容器１２ｆに回収される。上記障壁１２ｇが設けられているため、いったん異物回収部１２ｄに回収された紙繊維１８や凝集トナー１７が、第１搬送管１０ａへ戻ることがない。一方、適正な粒径のトナー４は、上記空気振動により飛散せず、スクリュー１０ｄにより第２搬送管１０ｂに向けて搬送される。
【００２７】このように、本実施形態の画像形成装置では、異物分離除去装置１２で空気振動を印加することより紙繊維１８や凝集トナー１７を分離済みのトナー４が現像装置５に再供給される。よって、紙繊維１８や凝集トナー１７に起因する画像ノイズを低減することができる。また、上記空気振動によりトナー４は飛散しないため、画像形成装置内がトナー４により汚れるのを防止することができる。
【００２８】なお、振動部材１３及び支持部材１４は上記のものに限定されない。例えば、振動部材１３は高張力樹脂繊維を帯状に編成したものや、帯状の板ばねであってもよい。また、図７（Ａ）に示すように、金属製の板ばねからなる振動部材１３を支持部材１４に片持ちばり状に支持してもよく、図７（Ｂ）に示すように断面逆Ｕ字状の金属性の板ばねからなる振動部材１３を支持部材１４に固定してもよい。これらの場合、振動部材１３にプランジャ１６ｂを挿通するための孔１３ａを設ける必要がある。
【００２９】振動励起手段も上記ソレノイド１６に限定されず、打撃、弓引き又は電磁的な励磁により振動部材１３を振動させるものであってもよい。
【００３０】（第２実施形態）図８から図１１は、本発明の第２実施形態の画像形成装置を示している。この画像形成装置では、異物分離除去装置２２が現像剤搬送装置１０に設けられておらず、転写装置７と清掃装置８の間において像担持体１の表面に対向して設けられている。また、異物分離除去装置２２の構造が第１実施形態のものと異なる。
【００３１】図９から図１１に示すように、異物分離除去装置２２は像担持体１の軸方向に延びるケーシング２２ａを備えている。このケーシング２２ａは、断面形状が倒コ字状であり、像担持体１の軸方向に延びる上壁２２ｂと、この上壁２２ｂの両側から像担持体１に向けて延びる側壁２２ｃ，２２ｃとを備えている。ケーシング２２ａの像担持体１との対向部分には開口２２ｄが形成されている。
【００３２】上記ケーシング２２ａの上壁２２ｂには支持部材１４の基部１４ａが固定されている。支持部材１４の支持部１４ｂ，１４ｂに固定された振動部材１３は像担持体１に対して隙間を隔てて対向している。支持部材１４及び振動部材１３の構造は、第１実施形態と同様である。また、ケーシング２２ａ内にはソレノイド１６のステータ１６ａが固定されている。第１実施形態と同様に、ソレノイド１６のプランジャ１６ｂのストロークは、フック部１６ｃを備えるプランジャ１６ｂの先端が、ステータ１６ａ側の位置と、振動部材１３を越えた位置との間を移動するように設定されている（図５参照）。よって、プランジャ１６ｂの先端が振動部材１３を通過する際には、フック部１６ｃが振動部材１３に係合し、振動部材１３をいったん撓ませた後に通過する。
【００３３】ケーシング２２ａの開口２２ｄの付近には、上記振動部材１３を挟んで軸方向に延びる一対のスクリュー２３ａ，２３ｂが収容されている。これらのスクリュー２３ａ，２３ｂはそれぞれモータ２４ａ，２４ｂにより回転駆動される。各スクリュー２３ａ，２３ｂと像担持体１との間には、ケーシング２２ａの側壁２２ｃ，２２ｃから延びる底壁２２ｅ，２２ｅが介在し、さらに、この底壁２２ｅ，２２ｅから像担持体１に対して離反する方向に延びる障壁２２ｆ，２２ｆが設けられている。これらの側壁２２ｃ、底壁２２ｅ及び障壁２２ｆによりスクリュー２３ａ，２３ｂを収容する溝２２ｇ，２２ｇが形成されている。ケーシング２２ａの一端には、異物回収部２２ｈ及び異物輸送管２２ｉを介して異物回収容器２２ｊが着脱可能に接続されている。
【００３４】第２実施形態の画像形成装置におけるその他の構造は、上記第１実施形態と同様であるので同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】次に、第２実施形態の画像形成における異物回収について説明する。上記現像剤像を転写した後の像担持体１の表面には、未転写のトナー４と記録媒体６から脱落した紙繊維１８が存在している。一方、駆動回路２０によりソレノイド１６が駆動され、プランジャ１６ｂが往復運動を繰り返し、振動部材１３が振動している。よって、像担持体１の表面に存在する未転写のトナー４が異物分離除去装置２２と対向する部分に到達すると、振動部材１３の振動により生じる空気振動が印加される。その結果、像担持体１の表面のトナー４から紙繊維１８が選択的に飛散し、障壁２２ｆを乗り越えて溝２２ｇに落下する。溝２２ｇに落下した紙繊維１８はスクリュー２３ａ，２３ｂにより搬送されて溝２２ｇの端部から異物回収部２２ｈを介して異物搬送管２２ｉを落下し、異物回収容器２２ｊに回収される。一方、像担持体１の表面のトナー４は、上記空気振動により飛散せず、像担持体１の回転により清掃装置８へ搬送される。清掃装置８により像担持体１の表面から除去された現像剤は、現像剤搬送装置１０により現像装置５へ搬送される。
【００３６】このように、第２実施形態の画像形成装置では、異物分離除去装置１２で空気振動を印加することより紙繊維１８を分離済みのトナー４が現像装置５に再供給される。よって、紙繊維１８に起因する画像ノイズを低減することができる。また、上記空気振動によりトナー４は飛散しないため、画像形成装置内がトナー４により汚れるのを防止することができる。
【００３７】（第３実施形態）図１２は、本発明の第３実施形態の画像形成装置を示している。この画像形成装置は、第１及び第２実施形態のものと異なり、清掃装置及び現像剤搬送装置を備えておらず、未転写のトナー４は像担持体１の回転により現像装置に搬送される。すなわち、第３実施形態の画像形成装置では、転写装置７による現像剤像の転写後も像担持体１の表面に残留する未転写のトナー４は、像担持体１の回転により帯電装置２、露光装置３及び現像装置５を経て転写装置７に搬送され、現像装置５から新たに供給されるトナー４と共に静電潜像を顕像化するために使用される。異物分離除去装置２２は第２実施形態と同一構造であり（図９から図１１参照）、転写装置７の像担持体１の移動方向下流側に設けられている。第３実施形態のその他の構造は、第１及び第２実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】第３実施形態の画像形成装置における異物分離除去装置２２の異物分離除去作用は第２実施形態と同様である。すなわち、像担持体１の未転写のトナー４が残留している部分が異物分離除去装置２２と対向する位置に到達すると、振動部材１３の振動により生じる空気振動が未転写のトナー４に印加される。その結果、像担持体１の表面のトナー４から紙繊維１８が選択的に飛散し、溝２２ｇ、異物回収部２２ｈ及び異物搬送管２２ｊｅを介して異物回収容器２２ｊに回収される。一方、像担持体１の表面のトナー４は上記空気振動により飛散することなく、像担持体１の回転により現像装置５へ搬送される。
【００３９】このように、第３実施形態の画像形成装置では、異物分離除去装置２２で空気振動を印加することより紙繊維１８を分離済みのトナー４が再利用に供されるため、画像ノイズを低減することができる。また、上記空気振動によりトナー４は飛散しないため、画像形成装置内がトナー４により汚れるのを防止することができる。
【００４０】本発明の効果を確認するための実験を行った。まず、図１３（Ａ）に示すように、樹脂製の平坦な台板３０上に紙繊維１８及び凝集トナー１７を混入させたトナー４を０．０２mm〜５mmの厚みとなるように載せ、このトナー４と隙間をあけて対向させた振動部材１３（ゴム製の帯部材とばね鋼製の薄板ばね）を振動させて、空気振動をトナー４に印加した。
【００４１】また、図１３（Ｂ）に示すように、樹脂製の台板３０に形成した深さ約１０mmの溝３０ａに紙繊維１８及び凝集トナー１７を混入させたトナー４を収容し、このトナー４と間隔をあけて対向させた振動部材１３を振動させて、空気振動をトナー４に印加した。なお、この場合、トナー４を撹拌するために溝３０ａ内に収容したスクリュー３１を回転させた。
【００４２】振動部材１３の振動の周波数、振幅及び振動部材１３の振動方向がトナー４の堆積方向に対してなす角度θを種々の値に設定し、紙繊維１８及び凝集トナー１７は飛散するが適正な粒径のトナー４はしない条件を調べた。
【００４３】実験の結果、振動の周波数については２０Hz以上５００Hz以下に設定することが好ましいことが判明した。周波数が２０HZ未満であると、トナー４から紙繊維１８や凝集トナー１７が選択に飛散する効果が得られない。また、周波数を５００Hzに設定すると、振幅を後述する好適な範囲に設定することが困難となるために、紙繊維１８や凝集トナー１７を効果的に飛散させることができない。
【００４４】次に、振動の振幅については２mm以上３０mm以下に設定することが好ましいことが判明した。振幅が２mm未満であると、トナー４から紙繊維１８や凝集トナー１７が選択に飛散する効果が得られない。また、振幅が３０mmを上回ると紙繊維１８や凝集トナー１７のみでなく、適正な粒径のトナー４も飛散してしまう。
【００４５】振動方向については、振動部材１３を可能な限りトナー４に接近して配置し、かつ、振幅が上記２mm以上３０mm以下の範囲に設定した場合に、振動部材１３が振動部材に設定しないように設定する必要がある。この条件を満たすには、上記振動方向が現像剤の厚み方向に対してなす角度θを、３０度以上９０度以下の範囲に設定することが好ましい。
【００４６】振動部材１３としてゴム製の帯部材を使用した場合も、ばね鋼製の薄板ばねを使用した場合も、振動の周波数、振幅及び振動方向を上記の範囲に設定すれば、振動部材１３の支持態様にかかわらず、紙繊維１８及び凝集トナー１７のみを飛散させることができた。すなわち、振動の周波数、振幅及び振動方向を上記の範囲に設定する限り、振動部材の材質や支持形態にかかわらず紙繊維１８や凝集トナー１７のみを効率的に現像剤から除去できることが確認できた。
【００４７】なお、最も効率的に紙繊維１８及び凝集トナー１７を飛散させることができたのは、周波数を３００Hz、振幅を約８mm、角度θを９０°に設定した場合であった。
【００４８】本発明は、電子写真方式に限定されず、紛粒状の現像剤により潜像を現像するものであれば、静電記録方式、直接記録方式及び分極潜像方式を含む他の方式の画像形成装置にも適用することができる。また、像担持体は、感光体ドラムに限定されず中間転写体やベルト状の像担持体であってもよい。また、異物分離除去装置は空気流により回収した異物を異物収容容器へ搬送するものであってもよい。さらに、異物分離除去装置は、画像形成時に連続して作動してもよく、任意の時間間隔で間欠的に作動してもよい。さらにまた、第１及び第２実施形態における現像剤搬送装置１０は、空気流により現像剤を搬送するものであってもよい。第１実施形態のように現像剤搬送装置に異物分離除去装置を設ける場合には、間欠的に空気流を送出し、空気流を送出していないときに振動部材を振動させて異物分離を行えばよい。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置では、異物分離除去装置が未転写の現像剤に空気振動を印加するため、適正な粒径の現像剤よりも寸法の大きい異物が現像剤から飛散して分離される。よって、現像剤搬送経路を介して再利用に供される現像剤から確実かつ効率的に異物が除去され、異物が現像剤中に混入していることによる画像ノイズを低減することができる。また、上記未転写の現像剤は、異物分離除去装置から印加される空気振動により飛散しないため、画像形成装置の内部が現像剤で汚れるのを防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０７９
【氏名又は名称】ミノルタ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２４日（２０００．４．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５９２６（Ｐ２００１−３０５９２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２２５５３（Ｐ２０００−１２２５５３） |
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