JP2002023578A

JP2002023578A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002023578A
Application number: JP2000206697A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Yoshida; 成隆吉田; Tamotsu Sakuraba; 保桜庭; Yoshifumi Kosagi; 祥史小鷺; Hiroshi Toda; 央戸田; Yoshiki Nakane; 良樹中根; Koichi Eto; 浩一衛藤; Takashi Akazawa; 隆史赤澤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体上の残留廃トナーを圧縮して回収容
器に収容し、単位体積当りの収容量が多い廃トナー回収
装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーナ２５は感光体ドラム１２に接触
するブレード３１、回収廃トナーを一時貯溜する容器２
５ａ、第１スクリューコンベア２５ｂを備える。容器２
５ａは搬送管３４を介して回収容器３５に接続され、回
収容器３５の内部には第２スクリューコンベア３６が備
えられる。コンベア３６は軸部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ
とブレード３６ｄ、３６ｅ、３６ｆから構成され、軸部
３６ａと３６ｂ、軸部３６ｂと３６ｃとはねじ結合部Ｓ
1 、Ｓ2 で結合される。コンベア３６の回転により廃ト
ナーは回収容器３５に搬送され圧縮される。増大したト
ルクにより軸部のねじ結合部が外れると、この部分の廃
トナーはそれ以上圧縮されない。廃トナーが回収容器に
一杯になるとコンベア３６は停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は画像形成装置、特
に複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像を形成す
る画像形成装置に関し、特に効率のよい廃トナー回収装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、ま
ず、帯電させた感光体上に画像を露光して画像の静電潜
像を形成し、形成された画像の静電潜像をトナーで現像
する。次に得られたトナー像を記録媒体上に転写し、転
写されたトナー像を加熱ローラ等により記録媒体に加熱
定着処理するプロセスを経て画像記録をしている。

【０００３】このようなプロセスを経て画像を記録する
電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に形成され
たトナー像を記録媒体上に転写したとき、トナーの一部
は記録媒体に転写されずに感光体上に残留し、次回の画
像形成動作で形成される画像を汚す結果となるから、ク
リーニング装置により感光体表面を清掃し、残留した廃
トナーを回収するように構成されている。

【０００４】廃トナーを効率よく容器に回収するために
は、例えば、回収容器を振動させて隙間なく廃トナーを
詰めるものや、廃トナーを予め圧縮してから回収容器に
収容するものなどが提案されている。このほか、画像形
成装置から回収容器に廃トナーを搬送するコンベアを備
えたものなどがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回収容器を振動させて
廃トナーを詰めるものは一応隙間なく廃トナーを詰める
ことはできるが、振動により廃トナーに偏りが生じ、振
動のためにトナー粒子の間に空気が入つて充填効率が低
下し、結果として単位体積当りに収容される廃トナーの
量は多くないため、大型の収納容器を必要とする。ま
た、廃トナーを予め圧縮してから回収容器に収容するも
のでは、単位体積当りに収容される廃トナーの量は多い
が、圧縮するために動力を使用し、また圧縮に対応する
ために部材の強度を高める必要があり、装置が大型にな
るという不都合がある。

【０００６】さらに、廃トナーを回収容器に搬送するコ
ンベアを備えたものでは、廃トナーが回収容器に一杯に
なると、コンベアが破損するなどの不都合があつた。こ
の発明は、上記課題を解決することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するもので、請求項１の発明は、像担持体と、像担
持体の表面を清掃する清掃手段と、前記清掃手段で回収
した回収物を収容する容器と、前記回収物を前記清掃手
段から前記容器に搬送する搬送手段とを備え、前記搬送
手段は切り離し可能な複数の搬送体から構成され、搬送
負荷が所定の許容値を越えると許容値を越えた部分の搬
送体が切り離されるように構成されていることを特徴と
する。

【０００８】そして、前記搬送体は、切り離し可能に接
続された複数のスクリュウコンベアで構成することがで
きる。

【０００９】また、前記搬送体は、切断可能な細径部が
複数箇所に形成された駆動軸を備えたスクリュウコンベ
アで構成することもできる。

【００１０】さらに、前記搬送体は、搬送負荷が所定の
許容値を越えると滑りを生ずる摩擦結合により接続され
た複数のスクリュウコンベアで構成することもできる。

【００１１】そして、前記搬送負荷は、前記容器内に収
容された回収物が所定の量に達したときに許容値を越え
るように設定されている。

【００１２】前記回収物は、前記清掃手段により像担持
体の表面から回収されたトナーである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１４】図１は、この発明の実施の形態の画像形成
装置１０の構成の概略を説明する断面図である。図１に
おいて、１２は像担持体である感光体ドラムで、矢印ａ
方向に図示しない駆動源により回転駆動されるように構
成されている。感光体ドラム１２の周囲には、その回転
方向に沿つて帯電ブラシ１３、現像装置１４、転写ロー
ラ１５が配置されている。また、２３は定着装置、２５
はクリーナ、１７はレーザー装置で、レーザー装置１７
はレーザー発光装置１７ａを備えている。

【００１５】感光体ドラム１２の下側には給紙カセット
２０が配置され、給紙カセット２０には内部に収納され
た記録紙Ｐをタイミングローラ対１６に向けて給紙する
給紙ローラ２１が設けられている。給紙カセット２０と
タイミングローラ対１６との間には搬送ガイド１９が設
けられている。

【００１６】定着装置２３は、転写ローラ１５と感光体
ドラム１２の対向面から回転方向下流側に配置されてお
り、定着装置２３を構成する定着ローラ２３ａ、２３ｂ
の回転方向下流側には排紙トレイ２４が設けられてい
る。

【００１７】レーザー装置１７は、帯電ブラシ１３と現
像装置１４との間に位置する感光体ドラム１２の表面
に、レーザー発光装置１７ａから画像信号により変調さ
れたレーザービームを投射し、帯電ブラシ１３により均
一に帯電された感光体ドラム１２の上に画像の静電潜像
を形成する。

【００１８】現像装置１４には摩擦帯電性の非磁性一成
分系のトナーＴが装填されたホッパー１４ａが設けられ
ている。ホッパー１４ａは感光体ドラム１２に向かう面
に開口部が形成されており、トナーＴを開口部に向けて
押し出す。押し出されたトナーＴは供給ローラ１４ｃに
供給され、規制ブレード１４ｄによりトナー量が規制さ
れ、現像ローラ１４ｂに供給される。なお、ホッパー１
４ａの内部には、トナーの凝集防止と現像ローラ１４ｂ
へのトナーの供給のため、現像ローラ１４ｂとは反対の
矢印ｂ方向に回転する撹拌羽根１４ｆが設けられてい
る。

【００１９】現像ローラ１４ｂは矢印ｃ方向に回転する
ローラで、感光体ドラム１２に非接触で配置されてい
る。現像ローラ１４ｂには電源１４ｅに接続されてお
り、通常の画像形成処理においては、現像ローラ１４ｂ
から感光体ドラム１２上の静電潜像にトナーが飛翔する
電界が発生するように、周波数１〜１０ｋＨｚ、電圧差
１〜３ｋＶ、デューティ比１０〜９０％、オフセット電
圧１００〜−８００Ｖの交流バイアスが印加されてお
り、静電潜像がトナーにより現像され、顕像化されるよ
うに構成されている。

【００２０】現像に使用されなかつたトナーは現像装置
１４のホッパー１４ａに戻り、次の画像形成における現
像に使用される。

【００２１】規制ブレード１４ｄには、現像ローラ１４
ｂに対してトナーの正規帯電極性（マイナス）と同じ極
性（マイナス）のバイアス電圧を印加してある。規制ブ
レード１４ｄに逆極性（プラス）のバイアス電圧を印加
すると、正規帯電極性のトナーが規制ブレード１４ｄに
付着し、摺擦による熱を受けることでトナーが規制ブレ
ード１４ｄに融着（以下、固着という）してしまう。

【００２２】供給ローラ１４ｃにも、トナーの正規帯電
極性（マイナス）と同じ極性（マイナス）のバイアス電
圧を印加してある。供給ローラ１４ｃに逆極性（プラ
ス）のバイアス電圧を印加すると、逆帯電トナーが規制
ブレード１４ｄに付着し、先と同様に摺擦による熱を受
けることでトナーが規制ブレード１４ｄに融着して固着
してしまう。

【００２３】このため、画像形成時には、規制ブレード
１４ｄ及び供給ローラ１４ｃにはトナーの正規帯電極性
と同じマイナス極性のバイアス電圧を印加してある。

【００２４】転写ローラ１５は、感光体ドラム１２の回
転に同期して給紙カセット２０からタイミングローラ対
１６を経て転写領域Ｎに供給される記録紙Ｐに、その裏
面からトナーとは逆極性の電圧を印加して、感光体ドラ
ム１２上に像を形成しているトナー像を静電的に吸引
し、記録紙Ｐに転写する。記録紙Ｐの上に転写されたト
ナー像は定着装置２３により定着処理される。

【００２５】転写されずに感光体ドラム１２上に残留し
たトナーは、クリーナ２５により回収される。回収され
た廃トナーは、以下説明するコンベアにより回収容器３
５に回収され蓄積される。

【００２６】次に、廃トナー回収機構、即ち、回収され
た廃トナーを搬送する搬送コンベアと回収容器の構成に
ついて説明する。この実施の形態では、複数個に分割可
能に構成された第２のスクリューコンベアにより廃トナ
ーを回収容器に押し込むように構成されており、廃トナ
ーが回収容器に充填されてスクリューコンベアに規定以
上のトルクが発生したときは、規定以上のトルクが発生
したスクリューコンベア部分を切り離し、或いは結合部
分がスリップするように構成されている。

【００２７】図２は、図１に示す画像形成装置の廃トナ
ー回収機構を説明する図で、感光体ドラム１２とクリー
ナ２５、及び回収容器３５の付近を上側からみた図であ
る。クリーナ２５は、感光体ドラム１２に接触するブレ
ード３１、感光体ドラム１２から回収した廃トナーを一
時貯溜する容器２５ａ、及び容器２５ａに一時貯溜され
た廃トナーを搬出する第１スクリューコンベア２５ｂが
備えられている。第１スクリューコンベア２５ｂはモー
タ２５ｃにより駆動される。

【００２８】容器２５ａには搬送管３４が接続され、搬
送管３４には回収容器３５が接続されており、回収容器
３５の内部には第２スクリューコンベア３６が備えられ
ている。第２スクリューコンベア３６はモータ３６ｇに
より駆動される。

【００２９】図３は第２スクリューコンベア３６の構成
の第１の例を示す図で、スクリューコンベアは複数の部
分、図示の例では３つの軸部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ
と、軸部３６ａに取り付けられたブレード３６ｄ、軸部
３６ｂに取り付けられたブレード３６ｅ、軸部３６ｃに
取り付けられたブレード３６ｆから構成される。軸部３
６ａと３６ｂとはねじ結合部Ｓ1 で、軸部３６ｂと３６
ｃとはねじ結合部Ｓ2 でねじ結合されている。

【００３０】以上の構成の動作を説明する。前記したと
おり、転写動作の際に感光体ドラム１２の表面に残留し
たトナーは、感光体ドラム１２に接触するブレード３１
により掻き取られ、廃トナーとして容器２５ａに一時貯
溜される。そして、さらに第１スクリューコンベア２５
ｂにより搬送管３４を経て回収容器３５に向けて搬送さ
れる。

【００３１】回収容器３５に搬送された廃トナーは、第
２スクリューコンベア３６の回転により回収容器３５の
奥に向けて搬送され、次第に圧縮されて行く。回収容器
３５の奥に廃トナーが圧縮されると、まず、第２スクリ
ューコンベアのブレード３６ｄは圧縮された廃トナーの
中に埋没する。ブレード３６ｄが廃トナーの中に埋没す
ると、その抵抗で規定値を越えて増大したトルクにより
軸部３６ａと３６ｂとのねじ結合部Ｓ1 が外れ、軸部３
６ａ及びブレード３６ｄは回転せず、この部分の廃トナ
ーはそれ以上圧縮されなくなる。図３はねじ結合部Ｓ1
が外れた状態を示している。なお、ＴＥは圧縮された廃
トナーを示す。

【００３２】さらに、回収容器３５に搬送された廃トナ
ーは第２スクリューコンベア３６の回転により回収容器
３５の奥に向けて搬送され、次第に圧縮されて行く。第
２スクリューコンベアのブレード３６ｅは圧縮された廃
トナーの中に埋没する。ブレード３６ｅが廃トナーの中
に埋没すると、その抵抗で規定値を越えて増大したトル
クにより軸部３６ｂと３６ｃとのねじ結合部Ｓ2 が外
れ、軸部３６ｂ及びブレード３６ｅは回転せず、この部
分の廃トナーは、それ以上圧縮されなくなる。

【００３３】さらに第２スクリューコンベア３６の回転
により回収容器３５の奥に向けて搬送された廃トナーは
次第に圧縮され、第２スクリューコンベアのブレード３
６ｆが圧縮された廃トナーの中に埋没すると、その抵抗
で増大したトルクにより軸部３６ｃは回転を停止する。
図示しない警報表示が点灯し、廃トナーが回収容器３５
の中に一杯に圧縮充填されたことを外部に表示する。

【００３４】以上説明した第２スクリューコンベア３６
の第１の例では、軸部を構成する複数の部分相互がねじ
結合部Ｓ1 、Ｓ2 でねじ結合されており、ブレードが廃
トナーの中に埋没して規定以上のトルクが作用したと
き、ねじ結合が外れるように構成されているが、第２ス
クリューコンベア３６の第２の例としては、軸部を摩擦
結合させた複数部分から構成し、１つのブレードが廃ト
ナーの中に埋没して規定値以上のトルクが作用したと
き、廃トナーの中に埋没したブレード部分の軸部とそれ
以外の軸部との摩擦結合部でスリップを発生させるよう
に構成することもできる。

【００３５】図４は、第２スクリューコンベア３６の第
３の例を示す図で、図３に示した第２スクリューコンベ
ア３６の第１の例において、軸部のねじ結合部Ｓ1 、Ｓ
2 に相当する部分を細径部Ｓ3 、Ｓ4 に構成し、ブレー
ドが廃トナーの中に埋没して規定以上のトルクが作用し
たとき、軸部の細径部Ｓ3 、Ｓ4 が捩じ切れるように構
成したものである。図３に示した第２スクリューコンベ
アと同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００３６】以上説明した第２スクリューコンベア３６
の第１乃至第３の例では、軸部及びブレードが３つの部
分から構成されているが、その分割数はこれに限られる
ものではなく、任意の数に分割できることはいうまでも
ない。

【００３７】以上説明した第２スクリューコンベアによ
れば、廃トナーは回収容器に圧縮されつつ搬送されるか
ら、多量の廃トナーを収容することができる。そして、
廃トナーが回収容器に一杯になつたときは、回収容器ご
と取り外して廃棄することができる。なお、回収容器及
び第２スクリューコンベアは、廃棄或いは回収して再生
可能な材料で構成するものとする。

【００３８】以上、この発明の実施の形態の説明では、
転写されずに像担持体である感光体ドラム上に残留した
トナーがクリーナにより回収され、回収された廃トナー
が回収容器に回収されるものとして説明したが、廃トナ
ーを回収する対象は、像担持体としての感光体ドラムの
他、感光体ベルト、転写感光体、中間転写体など、付着
した廃トナーの回収を必要とする部材にも適用可能であ
ることは言うまでもない。また、像担持体から未転写の
廃トナーを回収する回収体はブレードの他、ブラシ、ロ
ーラ等にも適用できることは言うまでもない。

【００３９】なお、上記実施の形態では、電子写真方式
の画像形成装置に、この発明に係る廃トナー回収装置を
適用した例で説明したが、この発明に係る廃トナー回収
装置は電子写真方式の画像形成装置への適用に限られる
ものではなく、マルチスタイラスにより静電潜像を記録
する静電記録方式の画像形成装置や、トナージェットに
よる直接記録方式等の画像形成装置へも適用できること
は言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、この発明に
よれば、画像形成処理の際に像担持体上に転写されずに
残留したトナーを回収するとき、廃トナーを圧縮しなが
ら回収容器に収容するから隙間なく廃トナーを詰めるこ
とができ、単位体積当りに収容される廃トナーの量が多
く、大型の収納容器を必要としない。

【００４１】また、廃トナーが回収容器に一杯になると
自動的にコンベアによる圧縮搬送が停止するから、コン
ベア駆動装置など周辺機器を損傷するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の画像形成装置の構成の
概略を説明する断面図。

【図２】図１に示す画像形成装置の廃トナー回収機構を
説明する図。

【図３】第２スクリューコンベアの第１の例を示す図。

【図４】第２スクリューコンベアの第３の例を示す図。

【符号の説明】

１０画像形成装置１２感光体ドラム１３帯電ブラシ１４現像装置１５転写ローラ１７レーザー装置２０給紙カセット２３定着装置２５クリーナ２５ａ廃トナーを一時貯溜する容器２５ｂ第１スクリューコンベア３１ブレード３４搬送管３５回収容器３６第２スクリューコンベア３６ａ、３６ｂ、３６ｃ軸部３６ｄ、３６ｅ、３６ｆブレードＳ1 、Ｓ2 結合部Ｓ3 、Ｓ4 細径部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小鷺祥史大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者戸田央大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者中根良樹大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者衛藤浩一大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者赤澤隆史大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2H034 AA06 BF01 CA02 CA04 CA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、像担持体の表面を清掃する清掃手段と、前記清掃手段で回収した回収物を収容する容器と、前記回収物を前記清掃手段から前記容器に搬送する搬送
手段とを備え、前記搬送手段は切り離し可能な複数の搬送体から構成さ
れ、搬送負荷が所定の許容値を越えると許容値を越えた
部分の搬送体が切り離されるように構成されていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記搬送体は、切り離し可能に接続され
た複数のスクリュウコンベアで構成されていることを特
徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記搬送体は、切断可能な細径部が複数
箇所に形成された駆動軸を備えたスクリュウコンベアで
構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項４】前記搬送体は、搬送負荷が所定の許容値
を越えると滑りを生ずる摩擦結合により接続された複数
のスクリュウコンベアで構成されていることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記搬送負荷は、前記容器内に収容され
た回収物が所定の量に達したときに許容値を越えるよう
に設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項６】前記回収物は、前記清掃手段により像担
持体の表面から回収されたトナーであることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。