JP2005084553A - トナー搬送装置、これを用いる電子写真装置およびクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーを搬送するさいに、トナーの密集、固化を防止し、円滑なトナー搬送を実現でき、省スペースで安価かつ搬送性能の高い、搬送コイルを用いたトナー搬送装置を提供する。
【解決手段】 トナー等の紛体を搬送するために回転し、一方向側から他方へ前記トナーを搬送すべく巻き方向が設定されている螺旋状コイルオーガ３５を有するトナー搬送装置において、前記螺旋状コイルオーガ３５の平板の角度を軸線に対し９０°以上に設定した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いる複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置のトナー搬送装置、これを使用する画像形成装置およびクリーニング装置に関するものである。

従来、複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置の現像装置に使用するトナー搬送装置には種々の手段が開発され、トナー搬送性能の向上に供されている。

図１０は従来のトナー搬送手段の第１の例を示す斜視図である。図１１は従来のトナー搬送手段の第２の例を示す要部拡大図である。従来、トナー搬送装置における搬送手段として搬送スクリュ３１（図１０）やオーガ３２（図１１）がある。
しかしながら、これらは中心に軸が通っているため、直線方向の搬送のみ可能であり、レイアウトの制約が多かった。また、一本の搬送スクリュやオーガで不可能な場合は複数本を組み合わせてトナーを搬送している。
この場合、それぞれに駆動手段が必要となりコストアップになったり、それぞれの繋ぎ目でトナーの受け渡しがうまくいかなかったりしてトナー詰まり等の不具合が出やすい。
図１２は従来のトナー搬送手段の第３の例を示す説明図である。図１３は従来のトナー搬送手段の第４の例を示す説明図である。上記不具合を解決すべく使用されているのが、図１２のようなスプリングコイル３３や図１３のようなオーガコイル３４である。
これらは中心軸が存在しないので湾曲した搬送路内でも配置できる。これによって、レイアウト余裕度も増し、一本のコイルで搬送できるので、コストも安い。ただし、これらはトナーの搬送性能が劣る。スプリングコイルは線材であるのでトナーの搬送能力が低いからである。
図１３に示したオーガコイル３４もスプリングコイル３３に比較するとトナーの搬送面が広い分、搬送能力は高いが、中心軸がないのでトナーが中心のオーガが無い部分に逃げてしまい、トナーが搬送されずに滞り易い。
また、最近のように装置の小型化が求められるようになってくると、トナー搬送経路は下向きや水平方向だけでなく、斜め上方への搬送を必要とする場合があり、このような場合には、従来、斜め上方搬送の部分でトナーが搬送されにくく滞り、トナーの供給不足やコイルのロック等の不具合が発生し易かった。
そこで本発明の第１の目的は、上記の問題点を解決するために、トナーを搬送するさいに、トナーの密集、固化を防止し、円滑なトナー搬送を実現でき、省スペースで安価かつ搬送性能の高い、搬送コイルを用いたトナー搬送装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、高画質化のために重合法によるトナーを使用した場合でも、トナーを搬送するさいに、トナーの密集、固化を防止し、円滑なトナー搬送を実現でき、省スペースで低コストのトナー搬送装置を使用する画像形成装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、紙紛等が混ざった廃トナーや感光体クリーニングの補助としてステアリン酸亜鉛を使用した機構から発生する廃トナーを使用した場合でも、トナーを搬送するさいに、トナーの密集、固化を防止し、円滑なトナー搬送を実現でき、省スペースで低コストのトナー搬送装置使用するクリーニング装置を提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、トナー等の紛体を搬送するために回転し、一方向側から他方へ前記トナーを搬送すべく巻き方向が設定されている螺旋状コイルオーガを有するトナー搬送装置において、前記螺旋状コイルオーガの平板の角度を軸線に対し９０°以上に設定したトナー搬送装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、請求項１記載のトナー搬送装置を用いる電子写真装置を最も主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、トナーが重合法で作られたトナーである請求項２記載の電子写真装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、トナーが前記電子写真装置で発生する廃トナーであり、感光体クリーニングの補助としてステアリン酸亜鉛を使用した機構から発生する廃トナーである請求項２または３記載の電子写真装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項１記載のトナー搬送装置がプロセスカートリッジとして構成されているクリーニング装置を最も主要な特徴とする。

請求項１によれば、コイルオーガの平板の角度を軸線に対し９０°以上に設定しているので、オーガがケーシングの壁との間で確実に効率良くトナーを搬送するので、トナーの密集、固化を防止し、円滑なトナー搬送を実現でき、搬送性能が良いので、斜め上方向への搬送も効率良く行え、しかも、省スペースで低コストも合わせて実現できる。
請求項２によれば、搬送性能が良いので、斜め上方向への搬送も効率良く行えるため、トナー搬送経路のレイアウト余裕度も増し、小型化が実現でき、また、それほど特殊な加工技術を必要としないため低コストを実現でき、電子写真装置の小型化、低コスト化を可能にする。
請求項３によれば、重合法で作られたトナーはトナー１粒づつの粒径がそろっており、かつ小さいため、凝集しやすいが、円滑なトナー搬送が実現できる。
請求項４によれば、紙紛等が混ざった廃トナーや感光体クリーニングの補助としてステアリン酸亜鉛を使用した機構から発生する廃トナーは凝集度が高く、流動性が悪いが、円滑なトナー搬送が実現できる。
請求項５によれば、プロセスカートリッジの場合、その中に構成される部品の１つに異常が発生した場合には、カートリッジ全体を交換する必要があり、まだ寿命内の部品も破棄してしまい、経済的でないが、しかし、本構成にすることにより感光体ドラムからの転写残トナーを廃トナーとして搬送するさいに廃トナーの密集、固化等の不具合を防止でき、プロセスカートリッジの利点（良好な作業性）を生かすことができる。

以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のトナー搬送装置を使用する電子写真装置を示す正面図である。書込みユニット１から感光体ドラムユニット３に露光され潜像が形成される。現像ユニット４によって現像され、転写ユニット５によって紙に転写される。転写後は定着ユニット１３で定着された後、装置外へ排紙される。
図１の電子写真装置Ａはフルカラープリンタであって、４つの感光体ドラムユニット３（黒：Ｋ、イエロー：Ｙ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ）と４つの現像ユニット４が配置されている。
図２は感光体ドラムユニットの正面断面図である。図３は図２の感光体ドラムユニットの斜視図である。感光体ドラムユニット３は感光体ドラム１７、帯電ローラ１８、帯電ローラクリーナ１９、クリーニングブレード２０、クリーニングブラシ２１、廃トナー搬送コイル２２で構成されている。
それぞれの感光体ドラムユニット３において、感光体ドラム１７上の未転写トナーはクリーニングブレード２０とクリーニングブラシ２１にて回収される。クリーニングブラシ２１は回収した未転写トナーを廃トナー搬送コイル２２側へと送っている。さらに、廃トナーはコイルの回転によりユニット手前から奥側の廃トナー排出口２３まで搬送される。
図４は電子写真装置本体の後側板に配置された廃トナー搬送経路周辺を示す斜視図である。感光体ドラムユニット３の廃トナー排出口２３より排出された廃トナーは、それぞれ対応した廃トナー回収口に落下し、廃トナー回収経路を搬送コイルによって搬送され、廃トナーボトルに収容される。
廃トナー経路は電子写真装置の小型化を実現するため、他のユニットと干渉しない部分に配置するために、図示のごとく各所で湾曲しており、斜め上方へ搬送する個所もある。

図５は本発明によるコイルオーガを示す説明図である。図５に示す本発明の螺旋状コイルオーガ３５は従来のコイルオーガ（図１３）に対して、オーガを構成する細幅帯状体の平板面を軸線に対し９０°以上傾斜させている。
図６は本発明のコイルオーガの他の例（比較例）を示す説明図である。図６に示す比較例の螺旋状コイルオーガ３６は従来のコイルオーガ（図１３）に対して、オーガを構成する細幅帯状体の平板面を軸線に対し９０°（７５°）以下に傾斜させている。
図７は比較例として従来のコイルオーガ（図１３）と廃トナーの関係を示す模式図である。図８は本発明のコイルオーガ（図５）と廃トナーの関係を示す模式図である。図９は本発明のコイルオーガ（図６）と廃トナーの関係を示す模式図である。
これによって、図７および図８に示すように、従来のもの（図７）だと、コイルの無い中心部分に廃トナーがこぼれ、滞留してしまうのに対し、図８に示した本発明の螺旋状コイルオーガ３５では、ケースの壁方向に廃トナーを押し付けながら搬送するので、一度に多くの廃トナーを搬送でき、搬送性能が上がる。このことは実際に試作にて確認済である。
しかしながら、逆に図６および図９に示すように螺旋状コイルオーガ３６の平板面を軸線に対し９０°以下にする場合は従来の９０°よりも搬送性能が悪く、コイルの無い中心部分に溜まるトナー量も増加している。
紙紛等が混ざった廃トナーや感光体クリーニングの補助としてステアリン酸亜鉛を使用した機構（ステアリン酸亜鉛を感光体表面に塗布する機構）が用いられるが、この機構から発生する廃トナーは凝集度が高く、流動性が悪いが、本発明によれば、円滑なトナー搬送が実現できる。即ち、ステアリン酸亜鉛を使用したクリーニング機構を使用した場合でも、トナーを搬送するさいに、トナーの密集、固化を防止し、円滑なトナー搬送を実現でき、省スペースで低コストのトナー搬送装置使用するクリーニング装置を提供することができる。

本発明のトナー搬送装置を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真装置を構築することにより、安定したトナー搬送性を獲得できる。搬送性能が良いので、斜め上方向への搬送も効率良く行えるため、トナー搬送経路のレイアウト余裕度も増し、小型化が実現でき、また、それほど特殊な加工技術を必要としないため低コストを実現でき、電子写真装置の小型化、低コスト化を可能にする。
また、トナーとして重合法で作られたトナーを用いることが有効である。即ち、重合法で作られたトナーはトナー１粒づつの粒径がそろっており、かつ小さいため、凝集しやすいが、円滑なトナー搬送が実現できる。
また、トナー搬送装置をプロセスカートリッジとして構成することが有効である。プロセスカートリッジの場合、その中に構成される部品の１つに異常が発生した場合には、カートリッジ全体を交換する必要があり、まだ寿命内の部品も破棄してしまい、経済的でないが、しかし、本発明の如き構成にすることにより感光体ドラムからの転写残トナーを廃トナーとして搬送するさいに廃トナーの密集、固化等の不具合を防止でき、プロセスカートリッジの利点（良好な作業性）を生かすことができる。

本発明のトナー搬送装置を使用する電子写真装置を示す正面図。 感光体ドラムユニットの正面断面図。 図２の感光体ドラムユニットの斜視図。 電子写真装置本体の後側板に配置された廃トナー搬送経路周辺を示す斜視図。 本発明によるコイルオーガを示す説明図。 本発明のコイルオーガの他の例を示す説明図。 比較として従来のコイルオーガ（図１３）と廃トナーの関係を示す模式図。 本発明のコイルオーガ（図５）と廃トナーの関係を示す模式図。 本発明のコイルオーガ（図６）と廃トナーの関係を示す模式図。 従来のトナー搬送手段の第１の例を示す説明図。 従来のトナー搬送手段の第２の例を示す説明図。 従来のトナー搬送手段の第３の例を示す説明図。 従来のトナー搬送手段の第４の例を示す説明図。

符号の説明

３５ 螺旋状コイルオーガ

Claims (5)

1. トナー等の紛体を搬送するために回転し、一方向側から他方へ前記トナーを搬送すべく巻き方向が設定されている螺旋状コイルオーガを有するトナー搬送装置において、前記螺旋状コイルオーガの平板の角度を軸線に対し９０°以上に設定したことを特徴とするトナー搬送装置。
2. 請求項１記載のトナー搬送装置を用いることを特徴とする電子写真装置。
3. トナーが重合法で作られたトナーであることを特徴とする請求項２記載の電子写真装置。
4. トナーが前記電子写真装置で発生する廃トナーであり、感光体クリーニングの補助としてステアリン酸亜鉛を使用した機構から発生する廃トナーであることを特徴とする請求項２または３記載の電子写真装置。
5. 請求項１記載のトナー搬送装置がプロセスカートリッジとして構成されていることを特徴とするクリーニング装置。

Images