JP2006030526A - Toner transporting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを使用して電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置においてトナーを搬送するためのトナー搬送装置に関する。 The present invention relates to a toner conveying apparatus for conveying toner in an image forming apparatus that forms an image by electrophotography using toner.
電子写真方式を採用する画像形成装置では、感光体から記録材や転写ベルトへ転写されないで排出される廃トナーが発生するが、この廃トナーは画像形成装置内部に設置された回収容器に回収する必要がある。 In an image forming apparatus employing an electrophotographic system, waste toner that is discharged without being transferred from a photoreceptor to a recording material or a transfer belt is generated. This waste toner is collected in a collection container installed inside the image forming apparatus. There is a need.
ところで、電子写真方式の画像形成装置において使用されるトナーは、使用前の状態であれば十分な流動性を持つため、トナーが凝集隗を形成することは稀である。又、流動性も安定しているため、環境差やトナーのロット差による流動性の差も殆どない。 By the way, since the toner used in the electrophotographic image forming apparatus has sufficient fluidity in a state before use, it is rare that the toner forms a coagulation flaw. Also, since the fluidity is stable, there is almost no difference in fluidity due to environmental differences and toner lot differences.
しかし、画像形成プロセスを一旦通過した廃トナーは、充填材の分解や紙粉の混入により使用前のトナーとは違う性質を有することになり、流動性は大きく低下し、スクリュー等の搬送手段での搬送性も大きく低下する。又、凝集隗も形成され易く、凝集したトナーが搬送経路内に滞留し続けると、トナー詰まりによるトナー搬送手段のロックや破損に繋がり、更には現像器内部のトナー排出不良による感光体上へのトナー付着が発生し、画像不良を発生させる可能性がある。 However, the waste toner once passed through the image forming process has different properties from that of the toner before use due to decomposition of the filler and mixing of paper dust, and the fluidity is greatly reduced. The transportability is also greatly reduced. In addition, agglomerated soot is easily formed, and if the agglomerated toner continues to stay in the conveyance path, the toner conveyance means may be locked or damaged due to toner clogging, and further, the toner may be discharged onto the photoreceptor due to defective toner discharge inside the developing device. Toner adhesion may occur and image defects may occur.
他方、画像形成装置を小型化するために回収容器を設置せず、トナーが予め充填されていたホッパー内部に廃トナーを戻す手段を採用しているものもある。この場合は、トナーが空になった時点で現像器ごと交換するカートリッジ方式のみが採用可能である(特許文献1参照)。この方式では廃トナーを戻す搬送路が上向きとなり、搬送手段としては困難なものであるが、螺旋部のみで軸の無いフレキシブルスクリューを用いて上方搬送する構成が採用されている。その一例を図6に示す。 On the other hand, in order to reduce the size of the image forming apparatus, there is a case in which means for returning waste toner to the inside of a hopper that has been filled with toner without using a collection container is employed. In this case, only a cartridge system in which the developing device is replaced when the toner becomes empty can be employed (see Patent Document 1). In this system, the conveyance path for returning the waste toner faces upward, which is difficult as a conveyance means. However, a configuration is adopted in which the conveyance is performed upward using a flexible screw without a shaft only in the spiral portion. An example is shown in FIG.
図6は従来のトナー搬送装置を備えるプロセスカートリッジ22の斜視図であり、図示のプロセスカートリッジ22においては、画像形成装置本体内の画像形成プロセス上流に設けられた不図示の感光体等から排出された廃トナーを重力落下させ、この廃トナーを搬送管の入口開口部19上部より受け取り、フレキシブルスクリュー20を内蔵した柔軟性があるチューブ21の内部へと廃トナーを案内する。
FIG. 6 is a perspective view of a
ここで、フレキシブルスクリュー20は、プロセスカートリッジ22の上部へ向かっており、廃トナーをプロセスカートリッジ22の上部まで搬送してホッパー23の内部に配置された袋24に回収するものである。図示しないが、フレキシブルスクリュー20は、モータ等の駆動源によって回転駆動される駆動軸25と端部で結合され、駆動軸25によって回転駆動される。尚、フレキシブルスクリュー20のチューブ21の内部に挿入された部分の端部は自由端となっている。
Here, the
ところで、従来の廃トナー搬送装置は、現像器から直接廃トナーを廃トナー容器に収容するものや、転写ベルトからの廃トナーと現像器からの廃トナーをそれぞれ別の搬送経路で搬送し、それぞれの廃トナー容器に回収するものがある。又、廃トナーの搬送方向は、滞留等による搬送不良を起こす可能性を極力低く抑えるために、水平或は下方へ向かう方向とし、搬送経路の連結部も重力を利用して下方へ廃トナーを落とす構成が主流となっている。 By the way, the conventional waste toner conveying device accommodates the waste toner directly in the waste toner container from the developing device, and conveys the waste toner from the transfer belt and the waste toner from the developing device through separate conveyance paths, respectively. Some waste toner containers are collected. In addition, the direction of waste toner conveyance is set to be horizontal or downward in order to minimize the possibility of a conveyance failure due to stagnation or the like, and the connecting portion of the conveyance path also uses the gravity to dispose the waste toner downward. The composition to drop is mainstream.
又、廃トナーの搬送においては、重力を利用した受け渡し部においても、帯電等の影響により管路壁面にトナーが付着し、付着したトナーを先頭とするトナー詰まりが発生する可能性もある。このような帯電によるトナー詰まりに対しては、トナー回収路のユニット間の連結部にトナー詰まり防止装置を設けたものもある(例えば、特許文献2参照)。 Further, in the conveyance of waste toner, there is a possibility that the toner adheres to the wall surface of the pipe line due to the influence of charging or the like even in the transfer section using the gravity, and the toner clogging with the attached toner as the head may occur. For such toner clogging due to charging, there is also a toner clogging prevention device provided at a connecting portion between units of a toner recovery path (see, for example, Patent Document 2).
図6に示す例では、各プロセスカートリッジ22で発生した廃トナーをそれぞれ回収するのみであり、プロセスカートリッジ22の寿命まで、つまり、ホッパー23内部のトナーが空になるまで廃トナーを回収できれば良い。このため、搬送手段のトナー搬送量は少量で済み、プロセスカートリッジ22の寿命のみの性能を確保できれば良いため、フレキシブルスクリュー20による構成が実現される。
In the example shown in FIG. 6, the waste toner generated in each
しかしながら、図6に示した方式では、トナーが空になったときにプロセスカートリッジ22ごと交換して使用するため、トナーのみを補給して使用するトナー補給方式と比較して、プロセスカートリッジ22の交換周期が短くなり、ランニングコストが高くなるという問題がある。そのため、ランニングコストを低減するためには、トナー補給方式を採用する必要がある。
However, in the method shown in FIG. 6, since the
ところが、トナー補給方式では全ての廃トナーをまとめて回収する必要があり、特にフルカラー機においては現像器を4個設置するために廃トナーの量も大量となり、回収容器も大容量であることが必要である。又、廃トナー回収のための搬送手段による廃トナー搬送量も大きくする必要があり、カートリッジ方式と比較して現像器のみで4倍の搬送量が必要となる。 However, in the toner replenishment method, it is necessary to collect all waste toners together. Particularly, in a full-color machine, since four developing devices are installed, the amount of waste toner becomes large and the collection container has a large capacity. is necessary. Also, it is necessary to increase the amount of waste toner transported by the transport means for collecting waste toner, and a transport amount that is four times as much as that of the developing device is required as compared with the cartridge system.
又、転写ベルトを用いる画像形成装置では、1つの廃トナー容器で現像器と転写ベルトそれぞれのユニットで発生する廃トナーを回収する構成とすれば、廃トナー容器のスペースも削減可能となり、画像形成装置全体の小型化が図られる。そして、常に重力を利用したトナー搬送では、搬送経路の配置の自由度が小さく、トナー補給容器や廃トナー容器の配置も自ずと決まってしまうため、トナー搬送経路の自由度を広げ、重力に逆らった上方搬送を実現すれば、補給トナー容器や廃トナー容器の配置の自由度が広がる。 Also, in the image forming apparatus using the transfer belt, if the waste toner generated in each unit of the developing device and the transfer belt is collected by one waste toner container, the space of the waste toner container can be reduced, and image formation is performed. The entire apparatus can be miniaturized. In the case of toner conveyance that always uses gravity, the degree of freedom in the arrangement of the conveyance path is small, and the arrangement of the toner replenishing container and the waste toner container is naturally determined. If the upward conveyance is realized, the degree of freedom of arrangement of the replenishment toner container and the waste toner container is increased.
しかし、紛体搬送であるために流量が一定になりにくく、トナーの種類や状態によっては途中の屈曲部でトナーの滞留が発生し易い。特に、廃トナーには紙紛の混入もあるため、トナーの流動性が悪く、トナーの滞留や凝集が起こり易い。 However, since the powder is conveyed, the flow rate is difficult to be constant, and depending on the type and state of the toner, the toner is liable to stay at a bent portion in the middle. In particular, waste toner may contain paper dust, so that the fluidity of the toner is poor, and toner stays and aggregates easily.
又、トナーをスクリューで重力に逆らって搬送する上方搬送経路内においては、重力で落下して来る下流側のトナーを、上流から搬送されて来るトナーの搬送力によって搬送する構成となるため、常にトナーは上方搬送経路内に充填されている状態となる。そのため、上方搬送経路への受け渡し部ではトナー搬送量の損失が大きくなり、トナーの渋滞やトナー搬送経路上流部でのトナー詰まりを引き起こす。 Further, in the upper conveyance path for conveying the toner against the gravity by the screw, the downstream toner that is dropped by the gravity is configured to be conveyed by the conveyance force of the toner conveyed from the upstream. The toner is filled in the upper conveyance path. For this reason, the loss of the toner conveyance amount becomes large at the transfer portion to the upper conveyance path, causing toner congestion and toner clogging at the upstream portion of the toner conveyance path.
又、特許文献2のような、可撓性フィルムの振動でトナーを落下させる方式では、上方搬送を行う場合のように連結部下流側でトナーの渋滞が発生すると、搬送力が足りないために連結部上流側でトナーの渋滞が発生する。 Also, in the method of dropping toner by the vibration of the flexible film as in Patent Document 2, if the toner jam occurs on the downstream side of the connecting portion as in the case of upward conveyance, the conveyance force is insufficient. A toner jam occurs on the upstream side of the connecting portion.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、凝集し易いトナーの搬送や上方搬送のあるトナー搬送においても、受け渡し部での損失なく、且つ、トナーの渋滞を発生させることなくトナーを安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができるトナー搬送装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to prevent toner congestion without loss at the transfer section even in toner conveyance that easily aggregates or toner conveyance with upward conveyance. It is an object of the present invention to provide a toner transport device that can stably transport toner without generating toner and can improve transport accuracy and reliability.
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも上流側の第1のトナー搬送経路及びその下流側に位置する第2のトナー搬送経路と、前記第1及び第2搬送経路内にそれぞれ回転可能に配された第1及び第2のトナー搬送スクリューを備え、前記第1のトナー搬送スクリューによって前記第1のトナー搬送経路を搬送されるトナーを受け渡し部から前記第2のトナー搬送経路に受け渡し、この受け渡されたトナーを前記第2のトナー搬送スクリューによって前記第2のトナー搬送経路に沿って搬送するトナー搬送装置において、前記第1のトナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記受け渡し部近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention can rotate at least in the first toner transport path on the upstream side, the second toner transport path located on the downstream side thereof, and the first and second transport paths, respectively. A first toner conveying screw and a second toner conveying screw arranged, and the toner conveyed through the first toner conveying path by the first toner conveying screw is delivered from the delivering unit to the second toner conveying path, In the toner transport device for transporting the transferred toner along the second toner transport path by the second toner transport screw, a toner discharge means is provided in the vicinity of the transfer portion of the screw shaft of the first toner transport screw. Is provided.
又、本発明は、少なくともトナー搬送経路及びその内部に回転可能に配されたトナー搬送スクリューと、前記トナー搬送経路に開口するトナー排出口に接続されたトナー回収容器を備え、前記トナー搬送スクリューによって前記トナー搬送経路を搬送されるトナーをトナー排出口から前記トナー回収容器に排出してこれを回収するトナー搬送装置において、前記トナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記トナー排出口近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とする。 The present invention also includes at least a toner transport path and a toner transport screw rotatably disposed therein, and a toner recovery container connected to a toner discharge port that opens in the toner transport path. In the toner transport device for discharging the toner transported through the toner transport path from the toner discharge port to the toner recovery container and collecting the toner, a toner discharge unit is provided in the vicinity of the toner discharge port of the screw shaft of the toner transport screw. It is characterized by that.
ここで、前記トナー吐出手段は、可撓性フィルム、ゴム等の弾性部材或はブラシで構成される。 Here, the toner discharge means is composed of a flexible film, an elastic member such as rubber, or a brush.
又、トナー吐出手段のスクリュー半径方向長さは、トナー搬送スクリューのスクリュー羽根の半径よりも長く設定される。 Further, the length of the toner discharge means in the screw radial direction is set longer than the radius of the screw blades of the toner conveying screw.
更に、トナー吐出手段は、トナー搬送スクリューと一体に回転駆動される。 Further, the toner discharge means is rotationally driven integrally with the toner conveying screw.
本発明のトナー搬送装置によれば、トナー吐出手段は、スクリュー軸と一体に回転してトナーを受け渡し部から第2のトナー搬送経路へと吐き出す機能、或はトナー排出口からトナー回収容器へと吐き出す機能を果たすため、トナー搬送経路を搬送されるトナーは、滞留することなく第2のトナー搬送経路或はトナー回収容器へと確実に排出される。この結果、凝集し易いトナーの搬送やトナーの上方搬送においても、受け渡し部或はトナー排出口での損失なく、且つ、トナーの渋滞を発生させることなくトナーを安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができる。 According to the toner transport device of the present invention, the toner discharge means rotates integrally with the screw shaft and discharges the toner from the delivery section to the second toner transport path, or from the toner discharge port to the toner collection container. In order to perform the discharging function, the toner conveyed through the toner conveyance path is reliably discharged to the second toner conveyance path or the toner collection container without staying. As a result, the toner can be stably transported without loss at the transfer section or the toner discharge port and without causing toner congestion even in the transport of toner that easily aggregates and the transport of the toner upward. The conveyance accuracy and reliability can be improved.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、現像器による作像方法やトナーの補給及び回収の方式は周知であるため、これらについての説明は省略し、以下、本発明の要旨であるトナー搬送経路の受け渡し部の構成とトナー搬送方法のみについて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Since the image forming method by the developing device and the toner replenishment and recovery method are well known, description thereof will be omitted, and the configuration of the transfer unit of the toner conveyance path and the toner conveyance method, which are the gist of the present invention, are described below. Only that will be described.
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1に係るトナー搬送装置の斜視図、図2は同トナー搬送装置の受け渡し部を上流側搬送方向から見た断面図、図3は同トナー搬送装置の受け渡し部を下流側搬送方向から見た断面図である。
<Embodiment 1>
1 is a perspective view of a toner conveying device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the delivery unit of the toner conveying device as seen from the upstream conveyance direction, and FIG. 3 is a delivery unit of the toner conveying device. It is sectional drawing which looked at from the downstream conveyance direction.
図示のトナー搬送装置100において、111は第1のトナー搬送経路、121は第2のトナー搬送経路であって、両トナー搬送経路111,121は所定の角度で交わっており、第1のトナー搬送経路111は、図2及び図3に示すように、その端部が受け渡し部103を介して第2のトナー搬送経路121の端部内に開口している。
In the illustrated
ここで、上記第1のトナー搬送経路111は、上方搬送経路である第2のトナー搬送経路121へトナー102を渡す上流側の搬送経路であって、該第1のトナー搬送経路111内には第1のトナー搬送スクリュー112が回転自在に配されている。尚、第1のトナー搬送スクリュー112は、第1のスクリュー軸112aに螺旋状の第1のスクリュー羽根112bを取り付けて構成されており、不図示の駆動手段によって図示矢印a方向に回転駆動される。
Here, the first toner transport path 111 is an upstream transport path that passes the
又、前記第2のトナー搬送経路121は、上記第1のトナー搬送経路111の下流側に位置してトナー102の上方搬送を行う搬送経路であって、その内部には第2のトナー搬送スクリュー122が回転自在に配されている。尚、第2のトナー搬送スクリュー122は、第2のスクリュー軸122aに螺旋状の第2のスクリュー羽根122bを取り付けて構成されており、不図示の駆動手段によって図3の矢印b方向に回転駆動される。
The second
而して、本実施の形態に係るトナー搬送装置100においては、前記第1及び第2のトナー搬送スクリュー112,122が回転駆動されると、トナー102は、第1のトナー搬送スクリュー112によって第1の搬送経路111内を図2の矢印c方向に向かって搬送され、受け渡し部103において重力(自重)によって第2のトナー搬送経路121内へ落下して第2のトナー搬送経路121へと受け渡される。この第2のトナー搬送経路121へと受け渡されたトナー102は、第2のトナー搬送スクリュー122によって第2のトナー搬送経路121内を図2及び図3の矢印d方向に重力に逆らって搬送される。
Thus, in the
このように第1のトナー搬送経路111と第2のトナー搬送経路121においてトナー102の搬送方向が異なると、トナー102の渋滞が起こり易い。又、本実施の形態のように第2のトナー搬送経路121が上方搬送を行う場合、トナー102は、第2のトナー搬送経路121内において上方へ向かう搬送力と下方へ戻ろうとする重力で渋滞が発生し、第2のトナー搬送経路121内はトナー102が充満した状態になる。このため、第1のトナー搬送経路111の受け渡し部103の近傍ではトナー102の滞留が発生し易い。又、搬送するトナー102が廃トナーである場合、受け渡し部103近傍でのトナー102の凝集が起こる可能性は更に高まる。
In this way, if the transport direction of the
そこで、本実施の形態では、受け渡し部103近傍で滞留したトナー102を第2のトナー搬送経路121へ確実に受け渡すために、第1のトナー搬送スクリュー112の第1のスクリュー軸112aの受け渡し部103近傍の部位に、トナー吐出手段としてのブラシ101を設けた。ここで、ブラシ101の毛のスクリュー半径方向長さ(毛高)は、第1のスクリュー羽根112bの高さ(半径)よりも長く設定されている。
Therefore, in this embodiment, in order to reliably transfer the
而して、ブラシ101は、第1のスクリュー軸112aと一体に同方向(図2の矢印a方向)に回転してトナー102を受け渡し部103から第2のトナー搬送経路121へと吐き出す機能を果たすため、第1のトナー搬送経路111の受け渡し部103まで搬送されたトナー102は、滞留することなく第2のトナー搬送経路121へと確実に排出される。この結果、凝集し易いトナー102の搬送やトナー102の上方搬送においても、受り渡し部103での損失なく、且つ、トナー102の渋滞を発生させることなくトナー102を安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができる。
Thus, the
尚、第1のスクリュー羽根112bには、第1のトナー搬送経路111の端部でのトナー102の渋滞や凝集を防止するため、図3に示すように、返しのスクリュー羽根112caが付いていても良い。この場合、ブラシ101は、第1のスクリュー羽根112bと返しのスクリュー羽根112caの間に配置され、トナー102は、常にブラシ101が配置されている場所(受け渡し部103近傍)へ搬送される。ブラシ101は、第1のスクリュー軸112a側に配置されており、受け渡し部103近傍に搬送されたトナー102は、第1のスクリュー軸112aの回転に伴って、受け渡し部103の下流側(第2のトナー搬送経路121内)のトナー充填状態とは無関係に強制的に吐出される。
The
尚、本実施の形態では、トナー吐出手段としてブラシ101を用いたが、これに代えて可撓性のフィルム、ゴム等の弾性部材等を用いても良い。
In the present embodiment, the
<実施の形態2>
次に、本発明の実施形態を図4及び図5に基づいて説明する。
<Embodiment 2>
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は本実施の形態に係るトナー搬送装置のトナー排出口部分を搬送方向から見た断面図、図5は同トナー搬送装置のトナー排出口部分をスクリュー回転方向から見た断面図であり、これらの図においては、図1〜図3に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。 4 is a cross-sectional view of the toner discharge port portion of the toner transfer device according to the present embodiment as viewed from the transfer direction, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the toner discharge port portion of the toner transfer device as viewed from the screw rotation direction. In these drawings, the same elements as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted below.
本実施の形態に係るトナー搬送装置100においては、トナー搬送経路111にはトナー排出口103が開口しており、このトナー排出口103にはトナー回収容器104が接続されている。
In the
而して、本実施の形態に係るトナー搬送装置100においては、トナー搬送スクリュー112が図示矢印a方向に回転駆動されると、トナー102は、トナー搬送スクリュー112によってトナー搬送経路111内を図5の矢印c方向に向かって搬送され、重力(自重)によってトナー排出口103からトナー回収容器104内へ落下して回収される。
Thus, in the
ここで、本実施の形態においても、トナー搬送スクリュー112のスクリュー軸112aのトナー排出口103近傍の部位に、トナー吐出手段としてのブラシ101が設けられている。
Here, also in the present embodiment, a
上記ブラシ101は、スクリュー軸112aと一体に同方向(図の矢印a方向)に回転してトナー102をトナー排出口103からトナー回収容器104へと吐き出す機能を果たすため、トナー102の突発的な流量増加等によりトナー排出口103においてトナー102の一時的な渋滞や架橋が発生しても、トナー102を確実に排出することができ、実施の形態1と同様に、搬送精度と信頼性の向上を図ることができる。
The
本発明は、電子写真方式によってトナーを使用して画像を形成する画像形成装置におけるトナー搬送に対して有用である。 The present invention is useful for toner conveyance in an image forming apparatus that forms an image using toner by electrophotography.
100 トナー搬送装置
101 ブラシ(トナー吐出手段)
102 トナー
103 受渡し部(トナー排出口)
104 トナー回収容器
111 第1のトナー搬送経路
112 第1のトナー搬送スクリュー
112a 第1のスクリュー軸
112b 第1のスクリュー羽根
112c 返しのスクリュー羽根
121 第2のトナー搬送経路
122 第2のトナー搬送スクリュー
122a 第2のスクリュー軸
122b 第2のスクリュー羽根
100
102
104 Toner collection container 111 First
Claims (11)
前記第1のトナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記受け渡し部近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とするトナー搬送装置。 At least a first toner transport path on the upstream side, a second toner transport path positioned on the downstream side thereof, and first and second toner transports rotatably disposed in the first and second transport paths, respectively. A screw, which is transferred to the second toner transfer path from the transfer section by the first toner transfer screw, and is transferred to the second toner transfer path. In a toner conveying device that conveys along the second toner conveying path by a conveying screw,
A toner conveying device, wherein a toner discharge means is provided in the vicinity of the delivery portion of the screw shaft of the first toner conveying screw.
前記トナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記トナー排出口近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とするトナー搬送装置。 At least a toner conveying path, a toner conveying screw rotatably disposed in the toner conveying path, and a toner recovery container connected to a toner discharge port that opens in the toner conveying path, and the toner conveying screw conveys the toner conveying path. In a toner transport device for discharging the toner to be discharged from the toner discharge port to the toner recovery container and recovering the toner,
A toner conveying device comprising toner discharge means provided in the vicinity of the toner discharge port of the screw shaft of the toner conveying screw.
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