JP2006235290A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２次転写部によって発生する残留トナーが２次転写の行われる近傍の廃トナー回収箱に回収される方式では、残留トナーを廃トナー回収箱に溜め込むため十分な容積が必要になるため、省スペース化の妨げとなる。
【解決手段】 ２次転写部における廃トナーをその場に溜め込まず、スクリューによって所定の箇所に搬送する。さらに、２次転写部によって発生する廃トナーは、他の箇所（感光ドラム、中間転写体）で発生する廃トナーと同一の箇所に溜め、１本の廃トナーパイプで廃トナー搬送を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に残留トナーを回収する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置に関する。

現在、画像形成装置はより一層の小型化、メンテナンス性の向上、高画質化が求められている。

従来、２次転写が行われる画像形成装置において、２次転写部によって発生する残留トナーは、２次転写が行われる近傍の廃トナー回収箱に回収される方式が一般的であった。

上記の方式について図７を用いて説明する。二次転写の後、二次転写外ローラ103に付着した残留トナーはクリーニング部材104によって掻き落とされ、二次転写外ローラ103近傍に設置された廃トナー回収箱105内に溜められる。通常、中間転写体102に形成された未定着トナー像は記録媒体（図示しない）にすべて転写されるので二次転写外ローラ103にはトナー像は付着しない。しかし、中間転写体３上に形成された未定着トナー像のサイズよりも小さい記録媒体が誤って供給されたり、記録媒体が供給されなかったりした場合があり、このような場合に付着したトナーはクリーニング部材104で除去される。クリーニング部材104は、二次転写外ローラ103の軸方向に沿って設けられたブレード状の部材である。また、中間転写体３に残存している未定着トナーは中間転写体のクリーニング部材（図示しない）によって清掃される。

また、従来の廃トナーの回収経路に関して図８に示す。本従来例では、廃トナー回収箱201がひとつ配置され、感光ドラム202上の残留トナーを除去するクリーニング手段203から排出される残留トナー、中間転写体204上の残留トナーを除去するクリーニング手段205から排出される残留トナー、回動型現像器206から排出される使用済み現像剤を、連続した1本の連通された廃トナー搬送パイプ207を用いて廃トナー回収箱201に搬送している。

又、従来例としては、例えば特許文献１をあげることが出来る。
特開平9-269711号公報

しかしながら、従来の２次転写部によって発生する残留トナーが２次転写の行われる近傍の廃トナー回収箱に回収される方式では、残留トナーを廃トナー回収箱に溜め込むため十分な容積が必要になるため、省スペース化の妨げとなる。

また、十分な容積が取れない場合、廃トナー回収箱が満タンになったことを知らせる手段を取り付ける必要がありコストアップにつながる。さらに、満タンなった際に、廃トナー回収箱の交換を必要があるが、廃トナー回収箱の設置されている場所が画像形成装置本体の内部であるため、メンテナンス性が良好ではないという問題があった。

さらに、廃トナー発生部が増えることにより、廃トナー搬送性が確保できるのかという問題が高画質化の妨げとなる可能性がある。

１次転写された単色トナー像を中間転写体上で重ね合わせて多色トナー像を形成し、２次転写をして多色トナー像を被転写体に転写する転写手段（以下、２次転写外ローラ）と、前記２次転写外ローラは、残留トナーを除去するクリーニング手段と、除去された前記トナーを収容する廃トナー回収箱と、を有する画像形成装置において、前記クリーニング手段と前記廃トナー回収箱を連通した廃トナー搬送パイプと、前記クリーニング手段から、前記廃トナー回収箱へ前記トナーを搬送する廃トナー搬送手段を有することを特徴とする。

上記発明の一実施態様によると、前記廃トナー搬送パイプには、複数の開口部を設け、複数の廃トナー発生部と前記開口部が連通しており、前記複数の廃トナー発生部のうち、ひとつは前記2次転写外ローラ上の残留トナーを除去するクリーニング手段、ひとつは前記中間転写体上の残留トナーを除去するクリーニング手段、ひとつは静電潜像を担持する感光ドラム上の残留トナーを除去するクリーニング手段であり、同時に静電潜像を可視化する現像手段である現像器から排出される使用済み現像剤を、前記廃トナー搬送パイプにおいて搬送することを特徴とする。

上記発明の一実施態様によると、前記廃トナー搬送手段は、前記２次転写外ローラの軸上の歯車装置より駆動入力され、前記２次転写外ローラが前記中間転写体に当接している場合は駆動せず、前記２次転写外ローラが前記中間転写体から離間している場合に駆動が入力されることを特徴とする。

本発明では、２次転写外ローラに付着した残留トナーを、クリーニング手段によって掻き落とし、搬送手段によって廃トナー搬送パイプに搬送され、廃トナーパイプ内の搬送手段によって、廃トナー回収箱に搬送することによって、２次転写部近傍に廃トナー回収箱を配置する必要がなく、省スペース化に対して非常に効果がある。

また、少ないスペースに廃トナー回収箱を設置した場合、廃トナー回収箱が満タンになったことを知らせる手段を取り付ける必要があるが、本発明ではその必要がなくコストダウンにつながる。

さらに、廃トナー搬送パイプを他の廃トナーの発生箇所と同一にすることによって新たに廃トナー搬送パイプを追加する必要がなく、省スペース化・コストに対して非常に効果がある。

加えて、スクリューが、２次転写外ローラの軸上の歯車装置より駆動入力され、２次転写外ローラが中間転写体に当接している場合は駆動せず、２次転写外ローラが前記中間転写体から離間している場合に駆動が入力されることにより、２次転写外ローラより発生する廃トナーと中間転写体より発生する廃トナーのタイミングが異なるため、廃トナーパイプ内の廃トナーが多量に流れることを防止し、廃トナーパイプの詰まり防止となる。また、中間転写体に対してスクリューが負荷にならないため、色ずれに対して有効であり、高画質化に対して効果がある。

（実施例１）
以下、本発明に係る電子写真画像形成装置を図面に則してさらに詳しく説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施例によると本発明は、カラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と呼ぶ。）にて具現化されているが、本発明はこれに限定されるものではないことを理解されたい。

本実施例のプリンタの動作概略は次に示す通りである。即ち、電子写真感光体（感光体）とされる像担持体上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの１色毎のトナー像を順次形成し、この感光体上の各色のトナー像を更に中間転写体上に一色毎に転写することを繰り返し、中間転写体上に例えばフルカラーのトナー像を形成し、その後斯かるフルカラーのトナー像を一括に記録材上に転写し、次いで定着して永久画像を得る。以下に、更に詳しく説明する。

プリンタは、その概略中心部に像担持体としてのドラム状の電子写真感光体である感光ドラム１を備えており、画像形成動作が開始すると感光ドラム１の表面を帯電手段としての帯電ローラ２が所定極性、所定電圧に帯電させる。

次いで、中間転写体としての中間転写ベルト８上に感光ドラム１上のトナー像を転写する際の転写位置を考慮して決定される画像書き出し位置を、検知器８が検知し、この検知器８からの基準信号（ＴＯＰ信号）に同期して画像信号（ＶＤＯ信号）により変調されたレーザ光Ｌが感光ドラム１上を走査露光し、先ず１色目の画像信号に対応する静電潜像が感光ドラム１上に形成する。この時、露光の水平走査開始点を示す信号（ＢＤ信号）を検知器４ｅが検知することで、ＢＤ信号に同期した露光が行われる。

ここで、露光系４はレーザ光Ｌを発光させるレーザユニット４ａ、レーザ光Ｌを水平走査させるポリゴンミラー４ｂ、ポリゴンミラー４ｂを低速回転させるスキャナモータ４ｃ、レーザ光Ｌを結像させるｆθレンズ４ｄ、水平走査開始点を示すＢＤ信号を検知する上記の光検知器４ｅ、レーザ光Ｌを感光ドラムに導く反射ミラー４ｆなどから成る。又、レーザ光Ｌは、レーザユニット４ａの入力信号である上記の画像信号（ＶＤＯ信号）でオンオフ変調される。

一方、回動型現像体３ａには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの現像剤を有する現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋが備えられており、所望のタイミングにて回動型現像体３ａが回転することによって、それぞれの現像装置（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ）が感光ドラム１と対向する位置に配置される。このようにして、先ず１色目の静電潜像を現像するためにイエロー現像装置３Ｙが感光ドラム１と対向する位置に配置され、１色目のイエロートナー像が感光ドラム１上に形成する。

その後、感光ドラム１上のイエロートナー像は、中間転写ベルト８にトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加されることによって、中間転写ベルト８上に転写される。

上記同様の工程を、２色目、３色目、４色面であるそれぞれマゼンタ、シアン、ブラックについて繰り返し、中間転写ベルト９上に例えばフルカラーのトナー像が形成する。

ところで、検知器８からの基準信号（ＴＯＰ信号）に基づいた所望のタイミングで、給紙カセット１２に収容された記録材Ｐを給紙ローラ１３が画像形成装置内に送り出して、更に記録材Ｐへのトナー像の転写のタイミングを制御するためのレジストレーションローラ１４まで給紙し、そこで一旦停止させる。次いで、記録材Ｐは所定の転写タイミングに同期してレジストレーションローラ１４から再給紙され、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐ上に、転写手段としての2次転写外ローラ５によって静電的に一括転写され、記録材Ｐ上には未定着のフルカラートナー像が形成する。

未定着のフルカラートナー像を担持した記録材Ｐは、記録材搬送手段としての搬送ベルト１６によって定着装置６まで搬送され、未定着フルカラートナー像は熱及び圧力により記録材Ｐ上に融着されて永久画像となり、その後記録材Ｐは、記録材搬送手段としての搬送ローラ１７、１８によって、画像形成装置外に排出される。

尚、中間転写ベルト８上への転写（各色毎）が終了した感光ドラム１、及び記録材Ｐ上へのフルカラートナー像の転写が終了した中間転写ベルト８の表面に残留する転写残トナーなどは、それぞれブレード状のクリーニング部材を有するクリーニング装置７、１１によって除去されて、画像形成を繰り返し行うことができる。又、マルチ給紙トレイ１９及びマルチ給紙トレイ用の給紙ローラ１５を用いることにより、複数種類の記録材Ｐの給紙が行える。

次に、本発明に係る2次転写外ローラ5を含むユニットの構成について、図２を用いて説明する。

２次転写外ローラ５は、図示しない駆動モータによって駆動され、中間転写体８に対してそれそれ接離自在に配設されており、フルカラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写体８に一次転写される迄、２次転写外ローラ５は中間転写体８から離間している。そして、最終色の未定着トナー像が中間転写体８に一次転写されている最中に、２次転写外ローラ５は中間転写体８に接し、２次転写が行われる。

また、クリーニング手段２０が２次転写外ローラ５に対して当接しており、２次転写外ローラ５の接離に対して連動して揺動されるよう支持されている。

さらに、クリーニング手段２０による残留トナーの除去の効率を上げるために、２次転写外ローラ５に対して、２次転写外ローラ５より駆動入力され回転する潤滑剤塗布手段２２を介して潤滑剤２３を塗布している。

２次転写外ローラ５に付着した残留トナーは、クリーニング手段２０によって掻き落とされ、搬送手段２１によって廃トナー搬送パイプ３０に搬送され、廃トナーパイプ３０内の図示しない搬送手段によって、廃トナー回収箱３１に搬送される。

なお、図３に本実施例に係る廃トナー搬送経路の概略図を示す。

（実施例２）
また、図４を用いて第２の実施例について説明していく。

第２の実施例では、廃トナー搬送パイプには、感光ドラム、中間転写、２次転写外ローラから生じる廃トナーと、回動型現像体より生じる使用済み現像剤を受け入れる開口部５０,５１,５２が設けられている。

２次転写クリーナー４９と連通した連通部４０、ドラムクリーナー４６と連通した連通部４１、中間転写体クリーナー４７と連通した連通部４０、さらに回動型現像体３の使用済み現像剤を排出する連通部４０が、廃トナー搬送パイプ５３にそれぞれの開口部５０,５１,５２でジョイントされている構成である。

２次転写クリーナー４９の廃トナー排出部は連通部４２で、廃トナー搬送パイプ53の廃トナーを受け入れる開口部５１に連通している。２次転写外ローラ５上の２次転写残留トナーは２次転写クリーナー４９で除去され、２次転写クリーナー４９内部の図示しない廃トナー搬送手段で廃トナー排出部４８に搬送されて、連通部４２内を自由落下して廃トナー搬送パイプ５３の内部に搬送される。さらに、廃トナー搬送パイプ５３内の図示しない搬送手段によって廃トナー回収箱３１に搬送される。

ドラムクリーナー４６の廃トナー排出部は連通部４１で、廃トナー搬送パイプ53の廃トナーを受け入れる開口部５０に連通している。ドラム１上の１次転写残留トナーはドラムクリーナー４６で除去され、ドラムクリーナー４６内部の図示しない廃トナー搬送手段で廃トナー排出部４３に搬送されて、連通部４１内を自由落下して廃トナー搬送パイプ５３の内部に搬送される。さらに、廃トナー搬送パイプ５３内の図示しない搬送手段によって廃トナー回収箱３１に搬送される。

中間転写体クリーナー４７の廃トナー排出部は、共通連通部４０で、廃トナー搬送パイプ５３の廃トナーを受け入れる共通開口部５２に連通している。中間転写体８上の２次転写残留トナーは中間転写体クリーナー４７で除去され、中間転写体クリーナー４７内部の図示しない廃トナー搬送手段で廃トナー排出部４５に搬送されて、共通連通部４０内を自由落下して廃トナー搬送パイプ５３の内部に搬送される。さらに、廃トナー搬送パイプ５３内の図示しない搬送手段によって廃トナー回収箱３１に搬送される。

回動型現像体３の回転中心に配置されている図示しない搬送手段で搬送された使用済み現像剤は、排出部で共通連通部４０に排出されて自由落下する。回動型現像体の使用済み現像剤は、共通連通部４０で、廃トナー搬送パイプ５３の廃トナー・使用済み現像剤を受け入れる共通開口部５２に連通している。使用済み現像剤は、共通連通部４０内を自由落下して廃トナー搬送パイプ５３の内部に搬送され、廃トナー搬送パイプ５３内の図示しない搬送手段によって廃トナー回収箱３１に搬送される。

（実施例３）
第３の実施例では、図５、６のように、廃トナースクリューを駆動するために、２次転写外ローラ５の軸上に設置された歯車装置６１より、スクリューの軸上に配置された歯車装置６２に駆動入力されるという構成である。

図２をもって上述したように、２次転写外ローラ５は、図示しない駆動モータによって駆動され、中間転写体８に対してそれそれ接離自在に配設されており、フルカラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写体８に一次転写される迄、２次転写外ローラ５は中間転写体８から離間している。そして、最終色の未定着トナー像が中間転写体８に一次転写されている最中に、２次転写外ローラ５は中間転写体８に接し、２次転写が行われる。

ここで、２次転写外ローラ５が中間転写体８に対して接している場合、図５のように歯車装置６１は、歯車装置６２に対して離れた状態であり、スクリュー２１は回転しないため、廃トナーは搬送されない。２次転写外ローラ５が中間転写体８に対して離間している場合、図６のように歯車装置61は、歯車装置６２に対してかみ合った状態であり、スクリュー２１が回転することで廃トナーは搬送される。

また、２次転写外ローラ５が中間転写体８に対して離間している場合には、図示しない中間転写体クリーナーは中間転写体８から離間しているため、廃トナーは発生しない。よって、２次転写外ローラ５より発生する廃トナーと中間転写体８より発生する廃トナーのタイミングが異なるため、廃トナーパイプ内の廃トナーが多量に流れることはない。

本実施例に係る画像形成装置の説明図である。 本実施例に係る２次転写部の断面図である。 本実施例に係る廃トナー搬送経路の概略図である。 本実施例に係る廃トナー搬送経路の概略図である。 本実施例に係る２次転写部の斜視図である。 本実施例に係る２次転写部の斜視図である。 従来例に係る２次転写部の断面図である。 従来例に係る廃トナー搬送経路の概略図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
３ 回動型現像体
５ ２次転写外ローラ
８ 中間転写体
２１ 搬送スクリュー
２２ 潤滑剤塗布手段
２３ 潤滑剤
３０ 廃トナー搬送パイプ
３１ 廃トナー回収箱
５３ 廃トナー搬送パイプ
６２ 歯車装置
６３ 歯車装置

Claims (3)

1. １次転写された単色トナー像を中間転写体上で重ね合わせて多色トナー像を形成し、２次転写をして多色トナー像を被転写体に転写する転写手段（以下、２次転写外ローラ）と、
   前記２次転写外ローラ上の、残留トナーを除去するクリーニング手段と、
   除去された前記トナーを収容する廃トナー回収箱と、
   を有する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段と前記廃トナー回収箱を連通した廃トナー搬送パイプと、
   前記クリーニング手段から、前記廃トナー搬送パイプへ前記トナーを搬送する廃トナー搬送手段を有することを特徴とした画像形成装置。
2. 前記廃トナー搬送パイプには、複数の開口部を設け、複数の廃トナー発生部と前記開口部が連通しており、前記複数の廃トナー発生部のうち、
   ひとつは前記２次転写外ローラ上の残留トナーを除去するクリーニング手段、
   ひとつは前記中間転写体上の残留トナーを除去するクリーニング手段、
   ひとつは静電潜像を担持する感光ドラム上の残留トナーを除去するクリーニング手段であり、
   同時に、静電潜像を可視化する現像手段である現像器から排出される使用済み現像剤を、前記廃トナー搬送パイプにおいて搬送することを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記廃トナー搬送手段はスクリューであり、前記２次転写外ローラの軸上の歯車装置より駆動入力され、前記２次転写外ローラが前記中間転写体に当接している場合は駆動せず、前記２次転写外ローラが前記中間転写体から離間している場合に駆動が入力されることを特徴とした請求項１及び２に記載の画像形成装置。

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