JP2610860B2 - トナーリサイクル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に
おいて、クリーニング装置内のトナーを再使用すること
を目的として現像装置内に搬送するトナーリサイクル装
置に関するものである。

（従来技術） 一般に、複写機等の画像形成装置において転写後に感
光体に残留したトナーはクリーニング装置によって除
去、回収されるが、このように回収されたトナーを再使
用するため、従来からクリーニング装置内のトナーを現
像装置内に搬送するようなトナーリサイクル装置が提案
されている。

このような装置として、上記クリーニング装置内のト
ナーを回収し、このトナーを現像装置内に直接搬入する
リサイクル手段を備えるとともに、このリサイクル手段
をメインモータと同期して駆動するようにしたものがあ
る。ところが、このような構造の場合、メインモータの
作動中常に上記リサイクル手段が駆動され、現像装置内
にトナーが搬入されるので、この搬入されたトナーによ
って現像装置内のトナー濃度が影響を受け易く、その制
御が困難となる欠点がある。また、このような装置の場
合、リサイクルトナーを現像装置内に搬入する手段とし
て一般に搬入スパイラルが現像装置内に設けられること
が多いが、このようなスパイラルが上記のように感光体
の作動中常に現像装置内で回転駆動されると、現像装置
内のトナーが過度に撹拌され、トナー粒子の変形やブロ
ッキングを引起こす要因となるおそれがあった。

そこで、特開昭60−133480号公報では、上記現象装置
内に新しいトナーを供給するトナー供給機構と上記リサ
イクル手段とを連動させ、この連動を現像装置内のトナ
ー濃度に応じて制御する制御手段を備えた装置が開示さ
れている。このような構造であれば、トナー供給機構が
駆動されている時にのみリサイクル手段が駆動されて現
像装置内にリサイクルトナーを搬入するので、トナー濃
度の制御も容易となり、トナーの過度の撹拌も防止され
る。

ところが、このような装置の場合、トナー供給時にし
かリサイクル手段が駆動されない（すなわちトナー供給
時にしかクリーニング装置内のトナーが回収、搬出され
ない）ため、クリーニング装置内にトナーが滞留するこ
とになる。このようにクリーニング装置内にトナーが滞
留すると、この滞留トナーがクリーニング装置と感光体
との隙間を塞ぐブレード上に堆積し、その重みによって
下ブレードが押されて感光体とクリーニング装置との間
に隙間を生じさせたり、滞留したトナー自体がクリーニ
ング装置内においてブロッキング状態になったりしやす
い不都合がある。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、クリーニング装置内におい
てトナーが滞留せず、かつ現像装置内にリサイクルトナ
ーを適切に搬入し、補給することができるトナーリサイ
クル装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、感光体と、この感光体の周縁に配設された
像形成プロセス手段としての現像装置およびクリーニン
グ装置とを備え、上記クリーニング装置内に収められた
トナーを上記現像装置内に搬送するトナーリサイクル装
置において、上記現像装置とクリーニング装置との間
に、クリーニング装置から現像装置に向かうに従って高
くなる方向に傾斜し、両者の内部を連通するリサイクル
通路を設けるとともに、少なくとも上記感光体の作動中
において駆動され、この駆動により上記クリーニング装
置内のトナーを回収して上記リサイクル通路へ搬出する
搬出機構と、上記リサイクル通路内に設けられ、コイル
ばねにより構成され、少なくとも上記感光体の作動中に
おいて回転駆動され、この駆動により上記リサイクル通
路を通して上記クリーニング装置側から現像装置側に向
けてトナーを搬送する搬送部材と、上記現像装置内に設
けられ、上記搬送部材により搬送されてきたトナーを現
像装置内に搬入する搬入機構と、現像装置内において上
記搬入機構よりも下流側の位置に設けられ、上記搬入機
構により搬入されたトナーを現像部側に補給する補給機
構と、この補給機構よりも下流側に収容された現像剤の
トナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、このトナ
ー濃度検出手段により検出されたトナー濃度に基づいて
所定のタイミングで上記搬入機構および補給機構を連動
駆動させる制御手段とを備えたものである。

このような構成によれば、少なくとも感光体の作動中
に搬出機構及び搬送部材が駆動されているので、クリー
ニング装置内にトナーは滞留しない。しかも、補給機構
および搬入機構は、現像装置内のトナー濃度に応じて必
要時にのみ連動駆動されるので、搬入機構により現像装
置内のトナーが過度に攪拌されることもない。

なお、搬出機構の駆動頻度が搬入機構の駆動頻度より
も高い分、リサイクル通路内にトナーが溜められること
になるが、このリサイクル通路内には、コイルばねから
なる搬送部材の中空部分も含めて十分なトナー収容容積
があるため不都合はなく、また、このリサイクル通路中
のトナーは高頻度で搬送部材により搬送されるため、ブ
ロッキング状態とはなりにくい。また、搬送部材がコイ
ルばねで構成され、かつリサイクル通路がクリーニング
装置から現像装置に向かうに従って高くなる方向に傾斜
している分、リサイクル通路内でのトナー搬送速度は遅
いので、このリサイクル通路から現像装置内へのトナー
搬入頻度が低くても、リサイクル通路の終端にトナーが
押し込められるといった不都合は生じにくい。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて説明す
る。

第１図において、静電複写機本体１の上面に原稿台２
が設けられており、同本体１内に、給紙部３、感光体ド
ラム４、主帯電装置５、露光装置６、現像装置７、クリ
ーニング装置８、転写帯電装置９、剥離帯電装置10、定
着装置11および排紙トレイ12が設けられている。上記感
光体ドラム４はメインモータ（図示せず）の駆動軸と連
結しており、図示矢印方向に回転駆動される。

感光体ドラム４、現像装置７、およびクリーニング装
置８等は、交換可能な１つのキットとしてケース内に収
納されており、第２図〜第５図にも示されるような単一
のユニットＵを構成している。このユニットＵは、レー
ル1a,1bに案内されながら複写機内に挿脱自在に設けら
れている。

このユニットＵにおいて、現像装置７およびクリーニ
ング装置８の側方には、両者に連通する筒状のリサイク
ル通路13が設けられている。このリサイクル通路13は、
第３図に示されるように、クリーニング装置８から現像
装置７に向かうに従って高くなる方向に傾斜している。
そして、このリサイクル通路13内に、後記搬出スパイラ
ル（搬出機構）33とともに回収搬送系を構成する搬送ス
パイラル（搬送部材）14が設けられている。

上記現像装置７は、そのケース側部から側方に突出す
る筒状の連通部7aを有している。この連通部7aの上方
（第２図，第３図参照）に上記リサイクル通路13の下流
側の部分が配置され、この連通部7aとリサイクル通路13
とが開口（現像装置とリサイクル通路との連通部分）22
によって連通しており、かつ、この開口22の周縁におい
て、リサイクル通路13の壁部材と連通部7aの壁部材との
接合面にシール用のスポンジ41が介設されている。

現像装置７は、その上部に現像剤収納部15を有してい
る。この現像剤収納部15は下方に開口しており、トナー
およびキャリアが予め混合されている現像剤（スタート
剤）を収納するスタート剤収納部15aと、トナーのみが
収納されているトナー収納部15bとからなってている。
そして、この現像剤収納部15の下部にシール部材16が設
けられている。このシール部材16は、その中間部で折返
された状態で現像剤収納部15の下部に貼着されており、
これによって現像剤収納部15内の現像剤が密封されてい
る。このシール部材16の先端部は、ユニットＵのスリッ
ト孔45を通って外方に導出されており、この先端部を第
５図矢印方向に引張ることによりシール部材16が引抜か
れ、上記密封が解かれるようになっている。

このシール部材16の下方に、搬入ローラ（搬入機構）
17、補給ローラ（補給機構）18、撹拌ローラ19、および
現像ローラ20が設けられており、さらに、現像ローラ20
の略上方に、現像装置７内における現像剤のトナーとキ
ャリアの混合比率を検出するトナーコントロールセンサ
21が設けられている。

搬入ローラ17は、上記トナー収納部15bの下方で、補
給ローラ18の上流側に位置しており、現像装置７内にお
いて、前端部が上記連通部7a内に嵌挿された状態で上記
開口22の直下方からその反対側の側面まで現像装置７の
幅方向に延びている。この搬入ローラ17の上記開口22側
には螺旋状の羽根17aが形成され、反対側にはこれとは
逆向きの螺旋状の羽根17bが形成されており、その中間
部には軸方向に延びる２枚の平板17cが設けられてい
る。そして、後述の駆動手段によって所定方向に回転駆
動されることにより、開口22側では連通部7aから現像装
置７の内部に向けてトナーを搬入し、反対側では逆向き
の搬送力をトナーに付与するようになっている。

補給ローラ18は、上記スタート剤収納部15aとトナー
収納部15bの境界部分の下方に位置するとともに、現像
装置７内の仕切り部材23および現像装置７のケース内側
下面に当接しており、現像装置７内においてその左右の
部分を仕切っている。この補給ローラ18は、回転駆動さ
れることにより、上記搬入ローラ17側から現像ローラ20
側にトナーを補給するようになっている。

これら搬入ローラ17および補給ローラ18の後端部は現
像装置７のケース外部に突出しており、これらの突出部
分にそれぞれギヤ24,25が設けられている。これらギヤ2
4,25の間に、双方に噛合するカップリングギヤ26が設け
られており、このカップリングギヤ26に、制御装置（制
御手段）44を介してトナー補給用のモータ（図示せず）
が連結されている。この制御装置44は、上記トナーコン
トロールセンサ21の出力に応じて搬入ローラ17および補
給ローラ18の連動駆動を制御し、この駆動によるトナー
の補給によって現像装置７内のトナー濃度を一定に保
つ。

同様に、上記現像ローラ20および撹拌ローラ19の後端
部にもギヤ27,28が設けられ、これらギヤ27,28の間に双
方に噛合するカッブリングギヤ29が設けられており、こ
のカップリングギヤ29に所定の駆動源が連結することに
より、現像時において現像ローラ20および撹拌ローラ19
が連動駆動されるようになっている。なお、第４図およ
び第５図において、30は現像ローラ20上の現像剤の穂を
切る穂切板である。

一方、クリーニング装置８は、感光体ドラム４の回転
方向に関し、このドラム４の周縁において上記現像装置
７の下流側に位置しており、感光体ドラム４上に転写後
に残留したトナーを掻落すブレード31aを有するととも
に、上記感光体ドラム４の周面に当接し、掻き落した上
記トナーを零さずに底部まで導く下ブレード31bを有し
ている。また、このクリーニング装置８は上記現像装置
７と同様にケース側部から側方に突出する筒状の連通部
8aを有しており、この連通部8aの下方（第２図，第３図
参照）に上記リサイクル通路13の上流側の部分が配置さ
れ、この連通部8aとリサイクル通路13とが開口32によっ
て連通している。

このクリーニング装置８の底部には、上記のようにし
て除去されたトナーを上記リサイクル通路13まで搬出す
る搬出スパイラル33が設けられている。この搬出スパイ
ラル33の前端部は上記連通部8aに嵌挿され、この連通部
8aの端部からさらに突出しており、この突出部分にギヤ
35が設けられている。後端部はクリーニング装置８のケ
ース外部に突出しており、この突出部分に設けられたギ
ヤ34が、感光体ドラム４の軸42に設けられたギヤ43に連
結されている。これによって、搬出スパイラル33が感光
体ドラム４と連動して回転駆動され、クリーニング装置
８内のトナーが上記開口32に向けて搬出されるようにな
っている。

上記リサイクル通路13内の搬送スパイラル14は、第２
図に示されるようなコイルばねにより構成され、上記ギ
ヤ35、これと噛合する中間ギヤ36、このギヤ36と噛合す
るギヤ37と同軸のねじ歯車38、およびこのねじ歯車38と
噛合し搬送スパイラル14に直結しているねじ歯車39を介
して上記搬出スパイラル33に連結されており、感光体ド
ラム４の回転により搬出スパイラル33とともに回転駆動
されるようになっている。この搬送スパイラル14の形状
は、上記回転駆動により搬送スパイライル14がリサイク
ル通路13内のトナーを現像装置７に向けて搬送するよう
に設定されている。

この搬送スパイラル14の終端は上記開口22の直ぐ手前
に位置し、これに対して上記リサイクル通路13は上記開
口22からさらにその長手方向に延出しており、この部分
に空間40が形成されている。

次に上記装置の作用を説明する。まず上記ユニットＵ
の使用前においては、現像装置７内において現像剤収納
部15中にスタート剤およびトナーが密封された状態とな
っている。この状態から第５図矢印方向にシール部材16
を引抜くことにより、補給ローラ18を境にして現像ロー
ラ20側にスタート剤が供給され、搬入ローラ17側にトナ
ーが供給される。そして、コピースイッチの操作を行う
ことにより、感光体ドラム４が作動し、現像ローラ20お
よび撹拌ローラ19が連動駆動されて現像を行う。このと
き、感光体ドラム４の回転は上記ギヤ43,34を介して搬
出スパイラル33に伝達され、さらにこの搬出スパイラル
33の回転は上記ギヤ35,36,37およびねじ歯車38,39を介
して搬送スパイラル14に伝達されており、感光体ドラム
４の作動に伴って、搬出スパイラル33および搬送スパイ
ラル14はともに回転駆動されている。

このようにして現像がなされた後、感光体ドラム４上
に残留したトナーはブレード31aによって除去され、ク
リーニング装置８内に収納される。このトナーは、上記
感光体ドラム４と連動する搬出スパイラル33によって開
口32に向けて搬出され、リサイクル通路13内に送り込ま
れる。

リサイクル通路13内に送込まれたトナーは、上記のよ
うに回転駆動されている搬送スパイラル14によって現像
装置７に向けて搬送される。このようにして搬送された
トナーは搬送スパイラル14の終端から開口22を通って現
像装置７の連通部7a内に送込まれる。

一方、搬入ローラ17および補給ローラ18は、トナーコ
ントロールセンサ21の出力による制御装置44の制御を受
けながらトナー濃度に応じて適時に連動駆動され、この
ように駆動されることによって、搬入ローラ17は連通部
7aに送込まれたトナーを現像装置７の内部に搬入し、補
給ローラ18はこの搬入ローラ17から搬入されたトナーお
よび上記トナー収納部15bから供給されたトナーを混合
したものを現像ローラ20側に補給する。

以上のようにこの装置によれば、感光体ドラム４の作
動中において、回収搬送系を構成する搬送スパイラル14
および搬出スパイラル33が駆動されているので、クリー
ニング装置８内にトナーが滞留することがない。従っ
て、上記下ブレード31b等が堆積したトナーによって下
方に押されて感光体ドラム４とクリーニング装置８との
間に隙間が生じたり、クリーニング装置８内のトナーが
ブロッキング状態となったりすることを防止することが
できる。一方、上記搬入ローラ17および補給ローラ18
は、トナー濃度に応じ必要な時にのみ駆動されているの
で、トナー濃度を容易に制御できるとともに、現像装置
７内の搬入ローラ17の回転によるトナーの過度の撹拌も
防止することができる。

また、上記のように搬入ローラ17を補給ローラ18の上
流側に設ければ、リサイクルトナーが現像ローラ20側に
直接搬入されないので、このリサイクルトナー中に混じ
った紙粉等が現像剤に混合されにくいといった利点があ
る。

なお、上記実施例では、回収搬送系の駆動と、搬入ロ
ーラ17および補給ローラ18の駆動がそれぞれ別の駆動源
で行われているが、両者を例えばクラッチ等を介して同
一の駆動源に連結し、この駆動源によって両者をそれぞ
れ駆動するようにしても構わない。

回収搬送系の駆動に関しても、上記のように感光体ド
ラム４と連動させる必要は特になく、また搬出スパイラ
ル33と搬送スパイラル14とを連動させる必要も特にな
い。なお、特許請求の範囲において、「少なくとも感光
体の作動において駆動され」とあるのは、感光体が作動
していない期間に回収搬送系が駆動されても構わない旨
を示したものであり、その駆動タイミングが厳密に行わ
れることを示すものではない。従って、感光体ドラム４
の作動に伴ってクリーニング装置８が除去したトナーが
滞留することなく搬送されるのであれば、回収搬送系の
駆動開始が感光体ドラム４の作動により遅れたり、ある
いは駆動停止が感光体ドラム４より早くなっても構わな
い。

（発明の効果） 以上のように本発明は、現像装置とクリーニング装置
とを連通するリサイクル通路を備えたトナーリサイクル
装置において、上記クリーニング装置内のトナーを回収
し 現像装置側に搬送する搬出機構及び搬送部材は少な
くとも感光体の作動中駆動し、この回収搬送系から現像
装置内にトナーを搬入する搬入機構、および現像装置内
において現像剤を補給する補給機構は、現像装置内の現
像剤のトナー濃度に応じて適当なタイミングで連動駆動
するようにしたものであるので、クリーニング装置内か
らは比較的高頻度でトナーをリサイクル通路へ搬出して
クリーニング装置内での除去トナー滞留を防ぎ、この滞
留トナーに起因してブレードが変位して感光体とクリー
ニング装置との間に隙間が生じたりクリーニング装置内
でブロッキング状態となったりする不都合を避ける一
方、現像装置内においては、トナー濃度に基づき、必要
な場合にのみ搬入機構及び補給機構を連動させることに
より、現像装置内のトナーが過度の撹拌により劣化促進
されるのを防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトナーリサイクル装置を備えた複写機
の構造図の破断側面図、第２図は同トナーリサイクル装
置を備えたユニットの破断平面図、第３図は第２図のII
I−III線断面図、第４図は上記ユニットの破断側面図、
第５図は同ユニットにおける現像装置の破断側面図であ
る。 ４……感光体ドラム、７……現像装置、８……クリーニ
ング装置、13……リサイクル通路、14……搬送スパイラ
ル（搬送部材）、17……搬入ローラ（搬入機構）、18…
…補給ローラ（補給機構）、21……トナーコントロール
センサ（トナー濃度検出手段）、33……搬出スパイラル
（搬出機構）、44……制御装置（制御手段）、Ｕ……ユ
ニット。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と、この感光体の周縁に配設された
   像形成プロセス手段としての現像装置およびクリーニン
   グ装置とを備え、上記クリーニング装置内に収められた
   トナーを上記現像装置内に搬送するトナーリサイクル装
   置において、上記現像装置とクリーニング装置との間
   に、クリーニング装置から現像装置に向かうに従って高
   くなる方向に傾斜し、両者の内部を連通するリサイクル
   通路を設けるとともに、少なくとも上記感光体の作動中
   において駆動され、この駆動により上記クリーニング装
   置内のトナーを回収して上記リサイクル通路へ搬出する
   搬出機構と、上記リサイクル通路内に設けられ、コイル
   ばねにより構成され、少なくとも上記感光体の作動中に
   おいて回転駆動され、この駆動により上記リサイクル通
   路を通して上記クリーニング装置側から現像装置側に向
   けてトナーを搬送する搬送部材と、上記現像装置内に設
   けられ、上記搬送部材により搬送されてきたトナーを現
   像装置内に搬入する搬入機構と、現像装置内において上
   記搬入機構よりも下流側の位置に設けられ、上記搬入機
   構により搬入されたトナーを現像部側に補給する補給機
   構と、この補給機構よりも下流側に収容された現像剤の
   トナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、このトナ
   ー濃度検出手段により検出されたトナー濃度に基づいて
   所定のタイミングで上記搬入機構および補給機構を連動
   駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とするトナー
   リサイクル装置。
2. 【請求項２】上記搬出機構及び搬送部材は、上記感光体
   と連動して駆動されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のトナーリサイクル装置。
3. 【請求項３】上記現像装置およびクリーニング装置が単
   一のユニットとして構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載のトナーリサイク
   ル装置。