JP4532881B2 - トナー搬送・回収装置およびこれを備える画像形成装置 - Google Patents
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Description
このとき、回転しているトナー搬送コイルの軸は駆動側のみ支持されているため、トナー搬送コイルはパイプの内壁に摺擦しながら回転する。そのため、パイプの内壁との間で擦れて耳障りな異常音が発生する。
この現象は、装置が新品でトナー搬送コイルの中にトナーが無い状態で回転すると発生し易く、トナーがトナー搬送コイルに充満するとトナーには潤滑成分が入っているので、異常音は消滅する。
搬送コイルの空回転時の摺動音(異常音)を低減させるための、従来からの対策としては、パイプ材として柔らかいゴム材やエラストマ樹脂、ポリプロピレン樹脂の材料を使用するか、予めグリスのような潤滑材をトナー搬送コイルに塗布していた。
なお、特許文献1にはトナー回収に当たって螺旋上搬送手段が開示され、また特許文献2は架橋防止部材を動かす球形状部材が開示され、特許文献3はトナーリサイクルにおいてトナーから紙粉やトナー凝集塊を取り除くことが開示される。
また、従来のトナー搬送・回収装置にはトナー満杯検知や満杯になったときの少しの空間を使って満杯ニア検知が付いているものがある。ところが、このトナー搬送・回収装置はカスタマーエンジニア(CE)がメンテナンス交換を行う場合が多く、満杯になったときや満杯直前の状態でユーザーから連絡が入ってもCEがすぐに交換できない場合がある。
そこで、CEは、定期訪問時にトナー回収装置の容量を目分量で判断し、次回の定期訪問までもたない場合に交換するなどして、ユーザーの休止時間を極力無くすように防衛策を取っている。
例えば、感光体クリーニング装置に溜まった粉体のトナーをトナー回収ボトルに搬送する装置は、トナー搬送コイルとその外側の円筒状のパイプからなり、トナー搬送コイルの軸を延長して、ギア等の連結部材を設けてモータで駆動し、トナーを搬送する。
本発明の第1の目的は、トナー搬送コイルをトナーの無い状態ではコイルの回転を停止させ、トナー搬送コイルとパイプの内壁との間で擦れ、発生する耳障りな異常音をできるだけ防止するトナー搬送・回収装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、トナー回収装置内に設け、さらにトナー回収装置内を2つ以上の空間に区切ることで、トナー回収装置内のトナー容量の途中経過を検出するトナー搬送・回収装置を提供することにある。
請求項2記載の発明では、請求項1記載のトナー搬送・回収装置において、第1のトナー搬送コイルの移動により、第1のトナー搬送コイルに設けられている歯車を第2のトナー搬送コイルに設けられている歯車に歯合させることにより、第1のトナー搬送コイルの回転を第2のトナー搬送コイルに伝達することを特徴とする。
請求項3記載の発明では、請求項1記載のトナー搬送・回収装置において、
第1のトナー搬送コイルの移動を検知することにより、第2のトナー搬送コイルの駆動モータを起動させることを特徴とする。
請求項4記載の発明では、請求項1記載のトナー搬送・回収装置において、第2のトナー搬送コイルの下方に廃トナーボトルが配置され、この廃トナーボトル内に少なくとも1つのトナー搬送コイルと、少なくとも2つの、トナーを回収・蓄積する空間を有していることを特徴とする。
請求項5記載の発明では、請求項2記載のトナー搬送・回収装置において、第1のトナー搬送コイルの移動により、第1のトナー搬送コイルの回転を前記トナー搬送コイルに伝達することを特徴とする。
請求項6記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1項記載のトナー搬送・回収装置を備える画像形成装置を特徴とする。
また、廃トナーボトル内には間欠的に駆動する少なくとも1つのトナー搬送コイルを設け、かつ、廃トナーボトルには少なくとも2つ以上のトナーを回収する空間を有しているので、貯蔵できるトナーの残量を検出することができる。
感光体1のまわりには、帯電装置2、露光(書き込み)装置3、現像装置4、図示しない転写紙の露光タイミングを合わせるレジストローラ5を、また、感光体1の下方には転写・分離装置(転写ベルト装置)6、転写バイアスローラ7を配置している。
さらに、感光体1のまわりには、除電装置9、クリーニング装置10、感光体クリーニングブレード11、感光体クリーニングファーブラシ12、フリッカ14、トナーリサイクル装置8、クリーニングトナー搬送コイル16を配置している。
なお、図中符号17は転写ベルトクリーニングブレード、符号18は転写ベルトクリーニングトナー搬送コイル、符号19は分級ブラシそして符号20は分級メッシュである。
帯電装置2は暗中にてマイナス電荷のコロナ放電をグリッドにより制御して、感光体1を一定電位に帯電させる。露光(書き込み)装置3は黒画像に対応してレーザダイオードが発光し、感光体1上のマイナス電荷を消去する。
現像装置4は感光体1上の電荷の消去した部分にマイナスに帯電したトナーを付着させ、可視像を形成する。レジストローラ5は転写紙を露光タイミングにあわせて転写部へ搬送する。
転写・分離装置(転写ベルト装置)6は転写ベルト6をプラスに帯電させ、マイナスに帯電したトナー像を転写紙に転写し、同時に転写紙を感光体1から分離して搬送する。ここには、転写ベルトクリーニング機構があり、クリーニングされたトナーは転写ベルトクリーニングトナー搬送コイル18を通ってトナー回収装置へ送られる。
クリーニング装置10は感光体1上に残ったトナーをクリーニングブレード11およびクリーニングファーブラシ12で掻き落とし、クリーニングトナー搬送コイル16で回収する。除電装置9は感光体1上に残留したマイナス電荷を消去するためにLEDの全面露光による除電を行う。
トナーリサイクル装置8および分級ブラシ19はクリーニングで回収されたトナーの内、再利用できるトナーを現像ホッパ部まで搬送する。ホッパ上部にはブラシとメッシュがあり、トナーを分級してホッパ4aに送る。メッシュを通過できなかったトナーや異物はトナー回収装置へ搬送される。
第1のトナー搬送コイル38はクリーニング装置31内のコイルで第2のトナー搬送コイル33へトナーを搬送する。トナー搬送コイルにはφ2mmの軸芯があり、右巻きに構成されている。クリーニング装置31内の第1のトナー搬送コイル38はコピー動作と共にすぐにトナーが充満するので、このトナー搬送コイルは常時回転している。
次に、第1のトナー搬送コイル38から第2のトナー搬送コイル33へとトナーが搬送される。図2では上から下へトナーが移動する(b方向)。このとき、第2のトナー搬送コイル33は回転を停止しているため第1のトナー搬送コイル38で送られたトナーが第2のトナー搬送コイル33の入口付近で充満し、圧縮される。それと同時に第1のトナー搬送コイル38はこの反力で反対側(a方向)へ押される。
すると第1のトナー搬送コイル38の端面のギア35が移動し、第2のトナー搬送コイル33を駆動させるギア36と連結する。このギア36が付いている軸37の別の端部には、かさ歯車40が付いていて、第2のトナー搬送コイル33の駆動ギア39と90度曲げた状態で連結されている。
これによって第2のトナー搬送コイル33が回転駆動を始め、第2のトナー搬送コイル33の入口付近で充満し、圧縮されようとしていたトナー(A)は、一気に第2のトナー搬送コイル33内(C)に送られ、短期間の内に第2のトナー搬送コイル33がトナーで満たされることになる。これによって、第2のトナー搬送コイル33は粉体トナー未搬送時のパイプ34内壁との摺擦を少なくし、異常音を防止することができる。
機械本体の後側板46(図4参照)には、ギア41、42、駆動モータ43、プッシュ式のスイッチ44が示されている。第1のトナー搬送コイル38が反力で反対側(a方向)へ押される。
このとき、第1のトナー搬送コイル38の端面にはプッシュ式のスイッチ44があり、これがオンすると、第2のトナー搬送コイル33を回転する駆動搬送モータ43が駆動され、これによって、第1の実施の形態と同様の作用が得られる。
上記においては、トナーを搬送するトナー搬送コイルは、上流側にある第1のトナー搬送コイル38と下流側にある第2のトナー搬送コイル33の1対のコイルで構成され、それぞれのトナー搬送コイル38、33は時間差を以って回転するようにした。
具体的には、上流側の第1のトナー搬送コイル38のトナー量が増加するとその負荷が増大し、これによって常に回転している第1のトナー搬送コイル38の駆動力が下流側にある第2のトナー搬送コイル33にギア35、36を介して伝達され、第2のトナー搬送コイル33が回転するようにした。
あるいは、上流側の第1のトナー搬送コイル38のトナー量が増加するとその負荷が増大し、この負荷を検知することによって、下流側にある第2のトナー搬送コイル33が回転するようにした
また、上述した転写・分離工程から回収されたトナーは転写ベルトクリーニングトナー搬送コイル18、斜め搬送コイル21、横搬送コイル33を通過して廃トナーボトル26に送られる。
図6は廃トナーボトルとその周辺を示す概略図である。図7は廃トナーボトルの空間Dに入ったトナーが満杯になった状態を示す概略図である。廃トナーボトル26に入ったトナーは、まず第1の空間Dに貯められ(図6の状態)、次に図7のようにDの空間が満杯になると横搬送コイル33が反力で矢印Fの方向へ押される。
横搬送コイル33は通常は図示していない圧縮ばねで図7の左側に押し付けてある。矢印F方向へ押された横搬送コイル33はトナー容量検知センサ23を押し込み、廃トナーボトル26が一定量に達したことを使用者に知らせる。
それと同時にトナー搬送コイル(トナー回収装置内、間欠駆動)25から伸びているトナー搬送コイル25のギア28と連結し、トナー搬送コイル(トナー回収装置内、間欠駆動)25を回転駆動させる。
図8は空間Dから空間Eへのトナーの移動を説明する概略図である。図9はトナーの排出を説明する概略図である。廃トナーボトル26内で間欠駆動するトナー搬送コイル25の回転駆動によって空間Dに貯まっていたトナーは空間Eへと送られる。
トナー搬送コイル25のギア28を手動で逆回転させるために、横搬送コイル33とそれに付随したギヤ、例えば、図3のギヤ42は、図9に示すごとく、トナー搬送コイル25のギア28と干渉しない位置に移動される。
廃トナーボトル26内には間欠的に駆動する少なくとも1つのトナー搬送コイル25を設け、かつ、廃トナーボトルには少なくとも2つ以上のトナーを回収する空間D、Eを有しているので、貯蔵できるトナーの残量を検出することができる。
上記廃トナーボトル26内のトナー搬送コイル25は上流側の第1トナー搬送コイル38のトナー量が増加すると、上流側の第1トナー搬送コイル38の負荷が増大し、これによって自動的にギア連結し、廃トナーボトル26内にあるこのトナー搬送コイル25が回転するので、安価な構成で廃トナーボト26内のトナー搬送コイル25を間欠的に駆動することができる。
上記廃トナーボトル26内には、少なくとも1つのトナー搬送コイル25を具備し、かつ、2つ以上の開口部D、Eがあるので、廃トナーボトル26内のトナーを搬送コイルで容易にポリエチレン等の回収袋30に廃棄することができる。
25 トナー搬送コイル(トナー回収装置内、間欠駆動)
26 トナー回収容器(廃トナーボトル)
28 (トナー搬送コイル25の)ギア
30 ポリエチレン袋
33 第2トナー搬送コイル(横送コイル)
38 第1トナー搬送コイル(縦搬送コイル)
Claims (6)
- 廃トナーを搬送するトナー搬送コイルを備えた、電子写真方式の画像形成装置に適用されるトナー搬送・回収装置において、
前記トナー搬送コイルは、廃トナー搬送経路の上流側に位置する第1のトナー搬送コイルと、下流側に位置し第1のトナー搬送コイルに角度をもって連なる第2のトナー搬送コイルとからなる1対のコイルで構成されており、
第1のトナー搬送コイルは、弾性部材により第2のトナー搬送コイル側に付勢され、かつ、常時回転しており、第1のトナー搬送コイルによるトナー搬送量の増加により、第2のトナー搬送コイルの入口付近でトナーが充満圧縮され、その圧縮されたトナーによる反力により第1のトナー搬送コイルが前記弾性部材による付勢力に抗して第2のトナー搬送コイルの反対側に移動し、この第1のトナー搬送コイルの移動に伴い第2のトナー搬送コイルが回転することを特徴とするトナー搬送・回収装置。 - 請求項1記載のトナー搬送・回収装置において、
第1のトナー搬送コイルの移動により、第1のトナー搬送コイルに設けられている歯車を第2のトナー搬送コイルに設けられている歯車に歯合させることにより、第1のトナー搬送コイルの回転を第2のトナー搬送コイルに伝達することを特徴とするトナー搬送・回収装置。 - 請求項1記載のトナー搬送・回収装置において、
第1のトナー搬送コイルの移動を検知することにより、第2のトナー搬送コイルの駆動モータを起動させることを特徴とするトナー搬送・回収装置。 - 請求項1記載のトナー搬送・回収装置において、
第2のトナー搬送コイルの下方に廃トナーボトルが配置され、この廃トナーボトル内に少なくとも1つのトナー搬送コイルと、少なくとも2つの、トナーを回収・蓄積する空間を有していることを特徴とするトナー搬送・回収装置。 - 請求項2記載のトナー搬送・回収装置において、
第1のトナー搬送コイルの移動により、第1のトナー搬送コイルの回転を前記トナー搬送コイルに伝達することを特徴とするトナー搬送・回収装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載のトナー搬送・回収装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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