JP5445077B2 - Waste toner container and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、廃トナー収容器および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、剤搬送機構に関する。 The present invention relates to a waste toner container and an image forming apparatus, and more particularly to an agent transport mechanism.
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に対して形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどの転写材に転写することにより記録出力を得ることができる。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a printing machine, an electrostatic latent image formed on a photosensitive member that is a latent image carrier is subjected to a visible image processing by a developing device, and a visible image is obtained. A recording output can be obtained by transferring to a transfer material such as a sheet.
感光体は、単一色のみを対象として1個設ける構成だけでなく、複数の色毎の画像を形成するために複数設置されている作像部にそれぞれ設けられた構成とする場合があり、後者の場合にはフルカラー画像を含む多色画像を形成する場合に用いられる。 The photoconductor is not only configured to be provided for only a single color, but may be configured to be provided in a plurality of image forming units that are provided in order to form images of a plurality of colors. In this case, it is used to form a multicolor image including a full color image.
例えば、フルカラー画像を得る方式としては、搬送されてくるシートに対して色分解色に対する補色関係にある色のトナーを用いた現像剤により感光体毎に形成された色画像を順次転写する方式あるいは感光体毎の色画像を中間転写体に順次転写した後、中間転写体上で重畳転写された画像をシートに対して一括転写する方式がある。 For example, as a method of obtaining a full-color image, a method of sequentially transferring a color image formed for each photoconductor with a developer using a toner having a color complementary to a color separation color on a conveyed sheet or There is a system in which a color image for each photosensitive member is sequentially transferred to an intermediate transfer member, and then an image superimposed and transferred on the intermediate transfer member is collectively transferred to a sheet.
一方、複数の感光体を用いる場合の構成の一つとして、上記方式のうちで後者の方式を用いる構成には、色毎の画像を形成可能な感光体が装備されている作像ユニットを、この感光体からの画像が重畳転写される中間転写体としてのベルトの展張方向に沿って並列させた、いわゆる、タンデム構造が知られている(例えば、特許文献1)。 On the other hand, as one of the configurations in the case of using a plurality of photoconductors, the configuration using the latter method among the above methods includes an image forming unit equipped with a photoconductor that can form an image for each color. A so-called tandem structure is known in which the images from the photoconductor are juxtaposed along the belt extending direction as an intermediate transfer body onto which the image is superimposed and transferred (for example, Patent Document 1).
ところで、搬送対象となる剤の一つである、トナーは、転写後の感光体上に残存しているものがクリーニングされ、例えば、再度現像装置に還流させてリサイクルトナーとして用いる場合や廃トナー収容器に回収されて廃棄される場合とがある。 By the way, the toner that is one of the agents to be transported, the toner remaining on the photoreceptor after the transfer is cleaned, for example, when it is returned to the developing device again and used as recycled toner, or the waste toner is contained. In some cases, it is collected in a container and discarded.
廃トナー収容器に回収される場合には、廃トナー収容器内に回収されて充填されるトナーの量を検知し、満杯状態に達した時点で廃トナータンクを取り出すことが行われる。このため、廃トナー収容器内に回収されるトナーは、内部での堆積状態が不均一であると、満杯状態の正確な検知が行えなくなる虞があるので、内部で均すことが行われる。 When the toner is collected in the waste toner container, the amount of toner collected and filled in the waste toner container is detected, and the waste toner tank is taken out when reaching the full state. For this reason, if the toner collected in the waste toner container is unevenly accumulated in the interior, there is a possibility that the full state cannot be accurately detected.
廃トナーの均し作業には、スクリュー羽根を備えたスクリューオーガを用いる場合がある。 A screw auger equipped with screw blades may be used for leveling the waste toner.
このようなスクリューオーガは、均し部材だけではなく、搬送部材としても用いられることが知られており(例えば、特許文献2)、回転することにより回転方向への攪拌と共に軸方向への移動が可能な部材である。このため均し部材として用いる際には、軸方向へのトナーの移動と共に攪拌によって軸方向での堆積高さを均すことができる。 It is known that such a screw auger is used not only as a leveling member but also as a conveying member (for example, Patent Document 2), and by rotating, the movement in the axial direction is performed together with the stirring in the rotating direction. It is a possible member. For this reason, when used as a leveling member, the accumulated height in the axial direction can be leveled by stirring together with the movement of the toner in the axial direction.
ところで、スクリューオーガを用いる場合には、スクリュー羽根間と回転軸との間にトナーが付着することあり、スクリュー羽根間でトナーの凝固が起こる虞がある。トナーの凝固が起こると、スクリュー羽根間がトナーにより埋められてしまい、トナーの搬送能力が阻害されてしまうという問題がある。 By the way, when a screw auger is used, toner may adhere between the screw blades and the rotating shaft, and there is a possibility that the toner may be solidified between the screw blades. When the toner is solidified, the space between the screw blades is filled with the toner, and there is a problem in that the toner conveying ability is hindered.
さらに、スクリューオーガが回転すると、攪拌されるトナーがスクリューオーガを収容しているケーシングの内壁面との間に付着してブリッジ現象を起こすことでトナーの堆積が進行し、堆積が進行するとトナーが凝固してしまうこともある。 Further, when the screw auger rotates, the toner to be stirred adheres to the inner wall surface of the casing housing the screw auger and causes a bridging phenomenon, so that toner accumulation proceeds. It may solidify.
従来、スクリュー羽根間でのトナーの堆積凝固を防止する構成として、ケーシング内壁面とスクリューオーガとの間の間隙寸法をブリッジ現象が起こりにくい寸法としたり、あるいは搬送スクリューの軸方向での偏心による振れピーク部を軸方向で複数箇所に設定することにより、ブリッジ現象が集約されないようにする構成(例えば、特許文献3)、スクリュー羽根間に接触する可撓性の線状部材によるトナーの掻き落としを行う構成(例えば、特許文献4)が提案されている。 Conventionally, as a configuration to prevent toner accumulation and solidification between screw blades, the gap between the inner wall surface of the casing and the screw auger is set to a size that does not easily cause a bridging phenomenon, or vibration due to eccentricity in the axial direction of the conveying screw. A configuration that prevents the bridging phenomenon from being concentrated by setting the peak portion in a plurality of locations in the axial direction (for example, Patent Document 3), and scraping off the toner by a flexible linear member that contacts between the screw blades. The structure to perform (for example, patent document 4) is proposed.
しかし、ケーシングの内壁面構造や偏心時の振れピークを複数箇所に設定する構成では加工精度が求められることになり、結果的に部品にコスト上昇を招く。 However, in the configuration in which the inner wall surface structure of the casing and the deflection peak at the time of eccentricity are set at a plurality of locations, machining accuracy is required, resulting in an increase in cost of the parts.
一方、線状部材による掻き落としに際しては、羽根が線状部材から外れた際の衝撃により振動音や外れた際の弾き音(線状部材が急速に形状復元する際の風切り音など)が発生し、いわゆる、騒音発生の問題が生じる。 On the other hand, when scraping off by a linear member, vibration noise or squealing noise (such as wind noise when the linear member rapidly recovers its shape) is generated due to the impact when the blade is detached from the linear member. However, a so-called noise generation problem occurs.
本発明の目的は、上記従来のスクリューオーガを用いる均しあるいは搬送機構での問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく、簡単な構成によりトナーが相当する剤の凝固を解消して剤搬送性の悪化を防止することができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the problems in the leveling or conveying mechanism using the conventional screw auger and to eliminate the coagulation of the agent corresponding to the toner with a simple configuration without incurring an increase in cost. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a configuration capable of preventing deterioration.
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
(1)軸方向両端を回転自在に支持されて両端支持梁状をなすスクリューオーガをケーシング内に備えた廃トナー収容器であって、
前記スクリューオーガの一部と衝突して、前記スクリューオーガに振動を与える振動発生機構が備えられ、
前記振動発生機構は、前記スクリューオーガおよび前記ケーシング側で該スクリューオーガの軸方向で回転振れ量が最も大きくなる位置に対向して該回転振れにより前記スクリューオーガが衝突可能なケーシングの位置に設けられている弾性部材を備えていることを特徴とする廃トナー収容器。
(2)(1)に記載の廃トナー収容器において、前記ケーシングの内側には、前記スクリューオーガに向けて突出する形状を有する補強リブが設けられ、該補強リブには、前記スクリューオーガと対向する面に前記弾性部材が設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。
(3)(1)または(2)に記載の廃トナー収容器において、前記弾性部材は発泡性部材であることを特徴とする廃トナー収容器。
(4)(1)乃至(3)のうちのいずれか一つに記載の廃トナー収容器において、前記弾性部材が、前記スクリューオーガの回転軌跡に沿った長手方向長さを有する発泡性部材であることを特徴とする廃トナー収容器。
(5)(1)乃至(3)のうちのいずれか一つに記載の廃トナー収容器において、前記スクリューオーガの羽根間には、前記ケーシングに基端を支持された片持ち梁状の掻き落とし部材が設けられ、該掻き落とし部材の先端を前記スクリューオーガに押圧付勢することにより羽根間のトナーを崩すことを特徴とする廃トナー収容器。
(6)軸方向両端を回転自在に支持されて両端支持梁状をなすスクリューオーガをケーシング内に備えた廃トナー収容器であって、
前記スクリューオーガの一部と衝突して、前記スクリューオーガに振動を与える振動発生機構が備えられ、
前記振動発生機構には、両端支持梁状に支持されているスクリューオーガ自身の偏心回転と、前記スクリューオーガの軸方向中央近傍に設けられて間欠的にスクリューオーガを押圧することにより該スクリューオーガの軸方向で最も回転振れが大きくなる位置に対向するケーシングに該スクリューオーガを衝突させる部材とが用いられ、
前記ケーシングにおける前記スクリューオーガとの接触面には該スクリューオーガの突き当て力を緩衝する部材が設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。
(7)(1)乃至(6)のうちのいずれか一つに記載の廃トナー収容器において、前記スクリューオーガが前記ケーシング内に収容される廃トナーの均し部材として用いられることを特徴とする廃トナー収容器。
(8)(1)乃至(7)のうちのいずれか一つに記載の廃トナー収容器を用いることを特徴とする画像形成装置。
In order to achieve this object, the present invention has the following configuration.
(1) A waste toner container including a screw auger in a casing that is rotatably supported at both ends in the axial direction and has a beam shape at both ends.
A vibration generating mechanism that collides with a part of the screw auger and applies vibration to the screw auger is provided.
The vibration generating mechanism is provided at a position of the casing where the screw auger can collide with the screw auger and the casing , facing a position where the amount of rotational shake is maximum in the axial direction of the screw auger. A waste toner container comprising the elastic member.
(2) In the waste toner container according to (1), a reinforcing rib having a shape protruding toward the screw auger is provided inside the casing, and the reinforcing rib faces the screw auger. A waste toner container, wherein the elastic member is provided on a surface to be disposed.
(3) The waste toner container according to (1) or (2), wherein the elastic member is a foamable member.
(4) In the waste toner container according to any one of (1) to (3), the elastic member is a foaming member having a length in a longitudinal direction along a rotation locus of the screw auger. A waste toner container characterized by being.
(5) In the waste toner container according to any one of (1) to (3), between the blades of the screw auger, a cantilevered scraper whose base end is supported by the casing. A waste toner container comprising a dropping member, wherein the toner between the blades is broken by urging the tip of the scraping member against the screw auger .
(6) A waste toner container including a screw auger that is supported at both ends in the axial direction so as to be rotatable and has a beam shape at both ends .
A vibration generating mechanism that collides with a part of the screw auger and applies vibration to the screw auger is provided.
The vibration generating mechanism includes an eccentric rotation of the screw auger itself that is supported in the form of a beam supported at both ends, and is provided near the axial center of the screw auger so that the screw auger is intermittently pressed. A member that causes the screw auger to collide with the casing facing the position where the rotational runout is greatest in the axial direction is used;
A waste toner container, characterized in that a member for buffering the abutting force of the screw auger is provided on a contact surface of the casing with the screw auger .
(7) (1) to the waste toner container according to any one of (6), characterized Rukoto used as leveling member of the waste toner, wherein the screw auger is housed in the casing Waste toner container .
(8) An image forming apparatus using the waste toner container according to any one of (1) to (7) .
本発明によれば、廃トナー収容器内で軸方向両端を支持されているスクリューオーガの一部が衝突を起こすようになっているので、衝突による振動をスクリューオーガに与えてスクリュー羽根間に詰まっているトナーを振るい落とすことができる。 According to the present invention, a part of the screw auger that is supported at both ends in the axial direction in the waste toner container is caused to collide. The toner can be shaken off.
しかも、スクリューオーガが衝突する位置には、偏心回転時の回転振れが生じた際にスクリューオーガに接触可能な弾性部材が設けられているので、衝突時での振動騒音を吸音することができる。これにより、既存構成を利用してトナーの詰まりによるトナー搬送能力の悪化と騒音発生とを同時に解決することができる。 In addition, an elastic member that can contact the screw auger when a rotational shake at the time of eccentric rotation occurs is provided at a position where the screw auger collides, so that vibration noise at the time of the collision can be absorbed. As a result, it is possible to simultaneously solve the deterioration of the toner conveyance capability due to the clogging of toner and the generation of noise by using the existing configuration.
以下、図面に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。 図1は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の全体構成を示す断面図、図2は像担持体周辺の構成を示す断面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an image forming apparatus employing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration around the image carrier.
図1において、画像形成装置の装置本体100の下部には記録材である用紙を収納する給紙カセット20を有する給紙部が配設されており、給紙部の上方には作像部30が配設されている。
In FIG. 1, a paper feed unit having a paper feed cassette 20 that stores paper as a recording material is disposed below the apparatus
作像部30は像担持体としての感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kを備えた4個の作像ユニットを有しており、作像部30の上方にはローラ11,12に巻き掛けられた可撓性を有する中間転写ベルト10が、作像部30の下方には各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面に静電潜像を形成する光書き込みユニット4がそれぞれ配設されている。
The
装置本体100の右上方には用紙にトナーを定着させる定着装置23等が配設されており、給紙カセット20と定着装置23との間には用紙を搬送する用紙搬送経路が構成され、この用紙搬送経路中には呼び出しローラ21、レジストローラ対22等が配設されている。
A fixing
中間転写ベルト10を介してローラ11と対向する位置には2次転写ローラ16が配設されており、中間転写ベルト10を介してローラ12と対向する位置にはベルトクリーニング装置15が配設されている。
A
作像部30は中間転写ベルト10の下辺に対向して配設されており、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kは中間転写ベルト10の下辺に接触する態様でそれぞれ配設されている。中間転写ベルト10の下辺内側には、中間転写ベルト10を介してそれぞれ対応する感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに接触する1次転写ローラ14が配設されている。
The
感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの周囲には、作像部の一つを代表して示す図2において、帯電ローラ7、現像ユニット9、クリーニング手段としてのクリーニング装置17がそれぞれ配置されている。
Around the
本実施例において、各作像ユニットは各現像ユニット9に収納されているトナーの色のみが異なる点を除いてそれぞれ同一構造であり、図2には1つの作像ユニットのみを示している。 In this embodiment, each image forming unit has the same structure except that only the color of the toner stored in each developing unit 9 is different. FIG. 2 shows only one image forming unit.
各作像ユニットはそれぞれ感光体ドラム1、現像ユニット9、クリーニング装置17、帯電ローラ7が一体的に構成されており、それぞれプロセスカートリッジを形成している。これにより装置本体100からプロセスカートリッジを容易に着脱でき、プロセスカートリッジに含まれる各部材の寿命時や故障時における交換性を向上することができる。
Each image forming unit includes a photosensitive drum 1, a developing unit 9, a
図1において光書き込みユニット4は、光変調したレーザ光Lを各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面に照射して各色の静電潜像を作成する。装置本体100の上部には各色のトナーを収容したトナーボトル31Y,31M,31C,31Kが配設されている。
In FIG. 1, the optical writing unit 4 irradiates the surface of each of the
消費によりトナーがなくなった際にはトナーボトル31Y,31M,31C,31Kの交換が行われ、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kや帯電ローラ7等のプロセスカートリッジの交換時期にのみプロセスカートリッジ全体を交換する。本実施形態ではトナーボトル31Y,31M,31C,31Kが装置本体100の上部に配設され、その下方に配設された各色のプロセスカートリッジまでトナーを搬送してトナー補給を行う構成を採用している。この構成により通常はトナーボトル31Y,31M,31C,31Kの交換のみですむため、ユーザのコストを低減することができる。また、装置本体100の他の部分を開閉して部品の交換を行う回数が低減し、シャッタ部材等でトナーの飛散を防止できメンテナンス性の向上を図ることができる。
When the toner runs out due to consumption, the
上述した構成の画像形成装置において、画像形成動作が開始されると各作像ユニットの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kが図示しない駆動手段によってそれぞれ時計回り方向に回転駆動され、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面が各帯電ローラ7によってそれぞれ所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面には光書き込みユニット4からのレーザ光Lがそれぞれ照射され、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面にはそれぞれ静電潜像が形成される。このとき、例えばスキャナ40によって読み取った所望のフルカラー画像を演算手段によって演算し、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに露光される画像情報がイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの色情報に分解したそれぞれ単色の画像情報に変換される。形成された各静電潜像は、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kと各現像ユニット9とが対向した際に各現像ユニット9に収納されたトナーによってそれぞれ可視像化される。
In the image forming apparatus having the above-described configuration, when the image forming operation is started, the
各ローラ11,12の何れかを図示しない駆動手段によって反時計回り方向に回転駆動することにより中間転写ベルト10が走行駆動され、中間転写ベルト10には各作像ユニットにおいて形成された各色のトナー像が各1次転写ローラ14によって順次重ねて転写され、これにより中間転写ベルト10にはフルカラーのトナー像が担持される。トナー像を転写した後の各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面に付着した残留トナーは、クリーニング装置17によって各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの表面から除去される。各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kはその表面を図示しない除電手段によって除電され、表面電位を初期化されて次の画像形成に備えられる。
The
一方、給紙カセット20から呼び出しローラ21によって給送された用紙は、レジストローラ対22によって給紙タイミングを取られた後にローラ11と2次転写ローラ16との対向部に給送される。ここで2次転写ローラ16には中間転写ベルト10の表面に担持されたトナー像の帯電極性とは逆極性の転写印圧が印加され、これにより中間転写ベルト10の表面に担持されたトナー像が用紙上に一括転写される。トナー像が転写された用紙は定着装置23へと搬送され、定着装置23を通過する際に熱と圧力とによってトナー像が用紙上に溶融定着される。その後、トナー像が定着された用紙は装置本体100の上部に配設された排出ローラ対24によって機外へと排出される。トナー像を用紙に転写した後の中間転写ベルト10上に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置15によって除去される。
On the other hand, the sheet fed from the sheet feeding cassette 20 by the calling
画像形成装置100では、4個の作像ユニットを中間転写ベルト10に対向配置し、中間転写ベルト10に各色のトナーを順次重ねて転写するので、作像手段が1つで4色の現像装置を有し中間転写ベルト上にトナー像を重ねて転写した後に用紙に画像を転写する形式のものと比較して作像時間を大幅に短縮することができる。また、装置本体100の上部に排出された用紙を積載する積載部を有するので、装置本体100から積載部が突出することなく設置面積及び占有面積を小さくすることができる。
In the
上述の説明は用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部30の作像ユニットの何れか1つを使用して単色画像を形成する場合や、2色または3色の画像を形成する場合もある。
The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on a sheet. However, when a single color image is formed using any one of the image forming units of the
本実施例で示した画像形成装置を用いてモノクロ印刷を行う場合には、ブラックの作像ユニットのみを用いて作像を行い、作像したトナー像を用紙に転写して定着すればよい。 In the case of performing monochrome printing using the image forming apparatus shown in this embodiment, it is only necessary to form an image using only the black image forming unit and transfer and fix the formed toner image on a sheet.
本実施例に示すプロセスカートリッジでは、図2に示すようにクリーニング装置17が備える潤滑剤塗布ブラシローラ17aの線速が感光体ドラム1の線速に対して若干異なる速さに設定されている。ここでいう潤滑剤塗布ブラシローラ17aの線速とは、潤滑剤塗布ブラシローラ17aが感光体ドラム1の表面に接触している位置での線速をいう。本実施例では、潤滑剤塗布ブラシローラ17aの直径は12mmであり直径30mmの感光体ドラム1に対して1mm食い込ませているので感光体ドラム1に接触している部分での潤滑剤塗布ブラシローラ17aの直径は実質10mmとなり、ここでいう線速は感光体ドラム1の直径30mm、潤滑剤塗布ブラシローラ17aの直径10mmで計算される。当然潤滑剤塗布ブラシローラ17a単体の外径が同じでも食い込み量の設定(感光体ドラム1と潤滑剤塗布ブラシローラ17aとの中心間距離)が変化すれば、ここで述べている潤滑剤塗布ブラシローラ17aの線速も変化するので適宜好ましい設定を選択するようにすればよい。図中符号17bは潤滑剤を、符号17eは付勢部材をそれぞれ示す。
In the process cartridge shown in the present embodiment, the linear velocity of the lubricant
潤滑剤塗布ブラシローラ17aとしてアクリル繊維、ナイロン繊維、PET繊維を用いたものを使用し、潤滑剤17bとして固形のステアリン酸亜鉛を用い、付勢部材17eによる適正な加圧力で潤滑剤17bを潤滑剤塗布ブラシローラ17aに押し当てた場合、感光体ドラム1の線速に対して潤滑剤塗布ブラシローラ17aの線速を0.8以上1未満または1を超え1.3以下程度の倍率の範囲に設定することが望ましい。特には若干速い1を超え1.3倍以下程度の範囲がより望ましい。また、本実施例では図2に示すように、潤滑剤塗布ブラシローラ17aがクリーニングブレード17cの感光体ドラム回転方向上流側に位置し、感光体ドラム1上の転写残トナーのクリーニング補助手段としても機能するように構成しているため、クリーニング性に優れたコンパクトなプロセスカートリッジとなっている。クリーニングブレード17cによって掻き取られた残トナーは、重力により落下して搬送コイル17fによって廃トナー回収容器へと搬送される。
The lubricant
図1に示す画像形成装置においては、各作像部に設けられているクリーニング装置からそれぞれ排出された廃トナーを1つのタンク構造などを用いる廃トナー収容器に回収する廃トナー回収機構が設けられている。 The image forming apparatus shown in FIG. 1 is provided with a waste toner collecting mechanism that collects waste toner discharged from the cleaning device provided in each image forming unit in a waste toner container using one tank structure or the like. ing.
廃トナーは、現像装置からの供給時及びクリーニング装置による回収時を含む1画像サイクルにおいて1度ストレスを受けているために外添剤の埋没や帯電性能が劣化しており、トナー自体の流動性も新しいトナーに比して低下している。このため、クリーニング装置により回収されたトナーを改めて現像装置にリサイクルして可視像処理に用いようとしても搬送することが難しい。このような廃トナーは、現像能力が劣るものであり、廃棄する対象となる。 The waste toner is stressed once in one image cycle including when it is supplied from the developing device and when it is collected by the cleaning device, so that the burying of the external additive and the charging performance are deteriorated. Is also lower than new toner. For this reason, it is difficult to transport the toner collected by the cleaning device again to the developing device and use it for visible image processing. Such waste toner has inferior developing ability and is a target to be discarded.
本実施例では、廃トナー収容器に廃トナーを回収するようにして劣化したリサイクルトナーの使用を避けると共に、リサイクルする場合のようなトナーの搬送経路を複雑なものとしないで、確実に廃トナー収容器に搬送できるようにしている。 In this embodiment, the use of the recycled toner deteriorated by collecting the waste toner in the waste toner container is avoided, and the waste toner is surely disposed without complicating the toner transport path as in the case of recycling. It can be transported to the container.
ところで、図1に示したような複数色の画像作成が可能な作像部を複数用いる場合には、全ての作像部を使用することに限らず、単一色の画像作成を頻繁に行うような場合もある。このため、廃トナー収容器内に回収されるトナーは、各作像部からの廃トナーの量が一定とは限らない。このような廃トナー量の違いは、廃トナー収容器内に回収されたトナーの堆積量の違いとなり、廃トナー収容器内で回収される廃トナーの収容スペースが十分残っているにもかかわらず、回収量が少ない色のトナーよりも多い色のトナーを対象とする収容スペースには余裕がなく、オーバーフローする虞がある。 By the way, when using a plurality of image forming units capable of generating images of a plurality of colors as shown in FIG. 1, not only using all the image forming units but also frequently generating a single color image. In some cases. For this reason, the amount of waste toner from each image forming unit is not always constant for the toner collected in the waste toner container. This difference in the amount of waste toner results in a difference in the amount of toner collected in the waste toner container, even though there is sufficient space for the waste toner collected in the waste toner container. In addition, there is no room in the storage space for the color toner that is larger than the color toner with a small collection amount, and there is a risk of overflow.
そこで、本実施例では、廃トナー収容器内で回収されたトナーを均して収容スペースが各色のトナーの回収部全域に亘って均等化して一部の色のトナーのみがオーバーフローしてしまうような事態を回避するようになっている。 Therefore, in this embodiment, the toner collected in the waste toner container is leveled so that the accommodation space is equalized over the entire toner collecting portion of each color, so that only some color toners overflow. It is designed to avoid unexpected situations.
図3は、廃トナー収容器内での均し機構を示す模式図であり、同図において、装置本体100に交換可能に設けられた廃トナー収容器150には各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに対応して配設された各クリーニング装置17から搬送される廃トナーの排出口151Y,151M,151C,151Kが接続されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a leveling mechanism in the waste toner container. In FIG. 3, a
図3ではブラックトナーのみが多く印刷された廃トナー収容器150内の構成を示しており、このようにブラックの作像ユニットの排出口151Kからのみブラックの廃トナーが多く排出され、排出口151Kの下方にのみ廃トナーが多く溜まってしまうと、ブラックの廃トナーのみが排出口151Kからオーバーフローし、他のスペースが多く余っているにもかかわらず廃トナー収容器150を交換する必要が生じ、コストアップしてしまう。そこで、廃トナー収容器150には、内部で廃トナーを均す廃トナー均し手段120が備えられている。
FIG. 3 shows a configuration in the
廃トナー均し手段120には、スクリューオーガが用いられ、廃トナー収容器150の外部に延長された軸方向端部に設けられているギヤ130が画像形成装置本体100側に配置されて制御部131により駆動制御されるモータ132により回転駆動されるようになっている。
As the waste toner leveling means 120, a screw auger is used, and a
廃トナー均し手段120は、図3において、最も廃トナー量が多くなるブラックトナーの回収部から矢印で示すように、他の色の廃トナーが堆積している位置に向けてブラックトナーを移動させるようになっており、図3において二点鎖線で示すように、回転した際にブラックトナーを移動させて廃トナー収容器150内で均すことができるようになっている。
The waste toner leveling means 120 moves the black toner toward the position where the waste toner of the other color is accumulated, as indicated by an arrow from the black toner recovery portion where the waste toner amount is the largest in FIG. As shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the black toner can be moved and leveled in the
以上のような構成の画像形成装置を対象として本発明の特徴について説明すると次の通りである。 The characteristics of the present invention will be described below for the image forming apparatus configured as described above.
本発明の特徴は、廃トナー収容器において回収されたトナーの均し手段として用いられるスクリューオーガを対象としたトナーの凝固解消構造にある。 A feature of the present invention lies in a toner coagulation elimination structure for a screw auger used as a means for leveling the toner collected in the waste toner container.
図4は、図3に示した廃トナー均し手段120として用いられるスクリューオーガ(以下、便宜上、廃トナー均し手段をスクリューオーガ120として説明する)の配置構成を示す外観図であり、同図においてスクリューオーガ120は、図4に示されているケーシング121と図示していないが、これと対向して廃トナーを収容可能な空間を構成する今ひとつのケーシングとを備えた廃トナー収容器150(図3参照)内に配置されている。
4 is an external view showing an arrangement configuration of a screw auger used as the waste toner leveling means 120 shown in FIG. 3 (hereinafter, the waste toner leveling means will be described as the
図4に示されているケーシング121には、各作像部から搬送されてくる廃トナーの吐出部(図3に示した廃トナーの排出口151Y,151M,151C,151Kと連通する部分)が配置される廃トナー受け部121Aが設けられており、その下方には、スクリューオーガ120が配置されている。
In the
スクリューオーガ120は、軸方向両端をケーシング121の側壁部により回転自在に支持されている。スクリューオーガ120は、軸方向両端を支持された両端支持梁構造であり、軸方向中央に撓みが生じやすくなっている。
The
ケーシング121には、各廃トナー受け部121Aを形成している壁面の内側に側面視形状が三角形状の補強リブ121Bが複数箇所に設けられている。
The
補強リブ121Bのうちで、少なくともスクリューオーガ120の軸方向中央に位置する補強リブ121B1には、スクリューオーガ120に対向する面に後述する弾性部材122が設けられている。図3に示す構成においては、弾性部材122が、スクリューオーガ120の軸方向中央だけでなく、軸方向一端部に位置する補強リブ121Bを対象としても設けられている。
Among the reinforcing
弾性部材122は、スポンジなどの発泡性部材で構成されたマット部材であり、スクリューオーガ120と接触した際に生じる衝撃の緩和および吸音作用を有している。
The
廃トナー収容器150には、スクリューオーガ120の一部と衝突してスクリューオーガ120に振動を与える機構が設けられている。
The
上述した振動を発生する機構の一つに、スクリューオーガ120の偏心回転によるケーシング121への衝突を利用した構造がある。以下、この構成を説明する。
スクリューオーガ120は、軸方向両端を支持されている両端支持梁状部材であり、軸方向中央において撓みによる回転振れ量が最も大きくなる構成である。図4では、撓みを生じない場合の軸線を符号L1で示し、撓みが生じた場合の軸線を符号L2で示してある。
One of the mechanisms that generate the vibration described above is a structure that uses a collision with the
The
本実施例では、軸方向中央の回転振れ量を大きくなるのを積極的に利用してスクリューオーガ120をケーシング21の内面、実施例では、少なくともケーシング121の内面からスクリューオーガに向けて突出している補強リブ121B1に対して衝突させるようになっている。
In the present embodiment, the
スクリューオーガ120が補強リブ121B1,121Bに衝突することにより得られる衝撃力は、スクリューオーガ120を振動させる力として作用し、その振動によりスクリュー羽根間に詰まっているトナーの振るい落としのために利用される。
The impact force obtained when the
このため、補強リブ121Bに設けられている弾性部材122は、その材質の設定だけではなく、スクリューオーガ120の偏心回転時での回転振れが生じるときに接触可能な厚さを持たせると共に、スクリューオーガ120の回転軌跡に沿った長手方向を有するようになっている。これにより、補強リブ121B1、121Bの突出量がスクリューオーガ120の回転を許容するための隙間を設けて、ケーシング本体の内壁面を位置させている場合でも、補強リブ121Bの突出量と相俟ってスクリューオーガ120の回転振れによる衝突を促せるようになっている。これにより、スクリューオーガ120は、自身の偏心回転時に一部がケーシング121に衝突する振動発生機構に相当している。
For this reason, the
本実施例は、以上のような構成であるから、図5に示すように、スクリューオーガ120が回転した際に生じる偏心回転、つまり、撓みが最も多く生じる軸方向中央での回転中心が、偏心していない場合の回転中心P0に対して偏心した場合の回転中心P1が符号Sで示す回転中心の回転軌跡のように、偏心していない場合の回転中心P0を中心として偏心回転すると、軸方向中央に大きな回転振れが発生する。このため、軸方向中央でのスクリュー羽根は、その振幅に応じた位置に表面が設けられている弾性部材122を備えた補強リブ121B1に衝突する。
Since the present embodiment is configured as described above, as shown in FIG. 5, the eccentric rotation that occurs when the
補強リブ121B1にスクリューオーガ120が衝突すると、その衝突による衝撃がスクリューオーガ120に発生し、この衝撃力によって発生する振動によりスクリュー羽根間に詰まっているトナーが振るい落とされることになる。
When the
一方、補強リブ121B1にスクリューオーガ120が衝突することにより発生する衝突音は、弾性部材122の吸音作用により吸収されることになり、衝突時での衝撃音の発生が抑制されることになる。
On the other hand, the collision sound generated when the
以上のように、本実施例によれば、両端支持のスクリューオーガ120という既存構成に何ら変更を加えることなく、しかも、スクリュー羽根との接触を回避するような構成を特別に設けることなくスクリュー羽根間に詰まっているトナーの崩しを行うことが可能となり、しかも衝突の際の衝撃音の発生も弾性部材122の発泡部での振動緩和により防止されるので、簡単な構成によりトナーの搬送能力の悪化を防止することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the screw blades can be used without any modification to the existing structure of the
なお、上述した構成に加えて、スクリュー羽根間に先端を入り込ませることができるように櫛歯状をなし、羽根間のトナーを崩すことができる可撓性片部を有した掻き落とし部材(図3、4において符号123で示す)を追加することも可能である。
In addition to the above-described configuration, a scraping member having a comb-like shape so that the tip can be inserted between the screw blades and having a flexible piece portion capable of breaking the toner between the blades (see FIG. It is also possible to add (indicated by
掻き落とし部材123は、スクリューオーガ120のスクリュー羽根間に先端を位置させて回転軸を押圧可能な片持ち梁状の片部材であり、その基端がケーシング121側に固定されて自身の撓み変形によりスクリューオーガ120をケーシング121に向けて押圧するようになっている。このような構成の掻き落とし部材123は、スクリューオーガ以外の振動発生機構に相当するものであり、図6に示すスクリューオーガ120の構成と相俟ってスクリューオーガ120をケーシング121に衝突させやすくしている。
The scraping
図6は、図4に示したスクリューオーガを対象としてその一部の構成を変更したスクリューオーガ(便宜上、符号120’で示す)を備えた図4相当の図であり、同図に示すスクリューオーガ120’は、軸方向の複数箇所に、スクリュー羽根同士の外周縁近傍を連結するパドル120Aが設けられている。
6 is a view corresponding to FIG. 4 provided with a screw auger (indicated by
パドル120Aは、スクリュー羽根の外周を覆う状態で設けられており、スクリューオーガ120の羽根とケーシング121の内壁面との間でブリッジ現象が生じた際のトナーを崩すために用いられる。
The
このような構成のスクリューオーガ120’を用い、その羽根間に付着しているトナーの振るい落としを、羽根間に先端が進入する可撓性片部を有した掻き落とし部材123によって行う場合、図7に示すように、パドル120Aが掻き落とし部材23を乗り越えた直後にスクリューオーガ20’は、それまで掻き落とし部材123と接触した際に受ける接触抵抗がなくなるのが原因して回転速度が急変することがある。このため、掻き落とし部材123とパドル部120Aとの接触が解消されると、掻き取り部材123による回転軸への押圧作用により、図4に示した構成の場合よりも補強リブ21Bに衝突した際の衝撃力は大きくなる。そこで、図4に示した場合と同様に、補強リブ121B1には、弾性部材122が設けられている。
When the
このような構成とすることにより、スクリューオーガ120’の衝突力が大きくなった場合でも、図4に示した場合と同様に、トナーの振るい落としを有効に機能させるだけでなく、大きくなった衝撃力によって発生する振動音も弾性部材123により吸音することができる。
By adopting such a configuration, even when the collision force of the
なお、図4,6に示した弾性部材123は、スクリューオーガ120,120’が衝突した際に接触する表面に低摩擦係数部材を用いた接触層を設けることによりスクリューオーガ120,120’の回転を阻害しないようにして衝突力の低下を防止して有効な振るい落としができるようにすることも可能である。
The
また、弾性部材123は、補強リブ121B1,121Bに貼り付け等による設置が可能であり、表面の接触層としては、マイラフィルムなどが用いられる。
Further, the
上述した振動発生機構の別例としては、図8に示す構成を用いることも可能である。
図8に示す構成においては、スクリューオーガ120の近傍に配置されて、図示しない駆動機構を介して往復動可能なピストン200Aを備えたリンク機構200を配置し、リンク機構200の一部を図示しない連動機構を介してスクリューオーガ120の駆動部に連動させるようにすることでスクリューオーガ120の回転時に間欠的にスクリューオーガ120を押圧するように構成されている。これにより、スクリューオーガ120は、ピストン200Aによる押圧作用によって自身の偏心回転を容易に行えることでケーシングへの衝突が有効に行われ、トナーの崩しおよび振るい落としのための振動を生起させることができる。なお、ピストン200Aは、スクリューオーガ120の軸方向において最も撓み変形が顕著となる軸方向中央に設けることが衝突のための撓み変形を得やすい点で好ましいと言え、さらに、スクリューオーガ120との接触面には、スクリューオーガ120との突き当て力を緩和しながら押圧できるようにスポンジなどを設けることで突き当ての際の異音発生を抑制することができる。
As another example of the vibration generating mechanism described above, the configuration shown in FIG. 8 can be used.
In the configuration shown in FIG. 8, a
100 画像形成装置
120、120’ 廃トナー均し手段として用いられるスクリューオーガ
120A パドル
121 廃トナータンクのケーシング
121B 補強リブ
121B1 スクリューオーガの軸方向中央に位置する補強リブ
122 弾性部材
123 掻き落とし部材
100 画像形成装置本体
150 廃トナー収容器
200 振動発生機構の一つとして用いられるリンク機構
200A ピストン
T 廃トナータンク
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記スクリューオーガの一部と衝突して、前記スクリューオーガに振動を与える振動発生機構が備えられ、
前記振動発生機構は、前記スクリューオーガおよび前記ケーシング側で該スクリューオーガの軸方向で回転振れ量が最も大きくなる位置に対向して該回転振れにより前記スクリューオーガが接触する位置に設けられている弾性部材を備えていることを特徴とする廃トナー収容器。 A waste toner container having a screw auger in a casing that is rotatably supported at both ends in the axial direction and has a beam shape at both ends,
A vibration generating mechanism that collides with a part of the screw auger and applies vibration to the screw auger is provided.
The vibration generating mechanism is provided at a position where the screw auger comes into contact with the screw auger and the casing on the side of the casing facing the position where the amount of rotational shake becomes the largest in the axial direction of the screw auger. A waste toner container comprising a member.
前記ケーシングの内側には、前記スクリューオーガに向けて突出する形状を有する補強リブが設けられ、該補強リブには、前記スクリューオーガと対向する面に前記弾性部材が設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。 The waste toner container according to claim 1,
A reinforcing rib having a shape protruding toward the screw auger is provided inside the casing, and the reinforcing member is provided on the surface facing the screw auger. Waste toner container.
前記弾性部材は発泡性部材であることを特徴とする廃トナー収容器。 The waste toner container according to claim 1 or 2,
The waste toner container, wherein the elastic member is a foamable member.
前記弾性部材が、前記スクリューオーガの回転軌跡に沿った長手方向長さを有する発泡性部材であることを特徴とする廃トナー収容器。 The waste toner container according to any one of claims 1 to 3,
The waste toner container, wherein the elastic member is a foamable member having a length in a longitudinal direction along a rotation locus of the screw auger.
前記スクリューオーガの羽根間には、前記ケーシングに基端を支持された片持ち梁状の掻き落とし部材が設けられ、該掻き落とし部材の先端を前記スクリューオーガに押圧付勢することにより羽根間のトナーを崩すことを特徴とする廃トナー収容器。 The waste toner container according to any one of claims 1 to 3,
Between the blades of the screw auger, a cantilever-shaped scraping member whose base end is supported by the casing is provided, and the tip of the scraping member is pressed and urged against the screw auger to provide a space between the blades. A waste toner container characterized by breaking toner.
前記スクリューオーガの一部と衝突して、前記スクリューオーガに振動を与える振動発生機構が備えられ、
前記振動発生機構には、両端支持梁状に支持されているスクリューオーガ自身の偏心回転と、前記スクリューオーガの軸方向中央近傍に設けられて間欠的にスクリューオーガを押圧することにより該スクリューオーガの軸方向で最も回転振れが大きくなる位置に対向するケーシングに該スクリューオーガを衝突させる部材とが用いられ、
前記ケーシングにおける前記スクリューオーガとの接触面には該スクリューオーガの突き当て力を緩衝する部材が設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。 A waste toner container having a screw auger in a casing that is rotatably supported at both ends in the axial direction and has a beam shape at both ends ,
A vibration generating mechanism that collides with a part of the screw auger and applies vibration to the screw auger is provided.
The vibration generating mechanism includes an eccentric rotation of the screw auger itself that is supported in the form of a beam supported at both ends, and is provided near the axial center of the screw auger so that the screw auger is intermittently pressed. A member that causes the screw auger to collide with the casing facing the position where the rotational runout is the largest in the axial direction,
A waste toner container, characterized in that a member for buffering the abutting force of the screw auger is provided on a contact surface of the casing with the screw auger .
前記スクリューオーガは、前記ケーシング内に収容される廃トナーの均し部材として用いられることを特徴とする廃トナー収容器。 The waste toner container according to any one of claims 1 to 6,
The screw auger, a waste toner container, characterized in Rukoto used as leveling member of the waste toner stored in the casing.
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