JPH04127186A - 静電記録装置に組み込まれるトナー回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電子写真式記録装置等の静電記録装置に組み込まれるト
ナー回収装置に関し、 ドラム形態を呈する静電潜像担持体の内部をトナー回収
場所として利用するトナー回収装置であって、該静電潜
像担持体の径の大小に拘わらずにその内部に未現像トナ
ーをスムーズに搬送し得るトナー回収装置を提供するこ
とを目的とし、ドラム形態を呈する静電潜像担持体から
除去された未現像トナーを収容するために該静電潜像担
持体の周囲の一部に設けられた第１のトナー収容室と、
静電潜像担持体の一方の端面壁部側に設けられ、かつ静
電潜像担持体の内部とその回転軸線の箇所で連通させら
れると共に第１のトナー収容室とも連通させられた第２
のトナー収容室と、第１のトナー収容室と第２のトナー
収容室との連通箇所を介して第１のトナー収容室内の未
現像トナーを第２のトナー収容室に搬送するための第１
のトナー搬送手段と、第２のトナー収容室と静電潜像担
持体の内部との連通箇所を介して第２のトナー収容室内
の未現像トナーを静電潜像担持体の内部に搬送するため
の第２のトナー搬送手段とを具備してなるトナー回収装
置を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真式記録装置等の静電記録装置に組み込
まれるトナー回収装置に関する。

静電記録装置では、静電潜像担持体例えば感光ドラムあ
るいは誘電体ドラム等の表面上に静電潜像が形成され、
この静電潜像は帯電現像剤いわゆる帯電トナーで静電的
に現像される。次いで、その現像トナー像に配録媒体例
えば記録紙を適用すると共に該記録紙にその背面から現
像トナー像とは逆極性の電荷を与え、これにより現像ト
ナー像は静電的に該記録紙に転写され、この転写トナー
像を持つ記録紙は静電潜像担持体から分離されて例えば
熱定着器等に送られ、そこで該転写トナー像は記録紙上
に熱定着される。

かかる現像トナー像の転写プロセスでは、現像トナー像
が感光ドラムあるいは誘電体ドラム等の静電潜像担持体
から記録紙に完全に転写される訳ではなく、該静電潜像
担持体には現像トナー像を形成するトナー粒子の一部が
記録紙に転写されずに未現像トナーとして残留する。勿
論、静電潜像担持体に未現像トナーを付着した侭にして
おくと、その領域への再度の静電潜像の書込みに支障を
来すので、かかる未現像トナーは静電潜像担持体から速
やかに除去されなけらばならい。そこで、静電記録装置
には静電潜像担持体から未現像トナーを回収するための
現像剤回収装置が組み込まれる。

〔従来の技術〕

第３図を参照すると、静電記録装置の一例として、電子
写真方式を採用したレーザプリンタが概略的に示され、
このレーザプリンタは静電潜像担持体として感光ドラム
１０を具備する。レーザプリンタの記録作動中、感光ド
ラム１０は矢印への方向に回転させられ、その感光面に
は例えばコロナ放電器からなる前帯電器１２によって電
荷が与えられ、これにより静電潜像書込み領域すなわち
帯電領域が感光ドラムｌＯの感光面に順次形成される。

なお、感光ドラム１０には種々のタイプのものが知られ
ているが、大別すると、正の帯電領域を形成するタイプ
のものと、負の帯電領域を形成するタイプのものとに分
けられる。

感光ドラム１０の感光面に形成された帯電領域にはレー
ザビーム走査ユニット１４によって静電潜像が書き込ま
れる。レーザビーム走査ユニット１４はその内部にレー
ザビーム発生器と、このし−ザビーム発生器からのレー
ザビームでもって感光ドラム１０の帯電領域をその母線
に沿って走査させるべく該レーザビームを偏向させる光
学系とを包含し、その走査レーザビームをビデオ信号ニ
基づいて点滅させることによって、所謂ドツト画像（二
値化画像）が静電潜像として帯電領域に書き込まれる。

なお、第３図では、走査レーザビームが参照記号ＬＢで
示されている。

レーザビーム走査ユニット１４によって書き込まれた静
電潜像は現像装置１６によって現像剤いわゆるトナーで
もって静電的に現像される。現像装置１６は現像剤すな
わちトナーを保持する容器１６ａと、この容器１６ａ内
で矢印Ｂの方向に回転駆動される現像ローラｉ６ｂとを
包含する。図示するように、現像ローラ１６ｂの一部は
容器１６ａから露出させられて感光ドラム１０と対面さ
せられ、現像ローラ１６ｂは矢印Ｂの方向に回転させら
れる。現像剤として二成分現像剤が使用される場合には
、現像ローラ１６ｂは磁石内蔵ローラとして構成され、
このとき二成分現像剤中の磁性キャリヤが該磁石内蔵ロ
ーラの周囲面にいわゆる磁気ブラシを形成し、この磁気
ブラシによって該二成分現像剤中のトナー粒子が感光ド
ラム１０側に搬送される。一方、トナー粒子のみからな
る非磁性−成分現像剤が用いられる場合には、現像ロー
ラ１６ｂは弾性ゴムローラとして形成され、トナー粒子
は該弾性ゴムローラのゴム面によって摩擦力でもって感
光ドラム１０側に搬送される。

いずれにしれも、現像ローラ１６ｂによって搬送された
トナー粒子すなわち着色樹脂微粒子が現像ローラ１６ｂ
と感光ドラム１０との対面領域に到達すると、トナー粒
子は静電的に静電潜像に付着し、これにより静電潜像の
現像が行われてトナー像が得られる。

このようにして得られた現像トナー像が感光ドラム１０
の回転により転写器１８の箇所に到達すると、該現像ト
ナー像はそこで記録紙に転写される。転写器１８は例え
ばコロナ放電器から構成され、記録紙は感光ドラム１０
と転写器１８との間に送り込まれる。記録紙が感光ドラ
ム１０と転写器１８との間を通過するとき、言己録紙に
は転写器１８によって現像トナー像とは逆極性の電荷が
与えられ、これにより現像トナー像は感光ドラム１０側
から記録紙側に静電的に転写される。記録紙は給紙カセ
ット２０内に積重ね体として保持され、繰出しローラ２
０ａによってそこから一枚ずつ繰り出される。このよう
に繰り出された記録紙はガイドローラ２０ｂ等によって
感光ドラム１０と転写器１８との間に導かれる。なお、
第３図では、記録紙の移動経路が一点鎖線で示されてい
る。

転写トナー像を持つ記録紙は熱定着器２２に送られ、こ
の熱定着器２２はヒートローラ２２ａとバックアップロ
ーラ２２ｂとからなる。δ己録紙がヒートローラ２２ａ
とバックアップローラ２２ｂとの間を通過するとき、転
写トナー像を形成するトナー粒子がヒートローラ２２ａ
によって熱溶融し、これにより転写トナー像が記録紙上
に熱定着させられる。定着トナー像を持つ記録紙は記録
紙受はトレイ２４上に排出される。

現像トナー像を転写器１８によって記録紙に転写させる
とき、該現像トナー像を形成するトナー粒子の一部は未
現像トナーとして感光ドラム１０側に残留する。このよ
うな未現像トナーは適当なゴム材料例えばウレタンゴム
材料から形成されたトナー掻取りブレード２６によって
感光ドラム１０から除去されてトナー収容室２８内に一
時的に収容される。第３図に示す例では、トナー収容室
２８は前帯電器１２および転写器１８を共に収容すべく
感光ドラム１０の約半分部分を覆うケーシング３０の一
部と、その内部壁面に取り付けられた一対の隔壁湾曲板
３０ａおよび３０ｂとによって郭成され、トナー掻取り
ブレード２６は隔壁湾曲板３０ａの内側縁部に沿って取
り付けられる。

なお、トナー掻取りブレード２６の代わりに、ファーブ
ラシ等を用いて未現像トナーの除去を行うことも可能で
ある。

トナー収容室２８内に一時的に収容された未現像トナー
はそこら速やかに回収されなければならないが、その回
収場所として感光ドラム１０の付近にトナー回収タンク
　（図示されない）を配設することが知られている。こ
の場合、トナー収容室２８とトナー回収タンクとの間は
トナー排出管によって連結され、そのトナー排出管内に
はトナー搬送手段として螺旋ばねが収容される。該螺旋
ばねはトナー収容室２８内にも延在し、その螺旋ばねを
回転させることにより、未現像トナーはトナー収容室内
２８からトナー回収タンクに順次導かれる。このような
トナー回収装置の問題点として、トナー回収タンクを付
加的に設けなくてはならず、このため該トナー回収タン
クの設置スペースが必要となって、静電記録装置自体の
小型化が阻害されるという点（なお、近年、電子写真式
プリンタ等の静電記録装置は小型化の傾向がある）、ま
た付加的なトナー回収タンクの使用のためにその分だけ
静電記録装置のコストが増大する点が挙げられる。

そこで、第４図（ａ）および第４図（５）に示すように
、未現像トナーの回収場所として感光ドラム１０の内部
を利用することが提案されている。第４図（ａ）および
第４図（ｂ）に示すように、ケーシング３０の側壁部３
０Ｃ（この側壁部３０ｃはトナー収容室２８の一方の側
方空間を画定する）にはＵ字形湾曲管３２が取り付けら
れ、その−万端部３２ａは該側壁部３０’ｃを通してト
ナー収容室２８に連通させられ、その他端部３２ｂは該
側壁部３０Ｃと感光ドラム１０の一方の端面壁部１０ａ
の中心部とを貫通させられて該感光ドラム１０内に延在
させられる。第４図（ｂ）に示されるように、感光ドラ
ム１０の端壁部１０ａの中心貫通孔の周囲にはベアリン
グ３４が設けられ、これにより感光ドラム１０はＵ字形
湾曲管３２の他端部３２ｂは該側壁部３０Ｃを通してト
ナー収容室２８に連通させられ、その他端部３２ｂの回
りで回転自在とされる。

トナー収容室２８内には螺旋ばね３６が設けられ、その
一端部は回転ディスク要素３８に固着され、その他端部
側はＵ字形湾曲管３２内を通って感光ドラム１０内まで
延在させられる。回転ディスク要素３８の回転軸３８ａ
はトナー収容室２８の他方の側方空間を画定する隔壁部
３０ｄを貫通させられ、その外端には歯車３８ｂが取り
付けられる。

歯車２４ｂは感光ドラム１０の他方の端面壁部１０ｂ側
に取り付けられた歯車１０ｃと係合させられ、この歯車
１０Ｃは感光ドラム１０を回転駆動させる駆動歯車（図
示されない〉とも係合させられる。感光ドラム１０が回
転駆動させられると、その回転運動は歯車２４ｂおよび
回転ディスク要素３８を介して螺旋ばね３６に伝えられ
、これによりトナー収容室２８内の未現像トナーは順次
感光ドラム１０の内部に送られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４図（ａ）および第４図（ｂ）に示すようなトナー回
収装置においては、静電潜像担持体すなわち感光ドラム
１０の内部がトナー回収場所として利用されるので、付
加的なトナー回収タンクが不必要となって、静電潜像装
置の小型化に寄与し得ると共にその製造コストも低減さ
れ得る。しかしながら、静電潜像装置が小型化に伴って
、感光ドラム１０として小径のものが用いられると、Ｕ
字形湾曲管３２の曲率が大きくなって、そこでの未現像
トナーの搬送性が悪化する点が問題となる。すなわち、
感光ドラム１０の径が大きい場合には、Ｕ字形湾曲管３
２の曲率を小さくし得るので、未現像トナーはそこを比
較的スムーズ移動し得るが、Ｕ字形湾曲管３２の曲率が
大きくなるにつれて、そこでの未現像トナーの搬送抵抗
が高まり、その結果Ｕ字形湾曲管３２内で未現像トナー
が滞って詰まる傾向にある。

したがって、本発明の目的は、ドラム形態を呈する静電
潜像担持体の内部をトナー回収場所として利用するトナ
ー回収装置であって、該静電潜像担持体の径の大小に拘
わらずにその内部に未現像トナーをスムーズに搬送し得
るように構成されたトナー回収装置を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるトナー回収装置はドラム形態を呈する静電
潜像担持体から除去された未現像トナーを収容するため
に該静電潜像担持体の周囲の一部に設けられた第１のト
ナー収容室と、静電潜像担特休の一方の端面壁部側に設
けられ、かつ該静電潜像担持体の内部とその回転軸線の
箇所で連通させられると共に第１のトナー収容室とも連
通させられた第２のトナー収容室と、第１のトナー収容
室と第２のトナー収容室との連通箇所を介して該第１の
トナー収容室内の未現像トナーを該第２のトナー収容室
に搬送するための第１のトナー搬送手段と、第２のトナ
ー収容室と静電潜像担持体の内部との連通箇所を介して
該第２のトナー収容室内の未現像トナーを該静電潜像担
持体の内部に搬送するための第２のトナー搬送手段とを
具備する。

〔作用〕

以上の構成から明らかなように、本発明によるトナー回
収装置においては、静電潜像担持体から除去されて第１
のトナー収容室に収容された未現像トナーは先ず第１の
トナー搬送手段によって第１のトナー収容室から第２の
トナー収容室に搬送され、次いで第２のトナー搬送手段
によって第２のトナー収容室から静電潜像担持体の内部
に搬送される。

〔実施例〕

次に、添付図面の第１図（ａ）、第１図（５）および第
２図を参照して、本発明によるトナー回収装置の一実施
例について説明する。

第１図（ａ）および第１図（ｂ）はぞれぞれ第４１！１
（ａ）および第４図（ｂ）に対応する図面であり、静電
潜像担持体すなわち感光ドラム４０にはその約半部分を
覆うケーシング４２が第３図、第４図（ａ）および第４
図（社）に示したケーシング３０とほぼ同様な態様で設
けられ、その内には前帯電器、転写帯電器が第３図の場
合と同様に配置される。また、ケーシング４２内には第
１のトナー収容室４４が第３図に示したトナー収容室２
８とほぼ同様な態様で形成され、そこにはトナー掻取り
ブレードあるいはファーブラシ等が設けられ、これによ
り未現像トナーが感光ドラム４０から除去されて第１の
トナー収容室４４内に収容される。

ケーシング４２の側壁部４２ａ（この側壁部４２ａは第
１のトナー収容室４４の一方の側方空間を画定する）に
は第２のトナー収容室４６が設けられ、この第２のトナ
ー収容室４６は該側壁部４２ａにカバー要素４８を取り
付けることによって形成される。すなわち、カバー要素
４８は略卵形横断面を持つ周囲壁部４８ａと、この周囲
壁部４８ａの一方の開口側を閉鎖する閉ｌｉｌ壁部４８
ｂとからなり、該周囲壁部４８Ｈの他方の開口側をケー
シング４２の側壁部４２ａに適用することによって、第
２のトナー収容室４６が得られる。なお、第１図（ａ）
および第２図では、カバー要素４８はそこから閉鎮壁部
４８ａを取り除いた状態で示されている。第１のトナー
収容室４４と第２のトナー収容室４６とはケーシング４
２の側壁部４２ａに形成された連通孔４２ｂによって互
いに連通させられる。

また、第２のトナー収容室４６は感光ドラム４０の一方
の端面壁部４０ａの中心箇所で該感光ドラム４０の内部
とも連通させられる。詳述すると、ケーシング４２の側
壁部４２ａと感光ドラム４０の端面壁部４０ａとに該感
光ドラム４０の回転軸線と共軸となった貫通孔を形成し
、かつそれら貫通孔に管状要素５０を挿通することによ
って、感光ドラム４０の内部と第２のトナー収容室４６
とが互いに連通状態となる。管状要素５０はフランジ部
５０ａを備え、このフランジ部５０ａをケーシング４２
の側壁部４２Ｈの外面に例えば溶接することによって、
管状要素５０は該側壁部４２ａに固定される。第１図（
ａ）および第２図から明らかなように、管状要素５０の
一方の部分、すなわち第２のトナー収容室４６内に突出
する側はその上側半部分が切除されて樋状部５０ｂとさ
れる。管状要素５０の他方の部分を挿通すべく感光ドラ
ム４０の端面壁部４０ａに形成された貫通孔にはベアリ
ング５２が設けられ、これにより該端面壁部４０ａは管
状要素５０の回りで回転自在に支持される。

第１のトナー収容室４４内の未現像トナーをそこから第
２のトナー収容室４６に搬送するために、第１のトナー
搬送用スクリュー要素５４が連通孔４２ｂを通して該第
１のトナー収容室４４と該第２のトナー収容室４６との
間に延在させられる。

第１のトナー搬送用スクリュー要素５４の一端部は第１
のトナー収容室４２の他方の側方空間を画定する隔壁部
４２ｃに対して回転自在に挿通支持され、その外端部に
は歯車５６が取り付けられる。

歯車５６は感光ドラム４０の他方の端面壁部４０ｂ側に
取り付けられた歯車５８と係合させられ、この歯車５８
は感光ドラム４０を回転駆動させる駆動歯車（図示され
ない）とも係合させられる。

感光ドラム１０が回転駆動させられると、その回転運動
は歯車５６を介して第１のトナー搬送用スクリュー５４
に伝えられ、これにより第１のトナー収容室２８内の未
現像トナーは順次第２のトナー収容室４６に送られる。

第２のトナー収容室４６内の未現像トナーをそこから感
光ドラム４０の内部に搬送するために、第２のトナー搬
送用スクリュー要素６０が管状要素５０を通して該第２
のトナー収容室４６と該感光ドラム４０の内部との間に
延在させられる。第２のトナー搬送用スクリュー要素６
０の一端部は感光ドラム４０の端面壁部４０ｂの回転中
心箇所に片持ち梁の態様で支持され、これにより第２の
トナー搬送用スクリュー要素６０は感光ドラム４０と共
に回転させられて、第２のトナー収容室４Ｇ内の未現像
トナーが感光ドラム４０の内部に搬送される。また、第
２のトナー搬送用スクリュー要素６０の他端部には羽根
車要素６２が設けられ、この羽根車要素６２は該他端部
に固着された円板６２ａと、この円板６２ａにその直径
方向に取り付けられた一対の羽根板６２ｂとからなる。

羽根車要素６２が第２のトナー搬送用スクＩＪ、−要素
６０と共に回転させられると、第２のトナー収容室４６
内の未現像トナーは羽根車要素６２の羽根板６２ｂでも
って汲み揚げられて管状要素５０の樋状部５０ｂ内に導
かれる。

上述の実施例では、トナー搬送用スクリュー要素５４お
よび６０がトナー搬送手段として用いられたが、その他
のタイプのトナー搬送手段例えば第４図（ｂ）に示した
ような螺旋ねじを使用し得ることは言うまでもない。

また、上述の実施例では、トナー搬送用スクリュー要素
５４および６０がそれぞれ片持ち梁の態様で支持された
が、それらトナー搬送用スクリュー要素５４および６０
をカバー要素４８の閉鎮壁部４８ｂに対しても回転自在
に支持させるようにしてもよい。

更に、上述の実施例では、第２のトナー収容室４６内の
未現像トナーを羽根車要素６２によって汲み揚げて管状
要素５０の樋状部５０ｂ内に導くようにされたが、該羽
根車要素６２を省くことも可能である。この場合には、
管状要素５０の樋状部５０ｂを省くと共にカバー要素４
８の周囲壁部４８Ｈの下側部分く第１図（ａ）において
）を該管状要素５０の開口部側に接近させ、これにより
未現像トナーを速やかに該開口部に導入し得るようにす
ることが好ましい。

更に、上述の実施例では、トナー搬送用スクリ二−要素
５４ふよび６０は共に感光ドラム４０の回転運動を利用
して回転させられたが、必要に応じて、該トナー搬送用
スクリュー要素５４および６０を感光ドラム４０の回転
運動とは独立して回転させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明によるトナー回
収装置にあっては、第１のトナー収容室と静電潜像担持
体との間に第２のトナー収容室を介在させることによっ
て、未現像トナーが途中で滞ることなく第１のトナー収
容室から静電潜像担持体の内部までスムーズに搬送され
得る。特に、本発明によるトナー回収装置を小型化され
た静電記録装置に実施化した場合には未現像トナーの速
やかな回収が確実に達成され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明によるトナー回収装置を実施化し
た電子写真式プリンタの記録部の側面図、第１図（社）
は第１図（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う断面図、第２図は
第１図（ａ）および第１図ら）に示した電子写真式プリ
ンタの記録部の斜視図、第３図は従来のトナー回収装置
を持った電子写真式レーザプリンタの概略図、第４図（
ａ）は第３図の電子写真式レーザプリンタの記録部の側
面図、第４図ら）は第４図（ａ）の■ｂ−ＩＶｂ線に沿
う断面図である。 ４０・・・感光ドラム、４０ａ・・・端面壁部、４２・
・・ケーシング、４２ａ・・・側壁部、４２ｂ・・・連
通孔、４２Ｃ・・・隔壁部、４４・・・第１のトナー収
容室、４６・・・第２のトナー収容室、４８・・・カバ
ー要素４８．４８ａ・・・周囲壁部４８ａ、４８ｂ・・
・閉鎖壁部４８ｂ、５０・・・管状要素、５０ａ・・・
フランジ部、５０ｂ・・・樋状部、５２・・・ベアリン
グ、５４・・・第１のトナー搬送用スクリュー要素、５
６・・・歯車、５８・・・歯車、６０・・・第２のトナ
ー搬送用スクリュー要素、６２・・・羽根車要素、６２
ａ・・・円板６２ａ、６２ｂ・・・羽根板。 ｂ 第１図の記録部の斜視図 第２ｎ 本発明１こよるトナー 記録部を示す図 第１ 回収装置を実施化した 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドラム形態を呈する静電潜像担持体から除去された
   未現像トナーを収容するために該静電潜像担持体の周囲
   の一部に設けられた第１のトナー収容室と、前記静電潜
   像担持体の一方の端面壁部側に設けられ、かつ該静電潜
   像担持体の内部とその回転軸線の箇所で連通させられる
   と共に前記第１のトナー収容室とも連通させられた第２
   のトナー収容室と、前記第１のトナー収容室と前記第２
   のトナー収容室との連通箇所を介して該第１のトナー収
   容室内の未現像トナーを該第２のトナー収容室に搬送す
   るための第１のトナー搬送手段と、前記第２のトナー収
   容室と前記静電潜像担持体の内部との連通箇所を介して
   該第２のトナー収容室内の未現像トナーを該静電潜像担
   持体の内部に搬送するための第２のトナー搬送手段とを
   具備してなるトナー回収装置。 ２、請求項１に記載のトナー回収装置において、前記第
   １のトナー搬送手段が前記第１のトナー収容室と前記第
   ２のトナー収容室との間にそれらの連通箇所を通して延
   在させられた第１のトナー搬送用スクリュー要素からな
   り、前記第２のトナー搬送手段が前記第１のトナー収容
   室と前記静電潜像担持体の内部との間の連通箇所に該静
   電潜像担持体の回転軸線と共軸に設けられた管状要素と
   、この管状要素内に配置された第２のトナー搬送用スク
   リュー要素とからなることを特徴とするトナー回収装置
   。 ３、請求項２に記載のトナー回収装置において、前記静
   電潜像担持体の回転運動を前記第１のトナー搬送用スク
   リュー要素の回転駆動力としてそこに伝達させるべくそ
   の間に適当な歯車機構が介在させられることを特徴とす
   るトナー回収装置。 ４、請求項２に記載のトナー回収装置において、前記第
   ２のトナー搬送用スクリュー要素を回転駆動させるべく
   その一端が前記静電潜像担持体の他方の端面壁部の回転
   中心箇所に片持ち梁の態様で支持されることを特徴とす
   るトナー回収装置。 ５、請求項４に記載のトナー回収装置において、前記第
   ２のトナー収容室内に延在する前記管状要素の端部はそ
   の上方側が切除されて樋状部とされ、前記第２のトナー
   搬送用スクリュー要素の他端には前記第２のトナー収容
   室内で回転するようになった羽根車要素が設けられ、こ
   の羽根車要素によって、前記第２のトナー収容室内の未
   現像トナーが前記樋状部に導かれるようになっているこ
   とを特徴とするトナー回収装置。