JPH09218627A - 回収トナー搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回収トナーを再利用する電子写真装置におい
て、回収トナー搬送装置の異音、および、回収トナー凝
集による異常画像を未然に防止することが出来る回収ト
ナー搬送装置を提供する 【解決手段】 一端が回動手段に固定され他端が自由端
となった搬送コイル２２と、該搬送コイルを内部に収容
するハウジング２１と、からなり、画像形成装置内で回
収したトナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する
回収トナー搬送装置において、ハウジング２１の内壁の
材質を摺動摩擦係数の小さい材質とし、併せて上記搬送
コイル２２の自由端における振れ量を所定の値以下にし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
ＦＡＸ等の電子写真方式を用いた画像形成装置におい
て、感光体などから回収したトナーを搬送する装置に関
し、特に、該回収トナー搬送装置の騒音防止対策に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記の画像形成装置においては、近年、
回収トナーによる環境汚染対策として、トナーの再利用
を行う電子作像システムが増加している。これは、原稿
像を感光体から転写紙に転写した後、感光体や転写体上
に残留するトナーをクリーニングブレード等の除去手段
で回収し、それを再度現像装置に戻し、再利用するもの
である。

【０００３】このような回収トナーの搬送装置として、
従来から搬送コイルと呼ばれる金属製の厚さ０・３〜
０．５ｍｍ、幅２ｍｍ程度の帯状の板金をスプリングコ
イル状に巻いた搬送コイルを、円筒形のハウジング内で
回転させるスクリューコンベア構造のものが一般的に用
いられていた。この搬送コイルは、回転搬送時の自己振
動により、凝集度が悪化した回収トナーがそれ自体に付
着したり、ブリッジを形成するのを防止し、初期、経時
で安定した搬送力を維持するというメリットがある。

【０００４】また、上記の搬送コイルは一端がモータな
どの回動手段に固定されているが、他端は自由端という
片持構造にしている。そのため、自由端側は回転により
弾性変形しやすく、仮に円筒形のハウジングが途中から
湾曲していても搬送コイルの方が弾性変形し、矯正され
ながらハウジング内で回動することが可能であり、その
状態でトナー等の粉体を搬送可能であった。

【０００５】しかし、この搬送方式においては、従来よ
り異音に関する問題があった。というのは、画像形成装
置が購入先に着荷した時点では、回収トナー搬送装置内
には、搬送物であるトナー等のワックスを含有した樹脂
粉体が全く介在していないので、もし、この時点で既に
コイルが変形していた場合、搬送コイル外周面とハウジ
ング内壁との摺動抵抗が増大し、場合によっては搬送コ
イルが内壁面を摺動しながら微振動し、高い周波数の異
音を発生してしまう。

【０００６】しかも、このような画像形成装置における
回収トナー搬送装置は、着脱性を重視したレイアウトの
ため画像形成装置の操作側からみて手前に配置するケー
スがほとんどであり、異音が発生すると使用者にとって
誠に耳障りであった。

【０００７】また、異音以外にも問題があった。それ
は、搬送コイルとパイプ外壁が、ある圧力以上のもとで
摺動すると、これらの間に挟まれた回収トナーが圧力、
熱等のストレスを受け凝集、又は溶融してしまい、その
塊が現像装置に搬送されて再使用されると、欠陥のある
画像が発生するという問題である。

【０００８】これに対して従来特開平６−６７５７８で
は、ハウジングの内壁にフッ素系樹脂のコーティングを
施すことを提案している。しかし、これは回収トナーの
電荷除去を主目的としたものであり、異音を防止した
り、トナーの凝集や溶融を目的とするものではなかっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題の
解決を図ったもので、回収トナーを再利用する電子写真
装置において、回収トナー搬送装置の異音、および、回
収トナー凝集による異常画像を未然に防止することが出
来る回収トナー搬送装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、一端が回動手段に固定され他端が自由端
となった搬送コイルと、該搬送コイルを内部に収容する
ハウジングと、からなり、画像形成装置内で回収したト
ナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する回収トナ
ー搬送装置において、上記搬送コイルの自由端における
振れ量を所定の値以下にしたことを特徴としている。

【００１１】または、上記構成において、上記ハウジン
グにおける搬送コイル自由端に相当する位置の内壁材料
を摺動摩擦抵抗の低い材質とする構成や、上記搬送コイ
ル外周におけるハウジングとの接触平面の幅を、所定の
値以上とする構成や、上記接触平面の表面粗さを所定の
値以下にする構成や、上記ハウジングが上記搬送コイル
の回転軸とほぼ平行な複数のリブを内壁面に有する構成
を組み合わせることができる。

【００１２】または、一端が回動手段に固定され他端が
自由端となった搬送コイルと、該搬送コイルを内部に収
容するハウジングと、からなり、画像形成装置内で回収
したトナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する回
収トナー搬送装置において、上記ハウジングにおける搬
送コイル自由端に相当する位置の内壁材料を摺動摩擦抵
抗の低い材質とする構成や、上記搬送コイル外周におけ
るハウジングとの接触平面の幅を、所定の値以上とする
構成や、上記接触平面の表面粗さを所定の値以下にする
構成や、上記ハウジングが上記搬送コイルの回転軸とほ
ぼ平行な複数のリブを内壁面に有する構成をそれぞれ単
独で付加する構成としてもよい。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
具体的に説明する。図１はこの発明の実施例であるトナ
ー再利用機構を備えた画像形成装置の概略構成図であ
る。同図に示すように、感光体１１の周辺には、感光体
表面に接触して回転する帯電ローラ１２と、感光体１１
に摺擦し感光体の表面を清掃するクリーニングユニット
１３、ベルト状の転写体１５、現像装置１６等が配置さ
れている。

【００１４】感光体１１はＯＰＣ等の光導電層を有する
ドラム状の像担持体であり、作像動作時は図１において
時計方向に回転する。帯電ローラ１２は、作像時には、
高圧電圧が印加され、感光体１１の表面を一様な電荷に
よって帯電する。

【００１５】原稿は、図示しないハロゲンランプにより
照射され、図示しない光学系やミラーを経由して、最終
ミラー１７により感光体１１上に原稿像を結像する。そ
して、原稿像の光の強弱応じて、感光体１１上のマイナ
ス電荷が消え感光体１１上には、静電潜像が形成され
る。

【００１６】感光体１１は、さらに時計方向に回転し、
静電潜像は現像器１６に達する。現像器１６は、その内
部にトナーが収容されていて、現像スリーブ１６ａの回
転によって、トナーを感光体ドラム１１上の静電潜像に
吸着させて静電潜像を可視化してトナー画像とする。そ
して、感光体１１上に形成されたトナー画像が、感光体
１１の回転により転写体１５に搬送されてくる。感光体
１１は転写効率を向上するためにＰＴＬ１８によって光
除電される。

【００１７】一方、給紙トレイ１９から取り出されレジ
ストローラ２０まで搬送されて、待機していた転写紙Ｔ
は、感光体１１上の画像とタイミングをあわせて、レジ
ストローラ２０より送り出される。転写体１５は転写紙
Ｔの先端がニップ部に進入すると同時に転写バイアスが
バイアスローラ１５ａに印加され、転写体１５上には感
光体上トナーと逆極性の電荷が付与されて転写が行われ
る。

【００１８】転写体１５の駆動ローラ１５ｂ側にはクリ
ーニングブレード１５ｃが当接している。これはクリー
ニング装置１３に設けられているクリーニングブレード
１３ａと同じポリウレタンゴム製である。転写体１５の
表面にはフッ素（ポリフッ化ビニリデン）コーティング
が施されており、摩擦係数μ（対クリーニングブレー
ド）は十分低くしてある。そして、転写体１５上に残留
しているトナーや紙粉などからなる異物を掻き落とし、
下方に位置する受け部１５ｄに貯める。

【００１９】転写紙Ｔに転写した後の感光体１１には、
転写されずに残留したトナーや紙粉等が付着しており、
これらをクリーニング装置１３のクリーニングブレード
１３ａで掻き落とす。掻き落とされたトナーなどは、ク
リーニング装置１３の下方に設けられたハウジング２１
内に落下する。

【００２０】ハウジング２１は、図２に示すように円筒
形で、中間に開口２１ａがあり、内部には、搬送コイル
２２が収容されている。搬送コイル２２は、ステンレス
製の厚さ０・３〜０．５ｍｍ、幅２ｍｍ程度の帯状の板
金を外形１０〜１１ｍｍ、ピッチ８ｍｍ程度のスプリン
グコイル状に巻いたもので、一端側がモータからなる回
動手段２３に回転自在に支持され、他端は自由端となっ
ている。ハウジング２１の図２における左下端側には図
示しないがＴ型ジョイントが付けられ、トナー回収装置
２４に接続される。

【００２１】感光体１１からクリーニングブレード１３
ａにより掻き落とされたトナーは、開口２１ａからハウ
ジング２１内に落下し、回転する搬送コイル２２によっ
て図２の左下側に搬送され、トナー回収装置２４に送り
込まれる。搬送コイル２２は、感光体１１の線速２００
ｍｍ／ｓｅｃに対して１：０．２４の線速比で回転して
いる。

【００２２】トナー回収装置２４も、ハウジング２４ａ
と搬送コイル２４ｂとを有するが、ハウジング２４ａは
円筒形で、ハウジング２１とは異なり開口がない。一
方、搬送コイル２４ｂは図２の搬送コイル２２と同様の
ものである。

【００２３】トナー回収装置２４は、ハウジング２１内
を搬送コイル２２によって送られてきたトナーをハウジ
ング２４ａの下端で受け取り、ハウジング２４ａ内を押
し上げるように搬送して現像装置１６に戻す。搬送コイ
ル２２と２４ｂの線速比は１：１．３である。こうして
戻されたトナーは現像装置１６で再利用されることとな
る。

【００２４】クリーニング装置１３で残留トナーなどが
掻き落とされ、きれいになった感光体１１は、除電ラン
プ２６により全面露光され表面上の残留電荷を消去さ
れ、次のコピーに備える。

【００２５】搬送コイル２４ｂはその全体、または、少
なくとも先端部の内壁が、金属に対する摩擦係数が小さ
い材質で形成されていることが望ましく、たとえば、Ｐ
Ｐ（ポリプロピレン）、又は、ＰＡ，ＰＯＭ，フッ素樹
脂たとえば、ＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＰＥＰ，ＰＣＴＦＥ，
ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ等を使用することが望ましい。

【００２６】図３は、搬送コイルの振れ量を示す図であ
る。すなわち、図３のように、搬送コイル２２又は２４
ｂを回転軸２７の回りに一回転したときの先端部の振幅
量を振れ量Ｓとする。ここで、振れ量Ｓと異音との関係
は、ハウジング２１，２４ａの材質と関係があり、本実
施例では搬送コイルの外径とハウジング２１又は２４ａ
の内壁との隙間が１．２ｍｍに対して、ハウジングがＡ
ＢＳであると振れ量Ｓは１．２ｍｍ以下でコイルの回転
数に関わらず、高い周波数の異音の問題は発生しない。
しかし、振れ量Ｓがそれより大きくなると異音が発生す
る確率が高くなる。

【００２７】本発明の実施例では、ハウジングの内壁材
料としてＰＰ，ＰＡ，ＰＯＭを使用しており、その場
合、搬送コイルの振れ量Ｓは、１０ｍｍ以下であれば、
異音は発生しない。したがって、搬送コイルの自由端の
振れ量Ｓ、１．２ｍｍより大きくても大丈夫である。ハ
ウジング内壁の材質を、さらにフッ素樹脂にすると、搬
送コイル２２，２４ｂ自由端の振れ量Ｓは２０ｍｍ以下
であれば異音の問題は発生しなくなる。

【００２８】搬送コイルの振れ量Ｓを規制する具体的な
方法としては、たとえば、搬送コイルを製造後に振れ量
を測定し、所定の振れ量以下のものだけ使用するという
方法がある。本発明によれば、許容できる振れ量が大き
くなるので、不良とされる搬送コイルが少なくなり、歩
留まりが向上する。

【００２９】ハウジング２１，２４ａの材質と搬送コイ
ル２２，２４ｂの振れ量Ｓ規制のコストバランスから、
本発明の実施例ではハウジングの材質はＰＰ（ポリプロ
ピレン）とし、搬送コイル２２，２４ｂの振れ量Ｓが１
０ｍｍ以下とした場合に、コストミニマムとなり、異音
が発生しないトナー搬送装置を提供できた。

【００３０】図４は、搬送コイル２２の外周面の詳細を
説明する図である。本発明においては、搬送コイル２
２，２４ｂ外周の形状は、ハウジングの内壁である相手
樹脂上をある面圧で摺擦したときの搬送コイルの共振し
易さに大きく寄与していることが判明した。つまり、搬
送コイル２２の外周のハウジングとの接触平面２２ａの
幅Ｄは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、搬送コイル
の板厚ｔ（０．５ｍｍ）より狭く、（ａ）では０．３ｍ
ｍ、（ｂ）では０．１ｍｍとなっているが、（ａ）は
（ｂ）に比べて高周波異音に対する余裕度が大きい（異
音が発生しにくい）。また、搬送コイル２２，２４ｂの
外周の接触平面２２ａには、コイルのスパイラルに沿う
方向のスジなどがあり凸凹しているが、凹凸が大きいと
異音が発生し易い。

【００３１】そこで、本発明ではこの接触平面２２ａの
幅Ｄを０．３ｍｍ以上とし、接触平面２２ａの表面粗さ
ｈを１０ミクロン以下とした。表面粗さｈの調整は、素
材としての帯状の板金の段階で、仕上げ加工を行うこと
により達成できる。このようにすることによって、高い
周波数の異音の発生を飛躍的に防止できるようになっ
た。なお、上記、異音に関する本発明の構成は、搬送す
る回収トナーの特性についても、凝集等の不具合を防止
するためトナーリサイクルによる画像欠陥を未然に防止
する働きもする。

【００３２】図６は、本発明のさらに他の実施例であ
る。この実施例では、ハウジング２１の内壁に、複数の
リブ２８を形成したものである。このリブ２８により搬
送コイル２２の外周とハウジング２１の内壁とは面接触
ではなく線接触となり、搬送コイル２２の微震動が発生
しなくなるため、高い周波数の異音は発生しなくなる。
この構成によれば、ハウジング２１の材質を選ばずにす
み、より低コストで異音、トナーの凝集による画像欠陥
を防止できる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
搬送コイルの回転軸を基準として自由端の振れ量を、所
定の量以下に規制する構成としたので、回収トナーがま
だ全く搬送していない状態の、摺動抵抗が大きく、異音
が発生しやすい回収トナー搬送装置においても、高い周
波数の異音を防止することができる。

【００３４】また、相手のハウジング内壁面材質を摺動
摩擦抵抗の低い物質とすれば、さらに、異音の防止に効
果的である。搬送コイル摺動面の表面形状を規制してコ
イルと内壁面の摺動抵抗を低減する構成とすれば、ハウ
ジングと接触しても共振しにくくなり、異音の発生を防
止できる。

【００３５】搬送コイルの内壁面に複数のリブを設ける
と、搬送コイルとハウジング内壁との接触が点接触とな
り、摺動抵抗が減って異音の発生を防止できる。また、
この構成を単独で使用すれば、ハウジングの材質を選定
する必要がなく、低コストで、異音の防止と異常画像の
防止の双方が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略構成図である。

【図２】回収トナー搬送装置の要部構成を示す斜視図で
ある。

【図３】搬送コイルの振れ量を説明する図である。

【図４】搬送コイルの外周形状を説明する図で、（ａ）
は搬送コイルの一部分の斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は
（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は外周平面の拡大図であ
る。

【図５】（ａ）は複数のリブを形成したハウジングの斜
視図、（ｂ）はハウジング内に搬送コイルを挿入した状
態を示す正面図である。

【符号の説明】

２１，２４ａ ハウジング ２２，２４ｂ 搬送コイル ２３ 回動手段 ２２ａ 接触平面 Ｓ 振れ量 Ｄ 接触平面の幅

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が回動手段に固定され他端が自由端
   となった搬送コイルと、該搬送コイルを内部に収容する
   ハウジングと、からなり、画像形成装置内で回収したト
   ナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する回収トナ
   ー搬送装置において、 上記搬送コイルの自由端における振れ量を所定の値以下
   にしたことを特徴とする回収トナー搬送装置。
2. 【請求項２】 上記ハウジングにおける搬送コイル自由
   端に相当する位置の内壁材料を摺動摩擦抵抗の低い材質
   としたことを特徴とする請求項１記載の回収トナー搬送
   装置。
3. 【請求項３】 上記搬送コイル外周におけるハウジング
   との接触平面の幅を、所定の値以上としたことを特徴と
   する請求項１又は２に記載の回収トナー搬送装置。
4. 【請求項４】 上記接触平面の表面粗さを所定の値以下
   にしたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
   載の回収トナー搬送装置。
5. 【請求項５】 上記ハウジングが上記搬送コイルの回転
   軸とほぼ平行な複数のリブを内壁面に有することを特徴
   とする請求項１から４のいずれかに記載の回収トナー搬
   送装置。
6. 【請求項６】 一端が回動手段に固定され他端が自由端
   となった搬送コイルと、該搬送コイルを内部に収容する
   ハウジングと、からなり、画像形成装置内で回収したト
   ナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する回収トナ
   ー搬送装置において、 上記搬送コイル外周におけるハウジングとの接触平面の
   幅を、所定の値以上としたことを特徴とする回収トナー
   搬送装置。
7. 【請求項７】 一端が回動手段に固定され他端が自由端
   となった搬送コイルと、該搬送コイルを内部に収容する
   ハウジングと、からなり、画像形成装置内で回収したト
   ナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する回収トナ
   ー搬送装置において、 上記搬送コイル外周におけるハウジングとの接触平面の
   粗さを、所定の値以下としたことを特徴とする回収トナ
   ー搬送装置。
8. 【請求項８】 一端が回動手段に固定され他端が自由端
   となった搬送コイルと、該搬送コイルを内部に収容する
   ハウジングと、からなり、画像形成装置内で回収したト
   ナーを画像形成装置内の現像装置まで搬送する回収トナ
   ー搬送装置において、 上記ハウジングが上記搬送コイルの回転軸とほぼ平行な
   複数のリブを内壁面に有することを特徴とする回収トナ
   ー搬送装置。