JPH1020731A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の感光体ごとにクリーニング装置を設け
て搬送経路が複雑になっても、トナー詰まりや搬送スク
リューの破損が起き難くする。 【解決手段】 複数の感光体ドラムごとにクリーニング
装置２４を設け、各クリーニング装置２４それぞれに回
収タンクへのトナー回収用のスクリューポンプ３１と回
収トナー移送パイプ４８を設ける。トナー像の重ね合わ
せ転写順で下流側に位置するクリーニング装置２４ほど
スクリューポンプ３１へ供給する空気量を多くするとと
もに、スクリューポンプ３１の回転数も多くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ファクシミリなど電子写真方式を用いて用紙に記録を行
う電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の電子写真装置、例えばカラー
画像記録装置のように複数の感光体とこれら感光体に順
次接して周動する転写紙搬送ベルトとを有し、各感光体
上に形成された互いに異なる色のトナー像を転写紙搬送
ベルトにより各感光体ドラムの転写位置に順次接して搬
送される転写紙上に位置をあわせて重ね合わせ転写し、
転写後転写紙を転写紙搬送ベルトより分離し、定着して
画像記録を行う方式の装置では、感光体の残留トナーを
クリーニングする装置を感光体ごとに備える。この種の
クリーニング装置は、その内部に設けられたクリーニン
グブレードやブラシローラ等のクリーニング部材により
各感光体ドラムの周面から清掃されたトナーを装置底部
に幅方向に設けられた搬送スクリュー（コイルスクリュ
ー）によって装置底部の一端から排出し、クリーニング
装置と別体に設けられた回収トナー貯蔵部にトナーを移
送する。

【０００３】この回収トナーの移送（搬送）装置に関す
る技術としては、次のようなものがある。即ち、（１）
クリーニング装置の回収トナー排出部とこのクリーニン
グ装置と別体に設けられた回収トナー貯蔵手段とをパイ
プで結び、このパイプ内部に設けられたコイルスクリュ
ーにて回収トナーを回収貯蔵手段に移送（搬送）する技
術、（２）クリーニング装置の回収トナー排出部と近接
した位置に回収トナー貯蔵手段を配し、主として重力に
より回収トナー貯蔵手段に移送（搬送）する技術、
（３）複数のクリーニング装置の回収トナー排出部とこ
のクリーニング装置と別体に設けられた回収トナー貯蔵
手段とをパイプで結び、重力やこのパイプ内部に設けら
れたコイルスクリューにて回収トナーを回収貯蔵手段に
移送（搬送）する技術、がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のクリ
ーニング装置から排出されたトナーを各感光体ごとに別
々に設けた回収タンクに収容すると、機内の所要スペー
スが大きくなり、各タンクからのトナー飛散が多くなっ
て機内を汚しやすくなり、またメンテナンスにも時間を
とられる等の欠点が生じる。そこで各クリーニング装置
から枝管を介して共通のトナー搬送管に導き、共通のト
ナー搬送管内に延設された搬送スクリューによって、共
通のトナー搬送管に接続された単一のトナー回収装置に
回収するようにしたものが提案されている。

【０００５】この場合、共通のトナー搬送管の内径及び
搬送スクリューの直径は上流側端部からトナー回収管に
接続される端部まで一様とされているので、各クリーニ
ング装置からの枝管が接続されるごとに共通のトナー搬
送管を搬送されるべきトナーの量は累積されて増加して
行き、搬送管の断面積及び搬送スクリューの搬送能力が
搬送すべきトナー量に追いつかなくなった場合は、トナ
ー搬送管内でのトナー詰まり、搬送スクリューの破損が
発生するという問題がある。また、トナーの重力による
自由落下、あるいは搬送スクリューによる移送なので、
自ずと回収経路のレイアウトの制限があり、これにより
回収経路（枝管、トナー搬送管）が複雑になり、機内に
こもる熱や搬送によって起こる摩擦熱等でトナー詰まり
や搬送スクリューの破損が生じやすくなるという問題が
ある。

【０００６】そこで本発明は、複数の感光体ごとにクリ
ーニング装置を設けるために搬送経路が複雑になって
も、トナー詰まり、搬送スクリューの破損、トナー搬送
の不確実さ、内部の機器、ユニットのレイアウトの自由
度の向上、組み立て性、メンテナンス性の向上、低コス
ト化等を図れる電子写真装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真装置の
うち請求項１に係るものは、上記目的を達成するため
に、複数の感光体、これら感光体に接し順次転写紙上に
該感光体からトナー像を転写する転写装置、上記各感光
体ごとに設けられて上記各感光体上に上記トナー像の転
写後に残留するトナーを清掃するクリーニング装置、各
クリーニング装置からトナーをトナー回収容器へ回収す
るトナー回収装置を有する電子写真装置において、上記
各クリーニング装置からトナー回収容器へのトナー回収
経路をそれぞれ独立させて設け、各回収経路ごとにトナ
ー回収用のスクリューポンプを配してなることを特徴と
する。

【０００８】同請求項２に係るものは、各クリーニング
装置から排出されるトナー量が異なることに起因する不
具合の発生を防止するために、上記複数の感光体上のト
ナー像を重ね合わせ転写する順番において下流側に位置
するクリーニング装置ほど上記スクリューポンプのロー
タ回転数を大きくすることを特徴とする。

【０００９】同請求項３に係るものも、各クリーニング
装置から排出されるトナー量が異なることに起因する不
具合の発生を防止するために、上記複数の感光体上のト
ナー像を重ね合わせ転写する順番において下流側に位置
するクリーニング装置ほど上記スクリューポンプへ供給
する空気量を多くすることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明を適用するカラー
画像記録装置の全体構成を示す断面図である。このカラ
ー画像記録装置は、原稿読み取り部１と、原稿読み取り
部１よりデジタル信号として出力された色分解画像情報
信号を電気的に処理する画像処理部２と、画像処理部２
より出力された、イエロー、マゼンタ、シアン、黒（以
下Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと略す）の各色トナーで現像される
べき画像情報信号に基づいて転写紙上にカラー画像を形
成するプリンタ部３よりなる。

【００１１】原稿読み取り部１は、原稿載置台４上の原
稿を走査証明する白色灯５、これによりスリット照明さ
れた原稿面からの反射光を読み取り部に導くミラー６、
７、８及びレンズ９よりなる走査光学系及び青、緑、赤
の３原色に色分解するダイクロイックプリズム１０とこ
れにより３色の光束に分解された原稿画像光を受光して
読み取る３つのＣＣＤ１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒよりなる
読み取り部を有する。３つのＣＣＤ１１で読み取られた
３色の画像情報はデジタル信号として出力され、画像処
理部２により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫのトナーで現像さるべ
き画像情報信号に変換され、プリンタ部３に出力され
る。

【００１２】プリンタ部３には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの４
色のトナー像がその上に形成される４本の感光体ドラム
１４（以下において、説明する要素に添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、
ＢＫを付すときは、その要素が各色のトナー像形成用の
ものであることを示す。)が同一レベルに平行に設けら
れており、画像処理部２より出力された４つの画像情報
信号は、４つのレーザ光射出装置１２から射出されるレ
ーザ光をその信号に応じて変調し、偏光手段を介して４
つの感光体ドラム１４の各々に入射させ、光走査し、感
光体ドラム１４に画像書き込みを行う。各感光体ドラム
１４の周囲には、一般の電子写真記録装置と同様、その
回転方向の順に、帯電チャージャ１５、前記書き込み位
置、現像装置１６、転写チャージャ１７及びクリーニン
グ装置２４が設けられており、これらにより各色記録装
置１３が構成される。レーザ光で各感光体ドラム１４に
書き込まれた画像は現像装置１６により現像されてＹ、
Ｍ、Ｃ、ＢＫのトナー像が形成される。

【００１３】４本の感光体ドラム１４とその下側でこれ
らに対向して設けられた転写チャージャ１７との間を上
走部が通過するように、転写紙搬送ベルト２１が従動ロ
ーラ２５ａ、２５ｂ及び駆動ローラ２６に掛け渡されて
設けられている。給紙コロ１８により給紙部１９から送
り出された転写紙はレジストローラ２０により感光体上
の画像と先端が整合するタイミングで転写紙搬送ベルト
２１に給紙される。転写紙は転写紙搬送ベルト２１によ
り、転写位置で各感光体ドラム１４に接して搬送され、
転写チャージャ１７の作用のもとに、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ
の４色のトナー像が転写紙上に位置を合わせて重ね合わ
せ転写された後、転写紙は転写紙搬送ベルト２１より分
離され、定着装置２２により定着されて、原稿に対応し
たカラー画像が形成され、排紙ローラ２３により機外に
排出される。

【００１４】図２は、感光体ドラム１４のクリーニング
装置２４の断面を示す図であって、感光体ドラム１４の
幅方向に概ねその全長にわたって延設されたケーシング
２４ａの内部には、概ねその全長にわたって感光体ドラ
ム１４の外周面に接するブラシローラ２４ｂと、基部が
ケーシング２４ａに固定され先端が感光体ドラム１４の
外周面に圧接するクリーニングブレード２４ｃが設けら
れており、これらによって感光体ドラム１４の外周面か
ら清掃された残留トナーはケーシング２４ａの底に集ま
り、ケーシング２４ａの底部に幅方向に全長にわたって
延設された搬送スクリュー２４ｄによりケーシング２４
ａの一方の側部より排出される。転写紙搬送ベルト用ク
リーニング装置２７も同様の構成である。

【００１５】次に図３、図４は、各感光体ドラム１４に
付設されたクリーニング装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、
２４ＢＫのトナー排出口から単一のトナー回収タンク２
８に至るまでのトナー搬送装置の構成を示す図である。
ただし各色用のクリーニング装置とも、トナー搬送装置
は同様の構成であるため、Ｙ用のものだけを代表として
図示し、説明する。但し説明では添字は省略する。

【００１６】クリーニング装置２４で回収されたトナー
はクリーニング装置のケーシング２４ａの端部に設けら
れた回収トナー排出部２９よりこれと係合するトナーガ
イド部材３０に移送される。トナーガイド部材３０は、
クリーニング装置２４からトナー回収用スクリューポン
プ３１へトナーを送るためのトナーの移送経路の役割を
果たす。スクリューポンプ３１は従来公知の通称モーノ
ポンプと呼ばれるものである。

【００１７】スクリューポンプ３１は、ホルダ３２、そ
の内部のロータ３３、ロータ３３を包囲するようにホル
ダ３２内に固定されたゴム材料等の弾性材からなるステ
ータ３４により構成される。ロータ３３は、トナーガイ
ド部材３０のケース３５内の搬送スクリュー３６と連結
される。トナーガイド部材３０のケース３５の端部はシ
ール部材３７でシールされ、搬送スクリュー３６の端部
には軸受３８と従動歯車３９が取り付けられている。

【００１８】またスクリューポンプ３１はトナーガイド
部材３０のケース３５に取り付けられ、トナーガイド部
材３０のケース３５の支持部材４０には、回転数可変の
駆動モータ４１が取り付けられ、その駆動軸端の駆動歯
車４２が搬送スクリュー３６の端部の従動歯車３９と噛
み合わされている。

【００１９】上述のスクリューポンプ３１のステータ３
４の側面とホルダ３２の内面の間には１ｍｍ程度の隙間
があり、この隙間が回収トナー通路４３に連結し、また
この隙間から回収トナー通路４３内にエアを吹き込むた
めのエア供給口４４が設けられている。エア供給口４４
は、送風量可変のエアポンプ４５に空気吐出口４６並び
に管４７を介して連通している。エアポンプ４５は、エ
ア供給口４４を介して回収トナー通路４３内に０．５〜
１リットル／分程度の送風量でエアを吹き込む。これに
より、スクリューポンプ３１内の回収トナーの流動性が
上がり、スクリューポンプ３１での回収トナー搬送が確
実に行われる。スクリューポンプ３１を通過したトナー
は、回収トナー移送パイプ４８を介して回収タンク２８
に送られる。回収トナー移送パイプ４８には、フレキシ
ブルで且つ耐トナー性に優れた材質（例えば軟質塩化ビ
ニル、ナイロン、テフロン）を用いるとよい。

【００２０】なお上述の回収トナー移送装置の動作は、
クリーニング装置２４とほぼ同じタイミングで駆動して
よいが、クリーニング装置２４の運転開始時と停止時に
おけるスクリューポンプ３１の駆動モータ４１とエアポ
ンプ４５の制御は、クリーニング装置２４の運転開始で
はエアポンプ４５のみをオンとし、０．５〜１秒後に駆
動モータ４１をオンとし、クリーニング装置２４の停止
時には駆動モータ４１をオフとした後、１〜３秒間エア
ポンプ４５のみを運転するような制御とするとよい。こ
のようにすると、回収トナーの詰まり防止やトナー移送
を確実なものとすることができる。

【００２１】ところで各クリーニング装置２４から排出
されるトナー量は異なるが、これは重ね合わせ転写によ
るもので、転写工程において転写紙上に既に前工程の感
光体ドラム１４で転写されたトナー像があると、そのト
ナー次工程の感光体ドラム１４へ逆転写してしまうため
である。つまり複数の感光体ドラム１４上のトナー像を
重ね合わせ転写すると、転写順で下流側に位置するクリ
ーニング装置２４ほど回収トナー量が増える。これに対
して下流側のスクリューポンプ３１のトナー搬送能力が
追従できなくなり、スクリューポンプ３１またはその上
流側のトナー搬送経路中でトナーが詰まることが考えら
れる。予め能力的に余裕のある大型のスクリューポンプ
３１を用いてもよいが、レイアウトの点からあまり好ま
しくはない。またスクリューポンプ３１内のロータ３３
の回転数は出来るだけ低回転にし、トナーへのストレス
（圧力、熱）を抑えることでトナーの流動性低下を防ぐ
ことが望ましい。さらに、トナーを搬送するにあたりス
クリューポンプ３１内のトナーに空気を送り込んで嵩密
度を高め、トナー流動性を上げているが、これも搬送さ
れるトナーで必要空気量が異なり、必要量が得られない
と搬送性が落ちるだけでなくトナーにストレス（圧力、
熱）が掛かり、さらに搬送性が低下し、トナー詰まりを
招くことも考えられる。

【００２２】図５の右側は、スクリューポンプ３１のロ
ータ３３の回転数を横軸にとり、回転数と搬送できるト
ナー量の関係を示すグラフである。このグラフからわか
るように、回転数とともに搬送量は増えていく。換言す
れば、ある回転数において搬送できるトナー量以上のト
ナーが回収され、スクリューポンプ３１に送り込まれた
場合、トナーは搬送されず、トナー凝集、トナー詰ま
り、さらにはポンプやモータの破損を引き起こす。また
図５の左側は、搬送されるトナー量を縦軸にとり、トナ
ー量と搬送に必要な空気量の関係を示すグラフである。
このグラフからもわかるように、搬送量が増えるに従っ
て供給する必要空気量も増える。必要な空気量が得られ
ないと搬送するトナーの嵩密度が低くなり、トナーの流
動性が低下する。この状態のトナーをロータで押し出す
と、搬送性は悪くなるし、トナーにストレス（圧力、
熱）が掛かり、トナーの塊（凝集）が起こり、トナー詰
まり、さらにはポンプやモータの破損を引き起こす。

【００２３】そこで本発明の実施形態では、トナー像の
重ね合わせ転写順で下流側に位置するクリーニング装置
２４ほどスクリューポンプ３１へ供給する空気量を多く
するとともに、スクリューポンプ３１の回転数も多くし
ている。図５の回転数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を転写紙
搬送順で上流側から位置するスクリューポンプ３１の回
転数とし、それらのトナー搬送量に必要な空気量Ｌ１、
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を同様に転写紙搬送順で上流側に位置
するスクリューポンプ３１への供給する空気量とし、そ
れぞれ下流側ほど多くしている。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に係る電子写真装置は以上説明
してきたように、複数の感光体ごとに設けられクリーニ
ング装置からトナー回収容器へのトナー回収経路をそれ
ぞれ独立させて設け、各回収経路ごとにトナー回収用の
スクリューポンプを配してなるようにしたので、トナー
回収経路が複雑化しても、熱等に起因するトナー詰ま
り、搬送スクリューの破損がなくなり、確実な回収トナ
ーの搬送が行え、また装置を構成する機械要素、ユニッ
トのレイアウトの自由度、組み立て性、メンテナンス性
の向上、さらには低コスト化が図れるという効果があ
る。

【００２５】請求項２に係る電子写真装置は、トナー像
の重ね合わせ転写順が下流側に位置するクリーニング装
置ほどスクリューポンプのロータの回転数が大きしたの
で、上記請求項１の効果と共通の効果に加え、転写順で
下流側ほど回収、搬送するトナーの量が増えても確実に
トナーの搬送が行えるようになるという効果がある。

【００２６】請求項３に係る電子写真装置は、トナー像
の重ね合わせ転写順が下流側に位置するクリーニング装
置ほどスクリューポンプへ供給する空気量を多くした
で、上記請求項１の効果と共通の効果に加え、転写順で
下流側ほど回収、搬送するトナーの量が増えても確実に
トナーの搬送が行えるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するカラー画像記録装置の全体構
成を示す断面図である。

【図２】感光体ドラムのクリーニング装置の断面図であ
る。

【図３】感光体ドラムに付設されたクリーニング装置の
トナー排出口から単一のトナー回収タンクに至るまでの
トナー搬送装置の構成を示す斜視図である。

【図４】同断面図である。

【図５】本発明の実施形態装置のクリーニング装置にお
ける必要空気量及びロータ回転数とトナー搬送量の関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 原稿読み取り部 ２ 画像処理部 ３ プリンタ部 ４ 原稿載置台 １２ レーザ光射出装置 １３ 色記録装置 １４ 感光体ドラム １５ 帯電チャージャ １６ 現像装置 １７ 転写チャージャ １８ 給紙コロ １９ 給紙部 ２０ レジストローラ ２１ 転写紙搬送ベルト ２２ 定着装置 ２３ 排紙ローラ ２４ クリーニング装置 ２７ 転写紙搬送ベルト用クリーニング装置 ２８ 回収タンク ２９ 回収トナー排出部 ３０ トナーガイド部材 ３１ スクリューポンプ ３３ ロータ ３４ ステータ ３６ 搬送スクリュー ３７ シール部材 ３８ 軸受 ３９ 従動歯車 ３５ ケース ３２ ホルダ ４０ 支持部材 ４１ 駆動モータ ４３ 回収トナー通路 ３５ｌ エア供給口 ４５ エアポンプ ４６ 空気吐出口 ４７ 管 ４８ 回収トナー移送パイプ ４２ 駆動歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田上 亮 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の感光体、これら感光体に接し順次
   転写紙上に該感光体からトナー像を転写する転写装置、
   上記各感光体ごとに設けられて上記各感光体上に上記ト
   ナー像の転写後に残留するトナーを清掃するクリーニン
   グ装置、各クリーニング装置からトナーをトナー回収容
   器へ回収するトナー回収装置を有する電子写真装置にお
   いて、上記各クリーニング装置からトナー回収容器への
   トナー回収経路をそれぞれ独立させて設け、各回収経路
   ごとにトナー回収用のスクリューポンプを配してなるこ
   とを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 上記複数の感光体上のトナー像を重ね合
   わせ転写する順番において下流側に位置するクリーニン
   グ装置ほど上記スクリューポンプのロータ回転数を大き
   くすることを特徴とする請求項１の電子写真装置。
3. 【請求項３】 上記複数の感光体上のトナー像を重ね合
   わせ転写する順番において下流側に位置するクリーニン
   グ装置ほど上記スクリューポンプへ供給する空気量を多
   くすることを特徴とする請求項１の電子写真装置。