JPH103239A - 画像形成装置のトナー搬出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置のトナー搬出装置におけるトナ
ーの架橋発生を、部品点数増加やコストアップを生じさ
せず、簡単な構造で防止する。 【解決手段】 感光体１８近傍のトナー回収ケース部１
７ａに配するトナー搬送スクリュー４２を収縮率の大き
い樹脂で射出成形等により一体成形し、スクリュー部６
０の偏心による振れ量を、その最外周部が回転中にトナ
ー回収ケース部１７ａの内壁面と干渉しない程度に大き
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、画像形成装置のト
ナー搬出装置に関し、特に感光体から掻き落としたトナ
ーの架橋防止性を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の複写機やファクシミリ等の画像形
成装置では、省資源という観点から、トナー像の転写後
に感光体表面に残留しているトナーを掻き落として再び
現像装置へと搬送し、再利用するというトナーリサイク
ルが行われるようになっている。そのため、掻き落とし
たトナーを搬送するためのトナー搬出装置としてトナー
搬送スクリューを感光体近傍に配置し、これにトナーを
現像装置へ搬送するトナーリサイクルベルトを組み合わ
せてトナーリサイクル装置を構成するものがある。

【０００３】このような画像形成装置でのトナー搬送ス
クリューの配置形態としては、図６に示すように、トナ
ー搬送スクリュー１をケース２で囲み、ケース２の感光
体３側は開放し、ケース２の下部にホルダー４を介して
取り付けた入口シール５によって掻き落としたトナー
（以下廃トナーという。）が下側へ抜け落ちて飛散しな
いようにするとともに、ケース２の上部にホルダー６を
介して取り付けたクリーニングブレード７によって感光
体３の表面から残留トナーを掻き落とすようにした構成
が用いられる。一般的には、トナー搬送スクリュー１の
外径は約５〜２０ｍｍ、回転数は１０〜２００ｒｐｍ程
度である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような構
成では、図７に示すような廃トナーの架橋８が生じやす
いという問題があった。この廃トナーの架橋８は例えば
図８に示すようにわずかな廃トナー８ａがケース２の内
壁面に付着することによって形成されはじめ、徐々にト
ナー搬送スクリュー１の外周を覆うように伸びて行くも
ので、非常に固くなってしまって崩して回収しても再利
用はできず、また突いたりしても崩すことができなくな
るほどに固くなることもある。また図示は省略するが、
トナー搬送スクリュー１の羽根と軸との連結部分にもト
ナーの固着が生じることもあり、これも同様に成長して
隣り合う羽根と羽根の間を埋めるように架橋してしまう
ことがある。

【０００５】複写機やファクシミリ等の画像形成装置で
は近年とみに小型化が図られており、感光体、現像装
置、帯電装置等を一体のケース内に納めて作像ユニット
を構成して画像形成装置全体としての小型化に資するよ
うにすることが多くなってきているが、このような作像
ユニットでは、トナー搬送スクリュー１とケース２の内
壁面との間隔が小型化のためケース内壁面同士が近く、
架橋する長さが短いため架橋が生じやすくなり、上述の
ように突き崩せないほどの架橋が生じると、感光体等の
寿命が尽きていないのにもかかわらず作像ユニットその
ものを交換せざるを得なくなる場合も生じるという問題
がある。また、近年の環境保護志向の高まりにより省資
源化が重要な課題となり、上述のような作像ユニットを
できるだけ再利用可能なように設計、製作するようにな
ってきているが、架橋が生じてしまうと、本来最も再利
用できる可能性の高いケースを廃棄せざるを得なくなる
という問題も生じている。

【０００６】上述のような廃トナーによる架橋８の発生
を防止するために、図９に示すようにトナー搬送スクリ
ュー１の上側からマイラーシート９を垂らすように取り
付け、トナー搬送スクリュー１との接触によって振動さ
せ、この振動によって廃トナーがケース２の内壁面に付
着しないようにする技術が知られている。ところがこの
ような構造にすると、もちろんマイラーシート９という
余分な部品を必要とするためコストアップになるだけで
なく、マイラーシート９とトナー搬送スクリュー１との
接触、振動によって騒音が発生し、また廃トナーにスト
レスを与えてリサイクルして再使用するには適さない性
状のものにしてしまうという問題があった。

【０００７】そこで本発明は上記従来の問題点に鑑み、
トナーの架橋が生じることを簡単な構成で防止でき、し
かもリサイクルする廃トナーにストレスを与えないで済
むようにした画像形成装置のトナー搬出装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
トナー搬出装置のうち請求項１に係るものは、上記目的
を達成するために、感光体表面の残留トナーをクリーニ
ングブレードにより掻き落とし、上記感光体近傍に配し
たトナー搬送スクリューにより上記掻き落としたトナー
を搬出するようにしてなる画像形成装置のトナー搬出装
置において、上記トナー搬送スクリューのスクリュー部
分の偏心による振れ量を、回転中の該スクリュー部分の
最外周部が、該スクリュー部分を囲むケース内壁面と干
渉しない程度に大きくしてなることを特徴とする画像形
成装置のトナー搬出装置。

【０００９】同請求項２に係るものは、上記トナー搬送
スクリューが、上記スクリュー部分と少なくとも軸受へ
支持させる部分とを樹脂で一体成形してなるものである
ことを特徴とする。

【００１０】同請求項３に係るものは、上記トナー搬送
スクリューのスクリュー部分の回転時における最大振れ
状態で、上記スクリュー部分の最外周部と上記ケース内
壁面とのクリアランスから上記スクリュー部分の振れ量
を引いた値が±１ｍｍの範囲内となるように形成してな
ることを特徴とする。

【００１１】同請求項４に係るものは、上記トナー搬送
スクリューのスクリュー部分の回転時における最大振れ
量を、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下としてなることを特徴
とする。

【００１２】同請求項５に係るものは、上記トナー搬送
スクリューのスクリュー部分の回転時における最大振れ
量を、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下としてなることを
特徴とする。

【００１３】同請求項６に係るものは、感光体表面の残
留トナーをクリーニングブレードにより掻き落とし、上
記感光体近傍に配したトナー搬送スクリューにより上記
掻き落としたトナーを搬出するようにしてなる画像形成
装置のトナー搬出装置において、上記トナー搬送スクリ
ューの少なくとも一端側の支持精度を、回転中の該トナ
ー搬送スクリューのスクリュー部分の最外周部が、該ス
クリュー部分をケース内壁面と干渉せずに振れる程度に
低くしてなることを特徴とする。

【００１４】同請求項７に係るものは、上記トナー搬送
スクリューを、上記掻き落としたトナーを現像装置へ戻
して再利用するためのトナーリサイクルに用いることを
特徴とする。

【００１５】同請求項８に係るものは、上記トナー搬送
スクリューの少なくとも上記スクリュー部分の材質に、
上記ケース内壁面やトナーとの摺動性の高いものを用い
たことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る画像形成装置の作像
ユニットの実施の形態を図面を参照して以下説明する。
まず図１〜図３により本発明に係る画像形成装置のトナ
ー搬出装置の一実施形態を用いた画像形成装置用の作像
ユニットと、これに組み合わせて画像形成装置を構成す
る各種要素を説明する。図１は本発明に係る画像形成装
置のトナー搬出装置の一実施形態を用いた作像ユニット
の外観を示す斜視図、図２は図１の作像ユニット、転写
・分離装置、定着装置等の配置を示す断面図、図３は図
１の作像ユニットの感光体周りケースの構造を示す斜視
図である。

【００１７】これらの図において、１０は作像ユニッ
ト、１１は転写・分離装置、１２は定着装置であり、作
像ユニット１０はカートリッジ状に形成してあって図示
せぬ画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。
また転写・分離装置１１は、転写ローラ１３を備え、回
動支点１４により図中上下方向で回動可能にしてあり、
定着装置１２は、加圧ローラ１５と加熱ローラ１６とか
ら構成してある。

【００１８】また図示の作像ユニット１０は、感光体周
りケース（以下単にケースという）１７内に、感光体１
８、帯電装置を構成する帯電ローラ１９、現像装置２
０、クリーニング装置２１及びクリーニング装置２１で
回収した残留トナーを現像装置１１へ送り込むトナーリ
サイクルベルト２２、トナー搬送スクリュー４２、剤撹
拌部材４３等を設けてある。なお図中３７はケース１７
上を覆うように取り付ける上カバーで感光体１８や帯電
ローラ１９等に人が接触するのを防止している。

【００１９】このように構成した作像ユニットを用いた
作像動作を簡単に説明する。まず画像形成装置本体を所
定の位置に装着した状態で、感光体１８が図示せぬ駆動
源によって図２中の矢示方向に回転可能になり、画像形
成動作が開始すると、感光体１８に図示せぬ除電ランプ
から除電光を照射してその表面を除電し、表面電位を例
えば０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化する。次に、感
光体１８の表面に接触状態にある帯電ローラ１９に高電
圧を印加して感光体１８を帯電し、その表面電位を例え
ば−１１００Ｖ前後にする。そして、その帯電した電位
面に対して露光して、画像となる表面電位が例えば０〜
−２９０Ｖの潜像部分を形成する。

【００２０】この潜像部分が、感光体１８の回転によっ
て現像装置２０の現像スリーブ２３の位置まで移動する
と、その潜像部分に例えば−８００Ｖ前後のバイアスを
掛けてある現像スリーブ２３の表面に保持されているト
ナーが付着し、潜像部分が現像されてトナー像（可視
像）となる。

【００２１】一方、図示せぬ給紙部から給紙された転写
紙Ｐは、その先端と感光体１８上のトナー像の先端とを
転写ローラ１３の位置で一致するようにレジストローラ
対２４によってタイミング調整され、感光体１８上のト
ナー像が転写ローラ１３によって転写紙Ｐに転写され
る。その転写紙Ｐを定着装置１２の加圧ローラ１５と加
熱ローラ１６間へ搬送し、そこで熱と圧力により転写し
たトナーを転写紙Ｐへ融着させ、機外の図示せぬ排紙ト
レイ等に排出する。

【００２２】画像転写後に感光体１８上に残った残留ト
ナーは、クリーニング装置２１のクリーニングブレード
２５により掻き落とし、感光体１８の表面にほとんどト
ナーが付着、残留していない状態として次の作像工程へ
移る。クリーニング装置２１によって回収した残留トナ
ーは、トナーリサイクルベルト２２により現像装置２０
の現像剤撹拌部２６へ搬送して回収し、剤撹拌部材４３
で撹拌して再度現像スリーブ２３へ供給してトナーをリ
サイクルする。なお図中４１はクリーニングブレード２
５のホルダーである。

【００２３】ところで図示の作像ユニット１０は、転写
紙Ｐの搬送方向で下流側にあたるケース１７の外壁部４
４の内側（この部分を以下トナー回収ケース部１７ａと
いう。）にクリーニング装置２１を構成するトナー搬送
スクリュー４２が位置する。このトナー搬送スクリュー
４２は、図４に示すように、スクリュー部６０の一側に
トナーリサイクルベルト２２を掛け回すベルト駆動部６
１と軸受６２に支持させるための摺動部６３を備え、ス
クリュー部６０の他側に軸受を兼ねるトナー回収ケース
部１７ａの開口部６４との摺動部６５と図示せぬ駆動ギ
アとの嵌合部６６とを備え、これらを射出成形等により
樹脂で一体に成形したものである。

【００２４】射出成形によって成形するときは一般に４
分割型を用いるが、本発明の実施形態装置に用いるトナ
ー搬送スクリュー４２は、例えば収縮率の大きいポリア
セタールやポリカーボネート等を材料として用い、スク
リュー部６０の偏心による振れ（図４Ｂに矢印で示す）
の量を、その最外周部が回転中にトナー回収ケース部１
７ａの内壁面と干渉しない程度に大きくして形成する。
但し、ポリアセタールのような柔らかめの材質のものを
用いるときは、摺動部６３、６５、駆動ギアとの嵌合部
６６には硬度を上げるような処理を施すとよい。またス
クリュー部６０は回転中にトナーと摺接し、またトナー
回収ケース部１７ａの内壁面とも接触する可能性が高い
ので、少なくともスクリュー部６０材質にはトナー回収
ケース部１７ａの内壁面やトナーとの摺動性の高いもの
を用い、磨耗や回転トルクを低減できるようにするとよ
い。

【００２５】ところで、スクリュー部６０の偏心による
振れ量を大きくするとトナー回収ケース部１７ａへ入っ
てくるトナー（以下入力トナーという。）をトナーリサ
イクルベルト２２まで搬送する能力が低下するので、図
５に示す振れ量の範囲Ｘ、好ましくは範囲Ｙとなるよう
に設定するとよい。図５中の横軸は振れ量を示し、横軸
より上側の縦軸はスクリュー部６０におけるトナー搬送
力を、下側の縦軸はトナー架橋の発生度合いを示す。ト
ナー搬送力については、縦軸に付した○印は入力トナー
に対して１．５倍以上の搬送力を発揮する範囲を、△印
は入力トナーと同等の搬送力を発揮する範囲を、×印は
入力トナー以下の搬送力しか発揮できない範囲を示す。
またトナー架橋については、縦軸に付した○印は架橋が
できない範囲を、△印は架橋ができても崩れてしまう範
囲を、×印は架橋が発生してしまう範囲を示す。

【００２６】図５からわかるように、例えば、このトナ
ー搬送スクリュー４２のスクリュー部６０の回転時にお
ける最大振れ量をスクリュー部６０の最外周部とトナー
回収ケース部１７ａの内壁面とのクリアランスから引い
た値が±１ｍｍとなるように形成してトナー回収ケース
部１７ａの内壁面との干渉をできるだけ少なくし、スク
リュー部６０の回転時における最大振れ量を０．５ｍｍ
以上３ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ
以下にするとよい。

【００２７】このように構成すると、回転搬送時のスク
リュー部６０の振れによって感光体１８から掻き落とし
たトナーがトナー回収ケース部１７ａの内壁面、スクリ
ュー部６０の羽根や軸に付着したままになって架橋の原
因になることがなく、従来のマイラーシートのように音
やトナーへのストレス付与の原因になることもないの
で、トナーリサイクルに適する状態で回収したトナーを
現像装置２０へ戻せる。

【００２８】また本発明の他の実施の形態としては、ト
ナー搬送スクリュー４２の回転時の支持精度を下げ、回
転中のスクリュー部６０の最外周部がトナー回収ケース
部１７ａの内壁面と干渉しない程度に振れるようにして
形成する。即ち、軸受６２に支持させるための摺動部６
３の径寸法を軸受６２との所要ハメアイ寸法よりも若干
小さくしたり、あるいは軸受６２に代えてトナー回収ケ
ース部１７ａの壁面に孔を明けて直接的に摺動部６３を
受けるようにして、摺動部６３のガタつきによりスクリ
ュー部６０が適宜に振れて回転する構成とする。ただ
し、図示せぬ駆動ギアとの嵌合部６６側は、軸受を用い
て支持するにしてもトナー回収ケース部１７ａの壁面で
直接指示するにしてもガタを設けずに軸支する必要があ
ることはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置のトナー搬出
装置は以上説明してきたように、感光体表面から掻き落
とした残留トナーを搬出するトナー搬送スクリューのス
クリュー部分が、回転中にケース内壁面と干渉しない程
度に振れるように構成し、換言すれば意図的にいわゆる
センターずれを設けてあるので、部品点数増加やコスト
アップせずに簡単な構成でトナーの架橋発生を防止で
き、ケースその他の部品の再利用も確実に行えるように
なるという効果がある。また回収するトナーに対して搬
送時にストレスを与えないので、効率的なトナーリサイ
クルが可能になるという効果もある。

【００３０】請求項２に係る画像形成装置の作像ユニッ
トは、トナー搬送スクリューのスクリュー部分と少なく
とも軸受へ支持させる部分とを樹脂で一体成形するよう
にしたので、上記共通の効果に加え、スクリュー部の振
れを容易に作り出しやすいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置のトナー搬出装置の
一実施形態を用いた作像ユニットの外観を示す斜視図で
ある。

【図２】図１の作像ユニット、転写・分離装置、定着装
置等の配置を示す断面図である。

【図３】図１の作像ユニットの感光体周りケースの構造
を示す斜視図である。

【図４】図１のトナー搬送スクリュー周りを概略的に示
す平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。

【図５】トナー搬送スクリューの振れ量とトナー搬送力
及びトナー架橋の発生度合いの関係を示すグラフであ
る。

【図６】画像形成装置でのトナー搬送スクリューの配置
形態を示す断面図である。

【図７】トナー搬送スクリュー周りのケース内にトナー
の架橋が発生した状態を示す断面図である。

【図８】トナー搬送スクリュー周りのケース内にトナー
の架橋が発生する状態を示す断面図である。

【図９】従来トナーの架橋発生を防止するために用いら
れる構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 作像ユニット １１ 転写・分離装置 １２ 定着装置 １３ 転写ローラ １４ 回動支点 １５ 加圧ローラ １６ 加熱ローラ １７ 感光体周りケース １７ａ トナー回収ケース部 １８ 感光体 １９ 帯電ローラ ２０ 現像装置 ２１ クリーニング装置 ２２ トナーリサイクルベルト ２３ 現像スリーブ ２４ レジストローラ対 ２５ クリーニングブレード ２６ 現像剤撹拌部 ３７ 上カバー ４１ クリーニングブレードのホルダー ４２ トナー搬送スクリュー ４３ 剤撹拌部材 ４４ 外壁部 ６０ スクリュー部 ６１ ベルト駆動部 ６２ 軸受 ６３ 摺動部 ６４ 開口部 ６５ 摺動部 ６６ 嵌合部 Ｐ 転写紙

フロントページの続き (72)発明者 渡邊 滋 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 巽 謙三 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山口 俊隆 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 吉永 洋 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 雨宮 賢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大堀 真由美 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面の残留トナーをクリーニング
   ブレードにより掻き落とし、上記感光体近傍に配したト
   ナー搬送スクリューにより上記掻き落としたトナーを搬
   出するようにしてなる画像形成装置のトナー搬出装置に
   おいて、上記トナー搬送スクリューのスクリュー部分の
   偏心による振れ量を、回転中の該スクリュー部分の最外
   周部が、該スクリュー部分を囲むケース内壁面と干渉し
   ない程度に大きくしてなることを特徴とする画像形成装
   置のトナー搬出装置。
2. 【請求項２】 上記トナー搬送スクリューが、上記スク
   リュー部分と少なくとも軸受へ支持させる部分とを樹脂
   で一体成形してなるものであることを特徴とする請求項
   １の画像形成装置のトナー搬出装置。
3. 【請求項３】 上記トナー搬送スクリューのスクリュー
   部分の回転時における最大振れ状態で、上記スクリュー
   部分の最外周部と上記ケース内壁面とのクリアランスか
   ら上記スクリュー部分の振れ量を引いた値が±１ｍｍの
   範囲内となるように形成してなることを特徴とする請求
   項１または２の画像形成装置のトナー搬出装置。
4. 【請求項４】 上記トナー搬送スクリューのスクリュー
   部分の回転時における最大振れ量を、０．５ｍｍ以上３
   ｍｍ以下としてなることを特徴とする請求項１または２
   の画像形成装置のトナー搬出装置。
5. 【請求項５】 上記トナー搬送スクリューのスクリュー
   部分の回転時における最大振れ量を、０．５ｍｍ以上
   １．５ｍｍ以下としてなることを特徴とする請求項１ま
   たは２の画像形成装置のトナー搬出装置。
6. 【請求項６】 感光体表面の残留トナーをクリーニング
   ブレードにより掻き落とし、上記感光体近傍に配したト
   ナー搬送スクリューにより上記掻き落としたトナーを搬
   出するようにしてなる画像形成装置のトナー搬出装置に
   おいて、上記トナー搬送スクリューの少なくとも一端側
   の支持精度を、回転中の該トナー搬送スクリューのスク
   リュー部分の最外周部が、該スクリュー部分をケース内
   壁面と干渉せずに振れる程度に低くしてなることを特徴
   とする画像形成装置のトナー搬出装置。
7. 【請求項７】 上記トナー搬送スクリューを、上記掻き
   落としたトナーを現像装置へ戻して再利用するためのト
   ナーリサイクルに用いることを特徴とする請求項１ない
   し７のいずれかの画像形成装置のトナー搬出装置。
8. 【請求項８】 上記トナー搬送スクリューの少なくとも
   上記スクリュー部分の材質に、上記ケース内壁面やトナ
   ーとの摺動性の高いものを用いたことを特徴とする請求
   項１ないし８のいずれかの画像形成装置のトナー搬出装
   置。