JPH11161124A - トナー回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回収トナーによって螺旋状搬送体に加わる回
転負荷が常に適性に保たれるようにしたトナー回収装置
を提供する 【解決手段】 螺旋状搬送体１７２は、その回転運動に
よって回収トナーが容器１７１内をトナー回収口２５側
から反対側へ搬送されるように回転駆動される。螺旋状
搬送体１７２には、搬送方向側端部から距離ｄの範囲に
螺旋部が形成されていない。さらに具体的に言えば、螺
旋状搬送体１７２は、その搬送方向側端部から満杯検知
装置３０の投影領域近傍までの範囲に螺旋部を有しな
い。換言すれば、本実施形態では螺旋状搬送体１７２の
螺旋部が、満杯検知装置３０の投影領域を含めて、当該
投影領域からトナー回収口２５側のみに形成されてい
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、電子写真複写機や
レーザープリンタ等の面像形成装置において、感光体ド
ラムや中間転写体等の像担持体上に残留したトナーを回
収するトナー回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やレーザープリンタ等の
面像形成装置では、感光体ドラムや中間転写体等の像担
持体上に付着した残留トナーを回収するトナー回収装置
が設けられている。従来のトナー回収装置は、像担持体
の表面からクリーニングブレード等によって掻き落とさ
れたトナーが、送り込みローラ等によって回収容器内に
送り込まれるように構成されている。

【０００３】ここで、回収容器が満杯となった状態で使
用し続けると、回収トナーが容器からはみ出して装置内
部や記録用紙を汚染してしまう。そこで、例えば実開平
１−１４２９７０号公報では、回収容器内がトナーで満
杯状態になったことを検知するセンサを備えたトナー回
収装置が提案されている。

【０００４】また、回収トナーが回収容器内で均一に堆
積されず、堆積量の高い位置が前記センサによる検知位
置であると、回収余力があるにもかかわらず満杯検知が
行われてしまう。これとは逆に、堆積量の高い位置が検
知位置以外であると、満杯が検知される前に回収トナー
が回収容器から溢れ出してしまうという問題が生じ得
る。

【０００５】このような問題点を解決するために、例え
ば特公平５−２３４３７号公報では、図９に示したよう
に、回収容器５０内に螺旋状搬送体５２を設け、トナー
回収口５４から落下される回収トナーを螺旋状搬送体４
０で反対側へ搬送することにより、回収トナーが回収容
器５０内で均一に堆積されるようにしたトナー回収装置
が開示されている。

【０００６】また、上記したように螺旋状搬送体の全体
に螺旋部を設けると、螺旋状搬送体のトナー搬送力が強
くなるため、回収容器の前記反対側ではトナー密度が高
くなり、これが螺旋状搬送体に回転負荷として作用して
螺旋状搬送体の回転が妨げられてしまう場合がある。そ
こで、上記した従来技術では、図１０に示したように、
螺旋部が部分的に間引かれている螺旋状搬送体５６を設
けたトナー回収装置が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術は、
トナーの回収量が比較的少ない場合には有効に機能する
ものの、トナーの回収量が更に増えると、図１１に示し
たように、トナー密度の高い領域に螺旋部５８が埋没さ
れて回転負荷が大きくなってしまうため、螺旋状搬送体
の回転駆動部を大型化したり、螺旋状搬送体自身の強度
を高めたりしなければならないという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、回収トナーによって螺旋状搬送体に加わる
回転負荷が常に適正に保たれるようにしたトナー回収装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、クリーニング手段によって像担持
体の表面から取り除かれたトナーを回収するトナー回収
装置において、回収トナーを収容するトナー回収容器
と、前記トナー回収容器の長手方向の一端に開口された
トナー回収口と、前記トナー回収容器内で長手方向に沿
って回転自在に軸支された螺旋状搬送体とを設け、前記
螺旋状搬送体は、その搬送方向側の端部から予定の範囲
には螺旋部を有しないことを特徴とする。

【００１０】上記した構成によれば、搬送方向側のトナ
ー密度が上昇しても、当該領域には螺旋状搬送体に螺旋
部が形成されていないので、螺旋状搬送体には大きな回
転負荷が加わらない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明を適用したトナー回収装
置を備えたフルカラープリンタの主要部の構成を示した
図である。

【００１２】像担持体としての感光体ドラム１には、帯
電ロール２およびレーザスキャナ（ＲＯＳ）３が設けら
れている。感光体ドラム１は帯電ロール２によって表面
を一様に帯電され、ビデオ信号に対応して駆動されたレ
ーザスキャナ３で露光される。感光体ドラム１は、図示
しない駆動手段によって矢印Ａの方向へ回転され、周知
の電子写真プロセスが進行する。

【００１３】前記レーザスキャナ３の次段には、ブラッ
ク（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシア
ン（Ｃ）の各色に対応した現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄを有する現像装置４が配設されており、感光体ドラム
１に形成された静電潜像をいずれかの現像器で現像して
トナー像を形成する。したがって、例えば感光体ドラム
１に書き込まれた静電潜像がイエローの画情報に対応し
たものであれば、この静電潜像はイエロー（Ｙ）のトナ
ーを備えた現像器４ａで現像され、感光体ドラム１上に
はイエローのトナー像が形成される。

【００１４】感光体ドラム１の表面に当接してベルト状
の中間転写体５が配置されている。この中間転写体５
は、複数のロール６，７，８，９に張架されて矢印Ｂの
方向へ回動する。前記感光体ドラム１に形成されたトナ
ー像は、感光体ドラム１と上記中間転写体５とが接する
１次転写位置で感光体ドラム１から中間転写体５の表面
に一次転写される。この１次転写位置では、中間転写体
５の裏側に転写ロール１０が配設されており、感光体ド
ラム１上のトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する
ことで、感光体ドラム１上のトナー像は中間転写体５に
静電吸引される。このとき、中間転写体５に転写されな
いで感光体ドラム１上に残った残留トナーは第１のクリ
−ニング部１１により清掃される。

【００１５】単色画像を形成する場合は、中間転写体５
に１次転写された未定着トナー像が直ちに用紙Ｐに２次
転写されるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー
画像を形成する場合には、感光体ドラム１上でのトナー
像の形成およびこのトナー像の１次転写が色数分だけ繰
り返される。例えば４色のトナー像を重ね合わせたフル
カラー画像を形成する場合、感光体ドラム１上には、そ
の１回転毎にブラック、イエロー、マゼンタおよびシア
ンの未定着トナー像が形成され、これら未定着トナー像
は順次中間転写体５に１次転写される。

【００１６】一方、中間転写体５は最初に１次転写され
たブラックの未定着トナー像を保持したまま感光体ドラ
ム１と同一周期で回動するので、中問転写体５上には、
その１回転毎にイエロー、マゼンタおよびシアンの未定
着トナー像がブラックの未定着トナー像に重ねて転写さ
れる。

【００１７】このようにして中間転写体５に１次転写さ
れた未定着トナー像は、中間転写体２の回動に伴って用
紙Ｐの搬送経路に面した２次転写位置へと搬送される。
２次転写位置には転写ロール１２が配置され、該転写ロ
ール１２は未定着トナー像を用紙に転写する際に中間転
写体５に当接する。図示しない用紙搬送手段により搬送
された用紙Ｐは、この転写ロール１２と中間転写体５と
の間に挟み込まれる。また、２次転写位置では中間転写
体５の裏側に転写ロール１２の対向電極をなすバックア
ップロール８が配設されており、転写ロール１２とバッ
クアップロール８との間に電圧を印加すると、中間転写
体５に担持されていた未定着トナー像が上記２次転写位
置において用紙Ｐに静電転写される。

【００１８】このとき、用紙Ｐに転写されずに中間転写
体５上に残った残留トナーは第２のクリ−ニング部１３
によって清掃される。２次転写位置を通過した用紙Ｐは
図示しない定着器により、転写像を定着されて装置本体
から排出される。

【００１９】次に、前記第１および第２のクリーニング
部１１，１３に集められたトナーの回収装置について説
明する。第１のクリ−ニング部１１で感光体ドラム１か
ら掻き落とされたトナーは第１の搬送部１４によって該
クリ−ニング部１１から排出される。第１のクリーニン
グ部１１から排出されたトナーは連結部１５に押し出さ
れ、第２の搬送部１６で搬送方向が反転されてトナー回
収箱１７に回収される。前記第１の搬送部１４はスクリ
ューまたはコイル状のオーガすなわち螺旋状の回転体を
含み、該回転体はクリーニング部１１内では上方から落
下するトナーを受け入れるために露出している。

【００２０】一方、第２のクリ−ニング部１３で掻き落
とされたトナーは第３の搬送部２１によって該クリ−ニ
ング部１３から排出され、第４の搬送部２２により搬送
されてトナー回収箱１７に回収される。第３の搬送部２
１は第１の搬送部１４と同様の構造を有する。該第３の
搬送部２１は、その一端から垂下した連結部（パイプ）
２３を介して第４の搬送部２２に結合されている。第４
の搬送部２２はコイル状のオーガを内包したパイプであ
り、該パイプの上方端部はトナー回収箱１７のトナー回
収口２５に挿入されている。また、第４の搬送部２２に
内包されているオーガの端部には歯車２４が結合され、
該歯車２４には図示しない駆動源が結合される。

【００２１】次いで、上記したトナー回収箱１７の構成
を具体的に説明する。図２は、本発明の一実施形態であ
るトナー回収箱１７の構成を示した断面図であり、前記
と同一の符号は同一または同等部分を表している。

【００２２】本発明のトナー回収箱１７は、直方体状の
トナー回収容器１７１と、トナー回収容器１７１内で長
手方向に沿って配置され、その両端をトナー回収容器１
７１の対向面で回転自在に軸支された螺旋状搬送体１７
２と、トナー回収容器１７１の上部に付設されて自身の
投影領域内で回収トナーが満杯位置まで堆積されたか否
かを検知する満杯検知装置３０と、トナー回収容器１７
１の一端側に開口された前記トナー回収口２５と、前記
満杯検知装置３０とトナー回収口２５との間でトナー回
収容器１７１の上部から下方に立設された遮蔽板１７４
とを備えている。前記トナー回収口２５には、容器外部
から前記第４の搬送部２２の一端が挿入されている。

【００２３】前記満杯検知装置３０は、トナー回収容器
１７１の上部に開設された開口部で上方に突出するよう
に設けられた透明もしくは半透明のハウジング３０１
と、ハウジング３０１を挟んで図の手前側および奥側に
配置された一対の透過型光学センサ（図示せず）と、ト
ナー回収容器１７１内に浮遊自在に配設されたフロート
部３０４と、前記ハウジング部３０１に対応して前記フ
ロート部３０４上に立設された遮光突片３０５とを備え
ている。前記フロート部３０４は、その両端に固定され
た可撓性シート３０２（３０２ａ、３０２ｂ）を介して
トナー回収容器１７１の上部から吊り下げられている。

【００２４】図３は、前記フロート部３０４の吊り下げ
方法を説明するための斜視図である。前記可撓性シート
３０２は、その上下端に屈曲部３１０、３１１をそれぞ
れ有し、トナー回収容器１７１の上部内壁に一方の屈曲
部３１０が両面テープ等で固着されると共に、フロート
部３０４の長手方向の両端部に他方の屈曲部３１１が両
面テープ等で固着されている。なお、このような満杯検
知装置に関しては、本出願人による特開昭６２−９４８
８３号公報に詳細に記載されている。

【００２５】前記螺旋状搬送体１７２は、その回転運動
によって回収トナーが容器１７１内をトナー回収口２５
側から反対側へ搬送されるように回転駆動される。ここ
で、本実施形態の螺旋状搬送体１７２には、トナー回収
口２５側とは反対側の搬送方向側端部から距離ｄの範囲
に螺旋部が形成されていない。さらに具体的に言えば、
螺旋状搬送体１７２は、その搬送方向側端部から前記満
杯検知装置３０の投影領域近傍までの範囲に螺旋部を有
しない。

【００２６】換言すれば、本実施形態では螺旋状搬送体
１７２の螺旋部が、満杯検知装置３０の投影領域を含め
て、当該投影領域からトナー回収口２５側のみに形成さ
れている。なお、前記螺旋部では、そのピッチＰを外径
Ｒの１．２倍よりも長くすることが望ましい。

【００２７】次いで、図４ないし図８を参照して、上記
した構成のトナー回収箱１７にトナーが回収される様子
を時間を追って説明する。トナーが回収され始めると、
トナー回収容器１７１内では、図４に示したように、第
４の搬送部２２の開口端下部に回収トナー１００が堆積
され始める。その後、図５に示したように、回収トナー
の堆積が進んで高さが螺旋状搬送体１７２の位置まで達
すると、螺旋状搬送体１７２によって回収トナーが搬送
され始める。

【００２８】トナーの回収が進むと、図６に示したよう
に、回収トナーが容器内の搬送方向側端部に堆積され始
める。トナーの回収がさらに進むと、図７に示したよう
に、容器内の搬送方向側端部ではトナー密度が高くなる
が、本実施形態では、この搬送方向側端部には螺旋部が
形成されていないので、螺旋状搬送体１７２には大きな
回転負荷が加わらず、小さな駆動力で回転し続けること
ができる。トナーの回収がさらに進み、螺旋部周囲のト
ナー密度が高くなるころには、図８に示したように、満
杯検知装置３０では回収トナー１００によってフロート
部３０４が浮上し、図示しない光学センサによってトナ
ーが満杯である旨が検知される。

【００２９】このように、本実施形態では螺旋状搬送体
１７２の螺旋部をトナー回収口２５側に形成し、搬送方
向側には形成しないので、搬送方向側のトナー密度が上
昇しても、螺旋状搬送体１７２には大きな回転負荷が加
わらない。

【００３０】また、本実施形態では螺旋状搬送体１７２
の螺旋部が、満杯検知装置３０の投影領域を含めて当該
投影領域よりもトナー回収口側に形成されているので、
螺旋部周囲のトナー密度が上昇するほどに回収トナーが
堆積されると、満杯検知装置３０によって満杯が直ちに
検知される。したがって、螺旋状搬送体１７２に大きな
回転負荷が加わる前にトナーの満杯を検知できるよにな
る。

【００３１】さらに、本実施形態では満杯検知装置３０
とトナー回収口２５との間に前記遮蔽板１７４を設けた
ので、以下のような効果が得られる。

【００３２】すなわち、オペレータが当該トナー回収箱
１７を機外に取り出し、図１２に示したように縦位置に
保持して回収トナー１００をトナー回収口２５側に偏ら
せた場合、遮蔽板１７４が設けられていないと、図１２
に示した状態とは異なり、トナー回収容器１７１内のト
ナー回収口２５側は全て回収トナー１００で満たされて
しまう。したがって、この状態からトナー回収箱１７を
機内に再装着すると、図１３に示したように、螺旋状搬
送体１７２の螺旋部周囲のトナー密度が高くなり、螺旋
状搬送体１７２に大きな回転負荷が加わってしまう。

【００３３】これに対して、本実施形態では遮蔽板１７
４が設けられているので、トナー回収箱１７を機外に取
り出して縦位置に保持しても、図１２に示したように、
トナー回収容器１７１内のトナー回収口２５側には空間
１８０が確保される。したがって、この状態からトナー
回収箱１７を機内に再装着しても、回収トナー量が比較
的少なければ、図１４に示したように、前記空間１８０
の分だけトナー密度が低下するので、螺旋状搬送体１７
２に加わる回転負荷を小さくすることができる。また、
回収トナー量が比較的多ければ、図１５に示したよう
に、満杯検知装置３０によって直ちに満杯が検知される
ので、いずれにしても螺旋状搬送体１７２に加わる回転
負荷を小さくすることができる。

【００３４】以上、本実施形態では、中間転写体と感光
体ドラムに残存したトナーを除去する場合について説明
したが、本発明は、このような用途に限定されず、感光
体ドラムから記録媒体に直接トナー像を転写させる装置
においても、感光体ドラム、および該感光体ドラムと対
向配置される転写ロールまたは転写ベルトに残存したト
ナーの回収に適用できる。

【００３５】

【発明の効果】上記した説明から明らかなように、本発
明によれば、以下のような効果が達成される。 (1) 螺旋状搬送体の螺旋部をトナー回収口側のみに形成
し、搬送方向側には形成しないので、搬送方向側のトナ
ー密度が上昇しても、螺旋状搬送体には大きな回転負荷
が加わらない。 (2) 螺旋状搬送体の螺旋部を、満杯検知装置の投影領域
を含めて、当該投影領域よりもトナー回収口側に形成し
たので、螺旋部周囲のトナー密度が上昇するほどに回収
トナーが堆積されると満杯検知装置が直ちに満杯を検知
することができる。したがって、螺旋状搬送体に大きな
回転負荷が加わる前にトナーが満杯になったことを検知
できるよになる。 (3) 満杯検知装置とトナー回収口との間に遮蔽板を設け
たので、オペレータがトナー回収箱を機外に取り出し、
一方の端部に回収トナーを偏らせた状態で機内に再装着
しても、螺旋状搬送体に大きな回転負荷が加わることを
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したトナー回収装置を備えた画
像形成装置の主要部の構成を示した図である。

【図２】 本発明の一実施形態であるトナー回収装置の
要部構成を示した断面図である。

【図３】 満杯検知装置を構成するフロート部の斜視図
である。

【図４】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示
した断面図（その１）である。

【図５】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示
した断面図（その２）である。

【図６】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示
した断面図（その３）である。

【図７】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示
した断面図（その４）である。

【図８】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示
した断面図（その５）である。

【図９】 従来技術の構成を示した断面図である。

【図１０】 従来技術の構成を示した断面図である。

【図１１】 従来技術の問題点を説明するための断面図
である。

【図１２】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図
である。

【図１３】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図
である。

【図１４】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図
である。

【図１５】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図
である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、 ４…現像装置、 ５…中間転写
体、 １０，１２…転写ロール、 １１…第１のクリー
ニング部、 １３…第２のクリーニング部、 １４…第
１の搬送部、 １６…第２の搬送部、 １７…トナー回
収箱、 ２０…モータ、 ２１…第３の搬送手段、 ２
２…第４の搬送手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中屋 薫正 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 澤村 淳 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーニング手段によって像担持体の表
   面から取り除かれたトナーを回収するトナー回収装置に
   おいて、 回収トナーを収容するトナー回収容器と、 前記トナー回収容器の長手方向の一端に開口されたトナ
   ー回収口と、 前記トナー回収容器内で長手方向に沿って回転自在に軸
   支された螺旋状搬送体とを具備し、 前記螺旋状搬送体は、その搬送方向側の端部から予定の
   範囲には螺旋部を有しないことを特徴とするトナー回収
   装置。
2. 【請求項２】 前記トナー回収容器の上部には、回収ト
   ナーが自身の投影領域で予定の高さまで堆積されている
   か否かを検知する満杯検知手段が付設されたことを特徴
   とする請求項１に記載のトナー回収装置。
3. 【請求項３】 前記満杯検知手段は、 堆積された回収トナーによって浮上可能な状態で支持さ
   れたフロート部と、 前記フロート部が満杯位置まで浮上したことを検知する
   センサ部とによって構成されたことを特徴とする請求項
   ２に記載のトナー回収装置。
4. 【請求項４】 前記満杯検知手段とトナー回収口との間
   に遮蔽部材が設けられたことを特徴とする請求項２また
   は３に記載のトナー回収装置。
5. 【請求項５】 前記螺旋状搬送体には、その搬送方向側
   端部から前記満杯検知手段の投影領域近傍までの範囲に
   螺旋部が形成されていないことを特徴とする請求項２な
   いし４のいずれかに記載のトナー回収装置。
6. 【請求項６】 前記螺旋状搬送体には、前記満杯検知手
   段の投影領域を含めて、当該投影領域からトナー回収口
   側に螺旋部が形成されていることを特徴とする請求項２
   ないし５のいずれかに記載のトナー回収装置。
7. 【請求項７】 前記螺旋状搬送体の螺旋部は、その外径
   とピッチとの関係が次式を満足することを特徴とする請
   求項１ないし６のいずれかに記載のトナー回収装置。 外径×１．２≦ピッチ