(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像形成体の周表面に付着している残留トナーを除去するクリーニング機構と、該クリーニング機構によって除去された残留トナーを収容する残留トナー回収容器と、該クリーニング機構によって除去された残留トナーを該残留トナー回収容器に搬送する残留トナー搬送機構とを具備し、該残留トナー搬送機構が該クリーニング機構によって除去された残留トナーを落下せしめる残留トナー落下通路と、該残留トナー落下通路と該残留トナー回収容器とを連絡する搬送路とを備えている画像形成機の残留トナー回収装置において、
該残留トナー搬送機構は、該残留トナー落下通路における該搬送路との接続部付近に配設され断面が楕円形のスイープローラと、基端部が該残留トナー落下通路の内壁に取り付けられ先端部が該スイープローラの回転方向戻り側の周表面に圧接して配設された可撓性部材からなるスクレーパとを具備しており、該スクレーパには該スイープローラとの当接部以外の部分に切欠が形成されている、
ことを特徴とする画像形成機の残留トナー回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成機における感光体や中間転写体等のトナー像形成体の周表面に付着している残留トナーを除去し、該除去した残留トナーを回収する残留トナー回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成機においては、感光体や中間転写体等のトナー像形成体の周表面に付着している残留トナーを除去するクリーニング機構と、該クリーニング機構によって除去された残留トナーを収容する残留トナー回収容器と、クリーニング機構によって除去された残留トナーを残留トナー回収容器に搬送する残留トナー搬送機構を具備する残留トナー回収装置が装備されている。そして、残留トナー搬送機構は、クリーニング機構によって除去された残留トナーを落下せしめる残留トナー落下通路と、該残留トナー落下通路と残留トナー回収容器とを連絡する搬送路と、該搬送路に配設され回転軸の周表面に螺旋羽根が形成された搬送スクリューとからなっており、残留トナー落下通路を通して落下せしめられた残留トナーを搬送スクリューの搬送作用により搬送路に沿って残留トナー回収容器に搬送するようになっている。
【０００３】
また、残留トナー落下通路における搬送路との接続部付近に断面が楕円形のスイープローラを配設し、このスイープローラの回転による圧力伝播によって残留トナー落下通路に落下した残留トナーを搬送路に送り込む技術が用いられている。しかるに、断面が楕円形のスイープローラは、その周表面に残留トナーが多量に付着すると長辺と短辺との差異による圧力差が生じなくなることから、圧力伝播によるトナー搬送力が低下する。この問題を解消するために、合成樹脂フィルム例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の可撓制部材からなるスクレーパの先端部をスイープローラの回転方向戻り側の周表面に圧接せしめて付着した残留トナーを掻き取るようにした技術も実用化されている。なお、スクレーパは、スイープローラの回転方向戻り側の作用によるトナーの逆流を防止する逆流防止弁として機能している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記スイープローラを上記残留トナー落下通路における上記搬送路との接続部付近に配置すると、搬送路の流路面積が狭かったり、該搬送路に搬送スクリューが配設されている場合にトナー搬送能力が低いと、残留トナー落下通路におけるスイープローラと搬送路との間にトナーが堆積する。この結果、スイープローラの回転方向戻り側が位置する通路の内部圧力が増加して、上記スクレーパが押し出されスイープローラの回転方向掃き出し側に反転し、トナーが大量に逆流したり、スイープローラの回転方向掃き出し側が位置する通路を遮断するという不具合が生ずる。
【０００５】
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、残留トナー落下通路に配設されたスイープローラに付着したトナーの掻き取り性能を維持しつつ、スイープローラの回転方向戻り側が位置する残留トナー落下通路の内部圧力の上昇を抑制することができるスクレーパを備えた画像形成機の残留トナー回収装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、トナー像形成体の周表面に付着している残留トナーを除去するクリーニング機構と、該クリーニング機構によって除去された残留トナーを収容する残留トナー回収容器と、該クリーニング機構によって除去された残留トナーを該残留トナー回収容器に搬送する残留トナー搬送機構とを具備し、該残留トナー搬送機構が該クリーニング機構によって除去された残留トナーを落下せしめる残留トナー落下通路と、該残留トナー落下通路と該残留トナー回収容器とを連絡する搬送路とを備えている画像形成機の残留トナー回収装置において、
該残留トナー搬送機構は、該残留トナー落下通路における該搬送路との接続部付近に配設され断面が楕円形のスイープローラと、基端部が該残留トナー落下通路の内壁に取り付けられ先端部が該スイープローラの回転方向戻り側の周表面に圧接して配設された可撓性部材からなるスクレーパとを具備しており、該スクレーパには該スイープローラとの当接部以外の部分に切欠が形成されている、
ことを特徴とする画像形成機の残留トナー回収装置が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された画像形成機の残留トナー回収装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００８】
図１には、本発明に従って構成された残留トナー回収装置を備えた画像形成機としてのレーザビームプリンタの概略構成断面図が示されている。
図示のレーザビームプリンタは、合成樹脂によって形成された直方体形状のハウジング２を備えている。ハウジング２の略中央部には、ハウジング２内に前後方向（図１において紙面に垂直な方向）に所定の間隔をおいて配置された図示しない金属板からなる前側および後側側板との間にトナー像形成体としての感光体ドラム３が回転自在に配設されている。この感光体ドラム３は、図示しない歯車伝動装置によって矢印で示す方向に帯電域、静電潜像形成域、現像域、画像転写域、クリーニング域を順次通して回転駆動せしめられる。この感光体ドラム３の周囲には、帯電域に帯電用コロナ放電器４、現像域に現像装置５、画像転写域にトナー像形成体としての中間転写体６、クリーニング域に感光体ドラム用のクリーニング機構７がそれぞれ配設されている。なお、上記現像装置５は、図示の実施形態においてはイエロートナー用現像ユニット５ａと、マゼンタトナー用現像ユニット５ｂと、シアントナー用現像ユニット５ｃと、黒トナー用現像ユニット５ｄを具備している。また、中間転写体６は、上記感光体ドラム３と同様にハウジング２内に前後方向（図１において紙面に垂直な方向）に所定の間隔をおいて配置された上記前側および後側側板との間に回転自在に配設され、図示しない歯車伝動装置によって矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。この中間転写体６の図１において左下部には、中間転写体用のクリーニング機構８が配設されている。なお、クリーニング機構７およびクリーニング機構８は、周知の構成でよく、それぞれクリーニングケース７１および８１内にクリーニングファーブラシやクリーニングブレードおよび搬送スクリューを備えている。
【０００９】
上記ハウジング２内の上部には、静電潜像形成手段としてのレーザユニット９が配設されている。このレーザユニット９は、例えばコンピュータから出力された画像情報に基いたレーザ光を上記帯電域と現像域との間の静電潜像形成域にて感光体ドラム３の周表面に投射する。また、上記ハウジング２内の下部には、上記中間転写体６の下側に２次転写ローラ１０が配設されており、この２次転写ローラ１０の下流側（図１において左側）には搬送ベルト機構１１および定着ユニット１２が配設されている。
【００１０】
次に、上述したレーザビームプリンタの作用について簡単に説明する。
上記感光体ドラム３が矢印で示す方向に回転せしめられる間に、帯電用コロナ放電器４が感光体ドラム３の感光層を特定極性に帯電せしめる。次いで帯電用コロナ放電器４が配設された帯電域と現像装置５が配設された現像域との間の静電潜像形成域においてレーザユニット９からレーザ光が感光体ドラム３上に投射され、感光体ドラム３の周表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。しかる後、現像装置５により感光体ドラム３上の静電潜像にトナーを作用せしめて、静電潜像を顕像化する。このようにして感光体ドラム３に形成されたトナー像は、トナー像形成体としての中間転写体６に転写される。なお、カラー印刷する場合は、各色毎に帯電用コロナ放電器４による感光体ドラム３の帯電、レーザユニット９による露光、イエロートナー用現像ユニット５ａとマゼンタトナー用現像ユニット５ｂとシアントナー用現像ユニット５ｃおよび黒トナー用現像ユニット５ｄによる現像を実行するとともに、中間転写体６にその都度転写する。これにより、中間転写体６には１枚分の画像信号に対応した多色トナー像が転写される。
【００１１】
一方、図示しない給紙装置から送給された用紙Ｐは、図示しないレジストローラ対で一時停止し、上記のようにしてトナー像が転写された中間転写体６とタイミングをとって中間転写体６と２次転写ローラ１０とが対向する２次転写域に搬送される。２次転写域に搬送された用紙Ｐの表面には、転写ローラ１０の作用によって中間転写体６の周表面に形成されたトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは中間転写体６から剥離され、搬送ベルト機構１１によって定着ユニット１２に搬送されて、ここでトナー像が用紙の表面に加熱定着された後、ハウジング２外に排出される。
【００１２】
なお、上記のように感光体ドラム３から中間転写体６にトナー像を転写した後に感光体ドラム３の表面に付着している残留トナーは、クリーニング機構７によって除去される。一方、中間転写体６から用紙Ｐにトナー像を転写した後に中間転写体６の表面に付着している残留トナーは、クリーニング機構８によって除去される。以下、クリーニング機構７およびクリーニング機構８によって除去された残留トナーの回収装置について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１３】
図示の実施形態における残留トナー回収装置２０は、クリーニング機構７およびクリーニング機構８によって除去された残留トナーを収容する残留トナー回収容器２１と、クリーニング機構７およびクリーニング機構８によって除去された残留トナーを残留トナー回収容器２１に搬送する残留トナー搬送機構３０を具備している。残留トナー回収容器２１は、適宜の合成樹脂によって形成されており、その上部には残留トナー導入口２１１を備えた接合部２１２が設けられている。この接合部２０２が残留トナー搬送機構３０の後述する接続部に接続される。
【００１４】
残留トナー搬送機構３０は、クリーニング機構７およびクリーニング機構８の奥側の下方にクリーニング機構７およびクリーニング機構８の軸方向と直交する方向に延びる搬送路３１０を備えたケーシング３１を具備している。このケーシング３１は、適宜の合成樹脂によって形成された第１のケーシング部材３２と第２のケーシング部材３３とによって構成されている。
【００１５】
第１のケーシング部材３２は、その図２において上側に上記クリーニング機構８のクリーニングケース８１の奥部を嵌合する受部３２１を備えている。この受部３２１には、クリーニングケース８１の奥部に形成されたトナー排出口８１１と搬送路３１０を連通する残留トナー落下通路３２２が形成されている。一方、第２のケーシング部材３３は、その図２において上側に上記クリーニング機構７のクリーニングケース７１の奥部と連結する連結管部３３１を備えている。この連結管部３３１には、クリーニングケース７１の奥部に形成された図示しないトナー排出口と搬送路３１０を連通する残留トナー落下通路３３２が形成されている。また、第２のケーシング部材３３は、第１のケーシング部材３２との接続側の図２において下側に上記残留トナー回収容器２０と接続する接続部３３３を備えている。この接続部３３３には、上記残留トナー落下通路３２２と３３２の間の搬送路３１０と連通する残留トナー排出口３３４が形成されている。なお、第２のケーシング部材３３は、図４に示すように上記搬送路３１０に対して垂直な面で分割された２個の部材によって形成されている。
【００１６】
上記第１のケーシング部材３２と第２のケーシング部材３３とによって形成された搬送路３１０には、適宜の合成樹脂によって形成された搬送スクリュー３４が配設されている。この搬送スクリュー３４は、回転軸３４１と該回転軸３４１の周表面に形成された第１の螺旋羽根３４２および第２の螺旋羽根３４３を備えている。回転軸３４１の一端部（図２において左端部）には非円形の連結穴３４４を備えた支持部３４５が設けられており、この支持部３４５が第１のケーシング部材３２に装着された軸受ブッシュ３５によって回転可能に支持されている。一方、回転軸３４１の他端部（図２において右端部）は上記第２のケーシング部材３３に装着された軸受ブッシュ３６によって回転可能に支持されている。なお、回転軸３４１の軸受ブッシュ３６より図２において右側には、抜け止め用のスナップリング３７が装着されている。
【００１７】
回転軸３４１の周表面に形成された第１の螺旋羽根３４２と第２の螺旋羽根３４３は、螺旋の巻き方向が相互に逆に形成されている。第１の螺旋羽根３４２は回転軸３４１の図２において左端部から上記残留トナー排出口３３４の略中央部に達する位置まで形成されており、第２の螺旋羽根３４３は回転軸３４１の図２において右端部から上記残留トナー排出口３３４の略中央部に達する位置まで形成されている。このように構成された搬送スクリュー３４は、回転軸３４１の一端に設けられた支持部３４５に形成されている連結穴３４４に図示しない駆動機構の駆動軸を連結することによって、図２において矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。矢印で示す方向に回転する搬送スクリュー３４を構成する第１の螺旋羽根３４２は、上記クリーニング機構８のトナー排出口８１１から残留トナー落下通路３２２を通して搬送路３１０に落下した残留トナーを図２において右方即ち残留トナー排出口３３４に向けて搬送する。一方、第２の螺旋羽根３４３は、上記クリーニング機構７の図示しないトナー排出口から残留トナー落下通路３３２を通して搬送路３１０に落下した残留トナーを図２において左方即ち残留トナー排出口３３４に向けて搬送する。このように、残留トナー落下通路３２２および３３２を通して搬送路３１０に落下せしめられた残留トナーは、搬送スクリュー３４を構成する第１の螺旋羽根３４２および第２の螺旋羽根３４３によってそれぞれ残留トナー排出口３３４に向けて搬送され、該残留トナー排出口３３４から残留トナー回収容器２０に排出される。
【００１８】
図示の実施形態における残留トナー回収装置は、上記残留トナー落下通路３３２における搬送路３１０との接続部付近に配設されたスイープローラ４０を具備している。このスイープローラ４０は、断面が楕円形に形成されており、中心部には軸穴４０１と該軸穴４０１と連続して形成された大径の駆動用穴４０２が形成されている。なお、駆動用穴４０２の内周面には内歯スプライン４０２ａが形成されている。このように構成されたスイープローラ４０は、上記搬送路３１０に配設された搬送スクリュー３４と平行に配設された駆動軸４１によって図３において矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。駆動軸４１は、図２において左端部に形成された支持部４１１と、該支持部４１１の図２において右側に形成され上記駆動用穴４０２に形成された内歯スプライン４０２ａとスプライン嵌合する外歯スプライン４１２ａを備えた第２の軸部４１２と、該第２の軸部４１２の図２において右側に形成され上記軸穴４０１に嵌合する第１の軸部４１３と、該第１の軸部４１３の図２において右側に形成された歯車装着部４１４とからなっている。このように構成された駆動軸４１は、上記連結管部３３１を貫通して配設され支持部４１１が軸受ブッシュ４２を介して第２のケーシング部材３３に回転自在に支持される。また、駆動軸４１の歯車装着部４１４には駆動歯車４３が装着され、この駆動歯車４３の軸部４３１が軸受ブッシュ４４を介して第２のケーシング部材３３に回転自在に支持される。なお、駆動歯車４３は、図示しない駆動機構に伝動連結される。
【００１９】
図示の実施形態における残留トナー回収装置は、図３に示すように上記スイープローラ４０の周表面に付着したトナーを掻き取るスクレーパ４５を備えている。このスクレーパ４５は、合成樹脂フィルム例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の可撓制部材によって形成されており、その基端部４５１が両面接着テープによって残留トナー落下通路３３２の内壁３３２ａに取付けられており、その先端部４５２がスイープローラ４０の回転方向戻り側４０ａの周表面に圧接して配設される。スクレーパ４５は、図４に示すように中間部両側に切欠４５３、４５３が形成されている。なお、切欠４５３、４５３は、スイープローラ４０の周表面に当接する先端部以外の部分に設ければよく、円形や矩形等の穴でもよい。
【００２０】
次に、上述したスイープローラ４０およびスクレーパ４５の作用について、主に図３に基づいて説明する。
スイープローラ４０が矢印で示す方向に回転することにより、クリーニング機構８によって除去され残留トナー落下通路３３２内を落下した残留トナーは、スイープローラ４０の回転方向掃き出し側４０ｂによって下方に掃き出され搬送路３１０に送りこまれる。一方、スイープローラ４０が回転して掃き出し作用した面が戻り側４０ａに達すると、その周表面に付着しているトナーはスクレーパ４５によって掻き落とされる。従って、スイープローラ４０の周表面に残留トナーが多量に付着することによるトナー搬送力の低下を防止することができる。なお、スイープローラ４０による搬送量が搬送路３１０に配設された搬送スクリュー３４の搬送量より大きくなると、スイープローラ４０の戻り側４０ａが位置する通路の内部圧力が増加する。この内部圧力によてスクレーパ４５が従来の構成であると破線で示すように反転し、トナーが大量に逆流したり、スイープローラ４０の掃き出し側４０ｂが位置する通路を遮断するという問題が発生する。しかるに、図示の実施形態のおいては、スクレーパ４５の中間部両側には切欠４５３、４５３が形成されているので、この切欠４５３、４５３を通してトナーの一部の逆流を許容することにより、スクレーパ４５の反転が未然に防止され、残留トナーの安定した搬送力を得ることができる。なお、スクレーパ４５は、スイープローラ４０の周表面に当接する先端部には切欠が設けられていないので、スイープローラ４０の周表面に付着したトナーの掻き取り性能は維持される。
【００２１】
以上、本発明に従って構成された残留トナー回収装置を中間転写体を備えたカラー・レーザビームプリンタに適用した実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ等種々の画像形成機に適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明による画像形成機の残留トナー回収装置は、残留トナー落下通路に配設され断面が楕円形のスイープローラの回転方向戻り側の周表面に一端部が圧接せしめられた可撓性部材からなるスクレーパにはスイープローラとの当接部以外の部分に切欠が形成されているので、スイープローラの戻り側が位置する通路の内部圧力が増加した場合には、スクレーパに形成された切欠を通してトナーの一部が逆流することにより、スクレーパの反転が未然に防止され、残留トナーの安定した搬送力を得ることができる。なお、スクレーパは、スイープローラの周表面に当接する先端部には切欠が設けられていないので、スイープローラの周表面に付着したトナーの掻き取り性能は維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された残留トナー回収装置を装備した画像形成機としてのレーザビームプリンタの概略構成断面図。
【図２】本発明に従って構成された残留トナー回収装置の要部断面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明に従って構成された残留トナー回収装置に用いられるスクレーパの正面図。
【符号の説明】
２：画像形成機のハウジング
３：感光体ドラム
４：帯電用コロナ放電器
５：現像装置
５ａ：イエロートナー用現像ユニット
５ｂ：マゼンタナー用現像ユニット
５ｃ：シアントナー用現像ユニット
５ｄ：黒トナー用現像ユニット
６：中間転写体
７：感光体ドラム用のクリーニング機構
８：中間転写体用のクリーニング機構
９：レーザユニット
１０：２次転写ローラ
１１：搬送ベルト機構
１２：定着ユニット
２０：残留トナー回収装置
２１：残留トナー回収容器
３０：残留トナー搬送機構
３１：ケーシング
３１０：搬送路
３２：第１のケーシング部材
３３：第２のケーシング部材
３２１：受部
３２２：残留トナー落下通路
３３１：連結部
３３２：残留トナー落下通路
３３３：接続部
３３４：残留トナー排出口
３４：搬送スクリュー
３４１：回転軸
３４２：第１の螺旋羽根
３４３：第２の螺旋羽根
３５、３６：軸受ブッシュ
４０：スイープローラ
４１：駆動軸
４２：軸受ブッシュ
４３：駆動歯車
４４：軸受ブッシュ
４５：スクレーパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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