(57)【特許請求の範囲】
【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のトナー回収経路をそれぞれ独立させて設け、上記各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容器に至るまでの各回収経路ごとに、上記各クリーニング装置から回収したトナーを上記トナー回収容器へエア搬送するためのトナー回収用のモーノポンプを配し、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モーノポンプへ供給する空気量を多くすることを特徴とする電子写真装置。
【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のトナー回収経路をそれぞれ独立させて設け、上記各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容器に至るまでの各回収経路ごとに、上記各クリーニング装置から回収したトナーを上記トナー回収容器へエア搬送するためのトナー回収用のモーノポンプを配し、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モーノ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２４ａ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２８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、具体的にはモーノポンプ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。
【００１７】
モーノポンプ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】
またモーノポンプ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】
上述のモーノポンプ３１のステータ３４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、モーノポンプ３１内の回収トナーの流動性が上がり、モーノポンプ３１での回収トナー搬送が確実に行われる。モーノポンプ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（登録商標））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モーノポンプ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モーノポンプ３１のトナー搬送能力が追従できなくなり、モーノポンプ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モーノポンプ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。またモーノポンプ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モーノポンプ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、モーノポンプ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、モーノポンプ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ほどモーノポンプ３１へ供給する空気量を多くするとともに、モーノポンプ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モーノポンプ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モーノポンプ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モーノ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、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  モーノポンプ
３２  ホルダ
３３  ロータ
３４  ステータ
３５  ケース
３６  搬送スクリュー
３７  シール部材
３８  軸受
３９  従動歯車
４０  支持部材
４１  駆動モータ
４２  駆動歯車
４３  回収トナー通路
４４  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
【図１】
0003654610.tif 000002
【図２】
0003654610.tif 000003
【図３】
0003654610.tif 000004
【図４】
0003654610.tif 000005
【図５】
0003654610.tif 000006