(57)【要約】【課題】受け渡し部での損失なく、且つ、トナーの渋滞を発生させることなくトナーを安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができるトナー搬送装置を提供すること。【解決手段】上流側の第１のトナー搬送経路１１１及びその下流側に位置する第２のトナー搬送経路１２１と、第１及び第２のトナー搬送スクリュー１１２，１２２を備え、第１のトナー搬送スクリュー１１２によって第１のトナー搬送経路１１１を搬送されるトナー１０２を受け渡し部１０３から第２のトナー搬送経路１２１に受け渡し、この受け渡されたトナー１０２を第２のトナー搬送スクリュー１２２によって第２のトナー搬送経路１２１に沿って搬送するトナー搬送装置１００において、第１のトナー搬送スクリュー１１２のスクリュー軸１１２ａの受け渡し部１０３近傍にブラシ（トナー吐出手段）１１１を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上流側の第１のトナー搬送経路及びその下流側に位置する第２のトナー搬送経路と、前記第１及び第２搬送経路内にそれぞれ回転可能に配された第１及び第２のトナー搬送スクリューを備え、前記第１のトナー搬送スクリューによって前記第１のトナー搬送経路を搬送されるトナーを受け渡し部から前記第２のトナー搬送経路に受け渡し、この受け渡されたトナーを前記第２のトナー搬送スクリューによって前記第２のトナー搬送経路に沿って搬送するトナー搬送装置において、
前記第１のトナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記受け渡し部近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記トナー吐出手段を弾性部材で構成したことを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記トナー吐出手段をブラシで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記トナー吐出手段のスクリュー半径方向長さを前記第１のトナー搬送スクリューのスクリュー羽根の半径よりも長く設定したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
少なくともトナー搬送経路及びその内部に回転可能に配されたトナー搬送スクリューと、前記トナー搬送経路に開口するトナー排出口に接続されたトナー回収容器を備え、前記トナー搬送スクリューによって前記トナー搬送経路を搬送されるトナーをトナー排出口から前記トナー回収容器に排出してこれを回収するトナー搬送装置において、
前記トナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記トナー排出口近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項６】
前記トナー吐出手段を弾性部材で構成したことを特徴とする請求項５記載のトナー搬送装置。
【請求項７】
前記トナー吐出手段をブラシで構成したことを特徴とする請求項５又は６記載のトナー搬送装置。
【請求項８】
前記トナー吐出手段のスクリュー半径方向長さを前記トナー搬送スクリューのスクリュー羽根の半径よりも長く設定したことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項９】
前記トナー搬送経路は、廃トナー搬送経路であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項１０】
前記トナー吐出手段を前記トナー搬送スクリューと一体に回転駆動することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項１１】
前記トナー搬送スクリューの端部に、螺旋の巻き方向が搬送方向と逆方向の返しのスクリュー羽根を設け、前記トナー吐出手段を搬送方向に巻かれているスクリュー羽根と前記返しのスクリュー羽根との間に配置したことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のトナー搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを使用して電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置においてトナーを搬送するためのトナー搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する画像形成装置では、感光体から記録材や転写ベルトへ転写されないで排出される廃トナーが発生するが、この廃トナーは画像形成装置内部に設置された回収容器に回収する必要がある。
【０００３】
ところで、電子写真方式の画像形成装置において使用されるトナーは、使用前の状態であれば十分な流動性を持つため、トナーが凝集隗を形成することは稀である。又、流動性も安定しているため、環境差やトナーのロット差による流動性の差も殆どない。
【０００４】
しかし、画像形成プロセスを一旦通過した廃トナーは、充填材の分解や紙粉の混入により使用前のトナーとは違う性質を有することになり、流動性は大きく低下し、スクリュー等の搬送手段での搬送性も大きく低下する。又、凝集隗も形成され易く、凝集したトナーが搬送経路内に滞留し続けると、トナー詰まりによるトナー搬送手段のロックや破損に繋がり、更には現像器内部のトナー排出不良による感光体上へのトナー付着が発生し、画像不良を発生させる可能性がある。
【０００５】
他方、画像形成装置を小型化するために回収容器を設置せず、トナーが予め充填されていたホッパー内部に廃トナーを戻す手段を採用しているものもある。この場合は、トナーが空になった時点で現像器ごと交換するカートリッジ方式のみが採用可能である（特許文献１参照）。この方式では廃トナーを戻す搬送路が上向きとなり、搬送手段としては困難なものであるが、螺旋部のみで軸の無いフレキシブルスクリューを用いて上方搬送する構成が採用されている。その一例を図６に示す。
【０００６】
図６は従来のトナー搬送装置を備えるプロセスカートリッジ２２の斜視図であり、図示のプロセスカートリッジ２２においては、画像形成装置本体内の画像形成プロセス上流に設けられた不図示の感光体等から排出された廃トナーを重力落下させ、この廃トナーを搬送管の入口開口部１９上部より受け取り、フレキシブルスクリュー２０を内蔵した柔軟性があるチューブ２１の内部へと廃トナーを案内する。
【０００７】
ここで、フレキシブルスクリュー２０は、プロセスカートリッジ２２の上部へ向かっており、廃トナーをプロセスカートリッジ２２の上部まで搬送してホッパー２３の内部に配置された袋２４に回収するものである。図示しないが、フレキシブルスクリュー２０は、モータ等の駆動源によって回転駆動される駆動軸２５と端部で結合され、駆動軸２５によって回転駆動される。尚、フレキシブルスクリュー２０のチューブ２１の内部に挿入された部分の端部は自由端となっている。
【０００８】
ところで、従来の廃トナー搬送装置は、現像器から直接廃トナーを廃トナー容器に収容するものや、転写ベルトからの廃トナーと現像器からの廃トナーをそれぞれ別の搬送経路で搬送し、それぞれの廃トナー容器に回収するものがある。又、廃トナーの搬送方向は、滞留等による搬送不良を起こす可能性を極力低く抑えるために、水平或は下方へ向かう方向とし、搬送経路の連結部も重力を利用して下方へ廃トナーを落とす構成が主流となっている。
【０００９】
又、廃トナーの搬送においては、重力を利用した受け渡し部においても、帯電等の影響により管路壁面にトナーが付着し、付着したトナーを先頭とするトナー詰まりが発生する可能性もある。このような帯電によるトナー詰まりに対しては、トナー回収路のユニット間の連結部にトナー詰まり防止装置を設けたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
図６に示す例では、各プロセスカートリッジ２２で発生した廃トナーをそれぞれ回収するのみであり、プロセスカートリッジ２２の寿命まで、つまり、ホッパー２３内部のトナーが空になるまで廃トナーを回収できれば良い。このため、搬送手段のトナー搬送量は少量で済み、プロセスカートリッジ２２の寿命のみの性能を確保できれば良いため、フレキシブルスクリュー２０による構成が実現される。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２８１８６６号公報
【特許文献２】特開平１１―０８４９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図６に示した方式では、トナーが空になったときにプロセスカートリッジ２２ごと交換して使用するため、トナーのみを補給して使用するトナー補給方式と比較して、プロセスカートリッジ２２の交換周期が短くなり、ランニングコストが高くなるという問題がある。そのため、ランニングコストを低減するためには、トナー補給方式を採用する必要がある。
【００１３】
ところが、トナー補給方式では全ての廃トナーをまとめて回収する必要があり、特にフルカラー機においては現像器を４個設置するために廃トナーの量も大量となり、回収容器も大容量であることが必要である。又、廃トナー回収のための搬送手段による廃トナー搬送量も大きくする必要があり、カートリッジ方式と比較して現像器のみで４倍の搬送量が必要となる。
【００１４】
又、転写ベルトを用いる画像形成装置では、１つの廃トナー容器で現像器と転写ベルトそれぞれのユニットで発生する廃トナーを回収する構成とすれば、廃トナー容器のスペースも削減可能となり、画像形成装置全体の小型化が図られる。そして、常に重力を利用したトナー搬送では、搬送経路の配置の自由度が小さく、トナー補給容器や廃トナー容器の配置も自ずと決まってしまうため、トナー搬送経路の自由度を広げ、重力に逆らった上方搬送を実現すれば、補給トナー容器や廃トナー容器の配置の自由度が広がる。
【００１５】
しかし、紛体搬送であるために流量が一定になりにくく、トナーの種類や状態によっては途中の屈曲部でトナーの滞留が発生し易い。特に、廃トナーには紙紛の混入もあるため、トナーの流動性が悪く、トナーの滞留や凝集が起こり易い。
【００１６】
又、トナーをスクリューで重力に逆らって搬送する上方搬送経路内においては、重力で落下して来る下流側のトナーを、上流から搬送されて来るトナーの搬送力によって搬送する構成となるため、常にトナーは上方搬送経路内に充填されている状態となる。そのため、上方搬送経路への受け渡し部ではトナー搬送量の損失が大きくなり、トナーの渋滞やトナー搬送経路上流部でのトナー詰まりを引き起こす。
【００１７】
又、特許文献２のような、可撓性フィルムの振動でトナーを落下させる方式では、上方搬送を行う場合のように連結部下流側でトナーの渋滞が発生すると、搬送力が足りないために連結部上流側でトナーの渋滞が発生する。
【００１８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、凝集し易いトナーの搬送や上方搬送のあるトナー搬送においても、受け渡し部での損失なく、且つ、トナーの渋滞を発生させることなくトナーを安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができるトナー搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも上流側の第１のトナー搬送経路及びその下流側に位置する第２のトナー搬送経路と、前記第１及び第２搬送経路内にそれぞれ回転可能に配された第１及び第２のトナー搬送スクリューを備え、前記第１のトナー搬送スクリューによって前記第１のトナー搬送経路を搬送されるトナーを受け渡し部から前記第２のトナー搬送経路に受け渡し、この受け渡されたトナーを前記第２のトナー搬送スクリューによって前記第２のトナー搬送経路に沿って搬送するトナー搬送装置において、前記第１のトナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記受け渡し部近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
又、本発明は、少なくともトナー搬送経路及びその内部に回転可能に配されたトナー搬送スクリューと、前記トナー搬送経路に開口するトナー排出口に接続されたトナー回収容器を備え、前記トナー搬送スクリューによって前記トナー搬送経路を搬送されるトナーをトナー排出口から前記トナー回収容器に排出してこれを回収するトナー搬送装置において、前記トナー搬送スクリューのスクリュー軸の前記トナー排出口近傍にトナー吐出手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、前記トナー吐出手段は、可撓性フィルム、ゴム等の弾性部材或はブラシで構成される。
【００２２】
又、トナー吐出手段のスクリュー半径方向長さは、トナー搬送スクリューのスクリュー羽根の半径よりも長く設定される。
【００２３】
更に、トナー吐出手段は、トナー搬送スクリューと一体に回転駆動される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のトナー搬送装置によれば、トナー吐出手段は、スクリュー軸と一体に回転してトナーを受け渡し部から第２のトナー搬送経路へと吐き出す機能、或はトナー排出口からトナー回収容器へと吐き出す機能を果たすため、トナー搬送経路を搬送されるトナーは、滞留することなく第２のトナー搬送経路或はトナー回収容器へと確実に排出される。この結果、凝集し易いトナーの搬送やトナーの上方搬送においても、受け渡し部或はトナー排出口での損失なく、且つ、トナーの渋滞を発生させることなくトナーを安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、現像器による作像方法やトナーの補給及び回収の方式は周知であるため、これらについての説明は省略し、以下、本発明の要旨であるトナー搬送経路の受け渡し部の構成とトナー搬送方法のみについて説明する。
【００２６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置の斜視図、図２は同トナー搬送装置の受け渡し部を上流側搬送方向から見た断面図、図３は同トナー搬送装置の受け渡し部を下流側搬送方向から見た断面図である。
【００２７】
図示のトナー搬送装置１００において、１１１は第１のトナー搬送経路、１２１は第２のトナー搬送経路であって、両トナー搬送経路１１１，１２１は所定の角度で交わっており、第１のトナー搬送経路１１１は、図２及び図３に示すように、その端部が受け渡し部１０３を介して第２のトナー搬送経路１２１の端部内に開口している。
【００２８】
ここで、上記第１のトナー搬送経路１１１は、上方搬送経路である第２のトナー搬送経路１２１へトナー１０２を渡す上流側の搬送経路であって、該第１のトナー搬送経路１１１内には第１のトナー搬送スクリュー１１２が回転自在に配されている。尚、第１のトナー搬送スクリュー１１２は、第１のスクリュー軸１１２ａに螺旋状の第１のスクリュー羽根１１２ｂを取り付けて構成されており、不図示の駆動手段によって図示矢印ａ方向に回転駆動される。
【００２９】
又、前記第２のトナー搬送経路１２１は、上記第１のトナー搬送経路１１１の下流側に位置してトナー１０２の上方搬送を行う搬送経路であって、その内部には第２のトナー搬送スクリュー１２２が回転自在に配されている。尚、第２のトナー搬送スクリュー１２２は、第２のスクリュー軸１２２ａに螺旋状の第２のスクリュー羽根１２２ｂを取り付けて構成されており、不図示の駆動手段によって図３の矢印ｂ方向に回転駆動される。
【００３０】
而して、本実施の形態に係るトナー搬送装置１００においては、前記第１及び第２のトナー搬送スクリュー１１２，１２２が回転駆動されると、トナー１０２は、第１のトナー搬送スクリュー１１２によって第１の搬送経路１１１内を図２の矢印ｃ方向に向かって搬送され、受け渡し部１０３において重力（自重）によって第２のトナー搬送経路１２１内へ落下して第２のトナー搬送経路１２１へと受け渡される。この第２のトナー搬送経路１２１へと受け渡されたトナー１０２は、第２のトナー搬送スクリュー１２２によって第２のトナー搬送経路１２１内を図２及び図３の矢印ｄ方向に重力に逆らって搬送される。
【００３１】
このように第１のトナー搬送経路１１１と第２のトナー搬送経路１２１においてトナー１０２の搬送方向が異なると、トナー１０２の渋滞が起こり易い。又、本実施の形態のように第２のトナー搬送経路１２１が上方搬送を行う場合、トナー１０２は、第２のトナー搬送経路１２１内において上方へ向かう搬送力と下方へ戻ろうとする重力で渋滞が発生し、第２のトナー搬送経路１２１内はトナー１０２が充満した状態になる。このため、第１のトナー搬送経路１１１の受け渡し部１０３の近傍ではトナー１０２の滞留が発生し易い。又、搬送するトナー１０２が廃トナーである場合、受け渡し部１０３近傍でのトナー１０２の凝集が起こる可能性は更に高まる。
【００３２】
そこで、本実施の形態では、受け渡し部１０３近傍で滞留したトナー１０２を第２のトナー搬送経路１２１へ確実に受け渡すために、第１のトナー搬送スクリュー１１２の第１のスクリュー軸１１２ａの受け渡し部１０３近傍の部位に、トナー吐出手段としてのブラシ１０１を設けた。ここで、ブラシ１０１の毛のスクリュー半径方向長さ（毛高）は、第１のスクリュー羽根１１２ｂの高さ（半径）よりも長く設定されている。
【００３３】
而して、ブラシ１０１は、第１のスクリュー軸１１２ａと一体に同方向（図２の矢印ａ方向）に回転してトナー１０２を受け渡し部１０３から第２のトナー搬送経路１２１へと吐き出す機能を果たすため、第１のトナー搬送経路１１１の受け渡し部１０３まで搬送されたトナー１０２は、滞留することなく第２のトナー搬送経路１２１へと確実に排出される。この結果、凝集し易いトナー１０２の搬送やトナー１０２の上方搬送においても、受り渡し部１０３での損失なく、且つ、トナー１０２の渋滞を発生させることなくトナー１０２を安定的に搬送することができ、搬送精度と信頼性の向上を図ることができる。
【００３４】
尚、第１のスクリュー羽根１１２ｂには、第１のトナー搬送経路１１１の端部でのトナー１０２の渋滞や凝集を防止するため、図３に示すように、返しのスクリュー羽根１１２ｃａが付いていても良い。この場合、ブラシ１０１は、第１のスクリュー羽根１１２ｂと返しのスクリュー羽根１１２ｃａの間に配置され、トナー１０２は、常にブラシ１０１が配置されている場所（受け渡し部１０３近傍）へ搬送される。ブラシ１０１は、第１のスクリュー軸１１２ａ側に配置されており、受け渡し部１０３近傍に搬送されたトナー１０２は、第１のスクリュー軸１１２ａの回転に伴って、受け渡し部１０３の下流側（第２のトナー搬送経路１２１内）のトナー充填状態とは無関係に強制的に吐出される。
【００３５】
尚、本実施の形態では、トナー吐出手段としてブラシ１０１を用いたが、これに代えて可撓性のフィルム、ゴム等の弾性部材等を用いても良い。
【００３６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。
【００３７】
図４は本実施の形態に係るトナー搬送装置のトナー排出口部分を搬送方向から見た断面図、図５は同トナー搬送装置のトナー排出口部分をスクリュー回転方向から見た断面図であり、これらの図においては、図１〜図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態に係るトナー搬送装置１００においては、トナー搬送経路１１１にはトナー排出口１０３が開口しており、このトナー排出口１０３にはトナー回収容器１０４が接続されている。
【００３９】
而して、本実施の形態に係るトナー搬送装置１００においては、トナー搬送スクリュー１１２が図示矢印ａ方向に回転駆動されると、トナー１０２は、トナー搬送スクリュー１１２によってトナー搬送経路１１１内を図５の矢印ｃ方向に向かって搬送され、重力（自重）によってトナー排出口１０３からトナー回収容器１０４内へ落下して回収される。
【００４０】
ここで、本実施の形態においても、トナー搬送スクリュー１１２のスクリュー軸１１２ａのトナー排出口１０３近傍の部位に、トナー吐出手段としてのブラシ１０１が設けられている。
【００４１】
上記ブラシ１０１は、スクリュー軸１１２ａと一体に同方向（図の矢印ａ方向）に回転してトナー１０２をトナー排出口１０３からトナー回収容器１０４へと吐き出す機能を果たすため、トナー１０２の突発的な流量増加等によりトナー排出口１０３においてトナー１０２の一時的な渋滞や架橋が発生しても、トナー１０２を確実に排出することができ、実施の形態１と同様に、搬送精度と信頼性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、電子写真方式によってトナーを使用して画像を形成する画像形成装置におけるトナー搬送に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置の受け渡し部を上流側搬送方向から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置の受け渡し部を下流側搬送方向から見た断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るトナー搬送装置のトナー排出口部分を搬送方向から見た断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るトナー搬送装置のトナー排出口部分をスクリュー回転方向から見た断面図である。
【図６】従来のトナー搬送装置の図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  トナー搬送装置
１０１  ブラシ（トナー吐出手段）
１０２  トナー
１０３  受渡し部（トナー排出口）
１０４  トナー回収容器
１１１  第１のトナー搬送経路
１１２  第１のトナー搬送スクリュー
１１２ａ  第１のスクリュー軸
１１２ｂ  第１のスクリュー羽根
１１２ｃ  返しのスクリュー羽根
１２１  第２のトナー搬送経路
１２２  第２のトナー搬送スクリュー
１２２ａ  第２のスクリュー軸
１２２ｂ  第２のスクリュー羽根
【図１】
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【図２】
2006030526.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006030526.tif 000006
【図５】
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【図６】
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