(57)【要約】【課題】廃トナーの搬送路で、特にトナー搬送経路の接続部でトナー付着を防止し、撹拌を行って、廃トナーの良好な搬送性を保持する。【解決手段】トナー搬送経路８２は回転軸にスクリュ羽根８２Ｂを設けた搬送スクリュ８２Ａが回転して廃トナーを移動させる構成となっていて、トナー搬送経路８２の接続部にはスクリュ羽根８２Ｂと係合し搬送スクリュ８２Ａの回転に伴い振動して搬送スクリュ８２Ａに付着した廃トナーの掻き落としと撹拌とを行うトナー撹拌部材９１を設けたことを特徴とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーナ部材で回収された廃トナーを移動させるトナー搬送経路を設けた画像形成装置において、
該トナー搬送経路は回転軸にスクリュ羽根を設けた搬送スクリュが回転して廃トナーを移動させる構成となっていて、該トナー搬送経路同士の接続部には前記スクリュ羽根と係合し前記搬送スクリュの回転に伴い振動して前記搬送スクリュに付着した廃トナーの掻き落としと撹拌とを行うトナー撹拌部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー撹拌部材は、前記スクリュ羽根に当接する弾性を有する薄板であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー撹拌部材は、廃トナーの落下方向と該トナー撹拌部材の板面が略平行になるように植設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【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、プリンタ等の電子写真方向の画像形成装置に係わり、特に転写後の不要になった廃トナーを搬送する搬送経路を有した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置では、像露光手段によって像担持体上に像露光を行って静電潜像を形成し、現像手段によって現像を行い静電潜像部分にトナーが付着してトナー画像を形成する。像担持体上に形成されたトナー画像は転写手段によって転写紙上に転写される。転写手段による転写は転写紙の背後からトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することによって行われる。この際１００％の転写は不可能で、転写後にも像担持体上には若干の転写後トナー（廃トナーともいう）が残存する。廃トナーは像担持体の周面に当接するクリーニングブレード等のクリーナ部材によって除去され、クリーニング装置内に回収される。また、像担持体上に形成されたトナー画像を一旦中間転写体上に転写したのち、転写紙に転写する画像形成装置では中間転写体に対しても同様クリーニングが行われる。
【０００３】
クリーニング装置内に回収させた廃トナーはトナー搬送経路を経てトナー回収容器に回収される。トナー搬送経路では、中空の管内で回転軸にスパイラル状のスクリュ羽根を設けた搬送スクリュを回転されて廃トナーの搬送を行う構成となっている。かかる構成のトナー搬送経路は略直線的な搬送経路となっているので、クリーニング装置からトナー回収容器までの廃トナーの搬送は、単数又は複数の搬送スクリュを用いたトナー搬送経路と廃トナーの自由落下がなされるトナー落下経路とが組み合わされた搬送経路によって行われる。
【０００４】
廃トナーは印加された転写バイアス等の影響を受けて電荷を有していることが多く、流動性を欠いて廃トナー搬送経路の搬送部材や壁面に付着し固化して廃トナーの搬送機能を失わせる。
【０００５】
特許文献１では、廃トナーが自由落下するダクト中に一部を内壁部に固定した短冊形の合成樹脂フィルムを設け、像担持体の回転に伴って揺動するコイルスプリングを介して振動し、ダクト内に付着する廃トナーを撹拌して落下させる技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、搬送コイルを内蔵した排出パイプから、排出パイプに直交し搬送スクリュを内蔵した回収パイプへと廃トナーを搬送する受け渡し口に係止片、振動片、駆動片から成るトナー詰まり防止装置を設け、搬送コイルの回転に伴って振動して受け渡し口のトナー詰まりを防止する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２８４６６０号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１１−８４９６８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１、２は何れも自由落下する廃トナーがダクト壁面或いは廃トナーの受け渡し口に付着しトナーの搬送機能が失われるのを防止する技術である。かかる技術も重要であるが、本発明者の検討によれば、搬送スクリュを用いたトナー搬送経路では搬送スクリュの回転軸やスクリュ羽根に落下して堆積した廃トナーが付着することによって搬送スクリュの搬送機能が著しく低下することが認められた。
【００１０】
本発明は、搬送スクリュへのトナー付着と固化を防止し、併せて撹拌を行うことで、廃トナーの良好な搬送性を保持するようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決し、かつ目的を達成するために本発明は以下のように構成している。
【００１２】
請求項１記載の発明は、「クリーナ部材で回収された廃トナーを移動させるトナー搬送経路を設けた画像形成装置において、
該トナー搬送経路は回転軸にスクリュ羽根を設けた搬送スクリュが回転して廃トナーを移動させる構成となっていて、該トナー搬送経路同士の接続部には前記スクリュ羽根と係合し前記搬送スクリュの回転に伴い振動して前記搬送スクリュに付着した廃トナーの掻き落としと撹拌とを行うトナー撹拌部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。」である。
【００１３】
この請求項１記載の発明によれば、廃トナーを移動させるトナー搬送経路の搬送スクリュへのトナー付着と廃トナーの凝固を防止して、廃トナーの良好な搬送性を保持するようにした画像形成装置が提供されることとなる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、「前記トナー撹拌部材は、前記スクリュ羽根に当接する弾性を有する薄板であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。」である。
【００１５】
この請求項２記載の発明によれば、弾性の薄板はスクリュ羽根の斜面に沿って摺接する構成となっているので、搬送スクリュの付着トナーは良好に掻き落され薄板がスクリュ羽根から外れたときは振動して廃トナーの撹拌がなされることとなる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、「前記トナー撹拌部材は、廃トナーの落下方向と該トナー撹拌部材の板面が略平行になるように植設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。」である。
【００１７】
この請求項３記載の発明によれば、トナー撹拌部材は落下してきた廃トナーの移動に対して邪魔する位置関係とはなっていていないので、先のトナー搬送経路から排出された廃トナーは無理なく次の搬送経路上に移動する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の廃トナーを移動させるトナー搬送経路を設けたカラー画像形成装置について説明する。
【００１９】
本実施形態として図１の断面図に示すカラー画像形成装置は、複数の像担持体上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）トナーから成るトナー像をそれぞれ形成し、複数の像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写し、重ね合わせたトナー像を一括して転写するタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、中間転写ユニット７と、給紙搬送手段及び定着手段３７とから成る。画像形成装置本体の上部には、原稿画像読み取り装置１０が配置されている。
【００２０】
イエロー色の画像を形成する画像形成部３０Ｙは、像担持体である感光体ドラム３１Ｙの周囲に配置された帯電器３２Ｙ、レーザ書き込み部２０Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写手段３４Ｙ、クリーニング手段３９Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部３０Ｍは、感光体ドラム３１Ｍ、帯電器３２Ｍ、レーザ書き込み部２０Ｍ、現像器３３Ｍ、一次転写手段３４Ｍ、クリーニング手段３９Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部３０Ｃは、感光体ドラム３１Ｃ、帯電器３２Ｃ、レーザ書き込み部２０Ｃ、現像器３３Ｃ、一次転写手段３４Ｃ、クリーニング手段３９Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部３０Ｋは、感光体ドラム３１Ｋ、帯電器３２Ｋ、レーザ書き込み部２０Ｋ、現像器３３Ｋ、一次転写手段３４Ｋ、クリーニング手段３９Ｋを有する。各画像形成部３０では帯電、露光、現像が行われて、感光体ドラム３１上に各色のトナー画像が形成される。
【００２１】
中間転写ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体７０を有する。
【００２２】
画像形成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋより形成された各色のトナー画像は、一次転写手段３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋにより、回動する中間転写体７０上に同期がとられて逐次重ね合わせて転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット４１内に収容された転写紙Ｐは、給紙手段４２Ａにより給紙され、複数の中間ローラ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ、レジストローラ４４を経て、二次転写手段７１に搬送され、転写紙Ｐ上に重ね合わされたカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写紙Ｐは、定着手段３７により定着処理され、排紙ローラ４６に挟持されて機外の排紙トレイ５４上に載置される。一次転写を終えた各感光体ドラム３１上に残留したトナーは各クリーニング手段３９によって除去される。
【００２３】
一方、二次転写手段７１により転写紙Ｐにカラー画像を転写した後、転写紙Ｐを曲率分離した中間転写体７０は、ベルトに当接するブレードを用いたクリーニング手段７２により残留トナーが除去される。
【００２４】
中間転写体７０上の二次転写後の残留トナーをクリーニングし回収したクリーニング手段７２と、各感光体ドラム３１上の一次転写後の残留トナーをクリーニングし回収したクリーニング手段３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃ，３９Ｋとからは図２に示すトナー搬送経路を辿って、それぞれのクリーニング手段が回収した廃トナーをトナー回収容器８０内へと搬送する。
【００２５】
クリーニング手段７２の底部には廃トナーを背面側へと搬送する搬送スクリュを用いたトナー搬送経路８１がある。背面側端部のトナー搬送経路８１と直交した下方には、トナー搬送経路８１から排出し落下した廃トナーを受けて横方向に搬送するトナー搬送経路８２の接続部がある。トナー搬送経路８２の端部にはトナー搬送経路８２から排出した廃トナーを下方へと自然落下させるトナー落下経路８４が設けられている。
【００２６】
クリーニング手段３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃ，３９Ｋの底部には廃トナーを背面側へ搬送する搬送スクリュを用いたトナー搬送経路８３Ｙ，８３Ｍ，８３Ｃ，８３Ｋがあって、何れもその端部から排出されている廃トナーはトナー落下経路８４内に排出される。クリーニング手段７２，３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃ，３９Ｋの総ての廃トナーはトナー落下経路８４内に集められ、再び横方向へと搬送する搬送スクリュを用いたトナー搬送経路８５の接続部に落下する。トナー搬送経路８５の他端からはトナー落下経路８５を経てトナー回収容器８０内に廃トナーは搬送され回収される。
【００２７】
かかる搬送、落下経路を経て廃トナーはトナー回収容器８０内に回収されるが、トナー搬送経路８１から落下する廃トナーをトナー搬送経路８２の接続部において受け入れ搬送する工程、或いはトナー落下経路８４から落下する廃トナーをトナー搬送経路８５の接続部において受け入れ搬送する工程においては、落下した廃トナーが、回転する搬送スクリュによって搬送されないで、スクリュ羽根に凝固付着し、目づまりとなって搬送不良を発生することがある。本発明は単純な構成のトナー撹拌部材を設けて、かかる事故の発生を防止している。
【００２８】
図３は落下する廃トナーをトナー搬送経路８２の接続部において受け入れ搬送する構成を示す説明図で、図４は当該箇所の斜視図である。外部へのトナー飛散が生じないように梱包するケーシング９０のパイプ状をなした搬送経路９０Ｂの内側には回転する搬送スクリュ８１Ａがあって、トナー搬送経路８１を構成している。搬送スクリュ８１Ａの端部はケーシング９０の内部の壁面９０Ａより突出していて、搬送スクリュ８１Ａの回転に伴い、搬送路９０Ｂ内部を搬送された廃トナーは矢示の下方に落下する。搬送スクリュ８１Ａ下方の廃トナーの落下位置には、直交して横たわるトナー搬送経路８２があって、回転する搬送スクリュ８２Ａ上に落下して廃トナーは矢示す方向に搬送される。
【００２９】
従来は搬送スクリュ８２Ａ上に落下した廃トナーがスクリュ上で凝固し、搬送不良が生じたのに対し、本実施例形態においては廃トナーの掻き落としと撹拌とを行うトナー撹拌部材９１を設けて上記の問題点を解決している。
【００３０】
本実施例のトナー撹拌部材９１はＬ字状に折り曲げられた弾性を有した合成樹脂板で、９０°に折り曲げた撹拌板９１Ａと取り付け部９１Ｂとより成っている。取り付け部９１Ｂは壁面９０Ａに両面接着テープをもつて固定されていて、撹拌板９１Ａは廃トナーの落下方向と平行に植設されている。そして、撹拌板９１Ａの先端部は搬送スクリュ８２Ａの回転によって移動するスクリュ羽根８２Ｂと係合し、スクリュ羽根８２Ｂに付着した廃トナーの掻き落としと、搬送スクリュ８２Ａ上に落下して堆積する廃トナーの撹拌とが行われる。
【００３１】
図５は搬送スクリュ８２Ａの回転によって軸方向の位置が移動するスクリュ羽根８２Ｂによって係合関係が変化する撹拌板９１Ａのスクリュ羽根８２Ｂとの関係を示している。▲１▼撹拌板９１Ａはスクリュ羽根８２Ｂと離間した関係にあるが、▲２▼撹拌板９１Ａの先端は移動するスクリュ羽根８２Ｂの斜面に接触し、▲３▼撹拌板９１Ａはスクリュ羽根８２Ｂの移動に伴って斜面を摺接して斜面に付着した廃トナーの掻き落としを行い、▲４▼やがて移動するスクリュ羽根８２Ｂの先端によって撹拌板９１Ａの背面が押し上げられ、▲５▼撹拌板９１Ａは押す方向に移動するスクリュ羽根８２Ｂから外れて弾性より振動し、スクリュ羽根間に堆積した廃トナーに対して撹拌を行ったのち、▲１▼の状態に復帰し、かかる▲１▼から▲５▼までの動作が繰り返される。
【００３２】
トナー撹拌部材９１はかかる繰り返し負荷を受けることとなるので、繰り返し荷重に対しての弾力性の維持及び耐久性を有しているこが求められ、本実施例においては板厚０．４ｍｍの高分子量ポリエチレンを用いて良好な結果を得ている。なお、トナー撹拌部材９１の材質についてはかかる合成樹脂に限定されるものではなく、接地状態にある金属薄板を使用することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、廃トナーを移動させるトナー搬送経路の搬送スクリュへのトナー付着と廃トナーの凝固を防止して、廃トナーの良好な搬送性を保持するようにした画像形成装置が提供されることとなる。
【００３４】
請求項２記載の発明によれば、弾性の薄板はスクリュ羽根の斜面に沿って摺接する構成となっているので、搬送スクリュの付着トナーは良好に掻き落され薄板がスクリュ羽根から外れたときは振動して廃トナーの撹拌がなされることとなる。
【００３５】
請求項３記載の発明によれば、トナー撹拌部材は落下してきた廃トナーの移動に対して邪魔する位置関係とはなっていないので、先のトナー搬送経路からは排出された廃トナーは無理なく次の搬送経路上に移動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー画像形成装置の断面図。
【図２】カラー画像形成装置のトナー搬送経路図。
【図３】トナー搬送経路の接続部の構成を示す説明図。
【図４】トナー搬送経路の接続部の斜視図。
【図５】撹拌板とスクリュ羽根との関係を示す説明図。
【符号の説明】
３９Ｙ（Ｍ，Ｃ，Ｋ）  クリーニング手段
７２  クリーニング手段
８０  トナー回収容器
８１  トナー搬送経路
８１Ａ  搬送スクリュ
８１  トナー搬送経路
８２Ａ  搬送スクリュ
８２Ｂ  スクリュ羽根
９０  ケーシング
９１  トナー撹拌部材
９１Ａ  撹拌板
９１Ｂ  取り付け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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