(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像転写後に像担持体上に残った残留トナーをクリーニング部材で除去し、その除去した残留トナーを回転搬送部材で落下路へ搬送し、その落下路を通して自重で落下して回収する電子写真式画像形成装置において、前記回転搬送部材に偏心軸部を設ける一方、前記落下路に、回収トナーが滑落する落下面を設け、その落下面上にトナー架橋防止部材を備え、そのトナー架橋防止部材を前記偏心軸部に掛け止め、前記回転搬送部材の回転運動を往復運動に変換して伝達し、同トナー架橋防止部材を前記落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ前記落下面に対し直角な方向に上下動してなる、電子写真式画像形成装置。
【請求項２】
画像転写後に像担持体上に残った残留トナーをクリーニング部材で除去し、その除去した残留トナーを回転搬送部材で落下路へ搬送し、その落下路を通して自重で落下して回収する電子写真式画像形成装置において、前記回転搬送部材に偏心軸部を設ける一方、前記落下路に、回収トナーが滑落する落下面を設け、その落下面上にトナー架橋防止部材を備え、そのトナー架橋防止部材を前記偏心軸部に掛け止め、前記回転搬送部材の回転運動を往復運動に変換して伝達し、同トナー架橋防止部材を前記落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ前記落下面に対し平行な方向に左右動してなる、電子写真式画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー架橋防止部材が往復動するとき係合してそれを前記落下面に対し平行な左右方向に移動する係合部を前記落下路内に形成してなる、請求項２に記載の電子写真式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばレーザを用いた複写機・プリンタ・ファクシミリやそれらの複合機など、電子写真方式を用いて像担持体上に形成した画像を転写して用紙等の記録媒体に記録を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置では、画像転写後に像担持体上に残った残留トナーを、ブレードやブラシ等のクリーニング部材で除去し、その除去したトナーを、図１２に示すように、クリーニングケース１の搬送路１ａを通して、回転搬送部材である搬送スクリュ２でクリーニング装置３の一端側に集め、クリーニングケース１の下向き開口１ｂから垂直な落下路４を通して自重で落下して水平な搬送路５内に運び、さらに搬送スクリュ６で搬送路５を通して搬送し、たとえば廃棄すべく廃トナー回収タンクに入れたり、リサイクル使用すべく現像装置内に戻したりして回収している。
【０００３】
ところが、特に高温多湿となると、落下路４を通るトナーが途中で落下路内面４ａに付着し、それが凝集して図示のように第１ステップａ・第２ステップｂ・第３ステップｃを経て徐々に堆積し、次第に通路を狭めてトナー架橋を発生し、それがトナーの回収を妨げていた。
【０００４】
そこで、従来のものの中に、そのようなトナー架橋の発生を防止すべく、たとえば図１３に示すように、落下路４中に、外部から駆動力を得て回転するアジテータ７を設け、そのアジテータ７を回転して落下路内面４ａに付着するトナーを掻き落すようにしたものがあった（特開平７−３１９２４５号公報参照）。
【０００５】
また、図示しないが、落下路中に、搬送スクリュと接触して球体を設け、搬送スクリュの回転で球体を動かして、落下路内面に付着したトナーを落とすものがあった（特開平７−９２８７５号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の図１３に示す画像形成装置では、アジテータ７を回転すべく、駆動を伝達するギヤやベルト等の部品を別に必要とし、それだけ部品点数が増えてコスト高になるという問題があった。
【０００７】
また、後者の図示しない画像形成装置では、落下路下方のトナー架橋は防止できるが、中段付近から徐々にその上方へと堆積するトナーを落とすことはできない問題があった。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、画像転写後に像担持体上に残った残留トナーをクリーニング部材で除去し、その除去した残留トナーを回転搬送部材で落下路へ搬送し、その落下路を通して自重で落下して回収する電子写真式画像形成装置において、部品点数を少なくして安価につくるとともに、落下路でのトナー架橋を確実に防止することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため、この発明は、画像転写後に像担持体上に残った残留トナーをクリーニング部材で除去し、その除去した残留トナーを回転搬送部材で落下路へ搬送し、その落下路を通して自重で落下して回収する電子写真式画像形成装置に関するもので、請求項１ないし３に記載の発明は、それぞれ以下のように構成する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、回転搬送部材に偏心軸部を設ける一方、落下路に、回収トナーが滑落する落下面を設け、その落下面上にトナー架橋防止部材を備え、そのトナー架橋防止部材を偏心軸部に掛け止め、回転搬送部材の回転運動を往復運動に変換して伝達し、同トナー架橋防止部材を落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面に対し直角な方向に上下動してなる、ことを特徴とする。
【００１１】
そして、この請求項１に記載の発明では、残留トナーを回収するとき、回転搬送部材の回転運動を往復運動に変換してトナー架橋防止部材に伝達し、そのトナー架橋防止部材を、落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面に対し直角な方向に上下動する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、回転搬送部材に偏心軸部を設ける一方、落下路に、回収トナーが滑落する落下面を設け、その落下面上にトナー架橋防止部材を備え、そのトナー架橋防止部材を偏心軸部に掛け止め、回転搬送部材の回転運動を往復運動に変換して伝達し、同トナー架橋防止部材を落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面に対し平行な方向に左右動してなる、ことを特徴とする。
【００１３】
そして、この請求項２に記載の発明では、残留トナーを回収するとき、回転搬送部材の回転運動を往復運動に変換してトナー架橋防止部材に伝達し、そのトナー架橋防止部材を、落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面に対し平行な方向に左右動する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子写真式画像形成装置において、トナー架橋防止部材が往復動するとき係合してそれを落下面に対し平行な左右方向に移動する係合部を落下路内に形成してなる、ことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１には、この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成を示す。
【００１８】
図中符号１０は、像担持体であるドラム状の感光体である。感光体１０のまわりには、その横に設けるローラ状の帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示す回転方向に順に、現像装置１２、転写装置１３、用紙分離装置１４、クリーニング装置１５を備える。
【００１９】
さて、コピーを取るときは、公知のとおり、不図示のコンタクトガラス上に原稿をセットしてから、コピースイッチを押す。そして、図示しない光学読取装置で原稿の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写装置１３間に用紙Ｐを搬送する。
【００２０】
一方、感光体１０は、その回転にともない帯電装置１１で表面を一様に帯電し、その表面に不図示の光書込み装置からレーザ光Ｌを照射して書き込みを行い、感光体１０上に、上記読み取った原稿画像の静電潜像を形成し、続いて現像装置１２位置を通るときトナーを付着して静電潜像を逐次可視像化する。そして、この可視像化して形成したトナー像を、上述したとおり感光体１０と転写装置１３間に搬送した用紙Ｐ上に転写装置１３で転写する。
【００２１】
転写後、用紙Ｐは、用紙分離装置１４で放電して、静電的に付着する感光体１０から分離し、不図示の定着装置へ搬送してそこで転写画像を定着し、不図示の排紙部へと排出する。用紙分離装置１４に代えて分離爪を設け、感光体１０から機械的に分離するようにしてもよい。
【００２２】
他方、画像転写後の感光体１０は、表面に残った残留トナーを、クリーニング装置１５に備えるクリーニングブレード１７で掻き落として表面を清掃して後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化する。
【００２３】
ところで、このレーザ複写機では、上述した感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５などを、図２に示す１つのユニットケース１９で一体化して感光体ユニット２０を構成する。感光体ユニット２０は、図示しないが、複写機装置本体内で前後に対向して設ける側板間に取り付けて交換可能とする。
【００２４】
さて、このようなレーザ複写機において、上述した現像装置１２は、図１に示すように、下部側に現像剤収納部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を設けて構成する。現像剤収納部２１には、二成分現像剤を収納し、その現像剤を撹拌しながら搬送する第１撹拌部材２３と第２撹拌部材２４を設ける。また、図示省略するが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比を検知するトナー濃度センサを設けてなる。そして、使用前は、現像剤担持部２２との間を、不図示のシール部材でシールする。
【００２５】
現像剤収納部２１には、さらに、図３に示すように、その片側に、新規トナー補給口２５とリサイクルトナー補給口２６をそれぞれ上向きに開けて設ける。そして、それらの補給口２５・２６から入るトナーを、第１撹拌部材２３および第２撹拌部材２４で図３中矢示方向に循環するように搬送する。
【００２６】
一方、図１に示すように、現像剤担持部２２には、現像窓２７を通して感光体１０と対向する位置に現像ロ−ラ２８を設ける。また、感光体１０への現像剤の供給量を制御する現像ドクタ２９を設けてなる。
【００２７】
また、クリーニング装置１５には、そのケース１５ａ内に、クリーニングブレード１７で掻き落した残留トナーを搬送する搬送スクリュ（この発明でいう「回転搬送部材」）３０を、感光体１０の軸方向に配置する。搬送スクリュ３０は、図２に示すように、その軸部３１の一端部３１ａを、ユニットケース１９の前板部１９ａの上側に設ける落下路入口３３から落下路３５内に入り込ませて設ける。
【００２８】
落下路３５は、そのまわりを囲うように周壁３６を前板部１９ａの外面に設け、その手前側を、図では取り外して省略する前カバーで気密に被ってその中に形成する。落下路３５には、周壁３６の底面３６ａに、上述した現像装置１２のリサイクルトナー補給口２６へ通ずる落下路出口３７を設ける。さらに、落下路出口３７と落下路入口３３との間で、周壁３６を一部傾斜して、その傾斜部内面に残留トナーの落下面３６ｂを形成する。
【００２９】
そして、現像装置１２では、コピー時、不図示の駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して現像ローラ２８を回転するとともに、撹拌部材２３・２４を回転して現像剤を撹拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しながら現像ローラ２８へ搬送する。一方、現像ローラ２８に所定バイアスを印加して現像剤中のトナーを感光体１０の表面に静電的に付着し、その表面上の潜像を可視像化する。
【００３０】
一方、クリーニング装置１５では、感光体１０の回転をギヤを介して伝達して搬送スクリュ３０を回転駆動し、感光体１０から除去した残留トナーを搬送スクリュ３０で搬送してクリーニングケース１５ａ内の手前側に集め、図２中矢印▲１▼で示すように落下路入口３３から落下面３６ｂ上に落とし、さらに矢印▲２▼で示すように落下面３６ｂ上を滑落し、落下路出口３７からリサイクルトナー補給口２６を通して現像剤収納部２１内に回収する。
【００３１】
ところで、このようなレーザ複写機においては、高温多湿になると、落下路３５を通るトナーが途中で落下面３６ｂに付着しやすく、経時それが凝集して徐々に堆積し、次第に落下路３５が塞がれてトナー架橋を発生し、トナーの回収が妨げられるおそれがある。
【００３２】
そこで、上述した図示複写機は、そのようなトナー架橋の発生を防止すべく、加えて次のように構成する。
【００３３】
たとえば上述した搬送スクリュ３０を、樹脂材料を用いて一体成形でつくり、図４に示すように、軸部３１の一端部３１ａ側に、トナー架橋防止部材４０を掛ける偏心軸部３１ｂをｅ偏心して設ける。
【００３４】
トナー架橋防止部材４０は、たとえばＡＢＳ・ＰＣ等の樹脂材料やＳＵＳ等の金属材料を用いて、弾性を有する薄板状につくり、く字状に曲げ、長方形状のトナー受け板部４０ａと、そのトナー受け板部４０ａの一端からのびる細長い掛止め部４０ｂを設ける。掛止め部４０ｂの先端には、フック部４０ｃを設けてなる。フック部４０ｃは、その曲率半径を２倍にした寸法Ｄが偏心軸部３１ｂの軸径ｄより少なくとも０.５ｍｍ以上大きくなるように湾曲させて形成し、下方にｄ−ｓ（ｄ＞ｓ＞０）なる開口ｐを設ける。
【００３５】
そして、開口ｐを通してフック部４０ｃ内に偏心軸部３１ｂを入れ、フック部４０ｃを偏心軸部３１ｂにワンタッチで掛け止めて、図５に示すようにトナー受け板部４０ａを落下面３６ｂ上に乗せ、トナー架橋防止部材４０を落下路３５内に配設する。この場合、図６に示すように、偏心軸部３１ｂが落下面３６ｂからもっとも離れた距離Ｌmaxとなったときも、トナー架橋防止部材４０のトナー受け板部４０ａの最上部４０ｄが落下面３６ｂと接触するようにする。
【００３６】
そうして、残留トナーを回収するとき、落下路入口３３から落下路３５内に入る残留トナーの多くは、トナー架橋防止部材４０のトナー受け板部４０ａ上に落ち、その上を自重で落下して前述した落下路出口３７から排出されることとなる。
【００３７】
このとき、トナー架橋防止部材４０は、搬送スクリュ３０の回転運動が伝達されて偏心軸部３１ｂの偏心量ｅの２倍のストロークで往復動するとともに、偏心軸部３１ｂの回転で、トナー受け板部４０ａが最上部４０ｄを支点として図７の（ａ）ないし（ｄ）に示すように順次回動して上下する。
【００３８】
つまり、図６に示す状態を初期状態として搬送スクリュ３０が時計方向に回転すると、トナー受け部材４０ａが最上部４０ｄを支点として回動してまず図７（ａ）で示すように先端が落下面３６ｂからわずかに浮き上がり、次いで搬送スクリュ３０がさらに回転して偏心軸部３１ｂが落下面３６ｂにもっとも近付くと図７（ｂ）で示すようにもっとも大きく浮き上がり、それからさらに回転すると、図７（ｃ）で示すように再び落下面３６ｂに近付きはじめ、さらに回転すると、図７（ｄ）で示すようにほぼ初期状態にまで戻る。
【００３９】
このように、搬送スクリュ３０の１回転で、トナー架橋防止部材４０を、落下面３６ｂ上でそれに摺動してトナーの落下方向に１往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面３６ｂに対し直角な方向に１上下動する。これにより、トナー受け板部４０ａ上に乗った残留トナーは、その上に付着することなく、揺り落とされて落下路出口３７を通して排出される。
【００４０】
図８ないし図１１には、この発明の他例を示す。この例では、図８に示すように、落下路３５中におけるユニットケース１９の前板部１９ａに突出して係合部ｈを設ける。
【００４１】
一方、トナー架橋防止部材４０には、図９に示すように、トナー受け板部４０ｂの両側を折り曲げて対向する折曲縁部４０ｅを形成し、その一方の折曲縁部４０ｅの外面に突起ｉを設ける。この例のトナー架橋防止部材４０では、さらに、折曲縁部４０ｅ間に複数の小突起４０ｆを設けるとともに、それらの小突起４０ｆ間に矩形状の逃げ穴４０ｇを設けてなる。
【００４２】
そして、上述した例と同様に、フック部４０ｃを搬送スクリュ３０の偏心軸部３１ｂに掛け止め、折曲縁部４０ｅを落下面３６ｂ上に乗せて図１０に示すように落下路３５内に配設する。
【００４３】
そうして、この図示例では、残留トナーを回収するとき、落下路入口３３から落下路３５に入る残留トナーは、その多くが落下面３６ｂ上に落ち、さらにその上を自重で落下して落下路出口３７から排出する。
【００４４】
このとき、トナー架橋防止部材４０は、搬送スクリュ３０の回転運動を伝達して往復動する。同時に、往復動するとき、はじめ図１１の（ａ）に示すように係合部ｈと突起ｉが係合しない状態にあり、搬送スクリュ３０が回転するにともないトナー架橋防止部材４０が下方へ移動し、係合部ｈの傾斜面に突起ｉの傾斜面が係合して図１１の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態となり、やがてトナー架橋防止部材４０がもっとも下方位置となったとき（ｃ）に示す状態となる。そして、トナー架橋防止部材４０が再び上方位置へと復帰するときは、図１１の（ｃ）に示す状態から（ｂ）に示す状態を経て（ａ）に示す状態に戻る。
【００４５】
これにより、トナー架橋防止部材４０を、落下面３６ｂでそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面３６ｂに対し平行な方向に左右動して、折曲縁部４０ｅおよび小突起４０ｆを落下面３６ｂ上で摺動してその上に付着するトナーを掻き送り、落下路出口３７を通して排出する。
【００４６】
なお、上述した先の例と同様に、フック部４０ｃの径Ｄは、偏心軸部３１ｂの径ｄより０．５ｍｍ以上大きくつくるから、トナー架橋防止部材４０が左右動しても搬送スクリュ３０の回転力を受けて回動する心配はない。
【００４７】
また、トナー架橋防止部材４０の折曲縁部４０ｅ間を通ってトナーが落下するときは、その一部を逃げ穴４０ｇから逃がすことにより、落下面３６ｂとトナー架橋防止部材４０との間でトナーが挟まってトナー架橋を発生することを防止する。
【００４８】
【発明の効果】
したがって、この発明によれば、残留トナーを落下路へ搬送する回転搬送部材から直接その回転運動を得て、トナー架橋防止部材を動かして落下路内にトナー架橋が発生することを防止するため、従来のようにギヤやベルト等の駆動伝達部品を別に必要とせず、それだけ部品点数を削減してコストを下げることができる。
【００４９】
また、トナー架橋防止部材を、落下面上でそれに摺動してトナーの落下方向に往復動するとともに、請求項１に記載の発明によれば、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面に対し直角な方向に上下動し、請求項２に記載の発明によれば、落下方向に対し直角な方向で、かつ落下面に対し平行な方向に左右動するから、落下路でのトナー架橋を確実に防止することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、往復動するトナー架橋防止部材を落下路内の係合部に係合して落下面に対し平行な左右方向に移動するから、簡単な構成でトナー架橋防止部材を左右動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるレーザ複写機の要部の概略構成図である。
【図２】そのレーザ複写機に備える感光体ユニットの外観斜視図である。
【図３】その感光体ユニットに備える現像装置の現像剤収納部の斜視図である。
【図４】その現像剤収納部内に備える搬送スクリュと、それに掛けるトナー架橋防止部材を示す斜視図である。
【図５】そのトナー架橋防止部材を取り付けた上記感光体ユニットの外観斜視図である。
【図６】その説明正面図である。
【図７】（ａ）ないし（ｄ）へとそのトナー架橋防止部材の動きを説明する説明正面図である。
【図８】この発明の他の例であるレーザ複写機に備える感光体ユニットの部分斜視図である。
【図９】その感光体ユニットに設けるトナー架橋防止部材を裏側から見て示す斜視図である。
【図１０】そのトナー架橋防止部材を取り付けた図８に示す感光体ユニットの外観斜視図である。
【図１１】（ａ）ないし（ｃ）へとそのトナー架橋防止部材の動きを説明する説明正面図である。
【図１２】従来の画像形成装置における落下路でのトナー架橋状態を説明する説明断面図である。
【図１３】そのトナー架橋の発生を防止すべく、落下路にアジテータを設ける従来の画像形成装置の落下路付近を示す説明断面図である。
【符号の説明】
１０        感光体（像担持体）
１５        クリーニング装置
１７        クリーニングブレード（クリーニング部材）
１９        ユニットケース
１９ａ      前板部
２０        感光体ユニット
３０        搬送スクリュ（回転搬送部材）
３１        軸部
３１ａ      一端部
３１ｂ      偏心軸部
３３        落下路入口
３５        落下路
３６ｂ      落下面
３７        落下路出口
４０        トナー架橋防止部材
４０ａ      トナー受け板部
４０ｂ      掛止め部
４０ｃ      フック部
４０ｄ      最上部
４０ｅ      折曲縁部
４０ｆ      小突起
４０ｇ      逃げ穴
ｈ          係合部
ｉ          突起
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003767843.tif 000012
【図１２】
0003767843.tif 000013
【図１３】
0003767843.tif 000014