JP2005025207A - 電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置,及び,電子写真方式印刷機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 廃トナー移送装置及びそれを採用した電子写真方式印刷機を提供する。
【解決手段】 画像受容体から除去された廃トナーを貯蔵容器に移送させる廃トナー移送装置を具備する電子写真方式印刷機を提供する。廃トナー移送装置は,クリーニング装置と前記貯蔵容器とを連結するダクト301,302,303と,ダクト内に設置されて回転される螺旋状の搬送コイル340と,搬送コイルの内側に挿入される挿入部材380と,を具備し,搬送コイルの回転推力による挿入部材の押されを防止するキャップ部材390がさらに具備できる。これにより,搬送コイルの内部に挿入部材を設置することによってクリーニング装置から流入される廃トナーが直ちに貯蔵容器に移送させうる。
【選択図】 図6

Description

本発明は電子写真方式印刷機に係り,特に印刷過程で発生した廃トナーを,これを受容する貯蔵容器に移送させるための廃トナー移送装置及びそれを具備する電子写真方式印刷機に関する。
電子写真方式印刷機の画像形成過程を説明すれば,次の通りである。一定電位に帯電された感光体に露光器から画像情報に対応する光が走査されれば,感光体には静電潜像が形成される。現像器は静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する。カラー電子写真方式印刷機の場合には一般的にそれぞれシアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)及びブラック(K)色相のトナーが受容された4つの現像器が必要である。このトナー画像は感光体から直接または中間転写媒体を経て記録媒体に転写される。この記録媒体が定着器を通過すれば,熱と圧力とによりトナー画像が記録媒体に定着される。このような過程により単色画像またはカラー画像が記録媒体に印刷される。
ドライ電子写真方式印刷機は,液状のキャリアに粉末状のトナーが分散されたウェット現像剤を使用するウェット電子写真方式印刷機と大別されるものであって,現像剤として粉末形態のトナーを使用する。画像形成過程で感光体や中間転写媒体に残留される廃トナーはこれより除去される。除去された廃トナーは貯蔵容器に受容される。電子写真方式印刷機は廃トナーを貯蔵容器に移送させる廃トナー移送装置を具備する。
図1は,従来の廃トナー移送装置の概略的な構成図である。
クリーニング装置1は感光体または中間転写媒体から廃トナーを除去する装置である。廃トナー移送装置2はクリーニング装置1により除去された廃トナーを貯蔵容器(図示せず)まで移送させる装置である。廃トナーは引込み部3を通じてダクト4に引き込まれる。ダクト4内には駆動モータ6により回転されるシャフト5が設置され,シャフト5の端部には搬送コイル7が結合される。パイプ8はダクト4と貯蔵容器を連結する。搬送コイル7はパイプ8の内部まで延びて設置される。引込み部3を通じてダクト4に引き込まれた廃トナーは回転される搬送コイル7によりパイプ8に沿って貯蔵容器に移送される。
搬送コイル7に沿って移送される廃トナーは図2の矢印のように搬送コイル7の内側空間に落ちる。したがって,搬送コイル7により廃トナーが貯蔵容器に移送されるためには搬送コイル7の内側空間に廃トナーが充填されねばならない。すなわち,パイプ8の内部が廃トナーで充填された状態で,搬送コイル7が回転されることによって廃トナーが貯蔵容器に移送される。この状態でパイプ8内の廃トナーの密度はだんだんと増加するが,特に高温高湿環境で長時間放置される場合には廃トナーが固化される。それによって,搬送コイル7が回転されても廃トナーが移送されず,搬送コイル7が破壊されるかまたは搬送コイル7を回転させる駆動モータ6に過負荷がかかって脱調する現象が発生してしまう。また,廃トナーが移送されないので,クリーニング装置1に廃トナーが溜まってしまう問題点がある。
特開平07−114301号公報 特開昭56−150782号公報 特開平11−052806号公報 特開昭61−257811号公報 特開平06−067578号公報 韓国特許公報第89−005387号明細書 米国特許第5634172号明細書 特開平11−084971号公報 米国特許第5778296号明細書 韓国実用新案公開公報第1996−12008号明細書
本発明は前記問題点を解決するために創出されたものであって,感光体や中間転写媒体などの画像受容体から除去された廃トナーが途中に溜まれないように効果的に貯蔵容器に移送させうる改善された廃トナー移送装置及びそれを具備する電子写真方式印刷機を提供するのにその目的がある。
前述した目的を達成するための本発明の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置は,トナー画像が一時的に受容される画像受容体からクリーニング装置により除去された廃トナーをこれを受容する貯蔵容器に移送させる電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置であって,前記クリーニング装置と前記貯蔵容器とを連結するダクトと,前記ダクト内に設置されて回転される螺旋状の搬送コイルと,前記搬送コイルの内側に挿入される挿入部材と,を含む。
また,本発明による電子写真方式印刷機は,画像形成過程でトナー画像が一時的に受容される画像受容体と,前記画像受容体に残留される廃トナーを除去するクリーニング装置と,前記廃トナーが受容される貯蔵容器と,前記クリーニング装置から前記貯蔵容器に前記廃トナーを移送させる廃トナー移送装置と,を含む電子写真方式印刷機であって,前記廃トナー移送装置は,前記クリーニング装置と前記貯蔵容器とを連結するダクトと,前記ダクト内に設置されて回転される螺旋状の搬送コイルと,前記搬送コイルの内側に挿入される挿入部材と,を含むことを特徴とする。
前記挿入部材は柔軟な材料で形成された棒材であることがあり,密着コイルでありうる。
前記挿入部材が前記搬送コイルの回転により発生する推力により前記貯蔵容器の方に押されることを防止するキャップ部材と,をさらに具備することが望ましい。前記キャップ部材は前記搬送コイルの前記貯蔵容器側の端部に結合されうる。
前記廃トナー移送装置は,シャフトとその外周に形成された螺旋状羽根を具備し,回転されるオーガー(auger)と,をさらに含むことができ,前記搬送コイルは前記シャフトに結合されて前記オーガーと共に回転されうる。
前記ダクトは,前記クリーニング装置から前記廃トナーが引き込まれる第1ダクトと,前記第1ダクトと連通された第2ダクトと,前記第2ダクトと前記貯蔵容器とを連結する柔軟な第3ダクトと,を含むことができ,前記オーガーは前記第2ダクトに設置され,前記搬送コイルは前記オーガーに結合されて前記第3ダクトに挿入されうる。
前記搬送コイルは前記螺旋のピッチが前記貯蔵容器側に行くほど大きくなる形態でありうる。
本発明による電子写真方式印刷機によれば,搬送コイルの内部に挿入部材を設置することによってクリーニング装置から流入される廃トナーを直ちに貯蔵容器に移送させうる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図3は,本発明による電子写真方式印刷機の一実施例を示した概略的な構成図である。電子写真方式印刷機は,図3に示したように,感光ドラム101と,露光ユニット102と,現像器103と,転写ベルト104を含んで構成されている。
感光ドラム101は感光体の一例であって,金属製ドラムの外周に光導電性物質層が形成されたものである。感光ドラム101の代りに図4に示されたような感光ベルト112が使われる場合もある。
露光ユニット102は均一な電位を有するように帯電された感光ドラム101に画像情報に該当される光を走査して静電潜像を形成する。露光ユニット102としては一般的にレーザーダイオードを光源として使用するLSU(Laser Scanning Unit)が使われる。
4つの現像器103C,103M,103Y,103KはそれぞれシアンC,マゼンタM,イエローY及びブラックK色相の固体粉末状のトナーを受容しており,これらトナーを感光ドラム101に形成された静電潜像に供給してトナー画像を形成させる。
転写ベルト104は感光体からトナー画像を伝達されてこれを記録媒体Sに伝達する中間転写媒体の一例である。転写ベルト104の代りに図4に示されたような転写ドラム113が使われる場合もある。転写ベルト104には感光ドラム101に順次に形成されるC,M,Y及びK色相のトナー画像が順次に転写されて重畳されることによってカラートナー画像が形成される。転写ベルト104の走行線速度は感光ドラム101の回転線速度と同じものが望ましい。転写ベルト104の長さはカラートナー画像が最終的に受容される記録媒体Sの長さと同じか,少なくともそれより長くならねばならない。
転写ローラ105は転写ベルト104と対面するように設置される。転写ローラ105は転写ベルト104にカラートナー画像が転写される間には転写ベルト104から離隔されていて転写ベルト104にカラートナー画像が完全に転写されれば,これを記録媒体Sに転写するために転写ベルト104と所定圧力で接触する。トナー画像が転写された記録媒体Sが定着器106を通過すれば,熱と圧力とによりトナー画像が記録媒体Sに定着される。帯電器107は感光ドラム101を均一な電位に帯電させる。除電器108は感光ドラム101に残留される電荷を除去する。
このような構成による画像形成過程を説明する。
カラー画像情報はそれぞれC,M,Y,K色相に該当する情報が混合されたものである。本実施例ではC,M,Y,Kの順に各色相のトナー画像を転写ベルト104に重畳させ,これを記録媒体Sに転写した後で定着させることによってカラー画像を形成する。
露光ユニット102によりC色相の画像情報に該当する光信号が均一な電位に帯電された感光ドラム101に走査されれば,光が走査された部分は抵抗が減少しながら感光ドラム101の外周面に付着された電荷が抜け出る。したがって,光が走査された部分とそうでない部分との間に電位差が発生し,これにより感光ドラム101の外周面に静電潜像が形成される。感光ドラム101が回転しながら静電潜像が現像器103Cに接近すれば,現像器103Cに受容されたシアン色相のトナーが静電潜像に付着されてシアン色相のトナー画像が形成される。感光ドラム101の回転によりシアン色相のトナー画像が転写ベルト104に接近すれば,転写ベルト104との電位差及び/または接触圧力によりトナー画像が転写ベルト104に転写される。シアン色相のトナー画像が転写ベルト104に完全に転写されれば,次に,M,Y,K色相のトナー画像も前述した段階を経て転写ベルト104に重畳転写されてカラートナー画像が形成される。記録媒体Sが転写ベルト104と転写ローラ105間を通過すれば,カラートナー画像が記録媒体Sに転写される。次いで,定着器106から熱及び圧力によりカラートナー画像を記録媒体Sに固着させて排出することによってカラー画像形成が完了する。
感光ドラム101と転写ベルト104とは記録媒体Sにトナー画像を伝達する前にトナー画像が一時的に受容される画像受容体である。感光ドラム101−転写ベルト104−記録媒体Sにトナー画像が転写される過程で一部トナーは感光ドラム101または転写ベルト104に残留する。次の印刷のためには画像受容体に残留される廃トナーは除去されることが望ましい。除去された廃トナーは貯蔵容器200に受容されて廃棄される。一部廃トナーが現像器に再び引き込まれてリサイクルされる場合もあるが,カラー画像形成装置の場合には各色相のトナーが相互混ざるので,リサイクルできないのが一般的である。
図3を参照すると,感光ドラム101から廃トナーを除去するためのクリーニング装置120が示されている,クリーニング装置120はハウジング121と,感光ドラム101に接触して廃トナーをかき出すブレード122と,廃トナーをハウジング121の一側端部に備えられた排出口(図5の符号124)に移送させるオーガー123が具備できる。また,転写ベルト104から廃トナーを除去するためのクリーニング装置130が示されている。クリーニング装置130は感光ドラム101のためのクリーニング装置120とほぼ同じ構成を有しうる。
貯蔵容器200は廃トナーを効果的に受容するために廃トナーが注入される注入口(図5の符号201)が可能な限り上方に位置する。本実施例では,転写ベルト104が感光ドラム101の上方に位置しており,クリーニング装置130により転写ベルト104から除去された廃トナーはクリーニング装置130から直接注入口201を通じて貯蔵容器200に受容されうる。しかし,クリーニング装置120により感光ドラム101から除去された廃トナーはクリーニング装置120と貯蔵容器200の注入口201との高さ差を克服するために廃トナー移送装置300により貯蔵容器200に移送される。
図4は,本発明による電子写真方式印刷機の他の実施例を示した図である。図4を参照すると,感光ベルト112が示されており,感光ベルト112と平行に転写ドラム113が示されている。120及び130はそれぞれ感光ベルト112と転写ドラム113とから廃トナーを除去するためのクリーニング装置である。重複説明を避けるために図3に示された構成要素とその機能が同じものは同じ符号で表示した。このような構成を有する電子写真方式印刷機の場合にはそれぞれクリーニング装置120,130から貯蔵容器200に廃トナーを移送させる2つの廃トナー移送装置300が必要である。
図5及び図6は,図3及び図4に示された廃トナー移送装置の断面図及び斜視図をそれぞれ示した図である。また,図7及び図8は,図5のB部及びC部をそれぞれ詳細に示した図である。
図5及び図6を参照すると,クリーニング装置120の排出口124と連結されたダクト310が示されている。ダクト310内部には回転される搬送コイル340が設置される。搬送コイル340の内部にはその空間を埋める挿入部材380が設置される。
ダクト310は一実施例として相互連結された第1〜第3ダクト301,302,303で具現されうる。第1ダクト301はクリーニング装置120と第2ダクト302とを連結する。第3ダクト303は第2ダクト302と貯蔵容器200とを連結し易く曲げられる円形パイプ状であることが望ましい。このような構成によりクリーニング装置120−第1ダクト301−第2ダクト302−第3ダクト303−貯蔵容器200に至る廃トナー移送経路が具現される。
廃トナーを移送させるために,廃トナー移送装置300は第2ダクト302に設置されて回転されるシャフト321と,シャフト321に結合されて貯蔵容器200まで延びた搬送コイル340が具備できる。すなわち,図5でシャフト321の外周に羽根322が形成されておらず,搬送コイル340がシャフト321の外周に挟まれて第2ダクト302の内部まで延びた形態である。このような構成によって第2ダクト302に引き込まれた廃トナーは搬送コイル340の回転によって貯蔵容器に移送されうる。
廃トナー移送能力を向上させるために本実施例による廃トナー移送装置300は,図5及び図6に示されたように,シャフト321の外周に螺旋状羽根322が形成されたオーガー320と,シャフト321の一端部に結合される搬送コイル340を具備する。シャフト321の他端部にはギア330が結合される。360はその回転軸にギア330と連結されるウォームギア361が結合された駆動モータである。駆動モータ360はオーガー320を回転させる。搬送コイル340は一端部341がオーガー320のシャフト321に結合され,他端部342は第3ダクト303まで延びている。搬送コイル340はオーガー320の回転によって共に回転される。オーガー320は第2ダクト302に設置されることが望ましい。オーガー320は第1ダクト301を通じて引き込まれた廃トナーを第3ダクト303に移送させる。
搬送コイル340の断面形状は図7に示されたように円形でありうる。搬送コイル340の断面形状は図9に示されたように方形でありうる。搬送コイル340はその螺旋の幅(図7の符号W)ほどの廃トナーを移送させるので,移送容量が少ない方である。したがって,螺旋状羽根322により廃トナーを移送させるオーガー320をさらに具備することによって廃トナーの移送能力を向上させうる。また,搬送コイル340は図11に示されたように貯蔵容器200の方に行くほどピッチがだんだんと大きくなる形態でありうる。このような搬送コイル340によれば,貯蔵容器200の方に行くほど搬送コイル340が一度回転される時に移送される廃トナーの量が段々と増加される。このような構成によれば,廃トナーが第3ダクト303内に留まる時間を減らせるので,廃トナーが移送途中に硬化される現象をさらに効果的に防止できる。
図7を参照すると,搬送コイル340の内部に挿入部材380が設置されている。挿入部材380は搬送コイル340の内部空間を埋めて廃トナーがこの空間に充填されることを防止するためのものである。挿入部材380は柔軟に曲がりうることが望ましい。挿入部材380は搬送コイル340と密着でき,搬送コイル340とある程度離隔をおいて設置される場合もある。挿入部材380は図7に示されたようにゴムよりなった棒状でありうる。また,挿入部材380は図10に示されたような螺旋が相互密着された形態のコイルでありうる。
図8を参照すると,キャップ部材390が示されている。挿入部材380は搬送コイル340の回転推力により貯蔵容器200の方に押されうる。キャップ部材390はこれを防止するためのものである。キャップ部材390は搬送コイル340の貯蔵容器200側の端部に稠密に挟まれうる。このような構成により,挿入部材380に搬送コイル340の回転推力が作用されてもキャップ部材390に接触して押されない。
図5〜図11を参照しながら廃トナー移送装置300の作用効果を説明する。
クリーニング装置120により感光ドラム101から除去された廃トナーは第1ダクト301に沿って第2ダクト302に引き込まれる。駆動モータ360が回転されれば,第2ダクト302内のオーガー320が回転され,第3ダクト303内の搬送コイル340も共に回転される。第2ダクト302内の廃トナーはオーガー320の螺旋状羽根322に押されて第3ダクト303に引き込まれ,搬送コイル340に沿って貯蔵容器200に移送される。
第2ダクト302に引き込まれた廃トナーはオーガー320が回転されることによって第3ダクト303に送られる。第3ダクト303内では搬送コイル340がオーガー320に連動されて回転される。搬送コイル340の内部には挿入部材380が設置されているので,廃トナーは搬送コイル340の内部に充填されずに直ちに貯蔵容器200に移送される。挿入部材380は搬送コイル340の回転で発生する推力により貯蔵容器200方向に押し出される推力を受ける。この推力により挿入部材380が貯蔵容器200方向に押し出されれば,搬送コイル340の第2ダクト302方の端部には内部空間が生じて廃トナーがこの空間に充填される。しかし,本実施例では搬送コイル340の貯蔵容器200方向の端部にこれを防止するためのキャップ部材390が結合されている。
このような構成により,クリーニング装置120から流入される廃トナーは直ちに貯蔵容器200に移送されるので,ダクト310内に廃トナーが充填されたまま放置されて固化されることが生じない。したがって,従来の廃トナー移送装置で発生する廃トナーの固化による搬送コイルの破損,駆動モータの脱調などが防止できる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。すなわち,本発明は前記に説明されて図面に例示されたものにより限定されることではなく,特許請求の範囲内でさらに多くの変形及び変容例が可能であるものは言うまでもない。
本発明は印刷過程で,感光体及び/または中間転写体から除去された廃トナーを,これを受容する貯蔵容器に効率的に移送させるための廃トナー移送装置及びそれを具備する電子写真方式印刷機に関わる。
従来の廃トナー移送装置の概略的な構成図である。 図1のA部の詳細図である。 電子写真方式印刷機の一実施例を示した概略的な構成図である。 電子写真方式印刷機の他の実施例を示した概略的な構成図である。 図3及び図4に示された廃トナー移送装置の断面図である。 図3及び図4に示された廃トナー移送装置の斜視図である。 図5のB部の詳細を示す説明図である。 図5のC部の詳細を示す説明図である。 搬送コイルの一例を示した斜視図である。 挿入部材の一例を示した斜視図である。 搬送コイルの一例を示した斜視図である。
符号の説明
301 第1ダクト
302 第2ダクト
303 第3ダクト
320 オーガー
321 シャフト
322 羽根
330 ギア
340 搬送コイル
360 駆動モータ
361 ウォームギア
380 挿入部材
390 キャップ部材

Claims (16)

  1. トナー画像が一時的に受容される画像受容体からクリーニング装置により除去された廃トナーを,該廃トナーを受容する貯蔵容器に移送させる電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置であって,
    前記クリーニング装置と前記貯蔵容器とを連結するダクトと,
    前記ダクト内に設置されて回転される螺旋状の搬送コイルと,
    前記搬送コイルの内側に挿入される挿入部材と,
    を含むことを特徴とする,電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  2. 前記挿入部材は柔軟な材料で形成された棒材であることを特徴とする,請求項1に記載の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  3. 前記挿入部材は螺旋が相互密着されたコイル状であることを特徴とする,請求項1に記載の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  4. 前記挿入部材が前記搬送コイルの回転により発生する推力により前記貯蔵容器側に押されることを防止するキャップ部材をさらに含むことを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  5. 前記キャップ部材は前記搬送コイルの前記貯蔵容器方向の端部に結合されることを特徴とする,請求項4に記載の電子写真方式印刷機。
  6. シャフトとその外周に形成された螺旋状羽根とを具備して回転されるオーガーをさらに含み,前記搬送コイルは前記シャフトに結合されて前記オーガーと共に回転されることを特徴とする,請求項4または5に記載の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  7. 前記ダクトは,
    前記クリーニング装置から前記廃トナーが引き込まれる第1ダクトと,
    前記第1ダクトと連通された第2ダクトと,
    前記第2ダクトと前記貯蔵容器とを連結する柔軟な第3ダクトと,
    を含み,
    前記オーガーは前記第2ダクトに設置され,前記搬送コイルは前記オーガーに結合されて前記第3ダクトに挿入されることを特徴とする,請求項6に記載の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  8. 前記搬送コイルはその螺旋のピッチが前記貯蔵容器側に行くほど大きくなることを特徴とする,請求項1〜7にいずれかに記載の電子写真方式印刷機の廃トナー移送装置。
  9. 画像形成過程でトナー画像が一時的に受容される画像受容体と,前記画像受容体に残留される廃トナーを除去するクリーニング装置と,前記廃トナーが受容される貯蔵容器と,前記クリーニング装置から前記貯蔵容器に前記廃トナーを移送させる廃トナー移送装置と,を含む電子写真方式印刷機において,
    前記廃トナー移送装置は,
    前記クリーニング装置と前記貯蔵容器とを連結するダクトと,
    前記ダクト内に設置されて回転される螺旋状の搬送コイルと,
    前記搬送コイルの内側に挿入される挿入部材と,
    を含むことを特徴とする,電子写真方式印刷機。
  10. 前記挿入部材は柔軟な材料で形成された棒材であることを特徴とする,請求項9に記載の電子写真方式印刷機。
  11. 前記挿入部材は螺旋が相互密着されたコイル状であることを特徴とする,請求項9に記載の電子写真方式印刷機。
  12. 前記廃トナー移送装置は,前記挿入部材が前記搬送コイルの回転により発生する推力により前記貯蔵容器方向に押されることを防止するキャップ部材をさらに含むことを特徴とする,請求項9〜11のいずれかに記載の電子写真方式印刷機。
  13. 前記キャップ部材は前記搬送コイルの前記貯蔵容器方向の端部に結合されることを特徴とする,請求項12に記載の電子写真方式印刷機。
  14. 前記廃トナー移送装置は,
    シャフトとその外周に形成された螺旋状羽根を具備して回転されるオーガーと,をさらに含み,
    前記搬送コイルは前記シャフトに結合されて前記オーガーと共に回転されることを特徴とする,請求項12または13に記載の電子写真方式印刷機。
  15. 前記ダクトは,
    前記クリーニング装置から前記廃トナーが引き込まれる第1ダクトと,
    前記第1ダクトと連通された第2ダクトと,
    前記第2ダクトと前記貯蔵容器とを連結する柔軟な第3ダクトと,
    を含み,
    前記オーガーは前記第2ダクトに設置され,前記搬送コイルは前記オーガーに結合されて前記第3ダクトに挿入されることを特徴とする,請求項14に記載の電子写真方式印刷機。
  16. 前記搬送コイルはその螺旋のピッチが前記貯蔵容器側に行くほど大きくなることを特徴とする,請求項9〜15のいずれかに記載の電子写真方式印刷機。
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