JP3702930B2 - Toner recovery device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の面像形成装置において、感光体ドラムや中間転写体等の像担持体上に残留したトナーを回収するトナー回収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真複写機やレーザープリンタ等の面像形成装置では、感光体ドラムや中間転写体等の像担持体上に付着した残留トナーを回収するトナー回収装置が設けられている。従来のトナー回収装置は、像担持体の表面からクリーニングブレード等によって掻き落とされたトナーが、送り込みローラ等によって回収容器内に送り込まれるように構成されている。
【0003】
ここで、回収容器が満杯となった状態で使用し続けると、回収トナーが容器からはみ出して装置内部や記録用紙を汚染してしまう。そこで、例えば実開平1−142970号公報では、回収容器内がトナーで満杯状態になったことを検知するセンサを備えたトナー回収装置が提案されている。
【0004】
また、回収トナーが回収容器内で均一に堆積されず、堆積量の高い位置が前記センサによる検知位置であると、回収余力があるにもかかわらず満杯検知が行われてしまう。これとは逆に、堆積量の高い位置が検知位置以外であると、満杯が検知される前に回収トナーが回収容器から溢れ出してしまうという問題が生じ得る。
【0005】
このような問題点を解決するために、例えば特公平5−23437号公報では、図9に示したように、回収容器50内に螺旋状搬送体52を設け、トナー回収口54から落下される回収トナーを螺旋状搬送体40で反対側へ搬送することにより、回収トナーが回収容器50内で均一に堆積されるようにしたトナー回収装置が開示されている。
【0006】
また、上記したように螺旋状搬送体の全体に螺旋部を設けると、螺旋状搬送体のトナー搬送力が強くなるため、回収容器の前記反対側ではトナー密度が高くなり、これが螺旋状搬送体に回転負荷として作用して螺旋状搬送体の回転が妨げられてしまう場合がある。そこで、上記した従来技術では、図10に示したように、螺旋部が部分的に間引かれている螺旋状搬送体56を設けたトナー回収装置が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術は、トナーの回収量が比較的少ない場合には有効に機能するものの、トナーの回収量が更に増えると、図11に示したように、トナー密度の高い領域に螺旋部58が埋没されて回転負荷が大きくなってしまうため、螺旋状搬送体の回転駆動部を大型化したり、螺旋状搬送体自身の強度を高めたりしなければならないという問題があった。
【0008】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、回収トナーによって螺旋状搬送体に加わる回転負荷が常に適正に保たれるようにしたトナー回収装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、画像形成装置に用いられ、該画像形成装置の像担持体の表面から取り除かれたトナーを回収するトナー回収装置において、回収トナーを収容するトナー回収容器と、前記トナー回収容器に対して回転可能に設けられた螺旋状搬送体であって、該螺旋状搬送体の搬送方向側の端部から予定の範囲には螺旋部を有しない螺旋状搬送体と、前記トナー回収容器の前記螺旋状搬送体の螺旋部側に開口されたトナー回収口とを含むことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図1は、本発明を適用したトナー回収装置を備えたフルカラープリンタの主要部の構成を示した図である。
【0012】
像担持体としての感光体ドラム1には、帯電ロール2およびレーザスキャナ(ROS)3が設けられている。感光体ドラム1は帯電ロール2によって表面を一様に帯電され、ビデオ信号に対応して駆動されたレーザスキャナ3で露光される。感光体ドラム1は、図示しない駆動手段によって矢印Aの方向へ回転され、周知の電子写真プロセスが進行する。
【0013】
前記レーザスキャナ3の次段には、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の各色に対応した現像器4a,4b,4c,4dを有する現像装置4が配設されており、感光体ドラム1に形成された静電潜像をいずれかの現像器で現像してトナー像を形成する。したがって、例えば感光体ドラム1に書き込まれた静電潜像がイエローの画情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエロー(Y)のトナーを備えた現像器4aで現像され、感光体ドラム1上にはイエローのトナー像が形成される。
【0014】
感光体ドラム1の表面に当接してベルト状の中間転写体5が配置されている。この中間転写体5は、複数のロール6,7,8,9に張架されて矢印Bの方向へ回動する。前記感光体ドラム1に形成されたトナー像は、感光体ドラム1と上記中間転写体5とが接する1次転写位置で感光体ドラム1から中間転写体5の表面に一次転写される。この1次転写位置では、中間転写体5の裏側に転写ロール10が配設されており、感光体ドラム1上のトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム1上のトナー像は中間転写体5に静電吸引される。このとき、中間転写体5に転写されないで感光体ドラム1上に残った残留トナーは第1のクリ−ニング部11により清掃される。
【0015】
単色画像を形成する場合は、中間転写体5に1次転写された未定着トナー像が直ちに用紙Pに2次転写されるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム1上でのトナー像の形成およびこのトナー像の1次転写が色数分だけ繰り返される。例えば4色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光体ドラム1上には、その1回転毎にブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの未定着トナー像が形成され、これら未定着トナー像は順次中間転写体5に1次転写される。
【0016】
一方、中間転写体5は最初に1次転写されたブラックの未定着トナー像を保持したまま感光体ドラム1と同一周期で回動するので、中問転写体5上には、その1回転毎にイエロー、マゼンタおよびシアンの未定着トナー像がブラックの未定着トナー像に重ねて転写される。
【0017】
このようにして中間転写体5に1次転写された未定着トナー像は、中間転写体2の回動に伴って用紙Pの搬送経路に面した2次転写位置へと搬送される。2次転写位置には転写ロール12が配置され、該転写ロール12は未定着トナー像を用紙に転写する際に中間転写体5に当接する。図示しない用紙搬送手段により搬送された用紙Pは、この転写ロール12と中間転写体5との間に挟み込まれる。また、2次転写位置では中間転写体5の裏側に転写ロール12の対向電極をなすバックアップロール8が配設されており、転写ロール12とバックアップロール8との間に電圧を印加すると、中間転写体5に担持されていた未定着トナー像が上記2次転写位置において用紙Pに静電転写される。
【0018】
このとき、用紙Pに転写されずに中間転写体5上に残った残留トナーは第2のクリ−ニング部13によって清掃される。2次転写位置を通過した用紙Pは図示しない定着器により、転写像を定着されて装置本体から排出される。
【0019】
次に、前記第1および第2のクリーニング部11,13に集められたトナーの回収装置について説明する。第1のクリ−ニング部11で感光体ドラム1から掻き落とされたトナーは第1の搬送部14によって該クリ−ニング部11から排出される。第1のクリーニング部11から排出されたトナーは連結部15に押し出され、第2の搬送部16で搬送方向が反転されてトナー回収箱17に回収される。前記第1の搬送部14はスクリューまたはコイル状のオーガすなわち螺旋状の回転体を含み、該回転体はクリーニング部11内では上方から落下するトナーを受け入れるために露出している。
【0020】
一方、第2のクリ−ニング部13で掻き落とされたトナーは第3の搬送部21によって該クリ−ニング部13から排出され、第4の搬送部22により搬送されてトナー回収箱17に回収される。第3の搬送部21は第1の搬送部14と同様の構造を有する。該第3の搬送部21は、その一端から垂下した連結部(パイプ)23を介して第4の搬送部22に結合されている。第4の搬送部22はコイル状のオーガを内包したパイプであり、該パイプの上方端部はトナー回収箱17のトナー回収口25に挿入されている。また、第4の搬送部22に内包されているオーガの端部には歯車24が結合され、該歯車24には図示しない駆動源が結合される。
【0021】
次いで、上記したトナー回収箱17の構成を具体的に説明する。図2は、本発明の一実施形態であるトナー回収箱17の構成を示した断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【0022】
本発明のトナー回収箱17は、直方体状のトナー回収容器171と、トナー回収容器171内で長手方向に沿って配置され、その両端をトナー回収容器171の対向面で回転自在に軸支された螺旋状搬送体172と、トナー回収容器171の上部に付設されて自身の投影領域内で回収トナーが満杯位置まで堆積されたか否かを検知する満杯検知装置30と、トナー回収容器171の一端側に開口された前記トナー回収口25と、前記満杯検知装置30とトナー回収口25との間でトナー回収容器171の上部から下方に立設された遮蔽板174とを備えている。前記トナー回収口25には、容器外部から前記第4の搬送部22の一端が挿入されている。
【0023】
前記満杯検知装置30は、トナー回収容器171の上部に開設された開口部で上方に突出するように設けられた透明もしくは半透明のハウジング301と、ハウジング301を挟んで図の手前側および奥側に配置された一対の透過型光学センサ(図示せず)と、トナー回収容器171内に浮遊自在に配設されたフロート部304と、前記ハウジング部301に対応して前記フロート部304上に立設された遮光突片305とを備えている。前記フロート部304は、その両端に固定された可撓性シート302(302a、302b)を介してトナー回収容器171の上部から吊り下げられている。
【0024】
図3は、前記フロート部304の吊り下げ方法を説明するための斜視図である。前記可撓性シート302は、その上下端に屈曲部310、311をそれぞれ有し、トナー回収容器171の上部内壁に一方の屈曲部310が両面テープ等で固着されると共に、フロート部304の長手方向の両端部に他方の屈曲部311が両面テープ等で固着されている。なお、このような満杯検知装置に関しては、本出願人による特開昭62−94883号公報に詳細に記載されている。
【0025】
前記螺旋状搬送体172は、その回転運動によって回収トナーが容器171内をトナー回収口25側から反対側へ搬送されるように回転駆動される。ここで、本実施形態の螺旋状搬送体172には、トナー回収口25側とは反対側の搬送方向側端部から距離dの範囲に螺旋部が形成されていない。さらに具体的に言えば、螺旋状搬送体172は、その搬送方向側端部から前記満杯検知装置30の投影領域近傍までの範囲に螺旋部を有しない。
【0026】
換言すれば、本実施形態では螺旋状搬送体172の螺旋部が、満杯検知装置30の投影領域を含めて、当該投影領域からトナー回収口25側のみに形成されている。なお、前記螺旋部では、そのピッチPを外径Rの1.2倍よりも長くすることが望ましい。
【0027】
次いで、図4ないし図8を参照して、上記した構成のトナー回収箱17にトナーが回収される様子を時間を追って説明する。トナーが回収され始めると、トナー回収容器171内では、図4に示したように、第4の搬送部22の開口端下部に回収トナー100が堆積され始める。その後、図5に示したように、回収トナーの堆積が進んで高さが螺旋状搬送体172の位置まで達すると、螺旋状搬送体172によって回収トナーが搬送され始める。
【0028】
トナーの回収が進むと、図6に示したように、回収トナーが容器内の搬送方向側端部に堆積され始める。トナーの回収がさらに進むと、図7に示したように、容器内の搬送方向側端部ではトナー密度が高くなるが、本実施形態では、この搬送方向側端部には螺旋部が形成されていないので、螺旋状搬送体172には大きな回転負荷が加わらず、小さな駆動力で回転し続けることができる。トナーの回収がさらに進み、螺旋部周囲のトナー密度が高くなるころには、図8に示したように、満杯検知装置30では回収トナー100によってフロート部304が浮上し、図示しない光学センサによってトナーが満杯である旨が検知される。
【0029】
このように、本実施形態では螺旋状搬送体172の螺旋部をトナー回収口25側に形成し、搬送方向側には形成しないので、搬送方向側のトナー密度が上昇しても、螺旋状搬送体172には大きな回転負荷が加わらない。
【0030】
また、本実施形態では螺旋状搬送体172の螺旋部が、満杯検知装置30の投影領域を含めて当該投影領域よりもトナー回収口側に形成されているので、螺旋部周囲のトナー密度が上昇するほどに回収トナーが堆積されると、満杯検知装置30によって満杯が直ちに検知される。したがって、螺旋状搬送体172に大きな回転負荷が加わる前にトナーの満杯を検知できるよになる。
【0031】
さらに、本実施形態では満杯検知装置30とトナー回収口25との間に前記遮蔽板174を設けたので、以下のような効果が得られる。
【0032】
すなわち、オペレータが当該トナー回収箱17を機外に取り出し、図12に示したように縦位置に保持して回収トナー100をトナー回収口25側に偏らせた場合、遮蔽板174が設けられていないと、図12に示した状態とは異なり、トナー回収容器171内のトナー回収口25側は全て回収トナー100で満たされてしまう。したがって、この状態からトナー回収箱17を機内に再装着すると、図13に示したように、螺旋状搬送体172の螺旋部周囲のトナー密度が高くなり、螺旋状搬送体172に大きな回転負荷が加わってしまう。
【0033】
これに対して、本実施形態では遮蔽板174が設けられているので、トナー回収箱17を機外に取り出して縦位置に保持しても、図12に示したように、トナー回収容器171内のトナー回収口25側には空間180が確保される。したがって、この状態からトナー回収箱17を機内に再装着しても、回収トナー量が比較的少なければ、図14に示したように、前記空間180の分だけトナー密度が低下するので、螺旋状搬送体172に加わる回転負荷を小さくすることができる。また、回収トナー量が比較的多ければ、図15に示したように、満杯検知装置30によって直ちに満杯が検知されるので、いずれにしても螺旋状搬送体172に加わる回転負荷を小さくすることができる。
【0034】
以上、本実施形態では、中間転写体と感光体ドラムに残存したトナーを除去する場合について説明したが、本発明は、このような用途に限定されず、感光体ドラムから記録媒体に直接トナー像を転写させる装置においても、感光体ドラム、および該感光体ドラムと対向配置される転写ロールまたは転写ベルトに残存したトナーの回収に適用できる。
【0035】
上記した説明から明らかなように、本発明によれば、回収トナーによって螺旋状搬送体に加わる回転負荷が常に適正に保たれるトナー回収装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したトナー回収装置を備えた画像形成装置の主要部の構成を示した図である。
【図2】 本発明の一実施形態であるトナー回収装置の要部構成を示した断面図である。
【図3】 満杯検知装置を構成するフロート部の斜視図である。
【図4】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示した断面図(その1)である。
【図5】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示した断面図(その2)である。
【図6】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示した断面図(その3)である。
【図7】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示した断面図(その4)である。
【図8】 トナー回収箱にトナーが回収される様子を示した断面図(その5)である。
【図9】 従来技術の構成を示した断面図である。
【図10】 従来技術の構成を示した断面図である。
【図11】 従来技術の問題点を説明するための断面図である。
【図12】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図である。
【図13】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図である。
【図14】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図である。
【図15】 遮蔽板の作用効果を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1…感光体ドラム、 4…現像装置、 5…中間転写体、 10,12…転写ロール、 11…第1のクリーニング部、 13…第2のクリーニング部、 14…第1の搬送部、 16…第2の搬送部、 17…トナー回収箱、 20…モータ、 21…第3の搬送手段、 22…第4の搬送手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner recovery device that recovers toner remaining on an image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer member in a surface image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A surface image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer is provided with a toner collecting apparatus that collects residual toner attached on an image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer member. The conventional toner recovery device is configured such that toner scraped off from the surface of the image carrier by a cleaning blade or the like is sent into a recovery container by a feed roller or the like.
[0003]
Here, if the collection container continues to be used in a full state, the collected toner protrudes from the container and contaminates the inside of the apparatus and the recording paper. Therefore, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-142970 proposes a toner recovery device including a sensor for detecting that the inside of the recovery container is filled with toner.
[0004]
Further, when the collected toner is not uniformly deposited in the collecting container and the position where the accumulation amount is high is the detection position by the sensor, full detection is performed even though there is a recovery capacity. On the contrary, if the position where the accumulation amount is high is other than the detection position, there may be a problem that the recovered toner overflows from the recovery container before fullness is detected.
[0005]
In order to solve such problems, for example, in Japanese Patent Publication No. 5-23437, as shown in FIG. 9, a
[0006]
Further, as described above, when the spiral portion is provided in the entire spiral transport body, the toner transport force of the spiral transport body is increased, so that the toner density is increased on the opposite side of the collection container, and this is the spiral transport body. In some cases, the rotation of the spiral conveyance body is hindered by acting as a rotational load. Therefore, in the above-described prior art, as shown in FIG. 10, a toner recovery device provided with a
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described prior art functions effectively when the amount of collected toner is relatively small. However, when the amount of collected toner further increases, as shown in FIG. 11, the
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a toner recovery device in which the rotational load applied to the spiral conveyance body by the recovered toner is always maintained properly.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention is used in an image forming apparatus, and in a toner collecting apparatus that collects toner removed from the surface of an image carrier of the image forming apparatus, a toner collecting unit that collects the collected toner. A spiral conveyance body provided rotatably with respect to the container and the toner collection container, wherein the spiral conveyance body does not have a spiral portion in a predetermined range from an end portion on the conveyance direction side of the helical conveyance body And a toner collection port opened on the spiral portion side of the spiral conveyance body of the toner collection container.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a full-color printer provided with a toner recovery device to which the present invention is applied.
[0012]
A
[0013]
In the next stage of the
[0014]
A belt-like intermediate transfer member 5 is disposed in contact with the surface of the
[0015]
In the case of forming a single color image, the unfixed toner image primarily transferred to the intermediate transfer member 5 is immediately secondary transferred to the paper P. However, when forming a color image in which a plurality of color toner images are superimposed. The toner image formation on the
[0016]
On the other hand, since the intermediate transfer member 5 rotates at the same cycle as the
[0017]
The unfixed toner image primarily transferred to the intermediate transfer body 5 in this way is conveyed to a secondary transfer position facing the conveyance path of the paper P as the
[0018]
At this time, residual toner that is not transferred onto the paper P and remains on the intermediate transfer member 5 is cleaned by the
[0019]
Next, a collection device for the toner collected in the first and
[0020]
On the other hand, the toner scraped off by the
[0021]
Next, the configuration of the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
FIG. 3 is a perspective view for explaining a method of suspending the
[0025]
The
[0026]
In other words, in this embodiment, the spiral portion of the
[0027]
Next, with reference to FIGS. 4 to 8, how the toner is collected in the
[0028]
As the toner collection progresses, the collected toner starts to be deposited on the conveyance direction side end in the container as shown in FIG. When the toner collection further proceeds, as shown in FIG. 7, the toner density increases at the end portion in the transport direction in the container. In this embodiment, a spiral portion is formed at the end portion in the transport direction. Therefore, a large rotational load is not applied to the
[0029]
As described above, in this embodiment, the spiral portion of the
[0030]
In this embodiment, since the spiral portion of the
[0031]
Furthermore, in the present embodiment, since the shielding
[0032]
That is, when the operator takes out the
[0033]
On the other hand, since the shielding
[0034]
As described above, in this embodiment, the case where the toner remaining on the intermediate transfer member and the photosensitive drum is removed has been described. However, the present invention is not limited to such an application, and the toner image is directly applied from the photosensitive drum to the recording medium. The apparatus for transferring the toner can also be applied to the recovery of the toner remaining on the photosensitive drum and the transfer roll or the transfer belt disposed opposite to the photosensitive drum.
[0035]
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a toner recovery device in which the rotational load applied to the spiral conveyance body by the recovered toner is always maintained appropriately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an image forming apparatus including a toner recovery device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a toner recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a float unit constituting the fullness detection device.
FIG. 4 is a first cross-sectional view illustrating a state in which toner is collected in a toner collection box.
FIG. 5 is a cross-sectional view (part 2) illustrating a state in which toner is collected in a toner collection box.
FIG. 6 is a cross-sectional view (part 3) illustrating how toner is collected in a toner collection box;
FIG. 7 is a cross-sectional view (part 4) illustrating how toner is collected in a toner collection box;
FIG. 8 is a sectional view (No. 5) showing a state in which toner is collected in a toner collection box;
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional technique.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional technique.
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a problem of the prior art.
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the function and effect of the shielding plate.
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the effect of the shielding plate.
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the effect of the shielding plate.
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the effect of the shielding plate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
回収トナーを収容すると共に前記像担持体が備えられた画像形成装置から着脱可能なトナー回収容器と、
前記トナー回収容器内で両端部を回転可能に支持され、その搬送方向側の端部から予定の範囲には螺旋部を有しない螺旋状搬送体と、
前記トナー回収容器の前記螺旋状搬送体の螺旋部側のみに開口されたトナー回収口と、
を含むことを特徴とするトナー回収装置。In a toner recovery apparatus for recovering toner used in an image forming apparatus and removed from the surface of an image carrier of the image forming apparatus,
A toner collection container for containing the collected toner and detachable from the image forming apparatus provided with the image carrier;
Both ends of the toner collection container are rotatably supported, and a spiral conveyance body having no spiral portion in a predetermined range from the conveyance direction side end; and
A toner recovery port that is opened only on the spiral portion side of the spiral conveyance body of the toner recovery container;
A toner recovery device comprising:
堆積された回収トナーによって浮上可能な状態で支持されたフロート部と、
前記フロート部が満杯位置まで浮上したことを検知するセンサ部とによって構成されたことを特徴とする請求項2に記載のトナー回収装置。The full detection means is
A float part supported in a floatable state by the collected collected toner;
The toner collecting apparatus according to claim 2, further comprising a sensor unit that detects that the float unit has floated to a full position.
外径×1.2≦ピッチ7. The toner collecting apparatus according to claim 1, wherein the spiral portion of the spiral conveyance body satisfies the following expression in relation to an outer diameter and a pitch.
Outer diameter x 1.2 ≤ Pitch
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