JPH02178681A - トナー搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子写真記録方式や静電記録方式により感光
体ドラム等の画像形成体上に形成された静電潜像をトナ
ーによって可視像化し、これを記録紙に転写した後、画
像形成体上からクリーニング装置により掻き落としたト
ナーを搬送する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真複写機や静電記録装置等のように静電潜像を利
用した画像記録装置では、感光体ドラム上に静電潜像を
形成し、この静電潜像をトナー現像装置によって顕像化
し、該トナー像を記録用紙に転写・定着して目的の記録
物を得ている。

この場合、トナー像の転写が終わった感光体ドラムは、
除電電極によりその表面の残留電荷が消去され、さらに
、感光体ドラム上の残留トナーがクリーニング装置によ
り掻き落とされて次回の静電潜像の形成操作に備えるこ
とになる。

上記のような現像装置ではトナー補給容器から補給され
た全トナー量のうち、約７０％のものが顕像化のために
消費され、残りの約３０％のものがクリーニング装置に
よって感光体ドラム上から除去されることになる。そし
て、感光体ドラム上から除去された使用済みのトナーは
、−度、複写機内のトナー回収部に集められ、該トナー
回収部から搬送パイプを通して回収トナー容器に送り込
むように構成されている。

今、従来のトナー搬送装置におけるトナー搬送パイプと
回収トナー容器との関係を、第１１図（ａ）〜（ｄ）に
示す。

第１１図（ａ）は回収トナー容器Ｃの天井面中央を垂直
に貫通するように搬送パイプＰが設置され、該搬送パイ
プＰを通して回収トナー容器Ｃ内に回収されたトナーＴ
が山伏に堆積されて行く状態を表している。第１１図（
ロ）は搬送パイプＰが回収トナー容器Ｃの左横面に設置
され、回収トナーＴが斜めに堆積されて行く状態を表し
ている。第１１図（Ｃ）及び（ロ）は搬送パイプＰが回
収トナー容器Ｃの一端部上方に設けた開口Ｃ′に接続さ
れ、搬送パイプＰにて送られてきたトナーＴが回収トナ
ー容器Ｃ内で一方的に偏った山形形状に堆積される状態
を表している。

上記の如く山形ないし斜め堆積現象を生じさせる原因は
搬送パイプＰ自身に問題がある。即ち、従来の一般的な
搬送パイプＰはパイプ部材の内腔に縦通してスクリュー
部材Ｓを設け、該スクリュー部材Ｓの回転で生ずる推進
力によってトナーを圧送し、この送り力でトナーを回収
トナー容器Ｃに詰め込むが、搬送パイプのトナー出口付
近の内壁には漸次トナーが付着して搬送力が低下し、ブ
ロッキングを生じさせ、延いてはスクリューの破損事故
を生じさせる虞れがあった。

このようなことから、上記何れの場合もトナーの収容量
が不安定であり、回収トナー容器Ｃが満杯になる前にト
ナーが回収トナー容器Ｃの開口から溢れるという現象を
生じさせた。

従って、従来では上記現象を解消するために、光電検出
手段を用いて回収トナー容器の入口付近を監視し、トナ
ーが山形または斜め堆積状態になったときに、回収トナ
ー容器に適当な振動を与えてトナーを平坦に均すことが
できるように構成する以外になかった。

そこで、本出願人はトナー排出口を回収トナー容器の回
収開口に連繋させたトナー搬送パイプ内にスクリュー部
材を設け、該スクリュー部材の先端部に、前記トナー排
出口からトナーを排出させる羽根部材を設けてなるトナ
ー搬送装置を案出して搬送パイプにおけるスクリュー部
材の送り力や回収トナー容器内へのトナーの詰め込み力
を向上させ得るようにした。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記本出願人が案出した技術において、トナー搬送パイ
プ内に設けたスクリュー部材の先端部の羽根部材が、ス
クリュー回転時においてパイプ内面で同心円を描くよう
に回転せずに暴れたりすると、回転不良を起こしたり、
スクリュー折れ等のトラブルの原因となる虞れがあった
。

この発明は上記の点を解消するためのものであり、トナ
ー搬送パイプ内のスクリュー部材の回転不良やスクリュ
ー折れを防止し、効率的な搬送力を得るとともに、回収
トナー容器内へのトナーの詰め込み力を向上させたトナ
ー搬送装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、この発明はトナー排出口を回
収トナー容器の回収開口に連繋させたトナー搬送パイプ
内にスクリュー部材を設け、該スクリュー部材の先端部
に、前記トナー排出口からトナーを排出させる羽根部材
を設けてなるトナー搬送装置において、前記羽根部材の
先端縁に、前記パイプの先端壁内面に設けた凹部に嵌合
させる凸部を設け、該羽根部材がパイプ内面と同心円を
描くように回転する如く構成したものである。

〔実施例〕

以下、この発明を添付図面に示す一実施例に基いて説明
する。

第１図はこの発明を適用する複写機の感光体ドラム周辺
部の一構造例を示す概略構成図であり、図において、ｌ
Ｏはプロセスカートリッジで、該プロセスカートリッジ
１０はそれ自体公知の感光体ドラム１１と、それを中心
にし、周囲に帯電装置１２、現像装置１３、クリーニン
グ装置１４が配置されている。なお、転写装置は感光体
ドラム１１の下面に対応する複写機本体側に設けられて
いるため、ここには図示していない。

前記現像装置１３には、現像スリーブ１５、主撹拌部材
１６及び補助撹拌部材１７が備えられており、主撹拌部
材１６で掻き上げられた現像剤の一部がドクター１８と
のギャップを通って現像スリーブ１５の表面に付着し、
感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像を現像す
るために使用され、規制片１９との隙間を通って後方へ
送られた他の一部の現像剤は隔板２０に設けた開口２１
から矢印Ａの如く傾斜板２２を経て補助撹拌部材１７へ
と循環するようになっている。

そして、開口２１を通って矢印Ａの如く流れる現像剤の
流路面には透磁率を検出するトナー濃度センサー２３が
設けられ、その検出値に対応した制御信号を補給ローラ
２５の駆動源（図示せず）に対して出力する。即ち、ト
ナー補給室２４内に設けられた補給ローラ２５の駆動源
に対し、このセンサー２３からの駆動信号又は停止信号
が出力されると、補給ローラ２５が回転してトナー補給
室２４内のトナーが開口溝の口端部材２６との間を通っ
て現像部１３に落下し、トナー濃度を所定の濃度に調節
することになる。

２７はトナー格納室、２８はトナー格納室２７に設けら
れたラダーチェーンで、このトナー格納室２７から窓２
９を通してトナー補給室２４内へトナーを送り込むよう
になっている。トナー格納室２７に新しいトナーを補給
するのには、第２図ないし第４図に示す如き構造のトナ
ーカートリッジ３０が用いられる。該トナーカートリッ
ジ３０は、例えば、円筒状の容器として構成され、内部
の仕切り板３３によって補給トナー容器３１と円筒状の
回収トナー容器３２とに区画され、第５図に示すように
、補給トナー容器３１の側を先頭にしてプロセスカート
リッジｌＯの前記トナー格納室２７の上部に設置された
装填部２７１に装填されるように構成されている。

そして、この補給トナー容器３１は、その円筒状胴体３
１１の左側端面がキャップ部材３１３により封緘され、
しかも、一方の側壁には軸方向に沿って細長い形状の補
給開口３１２が形成されている。なお、この補給開口３
１２は、円筒状胴体３１１内へ補給用のトナーを収納し
た後には、第４図示の如く、可撓性シール部材３１４に
て封止されるように構成されている。

一方、回収トナー容器３２はその内部が連続した２つの
スペースになるように形成され、前述の仕切り板３３に
近い方が第一筒状体３２１に、外側（図上右側）に近い
部分が第二筒状体３２２となっている。そして、第二筒
状体３２２の周壁部には、円周方向に沿って弧状に回収
開口３２３が設けられ、さらに、この回収間口３２３に
は不使用時に閉じられるシャッター３２４が軸方向に摺
動可能に設けられている。この回収開口３２３は前記補
給開口３１２の設置位置に対して上下が逆（１８０°対
向して）に設けられているが、これはトナーカートリッ
ジ３０を前述の装填部２７１に対して装填し、また、そ
こから取り外す時の必要性によるものである。即ち、ト
ナーか一トリッジ３０の装填時には予め可撓性シール部
材３１４を剥がすが、補給開口３１２を上向きにすれば
補給トナー容器３１内のトナーを補給開口３１２からこ
ぼさないようにできるしく第５図参照）、トナーカート
リッジ３０を装填後に１８０°回動させて補給開口３１
２を真下に向ければトナーが重力の作用により格納部２
７内に落下し、同時に、回収トナー容器３２側の回収開
口３２３が上向き姿勢となって、即、回収トナーを受は
入れる態勢となる（第３図参照）。

しかして、クリーニング装置１４には、トナー像の転写
後に感光体ドラム１１面に残留するトナーを掻落すクリ
ーニングブレード３４が、感光体ドラム１１に圧着して
設けられている。このクリーニングブレード３４は適宜
の軸３５を中心にして圧縮バネ３６の付勢力で反時計方
向への回動力が付与された支持枠３７の前縁側に取付け
られている。

３８はこのクリーニングブレード３４によって掻落され
た回収トナーの受は溝、３９は受は溝３８と感光体ドラ
ム１１面との間に設けられたトナーガイド板、４０はト
ナー受は溝３８内に配置したトナー搬出スクリューであ
る。

このトナー搬出スクリュー４０は第６図〜第８図に示す
ように、例えば長大なコイル状の部材として作られ、そ
の−半部はトナー受は溝３８内に沿ってほぼ直線状に配
置され、他生部は、プロセスカートリッジＩＯのクリー
ニング部１４の突出壁部１０ａを貫通してトナー搬送パ
イプ４１内に入り込み、この突出壁部１０ａ付近でほぼ
直角方向に向きを変えた後、トナー搬送パイプ４１内を
縦通しながらその先端部４１ｂに至るように設けられて
いる。

そして、トナー搬出スクリュー４０の先端部には、第８
図に明記するように、はぼ卓球ラケットの形に似た形状
のトナー排出用の羽根部材４０ａが、この搬出スクリュ
ー４０と一体回転可能に取付けられている。

なお、羽根部材４０ａ自体の構造、形状、及び羽根部材
４０ａとトナー搬出スクリュー４０又はトナー搬送パイ
プ４１との関係については後述する。

一方、トナー搬送パイプ４１は基端部４１ａが前述の突
出壁部１０ａにおいてトナー受は溝３８と回動可能に連
結され、しかも基端部４１ａ付近においてトナー受は溝
３８の軸に対してほぼ直角に曲ってからプロセスカート
リッジ１０の外側空間を通り、トナー受は溝３８とトナ
ー格納室２７の装填部２７１に装填されたトナーカート
リッジ３０との間を連通ずるように設置されている。

従って、トナー搬送パイプ４１の先端部４１ｂは第６図
及び第７図に示すように、基端部４１ａを中心としてト
ナーカートリッジ３０に対して揺動（俯仰）し、このパ
イプ４１の先端部４１ｂの下側に設けられたトナー排出
口４１ｃが、回収トナー容器３２の回収開口３２３に対
して接続したり、回収開口３２３から離脱したりするこ
とができるようになる。

前述したトナー排出用の羽根部材４０ａは以下の条件を
満足するように設置されている。

即ち、第９図（ａ）〜（Ｃ）に示す如く、トナー搬出ス
クリュー４０の半径をｒ（ａｎ）、トナー搬送パイプ４
１の内径をＤ（ＩＩＩＩｌ）、羽根部材４０ａの回転半
径（その回転中心０から長径側羽根端まで）をＲ（−）
としたときに、 ｒ　≦　Ｒ＜　　Ｄ／２ となるように決定する。これによりトナー排出口４１ｃ
付近においてトナー搬送パイプ４１の内壁に付着するト
ナーを効率よく掻き落とし、トナー排出口４１ｃにおけ
るトナーの付着・溜りの現象やブロッキングを防止する
ことができ、しかもトナー搬出スクリュー４０等の破損
事故をも防止することが可能となる。即ち、感光体ドラ
ム１１の表面からクリーニングブレード３４により掻き
落され゛た残留トナーはクリーニング部位の回収トナー
受は溝３８から搬出スクリュー４０の作用によってトナ
ー搬送パイプ４１内を移動してトナー排出口４１ｃに至
り、ここで特定の条件下に形成された羽ｍ４０ａの作用
により、使用済みトナーを効率よく掻き落として、トナ
ーカートリッジ３０の回収トナー容器３２内へ落下させ
る。トナー搬出スクリュー４０の半径ｒと、羽根４０ａ
の回転半径Ｒとの関係が前述の条件を外れると、即ち、
第１Ｏ図（ａ）に示す如く両者の関係がｒ＞Ｒになって
いたとすると、第１０図（ｂ）の如く、トナー排出口４
１ｃの開口付近におけるトナーＴの付着やトナー詰り等
の現象（点模様部分）が生じ、トナー搬出スクリュー４
０の回転不良の大きな原因となるし、羽根部材４０ａと
トナー搬送パイプ４１の内壁との間に必要以上の隙間を
取り過ぎると、トナー搬送パイプ４１内でスクリュー４
０が暴れ、破損事故やトナー排出口４１ｃとの干渉が住
しることになる。

また、前記羽根部材４０ａの形状は第９図（ａ）に示さ
れる如くトナー搬出スクリュー４０の軸に対して対称的
になるように形成しても、また、同図（ｂ）の如くトナ
ー搬出スクリュー４０の軸に対して片側のみに形成して
も、同図（Ｃ）の如くトナー搬出スクリュー４０の先端
部分に組み合わせて形成するようにしてもよいが、何れ
の場合も、前記羽根部材４０ａの長さＬ（ａｍ）はトナ
ー排出口４１ｃの開口長さｊ！（ｍｓ）に対して、Ｌ＞
ｆｆｉとなるように決定する。これが逆（Ｌ＜ｊりであ
ると、回転時に羽根部材４０ａが排出口４１ｃに引っ掛
かって回転不良を起こしたり、スクリュー折れ等のトラ
ブルの原因となるが、上記のように決定した場合にはそ
のような引っ掛かりがなくなることから好ましい。

更に、前記羽根部材４０ａの先端縁４０ａ′には凸部４
０ｂが設けられている。この凸部４０ｂは前記トナー搬
送パイプ４１の先端壁４１ｄの内面に設けた凹部４１ｅ
に嵌合し、トナー搬出スクリュー４０の回転時において
羽根部材４０ａがトナー搬送パイプ４１の内面と同心円
を描（ように回転できるようにしている。

この羽根部材４０ａの凸部４０ｂの形状及びトナー搬送
パイプ４１の先端壁４１ｄの凹部４１ｅの形状は、任意
に決定できるが、その代表例を第９図（ａ）〜（Ｃ）に
示す、第９図（ａ）の場合は、羽根部材４０ａの凸部４
０ｂを“三角形状”に形成し、パイプ先端壁４１ｄの凹
部４１ｅを“三角錐状”に形成している。同図（ロ）の
場合は、凸部４０ｂを半円形状に形成し、凹部４１ｅを
“半球状“に形成している。同図（Ｃ）の場合は、凸部
４０ｂを“角形状”に形成し、凹部４１ｅを“偏平円筒
状”に形成している。

前記羽根部材４０ａの凸部４０ｂとパイプ先端壁４１ｄ
の凹部４１ｅとの嵌合による効果としては、第９図（ｂ
）及び（Ｃ）の場合において特に有効である。即ち、こ
れらの羽根部材４０ａはその回転中心０から両方の羽根
端ＥＩ、Ｅｘまでの寸法が異なり形状的に暴れ易くなっ
ているからである。

第６図及び第７図において、４２は操作レバーで、該レ
バー４２はトナーカートリッジ３０を交換する際に、ト
ナー搬送パイプ４１を、その使用位置（接続時の位置）
と退避位置（接続解除時の位置）との間で俯仰させる部
材である。この操作レバー４２はプロセスカートリッジ
１０の枠固定部分に植設された軸４２１により回動可能
に軸支されていて、操作レバー４２を第７図示の使用位
置（接続時の位置）まで起立させると、該レバー４２の
中央部分に植立されたピン４２２が、ドナー搬送パイプ
４１の外周に固着した枠部材４２３の下面側に回り込ん
で、トナー搬送パイプ４１の先端部４１ｂを反時計方向
（上向き）に回動させる。なお、操作レバー４２の起立
状態は、このレバー４２と枠部材４２３との間に張設し
たコイルスプリング４２４の付勢作用により保たれる。

一方、トナー搬送パイプ４１の先端部４１ｂ寄りの外周
部には、リング状のシャッター４３が摺動可能に設けら
れている。これはトナー搬送パイプ４１の先端部４１ｂ
の下面に設けられているトナー排出口４１ｃを、毘作レ
バー４２の俯仰動作に連動して開閉するためのものであ
る。

そのため、該シャッター４３は操作レバー４２の中央部
分に植立されたピン４２５により回動可能に軸支された
リンク部材４４を介して操作レバー４２と連動する構成
となっている。

従って、操作レバー４２を起立させてトナー搬送パイプ
４１を上向きに回動させるとトナー搬送パイプ４１側の
トナー排出口４１ｃが閉じ、逆にこのレバー４２を第７
図示のように倒し方向へ回動させると、トナー排出口４
１ｃが開放されることになる。なお、これらの各部材４
０〜４４により、この実施例のトナー搬送パイプ手段が
構成されている。

上記実施例においては、予め、可撓性シール部材３１４
を剥がして補給開口３１２を全開状態にしたトナーカー
トリッジ３０を、補給開口３１２を上向きにした状態で
トナー格納室２７上部の装填部２７１に装填し、トナー
カートリッジ３０をほぼ１８０度回転して補給開口３１
２を真下に向けると、補給トナー収納部３１のトナーが
重力の作用により格納室２７内に落下して、新しいトナ
ーの補給が行われる。

なお、トナーカートリッジ３０をほぼ１８０度回転した
状態では、回収トナー容器３２側の回収開口３２３が上
向き姿勢となって、回収時における回収トナーを受は入
れる態勢となる。

また、トナーカートリッジ３０の装填完了後には、回収
トナー容器３２の回収開口３２３を覆うシャッター３２
４を開放状態にすると共に、トナー搬送パイプ４１を含
むトナー搬送パイプ４０〜４４を、第６図示の使用位置
にセットしておくものとする。

しかして、この格納室２７内に落下した新規トナーは、
漸次、ラダーチェーン２８でトナー補給室２４内に運ば
れ、センサー２３の信号により駆動される補給ローラ２
５の作動によって、適量づつ現像剤中に供給されること
になる。

一方、トナー像の転写後に感光体ドラム１１の表面に残
るトナーは、クリーニングブレード３４により掻き落さ
れ、トナーガイド板３９を伝ってトナー受は溝３８内に
集められて行く。

トナー受は溝３８内に集ったこの使用済みトナーは、ト
ナー搬出スクリュー４０の回転運動により使用位置にあ
るトナー搬送パイプ４１内を搬送されて、トナー搬送パ
イプ４１先端部下面のトナー排出口４１ｃからトナーカ
ートリッジ３０の回収開口３２３へ導かれ、そこから回
収トナー容器３２内へと落下してそこに収容される。

そして、回収トナー容器３２が満杯状態になったときに
は、操作レバー４２を起立させて新しいトナーカートリ
ッジ３０と交換する。

即ち、操作レバー４２を起立させると、トナー搬送パイ
プ４１がその基端部４１ａを中心として上向きに回動し
、トナー搬送パイプ４１の先端部４１ｂが回収トナー容
器３２の回収開口から離脱することになる。

この場合、操作レバー４２の起立動作に連動してシャッ
ター４３が摺動し、トナー排出口４１ｃを閉じるため、
たとえトナー搬送パイプ４１内にトナーがあったとして
も、そのトナーがトナー排出口４１ｃから溢れることは
防止できる。

以上、図示実施例について説明したが、この発明は１．
これに限定されるものではなく、その要旨を変更せざる
範囲内で種々に変形実施することが可能であることを付
記する。

〔発明の効果〕

以上述べた通り、この発明はトナー排出口を回収トナー
容器の回収開口に連繋させたトナー搬送パイプ内にスク
リュー部材を設け、該スクリュー部材の先端部に、前記
トナー排出口からトナーを排出させる羽根部材を設けて
なるトナー搬送装置において、前記羽根部材の先端縁に
、前記パイプの先端壁内面に設けた凹部に嵌合させる凸
部を設け、該羽根部材がパイプ内面と同心円を描くよう
に回転する如く構成したことを特徴としているから、羽
根部材の回転が円滑となり、スクリュー部材の回転不良
やスクリュー折れを有効に防止できる。従って、トナー
の搬送力の向上及び回収トナー容器内へのトナーの詰め
込み力の向上が期待できるという優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用する複写機の感光体ドラム周辺
部の一構造例を示す戦略構成図、第２図はトナーカート
リッジの一構造例を示す概略構成図、第３図はトナーカ
ートリッジの長平方向の断面図、第４図は補給開口を上
向きにした場合のトナーカートリッジの斜視図、第５図
はトナーカートリッジを装填した場合の斜視図、第６図
はトナー搬送パイプ手段が使用位置にセットされた時の
トナー搬送パイプと回収トナー容器とが接続された時の
状態の側面図、第７図はトナー搬送パイプが退避位置に
移行してトナー搬送パイプと回収トナー容器との接続が
解除された時の状態を示す側面図、第８図は感光体ドラ
ム周辺部に設置されたクリーニング装置のトナー回収部
位に連通したトナー搬送パイプの平面的な概略構成図、
第９図（ａ）〜（Ｃ）はトナー排出用の羽根部材の態様
を示す説明図、第１０図（ａ）、　（ｂ）はトナー排出
用の羽根部材の作用を示す説明図、第１１図（ａ）〜（
ｄ）は従来例の説明図である。 １０−・・プロセスカートリッジ ３０−・トナーカートリッジ ３１−一補給トナー容器 ３２・−回収トナー容器 ３１２−補給開口 ３２３−・−・シャッター ３８−・・・トナー受は溝 ４０−・トナー搬出スクリュー ４０ａ・・−羽根部材 ４０ａ’・−・先端縁 ０ｂ・・・凸部 １・−トナー搬送パイプ １ａ・・−基端部 ｌｂ−・−先端部 １ｃｍ・トナー排出口 ｌｄ−・−パイプ先端壁 ｌｅ−・・凹部 特 許　出願人 コ ニカ株式会社 第 図 第 図 １Ｃ 第 図 第９図 第 １０図 （ｂ） 第 １： 図 （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー排出口を回収トナー容器の回収開口に連繋させた
   トナー搬送パイプ内にスクリュー部材を設け、該スクリ
   ュー部材の先端部に、前記トナー排出口からトナーを排
   出させる羽根部材を設けてなるトナー搬送装置において
   、前記羽根部材の先端縁に、前記パイプの先端壁内面に
   設けた凹部に嵌合させる凸部を設け、該羽根部材がパイ
   プ内面と同心円を描くように回転する如く構成したこと
   を特徴とするトナー搬送装置。