JPH0614235B2 - トナ−リサイクル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば電子写真複写機等に用いられるトナーを
クリーニング装置内の容器から現像装置に戻して再利用
するようにしたトナーリサイクル装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に転写型電子写真複写機等の静電記録装置において
は、光導電性感光層を外周面に有する回転ドラム式の像
担持体を使用し、該像担持体を回転させながら前記感光
層に静電潜像を形成してトナーにより現像し、得られた
トナー像を記録用紙に転写することが行われる。転写を
終えた後の像担持体の外周面は、付着した残留トナーが
クリーニング装置によって剥離・清掃され再び静電潜像
を形成して新たな画像による転写が行われることとな
る。クリーニング装置によって除去されたトナーは該装
置内に貯溜され、ある程度溜まった段階で廃棄されるが
近時、トナー廃棄の手間を省き且つ廃棄物の減少と、ト
ナーを経済的に使用するため、クリーニング装置に回収
されたトナーを再び現像装置に還流し再使用することが
行われている。トナーを回収するクリーニング装置と現
像装置とは、その間に画像転写部が設けられるため、か
なりの間隔と上下落差を置いて設置されるのが普通であ
り、回収トナーを現像装置に還流するためにはその間を
結ぶトナー搬送装置が必要である。

こうした搬送装置としては、例えば特開昭４７−７４０
３３号公報に開示されたコイルバネを循環回動させるも
の、特開昭４７−４５９３３号公報に開示されたビーズ
チェーンを循環回動させるもの、特開昭５６−１１４７
６号公報に開示されたラダーチェーンを循環開示動させ
るもの等循環回動するチェーン状の部材によってトナー
を搬送するもの、或は磁石によってトナーをベルト上に
吸着し搬送する特開昭５６−３０１６１号公報に開示さ
れたもの等があり、また回動するスパイラルスクリュー
やコイルバネ等によってトナーを搬送する装置も提案さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般にトナーを排出するクリーニング装置とそのトナー
を再使用する現像装置との間には例えば具体的に像担持
体の回転軸が存在する等して障害物が多く、前記クリー
ニング装置のトナー排出部から前記現像装置のトナー受
け入れ部まで直線的にトナーを搬送することは不可能な
場合が多い。

このような場合に適合させる方法として複数のスパイラ
ルスクリュー等による搬送手段を設けたトナーリサイク
ル装置が提案されており多くの利点を有するものであ
る。

しかしながら従来の複数のスパイラルスクリュー等によ
る搬送手段を設けたトナーリサイクル装置では、先の搬
送手段によって搬送された来たトナーは次の搬送手段に
引き渡されて搬送されることとなるが、各搬送手段の接
合部においてトナーの引き渡し・搬送が円滑に行われ
ず、局部的にトナーが滞留し集積してトナーの搬送駆動
に要する動力が異常に大きくなり、或はトナーの搬送不
良を発生する等の欠点を有するものであった。

本発明は、上記の如き従来技術の欠点に鑑みなされたも
のであって、複数の搬送手段によって受け渡しがなされ
てトナーリサイクルを行うようにしたトナーリサイクル
装置で、特にその接合部においてトナーが渋滞すること
なく円滑に搬送がなされるようなトナーリサイクル装置
を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、記録装置の像担持体の周囲に設けられたク
リーニング装置に補集されたトナーを前記像担持体の周
囲に設けられた現像装置に回収するためのトナー搬送手
段を有し、前記トナー搬送手段が、剛性軸の周囲にスパ
イラル翼を有する搬送スクリューを内設せしめた搬送筒
からなる複数のトナー搬送部と、該搬送部を連設せしめ
るトナー中継部とによって構成されたトナーリサイクル
装置において、前記トナー中継部は、トナーの搬送方向
に対して垂直方向の断面形状が前記スパイラル翼に沿っ
た２つの略半円を相互に接触させたＷ軸に形成され、か
つ前記スパイラル翼に近接するように形成した内面を有
する外壁を有し、前記外壁の内面は、前記スパイラル翼
の最近接部付近へ下方よりせり上げた形状となしたこと
を特徴とするトナーリサイクル装置によって達成され
る。

〔実施例〕

以下本発明によるトナーリサイクル装置の実施例を第１
図乃至第５図により説明するが本発明の実施の態様がこ
れにより限定されるものではない。

第５図に示したのは記録装置の一例としての電子写真複
写機の構成図である。まず、該複写機における各工程の
概略を説明する。

像担持体１０は導電性金属基板上に光導電性物質が一定
の厚さで積層されたドラム状の感光体であり、回動可能
に構成され一定方向に回転してその光導電面が複数の処
理ステーションを順に通過するようになっている。

該像担持体１０は帯電器１１により帯電され像担持体１
０の表面は一様に電荷を保持する。光導電面を一様に帯
電せしめられた像担持体１０は回転して露光部２０に入
る。

該露光部２０では原稿からの反射光がミラー・レンズ等
の光学系を通して像担持体１０の光導電面に照射され、
露光部分の電荷を放電せしめてその部分に原稿の静電潜
像を作る。静電潜像の形成された像担持体１０は回転し
て現像装置３０に入る。

前記静電潜像は現像装置３０により現像され、荷電トナ
ー粒子を含む現像剤を該潜像に付着せしめて原稿の複写
画像が顕像化せしめられる。

該トナーによって顕像化されたトナー像を担持した像担
持体１０は回転し転写器４０を通過する。

該転写器４０では前記トナー像に同期せしめられて記録
用紙が搬送され、該記録用紙にトナー像を転写する。ト
ナー像を転写された記録用紙は転写紙として分離器４１
により像担持体１０から分離され、更に定着装置５０に
より定着されて機外に排紙される。排紙された記録紙は
複写機の排出口に案内手段を設けたソータ７０に引き取
られページ揃えがおこなわれる。一方分離器４１で記録
用紙と分離した像担持体１０は未転写の残留トナーを担
持したままクリーニング装置６０に入り、ここで該像担
持体上の残留トナーが取り除かれ、新たなコピーサイク
ルへ突入すべく準備される。

本発明に係るトナーリサイクル装置は前述の現像装置３
０とクリーニング装置６０との間のトナーの循環を行う
装置である。

第２図は本発明に係るトナーリサイクル装置の一実施例
を示す斜視図である。

このトナーリサイクル装置、水平搬送スクリュー８１、
斜め搬送スクリュー８２、トナー中継箱８３、水平搬送
筒８４、斜め搬送筒８５、トナー受け入れ口８６、トナ
ー排出口８７、及び駆動手段８８より構成される。

前記水平搬送スクリュー８１は直径５mmの金属丸棒の周
囲に一枚の金属薄板を巻き付けて固着したスパイラルス
クリューであり、該スクリューのスパイラル部は板厚が
１mm、ピッチが１５mm、スパイラルの巻き付け方向が左
で外径が１３mmである。

前記斜め搬送スクリュー８２は直径５mmの金属丸棒の周
囲に一枚の金属薄板を巻き付けて固着したスパイラルス
クリューであり、該スクリューのスパイラル部は板厚が
１mm、ピッチが１５mm、スパイラルの巻き付け方向が右
で外径が１３mmである。

前記トナー中継箱８３は合成樹脂で構成された中空部と
上方にその開口部を有する箱体であり、水平方向からト
ナーを受け入れ該中空部を経由して斜め方向にトナーを
送り出すトナー中継部である。

前記水平搬送筒８４及び斜め搬送筒８５は合成樹脂製で
中空円筒状をなしそれぞれ前記水平搬送スクリュー８１
及び斜め搬送スクリュー８２を内設せしめてトナーを搬
送する際のガイドを構成する。

前記トナー受け入れ口８６は合成樹脂製で中空円筒状を
なし前記水平搬送筒８４の端部に嵌入・固着されクリー
ニング装置のトナー排出口に会合せしめられる開口部を
その円周部に設けてある。

前記トナー排出口８７は合成樹脂製で中空円筒状をなし
前記斜め搬送筒８５の端部に嵌入・固着され現像器のト
ナー取り入れ口に会合せしめられる開口部をその円周部
に設けてある。

前記駆動手段８８は複数のギヤによって構成されクリー
ニング装置のトナー排出に係る不図示の圧送スクリュー
の軸端に固着された駆動平歯車Ｇ１より回転駆動力が伝
達せしめられる。

クリーニング装置６０はその枠体の下方に横架された圧
送スクリュー（不図示）を内蔵し、該枠体下方に捕集さ
れたトナーは同圧送スクリューの回転運動によって該枠
体の一側に搬送され、下向きの排出開口部９０から取り
出される。

また、現像装置３０はその枠体の一側に上向きのトナー
取り入れ開口部９１を備え、同トナー取り入れ開口部９
１から前記現像装置３０の枠体中に取り入れられたトナ
ーは回収用スクリュー（不図示）回転運動で該枠体の内
部に均一に分布回収される。

トナーリサイクル装置のトナー搬送経路は前記クリーニ
ング装置の排出開口部９０に対向する位置に設置される
前記トナー受け入れ口８６と、これに引き続く水平搬送
筒８４と、この水平搬送筒８４の端末に連設したトナー
中継箱８３と、該トナー中継箱から前記現像装置３０の
トナー取り入れ開口部９１に向かって伸びた斜め搬送筒
８５と、これに引き続き前記現像装置３０のトナー取り
入れ開口部に対向する位置に設置されるトナー排出口８
７とで構成される。

前記水平搬送筒８４及び斜め搬送筒８５中には前記トナ
ー中継箱８３で交差状態におかれる前記水平搬送スクリ
ュー８１及び斜め搬送スクリュー８２が回転可能に位置
してある。該両スクリューはトナーの被搬送方向から即
ち現像装置３０から前記トナー中継箱８３の両スクリュ
ーを見て右方に前記水平搬送スクリュー８１が左方に前
記斜め搬送スクリュー８２が位置するように配置せしめ
られる。

前記駆動手段８８は前記クリーニング装置のトナー排出
に係る不図示の圧送スクリューの軸着に固着された駆動
平歯車Ｇ１に噛合する平歯車Ｇ２と、この平歯車Ｇ２に
噛合する平歯車Ｇ３と、該平歯車Ｇ３に噛合する平歯車
Ｇ４及びこの平歯車Ｇ４と同軸で且つ該平歯車Ｇ４に一
体的に設けられたかさ歯車Ｇ５で構成され、このＧ４及
びＧ５が一体となった歯車から前記かさ歯車Ｇ５より先
は前記水平搬送スクリュー８１への回転駆動力伝達部で
あり、また前記平歯車Ｇ４より先は前記斜め搬送スクリ
ュー８２への回転駆動力伝達部である。

前記水平搬送スクリュー８１への回転駆動力伝達部は、
前記かさ歯車Ｇ５に噛合する、かさ歯車Ｇ６と、このＧ
６をその軸端に固着せしめる伝達軸９２と、該伝達軸９
２の他端に固着せしめられる平歯車Ｇ７と、前記水平搬
送スクリュー８１の軸端に固着せしめられ前記平歯車Ｇ
７に噛合する平歯車Ｇ８とによって構成される。

前記斜め搬送スクリュー８２への回転駆動力伝達部は、
前記平歯車Ｇ４に噛合する平歯車Ｇ９及びこの平歯車Ｇ
９に同軸で且つ該平歯車Ｇ９に一体的に構成されその歯
数を約１５％増に設定した平歯車Ｇ１０と、この平歯車
Ｇ１０に噛合する平歯車Ｇ１１及びこの平歯車Ｇ１１に
同軸で且つ該平歯車Ｇ１１に一体的に設けられた、かさ
歯車Ｇ１２と、前記斜め搬送スクリュー８２の軸端に固
着せしめれ該かさ歯車Ｇ１２に噛合する、同じくかさ歯
車Ｇ１３とによって構成される。

第１ａ図に示したのはトナー中継箱８３の斜視図であり
第１ｂ図に示したのは該中継箱８３の断面図である。ま
た第３図に示したのは第４図における該中継箱８３のＡ
−Ａ′断面図である。第１ａ図および第１ｂ図において
前記水平搬送スクリュー８１は紙面後方のクリーニング
装置よりトナーを搬送する。また前記斜め搬送スクリュ
ー８２はこのトナー中継箱８３から更に現像装置３０へ
向かってトナーを搬送する。第１ｂ図に図示の断面位置
は前記水平搬送スクリュー８１と前記斜め搬送スクリュ
ー８２とが同一水平面上で交差する箇所である。この箇
所において前記両方のスクリューは交差状態で最も接近
せしめられる。

前記水平搬送スクリュー８１は矢印方向左回りに回転
し、また前記斜め搬送スクリュー８２は矢印方向右回り
に回転するので第１ｂ図に図示の断面位置において双方
供スクリュー輪切り断面の上方から両スパイラル翼の最
近接点に向かうように回転する。

この第１ｂ図に図示した断面位置、即ち前記水平搬送ス
クリュー８１と前記斜め搬送スクリュー８２とが同一水
平面上で交差する箇所において双方のスクリューのスパ
イラル翼の最も外方での双方の間の距離、即ち両方のス
パイラル翼の最も近接した位置における双方の間の距離
は最大で１．２mm、好ましくは１mm、更に好ましくは
０．８mmに設定される。

第１ａ図、第１ｂ図および第３図において、前記トナー
中継箱８３はその内部に設けた中空部の形状が図示の断
面位置、即ち前述した両方のスパイラル翼の最も近接し
た位置において核心であってその前後に、前記水平搬送
スクリュー側においては該スクリュー軸の軸心を中心と
して左方上部を切り欠いた状態となし、また前記斜め搬
送スクリュー側においては該スクリュー軸の軸心を中心
として前記スクリューの幅員に相当する分の上方を切り
欠いて前記中空部を形成してある。そして両方のスクリ
ュー軸の下方においては半円を接触させたような略Ｗ状
に形成し特に両方のスパイラル翼の最接近部付近へは下
方より隔壁を出来るだけせり上げた形状となし、トナー
を前記水平搬送スクリュー側より斜め搬送スクリュー側
に滞りなく移行できるように構成した。

前記水平搬送スクリュー８１と斜め搬送スクリュー８２
とを前記トナー中継箱８３において同一水平面上で交差
せしめた箇所、即ち両方のスクリューを最も近接せしめ
た箇所において両方のスクリューの間隔、具体的には両
方のスクリューの軸心間の距離にして、水平搬送スクリ
ュー８１の半径と、斜め搬送スクリュー８２の半径と、
両スクリューの必要間隔とを加えた値であって、本実施
例においてはこの両スクリューの必要間隔を最大で１．
２mm、好ましくは１mm、更に好ましくは０．８mmに設定
することにより前記トナー中継箱８３の前記中空部での
水平搬送スクリュー８１から斜め搬送スクリュー８２へ
のトナーの移行が、滞りや一時的集積乃至は凝集の起こ
すことなく、効率よく行われるという効果を確認した。

本発明のトナーリサイクル装置の前記トナー中継箱８３
に内設せしめられた中空部の形状を前記水平搬送スクリ
ュー側においては該スクリュー８１は前記斜め搬送スク
リュー側の半分だけが前記中空部に露出し、そして前記
斜め搬送スクリュー側においては該スクリュー８２は上
半分が前記中空部に露出するように形成したので前記水
平搬送スクリュー８１によつてクリーニング装置６０よ
り搬送されて来たトナーは前記トナー中継箱８３に至っ
て前記水平搬送スクリュー８１の前記斜め搬送スクリュ
ー側のガイド壁の半分が開放されるのに伴い前記水平搬
送スクリューのスパイラル翼によって該スクリューの進
行方向乃至は斜め搬送スクリュー側への付勢力を受け該
斜め搬送スクリュー側へ移行せしめられる。

前述の如きトナー中継箱における中空部の形状は前記水
平搬送スクリュー８１から前記斜め搬送スクリュー８２
へのトナーの移行に際して滞りや、凝集等の不具合を発
生せしめることの無い必要にして充分な形状であるとの
確信を得た。

第３図において、前述したように前記トナー中継箱８３
の中空部は前記水平搬送スクリュー８１側においてその
スクリュー軸の軸心面から前記斜め搬送スクリュー側の
半分と、前記斜め搬送スクリュー側においてそのスパイ
ラル翼の全幅の上方とが切り欠かれて形成されていて、
前記両方のスクリューの回転方向は双方のスパイラル翼
の最接近線に向かって紙面手前側より潜り込むような方
向であるので、前記水平搬送スクリュー８１によって水
平搬送筒８５内を搬送せしめられて来たトナーは前記ト
ナー中継箱８３に至りそのガイド壁の一部、即ち前記斜
め搬送スクリュー８２側の上半分が開放されたのに乗じ
該斜め搬送スクリュー８２に対して斜め後方より水平搬
送スクリューのスパイラル翼によって付勢され両方のス
クリューを隔てる隔線の頂部を越えて該斜め搬送スクリ
ュー８２側に移行する。移行したトナーはこの斜め搬送
スクリューが前述したように第３図の紙面手前側から両
方のスクリューのスパイラル翼が最接近する方向に向か
って潜り込むように回転しているので、その場所に滞る
ことなく前記斜め搬送スクリュー８２のスパイラル翼に
付勢されて前記斜め搬送筒８６に沿って前記現像装置３
０へと搬送される。

前記水平搬送スクリュー８１の回転方向を逆にし、スパ
イラル翼の巻き付き方向を右巻にした場合を検討してみ
ると前記トナー中継箱８３の中空部において搬送されて
来たトナーは前記斜め搬送スクリュー８２側の上半分が
開放された部分において、前記水平搬送スクリュー８１
のスパイラル翼によって付勢されるもののその付勢の方
向が上方乃至進行方向であるために効率よく斜め搬送ス
クリュー８２側へ移行せず、両方のスクリューを隔てる
隔壁付近に集積する。

前記斜め搬送スクリュー８２の回転方向を逆にし、スパ
イラル翼の巻き付き方向を左巻にした場合を検討してみ
ると前記トナー中継箱において両方のスクリューを隔て
る隔壁を越えて前記斜め搬送スクリュー８２側に移行せ
しめられたトナーは該斜め搬送スクリューのスパイラル
翼によって上方乃至は進行方向の付勢力を受け該隔壁付
近においてはむしろ部分的に前記水平搬送スクリュー８
１側からのトナーを押し戻すように振る舞う。

第４図は、本発明によるトナーリサイクル装置の側方断
面図である。

クリーニング装置６０から排出されたトナーはトナー受
け入れ口８６から水平搬送筒８４中に取り込まれ、水平
搬送スクリュー８１の回転によって該スクリュー８１の
スパイラル翼に付勢され、水平搬送筒８４内を矢印方向
に搬送されたトナー中継箱８３に至る。該箱８３の中空
部ではトナーはまず水平搬送スクリュー８１のスパイラ
ル翼により進行方向乃至は斜め搬送スクリュー側への付
勢力を受け、斜め搬送スクリュー８２側へ移行する。次
いでこの斜め搬送スクリュー８２のスパイラル翼によっ
て下方乃至進行方向の付勢力を受け一箇所に滞ることな
く斜め搬送筒８５内を矢印方向に搬送される。そしてト
ナー排出口８７より現像器３１のトナー取り入れ開口部
９１へ投下されることとなる。

〔発明の効果〕

本発明によって複数のスパイラルスクリューよりなるト
ナー搬送手段で構成されたトナーリサイクル装置でも、
各スクリューを好ましい間隔で位置せしめ、この部分に
設けた連結部材の形状をトナー移行に適するように形成
した結果、該手段間のトナーの受け渡し・搬送は円滑に
なされ、トナーの集積、滞留、凝集等に起因した不具合
を無くすことが可能なトナーリサイクル装置が提供でき
ることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図は本発明に係るトナーリサイク
ル装置のトナー中継箱の斜視図および断面図、第２図は
トナーリサイクル装置の一実施例の斜視図、第３図はト
ナー中継箱付近の上面図、第４図は本発明によるトナー
リサイクル装置の側方断面図、第５図は複写機の構成図
である。 １０……像担持体、３０……現像装置 ６０……クリーニング装置 ８１……水平搬送スクリュー ８２……斜め搬送スクリュー ８３……トナー中継箱、８４……水平搬送筒 ８５……斜め搬送筒、８６……トナー受け入れ口 ８７……トナー排出口、８８……駆動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録装置の像担持体の周囲に設けられたク
   リーニング装置に補集されたトナーを前記像担持体の周
   囲に設けられた現像装置に回収するためのトナー搬送手
   段を有し、前記トナー搬送手段が、剛性軸の周囲にスパ
   イラル翼を有する搬送スクリューを内設せしめた搬送筒
   からなる複数のトナー搬送部と、該搬送部を連設せしめ
   るトナー中継部とによって構成されたトナーリサイクル
   装置において、前記トナー中継部は、トナーの搬送方向
   に対して垂直方向の断面形状が前記スパイラル翼に沿っ
   た２つの略半円を相互に接触させたＷ状に形成され、か
   つ前記スパイラル翼に近接するように形成した内面を有
   する外壁を有し、前記外壁の内面は、前記スパイラル翼
   の最近接部付近へ下方よりせり上げた形状となしたこと
   を特徴とするトナーリサイクル装置。