JPH07311529A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像装置とクリーニング装置との間に回収ト
ナーの搬送路を設ける画像形成装置において、その回収
トナー中に含まれたキャリアを現像装置に円滑に搬送で
きるようにする。 【構成】 感光体１に平行して、クリーニングブレード
１３で回収したトナーを搬送する回収トナー排出部材１
５をクリーニング装置１０の内部に設ける。クリーニン
グ装置１０と、現像装置４との間に設けたトナー搬送管
１８内に、トナー排出部材１５によってクリーニング装
置１０から回収トナーを排出し、そのトナー搬送管１８
内に、回収トナーを現像装置４に搬送する回収トナー搬
送部材１９を挿設する。回収トナー搬送部材１９は、回
収トナー排出部材１５の作動停止後も回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クリーニング装置によ
って、像担持体から回収したトナーを現像装置において
再利用する方式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ或いはファクシミリな
どの画像形成装置において、例えばドラム状又はベルト
状の感光体の如き像担持体に静電潜像を形成し、これを
現像装置によってトナー像として顕像化し、この顕像を
記録媒体に転写したあと、その転写に寄与しなかったト
ナーをクリーニング装置により像担持体から除去して回
収し、この回収したトナーを現像装置の方に戻して再利
用するようにしたものが従来より公知である。

【０００３】この種の画像形成装置では、クリーニング
装置本体内に設けたスクリュー部材やコイルバネなどよ
り成る回収トナー排出部材によって、回収トナーを像担
持体の軸方向に搬送し、この搬送した回収トナーを、ク
リーニング装置と現像装置との間に設けたトナー搬送管
内の回収トナー搬送部材により現像装置に向けて送り込
むようにしている。このような回収トナー搬送部材とし
ては、例えばスクリュー部材やコイルバネなどが用いら
れ、かかるトナー搬送部材を回転駆動してトナーを現像
装置の方へ搬送している。

【０００４】この種の画像形成装置では、色々な画像形
成プロセス機器のレイアウト上の制約などの点から、ク
リーニング装置からの回収トナー排出口を、現像装置側
の回収トナー受け入れ口よりも低い位置に配設する場合
が多くなっている。このような構成の場合、回収トナー
の搬送路はクリーニング装置の側から現像装置の側に向
けて上昇するように傾斜態位をとるため、搬送路中の回
収トナーは重力に逆らって搬送される。

【０００５】ところで、この種の画像形成装置において
は、像担持体に形成された静電潜像を顕像化する現像装
置として、トナーとキャリアを有する粉体状の二成分系
現像剤、又はキャリアを含まない粉体状の一成分系現像
剤が用いられるものが採用されているが、前者の二成分
系現像剤を用いる現像装置を採用した場合、その現像時
に、像担持体上にトナーだけではなく、極く少量のキャ
リアも付着する。従って、像担持体上のトナー像を記録
媒体に転写したのち、像担持体上に残留するトナーをク
リーニング装置によって回収したとき、その回収トナー
中にも少量のキャリアが含まれている。ところが、この
キャリアは、トナーに比べて極めて流動性が良いため、
回収トナーを回収トナー搬送部材によって現像装置へ搬
送するとき、回収トナーに混入したキャリアを効率よく
搬送することは困難である。特に、前述のように、回収
トナーの搬送路を構成するトナー搬送管が、現像装置に
向けて上昇するように傾斜していると、回収トナーを重
力に逆らって搬送するので、その回収トナー中の流動性
の良いキャリアについては、回収トナー搬送部材による
搬送性が非常に悪くなり、どうしても、トナー搬送管の
低い側（クリーニング装置の側）にキャリアが滞留し、
この部位に堆積し易くなる。

【０００６】回収トナー中のキャリアが、かような部位
に堆積すると、トナー搬送管内の回収トナー搬送部材の
回転トルクが必要以上に大きくなり、同部材の回転に支
障を来たすようになる。このようになると、回収トナー
の搬送能力が低下し、現像装置への回収トナーの搬送に
支障をきたすおそれがある。そして場合によっては、回
収トナー搬送部材がロック状態となり、回収トナーの搬
送が不能になることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
装置とクリーニング装置との間に回収トナーの搬送路を
設ける画像形成装置において、流動性が良く搬送しにく
いキャリアを含む回収トナーを現像装置に円滑に搬送で
きるようにした画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、静電潜像が形成される像担持体と、トナー
とキャリアを有する二成分系現像剤によって前記静電潜
像をトナー像として顕像化する現像装置と、像担持体上
の顕像を記録媒体に転写したあと、像担持体上に残留付
着するトナーを除去して回収するクリーニング装置と、
回転駆動されることによって、クリーニング装置内の回
収トナーを像担持体の軸方向における一方の端部側から
他方の端部側に向けて搬送し、該回収トナーをクリーニ
ング装置外に排出させる回収トナー排出部材と、クリー
ニング装置の他方の端部側と現像装置との間に接続され
たトナー搬送管と、このトナー搬送管内に挿設され、回
転駆動されることによって、回収トナー排出部材により
クリーニング装置からトナー搬送管内に排出された回収
トナーを、トナー搬送管内において現像装置に向けて搬
送し、回収トナー排出部材の停止後にも一定時間回転を
続行する回収トナー搬送部材とを具備して成る画像形成
装置を提案するものである。

【０００９】その際、トナー搬送管とクリーニング装置
との接続部近傍のトナー搬送管部分に、回収トナーに含
まれたキャリアを収容する容器を付設すると効果的であ
る。

【００１０】又、トナー搬送管に対して前記容器を着脱
自在に連結すると特に効果的である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。

【００１２】図１は、本発明一実施例の画像形成装置の
要部のみを示す断面図であり、この画像形成装置は以下
に説明する各要素を有している。同図において、符号１
は像担持体の一構成例であるドラム状の感光体を示し、
この感光体１は、その中心軸線のまわりを図示矢印方向
に回転駆動されるようになっている。この回転時に、感
光体１の表面が帯電装置の一例である帯電チャージャ２
の作用により一様に帯電される。次いで図示していない
露光装置により、露光部３において画像露光又は光書き
込みが行われることにより、感光体１上には所定の静電
潜像が形成される。帯電チャージャ２と露光装置は、感
光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段の一例を構
成する。ベルト状の感光体を用いることもでき、また誘
電体より成る像担持体を用い、その表面に帯電装置とマ
ルチスタイラスより成る潜像形成手段によって静電潜像
を形成することもできる。

【００１３】感光体１には現像装置４が対向配備され、
この本体をなす現像ケーシング５内にはトナーとキャリ
アを有する二成分系現像剤（不図示）が収容されてい
る。感光体１と対向した現像ローラ６上には、かかる現
像剤が担持され、その矢印方向の回転に伴い、担持され
た現像剤が同ローラ上を搬送され、感光体１と対向する
現像領域で、その現像剤中のトナーにより、感光体１上
に形成されている静電潜像がトナー像として顕像化され
る。このように、現像装置５は、トナーとキャリアを有
する二成分系現像剤によって、静電潜像をトナー像とし
て顕像化するのである。

【００１４】一方、レジストローラ対７によって、例え
ば転写紙より成る記録媒体８が感光体１に向けて送られ
るようになっていて、感光体１上に形成された顕像は、
転写装置の一例である転写チャージャ９の作用により、
記録媒体８上に転写される。

【００１５】感光体１には、現像装置４と反対側の部位
に、クリーニング装置１０が対向配備され、このクリー
ニング装置１０は、クリーニング部材の一例であるクリ
ーニングブレード１３を有し、かかるブレード１３によ
って、転写後において感光体１の表面に残留付着するト
ナーが掻き取り除去される。そして、この除去されたト
ナーは、クリーニング装置１０の本体をなすケーシング
１２内に回収される。このように、クリーニング装置１
０は、感光体１上の顕像を記録媒体８に転写したあと、
感光体１上に残留付着するトナーを除去して回収する用
をなす。

【００１６】感光体１の表面がかようにしてクリーニン
グされたあと、除電器１４の作用によりその表面が除電
状態にされる。このようにして一つの画像形成サイクル
が終了するが、引き続き次の画像形成サイクルが実行さ
れるときは、上述した動作がその回数だけ引き続き行わ
れる。

【００１７】ここで、クリーニング装置１０の本体内、
すなわちそのケーシング１２内の下位には、例えばコイ
ルバネ又はスクリュー部材より成る回収トナー排出部材
１５が感光体１の軸方向に沿うように配設されている。
回収トナー排出部材１５は、ケーシング１２外に設けら
れているギア１７に連結されていて、このギア１７には
駆動ギア１６が噛み合っている。駆動ギア１６が図示さ
れないモータによって回転すると、ギア１７を介して回
収トナー排出部材１５が自らの中心軸線のまわりを回転
し、これに伴い、ケーシング１２内に回収されたトナー
が、感光体１の軸方向の一方の端部側（図示奥部の端部
側）から、他方の端部側（手前側の端部側）に向けて搬
送され、ケーシング１２の側壁に形成された回収トナー
排出口を通してケーシング１２外に排出される。このよ
うに、トナー排出部材１５は、回転駆動されることによ
って、クリーニング装置１０内の回収トナーを感光体１
の軸方向における一方の端部側から他方の端部側へ向け
て搬送し、この回収トナーをクリーニング装置１０の本
体外へ排出させる用をなす。その際、上述のギア１７、
駆動ギア１６及びモータは、回収トナー排出部材１５を
回転駆動する駆動手段の一例を構成する。

【００１８】クリーニング装置１０の本体、すなわちそ
のケーシング１２の他方の端部側（図示手前側端部）
と、現像装置４との間には、感光体１の手前側端部を跨
ぐようにして、トナー搬送管１８が接続され、この内部
には図示する如きコイルバネ、又はスクリュー部材など
から成る回収トナー搬送部材１９が挿設されている。回
収トナー搬送部材１９の一端部には軸２０が固定され、
この軸２０には傘歯車２２が固装されている。傘歯車２
２には駆動用傘歯車２１が噛み合い、この駆動用傘歯車
２１が図示されないモータによって回転駆動されると、
回収トナー搬送部材１９はその自らの中心軸線のまわり
に回転駆動される。傘歯車２２、駆動用傘歯車２１及び
モータは、回収トナー搬送部材１９を回転駆動する駆動
手段の一例を構成し、本例では回収トナー搬送部材１９
が、クリーニング装置側の回収トナー排出部材１５とは
別の駆動系によって駆動されるようになっている。

【００１９】回収トナー搬送部材１９が、このようにし
て回転駆動されると、回収トナー排出部材１５によっ
て、クリーニング装置１０のケーシング１２からトナー
搬送管１８内に排出された回収トナーが、トナー搬送管
内を現像装置４に向けて搬送され、現像装置４の回収ト
ナー受け入れ口１１から、同装置の現像ケーシング５内
に入れられる。そして、かかる回収トナーは現像装置４
で再利用される。

【００２０】ここで、先にも述べたように、図示した画
像形成装置の現像装置４においては二成分系現像剤が用
いられているが、このような現像剤によって静電潜像を
トナー像化すると、この現像剤中の極く少量のキャリア
も感光体１の表面に付着し、従ってクリーニング装置１
０によって回収されたトナー中にも、少量のキャリアが
混入している。このようなキャリアは非常に流動性の良
いものとなっているため、その搬送性が悪く、クリーニ
ング装置１０によって回収されたトナーを、トナー搬送
管１８内の回収トナー搬送部材１９によって搬送する場
合も、同様に、その回収トナー中のキャリアについて
は、搬送性が悪くなっている。

【００２１】特に、図に示すように、トナー搬送管１８
が、現像装置４に向けて高くなる傾斜態位をとる場合、
その搬送が重力に逆らって行われるため、回収トナー中
のキャリアの搬送が一段と悪くなる。このようになる
と、トナー搬送管１８内の上流側部分（トナー搬送管の
下端部領域）にキャリアが滞留して堆積し易くなり、こ
れを放置したとすれば、回収トナー搬送部材１９の回転
トルクが必要以上に大きくなり、回収トナーの搬送能力
が低下してしまう。

【００２２】そこで、図示した画像形成装置において
は、その回収トナー搬送部材１９が、回収トナー排出部
材１５の停止後も、一定時間回転を続行するように、図
示していない制御装置によってその駆動が制御されるよ
うに構成されている。回収トナー搬送部材１９は、先に
も述べたように、回収トナー排出部材１５とは別に駆動
手段によって駆動されるようになっていて、その回収ト
ナー排出部材１５の停止後にも一定時間だけ回転を続行
するものとなっている。回収トナー排出部材１５は、１
回又は連続した複数回の画像形成サイクルが開始される
ときに、例えば、感光体１の回転の開始と同時に回転を
始め、その１回又は複数回の一連の画像形成サイクルの
終了に伴って、例えば感光体１が停止するのと同時に回
転を停止するが、このように回収トナー排出部材１５が
回転を停止したあとも、一定時間回収トナー搬送部材１
９を回転させるのである。このようにすれば、回収トナ
ー排出部材１５によって、トナー搬送管１８の下端部領
域である上流側部分に排出された回収トナーを、これに
含まれたキャリアと共に、次の画像形成サイクルが開始
されるまでに現像装置４の方へ全て又はそのほとんどを
搬送できるので、トナー搬送管１８内に搬送性の悪いキ
ャリアが堆積することを阻止じ、又はその堆積量を少な
くすることができる。このため、次の画像形成サイクル
の実行中に、回収トナーを効率よく現像装置４へ搬送で
き、回収トナー搬送部材１９の回転トルクが過大となる
ことを防止できる。ここで、回収トナー排出部材１５の
停止後も、回収トナー搬送部材１９を回転させる一定時
間とは、画像形成サイクル終了後に、トナー搬送管１８
内の上流側部分でのキャリアの滞留が生じないように、
又はその量が少なくなるように、流動性の良いキャリア
を、回収トナーと共に、現像装置４の方に全て、又はそ
の多くを戻してしまうことができるような時間である。

【００２３】トナー搬送管１８内には回収トナーの搬送
路が形成されるのであるが、このような搬送路を有する
画像形成装置において、上述したような構成を採用する
ことによって、流動性が良く搬送性の悪いキャリアを現
像装置の方に円滑に戻すことができるので、回収トナー
中のキャリアが、その搬送路の上流側部分で多量に堆積
するようなことがなくなり、これによって、回収トナー
搬送部材１９の回転トルクの増大を防ぐことができ、回
収トナーの搬送能力が低下するのを防止できるのであ
る。

【００２４】なお、前述した構成を採用しても、堆積傾
向になり易い、非常に流動性の良いキャリアを用いた場
合には、トナー搬送管１８と、クリーニング装置１０と
の接続部近傍のトナー搬送管部分、例えば図１に示すよ
うにトナー搬送管１８の最上流側部分（その最も高さの
低い下端部分）に、同管と一体に容器２３を設け、ここ
に、回収トナーに含まれたキャリアを収容するようにす
れば、トナー搬送管１８内にキャリアが堆積することを
効果的に防止できる。これによって、回収トナー搬送部
材１９の回転トルクの増大を防ぐことができ、回収トナ
ーの搬送能力が低下するのを防止できる。

【００２５】回収トナー自体は、キャリアと比較して流
動性が悪く、その搬送性の良いものであるため、トナー
搬送管１８の上流側方向への移動が生じにくく、回収ト
ナー搬送部材１９により積極的に搬送されるので、トナ
ーが容器２３に多量に入り込むことはない。このように
して経時での回収トナーの搬送能力の低下を防止できる
のである。

【００２６】なお、キャリアを収容する容器２３を、図
２に示すように、トナー搬送管１８に対して着脱自在に
連結しても良い。このようにすると、容器２３にキャリ
アが或る量溜まった状態で、サービスマンなどにより、
容器２３内のキャリアを廃棄するか、又はこれを現像装
置４に戻すことができる。このあとに、同容器２３をト
ナー搬送管１８の容器装着部１８Ａに装着する。このよ
うにすれば、容器２３を何度も使用することができ、し
かもキャリア収容容器２３については、この容量を余り
大きくしないで、キャリアがある程度溜まった状態で、
そのキャリアを廃棄したり、現像装置４に戻すように
し、この作業を何回かに亘って行うようにすれば、画像
形成装置本体が大型化する不具合を回避することができ
る。

【００２７】ここで、図３は、感光体１、現像装置４、
クリーニング装置１０、トナー搬送管１８、回収トナー
搬送部材１９及びキャリア収容容器２３などを一体化し
た作像プロセスカートリッジの一例を示す構成斜視図で
ある。

【００２８】この種の作像プロセスカートリッジについ
ては、現像剤のキャリアの寿命や、感光体の寿命などを
考慮して、そのカートリッジの寿命が決定される。例え
ば、キャリアの寿命と感光体１の寿命を耐久コピー枚数
に置き換え、このコピー枚数から、カートリッジ寿命を
決めることができるのである。その耐久コピー枚数に対
応した回収トナー中のキャリアの総量については、予
め、算出できるので、キャリア収容容器２３の容量を、
そのような量よりも若干多い量のキャリアが収容できる
ような容量としておけば、途中で、収容したキャリアを
廃棄するような手間を省くことができる。

【００２９】すなわち、作像プロセスカートリッジを交
換するときに、カートリッジもろとも、収容キャリアを
廃棄することができ、プロセスカートリッジの利点であ
るメンテナンスフリーとして機能を発揮できるのであ
る。この場合、勿論、回収トナーの搬送能力を低下させ
ないという本来の機能についても、達成できることにな
る。

【００３０】なお、作像プロセスカートリッジを構成す
る各プロセス機器の組み合わせに関しては、図３に示し
たものに必ずしも限定されるものではなく、種々の組み
合わせが可能である。例えば、少なくとも像担持体であ
る感光体１と、クリーニング装置１０と、トナー搬送管
１８とを一体的な作像プロセスカートリッジとし、容器
２３のキャリア収容量を、そのプロセスカートリッジの
寿命、すなわちその耐久コピー枚数中に容器２３に排出
されるキャリアの量以上に設定することができる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、回収トナー中に含まれた流動性が良く搬送しにくい
キャリアを現像装置の方に円滑に戻し搬送することがで
き、回収トナーの搬送路の上流側部分でのキャリアの堆
積を防止できるので、回収トナーの搬送能力が低下する
のを防止できる。

【００３２】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
回収トナー中に、極めて流動し易いキャリアが混入して
いても、かかるキャリアを容器に収容できるので、回収
トナーの搬送路の上流側部分でのキャリアの堆積を防止
でき、回収トナーの搬送能力が低下することを効果的に
防止することができる。

【００３３】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
容器に回収したキャリアを容易に廃棄したり、これを現
像装置に戻すことができると共に、キャリア収容容器を
何度も使用することができ、且つ、その容器を小容量の
ものとすることができるので、画像形成装置本体が大型
化する不具合を阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の画像形成装置の要部のみを示
す断面図である。

【図２】キャリアを収容する容器を着脱自在に構成した
実施例を示す斜視図である。

【図３】感光体や現像装置やクリーニング装置やトナー
搬送管などを一体化した作像プロセスカートリッジの構
成斜視図である。

【符号の説明】

４ 現像装置 ８ 記録媒体 １０ クリーニング装置 １５ 回収トナー排出部材 １８ トナー搬送管 １９ 回収トナー搬送部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像が形成される像担持体と、トナ
   ーとキャリアを有する二成分系現像剤によって前記静電
   潜像をトナー像として顕像化する現像装置と、像担持体
   上の顕像を記録媒体に転写したあと、像担持体上に残留
   付着するトナーを除去して回収するクリーニング装置
   と、回転駆動されることによって、クリーニング装置内
   の回収トナーを像担持体の軸方向における一方の端部側
   から他方の端部側に向けて搬送し、該回収トナーをクリ
   ーニング装置外に排出させる回収トナー排出部材と、ク
   リーニング装置の他方の端部側と現像装置との間に接続
   されたトナー搬送管と、このトナー搬送管内に挿設さ
   れ、回転駆動されることによって、回収トナー排出部材
   によりクリーニング装置からトナー搬送管内に排出され
   た回収トナーを、トナー搬送管内において現像装置に向
   けて搬送し、回収トナー排出部材の停止後にも一定時間
   回転を続行する回収トナー搬送部材とを具備して成る画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 トナー搬送管とクリーニング装置との接
   続部近傍のトナー搬送管部分に、回収トナーに含まれた
   キャリアを収容する容器を付設した請求項１に記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 トナー搬送管に対して前記容器を着脱自
   在に連結した請求項２に記載の画像形成装置。