JP2000214741A - トナ―搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直方向でのトナーの搬送がとりわけ複雑な
構成ではない簡便な装置を用いて、トナーを凝集させて
しまうようなストレスを与えることなく、さらには、機
械の騒音を抑えたトナー搬送方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 粉体トナーを用いた画像形成装置のトナ
ー搬送方法であって、トナー搬送部の搬送部材に揺動部
材と揺動部材揺動発生部材とを設け、揺動部材揺動発生
部材により揺動部材に段差揺動を与え、段差揺動中に衝
撃吸収材に対して前記揺動部材を衝突させることを特徴
とするトナー搬送方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に用
いられるトナー搬送方法に関する、より詳細には画像形
成装置において粉体トナーを垂直方向に搬送するトナー
搬送方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスは、光導電現象を利用
して感光体上に静電潜像を形成し、着色した帯電粒子を
静電力で静電潜像に付着させて可視像を得るプロセスで
あり、その画像品質、静粛性、及び装置が小型にできる
ことと言った点から近年複写機、レーザプリンタ、ファ
クシミリ等に応用されている。また、シアン，マゼン
タ，イエロー，ブラックと言った複数の現像剤を用いた
フルカラー複写機やプリンタ等にも応用されている。現
在電子写真法として主流な現像プロセスは、カールソン
法であり予め帯電させた感光体に対してレーザ露光等に
よって静電潜像を形成させ、この静電潜像に対し帯電し
たトナーにより可視像を現像するものである。上述の現
像プロセスとしては、種々のプロセスが提案されてお
り、大きく分類して、磁性キャリアとトナーとを用いる
２成分現像プロセスと、磁性キャリアを用いない１成分
現像プロセスが提案されている。２成分現像プロセス
は、磁性キャリアとトナーとを摩擦帯電によって帯電さ
せ磁性スリーブ上に摩擦帯電によりトナーを担持したキ
ャリアの穂を形成させて、感光体にこの穂を接触させて
現像するプロセスである。一方、１成分現像プロセス
は、キャリアを用いず現像スリーブ上にドクターブレー
ド手段、ローラ手段等によって帯電させたトナー層を形
成させて現像を行う現像プロセスである。

【０００３】いずれの現像プロセスにおいても、現像の
際に用いられるトナーは、粉体であるため、この粉体状
のトナーをトナー容器といったトナー貯蔵部から画像形
成装置において必要とされる部分、例えば現像装置等に
搬送する必要がある。これまでこのようなトナーを搬送
するため、種々の方法が開示されている。特に広く用い
られているトナー搬送方法は、コイル状の搬送部材を用
いるトナーの搬送方法である。特開平７−１３４２１号
公報には、特にトナーを垂直方向に搬送する際に、垂直
方向の壁面において振動板を設ける等の方法により壁面
に付着したトナーを落下させ、トナーが凝集したり、ト
ナー間に架橋が生じたりする不都合を防止する方法が開
示されている。上述したコイル状の搬送部材を用いるト
ナー搬送方法は、粉体であるトナーを略水平に搬送する
場合には構成が簡単で確実な搬送方法である。しかしな
がら、トナーを垂直に搬送する場合に上述のコイル状の
搬送部材を用いると、駆動源の確保が困難で装置が大型
化したり、コストが高くなりがちであるといった問題が
ある。また、トナーの凝集や架橋を防止するための垂直
方向におけるトナーの攪拌方法として、コイル状のトナ
ー搬送部材に当接して振動する弾性材料を備えた振動板
又は揺動板を設ける方法も開示されている。しかしなが
ら、このような方法は、トナーを攪拌するためには効率
的であるもののトナーの搬送能力には劣り、画像プロセ
ス上凝集度の高くなりやすいトナー、特に高画質を得る
べく平均粒径の小さなトナーを使用する場合には、トナ
ー搬送部材としては用いることが困難である。さらに
は、揺動板に急激な動作を与えるように構成するとトナ
ー間の架橋状態を崩す効果は格段に向上するものの、揺
動板に衝撃音が発生して機械全体の騒音が非常に高くな
ってしまうという問題がある。

【０００４】電子写真画像形性プロセスには、さらに、
像担持体から、紙、合成紙、プラスチックフィルムと言
った被転写材料に像担持体上のトナーを転写するため
の、転写プロセスが含まれている。このような転写プロ
セスとしては、現在のところ主として静電転写方法が用
いられている。その転写効率は、用いるプロセススピー
ド、トナーの抵抗、転写時の放電、転写部材からのリー
ク等の影響により必ずしも１００％ではないため、感光
体や中間転写体といった像担持体には転写されずに、像
担持体上に残留するトナーが発生する。このトナーは、
いわゆる転写残留トナーと言われる。このような転写残
留トナーは、非画像部の地汚れ、画像かぶりといった画
像劣化を生じさせる原因となるため、クリーニング装置
によって像担持体上から除去する必要がある。このよう
な転写残留トナーは、クリーニング装置内に蓄積される
他、クリーニング装置から転写残留トナー容器といった
画像形成装置の所定の部分にまで搬送される場合が多
い。この転写残留トナーは、上述のように転写工程にお
いて転写しきれなかったトナーであるため、微粒子成分
を特に多く含み、さらには転写工程で受けた電荷ストレ
スによりトナーの帯電量も非常にばらつきが多い。した
がって、転写残留トナーは、非常に凝集性が高いことが
多く、このためトナーが搬送中のハウジング内で凝集・
架橋体を形成してしまいがちとなる。また、一旦このよ
うな凝集・架橋構造体が形成されると、この架橋体部位
におけるトナーの搬送能力が格段に低下し、ハウジング
内でトナーがブロッキングすることで搬送部材や周囲の
駆動部材へと大きな力学的応力を与えて搬送部材や周囲
の駆動部材の破損を引き起こしてしまうことになる。し
たがって、このようなトナーのブロッキングを確実かつ
簡便な方法で、より安価な構成を用い、電子写真画像形
成装置の静粛性を保持し、さらには装置の大型化も避け
つつ改善する方法が望まれていた。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、垂直方向でのトナーの搬送がとりわけ複雑な構
成ではなく簡便な装置を用いて、トナーを凝集させてし
まうようなストレスを与えることなく、さらには、機械
の騒音を抑えたトナー搬送方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、トナー搬送方向に対して略平行
方向に段差揺動させることにより、トナーの架橋が形成
されそうになった部位のトナー架橋を崩すことによって
トナーの凝集を防止するトナー搬送方法を提供すること
にある。さらに本発明の目的は、段差揺動終了時に揺動
板が自身の弾性により振動することにより、機械への騒
音を最小限に抑えるとともに、垂直方向へのトナーの搬
送をより確実に可能とする簡便な方法を提供することに
ある。また、本発明の目的は、像担持体上のトナーをク
リーニングするクリーニング装置からトナーを搬送する
搬送経路に用いて、ハウジング内でトナーがブロッキン
グしてしまい、搬送部材や周囲の駆動部材へと多大な力
学的ストレスを与え、搬送部材や周囲の駆動部材の破損
を引き起こすと言った不都合を生じさせないトナー搬送
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
本発明のトナー搬送方法を提供することによって達成さ
れる。請求項１に記載の発明は、粉体トナーを用いた画
像形成装置のトナー搬送方法であって、 トナー搬送部
の搬送部材に揺動部材と揺動部材揺動発生部材とを設
け、 該揺動部材揺動発生部材により上記揺動部材に段
差揺動を与え、 上記段差揺動中に衝撃吸収材に対して
上記揺動部材を衝突させるトナー搬送方法である。ま
た、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトナー
搬送方法において、上記段差運動の方向は、 トナー搬
送方向に対して略平行とされているトナー搬送方法であ
る。さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のトナー搬送方法においては、 上記揺動部材
は、 弾性材料から構成されているトナー搬送方法であ
る。さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載のトナー搬送方法において、 像担
持体上のトナーのクリーニング装置から搬送されるトナ
ーの搬送経路に用いるトナー搬送方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明につい
て説明する。図１は、本発明に用いる画像形成装置の概
略図である。画像形成プロセスの詳細については説明を
省略するが、概ね画像形成装置は、感光体１と、帯電装
置２と、露光３と、現像装置４と、転写装置５と、クリ
ーニング装置６と、位置合わせためのレジスト装置７と
を備えている。感光体１は、帯電器２により帯電された
後、露光３によって静電潜像が形成され、その後現像装
置４によって静電潜像がトナーにより現像されて、可視
画像が感光体１上に形成される。この感光体１上にトナ
ーにより現像された可視画像は、転写装置５により転写
が行われて紙、合成紙、プラスチックフィルムといった
被転写部材へと転写が行われるようにされている。

【０００８】感光体１としては、種々の感光体を用いる
ことができるが、現在では特性・製造容易性・コスト等
の点から有機光導電体（ＯＰＣ）を用いることができ
る。しかしながら、ＯＰＣ以外の感光体、アモルファス
セレン系感光体、酸化亜鉛系感光体、硫化カドミウム系
感光体、アモルファスシリコン系感光体もその特性に応
じて用いることができる。

【０００９】帯電装置２としては、種々のスコロトロン
等を用いたコロナ帯電や、導電ブラシ等を用いる種々の
接触帯電方法を用いることができるが、導電ローラを用
いた接触帯電方法がオゾン等の発生が比較的少ないた
め、好ましい。露光３を行うための光源としては、ハロ
ゲンランプ、蛍光灯と言った光源の他、半導体レーザ、
発光ダイオードと言った光源を用いることができる。特
にデジタル的に潜像形成を行う点からは、発光ダイオー
ドや半導体レーザを用いることが好ましい。

【００１０】現像装置４としては、キャリアとトナーと
を用いる２成分現像剤を用いる現像装置４又はトナーの
みを用いる１成分現像剤を用いる現像装置４等いずれの
画像形成プロセスであっても本発明の方法においては用
いることができる。クリーニング装置６は、クリーニン
グ装置筐体６ａと、クリーニング装置６に配設されたク
リーニングブレード６ｂと、回収コイル６ｃとを備えて
いる。このクリーニング装置６は、クリーニング装置６
に配設されたクリーニングブレード６ｂにより、感光体
上の転写残留トナーＴをせき止めてクリーニングする。
このせき止められた転写残留トナーＴは、回収コイル６
ｃによってクリーニング装置６の長手方向端部へと搬送
され、この長手方向端部に連結された本発明に用いるト
ナー搬送装置へと搬送されるようになっている。

【００１１】図２は、本発明のトナー搬送方法のための
トナー搬送装置の断面側面図である。本発明の方法に用
いるトナー搬送装置は、クリーニング装置６の端部に連
結されたハウジング８と、揺動板９と、段差付偏心カム
１０ａと、衝撃吸収材１１と、揺動板９に対して張力を
加えるスプリング部材１２とを備えている。クリーニン
グ装置６の一方の端部は、ハウジングの開口部１３に挿
入され、クリーニング装置６からのトナーを回収コイル
６ｃにより本発明に用いるトナー搬送装置へと導入して
いる。ハウジング８は、トナーが自由落下して行くため
の垂直部分８ａと、垂直方向に対して傾斜した部分８ｂ
とを備えており、垂直部分８ａのクリーニング装置６が
連結される側の内側壁には、突起１４が設けられてい
る。この突起１４には、ハウジングの開口１３側に向い
た面に衝撃吸収材１１が貼り付けられている。衝撃吸収
材１１としては、ゴム等の弾性体、フェルト等の発泡さ
せた樹脂等を用いることができる。

【００１２】揺動板９は、ハウジングの開口部下側付近
から段差付偏心カム１０ａに略隣接する位置までトナー
搬送装置の幅手方向にわたって延ばされている。ハウジ
ング８の傾斜部分８ｂに配置される揺動板９の長手方向
端部には、突起１５が配設されている。この突起１５に
は、スプリング部材１２の一端が係止されており、この
スプリング部材１２の別の端部は、傾斜部分８ｂのクリ
ーニング装置６の取り付けられる側においてハウジング
８の内側壁に形成された突起１６に係合されていて、ス
プリング部材１２を介して揺動板９に対して張力を与え
る構成とされている。この揺動板９は、トナー搬送装置
の下部に配設された段差付偏心カム１０ａによって駆動
され、段差付偏心カム１０ａの回転により周期的に図２
の矢線Ａ，Ｂの方向へと揺動される。この方向は、矢線
Ｃにより示される転写残留トナーＴが搬送される方向と
略平行にされていることが転写残留トナーの凝集・架橋
を防止する点から好ましい。揺動板９は、リン青銅板と
言ったバネ弾性を有する材料で構成されていることが好
ましいが、これ以外の材料、例えば、鉄、ステンレスス
チール、銅、真鍮、といった材料でも、適切なバネ弾性
を有する材料であれば用いることができる。

【００１３】図３は、図２に示した装置の正面断面図で
ある。図３に示されているように、この揺動板９には、
垂直部分８ａの内側壁に設けられた突起１４及び衝撃吸
収材１１が挿通されるように形成された開口１７が設け
られており、開口１７の上側端部にはストッパ１８が設
けられている。このストッパ１８は、揺動板９が所定以
上スプリング１２の張力により段差付偏心カム１０ａ側
へと運動して行かないように係止しているとともに、段
差揺動終了時点において揺動板９に衝突して、振動板９
に適切な振動を生じさせ転写残留トナーの凝集・架橋を
発生させないようにさせている。図２中では、ストッパ
１８は、揺動板９に形成した突出部として示されている
が同様の効果を与える別の形状とされていても良い。同
時にこの衝撃吸収材１１は、揺動板９の突起１４への直
接的な衝突による衝撃音を低減させて、画像形成装置の
静粛性を保持させている。トナー搬送装置の下部には、
段差付偏心カム１０ａに連結された転写残留トナーＴの
回収コイル１９が連結されている。この回収コイル１９
は、段差付偏心カム１０ａを駆動するため、この段差付
偏心カム１０ａの駆動軸２０を介して連結された駆動ギ
ア２１が駆動部（図示せず）によって駆動され、段差付
偏心カム１０ａの回転すると、この回転と同期して回転
されるようにされている。トナー搬送装置の底部に堆積
した転写残留トナーＴは、この回収コイル１９の回転に
より、トナー搬送装置から水平方向へと排出されて行く
ように構成されている。

【００１４】以下、図２及び図３を用いて本発明の方法
について説明する。クリーニング装置６により感光体１
上からクリーニングされた転写残留トナーＴは、クリー
ニング装置６に設けられた回収コイル６ｃによって感光
体１から長手方向に離間した端部のトナー搬送装置方向
へと搬送され、トナー搬送装置の開口１３を通して揺動
板９に向かって落下する。揺動板９は、ハウジング８に
設けられた突起１６と揺動板９に設けられた突起１５の
間に配設されたスプリング１２により張力が加えられ
て、ハウジング８内において回収コイル１９と同一中心
に配置された段差付偏心カム１０ａにより揺動される。
揺動板９は、段差付偏心カム１０ａにより上側へと突き
上げられるが、段差付偏心カム１０ａの段差の通過後に
は、スプリング１２の張力により、下側に引き戻され、
ハウジング８に形成された突起１４に貼り付けられた衝
撃吸収材１１に衝突する。この後、再度段差付偏心カム
１０ａにより揺動板９が持ち上げられ、スプリング１２
の張力により衝撃吸収材１１に衝突する揺動が繰り返さ
れる。このようにすることにより振動板９に対して適切
な振動が周期的に加えられ、衝突時の騒音も防止するこ
とができる。

【００１５】このように本発明においては、揺動板９が
衝撃吸収材１１に繰り返し衝突することによって揺動板
９が全体にわたって微少振動することとなり、転写残留
トナーＴの凝集・架橋を効率的に防止している。図２及
び図３に示されているように、転写残留トナーＴは、揺
動板９表面を伝って回収コイル１９へと搬送される。こ
の回収コイル１９は、駆動ギア２１により段差付偏心カ
ム１０ａと共に、図２の段差付偏心カム１０ａの回転方
向に回転されて、転写残留トナーＴをトナー搬送装置の
外部へと搬送して行き、本発明のトナー搬送方法が終了
する。

【００１６】図４は、揺動板９を揺動させるべく、カム
として段差の無い偏心カム１０ｂを用いた場合の比較例
を示した図である。本発明のような段差付偏心カム１０
ａを用いた場合と異なり、揺動板９とハウジング８の間
においてトナー凝集・架橋部Ｔ１が形成されてしまうの
が示されている。このようなトナー凝集・架橋部Ｔ１が
形成されてしまうと、その部位を起点として架橋Ｔ１が
よりいっそう進行してしまい、最終的にはブロッキング
が発生する。このようにブロッキングが発生するとブロ
ッキングした転写残留トナーＴ１が、回収コイル１９へ
と落下することにより、回収コイル１９を破壊したり、
揺動板９の運動がトナー凝集・架橋部Ｔ１により妨げら
れてしまうため、駆動ギア２１に加えられる駆動トルク
が非常に高くなり、駆動ギア２１を駆動する駆動部材が
破損することになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
トナー搬送方法では、トナーに振動を与えるべく揺動板
と揺動板に段差揺動を与える段差揺動発生部材とを用
い、さらに段差揺動発生部材における段差終了時には、
衝撃吸収材を介して揺動板を停止させることにより垂直
方向へのトナーの搬送に際し、比較的容易な構成で、ト
ナー凝集を発生させる応力を加えることがなく、かつ機
械の騒音を低下させることができる。また、請求項２に
記載のトナー搬送方法では、トナー搬送方向に対し、略
平行方向に向けて段差揺動させることによりトナー架橋
が形成されそうになった部位のトナー凝集・架橋を崩す
ような運動を揺動板に与えることが可能となり、比較的
容易な構成でトナー凝集を発生させる応力を加えること
がなく、かつ機械の騒音を低下させることができる。さ
らに、請求項３に記載のトナー搬送方法では、揺動板を
バネ弾性を有する材料で構成することにより、段差揺動
終了時に揺動板に、揺動板自身のバネ弾性による振動を
生じさせ、機械の騒音を最小限に抑えるとともに、垂直
方向に対するトナーの搬送をより確実に行うことが可能
である。また、請求項４に記載のトナー搬送方法では、
像担持体上の転写残留トナーをクリーニング装置から搬
送する際、ハウジング内でトナーがブロッキングしてし
まい、このブロッキングしたトナーが搬送部材や周囲の
駆動部材へと大きな力学的応力を与え、この結果搬送部
材や駆動部材の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる画像形成装置の概略図である。

【図２】画像形成装置に用いられる本発明のトナー搬送
方法のためのトナー搬送装置の断面側面図である。

【図３】図２に示した装置の正面断面図である。

【図４】カムとして段差の無い偏心カムを用いた場合の
比較例を示した図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電装置 ３ 露光 ４ 現像装置 ５ 転写装置 ６ クリーニング装置 ６ａ クリーニング装置筐体 ６ｂ クリーニングブレード ６ｃ 回収コイル ７ レジスト装置 ８ ハウジング ９ 揺動板 １０ａ 段差付偏心カム １０ｂ 偏心カム １１ 衝撃吸収材 １２ スプリング １３ 開口 １４ 突起 １５ 揺動板突起 １６ トナー搬送装置突起 １７ 揺動板開口 １８ ストッパ １９ 回収コイル ２０ 駆動軸 ２１ 駆動ギア Ｐ 転写紙 Ｔ 転写残留トナー Ｔ１ 凝集・架橋トナー Ａ，Ｂ 揺動板揺動方向 Ｃ 転写残留トナー搬送方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体トナーを用いた画像形成装置のトナ
   ー搬送方法であって、 トナー搬送部の搬送部材に揺動
   部材と揺動部材揺動発生部材とを設け、 該揺動部材揺動発生部材により前記揺動部材に段差揺動
   を与え、 前記段差揺動中に衝撃吸収材に対して前記揺動部材を衝
   突させることを特徴とするトナー搬送方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のトナー搬送方法におい
   て、 前記段差揺動の方向は、トナー搬送方向に対して略平行
   とされていることを特徴とするトナー搬送方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のトナー搬送方
   法において、 前記揺動部材は、弾性材料から構成されていることを特
   徴とするトナー搬送方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のト
   ナー搬送方法において、 前記トナー搬送方法は、 像担持体上のトナーのクリーニング装置から搬送される
   トナーの搬送経路に用いられることを特徴とするトナー
   搬送方法。