JP2004198899A - 廃棄粉体搬送装置、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を効率よく搬送する。
【解決手段】下部にコイルオーガ１２０が配設された一次回収容器１１０ａの上部側に、コールオーガ１２０による廃棄粉体(廃トナーおよび廃現像剤を含む)の搬送方向に対して、廃トナーを搬入するための開口１１１〜１１５と廃現像剤を搬入するための開口１１６〜１１９とを交互に形成し、廃棄粉体の流動性を高める。また、廃トナーを搬入するための開口１１１〜１１５を、廃現像剤を搬入するための開口１１６〜１１９よりも上側に形成し、廃トナーの分散性を向上させることで、廃棄粉体中における廃トナーの凝集を抑制する。
【選択図】 図７
【解決手段】下部にコイルオーガ１２０が配設された一次回収容器１１０ａの上部側に、コールオーガ１２０による廃棄粉体(廃トナーおよび廃現像剤を含む)の搬送方向に対して、廃トナーを搬入するための開口１１１〜１１５と廃現像剤を搬入するための開口１１６〜１１９とを交互に形成し、廃棄粉体の流動性を高める。また、廃トナーを搬入するための開口１１１〜１１５を、廃現像剤を搬入するための開口１１６〜１１９よりも上側に形成し、廃トナーの分散性を向上させることで、廃棄粉体中における廃トナーの凝集を抑制する。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で使用され、不要となった廃現像剤や廃トナー等の廃棄粉体の搬送に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、静電潜像を現像器で現像することにより得られたトナー像を形成担持する像担持体(例えば感光体ドラム)と、感光体ドラムに対向配置される中間転写体(中間転写ベルト)と、中間転写ベルト上に感光体ドラム上のトナー像を転写する一次転写装置と、記録媒体(例えば用紙)に中間転写ベルト上のトナー像を転写する二次転写装置とを備えたものがある。
このような画像形成装置では、一次転写後の感光体ドラム上にトナーが残留するため、この残留トナーをドラムクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を形成する。また、二次転写後の中間転写ベルト上にもトナーが残留するため、この残留トナーをベルトクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を転写する。そして、これらドラムクリーナやベルトクリーナで回収された残留トナー(廃トナー)は、搬送されて回収容器に回収される(特許文献１〜３参照)。
【０００３】
また、現像剤としてトナーおよびキャリアを有する二成分現像剤を用いる場合に、長時間の使用によるキャリアの劣化を考慮し、所定のタイミングで現像器の現像剤中に新たなトナーおよびキャリアを搬入し、余剰となったトナーおよびキャリアを現像器から廃現像剤として排出する所謂トリクル方式と呼ばれる現像方式が知られている。トリクル方式を採用した場合には、上述した廃トナーに加え、現像器から排出された廃現像剤が回収容器に回収される(特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１５２８２８号公報(第３-４頁)
【特許文献２】
特許第２７２３６８９号公報(第２-４頁)
【特許文献３】
特開２００２−６５７６号公報(第５-７頁)
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、回収容器中に廃トナーおよび廃現像剤(以下、これらをまとめて廃棄粉体という)を単に収容しているだけなので、廃棄粉体のかさ密度が高くなって収容効率が低下し、回収容器がすぐに満杯になってしまうという問題がある。
また、特許文献２には、オーガによって廃トナーを攪拌、搬送しながら回収容器に収容させる技術が記載されているが、廃トナーは流動性が悪いために搬送しにくいばかりか、特に高温高湿環境下では廃トナーがオーガに固着しやすくなるため、搬送不良が生じて廃トナーが外部に漏れてしまうおそれがある。
さらに、特許文献３には、搬送方向下流側ほど廃棄粉体を受け入れる回収口の開口面積を大きくする技術が記載されているが、構造が特殊になるために汎用性が低下し、コストがかさむという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を効率よく搬送することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、搬送部材による廃棄粉体(廃トナーおよび廃現像剤を含む)の搬送方向に対して流動性の高い廃現像剤と流動性の低い廃トナーとを交互に供給する、具体的には、回収容器に廃トナーを搬入する廃トナー搬入口と廃現像剤を搬入する廃現像剤搬入口とを交互に配設することで、これら廃トナーおよび廃現像剤が混合された廃棄粉体の流動性を確保する。
すなわち、本発明の廃棄粉体搬送装置は、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を回収する回収容器と、この回収容器に形成され、廃トナーが搬入される複数の廃トナー搬入口と、この回収容器に形成され、廃現像剤が搬入される複数の廃現像剤搬入口と、この回収容器の内部で廃トナー搬入口および廃現像剤搬入口よりも下側に配設され、この回収容器に搬入された廃棄粉体を外部へと搬送する搬送部材とを含み、搬送部材による廃棄粉体の搬送方向に対して廃トナー搬入口と廃現像剤搬入口とを交互に配設したことを特徴としている。
この廃棄粉体搬送装置では、廃トナー搬入口が、廃現像剤搬入口よりも高い位置に形成されることを特徴とすることができ、また、搬送部材の搬送方向最上流側に廃トナー搬入口が設けられることを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明では、流動性の高い廃現像剤および流動性の低い廃トナーの搬送部材に対する供給高さを変えることで、廃棄粉体中での廃トナーの凝集を抑制し、これら廃トナーおよび廃現像剤が混合された廃棄粉体の流動性を確保する。
すなわち、本発明の廃棄粉体搬送装置は、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を回収する回収容器と、回収容器に形成され、廃トナーが搬入される複数の廃トナー搬入口と、回収容器に形成され、廃現像剤が搬入される複数の廃現像剤搬入口と、回収容器の内部で廃トナー搬入口および廃現像剤搬入口よりも下側に配設され、回収容器に搬入された廃棄粉体を外部へと搬送する搬送部材とを含み、廃トナー搬入口が、廃現像剤搬入口よりも高い位置に形成されることを特徴としている。
この廃棄粉体搬送装置では、廃トナー搬入口および廃現像剤搬入口が複数形成されると共に、これら複数の廃トナー搬入口および複数の廃現像剤搬入口が搬送部材による廃棄粉体の搬送方向に対して交互に配置されることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、色毎に異なる複数の画像形成ユニットを並列配置し、トナーおよびキャリアを有する現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、複数の画像形成ユニットに沿って設けられる回収手段と、回収手段に対して各画像形成ユニットから排出された廃トナーおよび廃現像剤を落下させる落下手段と、回収手段に落下した廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を外部へと搬送する搬送手段とを含み、落下手段は、搬送手段による廃棄粉体の搬送方向に対して廃トナーおよび廃現像剤を交互に落下させることを特徴としている。
ここで、複数の画像形成ユニットに対向配置される中間転写体を具備する中間転写手段と、中間転写体に残った残留トナーを除去するするクリーニング手段とをさらに備え、落下手段は、回収手段に対してクリーニング手段から排出された廃トナーを落下させることを特徴とすることができる。また、落下手段は、廃現像剤よりも高い位置から廃現像剤を落下させることを特徴とすることができる。そして、搬送手段によって搬送された廃棄粉体を収容する収容手段をさらに備え、収容手段が装置本体の外部に外付けされることを特徴とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置は、プリンタ本体１とプリンタ本体１が載置される基台２とを有しており、プリンタ本体１には、プリンタ本体１から排出される廃トナーや廃現像剤を回収する収容手段としての回収装置１００が外付けされている。なお図１は、プリンタ本体１の前扉１ａを開放した状態を示している。
【００１１】
図２は、プリンタ本体１を示した図である。プリンタ本体１は、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)５０を備えている。
【００１２】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、これら画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ(Raster Output System)３０を備えている。これら転写ユニット２０および中間転写ベルト２１によって中間転写手段が構成される。また、プリンタ本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙上のトナー像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。さらに、転写ユニット２０の上部には、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋが設けられている。
【００１３】
転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ(クリーニング手段)２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け渡されており、定速性に優れた専用のモータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。ベルトクリーナ２５は、中間転写ベルト２１に接触配置されるクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉、タルク等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。ベルトクリーナ２５の下部には、これらクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂによって除去された残留トナー(廃トナー)や紙粉等を、中間転写ベルト２１の搬送方向に直交する方向に沿ってベルトクリーナ２５の外部へと搬送するオーガ２５ｃが設けられている。
【００１４】
ＲＯＳ３０は、図示しないレーザダイオード、変調器の他、レーザダイオードから出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている、図２に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの下側に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１５】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を一枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により一枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられ記録用紙を介してバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。さらに、定着器２９によって画像が定着された記録用紙をプリンタ本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって画像が定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１６】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋについて詳述する。図３は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Ｙ)の画像形成ユニット１１Ｙと、マゼンタ(Ｍ)の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｋについても略同様に構成されている。
【００１７】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０(図２参照)からのレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、一次転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するドラムクリーナ１６を備えている。
【００１８】
本実施の形態では、現像器１４においてトナーおよびキャリアを有する所謂二成分現像剤(以下、現像剤という)を用いた二成分現像方式を採用している。この現像器１４には、感光体ドラム１２の軸方向に沿って並列に配設され、互いに逆方向に現像剤を攪拌搬送する一対のオーガ１４ｂ,１４ｃが設けられている。この現像器１４では、所定のタイミングでキャリアを含むトナーを新たに現像器１４内に供給し、その結果現像器１４内で余剰となった現像剤を廃現像剤として外部に排出するトリクル方式を採用することで、長期間の使用に伴って劣化したキャリアを除去できるようになっている。新たな現像剤は例えばオーガ１４ｂの現像剤搬送方向上流側から供給され、廃棄される現像剤はオーガ１４ｃの現像剤搬送方向下流側から排出される。また、ドラムクリーナ１６は感光体ドラム１２に接触配置されるクリーニングブレード１６ａを備えており、ドラムクリーナ１６の内部には、クリーニングブレード１６ａによって除去された残留トナーを感光体ドラム１２の軸方向に沿ってドラムクリーナ１６の外側へと搬送するオーガ１６ｂが設けられている。
【００１９】
また、本実施の形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３およびドラムクリーナ１６を一体化し、図４に示すプロセスカートリッジ６０とすることで、プリンタ本体１からこのプロセスカートリッジ６０だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ６０だけをプリンタ本体１に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。各プロセスカートリッジ６０には、不揮発性メモリユニット６１が搭載されている。この不揮発性メモリユニット６１には、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、そのプロセスカートリッジ６０が装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。そして、不揮発性メモリユニット６１の側部には、ドラムクリーナ１６のオーガ１６ｂ(図示せず。図３参照)が収容される排出パイプ６２が配設されている。この排出パイプ６２の端部下側(図中では上側)には廃トナーの排出口６２ａが形成されており、排出パイプ６２の端部には側部に開口６３ａが形成されたキャップ６３が回動可能に取り付けられている。キャップ６３には排出パイプ６２に巻き回されて固定されたねじりばね６４が装着されており、プリンタ本体１にプロセスカートリッジ６０が装着された場合にキャップ６３が回動し、排出パイプ６２の開口６２ａとキャップ６３の開口６３ａとを合わせることで、外部に廃トナーを排出できるようにしている。
【００２０】
さらに、図２に示すプリンタ本体１では、通常、図中破線で示す回収ボトル７０が取り付けられている。図５(ａ)(ｂ)は回収ボトル７０を示している。この回収ボトル７０には、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口７１〜７９が形成されている。これらのうち、開口７１〜７４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収され、オーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。また、開口７６〜７９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。さらに、開口７５には、ベルトクリーナ２５で回収されオーガ２５ｃ(共に図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。なお、各開口７１〜７９には、搬入される廃トナーや廃現像剤等の外部漏れを防止するスポンジが取り付けられる。
【００２１】
図６は、回収装置１００を示した図である。図６に示す回収装置１００は、上述した回収ボトル７０に代えてプリンタ本体１(共に図１参照)に取り付けられる一次回収部１１０と、一次回収部１１０で回収された廃トナーおよび廃現像剤を最終的に収容する二次回収部１３０と、一次回収部１１０と二次回収部１３０との間で廃トナーおよび廃現像剤を搬送する搬送部１５０とを有している。
【００２２】
図７は一次回収部１１０を正面から見た図であり、図８は一次回収部１１０に四本のプロセスカートリッジ６０を装着した状態を示す斜視図である。一次回収部１１０は中空状の一次回収容器(回収容器)１１０ａを有している。一次回収容器１１０ａには、図６および図７に示すように、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口１１１〜１１９が形成されている。ここで、開口１１１〜１１４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収されオーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。つまり開口１１１〜１１４は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１６〜１１９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。つまり、開口１１６〜１１９は、廃現像剤搬入口としての機能を有する。さらに、開口１１５には、ベルトクリーナ２５(図２参照)で回収されオーガ２５ｃ(図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。つまり、開口１１５は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１１〜１１９は、廃トナーあるいは廃現像剤を一次回収容器１１０ａ内に落下させる落下手段としての機能を有する。なお、各開口１１１〜１１９には、所定形状の切り込みが入れられた漏れ防止用のスポンジが取り付けられる。
【００２３】
また、一次回収容器１１０ａの内側底部には、長手方向に沿って搬送部材としてのコイルオーガ１２０が配設されている。コイルオーガ１２０は硬鋼線にて構成され、その外径はφ１６、線径はφ１、ピッチは５ｍｍである。コイルオーガ１２０は、その一端が一次回収容器１１０ａの外側に配設されたギヤ１２１に接続されており、他端が一次回収容器１１０ａの下側側部に設けられた排出口１２２よりさらに外側まで、具体的には、搬送部１５０の搬送パイプ１５１の下流側端部まで延設されている。また、コイルオーガ１２０を駆動するギヤ１２１は、カップリング１２４と一体的に形成されるギヤ１２３と噛合しており、プリンタ本体１側に設けられる駆動装置１６０によって駆動されるようになっている。これによりコイルオーガ１２０は、一次回収容器１１０ａ内に搬入された廃トナーや廃現像剤を搬送パイプ１５１側に向けて搬送することができる。なお、図から明らかなように、搬送パイプ１５１は屈曲しているが、コイルオーガ１２０がフレキシビリティを有しているため、屈曲した搬送パイプ１５１内においても十分に廃トナーや廃現像剤を搬送することが可能である。
【００２４】
さらに、一次回収部１１０には、四つの開口１２５〜１２８が並列に設けられている。これら開口１２５〜１２８は、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３(図２参照)を清掃するためのものである。なお図６は、これら開口１２５〜１２８がプリンタ本体１に対する取り付け用の板１２９で隠された状態を示している。
【００２５】
また、二次回収部１３０は、図６に示す筐体カバー１３１を有しており、その内部には、図９に示す二次回収容器１３２が収容されている。ここで、図９(ａ)は二次回収容器１３２および搬送部１５０の主要部を示す斜視図であり、図９(ｂ)はその側面図である。
二次回収容器１３２は、略直方体状の形状を有し、その上部側には取っ手１３３が形成されている。また、二次回収容器１３２の上面には、廃トナーおよび廃現像剤を搬入するための開口１３４が形成されている。
一方、搬送部１５０の搬送パイプ１５１端部には、二次回収容器１３２を着脱するコネクタ１５２が取り付けられている。コネクタ１５２は、二次回収容器１３２を取り付けた場合に二次回収容器１３２内に廃トナーおよび廃現像剤を搬入でき、且つ、二次回収容器１３２を取り外した場合に外部に廃トナーや廃現像剤が漏れないように蓋ができるように構成されている。なお、搬送パイプ１５１は、図６に示すカバー１５３が取り付けられる。このカバー１５３は、プリンタ本体１(図１参照)に装着される。
【００２６】
そして、本実施の形態では、図９(ｂ)から明らかなように、二次回収容器１３２が所定の角度だけ傾斜した状態でコネクタ１５２に取り付けられるようになっている。このように二次回収容器１３２を配設することで、二次回収容器１３２内を落下する廃トナーおよび廃現像剤が、二次回収容器１３２の内部側壁を滑り落ちるようになるため、内部での廃トナーおよび廃現像剤の飛散を抑制することが可能となっている。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間補正、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２８】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、レーザダイオード(図示せず)から出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を、ｆ-θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。
【００２９】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に順次転写される。このとき、ブラックのトナー像を形成するブラックの画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、ブラックのトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に転写される。
【００３０】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール４３により一枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に移送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、四色が重ね転写されたトナー像が副走査方向に順次、二次転写される。そして、トナー像が二次転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によってプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。なお、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって記録用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００３１】
次に、この画像形成装置における廃トナーや廃現像剤等の回収動作について説明する。図１０は、廃トナーや廃現像剤等の回収動作を説明するための図である。一次回収容器１１０ａ内には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの現像器１４からオーガ１４ｃによってトナーおよびキャリアを含む廃現像剤Ｄが搬入される。また、一次回収容器１１０ａ内には、ドラムクリーナ１６からオーガ１６ｂによって廃トナーＴが搬入される。さらに、一次回収容器１１０ａ内には、ベルトクリーナ２５からオーガ２５ｃによって紙粉やタルク等を含む廃トナーＴが搬入される。そして、一次回収容器１１０ａ内に搬入された廃現像剤Ｄや廃トナーＴ等を含む廃棄粉体は、コイルオーガ１２０によって搬送パイプ１５１内を搬送され、最終的に二次回収容器１３２に回収される。
【００３２】
ここで、コイルオーガ１２０による廃棄粉体の搬送方向と、コイルオーガ１２０に供給される廃棄粉体の種類との関係に着目してみると、コイルオーガ１２０による廃棄粉体の搬送方向に対して廃トナーＴと廃現像剤Ｄとが交互に供給されていることがわかる。これを具体的に説明すると、コイルオーガ１２０に対して、最初にブラック画像形成ユニット１１Ｋのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、ブラック画像形成ユニット１１Ｋの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、シアン画像形成ユニット１１Ｃのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、シアン画像形成ユニット１１Ｃの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、マゼンタ画像形成ユニット１１Ｍのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、マゼンタ画像形成ユニット１１Ｍの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、イエロー画像形成ユニット１１Ｙのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、イエロー画像形成ユニット１１Ｙの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、最後にベルトクリーナ２５から廃トナーＴが供給されるようになっている。
【００３３】
このようにすることで、コイルオーガ１２０は、粒径が小さく流動性が低い廃トナーＴに対して、粒径が大きく流動性が高いキャリアを有する廃現像剤Ｄを混ぜながら搬送を行えるようになる。したがって、一次回収容器１１０ａ内および搬送パイプ１５１内において廃棄粉体の流動性が極端に低下することはなく、二次回収容器１３２内や搬送パイプ１５１内で廃トナーＴが固着して目詰まりを起こしたり、コイルオーガ１２０の駆動トルクが増加するという事態は生じにくくなり、廃棄粉体を効率よく二次回収容器１３２へと搬送することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、コイルオーガ１２０に対して最初に廃トナーＴを供給しているため、廃トナーＴの流動性を高めることができる。
さらに、本実施の形態では、図７および図１０から明らかなように、廃トナーＴが搬入される開口１１１〜１１５に対して、廃現像剤Ｄが搬入される開口１１６〜１１９がより低い位置に設定されている。換言すれば、コイルオーガ１２０と開口１１１〜１１５との間の距離よりも、コイルオーガ１２０と開口１１６〜１１９との間の距離が短く設定される。
これにより、開口１１１〜１１５より搬入される廃トナーＴは一次回収容器１１０ａ内で飛散、分散されやすくなる。一方、開口１１６〜１１９より搬入される廃現像剤Ｄはすぐにコイルオーガ１２０に到達することになる。このため、一次回収容器１１０ａ内では廃トナーＴが凝集しにくくなり、二次回収容器１３２内や搬送パイプ１５１内で廃トナーＴが固着して目詰まりを起こしたり、コイルオーガ１２０の駆動トルクが増加するという事態はさらに生じにくくなる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、所謂四連タンデム方式の画像形成装置を例にして説明を行ったが、これに限られるものではなく、現像剤として二成分現像剤を用い、廃トナーＴと廃現像剤Ｄとが発生するタイプの画像形成装置であれば、適用することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を効率よく搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】プリンタ本体を示す図である。
【図３】画像形成ユニットの構成を示す図である。
【図４】プロセスカートリッジを示す図である。
【図５】(ａ)(ｂ)は回収ボトルを示す図である。
【図６】回収装置を示す図である。
【図７】一次回収部を正面から見た図である。
【図８】一次回収部に四本のプロセスカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。
【図９】(ａ)は二次回収容器および搬送部の主要部を示す斜視図であり、(ｂ)はその側面図である。
【図１０】廃棄粉体の回収動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１…プリンタ本体、１０…画像プロセス系、１１Ｙ…イエロー画像形成ユニット、１１Ｍ…マゼンタ画像形成ユニット、１１Ｃ…シアン画像形成ユニット、１１Ｋ…ブラック画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…現像器、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、２０…転写ユニット、２５…ベルトクリーナ、３０…ＲＯＳ、４０…シート搬送系、５０…ＩＰＳ、６０…プロセスカートリッジ、７０…回収ボトル、１００…回収装置、１１０…一次回収部、１１０ａ…一次回収容器、１１１〜１１９…開口、１２０…コイルオーガ、１３０…二次回収部、１３２…二次回収容器、１５０…搬送部、１５１…搬送パイプ、１５２…コネクタ、Ｄ…廃現像剤、Ｔ…廃トナー
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で使用され、不要となった廃現像剤や廃トナー等の廃棄粉体の搬送に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、静電潜像を現像器で現像することにより得られたトナー像を形成担持する像担持体(例えば感光体ドラム)と、感光体ドラムに対向配置される中間転写体(中間転写ベルト)と、中間転写ベルト上に感光体ドラム上のトナー像を転写する一次転写装置と、記録媒体(例えば用紙)に中間転写ベルト上のトナー像を転写する二次転写装置とを備えたものがある。
このような画像形成装置では、一次転写後の感光体ドラム上にトナーが残留するため、この残留トナーをドラムクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を形成する。また、二次転写後の中間転写ベルト上にもトナーが残留するため、この残留トナーをベルトクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を転写する。そして、これらドラムクリーナやベルトクリーナで回収された残留トナー(廃トナー)は、搬送されて回収容器に回収される(特許文献１〜３参照)。
【０００３】
また、現像剤としてトナーおよびキャリアを有する二成分現像剤を用いる場合に、長時間の使用によるキャリアの劣化を考慮し、所定のタイミングで現像器の現像剤中に新たなトナーおよびキャリアを搬入し、余剰となったトナーおよびキャリアを現像器から廃現像剤として排出する所謂トリクル方式と呼ばれる現像方式が知られている。トリクル方式を採用した場合には、上述した廃トナーに加え、現像器から排出された廃現像剤が回収容器に回収される(特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１５２８２８号公報(第３-４頁)
【特許文献２】
特許第２７２３６８９号公報(第２-４頁)
【特許文献３】
特開２００２−６５７６号公報(第５-７頁)
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、回収容器中に廃トナーおよび廃現像剤(以下、これらをまとめて廃棄粉体という)を単に収容しているだけなので、廃棄粉体のかさ密度が高くなって収容効率が低下し、回収容器がすぐに満杯になってしまうという問題がある。
また、特許文献２には、オーガによって廃トナーを攪拌、搬送しながら回収容器に収容させる技術が記載されているが、廃トナーは流動性が悪いために搬送しにくいばかりか、特に高温高湿環境下では廃トナーがオーガに固着しやすくなるため、搬送不良が生じて廃トナーが外部に漏れてしまうおそれがある。
さらに、特許文献３には、搬送方向下流側ほど廃棄粉体を受け入れる回収口の開口面積を大きくする技術が記載されているが、構造が特殊になるために汎用性が低下し、コストがかさむという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を効率よく搬送することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、搬送部材による廃棄粉体(廃トナーおよび廃現像剤を含む)の搬送方向に対して流動性の高い廃現像剤と流動性の低い廃トナーとを交互に供給する、具体的には、回収容器に廃トナーを搬入する廃トナー搬入口と廃現像剤を搬入する廃現像剤搬入口とを交互に配設することで、これら廃トナーおよび廃現像剤が混合された廃棄粉体の流動性を確保する。
すなわち、本発明の廃棄粉体搬送装置は、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を回収する回収容器と、この回収容器に形成され、廃トナーが搬入される複数の廃トナー搬入口と、この回収容器に形成され、廃現像剤が搬入される複数の廃現像剤搬入口と、この回収容器の内部で廃トナー搬入口および廃現像剤搬入口よりも下側に配設され、この回収容器に搬入された廃棄粉体を外部へと搬送する搬送部材とを含み、搬送部材による廃棄粉体の搬送方向に対して廃トナー搬入口と廃現像剤搬入口とを交互に配設したことを特徴としている。
この廃棄粉体搬送装置では、廃トナー搬入口が、廃現像剤搬入口よりも高い位置に形成されることを特徴とすることができ、また、搬送部材の搬送方向最上流側に廃トナー搬入口が設けられることを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明では、流動性の高い廃現像剤および流動性の低い廃トナーの搬送部材に対する供給高さを変えることで、廃棄粉体中での廃トナーの凝集を抑制し、これら廃トナーおよび廃現像剤が混合された廃棄粉体の流動性を確保する。
すなわち、本発明の廃棄粉体搬送装置は、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を回収する回収容器と、回収容器に形成され、廃トナーが搬入される複数の廃トナー搬入口と、回収容器に形成され、廃現像剤が搬入される複数の廃現像剤搬入口と、回収容器の内部で廃トナー搬入口および廃現像剤搬入口よりも下側に配設され、回収容器に搬入された廃棄粉体を外部へと搬送する搬送部材とを含み、廃トナー搬入口が、廃現像剤搬入口よりも高い位置に形成されることを特徴としている。
この廃棄粉体搬送装置では、廃トナー搬入口および廃現像剤搬入口が複数形成されると共に、これら複数の廃トナー搬入口および複数の廃現像剤搬入口が搬送部材による廃棄粉体の搬送方向に対して交互に配置されることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、色毎に異なる複数の画像形成ユニットを並列配置し、トナーおよびキャリアを有する現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、複数の画像形成ユニットに沿って設けられる回収手段と、回収手段に対して各画像形成ユニットから排出された廃トナーおよび廃現像剤を落下させる落下手段と、回収手段に落下した廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を外部へと搬送する搬送手段とを含み、落下手段は、搬送手段による廃棄粉体の搬送方向に対して廃トナーおよび廃現像剤を交互に落下させることを特徴としている。
ここで、複数の画像形成ユニットに対向配置される中間転写体を具備する中間転写手段と、中間転写体に残った残留トナーを除去するするクリーニング手段とをさらに備え、落下手段は、回収手段に対してクリーニング手段から排出された廃トナーを落下させることを特徴とすることができる。また、落下手段は、廃現像剤よりも高い位置から廃現像剤を落下させることを特徴とすることができる。そして、搬送手段によって搬送された廃棄粉体を収容する収容手段をさらに備え、収容手段が装置本体の外部に外付けされることを特徴とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置は、プリンタ本体１とプリンタ本体１が載置される基台２とを有しており、プリンタ本体１には、プリンタ本体１から排出される廃トナーや廃現像剤を回収する収容手段としての回収装置１００が外付けされている。なお図１は、プリンタ本体１の前扉１ａを開放した状態を示している。
【００１１】
図２は、プリンタ本体１を示した図である。プリンタ本体１は、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)５０を備えている。
【００１２】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、これら画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ(Raster Output System)３０を備えている。これら転写ユニット２０および中間転写ベルト２１によって中間転写手段が構成される。また、プリンタ本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙上のトナー像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。さらに、転写ユニット２０の上部には、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋが設けられている。
【００１３】
転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ(クリーニング手段)２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け渡されており、定速性に優れた専用のモータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。ベルトクリーナ２５は、中間転写ベルト２１に接触配置されるクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉、タルク等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。ベルトクリーナ２５の下部には、これらクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂによって除去された残留トナー(廃トナー)や紙粉等を、中間転写ベルト２１の搬送方向に直交する方向に沿ってベルトクリーナ２５の外部へと搬送するオーガ２５ｃが設けられている。
【００１４】
ＲＯＳ３０は、図示しないレーザダイオード、変調器の他、レーザダイオードから出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている、図２に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの下側に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１５】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を一枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により一枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられ記録用紙を介してバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。さらに、定着器２９によって画像が定着された記録用紙をプリンタ本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって画像が定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１６】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋについて詳述する。図３は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Ｙ)の画像形成ユニット１１Ｙと、マゼンタ(Ｍ)の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｋについても略同様に構成されている。
【００１７】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０(図２参照)からのレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、一次転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するドラムクリーナ１６を備えている。
【００１８】
本実施の形態では、現像器１４においてトナーおよびキャリアを有する所謂二成分現像剤(以下、現像剤という)を用いた二成分現像方式を採用している。この現像器１４には、感光体ドラム１２の軸方向に沿って並列に配設され、互いに逆方向に現像剤を攪拌搬送する一対のオーガ１４ｂ,１４ｃが設けられている。この現像器１４では、所定のタイミングでキャリアを含むトナーを新たに現像器１４内に供給し、その結果現像器１４内で余剰となった現像剤を廃現像剤として外部に排出するトリクル方式を採用することで、長期間の使用に伴って劣化したキャリアを除去できるようになっている。新たな現像剤は例えばオーガ１４ｂの現像剤搬送方向上流側から供給され、廃棄される現像剤はオーガ１４ｃの現像剤搬送方向下流側から排出される。また、ドラムクリーナ１６は感光体ドラム１２に接触配置されるクリーニングブレード１６ａを備えており、ドラムクリーナ１６の内部には、クリーニングブレード１６ａによって除去された残留トナーを感光体ドラム１２の軸方向に沿ってドラムクリーナ１６の外側へと搬送するオーガ１６ｂが設けられている。
【００１９】
また、本実施の形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３およびドラムクリーナ１６を一体化し、図４に示すプロセスカートリッジ６０とすることで、プリンタ本体１からこのプロセスカートリッジ６０だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ６０だけをプリンタ本体１に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。各プロセスカートリッジ６０には、不揮発性メモリユニット６１が搭載されている。この不揮発性メモリユニット６１には、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、そのプロセスカートリッジ６０が装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。そして、不揮発性メモリユニット６１の側部には、ドラムクリーナ１６のオーガ１６ｂ(図示せず。図３参照)が収容される排出パイプ６２が配設されている。この排出パイプ６２の端部下側(図中では上側)には廃トナーの排出口６２ａが形成されており、排出パイプ６２の端部には側部に開口６３ａが形成されたキャップ６３が回動可能に取り付けられている。キャップ６３には排出パイプ６２に巻き回されて固定されたねじりばね６４が装着されており、プリンタ本体１にプロセスカートリッジ６０が装着された場合にキャップ６３が回動し、排出パイプ６２の開口６２ａとキャップ６３の開口６３ａとを合わせることで、外部に廃トナーを排出できるようにしている。
【００２０】
さらに、図２に示すプリンタ本体１では、通常、図中破線で示す回収ボトル７０が取り付けられている。図５(ａ)(ｂ)は回収ボトル７０を示している。この回収ボトル７０には、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口７１〜７９が形成されている。これらのうち、開口７１〜７４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収され、オーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。また、開口７６〜７９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。さらに、開口７５には、ベルトクリーナ２５で回収されオーガ２５ｃ(共に図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。なお、各開口７１〜７９には、搬入される廃トナーや廃現像剤等の外部漏れを防止するスポンジが取り付けられる。
【００２１】
図６は、回収装置１００を示した図である。図６に示す回収装置１００は、上述した回収ボトル７０に代えてプリンタ本体１(共に図１参照)に取り付けられる一次回収部１１０と、一次回収部１１０で回収された廃トナーおよび廃現像剤を最終的に収容する二次回収部１３０と、一次回収部１１０と二次回収部１３０との間で廃トナーおよび廃現像剤を搬送する搬送部１５０とを有している。
【００２２】
図７は一次回収部１１０を正面から見た図であり、図８は一次回収部１１０に四本のプロセスカートリッジ６０を装着した状態を示す斜視図である。一次回収部１１０は中空状の一次回収容器(回収容器)１１０ａを有している。一次回収容器１１０ａには、図６および図７に示すように、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口１１１〜１１９が形成されている。ここで、開口１１１〜１１４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収されオーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。つまり開口１１１〜１１４は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１６〜１１９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図２参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。つまり、開口１１６〜１１９は、廃現像剤搬入口としての機能を有する。さらに、開口１１５には、ベルトクリーナ２５(図２参照)で回収されオーガ２５ｃ(図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。つまり、開口１１５は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１１〜１１９は、廃トナーあるいは廃現像剤を一次回収容器１１０ａ内に落下させる落下手段としての機能を有する。なお、各開口１１１〜１１９には、所定形状の切り込みが入れられた漏れ防止用のスポンジが取り付けられる。
【００２３】
また、一次回収容器１１０ａの内側底部には、長手方向に沿って搬送部材としてのコイルオーガ１２０が配設されている。コイルオーガ１２０は硬鋼線にて構成され、その外径はφ１６、線径はφ１、ピッチは５ｍｍである。コイルオーガ１２０は、その一端が一次回収容器１１０ａの外側に配設されたギヤ１２１に接続されており、他端が一次回収容器１１０ａの下側側部に設けられた排出口１２２よりさらに外側まで、具体的には、搬送部１５０の搬送パイプ１５１の下流側端部まで延設されている。また、コイルオーガ１２０を駆動するギヤ１２１は、カップリング１２４と一体的に形成されるギヤ１２３と噛合しており、プリンタ本体１側に設けられる駆動装置１６０によって駆動されるようになっている。これによりコイルオーガ１２０は、一次回収容器１１０ａ内に搬入された廃トナーや廃現像剤を搬送パイプ１５１側に向けて搬送することができる。なお、図から明らかなように、搬送パイプ１５１は屈曲しているが、コイルオーガ１２０がフレキシビリティを有しているため、屈曲した搬送パイプ１５１内においても十分に廃トナーや廃現像剤を搬送することが可能である。
【００２４】
さらに、一次回収部１１０には、四つの開口１２５〜１２８が並列に設けられている。これら開口１２５〜１２８は、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３(図２参照)を清掃するためのものである。なお図６は、これら開口１２５〜１２８がプリンタ本体１に対する取り付け用の板１２９で隠された状態を示している。
【００２５】
また、二次回収部１３０は、図６に示す筐体カバー１３１を有しており、その内部には、図９に示す二次回収容器１３２が収容されている。ここで、図９(ａ)は二次回収容器１３２および搬送部１５０の主要部を示す斜視図であり、図９(ｂ)はその側面図である。
二次回収容器１３２は、略直方体状の形状を有し、その上部側には取っ手１３３が形成されている。また、二次回収容器１３２の上面には、廃トナーおよび廃現像剤を搬入するための開口１３４が形成されている。
一方、搬送部１５０の搬送パイプ１５１端部には、二次回収容器１３２を着脱するコネクタ１５２が取り付けられている。コネクタ１５２は、二次回収容器１３２を取り付けた場合に二次回収容器１３２内に廃トナーおよび廃現像剤を搬入でき、且つ、二次回収容器１３２を取り外した場合に外部に廃トナーや廃現像剤が漏れないように蓋ができるように構成されている。なお、搬送パイプ１５１は、図６に示すカバー１５３が取り付けられる。このカバー１５３は、プリンタ本体１(図１参照)に装着される。
【００２６】
そして、本実施の形態では、図９(ｂ)から明らかなように、二次回収容器１３２が所定の角度だけ傾斜した状態でコネクタ１５２に取り付けられるようになっている。このように二次回収容器１３２を配設することで、二次回収容器１３２内を落下する廃トナーおよび廃現像剤が、二次回収容器１３２の内部側壁を滑り落ちるようになるため、内部での廃トナーおよび廃現像剤の飛散を抑制することが可能となっている。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間補正、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２８】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、レーザダイオード(図示せず)から出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を、ｆ-θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。
【００２９】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に順次転写される。このとき、ブラックのトナー像を形成するブラックの画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、ブラックのトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に転写される。
【００３０】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール４３により一枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に移送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、四色が重ね転写されたトナー像が副走査方向に順次、二次転写される。そして、トナー像が二次転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によってプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。なお、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって記録用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００３１】
次に、この画像形成装置における廃トナーや廃現像剤等の回収動作について説明する。図１０は、廃トナーや廃現像剤等の回収動作を説明するための図である。一次回収容器１１０ａ内には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの現像器１４からオーガ１４ｃによってトナーおよびキャリアを含む廃現像剤Ｄが搬入される。また、一次回収容器１１０ａ内には、ドラムクリーナ１６からオーガ１６ｂによって廃トナーＴが搬入される。さらに、一次回収容器１１０ａ内には、ベルトクリーナ２５からオーガ２５ｃによって紙粉やタルク等を含む廃トナーＴが搬入される。そして、一次回収容器１１０ａ内に搬入された廃現像剤Ｄや廃トナーＴ等を含む廃棄粉体は、コイルオーガ１２０によって搬送パイプ１５１内を搬送され、最終的に二次回収容器１３２に回収される。
【００３２】
ここで、コイルオーガ１２０による廃棄粉体の搬送方向と、コイルオーガ１２０に供給される廃棄粉体の種類との関係に着目してみると、コイルオーガ１２０による廃棄粉体の搬送方向に対して廃トナーＴと廃現像剤Ｄとが交互に供給されていることがわかる。これを具体的に説明すると、コイルオーガ１２０に対して、最初にブラック画像形成ユニット１１Ｋのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、ブラック画像形成ユニット１１Ｋの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、シアン画像形成ユニット１１Ｃのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、シアン画像形成ユニット１１Ｃの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、マゼンタ画像形成ユニット１１Ｍのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、マゼンタ画像形成ユニット１１Ｍの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、イエロー画像形成ユニット１１Ｙのドラムクリーナ１６から廃トナーＴが供給され、イエロー画像形成ユニット１１Ｙの現像器１４から廃現像剤Ｄが供給され、最後にベルトクリーナ２５から廃トナーＴが供給されるようになっている。
【００３３】
このようにすることで、コイルオーガ１２０は、粒径が小さく流動性が低い廃トナーＴに対して、粒径が大きく流動性が高いキャリアを有する廃現像剤Ｄを混ぜながら搬送を行えるようになる。したがって、一次回収容器１１０ａ内および搬送パイプ１５１内において廃棄粉体の流動性が極端に低下することはなく、二次回収容器１３２内や搬送パイプ１５１内で廃トナーＴが固着して目詰まりを起こしたり、コイルオーガ１２０の駆動トルクが増加するという事態は生じにくくなり、廃棄粉体を効率よく二次回収容器１３２へと搬送することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、コイルオーガ１２０に対して最初に廃トナーＴを供給しているため、廃トナーＴの流動性を高めることができる。
さらに、本実施の形態では、図７および図１０から明らかなように、廃トナーＴが搬入される開口１１１〜１１５に対して、廃現像剤Ｄが搬入される開口１１６〜１１９がより低い位置に設定されている。換言すれば、コイルオーガ１２０と開口１１１〜１１５との間の距離よりも、コイルオーガ１２０と開口１１６〜１１９との間の距離が短く設定される。
これにより、開口１１１〜１１５より搬入される廃トナーＴは一次回収容器１１０ａ内で飛散、分散されやすくなる。一方、開口１１６〜１１９より搬入される廃現像剤Ｄはすぐにコイルオーガ１２０に到達することになる。このため、一次回収容器１１０ａ内では廃トナーＴが凝集しにくくなり、二次回収容器１３２内や搬送パイプ１５１内で廃トナーＴが固着して目詰まりを起こしたり、コイルオーガ１２０の駆動トルクが増加するという事態はさらに生じにくくなる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、所謂四連タンデム方式の画像形成装置を例にして説明を行ったが、これに限られるものではなく、現像剤として二成分現像剤を用い、廃トナーＴと廃現像剤Ｄとが発生するタイプの画像形成装置であれば、適用することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を効率よく搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】プリンタ本体を示す図である。
【図３】画像形成ユニットの構成を示す図である。
【図４】プロセスカートリッジを示す図である。
【図５】(ａ)(ｂ)は回収ボトルを示す図である。
【図６】回収装置を示す図である。
【図７】一次回収部を正面から見た図である。
【図８】一次回収部に四本のプロセスカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。
【図９】(ａ)は二次回収容器および搬送部の主要部を示す斜視図であり、(ｂ)はその側面図である。
【図１０】廃棄粉体の回収動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１…プリンタ本体、１０…画像プロセス系、１１Ｙ…イエロー画像形成ユニット、１１Ｍ…マゼンタ画像形成ユニット、１１Ｃ…シアン画像形成ユニット、１１Ｋ…ブラック画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…現像器、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、２０…転写ユニット、２５…ベルトクリーナ、３０…ＲＯＳ、４０…シート搬送系、５０…ＩＰＳ、６０…プロセスカートリッジ、７０…回収ボトル、１００…回収装置、１１０…一次回収部、１１０ａ…一次回収容器、１１１〜１１９…開口、１２０…コイルオーガ、１３０…二次回収部、１３２…二次回収容器、１５０…搬送部、１５１…搬送パイプ、１５２…コネクタ、Ｄ…廃現像剤、Ｔ…廃トナー
Claims (9)
- 廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を回収する回収容器と、
前記回収容器に形成され、前記廃トナーが搬入される複数の廃トナー搬入口と、
前記回収容器に形成され、前記廃現像剤が搬入される複数の廃現像剤搬入口と、
前記回収容器の内部で前記廃トナー搬入口および前記廃現像剤搬入口よりも下側に配設され、当該回収容器に搬入された前記廃棄粉体を外部へと搬送する搬送部材と
を含み、
前記搬送部材による前記廃棄粉体の搬送方向に対して前記廃トナー搬入口と前記廃現像剤搬入口とを交互に配設したことを特徴とする廃棄粉体搬送装置。 - 前記廃トナー搬入口が、前記廃現像剤搬入口よりも高い位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の廃棄粉体搬送装置。
- 前記搬送部材の搬送方向最上流側に前記廃トナー搬入口が設けられることを特徴とする請求項１記載の廃棄粉体搬送装置。
- 廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体を回収する回収容器と、
前記回収容器に形成され、前記廃トナーが搬入される複数の廃トナー搬入口と、
前記回収容器に形成され、前記廃現像剤が搬入される複数の廃現像剤搬入口と、
前記回収容器の内部で前記廃トナー搬入口および前記廃現像剤搬入口よりも下側に配設され、当該回収容器に搬入された前記廃棄粉体を外部へと搬送する搬送部材と
を含み、
前記廃トナー搬入口が、前記廃現像剤搬入口よりも高い位置に形成されることを特徴とする廃棄粉体搬送装置。 - 前記廃トナー搬入口および前記廃現像剤搬入口が複数形成されると共に、これら複数の前記廃トナー搬入口および複数の廃現像剤搬入口が前記搬送部材による前記廃棄粉体の搬送方向に対して交互に配置されることを特徴とする請求項４記載の廃棄粉体搬送装置。
- 色毎に異なる複数の画像形成ユニットを並列配置し、トナーおよびキャリアを有する現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
前記複数の画像形成ユニットに沿って設けられる回収手段と、
前記回収手段に対して各画像形成ユニットから排出された廃トナーおよび廃現像剤を落下させる落下手段と、
前記回収手段に落下した前記廃トナーおよび前記廃現像剤を含む廃棄粉体を外部へと搬送する搬送手段と
を含み、
前記落下手段は、前記搬送手段による前記廃棄粉体の搬送方向に対して前記廃トナーおよび前記廃現像剤を交互に落下させること
を特徴とする画像形成装置。 - 前記複数の画像形成ユニットに対向配置される中間転写体を具備する中間転写手段と、
前記中間転写体に残った残留トナーを除去するするクリーニング手段と
をさらに備え、
前記落下手段は、前記回収手段に対して前記クリーニング手段から排出された廃トナーを落下させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。 - 前記落下手段は、前記廃現像剤よりも高い位置から前記廃現像剤を落下させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段によって搬送された前記廃棄粉体を収容する収容手段をさらに備え、
前記収容手段が装置本体の外部に外付けされることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
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