JP2017026895A - 粉体回収装置及びこれを用いた処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】回収容器内に回収した粉体が回収口から逆流することを抑制する。
【解決手段】粉体処理部10から搬送された使用済みの粉体Gを回収して粉体収容室3に収容する回収容器1と、回収容器1のうち粉体収容室3の粉体最大収容位置よりも上側の位置で且つ回収容器1の長手方向に亘って複数設けられ、粉体処理部10から搬送された使用済みの粉体Gを回収する複数の回収口2と、回収容器1内に当該回収容器1の長手方向に沿って設けられ、粉体収容室3に収容された粉体Gを均すように搬送する搬送部材7と、回収容器1のうち少なくとも当該回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に分かれて設けられ、搬送部材7よりも上方に位置し、各回収口2からの粉体Gの落下経路から外れた位置で且つ近接する回収口2の少なくとも一つの鉛直方向下端位置を超えない領域に開設された複数の空気抜き口8と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、粉体回収装置及びこれを用いた処理装置に関する。
従来この種の粉体回収装置としては、例えば特許文献1,2に記載されたものが既に知られている。
特許文献1には、感光体ドラム及び中間転写ベルトに残留したトナーを、廃トナーとして回収されたものを収容するものであって画像形成装置から取り外しが可能な廃トナー回収容器において、廃トナーが収容される容器本体の上部及び側部に、感光体ドラム及び中間転写ベルトから回収された残留トナーを容器本体に導入する廃トナー回収口を設けた廃トナー回収容器が開示されている。
特許文献2には、下部にコイルオーガが配設された一時回収容器の上部側に、コイルオーガによる廃棄粉体(廃トナー及び廃現像剤を含む)の搬送方向に対して、廃トナーを搬入するための複数の開口と廃現像剤を搬入するための複数の開口とを交互に形成し、廃棄粉体の流動性を高め、更に、廃トナーを搬入するための複数の開口を、廃現像剤を搬入するための開口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廃棄粉体搬送装置が開示されている。
特開2008−216278号公報(発明を実施するための最良の形態,図5) 特開2004−198899号公報(発明の実施の形態,図7)
本発明が解決しようとする技術的課題は、回収容器内に回収した粉体が回収口から逆流することを抑制することにある。
請求項1に係る発明は、内部に粉体収容室を有し、粉体を用いて処理する粉体処理部から搬送された使用済みの粉体を回収して前記粉体収容室に収容する回収容器と、前記回収容器のうち前記粉体収容室の粉体最大収容位置よりも上側の位置で且つ前記回収容器の長手方向に亘って複数設けられ、前記粉体処理部から搬送された使用済みの粉体を回収する複数の回収口と、前記回収容器内に当該回収容器の長手方向に沿って設けられ、前記粉体収容室に収容された粉体を均すように搬送する搬送部材と、前記回収容器のうち少なくとも当該回収容器の長手方向の中央を挟んだ領域に分かれて設けられ、前記搬送部材よりも上方に位置し、前記各回収口からの粉体の落下経路から外れた位置で且つ近接する回収口の少なくとも一つの鉛直方向下端位置を超えない領域に開設された複数の空気抜き口と、を備えたことを特徴とする粉体回収装置である。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る粉体回収装置において、前記複数の空気抜き口は、前記回収容器の長手方向に並ぶ回収口の数と同数以下設けられていることを特徴とする粉体回収装置である。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る粉体回収装置において、前記複数の空気抜き口は、前記回収容器の長手方向の中央を挟んだ領域に同数配置されていることを特徴とする粉体回収装置である。
請求項4に係る発明は、請求項1に係る粉体回収装置において、前記複数の空気抜き口は、前記回収容器の長手方向に交差する幅方向に対し前記回収口の開設位置から変位して配置されていることを特徴とする粉体回収装置である。
請求項5に係る発明は、請求項1に係る粉体回収装置において、前記空気抜き口は回収容器の一部に開口を有し、粉体が捕捉可能な通気性を有するフィルタ部材で前記開口を覆うようにしたことを特徴とする粉体回収装置である。
請求項6に係る発明は、請求項1に係る粉体回収装置において、前記回収口は、粉体処理部から搬送される粉体を排出する粉体排出部が接続され、当該粉体排出部が非接続時には開閉可能な封止部材で封止されることを特徴とする粉体回収装置である。
請求項7に係る発明は、粉体を用いて処理する粉体処理部と、前記粉体処理部から搬送された粉体を回収する請求項1乃至6のいずれかに記載の粉体回収装置と、を備えたことを特徴とする処理装置である。
請求項8に係る発明は、請求項7に係る処理装置において、前記粉体処理部は、静電潜像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に形成され静電潜像を粉体としての現像剤にて現像する現像装置と、前記現像装置にて現像された可視像を記録材に転写する転写装置と、前記像保持体上に残留した現像剤を清掃する清掃装置と、を備え、前記粉体回収装置は、前記清掃装置、前記転写装置及び前記現像装置の少なくとも1つから搬送される粉体としての現像剤を回収するものであることを特徴とする処理装置である。
請求項9に係る発明は、請求項8に係る処理装置において、前記空気抜き口は、前記清掃装置から搬送される粉体の回収口よりも鉛直方向下方に配置されていることを特徴とする処理装置である。
請求項1に係る発明によれば、回収容器内に回収した粉体が回収口から逆流することを抑制することができる。
請求項2に係る発明によれば、回収容器の長手方向に並ぶ回収口の数を考慮し、空気抜き口の開設数を容易に選定することができる。
請求項3に係る発明によれば、回収容器内での空気抜き効果のバランスを回収容器の長手方向の中央を挟んで略同等にすることができる。
請求項4に係る発明によれば、空気抜き口に向かう気流の生成経路を回収口から有効に離すことができ、回収容器内の粉体の回収口からの逆流をより確実に抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、空気抜き口の構造を工夫することで、回収容器内の粉体を捕捉した状態で空気のみを抜き、回収容器内の内圧の低減を図ることができる。
請求項6に係る発明によれば、粉体回収装置を取り外す際に、粉体排出部との接続部位からの粉体の漏洩を防止することができる。
請求項7に係る発明によれば、回収容器内に回収した粉体が回収口から逆流することを抑制することが可能な粉体回収装置を含む処理装置を提供することができる。
請求項8に係る発明によれば、粉体としての現像剤を用いた処理装置において、回収容器内に回収した粉体が回収口から逆流することを抑制することが可能な粉体回収装置を含む処理装置としての画像形成装置を提供することができる。
請求項9に係る発明によれば、回収容器内に回収した粉体が清掃装置から搬送される粉体の回収口から逆流し、粉体の混入に伴う開閉機構の蓋部材の開閉動作不良を有効に防止することができる。
本発明が適用された粉体回収装置を含む処理装置の実施の形態の概要を示す説明図である。 (a)は実施の形態に係る粉体回収装置の空気抜き作用を模試的に示す説明図、(b)は比較の形態に係る粉体回収装置の空気抜き作用を模試的に示す説明図である。 実施の形態1に係る処理装置としての画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 実施の形態1に係る画像形成装置において現像剤回収装置を組み付ける状態を示す説明図である。 図4中V方向から見た矢視図である。 実施の形態1で用いられる現像剤回収装置の全体構成を内側から見た説明図である。 実施の形態1で用いられる現像剤回収装置の回収容器を内側から見た斜視図である。 実施の形態1で用いられる現像剤回収装置の回収容器をリア側から見た斜視図である。 実施の形態1で用いられる回収容器の回収口構造の要部を示す説明図である。 実施の形態1で用いられる清掃装置及び当該清掃装置に付設された廃トナー排出装置を示す説明図である。 実施の形態1で用いられる清掃装置に付設された廃トナー排出装置と現像剤回収装置との接続状態を示す一部破断説明図である。 実施の形態1で用いられる現像装置及び当該現像装置に付設される廃現像剤排出装置を示す説明図である。 実施の形態1で用いられる現像装置に付設された廃現像剤排出装置の要部を示す説明図である。 実施の形態1で用いられる廃現像剤排出装置から排出される廃現像剤を回収する回収口構造の要部を示す説明図である。 実施の形態1で用いられる現像装置に付設された廃現像剤排出装置と現像剤回収装置との接続状態を示す一部破断説明図である。 実施の形態1で用いられる空気抜き構造の要部を示す説明図である。 図16中XVII−XVII線断面説明図である。 実施の形態1で用いられる空気抜き口のレイアウトを示す説明図である。
◎実施の形態の概要
図1は本発明が適用された粉体回収装置を含む処理装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、処理装置は、粉体Gを用いて処理する粉体処理部10と、粉体処理部10から搬送された粉体Gを回収する粉体回収装置11と、を備えている。
ここで、粉体処理部10としては、粉体Gを用いて処理するものを広く含み、粉体回収装置11としては、粉体処理部10での使用済みの粉体Gを回収するものを広く含む。
例えば粉体として現像剤を用いた処理装置としては、粉体処理部10は、静電潜像が保持可能な像保持体と、像保持体上に形成され静電潜像を粉体としての現像剤にて現像する現像装置と、現像装置にて現像された可視像を記録材に転写する転写装置と、像保持体上に残留した現像剤を清掃する清掃装置と、を備え、粉体回収装置11は清掃装置、転写装置及び現像装置の少なくとも1つから搬送される粉体としての現像剤を回収するものが挙げられる。本例では、清掃装置は清掃した現像剤を回収対象にする。また、転写装置としては、例えば中間転写型の転写装置であれば、中間転写体の清掃装置で清掃された現像剤を回収対象とし、また、直接転写型の転写装置であっても、転写部材に清掃装置を付加することで当該清掃装置で清掃された現像剤を回収対象とする。更に、現像装置としては、例えばトナー及びキャリアを含む二成分現像剤であれば、トナーは消費されるものの、キャリアは消費されないため、現像剤自体が古くなると、帯電特性などが不良になる懸念があり、古くなった現像剤を回収対象とする。
本実施の形態において、粉体回収装置11は、内部に粉体収容室3を有し、粉体Gを用いて処理する粉体処理部10から搬送された使用済みの粉体Gを回収して粉体収容室3に収容する回収容器1と、回収容器1のうち粉体収容室3の粉体最大収容位置よりも上側の位置で且つ回収容器1の長手方向に亘って複数の領域に区分される位置に分かれて複数設けられ、粉体処理部10から搬送された使用済みの粉体Gを回収する複数の回収口2(本例では2a〜2e)と、回収容器1内に当該回収容器1の長手方向に沿って設けられ、粉体収容室3に収容された粉体Gを均すように図1中矢印A方向に搬送する搬送部材7と、回収容器1のうち少なくとも当該回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に分かれて設けられ、搬送部材7よりも上方に位置し、各回収口2からの粉体Gの落下経路から外れた位置で且つ近接する回収口2の少なくとも一つの鉛直方向下端位置を超えない領域に開設された複数の空気抜き口8(本例では8a〜8d)と、を備えている。
尚、図1中、符号4は粉体収容室3に隣接して設けられ、粉体収容室3から溢れた粉体Gを収容して粉体収容室3に収容された粉体Gが満杯に至ったか否かを検知する満杯検知室である。
このような技術的手段において、回収容器1は、粉体処理部10から搬送される粉体Gを回収し、内部の粉体収容室3に収容する容器である。尚、図1に示すように、粉体収容室3に隣接して満杯検知室4を設けることがあるが、回収口2(2a〜2e)から回収された粉体Gが満杯検知室4に直接落下しないように例えば覆い部材を設ける等留意することが必要である。
そして、粉体処理部10からは複数系統の使用済みの粉体Gが搬送され、回収容器1はこれらの粉体Gを回収するために複数の回収口2(本例では2a〜2e)が開設されている。ここで、複数の回収口2は、回収された粉体Gが回収口2に面した部位まで堆積されないように、回収容器1のうち粉体収容室3の粉体最大収容位置よりも上側の位置であることが必要であるほか、回収された粉体Gが回収容器1の略全域に亘って分散して収容されるように、粉体収容室3が回収容器1の長手方向に亘って複数の領域に区分される位置に分かれて複数設けられていることが必要である。
また、搬送部材7は粉体を所定方向に搬送するものであれば回転軸の周囲に螺旋羽根を設ける態様に限られず、螺旋状のコイル、斜め方向に傾斜したパドル等適宜選定して差し支えない。尚、粉体収容室3に隣接して満杯検知室4を設けた態様では、搬送部材7は粉体Gを満杯検知室4に向けて搬送するようにすればよい。
また、空気抜き口8(本例では8a〜8d)のレイアウトについては、以下の要件を満たす必要がある。
(1)回収容器1内の内圧上昇を全域に亘って略均等に抑制するという点から、回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に分かれて設けられることが必要である。例えば回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ一方の領域に偏って空気抜き口8を設ける態様では、空気抜き口8を設けていない領域での内圧が上昇する懸念がある。
(2)回収された粉体Gが空気抜き口8に面した部位に到達すると、空気抜き口8が目詰まりする懸念があるため、空気抜き口8は搬送部材7よりも上方に位置することが必要である。
(3)回収された粉体Gが直接的に空気抜き口8に侵入しないように、空気抜き口8は回収口2から回収される粉体Gの落下経路に面した部位以外に設けることが必要である。
(4)回収容器1内の粉体Gは内圧上昇によってクラウドとして空気抜き口8に向かう気流に乗って移動するが、この気流の通過領域に回収口2が存在すると、粉体Gが回収口2に付着する懸念が生ずるため、空気抜き口8は近接する回収口2の少なくとも一つの鉛直方向下端位置を超えない領域に設ける必要がある。ここで、近接する回収口2の全てに対して鉛直方向下端位置を超えない領域が好ましいが、少なくとも一つの回収口2に対してこの要件を満たすことで、当該回収口2への粉体Gの付着は少なくとも有効に抑制される。
このように、本実施の形態では、空気抜き口8(8a〜8d)は、図1及び図2(a)に示すように、回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に本例では同数分かれて設けられているため、空気抜き口8による空気抜き効果は回収容器1の長手方向の略全域に亘って略均等に作用する。
また、本実施の形態では、空気抜き口8は近接する回収口2からの粉体Gの落下経路には配置されていないため、落下中の粉体Gが空気抜き口8に直接侵入するという懸念は少ない。
更に、本実施の形態では、空気抜き口8は、搬送部材7により上方に位置し、しかも、近接する回収口2の鉛直方向下端位置Thを越えない領域に配置されている。このため、図2(a)に示すように、粉体収容室3に収容されている粉体Gが搬送部材7により均されながら搬送されると、回収容器1内の内圧の上昇に伴って空気抜き口8に向かう気流Bが生成される。このとき、空気抜き口8から空気が抜けると、その分、回収容器1内の内圧の上昇が抑制される。この状態において、回収容器1内では粉体Gがクラウド状に浮遊し、前述した気流Bと共に空気抜き口8に向かうことになるが、空気抜き口8には粉体を捕捉するフィルタ部材を設ける等すれば、クラフト状の粉体Gが空気抜き口8を抜ける事態は有効に回避される。更に、本実施の形態では、空気抜き口8に向かう気流Bはその通過経路が回収口2を横切らないため、気流Bと共に移動するクラウド状の粉体Gが回収口2へ付着するという懸念も少ない。
これに対し、図2(b)に示すように、空気抜き口8’が回収口2の鉛直方向下端位置Thを超えて上方に設けられた態様(例えば回収口2よりも上方に設けられた態様)では、回収容器1の内圧の上昇に伴って空気抜き口8に向かう気流B’が生成される。この状態では、空気抜き口8’に向かう気流B’は通過経路の途中で回収口2’を横切る可能性が高く、図2(a)に示す実施の形態に比べて、気流Bと移動するクラウド状の粉体Gが回収口2へ付着する懸念がある。このため、例えば粉体回収装置11に接続可能な粉体排出装置の開閉機構や、回収口2を開閉する開閉機構に粉体が混入する懸念が生じ、夫々の開閉機構の開閉動作不良が起こり易いことが理解される。
次に、本実施の形態に係る粉体回収装置又は処理装置の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
空気抜き口8の代表的態様としては、回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に同数の空気抜き口8を設ける態様が挙げられる。複数の空気抜き口8の数は適宜選定して差し支えないが、回収容器1の長手方向に並ぶ回収口2の数と同数又は同数未満で足りる。回収口2と同数の態様では、各回収口2との関係で空気抜き口8を選定することが可能であるが、同数未満の態様では、例えば複数の回収口2に近接した適所に共通の空気抜き口8を選定するようにすればよい。
また、空気抜き口8の好ましい態様としては、回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に同数配置されている態様が挙げられる。本態様は、回収容器1の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に同数の空気抜き口8(本例では空気抜き口8a,8bと空気抜き口8c,8d)を設けることで、回収容器1内での空気抜き効果のバランスを中央Ocを挟んだ領域で略同等とし、回収容器1の中央Ocを挟んだ領域間に跨がる不必要な気流の生成を抑制することができる点で好ましい。
更に、空気抜き口8の別の好ましい態様としては、回収容器1の長手方向に交差する幅方向に対し回収口2の開設位置から変位して配置されている態様が挙げられる。本態様は、空気抜き口8に向かう気流の生成経路と回収口2との位置関係を離すようにしたものである。
更にまた、空気抜き口8の別の好ましい態様としては、回収容器1の一部に開口を有し、粉体Gが捕捉可能な通気性を有するフィルタ部材で開口を覆うようにしものが挙げられる。本態様は、フィルタ部材が粉体Gを捕捉する機能を具備しているため、空気抜き口8からは粉体Gを捕捉した状態で空気のみが抜ける構造が得られる。
また、回収口2の代表的態様としては、粉体処理部10から搬送される粉体Gを排出する粉体排出部が接続され、当該粉体排出部が非接続時には開閉可能な封止部材(図示せず)で封止される態様が挙げられる。本態様では、回収容器1は、粉体排出部と非接続時には回収口2が封止部材で封止され、回収容器1に回収された粉体Gの漏洩を防止することが可能である。
◎実施の形態1
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
<画像形成装置の全体構成>
図3は本発明が適用された処理装置としての画像形成装置の実施の形態1を示す説明図である。
同図において、画像形成装置20は、装置筐体21内に四つの色(本実施の形態ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン)の画像形成部22(具体的には22a〜22d)を横方向に配列し、その上方には各画像形成部22の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト230が含まれる転写モジュール23を配設する一方、装置筐体21の下方には用紙等の記録材が収容される記録材供給装置24を配設すると共に、この記録材供給装置24からの記録材搬送路25を略鉛直方向に配置したものである。
本実施の形態において、各画像形成部22(22a〜22d)は、中間転写ベルト230の循環方向上流側から順に、例えばブラック用、イエロ用、マゼンタ用、シアン用(配列は必ずしもこの順番とは限らない)のトナー像を形成するものであり、感光体31と、この感光体31を予め帯電する帯電装置(本例では帯電ロール)32と、この帯電装置32にて帯電された各感光体31に静電潜像を書き込む露光装置33(本例では各画像形成部22に共通の露光装置を使用)と、感光体31上に形成された静電潜像を対応する色トナー(本実施の形態では例えば負極性)で現像する現像装置34と、感光体31上の残留物を清掃する清掃装置35と、を備えている。
尚、本実施の形態では、各画像形成部22は、図2に示すように、感光体31、帯電装置32、現像装置34及び清掃装置35を一体化したプロセスカートリッジとして構成され、装置筐体21の図示外の組立体受部に対して着脱可能に装着されるようになっている。
ここで、露光装置33は、露光筐体41内に例えば四つの半導体レーザ(図示せず)、一つのポリゴンミラー42、結像レンズ(図示せず)及び各感光体に対応するそれぞれミラー(図示せず)を格納し、各色成分の半導体レーザからの光をポリゴンミラー42で偏向走査し、結像レンズ、ミラーを介して対応する感光体31上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
尚、符号36(36a〜36d)は各現像装置34に各色成分トナーを補給するためのトナーカートリッジである。
また、本実施の形態において、転写モジュール23は、例えば一対の張架ロール(一方が駆動ロール)231,232間に中間転写ベルト230を掛け渡したものであり、各画像形成部22の感光体31に対応した中間転写ベルト230の裏面には一次転写装置(本例では一次転写ロール)51が配設され、この一次転写装置51にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体31上のトナー像を中間転写ベルト230側に静電的に転写するようになっている。
更に、中間転写ベルト230の最下流画像形成部22dの下流側の張架ロール232に対応した部位には二次転写装置52が配設されており、中間転写ベルト230上の一次転写像を記録材に二次転写(一括転写)するようになっている。
本実施の形態では、二次転写装置52は、中間転写ベルト230のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール521と、中間転写ベルト230の裏面側に配置されて二次転写ロール521の対向電極をなすバックアップロール(本例では張架ロール232を兼用)とを備えている。
そして、例えば二次転写ロール521が接地されており、また、バックアップロール(張架ロール232)にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されている。
更にまた、中間転写ベルト230の最上流画像形成部22aの上流側にはベルト清掃装置53が配設されており、中間転写ベルト230上の残留トナーを除去するようになっている。
また、記録材供給装置24には記録材を供給する供給ロール61が設けられ、この供給ロール61の直後には記録材を搬送する搬送ロール62が配設されると共に、二次転写部位の直前に位置する記録材搬送路25には記録材を所定のタイミングで二次転写部位へ供給する位置決めロール(レジストレーションロール)63が配設されている。
一方、二次転写部位の下流側に位置する記録材搬送路25には定着装置66が設けられ、この定着装置66は、図3に示すように、図示外の加熱ヒータが内蔵された加熱定着ロール66aと、これに圧接配置されて追従回転する加圧定着ロール66bとを備えている。また、定着装置66の下流側には記録材排出装置67が設けられている。この記録材排出装置67は装置筐体21内の記録材を排出する対構成の排出ロール67a,67bからなり、記録材を挟持搬送して排出し、装置筐体21の上部に形成された記録材収容受け68に記録材を収容するようになっている。
更に、本実施の形態では、装置筐体21の側方には手差し供給装置(MSI)71が設けられており、この手差し供給装置71上の記録材は供給ロール72にて記録材搬送路25に向かって供給されるようになっている。
更にまた、装置筐体21には両面記録モジュール73が付設されており、この両面記録モジュール73は、記録材の両面に画像記録を行う両面モード選択時に、記録材排出装置67を逆転させ、かつ、入口手前の案内ロール74にて片面記録済みの記録材を内部に取り込み、適宜数の搬送ロール77にて内部の記録材戻し搬送路76に沿って記録材を搬送し、再度位置決めロール63側へと供給するものである。
<現像剤回収装置>
本実施の形態では、図4及び図5に示すように、装置筐体21のフロントカバー21aを開放することで、装置筐体21のフロント側には粉体回収装置として使用済みの現像剤(廃トナー、廃現像剤)を回収する現像剤回収装置100が組み付けられる。
本例では、装置筐体21の底部フロント側には手前から見て左右にヒンジ部品101,102が設置されており、現像剤回収装置100がヒンジ部品101,102に支持された状態で装置筐体21のフロント側に回転移動して組み込まれる。
本実施の形態では、現像剤回収装置100に回収される粉体としての現像剤は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤であり、以下の3系統から搬送されるものを対象としている。
(1)各画像形成部22(22a〜22d)の清掃装置35は感光体31上に残留する現像剤(廃トナー)を清掃するが、清掃された廃トナーは清掃装置35の内部の搬送部材にて清掃容器の一端から排出され、図3乃至図5に示すように、廃トナー排出装置80(具体的には81〜84)を経由して現像剤回収装置100へと回収される。
(2)ベルト清掃装置53は中間転写ベルト230に残留した現像剤(廃トナー)を清掃するが、清掃された廃トナーはベルト清掃装置53の内部の搬送部材にてベルト清掃容器の一端から排出され、図3乃至図5に示すように、廃トナー排出装置85を経由して現像剤回収装置100へと回収される。
(3)各画像形成部22(22a〜22d)の現像装置34は現像容器内に現像ロールを配設すると共に、現像容器内には現像剤を撹拌混合しながら帯電する例えば複数の撹拌搬送部材を配設するものであるが、現像剤のキャリアは消費されずに残るため、現像剤のキャリアが古くなると、現像剤の帯電特性に支障をきたす懸念がある。このため、本例では、古い現像剤(廃現像剤)は定期的に現像容器から外部へ廃棄された後、図3乃至図5に示すように、廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94)を経由して現像剤回収装置100へと回収される。
−現像剤回収装置の構成−
また、現像剤回収装置100は、図5及び図6に示すように、前述した3系統の現像剤が回収される回収容器130を備えている。この回収容器130は、装置筐体21のフロント側に位置するフロントケース130fとこのフロントケース130fの背面側に位置するリアケース130rとを合せて一体化し、内部に廃現像剤の貯蔵空間を確保するようにしたものである。
以下、回収容器130の内部構造を見やすくする上で、図6及び図7ではフロントケース130fを取り除いたリアケース130rを主として用い説明する。
−回収口−
本例では、回収容器130のリアケース130rには、廃トナー排出装置80(具体的には81〜84)が接続可能な回収口110(具体的には111〜114),廃トナー排出装置85が接続可能な回収口115及び廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94が接続可能な回収口120(具体的には121〜124)が開設されている。
これらの回収口110(具体的には111〜114)、115、120(具体的には121〜124)のうち、回収容器130の縦壁箇所の水平方向で図中最左端に位置するのはブラックの画像形成部22aの清掃装置35に対応した廃トナー排出装置81と連結する回収口111であり、図中最右端に位置するのはベルト清掃装置53に対応した廃トナー排出装置85と連結する回収口115であり、他の回収口112〜114,120(具体的には121〜124)は回収容器130の面方向に対して最左端の回収口111、最右端の回収口115の間の領域内に配置されている。
−現像剤収容室・満杯検知室−
そして、本例では、回収容器130は、図6及び図7に示すように、各回収口110(具体的には111〜114),115,120(具体的には121〜124)から回収された現像剤(図示せず)を最初に収容する現像剤収容室140と、この現像剤収容室140に隣接して設けられ、現像剤収容室140から溢れた現像剤を収容する満杯検知室150とを有している。
本例では、満杯検知室150は、回収容器130の縦壁箇所の水平方向の一端側に設けられており、それ以外の領域を現像剤収容室140として割り当てている。
更に、現像剤収容室140には回収容器130の縦壁箇所の水平方向に対し複数の仕切り壁141〜143が設けられている。本例では、各仕切り壁141〜143は満杯検知室150に向かってその高さ寸法が次第に高く設定されている。
一方、満杯検知室150は、例えば断面U字状の縦方向に延びる透明又は半透明の樹脂からなる現像剤貯留部151を設け、この現像剤貯留部151の予め決められた満杯検知位置に対応した箇所には例えば発光素子及び受光素子が対向して配置されるフォトカプラなどの光学検知器(図示せず)を配置し、満杯検知位置に現像剤が到達したか否かを光学検知器で検知するようにしてものが採用されている。
更に、満杯検知室150の上方には覆い部材として例えば円筒状の筒状体160が設けられており、この筒状体160内の一部に満杯検知室150に通じる連通口155が開設されている。
この筒状体160は現像剤収容室140から溢れた現像剤Gが満杯検知室150に搬送されるための搬送経路を構成するほか、浮遊トナーが直接的に満杯検知室150に入る事態を阻止する部材として働く。
より具体的に述べると、例えばベルト清掃装置53から搬送される現像剤Gが回収口115から落下すると、その多くは現像剤収容室140に至るが、回収口115からの落下位置の近い場所に満杯検知室150が存在するため、現像剤Gの一部のトナーがクラウドになって満杯検知室140側に浮遊する懸念はある。しかしながら、前述したように、満杯検知室150の連通口155は筒状体160で覆われているため、トナー等の浮遊物が直接入り込む懸念は極めて少ない。
−搬送部材−
また、搬送部材170は、図6に示すように、現像剤収容室140から満杯検知室150に跨がって設けられるものであって、回収容器130(具体的にはリアケース130r)の両端に予め設けられた軸受部181,182に回転軸171の両端を回転可能に支持させ、現像剤収容室140に対応した領域Rsでは回転軸171の周囲に当該回転軸171の所定方向の回転に伴って矢印A方向に現像剤Gを搬送させる向きの螺旋羽根172を所定ピッチ、所定の外径で形成し、更に、満杯検知室150の領域Rmでは筒状体160内に回転軸171を貫通させ、少なくとも満杯検知室150の連通口155に至る手前までの回転軸171の周囲には、所定方向の回転軸171の回転に伴って筒状体160内の現像剤が連通口155側へ搬送されるように、筒状体160の内径に収まる範囲の外径の螺旋羽根173を所定のピッチで形成し、一方、筒状体160の連通口155を挟んだ奥側に位置する回転軸171の周囲には、所定方向の回転軸の回転に伴って筒状体160内の現像剤が連通口155側に押し戻されるように、筒状体160の内径に収まる範囲の外径の螺旋羽根174を形成するようにしたものである。尚、図6中の回転軸171の両端には軸受部181,182に支持される図示外の被軸受部(例えばDカットや大径軸部)が設けられており、本例では、被軸受部に図示外の駆動モータからの駆動力が伝達されるようになっている。
更に、本例では、搬送部材170は、現像剤収容室140から満杯検知室150に至る方向に沿って現像剤を搬送するものであるが、現像剤の搬送方向に対し満杯検知室150側の位置が高くなるように斜め上方に傾斜して配置されている。
本例では、現像剤収容室140の仕切り壁141〜143の高さ変化に略対応した角度で傾斜配置されているが、搬送部材170の螺旋羽根172は少なくとも仕切り壁141〜143の上端とは干渉しないように仕切り壁141〜143の上方に配置されている。
<廃トナー排出装置>
本実施の形態において、清掃装置35は、図3及び図10に示すように、感光体31の回転軸方向に延びる清掃容器351を有しており、この清掃容器35内には感光体31の回転軸方向に沿って廃トナーが搬送可能な搬送部材(図示せず)を配設し、清掃容器351の廃トナーの搬送方向の終端側に廃トナー排出装置80(81〜84)を付設したものである。
本実施の形態において、廃トナー排出装置80(81〜84)は、清掃容器351に連通して接続され、かつ、先端部には下方に開口する略矩形状の排出口331(図11参照)を有する搬送ダクト330と、この搬送ダクト330の排出口331を開閉する開閉機構としてのシャッタ機構340と、を備えている。
−搬送ダクト−
本例では、搬送ダクト330は、図10及び図11に示すように、滑り移動性(所謂摺動性)の良好な樹脂材料(例えばPOM)にて先端が塞がれた断面略円筒状に形成されており、内部には清掃装置35内の搬送部材(図示せず)と同軸で一体的に連結された搬送部材332(本例では回転軸333の周囲に螺旋状の羽根334を形成した態様)を設けたものである。
−シャッタ機構−
シャッタ機構340は、図10及び図11に示すように、搬送ダクト330の外周部に廃トナーの搬送方向に沿って移動可能に嵌め込まれ、予め決められた排出口331の開放位置と閉鎖位置との間を移動する円筒状部材からなる蓋部材としてのシャッタ部材341と、シャッタ部材341から離れた搬送ダクト330の外周部の一部とシャッタ部材341との間に回り止めされた状態で設けられ、排出口331の閉鎖位置に向けてシャッタ部材341を付勢する付勢部材として付勢スプリング342と、円筒状部材からなるシャッタ部材341の回収容器130側には鍔状に広がるように一体的に形成されるフランジ部343と、を備えている。
<廃トナー排出装置との接続部構造>
本実施の形態において、回収容器130の回収口110(具体的には111〜114)は、図8、図9及び図11に示すように、搬送ダクト330の外径よりも僅かに大きい外径の円形孔にて構成されており、搬送ダクト330の先端部が回収口110に挿入されるときに、シャッタ部材341のフランジ部343が回収口110縁にせき止められ、搬送ダクト330の先端部だけが回収容器130の回収口110内に挿入され、搬送ダクト330の先端部に形成された排出口331が回収口110内に配置されるようになっている。つまり、本例では、シャッタ部材341のフランジ部343は、搬送ダクト330に対して排出口331の開放位置に至るまでシャッタ部材341を相対的に移動させる可動部材として機能するようになっている。
更に、本実施の形態では、回収容器130の回収口110の外側周縁にはウレタンゴム等を用いた気密性保持部材としてのシール部材320が設けられ、例えばシャッタ部材341のフランジ部343が回収口110縁にてシール部材320に接触すると、フランジ部343と回収口110縁との間の気密性を保つようになっている。また、回収容器130の回収口110の内側には弾性フィルム材からなる封止部材321が上縁部を回転支点322として回転可能に設けられ、搬送ダクト330の先端部が回収口110に挿入されていない状態では、封止部材321が回転支点322に装着された付勢バネ323によって回収口110を塞ぐ位置に配置されるようになっている。
尚、廃トナー排出装置85が接続される回収口115には同様なシール部材や封止部材が設けられている。
<廃現像剤排出装置>
本実施の形態において、現像装置34は、図5、図12及び図13に示すように、感光体31の回転軸方向に延びる現像容器34aを有し、この現像容器34a内に現像ロール、現像剤を攪拌して搬送する攪拌搬送部材などの現像要素を有しており、現像容器34aの長手方向の一端側には廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94)が付設され、廃現像剤を定期的に排出するようになっている。
本実施の形態において、廃現像剤排出装置90は、図12及び図13に示すように、現像容器34aに連通して接続され、かつ、先端部には図15に示すように下方に開口する略矩形状の排出口401を有する搬送ダクト400と、この搬送ダクト400の排出口401の下側に設けられ、当該排出口401を開閉する開閉機構としてのシャッタ機構410と、を備えている。
−搬送ダクト−
本実施の形態において、搬送ダクト400は、図12及び図15に示すように、現像剤の撹拌搬送部材34bと同軸で一体的に連結される搬送部材402(本例では回転軸403の周囲に螺旋状の羽根404を形成した態様)を設けたものであり、現像容器34a内から搬送ダクト400内に溢れた古い現像剤を搬送部材402にて排出口401まで搬送するものである。
−シャッタ機構−
本実施の形態において、シャッタ機構410は、蓋部材としての板状のシャッタ部材411を搬送ダクト400の長手方向に沿って進退自在に保持すると共に、シャッタ部材411には搬送ダクト400の排出口401に対応した連通口412を開設し、更に、搬送ダクト400内にはシャッタ部材411を付勢するための付勢スプリング413を設置すると共に、付勢スプリング413の付勢力を伝達ブロック414を介してシャッタ部材411に伝達するようにしたものである。
本例では、廃現像剤排出装置90が現像剤回収装置100と非接続状態にあるときには、シャッタ部材411は付勢スプリング413にて付勢され、排出口401を閉鎖する閉鎖位置で停止している。
更に、本例では、シャッタ部材411の先端には連結片415が突出するように一体的に形成されている。
<回収容器側のシャッタ機構>
本実施の形態において、回収容器130は、図8、図9及び図14に示すように、廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94)の先端が挿入される凹所450を有し、この凹所450の底部に回収口120(具体的には121〜124)を開設すると共に、この回収口120の周辺にシャッタ機構460を設置したものである。
本実施の形態では、シャッタ機構460は、回収容器130の凹所450の手前から奥側に向かう前後方向に進退する蓋部材としてのシャッタ部材461を有し、回収口120縁の周縁にはウレタンゴム等の弾性部材からなるシール部材462を固着すると共に、シャッタ部材461が回収口120を閉鎖する閉鎖位置に位置するときに、回収口120縁とシャッタ部材461との間をシール部材462にて封止するようになっている。
また、凹所450の奥側には付勢スプリング463が設けられ、シャッタ部材461は付勢スプリング463によって回収口120を閉鎖する閉鎖位置に向けて付勢されるようになっている。
更に、本実施の形態では、シャッタ部材461は、凹所450の回収口120を塞ぐ領域及びこれに隣接して凹所450の前後方向に交差する幅方向に延びる領域のシャッタブロック465を有し、このシャッタブロック465の底部には下方に突出し且つシャッタ部材461の前後方向に延びる被案内ロッド466を一体的に形成すると共に、シャッタブロック465の幅方向両側には夫々被案内片467,468を外側に張り出すようにして形成したものである。
更にまた、本実施の形態では、凹所450にはシャッタ部材461の開閉動作を案内する案内機構470が設けられている。この案内機構470は、凹所450の底部に設けられて被案内ロッド466を滑り移動可能に案内する第1の案内部471と、凹所450の両側壁部に設けられて被案内片467,468を滑り移動可能に案内する第2の案内部472とを備えている。
特に、本例では、第1の案内部471は、凹所450の幅方向に並ぶ一対の案内レール473間に凹溝476を形成し、凹溝476の両側面を被案内ロッド466の幅方向に対する位置を規制する位置規制面として被案内ロッド466を案内レール474方向に沿って案内するものである。
そして、第2の案内部472は、凹所450の上下方向に並ぶ一対の案内レール474,475間に凹溝477,478を形成し、凹溝477,478の上下面を被案内片467,468の上下方向に対する位置を規制する規制面として被案内片467,468を案内レール474,475方向に沿って案内するものである。
更に、本実施の形態では、シャッタ部材461のシャッタブロック465には廃現像剤排出装置90のシャッタ機構410の連結片415と連結可能な連結孔480が開設されている。
<廃現像剤排出装置との接続部構造>
本実施の形態では、図5に示すように、装置筐体21に現像剤回収装置100を組み込むとき、現像剤回収装置100の回収容器130が次第に立ち上がり姿勢に向かうと、回収容器130側のシャッタ機構460が廃現像剤排出装置90側のシャッタ機構410と係わり合う。
このとき、廃現像剤排出装置90側のシャッタ機構410の連結片415が回収容器130側のシャッタ機構460の連結孔480に嵌まり込んだ後、更に、回収容器130が立ち上がり移動すると、シャッタ機構460のシャッタ部材461が付勢スプリング463の付勢力に抗して凹所450内の奥側に後退していき、回収口120の開放位置に至った段階で停止する。この状態において、シャッタ機構410のシャッタ部材411が付勢スプリング413の付勢力に抗して後退し、シャッタ部材411の連通口412が搬送ダクト400の排出口401に合わさる位置に移動し、シャッタ部材411が排出口401を開放する開放位置に到達する。
この状態において、廃現像剤排出装置90の排出口401が回収容器130側のシャッタ機構460の回収口120に連通することになり、両者の接続状態が完了する。
この結果、廃現像剤排出装置90の搬送ダクト400内の搬送部材402によって搬送される廃現像剤は、排出口401から排出されて回収口120を通じて回収容器130内に回収される。
また、廃現像剤排出装置90の排出口401と回収容器130の回収口120との間にはシール部材462が介在しているため、両者間の気密性は保たれている。
<回収容器の空気抜き構造>
本実施の形態では、現像剤回収装置100の回収容器130には使用済みの現像剤(廃トナー、廃現像剤)が回収されるが、現像剤が回収されることに伴って回収容器130の内圧が上昇し、これに伴って、回収容器130内でクラウド状に浮遊する現像剤(主として廃トナー)が回収口110(111〜114),115,120(121〜124)から逆流する懸念がある。
このとき、回収口110,120の周囲はシール部材320,462で覆われているため、回収口110,120の周囲から廃トナーが漏洩することは有効に防止されるが、シャッタ機構340,410,460のシャッタ部材の隙間に廃トナーが混入して付着する懸念があり、廃トナーの混入により、シャッタ部材の開閉動作に伴う摺動抵抗が上昇してしまい、シャッタ部材の開閉動作不良の要因になってしまう虞れがある。
そこで、このような事態を回避するという観点から、本実施の形態では、回収容器130に以下のような空気抜け構造を採用している。
本実施の形態では、図9、図16及び図17に示すように、回収容器130のうち、廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94)との接続部である凹所450の奥側に空気抜き口500が設けられている。
−空気抜き口の構成例−
この空気抜き口500は、回収容器130の凹所450の奥側の縦壁部分に一若しくは複数(本例では2個)の開口501を開設し、回収容器130の内側には廃トナーを捕捉する通気性を有するフィルタ部材502で開口501を覆うようにしたものである。
本例では、空気抜き口500のフィルタ部材502が廃トナーを捕捉するため、空気抜き口500からは空気のみが抜け、回収容器130の内圧の上昇は抑制される。
−空気抜き口のレイアウト−
(1)回収容器の長手方向に対するレイアウト
本実施の形態では、空気抜き口500は、図18に示すように、回収容器130の4箇所の凹所450の奥側に設けられている。
これらの空気抜き口500は、回収容器130の長手方向寸法をLとすると、回収容器130の長手方向の中央Ocを挟んだ領域に分かれて同数(本例では2箇所)設けられている。このため、回収容器130の内圧上昇は全域に亘って略均等に抑制されることになり、また、回収容器130の長手方向の中央Ocを挟んだ領域の間で内圧差が顕著に表れることもなく、回収容器130内での内圧差に起因して気流が不必要に生成されることもない。
(2)空気抜き口のレイアウトの下限要件
本実施の形態では、空気抜き口500は、搬送部材170の配設位置よりも鉛直方向上方に設けられている。本例では、現像剤収容室140内に収容されている現像剤は搬送部材170に均されながら搬送されるため、現像剤の最大収容量は搬送部材170の配設位置までに収まる。よって、本例では、空気抜き口500に面した部位まで現像剤が収容されるみとはないので、空気抜き口500が現像剤によって埋まり、目詰まりするという懸念はない。
(3)空気抜き口と回収口との位置関係
本実施の形態では、空気抜き口500は、回収口110、115、120から回収される現像剤の落下経路に面していない部位に設けられている。このため、回収口110、115、120から落下する現像剤が空気抜き口500に直接侵入するという懸念はほとんどない。
(4)空気抜き口のレイアウトの上限要件
本実施の形態では、空気抜き口500は、図18に示すように、廃トナー排出装置80(具体的には81〜84)が接続される回収口110(具体的には111〜114)、115よりも鉛直方向下方に配置されている。
このため、回収容器130内の現像剤(主として廃トナー)は内圧上昇によってクラウドとして空気抜き口500に向かう気流に乗って移動するが、この気流の通過領域には回収口110は存在しないため、回収口110、115に回収容器130内の現像剤が付着する懸念は抑制される。尚、本実施の形態では、回収口114に近接した空気抜き口500は、回収口111よりも鉛直方向下方には設けられていないが、回収口114に近接した空気抜き口500へ流れる気流が回収口111に影響を与えることはなく、何ら差し支えない。
また、本実施の形態では、空気抜き口500は、図18に示すように、廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94)が接続される回収口120(具体的には121〜124)よりも鉛直方向下方には設けられていない。しかしながら、各画像形成部22の清掃装置35からの廃トナー排出装置80(具体的には81〜84)及び中間転写ベルト230のベルト清掃装置53からの廃トナー排出装置85に対する回収口110、115とは異なり、各画像形成部22の現像装置34からの廃現像剤排出装置90(具体的には91〜94)は回収口120を介して回収容器130内に侵入しない構成になっている。そのため、粉体のクラウドによる回収口120の汚れの懸念が少ない。よって、回収口120よりも上側に空気抜き口500を設けても問題がない。尚、回収容器130内の内圧上昇による回収口110、115、120からの逆流は懸念されるが、空気抜き口500の効果で内圧上昇は有効に抑えられる。
1…回収容器,2(2a〜2e)…回収口,3…粉体収容室,4…満杯検知室,7…搬送部材,8(8a〜8d)…空気抜き口,10…粉体処理部,11…粉体回収装置

Claims (9)

  1. 内部に粉体収容室を有し、粉体を用いて処理する粉体処理部から搬送された使用済みの粉体を回収して前記粉体収容室に収容する回収容器と、
    前記回収容器のうち前記粉体収容室の粉体最大収容位置よりも上側の位置で且つ前記回収容器の長手方向に亘って複数設けられ、前記粉体処理部から搬送された使用済みの粉体を回収する複数の回収口と、
    前記回収容器内に当該回収容器の長手方向に沿って設けられ、前記粉体収容室に収容された粉体を均すように搬送する搬送部材と、
    前記回収容器のうち少なくとも当該回収容器の長手方向の中央を挟んだ領域に分かれて設けられ、前記搬送部材よりも上方に位置し、前記各回収口からの粉体の落下経路から外れた位置で且つ近接する回収口の少なくとも一つの鉛直方向下端位置を超えない領域に開設された複数の空気抜き口と、を備えたことを特徴とする粉体回収装置。
  2. 請求項1に記載の粉体回収装置において、
    前記複数の空気抜き口は、前記回収容器の長手方向に並ぶ回収口の数と同数以下設けられていることを特徴とする粉体回収装置。
  3. 請求項1に記載の粉体回収装置において、
    前記複数の空気抜き口は、前記回収容器の長手方向の中央を挟んだ領域に同数配置されていることを特徴とする粉体回収装置。
  4. 請求項1に記載の粉体回収装置において、
    前記複数の空気抜き口は、前記回収容器の長手方向に交差する幅方向に対し前記回収口の開設位置から変位して配置されていることを特徴とする粉体回収装置。
  5. 請求項1に記載の粉体回収装置において、
    前記空気抜き口は回収容器の一部に開口を有し、粉体が捕捉可能な通気性を有するフィルタ部材で前記開口を覆うようにしたことを特徴とする粉体回収装置。
  6. 請求項1に記載の粉体回収装置において、
    前記回収口は、粉体処理部から搬送される粉体を排出する粉体排出部が接続され、当該粉体排出部が非接続時には開閉可能な封止部材で封止されることを特徴とする粉体回収装置。
  7. 粉体を用いて処理する粉体処理部と、
    前記粉体処理部から搬送された粉体を回収する請求項1乃至6のいずれかに記載の粉体回収装置と、を備えたことを特徴とする処理装置。
  8. 請求項7に記載の処理装置において、
    前記粉体処理部は、静電潜像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に形成され静電潜像を粉体としての現像剤にて現像する現像装置と、前記現像装置にて現像された可視像を記録材に転写する転写装置と、前記像保持体上に残留した現像剤を清掃する清掃装置と、を備え、
    前記粉体回収装置は、前記清掃装置、前記転写装置及び前記現像装置の少なくとも1つから搬送される粉体としての現像剤を回収するものであることを特徴とする処理装置。
  9. 請求項8に記載の処理装置において、
    前記空気抜き口は、前記清掃装置から搬送される粉体の回収口よりも鉛直方向下方に配置されていることを特徴とする処理装置。
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