JP2018112652A - トナー回収装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターに捕集された浮遊トナーをより確実に離脱させて吸引力の低下を抑制できるトナー回収装置を提供する。
【解決手段】トナー回収装置は、浮遊トナーを含む空気が排気される排気経路５７と、該排気経路５７中の浮遊トナーを含む空気から浮遊トナーを捕集する捕集設備６７と、排気方向の下流側から前記捕集設備６７に向けて空気を噴出させて、捕集された浮遊トナーを該捕集設備６７から離脱させる噴出設備８０と、離脱した浮遊トナーを収容する浮遊トナー回収室６４と、を備えている。
【選択図】図９

Description

本発明は、飛散トナーを回収するトナー回収装置及びそれを備えている画像形成装置に関する。

コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、主に粉体の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置から供給されるトナーを用いてトナー像に可視化し、そのトナー像を用紙上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。

現像装置で静電潜像をトナー像に現像する際、トナーの一部が飛散して現像装置から漏出し、画像形成装置の内部を汚染することがある。そこで、特許文献１には、現像装置に吸引ダクトを連結し、吸気装置を用いて現像装置の内部に飛散するトナー（以下、浮遊トナーとする）を含む空気を吸引装置を用いて吸引し、吸引された空気から浮遊トナーをフィルターで捕集して回収するトナー回収装置が記載されている。このトナー回収装置には、捕集されたトナーによる吸引力の低下を防止するために、フィルターを振動させて捕集されたトナーをふるい落す振動モーターが備えられている。

特開２０１４−１９１３４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているトナー回収装置のように振動モーターを用いても、捕集されたトナーをフィルターから確実にふるい落すことは困難で、吸引装置の初期吸引力を維持できないという問題がある。一例として、現像動作を続けていくと、初期吸引力の１０〜５０％に低下してしまう場合もあり得る。

上記課題を解決するため、本発明は、フィルターに捕集された浮遊トナーをより確実に離脱させて吸引力の低下を抑制できるトナー回収装置及びそれを備えている画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のトナー回収装置は、浮遊トナーを含む空気が排気される排気経路と、該排気経路中の浮遊トナーを含む空気から浮遊トナーを捕集する捕集設備と、排気方向の下流側から前記捕集設備に向けて空気を噴出させて、捕集された浮遊トナーを該捕集設備から離脱させる噴出設備と、離脱した浮遊トナーを収容する浮遊トナー回収室と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、捕集設備に捕集されたトナーを噴出設備によって確実に離脱させることができるので、排気経路における吸引力の低下を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の現像装置の構造を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置を正面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、浮遊トナー回収室を正面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、浮遊トナー回収室の内部を正面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置を裏面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、噴出設備を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、ピストン後退時の噴出設備を示す断面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、ピストン進出時の噴出設備を示す断面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、閉止位置に回動した排出扉を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、解放位置に回動した排出扉を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナー回収装置において、印刷枚数と吸引力との関係を示すグラフである。

以下、本開示の実施形態に係る廃トナー回収装置及び画像形成装置１００について図面を参照して説明する。

まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１は画像形成装置１００の構造を示した断面図である。画像形成装置１００は、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）に対応する４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄを並列配置して画像形成を行う、４連タンデム型のカラープリンターである。以下、図１の紙面手前側を画像形成装置１００の正面側（手前側）とし、左右方向は画像形成装置１００を正面から見た方向を基準として説明する。各図に付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ画像形成装置１００の前側、後側、左側、右側を示している。

画像形成装置１００の装置本体内には、マゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのそれぞれの色の画像を形成する画像形成部Ｐａ〜Ｐｄが、図１の右側から順に配設されている。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する像担持体としての感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが、図１の反時計回り方向に回転可能に設けられている。感光体ドラム１ａ〜１ｄの上方には、重ね合された各色のトナー像を担持する像担持体としての中間転写ベルト８が、従動ローラー１０及び駆動ローラー１１に沿って循環走行可能に支持されている。中間転写ベルト８の中空部には、感光体ドラム１ａ〜１ｄのそれぞれに対応するように、一次転写ローラー６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄが回転可能に支持されている。駆動ローラー１１の左側には、二次転写ローラー９が回転可能に支持されている。

さらに、従動ローラー１０の近傍には、中間転写ベルト８の表面に残存するトナー等を除去するためのベルトクリーニング装置１９が配置されている。ベルトクリーニング装置１９は、中間転写ベルト８の走行方向に対してカウンター方向から当接するブレードと、ブレードによって除去されたトナーが収容される回収部（図示省略）と、を有している。回収部に収容されたトナーは、回収スパイラル等によって画像形成装置の正面側に搬送されるようになっている。回収部の正面側には、搬送されたトナーの排出口（図示省略）が形成されている。

トナー像が転写される用紙Ｐは、装置本体の下部に設けられた用紙カセット１６内に収容されている。用紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、トナー像の転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄに残留した現像剤（トナー）を除去及び回収するドラムクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄと、が設けられている。さらに、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して画像データに基づく露光を行う露光ユニット５が設けられている。

次に、画像形成動作について説明する。パソコン等の画像入力装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで、露光ユニット５によって画像データに基づいて感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置３ａ〜３ｄによって、対応する色のトナー像に現像される。そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがドラムクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９においてフルカラーのトナー像が用紙Ｐ上に二次転写される。フルカラーのトナー像は定着装置１３において加熱及び加圧されて用紙Ｐに定着された後、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

次に、図２と図３を参照して、上述した画像形成部Ｐａについて詳細に説明する。図２は画像形成部Ｐａを示した断面図であり、図３は現像装置を示す断面図である。なお、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄについては、基本的に画像形成部Ｐａと同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の反時計回り方向）に沿って、上述した帯電装置２ａ、現像装置３ａ、一次転写ローラー６ａ、ドラムクリーニング装置７ａが配置されている。

帯電装置２ａは、感光体ドラム１ａに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー２０と、帯電ローラー２０をクリーニングするための帯電クリーニングローラー２１と、を有している。

現像装置３ａは、図３にも示されるように、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤が収容される現像容器３０を備えている。現像容器３０の上部には、感光体ドラム１ａに対向する開口部３０ａと浮遊トナーダクト３８とが形成されている。浮遊トナーダクト３８は、開口部３０ａの内側に形成された入口３７と、現像容器３０の正面側の部分に形成された出口（図示省略）との間に形成されて、入口３７を介して現像容器３０の内部に連通している。

現像容器３０の下部には、トナーコンテナ４ａからトナーが補給される撹拌搬送室３１及び供給搬送室３２と、余剰となった現像剤を廃棄するための廃現像剤排出口（図示省略）と、が形成されている。撹拌搬送室３１及び供給搬送室３２には、撹拌搬送スクリュー３３ａ及び供給搬送スクリュー３３ｂがそれぞれ回転可能に支持されている。撹拌搬送スクリュー３３ａ及び供給搬送スクリュー３３ｂは、補給されたトナーを磁性キャリアと混合して撹拌して帯電させる。供給搬送スクリュー３３ｂの上方には、磁気ローラー３４が支持されている。磁気ローラー３４の斜め上方には、現像ローラー３５が支持されている。磁気ローラー３４と現像ローラー３５との間には、対向領域が形成されている。現像ローラー３５の外周面の一部は、開口部３０ａから露出して感光体ドラム１ａに対向している。磁気ローラー３４および現像ローラー３５は、それぞれ図３において時計回り方向に回転する。

また、現像ローラー３５と磁気ローラー３４との対向領域よりも磁気ローラー３４の回転方向上流側には、穂切りブレード３６が、磁気ローラー３４の長手方向（図２、図３の紙面と垂直方向）に沿って取り付けられている。穂切りブレード３６の先端部と磁気ローラー３４の表面との間には僅かな隙間が形成されている。

撹拌搬送スクリュー３３ａ及び供給搬送スクリュー３３ｂによって、撹拌搬送室３１及び供給搬送室３２を現像剤が循環しながら撹拌されることでトナーが帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、供給搬送スクリュー３３ｂによって磁気ローラー３４に搬送され、磁気ローラー３４上に磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、穂切りブレード３６によって層厚規制された後、磁気ローラー３４と現像ローラー３５との対向領域に搬送される。対向領域では、磁気ローラー３４に印加される直流電圧と現像ローラー３５に印加される直流電圧との電位差、及び、磁気ローラー３４が発生させる磁界によって現像ローラー３５上にトナー薄層を形成する。

現像ローラー３５上に形成されたトナー薄層が、感光体ドラム１ａに対向するまで現像ローラー３５が回転すると、現像ローラー３５に印加されるバイアス電位と感光体ドラム１ａの電位との間の電位差によって、現像ローラー３５から感光体ドラム１ａにトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。

再度図２を参照して説明する。ドラムクリーニング装置７ａは、摺擦ローラー２２と、クリーニングブレード２３と、回収スパイラル２４と、を有している。

摺擦ローラー２２は、感光体ドラム１ａに所定の圧力で接触している。クリーニングブレード２３は、摺擦ローラー２２と感光体ドラム１ａとの接触面よりも感光体ドラム１ａの回転方向下流側において、感光体ドラム１ａの回転方向に対してカウンター方向から感光体ドラム１ａに当接している。回収スパイラル２４は、摺擦ローラー２２の下方に配置されて、摺擦ローラー２２およびクリーニングブレード２３によって感光体ドラム１ａ表面から除去されたトナーを画像形成装置の正面側に搬送する。ドラムクリーニング装置７ａの正面側には、搬送されたトナーの排出口（図示省略）が形成されている。

さらに、画像形成装置は、ドラムクリーニング装置７ａ〜７ｄで回収されたトナー、ベルトクリーニング装置１９で回収されたトナー、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラー３５の周囲に存在する浮遊トナー、現像装置３ａ〜３ｄで余剰となった現像剤、を回収する廃トナー回収装置４０（図４参照）を備えている。

廃トナー回収装置４０について、図４〜図７を参照して説明する。図４は廃トナー回収装置４０を正面から見た斜視図、図５は浮遊トナー回収室６４を正面から見た斜視図、図６は浮遊トナー回収室６４の中空部Ｓ２を正面から見た斜視図、図７は廃トナー回収装置４０を裏側から見た斜視図である。

図４に示されるように、廃トナー回収装置４０は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの正面側に設けられる中間回収ボックス５０と、中間回収ボックス５０の下方に設けられる廃トナー回収容器１００と、中間回収ボックス５０内に画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれに対応するように設けられた浮遊トナー回収室６４と、を備えている。

中間回収ボックス５０には、ドラムクリーニング装置７ａ〜７ｄ及びベルトクリーニング装置１９で回収されたトナーや、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラー３５の周囲に存在する浮遊トナー、現像装置３ａ〜３ｄで余剰となった現像剤が一時的に収容される。廃トナー回収容器１００には、中間回収ボックス５０に収容されたトナーや現像剤が最終的に回収される。浮遊トナー回収室６４には、浮遊トナーが一時的に収容される。

まず、中間回収ボックス５０について説明する。図４に示されるように、中間回収ボックス５０は、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに対応する幅及び高さと、所定の厚さを有している。中間回収ボックス５０は、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの側のベース部５０ａと、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄとは反対側の蓋部５０ｂとによって、横長直方体形状の中空部Ｓ１を形成している。

ベース部５０ａには、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれの前方に、浮遊トナー受入口５１と、排気口５２と、第１回収トナー受入口５３と、廃現像剤受入口５４と、が形成されている。図５及び図６に示されるように、浮遊トナー受入口５１と排気口５２とは、左右方向に並んで、浮遊トナー受入口５１が右側、排気口５２が左側に形成されている。排気口５２は斜め下方を向いている。第１回収トナー受入口５３は、排気口５２の左側に形成されている（図４参照）。廃現像剤受入口５４は、浮遊トナー受入口５１と排気口５２との中間の下方に形成されている。さらにベース部５０ａの右端部には、第２回収トナー受入口５５（図４参照）が形成されている。

浮遊トナー受入口５１には、現像装置３ａ〜３ｄのそれぞれに設けられた浮遊トナーダクト３８の出口が接続している。排気口５２には、排気ダクト５７の入口が接続している。図７に示されるように、排気ダクト５７は、排気口からベース部５０ａの裏面に沿って下方に湾曲し、さらに、ベース部５０ａの左右方向中央に向かって湾曲している。ベース部５０ａの裏面の左右方向中央には、合流部５７ａが形成されている。排気ダクト５７の出口は、合流部５７ａに接続している。合流部５７ａには、排気ファン５８が設けられている。

次に、図８〜図１０を参照して、排気ダクト５７に設けられている噴出設備８０について説明する。図８は、噴出設備８０を示す斜視図、図９は、ピストン後退時の噴出設備８０を示す断面斜視図であり、図１０は、ピストン進出時の噴出設備８０を示す断面斜視図である。

図８に示されるように、各排気ダクト５７には、各排気口５２に向けて空気を噴出する噴出設備８０が設けられている。図９及び図１０に示されるように、排気ダクト５７には、排気口５２に対向する開口５７ｂが開けられている。開口５７ｂには、後方に略水平に突出する筒状接続部５７ｃが形成されている。噴出設備８０は、この筒状接続部５７ｃに接続されている。

噴出設備８０は、排気ダクト５７に連通するシリンダ８１と、シリンダ８１の内部に往復移動可能に支持されるピストン８２と、ピストン８２を排気ダクト５７の方向に付勢するスプリング８３と、ピストン８２を排気ダクト５７とは反対の方向に移動させるピニオン８４と、を備えている。

シリンダ８１は円筒状の部材であり、両端に開口端部８１ａと閉止端部８１ｂとを有している。閉止端部８１ｂの中央には、開口８１ｃが開けられている。開口８１ｃには、シリンダ８１の長さ方向に突出する筒状接続部８１ｄが形成されている。開口端部８１ａは、キャップ８６で塞がれている。キャップ８６の中央には、シリンダ８１の内部に突出する円柱状のガイド突起８７が形成されている。また、シリンダ８１の開口端部８１ａ側の部分には、長手方向に沿ったスリット８８が形成されている。

シリンダ８１の筒状接続部８１ｄは、排気ダクト５７の筒状接続部５７ｃとゴムチューブ９０によって接続して、シリンダ８１の内部はゴムチューブ９０を介して排気ダクト５７と連通している。ゴムチューブ９０とシリンダ８１とは、排気ダクト５７の筒状接続部５７ｃと直線状となるように水平に支持されている。

ピストン８２は、シリンダ８１の内部に挿入可能な円筒状の部材であり、両端に開口端部８２ａと閉止端部８２ｂとを有している。閉止端部８２ｂの外面にはヘッド部９２が設けられている。ピストン８２の開口端部８２ａ側の部分には、長手方向に沿ってラック部９４が形成されている。ラック部９４は、シリンダ８１のスリット８８に嵌め込むことが可能な形状を有している。

ピストン８２は、ヘッド部９２がシリンダ８１の閉止端部８１ｂの側、開口端部８２ａがキャップ８６の側となる姿勢で、シリンダ８１に挿入されている。

スプリング８３は、ガイド突起８７の周囲に配置されて、ピストン８２の閉止端部８２ｂとキャップ８６との間に介装されている。スプリング６３の一方の端部は、キャップ８６の裏側の面に固定されている。スプリング８３は、ピストン８２をキャップ８６とは反対の方向に付勢している。

ピニオン８４は、ピストン８２のラック部９４と噛み合い可能なギア部９７を有している。ギア部９７は、ピニオン８４の外周面の一部に形成されている。ピニオン８４は、ピストン８２のラック部９４にギア部９７が噛み合うように配置されて、一方向に回転するように駆動される。詳細には、ピニオン８４は図８〜図１０の時計回り方向に回転する方向に駆動されて、ピストン８２をキャップ８６の方向に後退させてスプリング８３を圧縮させる（図９参照）。図１０に示されるように、ピニオン８４が回転してギア部９７がピストン８２のラック部９４から離脱すると、ピストン８２は、圧縮されたスプリング８３の弾性力で、排気ダクト５７の方向に進出する。つまり、ギア部９７とラック部９４とは、ピストン８２を排気ダクト５７とは反対の方向に後退させる移動機構を構成している。ピニオン８４を時計回り方向に連続して回転させることで、ピストン８２はシリンダ８１内を往復移動する。

ピストン８２の進出によって、シリンダ８１内の空気が、ゴムチューブ９０を通って排気ダクト５７の開口５７ｂから排気口５２に向かって噴出する。なお、ピニオン８４は、専用の駆動源によって駆動されても良く、現像装置やクリーニング装置等の駆動源によって駆動されても良い。

再度図４〜図６を参照して説明する。第１回収トナー受入口５３は、ドラムクリーニング装置７ａ〜７ｄのそれぞれに設けられた排出口（図示省略）に接続している。廃現像剤受入口５４は、現像装置３ａ〜３ｄの各現像容器３０に設けられた廃現像剤排出口（図示省略）に接続している。第２回収トナー受入口５５は、ベルトクリーニング装置１９のトナー排出口（図示省略）に接続している。

図４に示されるように、中間回収ボックス５０の底部には、左右方向に沿って搬送経路５０ｃが形成されている。浮遊トナー受入口５１、第１回収トナー受入口５３、廃現像剤受入口５４、第２回収トナー受入口５５から受け入れられたトナーや現像剤は、自重によって搬送経路５０ｃに落下する。底部の右端部には、開口（図示省略）が形成されている。開口には接続パイプ６２が接続している。

中間回収ボックス５０には、搬送経路５０ｃに落下したトナーを搬送する搬送部材としての搬送スクリュー６０が回転可能に支持されている。搬送スクリュー６０は、回転軸６０ａと、回転軸６０ａの軸方向に所定のピッチで螺旋状に形成された螺旋羽根６０ｂと、を有している。回転軸６０ａの一端（左端）にはギア６１が固定されており、駆動源（図示省略）からの回転駆動力がギア６１を介して回転軸６０ａに入力される。駆動源としては、例えば、給紙ローラー１２ａを回転駆動させるモーターを使用することができる。モーターにはクラッチが設けられて、回転軸６０ａを正方向及び逆方向に回転させる。

搬送スクリュー６０は、正方向に回転することで、搬送経路５０ｃに落下したトナーや現像剤を図４の右方向（接続パイプ６２の方向）に搬送する。

次に、廃トナー回収容器１００について説明する。図４に示されるように、廃トナー回収容器１００は、中間回収ボックス５０の下方に設けられて、接続パイプ６２を介して中間回収ボックス５０と連通している。搬送スクリュー６０によって搬送経路５０ｃに沿って接続パイプ６２の方向に搬送されたトナーや現像剤は、接続パイプ６２を通して廃トナー回収容器１００に回収される。廃トナー回収容器１００は、接続パイプ６２に対して着脱可能である。廃トナー回収容器１００には、回収されたトナー等の量を検知するセンサーが備えられており、所定量のトナーが回収されたことがセンサーで検知されると、接続パイプ６２から取り外して、回収されたトナー等を廃棄する。

次に、浮遊トナー回収室６４について、図５及び図６を参照して説明する。浮遊トナー回収室６４は、仕切り壁部６５と蓋部６６とで形成されている。仕切り壁部６５は、浮遊トナー受入口５１と排気口５２とを囲むようにベース部５０ａから立設している。蓋部６６は、仕切り壁部６５で囲まれた空間を閉止して、中空部Ｓ２を形成している。このように、中空部Ｓ２は中間回収ボックス５０の中空部Ｓ１とは隔離されて、浮遊トナー受入口５１から排気口５２へ向かう、浮遊トナーを含む空気の排気経路５９（図６参照）を形成している。つまり、浮遊トナー回収室６４は、浮遊トナーダクト３８と排気ダクト５７との間の排気経路を形成している。

浮遊トナー回収室６４には、排気経路から浮遊トナーを捕集する捕集設備としてのフィルター６７と、捕集された浮遊トナーを中間回収ボックス５０に排出する排出口６８と、排出口６８を開閉する排出扉６９と、が設けられている。

フィルター６７は、排気口５２に、斜め下向きの姿勢で取り付けられている。フィルター６７は、エアフィルターを二重あるいは三重に重ねて形成されている。

排出口６８は、仕切り壁部６５に形成されている。仕切り壁部６５の排気口５２の下方には、切り欠き６５ａが形成されている。仕切り壁部６５は、切り欠き６５ａの両側面から、下方に突き出した突出壁部６５ｂを有している。突出壁部６５ｂの下角は斜め下向きに切り取られて、斜め下向きに開口した排出口６８を形成している。

次に、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、排出扉６９について説明する。図１１Ａは排出扉６９によって閉止された排出口６８の側断面図、図１１Ｂは排出扉６９によって開かれた排出口６８を示す側断面図である。

排出扉６９は、仕切り壁部６５の排出口６８を閉止可能な形状を有し、蓋部６６の下縁に接続している。排出扉６９の下端には、突出片７０が固定されている。突出片７０は、平面視逆台形状を成しており、ＰＥＴフィルム等の弾性材料で形成されている。突出片７０は、搬送スクリュー６０の螺旋羽根６０ｂのピッチよりも狭い幅を有し、搬送スクリュー６０の隣接する螺旋羽根６０ｂ間の空間に垂下している。

排出扉６９は、排出口６８を閉じる収容位置（図１１Ａ参照）と、中間回収ボックス５０の中空部Ｓ１側に回動して排出口６８を開く排出位置（図１１Ｂ参照）と、の間を、蓋部６６の下縁を中心として回動する。図１１Ａに示される収容位置では、排出扉６９は、蓋部６６から斜め下方に延びて突出壁部６５ｂに当接し、排出口６８を閉止する姿勢に回動する。図１１Ｂに示される排出位置では、排出扉６９は、蓋部６６から搬送経路５０ｃに向けて垂下して突出壁部６５ｂから離れて、排出口６８を開く姿勢に回動する。排出扉６９は、付勢部材７１によって収容位置に付勢されている。付勢部材７１は、中間回収ボックス５０の蓋部５０ｂと排出扉６９との間に介装されている。付勢部材７１は、例えば、ウレタンフォーム等の弾性部材である。

次に、排出扉６９の回動動作について説明する。図１１Ａの二点鎖線に示されるように、排出扉６９が収容位置に回動して、隣接する螺旋羽根６０ｂ間の空間に突出片７０が垂下している場合、搬送スクリュー６０が正方向（図１１Ａの反時計回り方向）に回転すると、突出片７０に螺旋羽根６０ｂが当接する。そして、図１１Ａの実線で示されるように、螺旋羽根６０ｂの外周面が、回転軸６０ａの回転方向（正方向）に突出片７０を押圧する。つまり、突出片７０は、排出扉６９を収容位置に回動させる方向に押圧される。突出片７０はこのように押圧されると、突出片７０は排出扉６９に対してしなるように変形する。

一方、搬送スクリュー６０を逆方向に回転させると、図１１Ｂに示されるように、螺旋羽根６０ｂの外周面によって、搬送スクリュー６０が正方向に回転する場合（図１１Ａ参照）とは逆方向に突出片７０が押圧される。すなわち、突出片７０は排出扉６９を開放位置に回動させる方向に押圧されるので、排出扉６９は付勢部材７１の付勢力に抗して排出位置に回動する。すると、浮遊トナー回収室６４に収容されている浮遊トナーが、排出口６８から搬送経路５０ｃに落下する。なお、搬送スクリュー６０の逆方向への回転が停止して正方向へ回転すると、排出扉６９は付勢部材７１によって収容位置に付勢されて、排出口６８は閉止される。

上記構成を有する廃トナー回収装置４０のトナー回収動作について説明する。画像形成動作中、前述のように、一次転写後に画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて感光体ドラム１ａ〜１ｄに残留したトナーはドラムクリーニング装置７ａ〜７ｄによって回収される。回収されたトナーは、第１回収トナー受入口５３から中間回収ボックス５０に一時的に収容される。また、二次転写後に中間転写ベルト８に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置１９によって回収されて、第２回収トナー受入口５５を通って中間回収ボックス５０に一時的に収容される。さらに、現像容器３０の廃現像剤排出口（図示省略）から排出された廃現像剤が廃現像剤受入口５４を通って中間回収ボックス５０に一時的に収容される。このように各受入口から収容されたトナーや廃現像剤は、自重によって搬送経路５０ｃに落下する。

搬送経路５０ｃにおいては、搬送スクリュー６０が駆動源から駆動回転力を受けて正方向に回転し、搬送経路５０ｃに落下したトナーや現像剤を接続パイプ６２の方向（右方向）に搬送する。トナーや現像剤は、搬送経路５０ｃの右端部に搬送されると、接続パイプ６２を通って廃トナー回収容器１００に回収される。

一方、所定のタイミングで排気ファン５８を駆動させると、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラー３５付近に浮遊しているトナーを含む空気は、浮遊トナーダクト３８、浮遊トナー回収室６４、排気ダクト５７からなる排気経路５９を通って排気される。そして、この排気経路５９の一部を形成する浮遊トナー回収室６４において、フィルター６７によってトナーが捕集される。捕集されたトナーは自重によって落下して仕切り壁部６５や排出扉６９の上面に堆積する。一方で、フィルター６７を通過した空気は、排気ダクト５７を通って排気ファン５８によって外部に排気される。

次に、噴出設備８０の動作について、図９と図１０とを参照して説明する。一回の印字動作終了後あるいは１つのジョブが終了後で排気ファン５８の停止中に、ピニオン８４を図の時計回り方向に回転させてピストン８２をキャップ８６の方向に後退させ、スプリング８３を圧縮させる。ピストン８２のラック部９４からギア部９７が離脱するまでピニオン８４が回転すると、スプリング８３の圧縮が解放されてスプリング８３が伸長して、ピストン８２は排気口５２の方向に進出する。すると、シリンダ８１内の空気がゴムチューブ９０を通って排気口５２、すなわち、フィルター６７の方向に噴出して、フィルター６７の裏側（排気ダクト５７の側）に吹き付けられる。すると、フィルター６７の表側（浮遊トナー回収室６４側の面）に捕集されているトナーがフィルター６７から離脱して落下し、浮遊トナー回収室６４内に堆積する。なお、噴出設備８０を動作させる場合は、ピニオン８４を所定時間だけ図の時計回り方向に回転させて、ピストン８２を複数回往復させることが好ましい。

堆積したトナーが所定の量に達するタイミングで、搬送スクリュー６０を逆方向に所定の時間だけ回転させる。例えば、印刷枚数が１０００枚ごとに、搬送スクリュー６０を２〜３秒逆方向に回転させる。すると、前述のように、搬送スクリュー６０の螺旋羽根６０ｂによって、排出扉６９が付勢部材７１の付勢力に抗して排出位置に回動する。これにより、排出口６８が開いて、排出扉６９の上面等に堆積した浮遊トナーが搬送経路５０ｃに落下する。落下したトナーは回収トナーや廃現像剤と共に搬送スクリュー６０によって搬送経路５０ｃに沿って搬送されて、廃トナー回収容器１００に回収される。

上記説明したように、本実施形態では、噴出設備８０によってフィルター６７の裏側に空気を吹き付けるので、フィルター６７に捕集されたトナーをより強い力でフィルター６７から離脱させることができる。したがって、フィルター６７の目詰まりを防止して、排気経路における浮遊トナーの吸引力をできるだけ維持できる。そして、浮遊トナーによる機内汚染を長期間防止することができる。

この噴出設備８０では、振動モーターでフィルター６７を振動させて捕集されたトナーを離脱させる場合と比較して、排気経路における吸引力の低下を抑制することができる。本発明の噴出設備８０と振動モーターとの吸引力の低下度合いの一例を、図１２のグラフを参照して説明する。図１２は吸引力と印字枚数との関係を示すグラフであり、縦軸は吸引力（ｋｇｆ／ｃｍ^２）、横軸は印字枚数（枚）を示す。グラフ中の実線は噴出設備、破線は振動モーターを示す。所定の印字枚数毎に、振動モーター及び噴出設備を所定時間駆動させた場合の吸引力を計測した。噴出設備の場合は、ピニオンギアを所定時間回転させて、空気の噴出動作を所定回数行う。

グラフからわかるように、振動モーターの場合は、ある印字枚数まで吸引力は徐々に低下する。そして、初期吸引力の１０〜５０％に低下すると、その後の吸引力が維持される。この間、所定の印字枚数毎に振動モーターを駆動させると一時的に吸引力は回復するが、その後低下しほぼ一定の値となる。また、フィルター６７の材質やトナーの状態によっては、吸引力にばらつきが生じる。

一方、本発明の噴出設備８０の場合は、早い段階で初期吸引力の９０％程度に低下するが、その後は９０％程度の吸引力が維持される。この場合も、噴出設備８０を駆動させると一時的に吸引力は回復するが、その後低下しほぼ一定の値となる。なお、噴出設備８０を用いた場合、排気経路の吸引力は噴出設備８０における空気の噴出速度に依存するが、シリンダ８１の筒状接続部８１ｄから噴出される空気の噴出速度が１０〜３０ｍ／ｓ程度であれば、上記の吸引力を維持できる。

また、噴出設備８０においては、圧縮されたスプリング８３の弾性力でピストン８２によって空気を噴出しているので、強い噴出力を得ることができる。したがって、フィルター６７からの浮遊トナーの離脱をより促進できる。また、ピストン８２のラック部９４と噛み合うギア部９７は、ピニオン８４の外周面の一部に形成されているので、ピニオン８４を一方向に回転することで、ピストン８２を繰り返し後退及び進出させることができる。なお、噴出設備８０は、蛇腹式のポンプ等を使用しても良い。また、本実施形態では、シリンダ８１が水平に配置されているが、フィルター６７に対して空気が垂直に吹き付けられるように、シリンダ８１を傾斜して配置してもよい。

また、浮遊トナーが一時的に収容される浮遊トナー回収室６４は、ドラムクリーニング装置７ａ〜７ｄやベルトクリーニング装置１９によって回収されるトナーが一時的に収容される中間回収ボックス５０の内部に設けられて、浮遊トナー回収室６４に収容されたトナーを中間回収ボックス５０に排出できるようになっている。すなわち、浮遊トナーを回収するための容器を廃トナー回収容器１００とは別に設ける必要がない。このため、浮遊トナーを回収するための容器と廃トナー回収容器１００とを別々に設ける場合に比べて、回収容器の交換作業の回数が減り、メンテナンス性を向上させることができる。

また、浮遊トナーを回収するための専用の容器が不要となるので、画像形成装置の大型化を抑制できる。さらに、回収されたトナーが満杯であることを検知する検知センサーを設ける場合、廃トナー回収容器１００に検知センサーを１つ設ければよいので、廃トナー回収装置の構成を簡素化することができるとともにコスト増加を抑制できる。

さらに、搬送スクリュー６０の回転動作に伴って螺旋羽根６０ｂと干渉することで排出扉６９が開閉されるので、排出扉６９を開閉するための機構が不要になる。したがって、廃トナー回収装置４０の構成を簡素化することができる。

なお、本実施形態では、排出扉６９に設けた突出片７０が、螺旋羽根６０ｂの回転方向に押圧されるように構成されているが、螺旋羽根６０ｂによって突出片７０を搬送方向及びその反対方向に押圧するように構成することもできる。この場合、例えば、排出扉６９を、搬送スクリュー６０の回転軸６０ａと直交する軸を中心として回動可能に設け、突出片７０を隣接する螺旋羽根６０ｂ間の空間に垂下させる。これにより、回転軸６０ａが回転すると、螺旋羽根６０ｂの搬送方向前側の面又は後側の面で突出片７０が搬送方向前方又は後方に押圧されることで、排出扉６９を回動させて排出口６８を開閉する。

また、浮遊トナー回収室６４の排出扉６９は付勢部材７１で収容位置に付勢されているので、搬送スクリュー６０が回転していない状態でも、排出口６８が閉じられて、浮遊トナー回収室６４の中空部Ｓ２と、中間回収ボックス５０の中空部Ｓ１とは隔離されている。したがって、排気ファン５８によって排気経路５９を負圧にした場合に、排気経路５９内の吸引力の低下を抑制できる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。例えば、上記実施形態では、カラープリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、プリンター、複合機、ファクシミリ等の、廃トナーが通過する廃トナー通過経路と、現像装置内の浮遊トナーを吸引するための吸気経路と、を備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
７ａ〜７ｄ ドラムクリーニング装置（クリーニング装置）
８ 中間転写ベルト（像担持体）
１９ ベルトクリーニング装置（クリーニング装置）
４０ 廃トナー回収装置
５０ 中間回収ボックス
５２ 排気口
６０ 搬送スクリュー（搬送部材）
６４ 浮遊トナー回収室
６７ フィルター（捕集設備）
６９ 排出扉
８０ 噴出設備
８１ シリンダ
８２ ピストン
８３ スプリング
８４ ピニオン
９４ ラック部

Claims (6)

1. 浮遊トナーを含む空気が排気される排気経路と、
   該排気経路中の浮遊トナーを含む空気から浮遊トナーを捕集する捕集設備と、
   排気方向の下流側から前記捕集設備に向けて空気を噴出させて、捕集された浮遊トナーを該捕集設備から離脱させる噴出設備と、
   離脱した浮遊トナーを収容する浮遊トナー回収室と、を備えていることを特徴とするトナー回収装置。
2. 前記噴出設備は、
   前記捕集設備よりも前記下流側で前記排気経路に連通し、前記捕集設備に対向するように配置されるシリンダと、
   該シリンダの内部に往復移動可能に支持されるピストンと、
   該ピストンを前記捕集設備の方向に付勢するスプリングと、
   前記ピストンを前記捕集設備とは反対の方向に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のトナー回収装置。
3. 前記移動機構は、
   前記ピストンに、前記移動方向に沿って形成されたラック部と、
   該ラック部と噛み合い可能なギア部が形成されたピニオンと、を有していることを特徴とする請求項２に記載のトナー回収装置。
4. 前記浮遊トナー回収室は、クリーニング装置によって像担持体から除去されたトナーを収容する中間回収ボックスの内部に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー回収装置。
5. 前記中間回収ボックスに収容されたトナーが回収される廃トナー回収容器と、
   前記中間回収ボックスの底部に設けられる搬送経路と、
   該搬送経路に正方向及び逆方向に回転可能に設けられて、前記正方向に回転することで、トナーを前記廃トナー回収容器に向けて搬送する搬送部材と、を備え、
   前記浮遊トナー回収室は、
   前記中間回収ボックスの内部に開口する排出口と、
   前記搬送部材の回転動作に伴って該搬送部材と干渉して、前記排出口を閉じる収容位置と前記排出口を開く排出位置との間を回動する排出扉と、を有し、
   前記搬送部材が前記正方向に回転すると、前記排出扉は前記収容位置に回動し、
   前記搬送部材が前記逆方向に回転すると、前記排出扉は前記排出位置に回動して、前記浮遊トナー回収室に収容された前記浮遊トナーが前記排出口から前記搬送経路に排出されることを特徴とする請求項４に記載のトナー回収装置。
6. 画像を形成する画像形成部と、
   該画像形成部から排出される廃トナーを回収する請求項１〜５のいずれか１項に記載のトナー回収装置と、
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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