JP4551791B2 - 現像剤回収装置およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

現像剤回収装置およびそれを備える画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、現像剤回収装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
近年、画像形成装置は、モノクロからフルカラー化へのシフトが一般的になりつつあり、画像形成装置の開発が進むのに伴って、カラー画像形成装置が汎用化されるに至っている。カラー画像形成装置の中でも電子写真方式を用いる画像形成装置では、装置のコンパクト化およびカラー画像形成の高速化に対応するために、中間転写体を用いて、各色相に色分解された画像情報を複数の画像形成ユニット(プロセス印刷ユニットとも言う)に備わるそれぞれの静電潜像担持体(以後、感光体と呼ぶことがある)から、中間転写体上に積層することによって現像剤像を形成し(1次転写)、1次転写された現像剤像を搬送される被転写媒体である記録用紙に一括転写(2次転写)することによって記録用紙上にカラー画像を形成するように構成される間接転写方式が多く提案されている。
一般的に、画像形成における転写工程では、感光体から中間転写体へ1次転写するとき、感光体上で現像剤像を形成する現像剤が100%中間転写体に転写される訳ではなく、感光体上に現像剤が少し残留することがよく知られており、その転写効率は概ね90%前後であるとされている。同様に中間転写体上の現像剤像を記録用紙に転写する2次転写工程においても上記と同様に残留現像剤が発生する。
したがって、通常、画像形成装置には、1次、2次の転写工程において感光体上および中間転写体上に残留する残留現像剤を回収するクリーニング装置が設けられるとともに、クリーニング装置でクリーニングされる残留現像剤を廃現像剤として回収する現像剤回収装置が設けられる。しかしながら、複数の画像形成ユニットおよび中間転写体を対象とする複数の現像剤回収装置を設けようとすると、装置内における取合い空間を大きく要することになり、コンパクト設計、ユーザ操作性の低下、および廃現像剤による機内汚染の点からも好ましくない。
このような点を鑑み、本出願人は、先に特願2004−335499号において、複数の残留現像剤発生源から発生する廃現像剤を収納する一体化された現像剤回収容器を提案し、上記問題点の解消を図った。しかしながら、上記の提案においては、容器の一体化を実現し、コンパクト設計等の問題を解決することができるけれども、廃現像剤容器が装置に装着されたか否かの判定、および廃現像剤容器内の廃現像剤が満杯か否かの判定を行うために複数の検知センサを用いているので、複数の検知センサを装着する空間の取合いと、判定動作が複雑になるという問題がある。
廃現像剤を収容する廃現像剤容器の有無、および廃現像剤容器内に蓄積される廃現像剤の状態を判断する先行技術に、フォトセンサを用いるものがある(たとえば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示される技術では、廃トナーボックスが装置本体に装着されているか否かを検知する検知スイッチと、検知スイッチがonのとき、透光または遮光状態のいずれかに動作し、検知スイッチがoffのとき、遮光状態と同じになるフォトセンサとが設けられ、検知スイッチがonでフォトセンサが遮光状態のとき、廃トナーボックスが廃現像剤で満杯であると判断する。
しかしながら、特許文献1の技術によれば、検知スイッチがoff、すなわち廃トナーボックスが装置本体に装着されていない場合であっても、フォトセンサが遮光状態と同じになるので、廃トナーボックスが装着されて満杯であるのか、廃トナーボックスが装着されていないにも関らず満杯信号が出力されているのかを判断するのに、極めて注意深くスイッチ類のチェックをしなければならないという問題がある。
また、フォトセンサで廃トナーボックス内の廃トナーの収容量を検出する手法では、容器内に蓄積される廃トナーが流動性に優れるので、該廃トナーが容器内で流動することによって容器壁面内部を汚し、フォトセンサの検出精度の低下を招来し、誤検出のおそれがある。
特開2003−345203号公報
本発明の目的は、簡単な構成で廃現像剤容器装着の有無と、収容量が満杯であるか否かの検知を可能にするとともに、検知手段を一体化してコンパクト化することによって廃現像剤容器の収容量を大きくすることができる現像剤回収装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。
本発明は、画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像が形成される像担持体と像担持体上の静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像部とを備える画像形成ユニットと、像担持体上に形成される現像剤像が転写される中間転写体と、中間転写体に転写された現像剤像を被転写媒体に一括転写する転写部と、像担持体から中間転写体に転写されずに像担持体上に残る残留現像剤および中間転写体から被転写媒体に転写されずに中間転写体上に残る残留現像剤をクリーニングするクリーニング手段とを有する画像形成装置に設けられ、クリーニング手段によって像担持体および中間転写体から除去される現像剤を回収する現像剤回収装置であって、
枠体を有し、像担持体が画像形成装置本体に対して装着される位置を定める位置決めフレームと、
位置決めフレームに着脱自在に装着され、クリーニング手段によって除去された廃現像剤が収容される廃現像剤容器と、
廃現像剤容器の内部空間に回転自在に設けられ、該空間に収容される廃現像剤を攪拌する廃現像剤撹拌軸と、
位置決めフレームに装着された状態の廃現像剤容器の外側部であって、廃現像剤撹拌軸の延長部分に設けられ、廃現像剤容器が位置決めフレームに装着されているか否かの検知および廃現像剤容器に収容される廃現像剤が満杯であるか否かの検知を行う一体化された容器検知手段とを含み、
前記廃現像剤撹拌軸には、容器検知手段を臨む軸線方向の一端部に係合凹部が形成され、
容器検知手段は、
回転駆動手段と、
駆動連結部材と、
前記駆動連結部材に装着されて回転する駆動アーム部であって、この駆動アーム部には係合凸部が形成され、前記係合凹部に前記係合凸部が係合することによって、前記回転駆動手段の回転駆動力が廃現像剤撹拌軸に伝達される、駆動アーム部と、
支軸まわりに角変位可能に設けられる可動レバーと、
前記可動レバーに一体的に設けられ角変位移動可能なセンサアーム部を有し、さらにセンサ本体部を有するメカセンサ部と、
回転駆動手段に連結され、廃現像剤撹拌軸に連なり、廃現像剤撹拌軸の回転負荷の大きさに応じて攪拌軸線方向に移動可能であり、前記駆動連結部材とジグザグ部で連結される連接部材と、
前記連接部材を前記駆動連結部材に対して付勢するばね部材とを含み、
前記センサアーム部は、
前記廃現像剤容器が、前記位置決めフレームに装着されていないときは、前記可動レバーが下向きに角変位移動して前記センサアーム部の先端部が前記位置決めフレームの前記枠体に当接し、角変位移動が阻止されることによって、前記センサ本体部に対して相対的に最も下方となる第1の位置にあり、
前記廃現像剤容器が前記位置決めフレームに装着されているときは、可動レバーが上方に位置し、前記センサアーム部の前記先端部が前記位置決めフレームの枠体から離反することによって、前記センサ本体部に対して相対的に中立の位置である第2の位置にあり、
前記廃現像剤容器が廃現像剤で満杯の状態のときは、前記連接部材を付勢する前記ばね部材の付勢力が前記駆動連結部材の回転負荷に負けて、前記ジグザグ部ですべりを起こして前記連接部材が回転軸線方向の前記廃現像剤容器から遠ざかる方へ移動する際に前記センサアーム部を押すことによって、前記センサ本体部に対して相対的に最も上方の位置である第3の位置にあり、
前記容器検知手段は、
前記センサアーム部が第1の位置にあることによって前記廃現像剤容器が前記位置決めフレームに装着されていないことを検知し、第2の位置にあることによって前記廃現像剤容器が前記位置決めフレームに装着されていることを検知し、第3の位置にあることによって前記廃現像剤容器が廃現像剤で満杯であることを検知することを特徴とする現像剤回収装置である。
また本発明は、前記いずれかの現像剤回収装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、現像剤回収装置は、廃現像剤容器が位置決めフレームに装着されているか否かの検知および廃現像剤容器に収容される廃現像剤が満杯であるか否かの検知を行う一体化された容器検知手段を含むので、従来検知手段として複数の検知機構を要していたものが、一体化された1つの検知手段で検知可能となり、簡単な制御で判定することが可能になる。さらに、検知手段を一体化することによって、取合いの空間を小さくすることができるので、廃現像剤を収容する廃現像剤容器を大型化することができる。
また本発明によれば、廃現像剤容器は、容器内部に回転自在に設けられて収容される廃現像剤を撹拌する廃現像剤撹拌軸を有し、容器検知手段が、廃現像剤容器の外側部であって廃現像剤撹拌軸の延長部分に設けられるので、容器検知手段の設置スペースが最も効率的に確保される。
た、容器検知手段は、支軸まわりに角変位可能に設けられる可動レバーの位置に応じて、廃現像剤容器が位置決めフレームに装着されているか否かを検知し、廃現像剤撹拌軸に連なり、廃現像剤撹拌軸の回転負荷の大きさに応じて軸線方向に移動可能な連接部材の軸線方向の位置に応じて、廃現像剤容器の廃現像剤が満杯であるか否かを検知する。このことによって、廃現像剤容器装着の有無と、廃現像剤が満杯であるか否かの判定を、簡単かつ高い精度で誤認することなく行うことが可能になる。
た、容器検知手段は、可動レバーの支軸まわりの角変位位置に応じて定まる第1および第2の位置と、連接部材の軸線方向の移動位置に応じて定まる第3の位置との3箇所のそれぞれ異なる位置を検知するメカセンサ部を含み、該メカセンサ部の位置に応じて、廃現像剤容器装着の有無と、廃現像剤が満杯であるか否かを検知するので、簡単な構成で正確な判定動作が可能になる。
た、容器検知手段に備えられる回転駆動手段によって、廃現像剤容器の廃現像剤撹拌軸を回転駆動させることができるので、廃現像剤容器中の廃現像剤の蓄積分布を均一化し、廃現像剤容器の内容積の限界まで廃現像剤を収容することが可能になる。
た、容器検知手段は、廃現像剤撹拌軸の回転負荷の大小に応じて、連接部材が駆動連結部材と連結または離脱することによって、メカセンサ部が第3の位置を検知し、廃現像剤容器が廃現像剤で満杯であることを検知するので、高精度で確実な検知が可能である。
また本発明によれば、連接部材には、連接部材を駆動連結部材に対して付勢するばね部材が設けられ、連接部材と駆動連結部材との連結または離脱動作をばね部材の弾性力を利用して行うので、少ない部材かつ簡単な構成で廃現像剤容器が廃現像剤で満杯であることの検知を実現できる。
また本発明によれば、前記いずれかの現像剤回収装置を備えるので、廃現像剤容器装着の有無および廃現像剤容器満杯の如何を容易かつ確実に検知することができ、また廃現像剤の収容量を大きし、長期間にわたって廃現像剤容器の交換を不要にしてメインテナンス性に優れる画像形成装置が提供される。
図1は本発明の実施の一形態である現像剤回収装置1に備わる廃現像剤容器2および容器検知手段3の概観を示す斜視図であり、図2は現像剤回収装置1に備わる位置決めフレーム4の構成を簡略化して示す図であり、図3は現像剤回収装置1を備える本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置50の構成を簡略化して示す図である。
現像剤回収装置1は、詳細を後述する画像形成装置50であって、画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像が形成される像担持体61と像担持体61上の静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像部64とを備える画像形成ユニット51と、像担持体61上に形成される現像剤像が転写される中間転写体52と、中間転写体52に転写された現像剤像を被転写媒体である記録用紙に一括転写する転写部53と、像担持体61から中間転写体52に転写されずに像担持体61上に残る残留現像剤および中間転写体52から記録用紙に転写されずに中間転写体52上に残る残留現像剤をクリーニングするクリーニング手段54,65とを有する画像形成装置50に設けられ、クリーニング手段54,65によって像担持体61および中間転写体52から除去される現像剤を回収する。ここでは、像担持体61を、以後感光体61と呼ぶ。
現像剤回収装置1は、感光体61が画像形成装置本体である筐体58に対して装着される位置を定める位置決めフレーム4と、位置決めフレーム4に着脱自在に装着され、クリーニング手段54,65によって除去された廃現像剤が収容される廃現像剤容器2と、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されているか否かの検知および廃現像剤容器2に収容される廃現像剤が満杯であるか否かの検知を行う一体化された容器検知手段3とを含む。
位置決めフレーム4は、画像形成装置50に備わる画像形成ユニット51と中間転写体52とに沿って延びる長い箱状を呈し、たとえば硬質合成樹脂などから成り、画像形成装置50を示す図3の紙面では画像形成装置50の奥側(以後、操作側と呼ぶ)において筐体58に装着される。
図4は、位置決めフレーム4による感光体61の位置決め状態を示す長手方向の断面図である。位置決めフレーム4の長手方向(以後、左右幅方向と呼ぶ)の両端部には、筐体58に位置決めするための筐体位置決め部材11a,11bが設けられる。
筐体位置決め部材11a,11bは、位置決めフレーム4を筐体58に装着する際、位置決めフレーム4を支持する支持機能を備えている。筐体58に対する位置決めフレーム4の位置決めは、筐体位置決め部材11a,11bによって筐体58の取付面40に対して位置決めされるように構成される。筐体位置決め部材11a,11bと筐体58との位置決め方法としては、位置決めフレーム4側に位置決めピン、位置決めブロック、くさび状の嵌合体などの位置決め体を突出可能に設け、筐体58側に位置決め体と係合する係合部材を設け、それらを係合させることによって、双方の上下方向、左右方向を位置決めする方法が用いられる。
位置決めフレーム4には、画像形成装置50に備わる複数の画像形成ユニット51それぞれの感光体61における感光体軸体60の一端部に対応する部分に、各感光体軸体60一端部と係合する感光体軸支持穴12k,12y,12m,12cが形成される。
また、各画像形成ユニット51に設けられるクリーニング手段である感光体クリーニング装置65k,65y,65m,65cに備わる感光体廃トナー搬送装置67k,67y,67m,67c、および中間転写体52に設けられるクリーニング手段である転写体クリーニング装置54に備わる転写体廃トナー搬送装置95の一端部に対応する部分に、それぞれの一端部と係合し、その位置決めを行う廃現像剤回収口13k,13y,13m,13c,13eが形成される。
各廃現像剤回収口13k,13y,13m,13c,13eの下方には、感光体廃トナー搬送装置67k,67y,67m,67cおよび転写体廃トナー搬送装置95によって搬送された廃現像剤の廃現像剤容器2へ向かう通路となる廃現像剤通路14k,14y,14m,14c,14eが形成される。廃現像剤回収口13k,13y,13m,13c,13eと、廃現像剤通路14k,14y,14m,14c,14eとの間は、廃現像剤通過孔15k,15y,15m,15c,15eによって連通される。
すなわち、感光体クリーニング装置65k,65y,65m,65cおよび転写体クリーニング装置54によって、感光体61表面および中間転写体52表面から除去された残留現像剤(廃現像剤)は、感光体廃トナー搬送装置67k,67y,67m,67cおよび転写体廃トナー搬送装置95によって、位置決めフレーム4の廃現像剤回収口13k,13y,13m,13c,13eまで搬送され、廃現像剤回収口13k,13y,13m,13c,13eから廃現像剤通過孔15k,15y,15m,15c,15eを通過し、さらに廃現像剤通路14k,14y,14m,14c,14eを通って廃現像剤容器2へと回収される。
この位置決めフレーム4は、筐体位置決め部材11a,11bによって位置決めされた後、フレームの角部、側端縁付近に設けられる取付部10において、ビスまたはボルト等によって、筐体58へ装着される。
廃現像剤容器2は、位置決めフレーム4の下部に着脱自在に装着される。図5は、廃現像剤容器2の内部構成を示す図である。廃現像剤容器2は、たとえば硬質合成樹脂などから成り、左右幅方向に延びる直方体形状を有し、内部が中空に形成される。廃現像剤容器2の内部空間16には、左右幅方向に延びて、内部空間16に収容される廃現像剤を撹拌する廃現像剤撹拌軸17が設けられ、廃現像剤撹拌軸17は廃現像剤容器2に回転自在に支持される。廃現像剤容器2に軸支される廃現像剤撹拌軸17の一端部には、廃現像剤容器2の側壁を介し、容器の外側に回転駆動力を伝達する部材である回転端子18が連結され、回転端子18には、廃現像剤撹拌軸17の回転軸心から偏心した位置に係合凹部19が形成される。
容器検知手段3は、位置決めフレーム4に装着された状態の廃現像剤容器2の外側部であって、廃現像剤撹拌軸17の延長部分に設けられる。図6は容器検知手段2を上方から見た斜視図であり、図7は容器検知手段2を下方から見た斜視図である。
容器検知手段3は、支軸21まわりに角変位可能に設けられる可動レバー22と、可動レバー22に一体化して設けられるメカセンサ部23と、回転駆動手段24と、駆動連結部材25と、駆動連結部材25に装着されて回転する駆動アーム部26と、駆動連結部材25に対して連結と離脱とが自在に構成され、回転駆動手段24に連結される連接部材27と、連接部材27を駆動連結部材25に対して付勢するばね部材28とを含んで構成される。
メカセンサ部23は、センサ本体部31と、センサ本体部31に取付けられて予め定める3つの異なる位置へ角変位移動可能なセンサアーム部32とを含んで構成される。メカセンサ部23は、可動レバー22と一体化して構成されるので、可動レバー22の支軸21まわりの角変位移動に伴ってその位置が移動し、センサアーム部32はさらにセンサ本体部31に対して3つの異なる位置を採ることができる。
回転駆動手段24は、たとえば電動機である。回転駆動手段24に対して歯車列などを介して連結される連接部材27は、電動機24の回転駆動力を伝達する、いわゆるカップリングである。駆動連結部材25の廃現像剤容器2を臨む側に駆動アーム部26が連結される。この駆動アーム部26には、前述の廃現像剤撹拌軸17の一端部に装着される回転端子18の係合凹部19に対応する位置に係合凸部33が形成される。回転端子18の係合凹部19と、駆動アーム部26の係合凸部33とが係合することによって、電動機24の回転駆動力が、駆動連結部材25を通じて廃現像剤撹拌軸17に伝達され、廃現像剤容器2の内部空間16に収容されている廃現像剤が撹拌される。
一方、駆動連結部材25の駆動アーム部26が連結される側と反対側は、円周方向にジグザグ状に形成される。また連接部材27は、駆動連結部材25と回転軸心を同じくして設けられるとともに、駆動連結部材25を臨む側の円周方向に、駆動連結部材25のジグザグに対応するようにジグザグ形状に形成される。ばね部材28は、前述のように連接部材27を駆動連結部材25に対して付勢するので、連接部材27は、通常動作では駆動連結部材25とジグザグ部同士で係合して共に回転する。
しかしながら、廃現像剤容器2中に収容される廃現像剤の量が多くなると、廃現像剤撹拌軸17の回転負荷が増大するので、廃現像剤撹拌軸17に連結する駆動連結部材25にかかる回転トルクが大きくなる。駆動連結部材25にかかる回転トルクが大きくなることによって、連接部材27を駆動連結部材25に対して付勢するばね部材28の付勢力が回転トルクに負け、駆動連結部材25と連接部材27とがジグザグ部においてすべりを生じる。その結果、廃現像剤撹拌軸17の回転負荷が小さいとき、連接部材27は回転軸線方向の廃現像剤容器2へ近づく方に移動して駆動連結部材25とジグザグ部で連結され、廃現像剤攪拌軸17の回転負荷が大きいとき、連接部材27は回転軸線方向の廃現像剤容器2から遠ざかる方に移動して駆動連結部材25と離脱される。
以下、容器検知手段3において、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に対して装着されているか否かを検知する動作について説明する。図8は容器検知手段3の検知動作の概要を説明する図であり、図9はメカセンサ部23の動作の概要を説明する図である。
図8(c)は、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4から離脱されている状態の容器検知手段3を示す。廃現像剤容器2が、位置決めフレーム4に装着されていないとき、可動レバー22は下向きに角変位移動した位置にあり、メカセンサ部23は、支軸21まわりに可動レバー22と逆に上向きに角変位移動した位置にある。メカセンサ部23は上方へ移動するけれども、メカセンサ部23のセンサアーム部32は、その先端部が容器検知手段3が装着されている位置決めフレーム4の枠体35に当接し、角変位移動が阻止されるので、センサ本体部31に対して相対的に最も下方の位置である図9のセンサアーム部32aで示す第1の位置にある。
図8(a)は、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されている状態の容器検知手段3を示す。廃現像剤容器2が、位置決めフレーム4に装着されているとき、可動レバー22は上向きに角変位移動した位置にあり、メカセンサ部23は、支軸21まわりに可動レバー22と逆に下向きに角変位移動した位置にある。メカセンサ部23は下方へ移動するので、メカセンサ部23のセンサアーム部32は、その先端部が容器検知手段3が装着されている位置決めフレーム4の枠体35から離反し、センサ本体部31に対して相対的に中立の位置である図9のセンサアーム部32bで示す第2の位置にある。
このように容器検知手段3は、廃現像剤容器2の位置決めフレーム4に対する着脱に応じて角変位位置が移動する可動レバー22の位置に応じて、センサ本体部31に対して相対位置を変化させるセンサアーム部32が、第1の位置にあるか第2の位置にあるかによって、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に対して装着されているか否かを検知する。すなわち、可動レバー22が下方に位置してセンサアーム部32が第1の位置にあるとき、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されていないことを検知し、可動レバー22が上方に位置してセンサアーム部32が第2の位置にあるとき、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されていることを検知する。なお、容器検知手段3による検知結果は、画像形成装置50に設けられる不図示の制御手段へ入力される。
廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されている状態で、画像形成装置50において画像形成工程が実行される。画像形成工程の繰り返し実行に伴い、廃現像剤容器2には、感光体クリーニング装置65k,65y,65m,65cおよび転写体クリーニング装置54によって感光体61表面および中間転写体52表面から除去された残留現像剤(廃現像剤)が、感光体廃トナー搬送装置67k,67y,67m,67cおよび転写体廃トナー搬送装置95で搬入される。
廃現像剤容器2に収容される廃現像剤の量が少なく、廃現像剤撹拌軸17の回転負荷が小さいとき、駆動連結部材25と連接部材27とがジグザグ部で連結され、連接部材27が回転軸線方向の廃現像剤容器2に近づいた方に位置する。一方、廃現像剤容器2に収容される廃現像剤の量が多くなり、廃現像剤撹拌軸17の回転負荷が大きいとき、ばね部材28の付勢力が駆動連結部材25の回転負荷に負けて、駆動連結部材25と連接部材27とがジグザグ部ですべりを起こして離反し、連接部材27が回転軸線方向の廃現像剤容器2から遠ざかる方へ移動する。
図8(b)は、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着され、廃現像剤容器2が廃現像剤で満杯の状態を示す。廃現像剤容器2が廃現像剤で満杯、すなわち廃現像剤撹拌軸17の回転負荷が増大したとき、連接部材27がセンサアーム部32を押してセンサ本体部31に対して相対的に角変位移動させ、センサアーム部32はセンサ本体部31に対して相対的に最も上方の位置である図9のセンサアーム部32cで示す第3の位置にある。
すなわち、容器検知手段3は、廃現像剤容器2に収容される廃現像剤の量が増大し、廃現像剤撹拌軸17の回転負荷の大きさに伴って移動する連接部材27の軸線方向の位置に応じて角各変位移動するセンサアーム部32が第3の位置にあることを検知し、廃現像剤容器2が廃現像剤で満杯であることを検知する。なお、この容器検知手段3による廃現像剤容器2が満杯である検知結果も、前述の制御手段に入力される。
したがって、容器検知手段3は、可動レバー22の支軸21まわりの角変位位置に応じて定まる第1および第2の位置と、連接部材27の軸線方向の移動位置に応じて定まる第3の位置との3箇所のそれぞれ異なる位置を検知するメカセンサ部23によって、廃現像剤容器2の位置決めフレーム4に対する装着の有無と、廃現像剤容器2が廃現像剤で満杯であるか否かの検知を行うことが可能である。
このように、1つの容器検知手段3の状態変化によって、廃現像剤容器2装着の有無、および廃現像剤容器2内の廃現像剤の満杯の検知が可能になるので、複数の検知センサを用いて検出制御する場合に比べて、制御回路の簡略化、および装置内での廃現像剤容器の大容量化が可能となる。さらに、1つの検知手段で検出が可能となるので、検知精度の向上を実現することができ、検出部の誤動作から生じる現像剤の機内飛散、廃現像剤攪拌軸のロック現象、および感光体と中間転写体とに配置されるクリーニング装置のロック(破壊)、感光体と中間転写体との傷、画像(印字)品位の低下等の種々の問題が解消される。
次に、図3に戻って、本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置50について説明する。画像形成装置50は、色分解された画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像が形成される感光体61と感光体61上の静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像部64とを備える複数の画像形成ユニット51と、画像形成ユニット51の感光体61上に形成される複数の現像剤像が積層して転写される中間転写体52と、中間転写体52に転写された現像剤像を被転写媒体たる記録用紙に一括転写する転写部53と、感光体61から中間転写体52に転写されずに感光体61上に残る残留現像剤をクリーニングする感光体クリーニング装置65と、中間転写体52から記録用紙に転写されずに中間転写体52上に残る残留現像剤をクリーニングする転写体クリーニング装置54と、感光体クリーニング装置65および転写体クリーニング装置54によってクリーニングされた現像剤(廃現像剤)を回収する本発明の現像剤回収装置1と、記録用紙を供給する給紙部55と、記録用紙上に転写された現像剤像を定着する定着部56と、現像剤像が定着された記録用紙が排出される排紙部57と、装置本体内で記録用紙を搬送する搬送系とを含んで構成される。
この画像形成装置50は、たとえばデジタルカラープリンタであり、外部に接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置からの印刷ジョブに基づいてフルカラー画像またはモノクロ画像を記録用紙上に形成するものである。
図3に示す画像形成装置50では、図3の紙面の奥側で操作者が装置の操作を行うように配置されている。したがって、操作者が画像形成装置50に向って操作する場合の左右方向と、図3に示す画像形成装置50の正面視の左右方向とは、逆になっている。
以下、画像形成装置50の各部について説明する。
本実施形態の画像形成装置50は、フルカラー画像形成装置であり、画像情報を色分解して色毎に画像を形成する画像形成ユニット51は、ブラック(k)、イエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)の4つの色相に対応して設けられる。4つの画像形成ユニット51は、色相を異とするのみであり、その構成が同一であるので、ブラック(k)の画像形成ユニット51kで代表して構成を説明し、他の色相の画像形成ユニット51については説明を省略する。なお、本明細書では、各色毎に設けられる画像形成ユニット51、感光体クリーニング装置65等の構成について、個々については参照符号の後に色を表すアルファベットを付与し、総称する場合には参照符号のみで表す。
図10は、画像形成ユニット51k部分の拡大図である。画像形成ユニット51kは、ドラム形状を有してその表面に静電潜像が形成される感光体61kと、矢符A方向に回転駆動する感光体61kの外周に沿い回転方向上流側から下流側に向って配置される帯電器62k、露光ユニット70から出射される光を感光体61kに照射する露光部63k、現像部64k、およびクリーニング手段である感光体クリーニング装置65kを含んで構成される。
帯電器62kは、感光体61kの表面を一様に帯電させるものであり、本実施の形態ではローラ型帯電器が用いられ、感光体61kの外周面に接触するように配置される。なお、帯電器は、ローラ型帯電器に限定されるものではなく、たとえばブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器などが用いられても良い。
露光部63kは、一様に帯電された感光体61kの表面を、黒色の色相の画像情報に応じた光で露光し、黒色の静電潜像を形成する。露光部63kは、他の色相に係る露光部63とともに、露光ユニット70の一部を成すものである。露光ユニット70は、画像形成に用いる画像情報に基づいて各色相毎に、各感光体61上にレーザ光を照射して静電潜像を生成させるものである。露光ユニット70は、レーザ照射部71を備えるレーザスキャニングユニット(略称LSU)72、ポリゴンミラー73、各色相毎にレーザ光を反射する第1および第2反射ミラー74,63を含んで構成される。各画像形成ユニット51における露光部63は、正確には露光ユニット70全体で表されるべきものであるけれども、感光体61の外周に対する配置を表す上で、便宜上第2反射ミラー63を露光部63として表記した。レーザ照射部71から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー73によって色分解された後、第1反射ミラー74および第2反射ミラー63である露光部で反射して、各色相毎にそれぞれの感光体61上に照射される。なお、LSU72は、レーザ照射部71の代わりにEL(Electro Luminescence)、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子をアレイ状に並べた書込ヘッドを用いる構成であっても良い。
現像部64kは、感光体61kの表面に形成された静電潜像に黒色の現像剤であるトナーを供給して顕像化する。感光体クリーニング装置65kは、感光体61kの矢符Aで示す回転方向に関して帯電器62kよりも上流側に配置される。感光体クリーニング装置65kは、クリーニングブレード66kと、感光体廃現像剤搬送装置67kとを含む。クリーニングブレード66kは、感光体61kの外周面に当接配置され、中間転写体52に転写されずに残留する現像剤を感光体61kの表面から掻取る。感光体廃現像剤搬送装置67kは、クリーニングブレード66kが掻取った現像剤を現像剤回収装置1の廃現像剤回収口13まで搬送する。
なお、感光体61上に供給されるのは、基本的に現像剤のうちトナーであることから、感光体61へ移行後の現像剤については、現像剤とトナーとを同じ意味に用いる。
このように構成される画像形成ユニット51は、本実施形態では、後述する転写部53に含まれる転写ローラ91から最も遠い位置に黒色用の画像形成ユニット51kが配置され、転写ローラ91へ近づく方向にイエロー用の画像形成ユニット51y、マゼンタ用の画像形成ユニット51m、シアン用の画像形成ユニット51cの順に並設される。
中間転写体52は、画像形成ユニット51の上方であって、感光体61に接するようにして配置される。中間転写体52は、転写ベルト81と、転写ベルト駆動ローラ82と、転写ベルト従動ローラ83と、転写ベルトテンション機構84と、中間転写ローラ85とを含んで構成される。なお、中間転写ローラ85は、各色相の画像形成ユニット51に対応して4つ(85k,85y,85m,85c)が設けられる。中間転写体52は、感光体61に形成された各色のトナー像を転写ベルト81に順次重ねて転写することによって、転写ベルト81上にフルカラーのトナー像を形成する。
転写ベルト81は、厚さ75μm〜120μm程度のフィルムを用いて無端状に形成される。転写ベルト81の材質は、たとえばポリイミド、ポリカーボネートなどが好適に用いられる。また、転写ベルト81は、その外表面が感光体61の外周面と接触するように、転写ベルト駆動ローラ82と転写ベルト従動ローラ83とに張架され、転写ベルトテンション機構84によって張力を付与されながら、転写ベルト駆動ローラ82の回転駆動力によって副走査方向(図3中の矢符B方向)へ回転駆動するように構成される。
転写ベルト駆動ローラ82は、画像形成装置50の筐体58の内部であって一方の端部寄りに配置され、張架される転写ベルト81を矢符B方向に回転駆動させるとともに、転写ベルト81と記録用紙とを重ね合わせた状態で、転写部53の転写ローラ91とで挟み込んで圧接しながら記録用紙を搬送することができるように設けられる。
転写ベルト従動ローラ83は、筐体58の内部であって他方の端部寄りに配置され、転写ベルト駆動ローラ82とともに、転写ベルト81が張架される。
各中間転写ローラ85は、転写ベルト81の内周面に接し、転写ベルト81を介して感光体61に当接するように設けられる。中間転写ローラ85は、直径8〜10mmの金属(たとえば、ステンレス鋼)製の軸を備え、その金属軸の外周面にエチレン−プロピレンゴム(EPDM)、発泡ウレタン等の導電性を有する弾性材が被覆するようにして形成される。このように構成される中間転写ローラ85は、感光体61に形成されたトナー像を、中間転写体52の転写ベルト81に転写するために高電圧の転写バイアス、すなわちトナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧が印加され、弾性材によって転写ベルト81に対して均一に高電圧を印加するように構成される。各感光体61上で各色相に応じて顕像化されトナー像は、中間転写ローラ85によって転写ベルト81上に順次転写されて積層され、形成されるべき所望の画像となる。
転写部53は、転写ローラ91を含む。転写ローラ91は、転写ベルト駆動ローラ82に対して略水平で平行に対向し、転写ベルト駆動ローラ82に巻きまわされる転写ベルト81に対して所定のニップを有して圧接するように配設される。転写ローラ91は、転写ベルト81上に形成されたフルカラーのトナー像を記録用紙上に転写させるための電圧、すなわちトナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧が印加されるように構成される。また、転写ベルト81と転写ローラ91との間のニップを定常的に得るために、転写ベルト駆動ローラ82または転写ローラ91のいずれか一方を、金属等の硬質材料で構成し、他方を弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料で構成することが好ましい。転写ベルト駆動ローラ82と転写ローラ91との下方にはレジストローラ92が設けられ、レジストローラ92が、後述する給紙部55から供給される記録用紙の先端と転写ベルト81上のトナー像の先端とを同期させて転写ローラ91へ搬送する。転写ベルト81上に形成されたトナー像は、転写ローラ91に印加される高電圧によって、転写ベルト81と転写ローラ91とのニップを通過する記録用紙に転写される。
また中間転写体52の他方の側、すなわち転写ベルト従動ローラ83が配置される側に、転写体クリーニング装置54である転写ベルトクリーニングユニット(以後、転写BCU54と呼ぶ)が設けられる。転写BCU54は、転写ベルト81に当接して設けられる転写体クリーニングブレード93と、転写体クリーニングブレード93が転写ベルト81から掻取った(廃)トナーを一旦収納するボックス状のトナー収納部94と、トナー収納部94内に設けられて収納された廃トナーを搬送する装置である転写体廃トナー搬送装置95とを含む。転写BCU54は、転写ベルト81の回転方向(矢符B方向)に関して画像形成ユニット51よりも上流側であり、かつ転写部53よりも下流側に配置され、また、転写体クリーニングブレード93が転写ベルト81の外表面に接触する部分は、その転写ベルト81の内側面が転写ベルト従動ローラ83によって支持される。
前述のように、感光体61との接触により転写ベルト81に付着したトナーおよび/または転写部53において記録用紙上に転写しきれずに残留したトナーは、次工程におけるトナーの混色の発生を防止するために、転写BCU54によって除去・回収される。
前述の図4を参照し、現像剤回収装置1による感光体61の位置決めと、感光体廃トナー搬送装置67と転写体廃トナー搬送装置95とによる廃トナーの回収とについて説明する。各色に応じて設けられる感光体61は、感光体軸体60k,60y,60m,60cが、それぞれ現像剤回収装置1の位置決めフレーム4に形成される感光体軸支持穴12k,12y,12m,12cに、それぞれ挿入されて回転自在に支持される。前述のように位置決めフレーム4は、筐体位置決め部材11a,11bによって筐体58に対して位置決めされて装着されているので、位置決めフレーム4の予め定める位置に形成される感光体軸支持穴12k,12y,12m,12cに、感光体軸体60k,60y,60m,60cが挿入されることによって、各感光体61は位置決めされる。
感光体廃トナー搬送装置67は、それぞれ筒状のトナー搬送ケース101と、トナー搬送ケース101内で回転自在に設けられ回転軸外周にらせん状の突起が連続して形成される搬送スクリュ部材102とを含んで構成される。感光体廃トナー搬送装置67の一端部は、筐体58における位置決めフレーム4の取付面40よりも画像形成装置50の操作側に突出して形成され、位置決めフレーム4が画像形成装置50に装着されるとき、その突出した部分が位置決めフレーム4の廃現像剤(トナー)回収口13に挿入されて位置決めされる。
感光体廃トナー搬送装置67の搬送スクリュ部材102は不図示の駆動源によって回転駆動され、搬送スクリュ部材102が回転することによって、クリーニングブレード67で感光体61表面から掻取られ、トナー搬送ケース101内に収納された廃トナーが、位置決めフレーム4の廃現像剤(トナー)回収口13まで搬送される。廃トナー回収口13まで搬送された廃トナーは、廃現像剤(トナー)通過孔15を通過し、廃現像剤(トナー)通路14を通って廃現像剤容器2内へ回収される。
転写体廃トナー搬送装置95も感光体廃トナー搬送装置67と同様に構成され、筒状の転写体廃トナー搬送ケース103と、転写体廃トナー搬送ケース103内で回転自在に設けられ回転軸外周にらせん状の突起が連続して形成される転写体廃トナー搬送スクリュ部材104とを含んで構成される。転写体廃トナー搬送装置95の一端部は、筐体58における位置決めフレーム4の取付面40よりも画像形成装置50の操作側に突出して形成され、位置決めフレーム4が画像形成装置50に装着されるとき、その突出した部分が位置決めフレーム4の廃現像剤(トナー)回収口13eに挿入されて位置決めされる。
転写体廃トナー搬送装置95の転写体廃トナー搬送スクリュ部材104が回転駆動されることによって、転写体クリーニングブレード93で転写ベルト81表面から掻取られ、転写体廃トナー搬送ケース103内に収納された廃トナーが、位置決めフレーム4の廃トナー回収口13eまで搬送され、廃トナー回収口13eまで搬送された廃トナーが、廃トナー通過孔15eを通過し、廃トナー通路14eを通って廃現像剤容器2内へ回収されることは感光体廃トナー搬送装置67と同様である。
再び図3へ戻って、転写部53においてトナー像が一括転写された記録用紙は、定着部56で定着処理される。定着部56は、転写部53の上方に設けられる。定着部56は、加熱ローラ105と、加圧ローラ106とにより構成される一対の定着ローラと、定着ローラの上方に配置される搬送ローラ107を備える。トナー像が転写された記録用紙は、定着ローラの下方から上方に向けて搬送される。定着部56におけるトナー像の記録用紙に対する定着は、加熱ローラ105の内部もしくは近接して設けられるヒータランプ等の不図示の加熱手段を温度検出器の検出値に基づいて制御することによって所定の定着温度に保つとともに、トナー像が転写された記録用紙を加熱ローラ105と加圧ローラ106とで挟み、回転搬送しながら加熱・加圧することによって行われる。
定着部56の上方には排紙ローラ108が設けられ、搬送ローラ107で搬送された記録用紙を、排紙ローラ108によって排紙部57である排紙トレイ上に記録用紙を排出する。
また、定着部56に隣接して、両面印刷用の両面原稿搬送路S3が設けられる。両面原稿搬送路S3は、定着部56の後方から下方に向かい給紙部55付近まで形成される。両面原稿搬送路S3は、搬送路上に並設される各一対の第1および第2搬送ローラ109,110によって、記録用紙を反転させた状態で、再び転写ローラ91に向かって搬送するように構成される。より詳細には、第1搬送ローラ109は定着部56の後方に配置され、第2搬送ローラ110は第1搬送ローラ109の下方に位置するとともに、レジストローラ92と略同水平位置に配置される。
次に、転写部53へ記録用紙を供給する給紙部55について説明する。給紙部55は、画像形成ユニット51の下方に設けられる。給紙部55は、画像形成に使用する記録用紙を収容する手差トレイ111および給紙カセット112を備え、手差トレイ111または給紙カセット112から記録用紙を一枚ずつ転写部53に供給する。
手差トレイ111は、画像形成装置50の筐体58の一側部に、使用時には外方に拡開され、未使用時には一側部に収納可能に設けられ、操作者が所望する種類の記録用紙を少数枚(必要とする枚数)だけ載置して画像形成装置50の筐体58内部に1枚ずつ取込むものである。手差トレイ111による記録用紙の給紙方向(図3中の矢符C方向)下流側であって、露光ユニット70の下方にピックアップローラ113が設けられ、給紙(C)方向のさらに下流側には第3〜第5搬送ローラ114,115,116が設けられる。
ピックアップローラ113は、手差トレイ111から給紙される記録用紙の一端部の表面と接触し、ローラの摩擦抵抗によって一枚ずつ確実に搬送する。給紙方向の最下流側の第5搬送ローラ116は、第3および第4搬送ローラ114,115よりも上方に設けられ、このことによって記録用紙を上方に向かって搬送することができるように構成される。ピックアップローラ113および第3〜第5搬送ローラ114,115,116によって記録用紙搬送路S1が構成される。
一方、給紙カセット112は、筐体58内の画像形成ユニット51および露光ユニット70の下方に設けられ、装置の仕様により規定されるサイズまたは操作者が予め定めるサイズの記録用紙を大量に収容することができる。給紙カセット112の一端部の上方には、もう一つのピックアップローラ117が設けられ、もう一つのピックアップローラ117の記録用紙搬送方向(図3中の矢符D方向)下流側であって、もう一つのピックアップローラ117の斜め上方には第6搬送ローラ118が設けられる。もう一つのピックアップローラ117は、給紙カセット112にセットされた記録用紙の最上部にある記録用紙の一端部の表面と接触して、ローラの摩擦抵抗で一枚ずつ確実に繰出して搬送する。第6搬送ローラ118は、もう一つのピックアップローラ117から繰り出された記録用紙を、筐体58内の一端部側に形成された記録用紙搬送路S2に沿って上方に向かって転写部53へ搬送する。
以下、本実施形態の画像形成装置50による画像形成動作について簡単に説明する。
まず、帯電器62によって感光体61の外周面が所定の電位に均一に帯電される。帯電された感光体61に露光ユニット70から画像情報に応じたレーザ光を照射することによって、各感光体61に各色毎の静電潜像が生成される。次に、現像部64から感光体61の外周面に現像剤のトナーが供給され、感光体61の外周面に形成された静電潜像がトナーによって顕像化されトナー像が形成される。
感光体61に形成される各色毎のトナー像は、中間転写体52の転写ベルト81上に中間転写ローラ85によって順次積層転写され、フルカラーのトナー像となる。転写ベルト81上に転写されたフルカラーのトナー像は、転写ベルト81が移動し、転写部53まで達したとき、給紙部55の手差トレイ111または給紙カセット112から供給される記録用紙に対して転写ローラ91で転写バイアスが印加されることによって、記録用紙上に一括転写される。
トナー像が転写された記録用紙は、定着部56へ搬送され、定着部56においてトナー像が記録用紙に熱定着される。トナー像が定着された記録用紙は、片面印刷要求の場合、排紙ローラ108によって排紙部57上にフェイスダウンで排出される。
一方、両面印刷要求の場合、排紙ローラ108によって記録用紙をチャックした後、排紙ローラ108を逆回転させて記録用紙を両面原稿搬送路S3へ導き、第1および第2搬送ローラ109,110によって再度レジストローラ92へ搬送する。このとき、記録用紙は、転写される面が反転するとともに搬送される前後方向が変わる。すなわち、最初の転写時にスタート側となる端部が裏面転写時にはエンド側となり、最初の転写時にエンド側となる端部が裏面転写時にはスタート側となる。この記録用紙の裏面にトナー像を転写し、熱定着させた後、排紙ローラ108によって排紙部57上に排出される。
以上のようにして、一連の記録用紙への画像形成動作が行われる。
この画像形成の過程において、感光体61表面の残留トナーおよび転写ベルト81表面の残留トナーが、感光体クリーニング装置65および転写体クリーニング装置(転写BCU)54によって、除去される。感光体61表面および転写ベルト81表面から除去された残留トナーは、感光体廃トナー搬送装置67および転写体廃トナー搬送装置95によって現像剤回収装置1まで搬送され、現像剤回収装置1の廃現像剤容器2内に回収される。
画像形成装置50においては、現像剤回収装置1の廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されていないとき、感光体クリーニング装置65および転写体BCU54によってクリーニングし、感光体廃トナー搬送装置67および転写体廃トナー搬送装置95によって搬送した廃トナーが、廃現像剤容器2に収容されずに飛散し、筐体58内を汚染するとともに、形成される画像品質を著しく悪くするので、廃現像剤容器2の装着を促す動作が実行される。
また現像剤回収装置1の廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されているときであっても、廃現像剤容器2が回収された廃トナーで満杯であるとき、感光体クリーニング装置65および転写BCU54によってクリーニングされた廃トナーが、感光体廃トナー搬送装置67および転写体廃トナー搬送装置95内でオーバーフローして筐体58内で飛散したり、装置に過負荷を与えて損傷することになるので、廃現像剤容器2を空のものに交換するか、または廃現像剤容器2中の廃現像剤を廃棄するように促す動作が実行される。
図11は、画像形成装置50における画像形成動作の制御を説明するフローチャートである。図11では、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されているか否かの検知および廃現像剤容器2に収容される廃トナーが満杯であるか否かの検知結果、すなわち容器検知手段3に備わるメカセンサ部23のセンサアーム部32のセンサ本体部31に対する相対位置が、第1の位置、第2の位置、第3の位置のいずれにあるかに応じて、制御手段が、画像形成(印字)を実行するか、上記の容器の装着、容器の交換または容器内の廃トナーの廃棄を促す動作を実行するかを動作制御することについて説明する。
フローチャートのスタートでは、画像形成装置50の電源がonにされ、初期状態の立上が完了し、操作者による印字要求を待つ待機状態にある。
ステップs1では、操作者が画像形成装置50の操作部から印字動作を開始する指示信号である印字要求を入力する。ステップs2では、制御手段が、容器検知手段3のメカセンサ部23からの検知出力に基づいて、メカセンサ部23のセンサアーム部32が第2の位置(以後、単にメカセンサ部23の位置と表記する)にあるか否かを判断する。なお、制御手段は、画像形成装置50の印字動作全体を制御するために搭載される、たとえば中央処理装置(CPU)を含むマイクロコンピュータなどで実現される。メカセンサ部23が第2の位置にあるとき、すなわち廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着され、かつ廃現像剤容器2の廃トナー収容量が満杯でないとき、ステップs3へ進む。ステップs3では、印字処理が実行される。
印字処理後ステップs4へ進み、ステップs4では、メカセンサ部23が第3の位置、すなわち廃現像剤容器2が満杯であるか否かが判断される。すなわち、印字処理を実行したので、発生した廃トナーが現像剤回収装置1に回収され、廃現像剤容器2中へ収容されるので、満杯であるか否かが判断される。メカセンサ部23が第3の位置になく第2の位置のままであるとき、ステップs5へ進み、次の印字があるか否かが判断される。次の印字がないとき、ステップs14へ進み、次の印字要求が入力されるのを待つ待機状態に戻る。一方、次の印字があるとき、ステップs3へ戻り以降のステップを繰返す。
先のステップs4において、メカセンサ部23が第3の位置にあるとき、すなわち廃現像剤容器2が廃トナーで満杯であるとき、ステップs6へ進む。ステップs6では、制御手段が、たとえば画像形成装置50の操作部に設けられる液晶ディスプレイ(LCD)などから成る表示手段に、廃現像剤容器2内の廃トナーを廃棄するか、または廃現像剤容器2を空のものに交換することを促すメッセージを表示する。
ステップs7では、メカセンサ部23が第2の位置にあるか否かを判断する。すなわち、ステップs6における表示を受けて、操作者が、廃現像剤容器2内の廃トナーを廃棄するか、または廃現像剤容器2を空のものに交換するアクションをとれば、メカセンサ部23は第2の位置となり、操作者が何らアクションをとらなければ、メカセンサ部23は第2の位置とならない。メカセンサ部23が第2の位置にあるとき、ステップs5へ進んで以降のステップを実行する。メカセンサ部23が第2の位置にないとき、ステップs6へ戻って以降のステップを繰返す。
先のステップs2で判断が否定であり、メカセンサ部23が第2の位置にないとき、ステップs8へ進む。ステップs8では、メカセンサ部23が第1の位置にあるか否か、すなわち廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されているか否かが判断される。判断結果が肯定で、廃現像剤容器2が装着されていないとき、ステップs9へ進む。
ステップs9では、表示手段に、廃現像剤容器2の装着を促すメッセージを表示する。ステップs10では、メカセンサ部23が第2の位置にあるか否か、すなわち、ステップs9における表示を受けて、操作者が、空の廃現像剤容器2を装着するアクションをとれば、メカセンサ部23は第2の位置となり、操作者が何らアクションをとらなければ、メカセンサ部23は第2の位置とならない。メカセンサ部23が第2の位置にあるとき、ステップs3へ進んで以降のステップを実行する。メカセンサ部23が第2の位置にないとき、ステップs9へ戻って以降のステップを繰返す。
ステップs8で判断が否定であり、メカセンサ部23が第1の位置にないとき、ステップs11へ進む。ステップs11では、メカセンサ部23が第3の位置にあるか否か、すなわち廃現像剤容器2が回収した廃トナーで満杯であるか否かが判断される。判断結果が肯定で、廃現像剤容器2が廃トナーで満杯であるとき、ステップs12へ進む。ステップs12では、表示手段に、廃現像剤容器2内の廃トナーを廃棄するか、または廃現像剤容器2を空のものに交換することを促すメッセージを表示する。
ステップs13では、メカセンサ部23が第2の位置にあるか否かを判断する。すなわち、ステップs12における表示を受けて、操作者が、廃現像剤容器2内の廃トナーを廃棄するか、または廃現像剤容器2を空のものに交換するアクションをとれば、メカセンサ部23は第2の位置となり、操作者が何らアクションをとらなければ、メカセンサ部23は第2の位置とならない。メカセンサ部23が第2の位置にあるとき、ステップs3へ進んで以降のステップを実行する。メカセンサ部23が第2の位置にないとき、ステップs12へ戻って以降のステップを繰返す。
先のステップs11における判断が否定であり、メカセンサ部23が第3の位置にないとき、すなわち廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されており、かつ廃トナーで満杯でないとき、ステップs2へ戻って以降のステップに進む。
以上のように、画像形成装置50では、廃現像剤容器2が位置決めフレーム4に装着されているか否かの検知および廃現像剤容器2に収容される廃トナーが満杯であるか否かの検知結果に応じて、制御手段が、動作制御を実行するので、廃トナーに起因するトラブルの発生を防止することが可能になる。
本発明の実施の一形態である現像剤回収装置1に備わる廃現像剤容器2および容器検知手段3の概観を示す斜視図である。 現像剤回収装置1に備わる位置決めフレーム4の構成を簡略化して示す図である。 現像剤回収装置1を備える本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置50の構成を簡略化して示す図である。 位置決めフレーム4による感光体61の位置決め状態を示す長手方向の断面図である。 廃現像剤容器2の内部構成を示す図である。 容器検知手段2を上方から見た斜視図である。 容器検知手段2を下方から見た斜視図である。 容器検知手段3の検知動作の概要を説明する図である。 メカセンサ部23の動作の概要を説明する図である。 画像形成ユニット51k部分の拡大図である。 画像形成装置50における画像形成動作の制御を説明するフローチャートである。
符号の説明
1 現像剤回収装置
2 廃現像剤容器
3 容器検知手段
4 位置決めフレーム
21 支軸
22 可動レバー
23 メカセンサ部
24 回転駆動手段
25 駆動連結部材
26 駆動アーム部
27 連接部材
28 ばね部材
31 センサ本体部
32 センサアーム部
50 画像形成装置
51 画像形成ユニット
52 中間転写体
53 転写部
54 転写体クリーニング装置
55 給紙部
56 定着部
57 排紙部
58 筐体

Claims (2)

  1. 画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像が形成される像担持体と像担持体上の静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像部とを備える画像形成ユニットと、像担持体上に形成される現像剤像が転写される中間転写体と、中間転写体に転写された現像剤像を被転写媒体に一括転写する転写部と、像担持体から中間転写体に転写されずに像担持体上に残る残留現像剤および中間転写体から被転写媒体に転写されずに中間転写体上に残る残留現像剤をクリーニングするクリーニング手段とを有する画像形成装置に設けられ、クリーニング手段によって像担持体および中間転写体から除去される現像剤を回収する現像剤回収装置であって、
    枠体を有し、像担持体が画像形成装置本体に対して装着される位置を定める位置決めフレームと、
    位置決めフレームに着脱自在に装着され、クリーニング手段によって除去された廃現像剤が収容される廃現像剤容器と、
    廃現像剤容器の内部空間に回転自在に設けられ、該空間に収容される廃現像剤を攪拌する廃現像剤撹拌軸と、
    位置決めフレームに装着された状態の廃現像剤容器の外側部であって、廃現像剤撹拌軸の延長部分に設けられ、廃現像剤容器が位置決めフレームに装着されているか否かの検知および廃現像剤容器に収容される廃現像剤が満杯であるか否かの検知を行う一体化された容器検知手段とを含み、
    前記廃現像剤撹拌軸には、容器検知手段を臨む軸線方向の一端部に係合凹部が形成され、
    容器検知手段は、
    回転駆動手段と、
    駆動連結部材と、
    前記駆動連結部材に装着されて回転する駆動アーム部であって、この駆動アーム部には係合凸部が形成され、前記係合凹部に前記係合凸部が係合することによって、前記回転駆動手段の回転駆動力が廃現像剤撹拌軸に伝達される、駆動アーム部と、
    支軸まわりに角変位可能に設けられる可動レバーと、
    前記可動レバーに一体的に設けられ角変位移動可能なセンサアーム部を有し、さらにセンサ本体部を有するメカセンサ部と、
    回転駆動手段に連結され、廃現像剤撹拌軸に連なり、廃現像剤撹拌軸の回転負荷の大きさに応じて攪拌軸線方向に移動可能であり、前記駆動連結部材とジグザグ部で連結される連接部材と、
    前記連接部材を前記駆動連結部材に対して付勢するばね部材とを含み、
    前記センサアーム部は、
    前記廃現像剤容器が、前記位置決めフレームに装着されていないときは、前記可動レバーが下向きに角変位移動して前記センサアーム部の先端部が前記位置決めフレームの前記枠体に当接し、角変位移動が阻止されることによって、前記センサ本体部に対して相対的に最も下方となる第1の位置にあり、
    前記廃現像剤容器が前記位置決めフレームに装着されているときは、可動レバーが上方に位置し、前記センサアーム部の前記先端部が前記位置決めフレームの枠体から離反することによって、前記センサ本体部に対して相対的に中立の位置である第2の位置にあり、
    前記廃現像剤容器が廃現像剤で満杯の状態のときは、前記連接部材を付勢する前記ばね部材の付勢力が前記駆動連結部材の回転負荷に負けて、前記ジグザグ部ですべりを起こして前記連接部材が回転軸線方向の前記廃現像剤容器から遠ざかる方へ移動する際に前記センサアーム部を押すことによって、前記センサ本体部に対して相対的に最も上方の位置である第3の位置にあり、
    前記容器検知手段は、
    前記センサアーム部が第1の位置にあることによって前記廃現像剤容器が前記位置決めフレームに装着されていないことを検知し、第2の位置にあることによって前記廃現像剤容器が前記位置決めフレームに装着されていることを検知し、第3の位置にあることによって前記廃現像剤容器が廃現像剤で満杯であることを検知することを特徴とする現像剤回収装置。
  2. 前記請求項1に記載の現像剤回収装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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