JP4622459B2 - 廃棄粉体回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で使用され、不要となった廃トナー等の廃棄粉体を回収する廃棄粉体回収装置等に関する。

従来における画像形成装置として、感光体ドラム上に形成されたトナー像を用紙あるいは中間転写体等に転写するものが知られている。この種の画像形成装置では、転写後に感光体ドラムに残存する残留トナーをそのまま放置すると、次に感光体ドラム上に形成されるトナー像を汚すこととなってしまう。そこで、画像形成装置では、転写後の感光体ドラム上に残る残留トナー等の付着物を除去するためのクリーナが設けられている。また、中間転写体が用いられた画像形成装置においては、転写後に中間転写体に残留するトナー等を除去するクリーナも設けられる。

画像形成装置に設けられたクリーナによって取り除かれた残留トナー等(以下の説明では廃トナーと呼ぶことにする)の量は、例えばプリント枚数の増加に伴って徐々に増えていく。このため、このままでは、廃トナーがクリーナから溢れ出してしまうことになる。そこで、画像形成装置には、クリーナによって取り除かれた廃トナーを回収する回収装置が設けられている。そして、回収装置に設けられた回収容器を画像形成装置本体に対して着脱自在とすることで、回収容器の交換を可能としている。
ただし、クリーナから送られてくる廃トナーを単に回収容器に収容するだけでは、廃トナーのかさ密度が低くなるために収容効率(充填効率)が低下し、回収容器がすぐに満杯になってしまう。すると、回収容器の交換頻度を高くせざるを得なくなり、プリント動作における生産効率が低下する他、交換用の回収容器にかかるコストも嵩んでしまう。
そこで、回収容器の上部側に搬入口を設けると共に、回収容器に両端が回転可能に支持された移送部材を設け、搬入口から搬入されてくる廃トナーを搬入口から遠ざける方向へと移送する技術が提案されている(特許文献１参照。)。

特開平１０−２０７３０号公報(第３頁、図１、図３)

ところで、最近では、画像形成装置の小型化が図られており、画像形成装置本体内の空きスペースに回収容器を配設したいという要請がある。また、画像形成装置のフルカラー化が進み、排出される廃トナーの量もその分増加する傾向にあるため、回収容器内の容量を有効に活用し可能な限り廃トナーを充填できるようにしたいという要請もある。

しかしながら、上記特許文献１において、回収容器内における廃トナーの移送能力を確保するためには、スクリューやベルト等からなる移送部材の取り付け位置が、回収容器の上部側に制限されるという問題があった。ここで、例えば移送部材の取り付け位置が回収容器の下部側であった場合には、初期段階で移送部材が廃トナーの中に埋もれてしまい、廃トナーの移送能力が著しく低下する。そのため、回収容器の容量を有効に使うことができなくなり、廃トナー等の充填効率も低下してしまう。また、廃トナーの中に移送部材が埋もれた状態では、移送部材を駆動するために必要なトルクが増加し、また、移送部材にかかる負荷も増大する。
このように、上記特許文献１記載の手法では、回収装置の取り付け位置の自由度が著しく低下してしまう。このため、画像形成装置のレイアウト上、例えば回収容器の下側に移送部材を設置せざるを得ないような場合には、その対応が困難であった。

本発明は、かかる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、回収装置の取り付け位置の自由度を高めながら、回収容器への廃トナー等の充填効率を確保することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される廃棄粉体回収装置は、画像形成部から排出された廃棄粉体を受け入れる搬入口を備え、廃棄粉体を収容する回収容器と、回収容器の内部に設けられ搬入口から搬入されてくる廃棄粉体を回収容器内で搬送する搬送部材と、搬送部材を片持ち支持する支持部材とを含んでいる。

ここで、搬送部材は、支持部材に首振り自在に支持されることを特徴とすることができる。また、搬送部材は、螺旋状に形成され且つ回転駆動されることを特徴とすることができる。さらに、支持部材は、回転自在に配設され且つ搬送部材を回転駆動することを特徴とすることができる。さらにまた、支持部材は、回収容器の高さ方向略中央部に取り付けられることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される廃棄粉体回収装置は、画像形成部から排出された廃棄粉体を受け入れる搬入口を備え、廃棄粉体を収容する回収容器と、回収容器の壁面に回転可能に取り付けられ、回収容器の外部からの回転力を回収容器の内部に伝達する回転部材と、一端が回転部材に首振り自在に支持され、回転部材の回転に伴って回転することで搬入口から回収容器内に搬入されてくる廃棄粉体をならすならし部材とを含んでいる。

ここで、回転部材は、搬入口に近い側の回収容器の側部壁面に取り付けられることを特徴とすることができる。また、ならし部材は、回転部材に遊嵌支持されることを特徴とすることができる。この場合に、回転部材は、回転部材が回転する際にならし部材の一部が当接する突き出し部を備えていることを特徴とすることができる。また、ならし部材は螺旋形状を有し、回転部材は、ならし部材の螺旋形状部位を挟み込むための切り欠き部を有していることを特徴とすることができる。
さらに、回収容器に回収された廃棄粉体の量が予め定められた規定量に達したか否かを検知し且つならし部材の故障による廃棄粉体の堆積プロファイルの異常を検知する検知センサをさらに備えることを特徴とすることができる。この場合に、検知センサは、回収容器内で廃棄粉体が略満杯となったときに廃棄粉体が到達する高さであって、ならし部材の故障により廃棄粉体が搬入口に略到達するときに廃棄粉体が到達する高さに配設されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、廃トナー等を回収する装置における搬送部材(あるいはならし部材)の取り付け手法を工夫することにより、回収装置の設計の自由度を高めながら、回収容器への廃トナー等の充填効率を確保することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では四つ)の画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト２０を備えている。また画像形成装置は、中間転写ベルト２０に転写された重ね画像を記録材としての用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置３０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置５０を備えている。そして、これら各構成要素は本体１内に収容される。また、本体１内には制御部１００が設けられており、画像形成動作等を制御している。

ここで、各色成分の画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１、この感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する帯電装置１２を備えている。また画像形成ユニット１０は、帯電された感光体ドラム１１に静電潜像を書き込むレーザ露光装置１３、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する現像装置１４を有している。さらに、画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１上に担持されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ロール１５、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物を除去するドラムクリーナ１６を具備している。
現像装置１４では、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が採用されている。また、本実施の形態に係る各現像装置１４では、所定のタイミングで新たな現像剤を現像装置１４内に供給し、その結果余剰となった現像剤を廃現像剤として外部に排出する所謂トリクル方式を採用している。これにより、長期間の使用に伴って劣化したキャリアを除去することができ、現像性能を確保することが可能となっている。

中間転写ベルト２０は、複数(本実施の形態では六つ)の支持ロール２１〜２６に掛け渡されている。ここで、支持ロール２１は中間転写ベルト２０の駆動ロールとして機能している。支持ロール２２、２３、２６は従動ロールとして用いられる。支持ロール２４は中間転写ベルト２０の搬送方向に略直交する方向の蛇行を規制する補正ロール(ステアリングロール:軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される)として機能する。支持ロール２５が後述する二次転写装置３０のバックアップロールである。そして、駆動ロール２１を挟んだ中間転写ベルト２０には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物を除去するベルトクリーナ２７が配設されている。中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂または各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものから構成される。

二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２５とを備えている。さらに、二次転写装置３０は、バックアップロール２５にトナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が当接配置されている。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ４０に積載された用紙Ｐをナジャーロール４１で取り出した後、レジストレーションロール(レジロール)４２で一旦停止させ、その後所定のタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込むようになっている。また、二次転写後の用紙Ｐを搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙Ｐを排出ロール４４によって機外へと排出するようになっている。
定着装置５０は、内部に加熱源を有し、回転可能に配設される加熱ロール５１を備えている。また、定着装置５０は、加熱ロール５１に圧接配置され、加熱ロール５１に従動回転する加圧ロール５２を備えている。

また、本実施の形態に係る画像形成装置では、新たな現像剤の供給により現像装置１４から排出された廃現像剤、ドラムクリーナ１６やベルトクリーナ２７にて除去された廃トナー等を含み、画像形成部から送られてきた廃棄粉体を回収する回収装置６０が本体１内に設けられている。この回収装置６０の詳細については後述する。

次に、この画像形成装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、まず、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取る。次に、読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている四色(Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０では、帯電装置１２により一様に帯電された感光体ドラム１１にデジタル画像信号に応じた静電潜像をレーザ露光装置１３にてそれぞれ書き込ませる。

次に、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像装置１４により現像して各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置をプリンタとして構成する場合には、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
そして、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０の表面に順次転写される。一方、転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト２０に一次転写された各色のトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは所定のタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２５に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐをニップする。
次いで、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２５との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送され、定着装置５０において用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着された後、排出ロール４４によって機外に設けられた排紙トレイ(図示せず)に排出される。一方、転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２７によってクリーニングされる。

次に、上述した回収装置６０について詳細に説明する。図２は、回収装置６０を説明するための図であり、図２(ａ)は回収装置６０を図１に示す本体１の左側から見た側面図、図２(ｂ)は回収装置６０の断面図である。
回収装置６０は、廃現像剤や廃トナー等の廃棄粉体を収容するためのスペースが内部に設けられた回収容器６１を有している。この回収容器６１のフロント側(FRONT)には、本体１(図１参照)に対して回収装置６０を着脱する際に利用される把手６２が突出形成されている。また、回収容器６１の中央部上側には、回収装置６０の持ち運びを容易とするために設けられた持ち手(凹み)６３が形成されている。

また、回収容器６１のリア側(REAR)上部側面には、本体１に設けられた搬送パイプ７１を挿入可能な挿入口６４が設けられている。この搬送パイプ７１内には、回転可能な搬送オーガ７２が設けられている。そして、これら搬送パイプ７１および搬送オーガ７２は、上述した現像装置１４,ドラムクリーナ１６,ベルトクリーナ２７から排出されてくる廃棄粉体を搬送している。ここで、搬送パイプ７１の端部側下部には、搬送されてきた廃棄粉体を排出するための排出口７３が設けられている。

一方、回収容器６１における挿入口６４の内側下部には、上部に向かって開口し、搬送パイプ７１の排出口７３から排出されてくる廃棄粉体を受け入れる搬入口６５が設けられている。さらに、挿入口６４の内部には、搬送パイプ７１が挿入口６４に挿入された際(本体１に回収装置６０を取り付けた際)には搬入口６５を開き、搬送パイプ７１が挿入口６４から抜き出された際(本体１から回収装置６０を取り外した際)には搬入口６５を閉じる自動シャッタ６６が設けられている。この自動シャッタ６６は、例えばバネ等の付勢部材によってリア側に付勢されており、搬送パイプ７１によって押し込まれることにより搬入口６５を開くようになっている。

さらに、回収容器６１のリア側略中央部側面には、回転自在に設けられた支持部材あるいは回転部材としてのカップリング部材６７が装着されている。また、カップリング部材６７は、シール等を介して回収容器６１に取り付けられており、回収容器６１内に収容された廃棄粉体が外部に漏れるのを防いでいる。さらにまた、このカップリング部材６７には、回収容器６１内に延びる搬送部材あるいはならし部材としてのレベラー部材６８が取り付けられている。このレベラー部材６８は、例えばステンレス等の金属を螺旋状に形成したもので構成されており、カップリング部材６７の回転に伴って回転する。また、本実施の形態では、レベラー部材６８が回収容器６１内の略中央部まで延びており、カップリング部材６７に取り付けられない一方の端部は自由端となっている。つまり、レベラー部材６８は、片持ち状態で支持されている。さらにまた、回収容器６１の側面に対応する本体１には、回収容器６１内に収容された廃棄粉体の量が所定量を超えたか否かを判断するための満杯検知センサ(検知センサ)７０が取り付けられている。本実施の形態において、満杯検知センサ７０としては、廃現像剤に含まれるキャリアの磁性を利用してレベル検知を行う透磁率センサが用いられている。なお、透磁率センサ以外に、例えば直接的に堆積量を検知することが可能な光センサ等を用いることもできる。また、本実施の形態では、この満杯検知センサ７０の取り付け位置にも特徴があるが、これについては後述する。

一方、本体１には、回収容器６１が本体１に装着された際にカップリング部材６７と噛み合い、カップリング部材６７を駆動するカップリング受け部材７４が設けられている。このカップリング受け部材７４には、複数段のギア群７５を介して搬送オーガ７２に設けられたギア７６にて駆動力が伝達される。そして、搬送オーガ７２の端部には、プーリ７７が装着されており、無端状の伝動ベルト７８を介して図示しないモータからの駆動力が搬送オーガ７２およびギア７６に伝達されるようになっている。つまり、本実施の形態では、同一の駆動源により、搬送オーガ７２およびレベラー部材６８を回転させることができるようになっている。また、カップリング受け部材７４の下部には、回収装置６０の装着を検知するための装着検知センサ７９が取り付けられている。

図３は、上述した回収装置６０に設けられたカップリング部材６７の構成を説明するための斜視図である。また、図４は、カップリング部材６７の側面図およびその断面図である。図３,図４において、カップリング部材６７は、回収容器６１(図２参照)の側壁面と略同一面上に取り付けられる円盤状の基部８１を有している。この基部８１の一方の円面には、回収容器６１に装着された際には回収容器６１の外側に露出し、カップリング受け部材７４(図２参照)と噛み合いを行うための四つの噛み込み突起８２が形成されている。また、基部８１の他方の円面すなわち回収容器６１に装着された際に回収容器６１の内側に露出する側には、レベラー部材６８(図２参照)を差し込むための中空部８３が形成された円筒状の保持部８４が設けられている。さらに、この保持部８４には、保持部８４の軸方向端面の一部(１/４程度)から突出し、保持部８４の中空部８３に差し込まれたレベラー部材６８を当接させるための突起(突き出し部)８５が形成されている。さらに、保持部８４の側面であって突起８５の形成位置に隣接する部位には、保持部８４に差し込まれたレベラー部材６８が突出させるための切り欠き部８６が設けられている。ここで、中空部８３は、例えば図４(ｂ)に示すように、保持部８４の奥側に設けられレベラー部材６８の直径よりわずかに大きな孔径を有する第１の中空部８３ａと、保持部８４の手前側に設けられレベラー部材６８の直径よりも大きな孔径を有する第２の中空部８３ｂとを有している。なお、本実施の形態では、レベラー部材を構成するステンレス線の直径がφ２に設定されており、第１の中空部８３ａの孔径はφ２.２に設定されている。また、第２の中空部８３ｂの孔径はφ３程度に設定され、切り欠き部８６の幅もφ３程度に設定されている。したがって、レベラー部材６８は、カップリング部材６７に遊嵌支持されていることになる。
なお、本実施の形態において、カップリング部材６７は、例えばプラスチック材料にて構成さており、カップリング部材６７を構成する基部８１,噛み込み突起８２,保持部８４,突起８５は、射出成型等によって一体的に形成されている。

図５(ａ)(ｂ)は、上述したカップリング部材６７にレベラー部材６８を装着した状態を示すものである。レベラー部材６８は、上述したようにステンレス等の金属材を螺旋状に形成してなる。ただし、レベラー部材６８のうちカップリング部材６７に装着される側の端部については、レベラー部材６８の軸方向と略平行となる方向に折り曲げられている。そして、この折り曲げられた部位の端部がカップリング部材６７の保持部８４に設けられた第１の中空部８３ａに挿入される。また、レベラー部材６８は、折り曲げられた部位が第１の中空部８３ａに挿入された状態で、螺旋状となっている部位が保持部８４に設けられた切り欠き部８６から外側へと露出するようになっている。このとき、レベラー部材６８は、第１の中空部８３ａによって緩く支持され、また、第２の中空部８３ｂおよび切り欠き部８６に対してはフリーな状態となっている。これは、第１の中空部８３ａ、第２の中空部８３ｂの孔径および切り欠き部８６の幅がレベラー部材６８の直径よりも大きいことに起因するものである。このため、レベラー部材６８は、カップリング部材６７に装着された状態であっても、図５(ｂ)に示すように上下方向に首振り運動ができるようになっている。すると、カップリング部材６７が回転する際に、カップリング部材６７に装着されたレベラー部材６８が抜け落ちてしまうおそれがある。ここで、本実施の形態では、切り欠き部８６によってレベラー部材６８の螺旋状部位を挟み、また、突起８５によって回転時にレベラー部材６８の螺旋状部位に当接して引っかけているため、レベラー部材６８が勝手に回転しようとするのを防ぐことができ、レベラー部材６８の抜け落ちを防止できるようになっている。

次に、図６を参照しながら、回収装置６０における廃棄粉体の回収動作について説明する。
図６(ａ)は、初期段階すなわち回収容器６１内に廃棄粉体が回収されていない状態を示している。このとき、レベラー部材６８は、その自重により先端部(自由端側)が下部に垂れ下がり、回収容器６１の底についている。次に、本体１において画像形成動作が行われると、画像形成に伴って生じた廃現像剤や廃トナー等の廃棄粉体が搬送パイプ７１内を搬送されてくる。このとき、伝動ベルト７８によって搬送オーガ７２が回転駆動されることにより、廃棄粉体は搬送パイプ７１に設けられた排出口７３から排出され、搬入口６５から回収容器６１内に搬入される。また、同じく伝動ベルト７８によってカップリング部材６７が回転駆動され、カップリング部材６７の回転に伴って回収容器６１内でレベラー部材６８が回転する。

搬入口６５から回収容器６１内に搬入された廃棄粉体は、まず、搬入口６５直下の回収容器６１の底部(リア側底部)に堆積する。そして、回収容器６１内にある程度の廃棄粉体が堆積すると、その上部側の廃棄粉体は、回転するレベラー部材６８によって回収容器６１のフロント側に向けて搬送されていく。図６(ｂ)はこのときの状態を示したものである。図６(ｂ)から、レベラー部材６８によって廃棄粉体が搬送されることにより、回収容器６１内で廃棄粉体の高さが均されていることがわかる。また、回収容器６１内で廃棄粉体を搬送することにより、廃棄粉体のかさ密度を高くすることもできる。そして、レベラー部材６８は、回収容器６１内に堆積する廃棄粉体から圧力を受けるため、カップリング部材６７に対する取り付け位置を中心に持ち上げられ、図６(ａ)に示す位置から上側へと動く。具体的には、レベラー部材６８が首振りすることによって、レベラー部材６８が回収容器６１内に堆積する廃棄粉体の上面と略同じとなる角度となるような位置になる。

図６(ｃ)は、さらに回収容器６１内に廃棄粉体が搬入された状態を示している。このとき、レベラー部材６８は堆積した廃棄粉体の上面レベルまで動き、略水平な状態となっている。
図６(ｄ)は、さらに回収容器６１内に廃棄粉体が搬入され、回収容器６１が略満杯となった状態を示している。このとき、レベラー部材６８は堆積した廃棄粉体の上面レベルまで動くため、自由端部側がカップリング部材６７側よりも高くなっている。
ここで、本実施の形態では、図５を用いて説明したように、レベラー部材６８が首振り自在となっている。このため、廃棄粉体の堆積高さに応じてレベラー部材６８の傾きが変わることによってカップリング部材６７やレベラー部材６８に無理な力がかかるという事態は生じず、その結果カップリング部材６７やレベラー部材６８が破壊されるようなことはない。

また、本実施の形態では、レベラー部材６８の軸方向長さが回収容器６１の長さの半分程度に設定されているが、これは次の理由によるものである。例えばレベラー部材６８の軸方向長さを回収容器６１の長手方向長さに近くした場合、廃棄粉体の堆積プロファイルのピーク(山の頂点)はFRONT側に著しく偏ることになる。また、レベラー部材６８を回転させるのに必要な駆動トルクが大きくなってしまう。一方、レベラー部材６８の長さを著しく短くした場合、廃棄粉体の堆積プロファイルのピークはREAR側に著しく偏ることになる。また、レベラー部材６８が短いためにFRONT側に廃棄粉体を送りにくくなり、結果として回収容器６１内への収容量が減ってしまう。
これに対し、本実施の形態では、レベラー部材６８の軸方向長さを回収容器６１の半分程度とすることにより、廃棄粉体の堆積プロファイルのピークを回収容器６１の長手方向に対して略中央にすることができる。これにより、回収容器６１内の容量を有効に活用することができる。また、レベラー部材６８を長くした場合に比較して、駆動に必要な駆動トルクを減らすこともできる。

このように、本実施の形態では、回収容器６１に回転可能に取り付けられたカップリング部材６７に対してレベラー部材６８を首振り可能に配設した。これにより、レベラー部材６８が、回収容器６１内の廃棄粉体の堆積高さに応じて廃棄粉体の堆積高さと同じ高さあるいは少し上の高さまで追随して移動できるようになった。このため、必ずしも回収容器６１の内部上側にレベラー部材６８(移送部材)を設けなくても、廃棄粉体の搬送性能を確保することが可能となり、回収装置６０を設計する際の自由度を高めることができる。
また、レベラー部材６８を首振りできる構成とすることにより、レベラー部材６８が回収容器６１内に堆積する廃棄粉体内に埋もれてしまう事態を回避できるようになった。このため、レベラー部材６８を回転駆動するために必要なトルクが無用に増加することがなくなり、負荷増大に伴うトラブル(ギア等の伝達系の不具合やモータ等の駆動系の不具合)を抑止することが可能になる。

また、本実施の形態に係る画像形成装置では、本体１に設けられた満杯検知センサ７０により、回収容器６１内の廃棄粉体量が所定のレベルを超えたか否かを検知している。このため、回収容器６１内に所定量の廃棄粉体が充填され、廃棄粉体の高さが満杯検知センサ７０の位置まで到達すると、廃棄粉体内に含まれるキャリア(磁性粉)によって満杯検知センサ７０が満杯を検知し、回収容器６１内が略満杯になったという検知結果を出力する。そして、制御部１００(図１参照)では、この検知結果を受けて、例えば図示しないユーザインタフェース等に回収容器６１の交換を促すためのメッセージを表示させる。

本実施の形態では、満杯検知センサ７０が、回収容器６１における廃棄粉体の満杯を検知する機能を有していると共に、レベラー部材６８に生じた故障に伴う不具合の発生も検知できるようになっている。これは、満杯検知センサ７０の配設位置に工夫を施したことによるものであり、以下、これについて詳細に説明する。
図７は、回収容器６１内における廃棄粉体の堆積プロファイルを示した図である。通常動作すなわちレベラー部材６８に特にトラブルが発生していない場合、廃棄粉体は、レベラー部材６８によって均される。廃棄粉体が例えば半分程度充填された状態では、図７に一点鎖線で示すような堆積プロファイルをとる。ここで、満杯検知センサ７０の取り付け位置は、この堆積プロファイルにおける廃棄粉体の高さよりも上側に設定されており、この状態で満杯が検知されることはない。また、廃棄粉体が例えば満杯に近く充填された状態では、図７に二点鎖線で示すような堆積プロファイルをとる。ここで、満杯検知センサの取り付け位置は、この堆積プロファイルにおける廃棄粉体の高さよりも下側に設定されており、この状態で満杯が検知される。なお、本実施の形態では、満杯検知センサ７０の取り付け位置が、回収容器６１が本当に満杯になるよりも少し低い位置に設定されており、実際には、満杯検知後に数千枚程度のプリントアウトが行える(数千枚程度の画像形成動作に伴って発生する廃棄粉体を回収できる)ようになっている。

次に、例えば廃棄粉体の回収動作中に、レベラー部材６８が故障して機能しなくなってしまった場合を考えてみる。レベラー部材６８の故障としては、例えば図７に破線で示すように、カップリング部材６７からレベラー部材６８が外れてしまった場合が考えられる。レベラー部材６８が機能しなくなると、回収容器６１内で廃棄粉体を均すことができなくなる。このため、廃棄粉体は、図７に破線で示すように搬入口６５の直下にピークを持つような堆積プロファイルをとる。この状態で、さらに搬送パイプ７１から廃棄粉体を供給しようとしても、回収容器６１側では搬入口６５付近に多量の廃棄粉体が堆積しているために、これ以上廃棄粉体を搬入することは困難である。その結果、搬送パイプ７１内に廃棄粉体が滞留し、搬送パイプ７１内に設けられた搬送オーガ７２(図２参照)を回転させるために必要な駆動トルクが増大する。すると、伝動ベルト７８(図２参照)やこの伝動ベルト７８を駆動する駆動モータ(図示せず)が故障する確率が高くなってしまうことになる。これら本体１に設けられた伝動ベルト７８や駆動モータを修理するためには、本体１の内部を開けなければならず、たいへんな労力が必要になる。

ここで、本実施の形態では、満杯検知センサ７０の取り付け位置が、レベラー部材６８に故障が発生した場合における廃棄粉体の堆積プロファイルを考慮して設定されている。具体的に説明すると、満杯検知センサ７０の取り付け位置は、搬入口６５の直下をピークとし廃棄粉体の高さが搬入口６５に届く直前の堆積プロファイルにおける廃棄粉体の高さよりも下側に設定されている。これにより、例えばレベラー部材６８が故障した際には、廃棄粉体が搬入口６５を塞ぐ前に満杯検知センサ７０によって満杯が検知され、ユーザに対してメッセージ等を表示することができる。

このように、本実施の形態では、満杯検知センサ７０の取り付け位置を工夫することにより、通常の回収動作における廃棄粉体の満杯検知とレベラー部材６８の故障発生検知とを両立させることができる。これにより、搬送パイプ７１内に廃棄粉体が詰まったり、あるいは、搬送オーガ７２の駆動トルクが増大することに伴って駆動系が故障したりすることを防止できる。また、レベラー部材６８は回収容器６１に設けられているものであるため、例えばレベラー部材６８が外れることによる故障が発生した場合にも、単に回収容器６１を交換するだけで、容易に問題のない状態に復帰させることができる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。 (ａ)は回収装置の側面図であり、(ｂ)は回収装置の断面図である。 (ａ)(ｂ)はカップリング部材の構成を示す斜視図である。 (ａ)はカップリング部材の側面図であり、(ｂ)はカップリング部材の軸方向断面図である。 カップリング部材にレベラー部材を装着した状態を示す図である。 (ａ)〜(ｄ)は回収容器に収容される廃棄粉体の量とレベラー部材の位置との関係を説明するための図である。 レベラー部材の有無と回収装置に収容される廃棄粉体の堆積プロファイルとの関係、および、廃棄粉体の堆積プロファイルとセンサ取り付け位置との関係を説明するための図である。

符号の説明

１…本体、１０(１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電装置、１３…レーザ露光装置、１４…現像装置、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、２０…中間転写ベルト、２５…バックアップロール、２７…ベルトクリーナ、３０…二次転写装置、３１…二次転写ロール、３２…給電ロール、４０…用紙トレイ、５０…定着装置、６０…回収装置、６１…回収容器、６２…把手、６３…持ち手(凹み)、６４…挿入口、６５…搬入口、６６…自動シャッタ、６７…カップリング部材、６８…レベラー部材、７０…満杯検知センサ、７１…搬送パイプ、７２…搬送オーガ、７３…排出口、７４…カップリング受け部材、７５…ギア群、７６…ギア、７７…プーリ、７８…伝動ベルト、８１…基部、８２…噛み込み突起、８３…中空部、８３ａ…第１の中空部、８３ｂ…第２の中空部、８４…保持部、８５…突起、８６…切り欠き部、１００…制御部

Claims (12)

1. 画像形成部から排出された廃棄粉体を受け入れる搬入口を備え、当該廃棄粉体を収容する回収容器と、
   前記回収容器の内部に設けられ、前記搬入口の重力方向下方において重力方向と交差する方向に延びるとともに、当該搬入口に近い一端側から当該搬入口から遠い他端側に向かう方向に配された回転軸を中心に回転することで、前記廃棄粉体を当該回収容器内で当該他端側へ搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材の前記一端側を支点として当該搬送部材を片持ち支持する支持部材と
   を備え、
   前記搬送部材は、前記回収容器内における前記廃棄粉体の収容量が増加するのに伴い、水平方向に対する当該搬送部材の軸方向の傾きが重力方向上方を向くように変化することを特徴とする廃棄粉体回収装置。
2. 前記搬送部材は、前記支持部材に首振り自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の廃棄粉体回収装置。
3. 前記搬送部材は、前記廃棄粉体の堆積に伴って、堆積した当該廃棄粉体の上面レベルと略同じ角度になるように当該搬送部材の軸方向の傾きが変わることを特徴とする請求項１または２記載の廃棄粉体回収装置。
4. 前記支持部材は、回転自在に配設され且つ前記搬送部材を回転駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の廃棄粉体回収装置。
5. 前記支持部材は、前記回収容器の高さ方向略中央部に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の廃棄粉体回収装置。
6. 画像形成部から排出された廃棄粉体を受け入れる搬入口を備え、当該廃棄粉体を収容する回収容器と、
   前記搬入口に近い側の前記回収容器の壁面に回転可能に取り付けられ、当該回収容器の外部からの回転力を当該回収容器の内部に伝達する回転部材と、
   重力方向と交差するように一端から他端へと延び、前記回収容器内において当該一端側を支点として前記回転部材に首振り自在に支持され、当該回転部材の回転に伴って当該一端側から当該他端側に向かう方向に配された回転軸を中心に回転することで、前記搬入口から当該回収容器内に搬入されてくる前記廃棄粉体をならすならし部材と
   を備え、
   前記回収容器は、当該回収容器の内部において前記ならし部材が水平方向に対する当該ならし部材の軸方向の傾きを変えることができる高さを有することを特徴とする廃棄粉体回収装置。
7. 前記ならし部材は、前記回転部材に遊嵌支持されることを特徴とする請求項６記載の廃棄粉体回収装置。
8. 前記回転部材は、当該回転部材が回転する際に前記ならし部材の一部が当接する突き出し部を備えていることを特徴とする請求項７記載の廃棄粉体回収装置。
9. 前記ならし部材は螺旋形状を有し、
   前記回転部材は、前記ならし部材の螺旋形状部位を挟み込むための切り欠き部を有していることを特徴とする請求項７または８記載の廃棄粉体回収装置。
10. 画像形成部から排出された廃棄粉体を受け入れる搬入口を備え、当該廃棄粉体を収容する回収容器と、
    前記回収容器の内部に設けられ、前記搬入口の重力方向下方において重力方向と交差する方向に延びるとともに、当該搬入口に近い一端側から当該搬入口から遠い他端側に向かう方向に配された回転軸を中心に回転することで、前記廃棄粉体を当該回収容器内で当該他端側へ搬送する搬送部材と、
    前記搬送部材の前記一端側を支点として当該搬送部材を首振り自在に片持ち支持する支持部材と
    を備え、
    前記回収容器は、当該回収容器の内部において前記搬送部材が水平方向に対する当該搬送部材の軸方向の傾きを変えることができる高さを有することを特徴とする廃棄粉体回収装置。
11. 前記回収容器に回収された前記廃棄粉体の量が予め定められた規定量に達したか否かを検知し且つ前記搬送部材の故障による当該廃棄粉体の堆積プロファイルの異常を検知する検知センサをさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の廃棄粉体回収装置。
12. 前記検知センサは、前記回収容器内で前記廃棄粉体が略満杯となったときに当該廃棄粉体が到達する高さであって、前記搬送部材の故障により当該廃棄粉体が前記搬入口に略到達するときに当該廃棄粉体が到達する高さに配設されることを特徴とする請求項１１記載の廃棄粉体回収装置。

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