JP4861222B2 - 廃トナー回収装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
カラー電子写真装置には、1つの感光体の周囲に複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像をシートに転写してカラー画像を記録する、いわゆる1ドラム型のものと、複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
1ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が1つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、1つの感光体を用いて複数回(通常4回)画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化は困難である。後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、搬送シート400に対して直接各感光体100から転写させるために、搬送シート400がシート搬送ベルト250上で変動してしまうと各感光体100にて書き込まれた画像がずれてしまう欠点がある。これに対し後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができ、また搬送するシート400が変動してもシート400に対して画像を転写する際には、各感光体ユニット100によって書かれたトナー画像は既に合致しておりシート400が変動しても画像がずれない長所がある。以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
このようなタンデム型電子写真装置において各感光体ユニット100に残留した廃トナーは後方に排出され、廃トナー搬送部材900により装置下方の廃トナー回収容器1000に搬送されるようになっている。この場合に、廃トナー搬送部材による廃トナーの搬送は、通常、廃トナー搬送部材900に搬送スクリューを用いて廃トナー回収容器1000に搬送していた。(例えば、特許文献1参照)
このような状況の下で、廃トナーを廃トナー搬送部材900で搬送しようとすると、定着装置800により熱的影響を受けた各感光体ユニット100で除去された廃トナーが排出されるため、廃トナー搬送部材900内は高温の廃トナーを搬送することになる。そのため、廃トナー搬送部材900内で廃トナーが固着化してしまう恐れがあり、スクリューによる搬送だけでは問題を解決することは非常に難しくなってきている。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、廃トナーの固化を抑制して廃トナーを適切に廃トナー回収容器に搬送可能な廃トナー回収装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の廃トナー回収装置において、前記送風手段は、前記クリーニング装置で除去された廃トナー量に応じて送風量を調節する送風量調節手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の廃トナー回収装置において、前記廃トナー回収容器内に、前記廃トナー搬送部材内の空気を吸引する吸気手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送部材は、前記クリーニング装置から前記廃トナー回収容器との間に、当該廃トナー搬送部材内の廃トナーを搬送する少なくとも1個の第2の送風手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項記載の廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送部材は、当該廃トナー搬送部材内に廃トナー量を検知する廃トナー検知手段を備えていることを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項記載の廃トナー回収装置において、前記廃トナー搬送部材は、当該廃トナー搬送部材内の温度を検知する温度センサを備えていることを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7のいずれか1項記載の廃トナー回収装置を備えた画像形成装置を特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置のカラー複写機の概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成装置本体の上部に配置されて原稿画像を光学的に読取り、読取られた原稿画像を電気的な画像情報に変換する読取りユニット10と、読取りユニット10で読取られた画像情報に基づいてイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色に対応する画像情報としてレーザ光Lに変換してこのレーザ光Lによって作像ユニット1内のドラム状の感光体18Y、18C、18M、18Kの表面に各色に対応した静電潜像を形成する光書込みユニット9と、各感光体感光体18Y、18C、18M、18K、帯電装置、現像装置、転写装置等を備えた作像部1と、を備えている。
作像部1は、各感光体18Y、18C、18M、18Kの周りに、各感光体18Y、18C、18M、18Kの表面を一様に帯電する帯電装置30、Y、C、M、Kの各色のトナーを収納して現像ローラ19Y、19C、19M、19Kから各色のトナーを感光体18Y、18C、18M、18Kに供給して各感光体上の静電潜像を各色のトナー像に現像する各色の現像装置31Y、31C、31M、31K、感光体18Y、18C、18M、18K上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置32等を備えている。各感光体18Y、18C、18M、18Kが中間転写ベルト15に接する位置における中間転写ベルト15の内側には、1次転写を行う1次転写ローラ33Y、33C、33M、33Kがそれぞれ設けてある。
中間転写ベルト15の外側面には、下側に位置するローラ16と対向する部位に2次転写ローラ17を搬送経路に臨ませて配設し、2次転写ローラ17の下流側に位置するローラ27、28と対向する部位にベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置34が配設されている。画像形成装置の上部には、補給用のトナーが収納されているトナー補給ユニット20を有している。
次いで、1次転写ローラ33Y、33C、33M、33Kに電圧が印加され、感光体18Y、18C、18M、18K上のトナー像が、中間転写ベルト15上に順次転写されていく。この時、各色の画像形成動作は、そのトナー像が中間転写ベルト15の同じ位置に重ねて転写される様に、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト15上に形成された画像は、2次転写ローラ17の位置まで搬送され、このタイミングに合わせて、レジストローラ14に待機した転写材Sが転写ユニット7である2次転写ローラ17の位置まで送られ、転写材Sにトナー像が転写される。その後、トナー像が転写された転写材Sは、搬送ベルト6によって定着ユニット7に搬送され、定着ユニット7の定着ローラ7aで加熱され、加圧ローラ7bで加圧されて熱定着され、定着終了後の転写材Sは排紙ローラ36から機外に排紙される。
なお、図1中、11は、放熱フィン等を備えて、定着ユニット7の定着ローラ7aで発生する熱を放熱して、定着ローラ7aの加熱温度の制御を容易確実に行うための熱制御手段である。
本実施形態の画像形成装置としては、図1に示すようなタンデム型カラープリンタを例示したが、このカラープリンタは、単なる一例であり、本発明による画像形成装置は、1ドラム型のカラーの画像形成装置あるいは白黒の画像を形成する画像形成装置でもよい。
図1及び図2に示すように、クリーニング装置32により感光体18Y、18C、18M、18Kの表面から除去された廃トナーは、クリーニング装置に設けた排出口23から後方(図1の紙面背面側)に排出され、廃トナー搬送部材21によって、画像形成装置の下方に配設されている廃トナー回収容器22に搬送、回収される。この場合、廃トナー搬送部材21は、中間転写ベルト15等の転写材Sの通過する部分以外の画像形成装置後方の作像部1の近傍に配置され、定着ユニット7により熱的影響を受けるため、廃トナー搬送部材21の周辺は非常に高温となってしまっている。しかしながら、トナーは高温で溶解し易いため、廃トナー搬送部材21内に廃トナーが貯留されていると廃トナーが固着化してしまう恐れがある。そのため、本実施形態においては、廃トナー搬送部材21として、廃トナー搬送部材21内に廃トナーが貯留しやすい搬送スクリューの使用を行わず、送風で搬送するようにしている。
廃トナー搬送部材21は、管状体で構成され、その始端部21aに設けた開口部に配置したファン37aを回転させることによって、廃トナー搬送部材21内に矢印Aで示すように、終端21bに連結されている廃トナー回収室22に向けた空気流を生成する。即ち、廃トナー搬送部材21の一端には1個または複数個のファン37aを有する第1の送風手段37が取り付けられている。また、第1の送風手段37と廃トナー回収室22との間に位置する廃トナー搬送部材21の側壁は、クリーニング装置32の廃トナー排出口23と連通状態で連結されている。従って、クリーニング装置32で掻き集められた廃トナーは、クリーニング装置32の排出口23から廃トナー搬送部材21内に排出され、送風手段37からの送風によって廃トナーは廃トナー回収室22に搬送されるようになっている。この場合、ファン37aとしては、軸流ファンでもシロッコファンでも良いが、狭い廃トナー搬送部材21内を通すので静圧の高いシロッコファンを用いるのが好ましい。
この廃トナー搬送部材21は、トナー漏れが発生しないようできる限り密閉した空間とすることが好ましい。しかしながら、廃トナー排出口23等のように密封が難しい部分があるので、廃トナー回収容器22にフィルタ等を介してから外部へ排気される気流の圧力損失をクリーニング装置32の排気口23等の他の隙間などの圧力損失よりも低くすることが必要である。また、廃トナー搬送部材21の材質は樹脂でも金属でも問題ないが、外部からの熱の影響を受けないように、外側は絶縁体、内側は、アルミニウム合金、銅合金等の良好な熱伝導体が好ましい。
また、廃トナーの存在の有無のみを検知する検知手段を使用して、通常稼動する送風量で第1の送風手段37を稼動させているにも拘わらず、廃トナー搬送部材21内の量が減少しない場合には警告表示や警告音を発するようにすることができ、これらの警告を発するようにした場合には、画像形成装置の誤作動等不具合の発生を防止することができるので好適である。
また、本実施形態においては、第1の送風手段37と廃トナー回収容器22との間に1個または複数個の第2の送風手段42を廃トナー搬送部材21に取り付け、第1の送風手段37による送風が不十分で十分に廃トナーを廃トナー回収室22に搬送できない場合、あるいは、廃トナーを十分に冷却できない場合に、第1の送風手段37による送風方向と同一方向に向けて送風(矢印C方向)する第2の送風手段42を作動させて、廃トナー搬送部材21内の途中からの送風量を増加させるようにしている。この第2の送風手段42は、第1の送風手段と同様に、1個または複数個のファン42aを備え、さらに、風量調節手段を備えている。従って、第2の送風手段を作動させることによって、廃トナー搬送部材21内の途中の送風量を増加させ、廃トナー搬送部材21の途中で滞留した廃トナーを廃トナー回収室22に向けて搬送したり、廃トナーの冷却を十分に行うことが可能となる。
この第2の送風手段42で使用されるファンとしては、第1の送風手段37の場合と同様に、軸流ファンでもシロッコファンでも良いが、狭い廃トナー搬送部材21内を通すので静圧の高いシロッコファンを用いるのが好ましい。
この第2の送風手段42による廃トナー搬送部材21内の廃トナーの冷却を効果的に行うために、第2送風手段42の吸気口を画像形成装置外に設け、画像形成装置内よりも低温となっている画像形成装置外から吸気を行い、より低温の気流を廃トナー搬送部材21内に送給して廃トナーの温度を低減させ、廃トナーの変質を防止することが好ましい。
なお、上記実施形態においては、第1送風手段37の送風量調節手段、第2の送風手段42、吸気手段39、廃トナー量検出手段38、温度センサ43を備えているが、これらの手段は、必ずしも必須の手段ではなく、必要に応じて選択、使用されるものである。
Claims (8)
- 感光体の表面に形成されたトナー画像を転写した後に当該感光体の表面に残留したトナーをクリーニング装置で除去し、当該クリーニング装置で除去された廃トナーを、当該クリーニング装置から廃トナー搬送部材によって廃トナー回収容器に搬送する画像形成装置用廃トナー回収装置において、
前記クリーニング装置から前記廃トナー搬送部材内に移送された廃トナーを前記廃トナー回収容器に向けて搬送する空気流を生成する送風手段を備え、前記廃トナー搬送部材は、当該廃トナー搬送部材内の廃トナーを冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項1記載の廃トナー回収装置において、
前記送風手段は、前記クリーニング装置で除去された廃トナー量に応じて送風量を調節する送風量調節手段を備えていることを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項1または2記載の廃トナー回収装置において、
前記廃トナー回収容器内に、前記廃トナー搬送部材内の空気を吸引する吸気手段を備えていることを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項記載の廃トナー回収装置において、
前記廃トナー搬送部材は、前記クリーニング装置から前記廃トナー回収容器との間に、当該廃トナー搬送部材内の廃トナーを搬送する少なくとも1個の第2の送風手段を備えたことを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項4記載の廃トナー回収装置において、
前記冷却手段は、当該廃トナー回収装置が取り付けられる画像形成装置外の外気を吸引して廃トナー搬送部材内に送給する手段であることを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項記載の廃トナー回収装置において、
前記廃トナー搬送部材は、当該廃トナー搬送部材内に廃トナー量を検知する廃トナー検知手段を備えていることを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項記載の廃トナー回収装置において、
前記廃トナー搬送部材は、当該廃トナー搬送部材内の温度を検知する温度センサを備えていることを特徴とする廃トナー回収装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項記載の廃トナー回収装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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