JP4887773B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、特に、電子写真方式による複写機、プリンタなど画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置において、クリーニング装置によって感光体ドラムや中間転写ベルトから除去された廃トナーは、廃トナー回収容器に収容されるようになっている。この種の廃トナー回収容器はスクリューなどの廃トナー搬送部材を有し、廃トナーを回収容器に満遍なく収容する構成を有している。

また、ユーザーが前もって予備の廃トナー回収容器が用意できるように、廃トナー回収容器が満杯に近いという満杯ニア状態を検出し、その後、所定枚数印刷により満杯を検出する構成をとっている。

特許文献１には、廃トナーの搬送効率を上げ、感光体から廃トナーを確実にクリーニングすることを可能としたクリーニング装置が開示されている。

しかしながら、従来の廃トナー回収容器では、容器内に廃トナーを満遍に収容することができず、満杯を検出する前に回収容器内で廃トナーが部分的に詰まってしまい、廃トナー搬送部材が機能しなくなったり、廃トナーが回収容器から溢れたりしていた。そこで、廃トナー回収容器に空きスペースを充分に残したまま、満杯検出を行っていた。しかし、これでは、回収容器の容積が廃トナー回収量に対して大きくなってしまうという問題点を有していた。
特開平６−１９５００３号公報

そこで、本発明の目的は、廃トナー回収容器のスペースを効率よく使用し、廃トナーの回収効率を上げることができる画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
画像形成装置に着脱可能な廃トナー回収容器を備えた画像形成装置であって、
廃トナーを回収する回収容器と、
前記回収容器に配置され、該回収容器の一側部に位置する回収口から送り込まれた廃トナーを他側部へ向けて搬送する搬送部材と、
前記搬送部材と平行に配置され、該搬送部材による搬送方向とは直交する方向に廃トナーを撹拌する廃トナー均し部材と、
前記回収容器の内部を複数の分割室に前記搬送部材による廃トナーの搬送方向に対して直交する方向に区切り、かつ、前記搬送部材と同等の高さ又はそれ以下の高さに設けられた仕切り板と、
前記複数の分割室のうち前記廃トナー搬送方向において最下流に位置する分割室に配置された第１の廃トナー検出手段と、
前記廃トナー搬送方向において前記最下流に位置する分割室よりも上流側に位置する分割室に配置された第２の廃トナー検出手段と、
を備え、
前記回収口から送り込まれた廃トナーは前記搬送部材によって廃トナー搬送方向上流側の分割室から下流側の分割室へと順次収容され、前記第１の廃トナー検出手段にて廃トナー搬送方向に搬送された廃トナーを検出すると、廃トナーが満杯に近いという満杯ニア検出表示を行い、
廃トナーが前記各分割室に前記仕切り板の高さまで収容された後、その後送り込まれた廃トナーは廃トナー搬送方向下流側の分割室から上流側の分割室に向けて既に収容されている廃トナーの上に収容され、前記第２の廃トナー検出手段にて前記廃トナーの上に収容された廃トナーを検出すると満杯表示を行うこと、
を特徴とする。

本発明に係る画像形成装置においては、回収容器の一側部に送り込まれた廃トナーを搬送部材によって多側部にわたって搬送しつつ、廃トナー均し部材で均すため、しかも、廃トナー均し部材は搬送方向と平行に配置されているため、効率的な均し作用を発揮することになる。それゆえ、廃トナー回収容器のスペースを効率よく使用し、廃トナーの回収効率を上げることができ、回収量に比較して回収容器をコンパクトに構成できる。さらに、廃トナー回収容器内に、該容器を搬送部材による廃トナーの搬送方向と直交する方向に複数の分割室に区切る仕切り板を設け、前記仕切り板の高さを搬送部材と同等の高さ又はそれ以下の高さに設定しているため、搬送方向上流側の分割室から下流側の分割室へと廃トナーを順次効率よく収容していくことができる。この場合、搬送部材は、廃トナーが仕切り板を乗り越えて廃トナー搬送方向下流側の分割室まで搬送する能力がないことが好ましい。廃トナーが自らの圧力で仕切り板を乗り越えて下流側の分割室に移動することにより、上流側の分割室に効率よく廃トナーを収容することができる。

また、搬送部材は、廃トナー搬送方向最下流に位置する分割室が廃トナーでほぼ満杯になった状態で、各分割室に収容された廃トナーの上面から突出していることが望ましい。そして、本発明に係る画像形成装置においては、廃トナー搬送方向最下流に位置する分割室が廃トナーでほぼ満杯になるまでは、廃トナーを廃トナー搬送方向上流側の分割室から下流側の分割室へと順次収容し、廃トナー搬送方向最下流に位置する分割室が廃トナーでほぼ満杯になった後は、廃トナー搬送方向下流側の分割室から上流側の分割室が廃トナーで順次満杯になるように構成している。これにて、回収容器の容量をフルに使って大量の廃トナーを回収することが可能となる。

また、廃トナー搬送方向最下流に位置する分割室に、該分割室が廃トナーでほぼ満杯になったことを検出する第１の廃トナー検出手段を設け、さらに、廃トナー搬送方向上流側に位置する分割室に、該分割室が廃トナーでほぼ満杯になったことを検出する第２の廃トナー検出手段を設けているため、第１の廃トナー検出手段によって廃トナーを検出すると回収容器が全体的に満杯に近い満杯ニア状態であるという満杯ニア検出表示を行い、さらに、第２の廃トナー検出手段によって廃トナーを検出すると回収容器の全体的な満杯状態であるという満杯表示を行う。

一方、廃トナー搬送方向最下流に位置する分割室は他の分割室よりも容積が小さいことが好ましい。廃トナーの収容容量が小さいほうが安定した精度のよい廃トナーの検出が可能である。

本発明に係る画像形成装置においては、満杯ニア検出表示によってユーザーに交換用の回収容器の準備を促すことになる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成、図１及び図２参照）
図１及び図２に、廃トナー回収装置２０を搭載した画像形成装置１の概略構成を示す。図１において、画像形成装置１はタンデム式でカラー画像を形成するように構成したもので、感光体ドラム３を含んで図示しない帯電器、現像器、転写ローラ４、残留トナーのクリーニング器５からなる四つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが並置されている。これらの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を各感光体ドラム３上に周知の電子写真法にて形成する。

感光体ドラム３上に形成された画像は矢印Ｃ方向に回転する中間転写ベルト１０上に転写ローラ４にて１次転写されて合成され、合成画像は給紙部１５から１枚ずつ給紙される転写材上に転写ローラ１１にて２次転写される。その後、転写材は定着器１６でトナーの加熱定着を施され、装置１上に排紙される。

中間転写ベルト１０にも残留トナーのクリーニング器１２が配置されている。このクリーニング器１２で中間転写ベルト１０から除去された残留トナー、及び、クリーニング器５で感光体ドラム３上から除去された残留トナーは、図２に示す搬送機構１７の搬送スクリュー１８にて矢印Ｄ方向に搬送され、以下に説明する廃トナー回収装置２０に送り込まれる。この廃トナー回収装置２０は回収容器２１が画像形成装置１の本体内に矢印Ｅ方向に着脱自在に設置され、廃トナーで満杯になると新しい回収容器と交換可能である。

（廃トナー回収装置、図３〜図６参照）
図３及び図４に示すように、廃トナー回収容器２１の内部には、撹拌部材である廃トナー搬送スクリュー２４，２５と廃トナー均し線材２６が、支軸２４ａ，２５ａ，２６ａを中心にしてそれぞれ回転駆動可能に取り付けられている。搬送スクリュー２５は回収容器２１の上部に配置され、一側部に位置する回収口２９から送り込まれた廃トナーを他側部まで矢印Ｆ方向に搬送する。均し線材２６は、クランク状に折り曲げられ、搬送スクリュー２５と平行かつ若干下方に配置されている。

廃トナー回収容器２１の内側には、複数の分割室２２ａ〜２２ｅに区切る仕切り板２３が、搬送方向Ｆに対して直交するように設けられている。仕切り板２３の高さは、搬送スクリュー２５の支軸２５ａの位置とほぼ同等の高さに設定している。なお、仕切り板２３の高さは、搬送スクリュー２５の支軸２５ａの位置よりも若干下方であってもよい。仕切り板２３の高さを搬送スクリュー２５とほぼ同等の高さに設定することにより、搬送方向Ｆ上流側の分割室２２ａから下流側の分割室２２ｅへと廃トナーを順次効率よく収容していくことができる。

均し線材２６を搬送スクリュー２５と平行にかつ若干下方に配置することにより、廃トナーの上部をならし、分割室２２ａ〜２２ｅに搬送スクリュー２５の高さまで、均一に廃トナーを収容していくことができる。均し線材２６の形状を回収容器２１の形状に合わせることにより、回収容器２１が複雑な形状であっても均一に廃トナーを各分割室２２ａ〜２２ｅに収容することができる。

さらに、廃トナー回収容器２１において、搬送スクリュー２５による廃トナー搬送方向Ｆ最下流の分割室２２ｅには小部屋２２ｅ’が設けられ、この小部屋２２ｅ’に第１の廃トナー検出センサ２７が設けられている。また、分割室２２ｃにも小部屋２２ｃ’が設けられ、この小部屋２２ｃ’に第２の廃トナー検出センサ２８が設けられている。特に、第２の廃トナー検出センサ２８を設けた小部屋２２ｃ’には、以下に説明するように、搬送スクリュー２５の上を逆方向に搬送された廃トナーしか入らないように、仕切り壁２３’（図４参照）が設けられている。

次に、以上の構成からなる廃トナー回収装置２０による回収動作を説明する。前記クリーニング器５，１２によって感光体ドラム３や中間転写ベルト１０から除去された廃トナーは、搬送スクリュー１８の回転によって廃トナー回収容器２１に搬送され、一側部に位置する回収口２９から最上流の分割室２２ａに送り込まれる。分割室２２ａに送り込まれた廃トナーは、搬送スクリュー２４の回転によって搬送スクリュー２５の設置部分に搬送される。

搬送スクリュー２５は、その回転によって廃トナーを矢印Ｆ方向に搬送し、分割室２２ａ〜２２ｅに順次収容していく。即ち、搬送スクリュー２５と回収容器２１の内壁によって圧力を与えながら廃トナーを搬送する。このとき、均し線材２６の回転によって搬送方向Ｆとは直交する方向に廃トナーが撹拌され、ならされる。均し線材２６は搬送スクリュー２５と平行に配置されているため、効率的な均し作用を発揮する。それゆえ、回収容器２１のスペースを効率よく使用し、廃トナーの回収効率を上げることができ、回収量に比較して回収容器２１をコンパクトに構成できる。

ところで、搬送スクリュー２５の仕切り板２３の付近にはスクリュー羽根が設置されていない。それゆえ、搬送スクリュー２５はスクリュー羽根が設けられていない部分で、直接に、仕切り板２３を超えて搬送方向Ｆ下流側の分割室へ廃トナーを送る能力がない。廃トナーは下流側の分割室との仕切り板２３の手前付近に溜まり、そこに廃トナーによる壁が形成される。そして、図５に示すように、仕切り板２３を乗り越えられるほど上流側の分割室に廃トナーが収容されると、この廃トナーは仕切り板２３を乗り越えて下流側の分割室に運ばれるようになる。このように、廃トナーが自らの圧力で仕切り板２３を乗り越えて下流側の分割室に移動することにより、上流側の分割室に効率よく廃トナーが収容される。

このようにして、順次、分割室２２ａ〜２２ｅに廃トナーを収容する。最下流の分割室２２ｅに搬送スクリュー２５の高さまで均一に廃トナーが収容されると、第１の廃トナー検出センサ２７が廃トナーを検出し、回収容器２１の全体が満杯に近いという満杯ニア検出表示を行う。これにより、ユーザーは前もって予備の回収容器が用意できる。分割室２２ｅの容量は他の分割室２２ａ〜２２ｄよりも小さく、これにて、廃トナーの均しが容易になり、第１の廃トナー検出センサ２７によって安定した精度のよい検出を行うことができる。

また、搬送スクリュー２５は、分割室２２ａ〜２２ｅが廃トナーで仕切り板２３の高さまで一杯になった状態で、各分割室２２ａ〜２２ｅに収容された廃トナーの上面から突出している。そして、図６に示すように、満杯ニア検出後は、搬送スクリュー２５の最下流の分割室２２ｅから上流側の分割室２２ａに向けて、廃トナーが既に収容された廃トナーの上に収容され、分割室２２ｅ〜２２ａが矢印Ｆとは反対方向に順次満杯になっていく。即ち、廃トナーの収容経路を矢印Ｆ方向から反対方向にＵターンさせる。

そして、分割室２５ｃが満杯になると、第２の廃トナー検出センサ２８が廃トナーを検出し、回収容器２１の全体が満杯であるという満杯検出表示を行う。これにより、ユーザーは用意していた予備の廃トナー回収容器と交換する。前記満杯ニア検出表示及びこの満杯検出表示は画像形成装置１の操作／表示パネル１９（図１参照）上で行われる。音声での警告を伴ってもよい。

ところで、廃トナーの回収量は画像形成枚数にほぼ比例する。従って、前記第２の廃トナー検出センサ２８に代えて、満杯ニア検出から画像形成枚数をカウントすることにより、満杯タイミングを判断してもよい。

以上のように、回収容器２１の各分割室２２ａ〜２２ｅに、満杯ニア検出までは廃トナー搬送方向Ｆの上流側の分割室２２ａから廃トナーを順次収容し、満杯ニア検出以降は最下流の分割室２２ｅから上流側の分割室２２ａが廃トナーで順次満杯になるので、回収容器２１のスペースを効率よく使用でき、大量の廃トナーを回収することができる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、本発明は、前記タンデム方式のカラー複写機以外に、他の方式のカラー複写機、モノクロ複写機あるいはプリンタ、ファクシミリなど幅広く適用できる。また、クリーニング器や廃トナー回収装置まで廃トナーを搬送する機構は任意である。

本発明に係る画像形成装置を示す正面方向の概略構成図である。 図１の画像形成装置を示す側面方向の概略構成図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 廃トナー回収状態を説明するための断面図である。 満杯ニア検出後の廃トナー回収状態を説明するための断面図である。

１…画像形成装置
２０…廃トナー回収装置
２１…廃トナー回収容器
２２ａ〜２２ｅ…分割室
２２ｃ’，２２ｅ’…小部屋
２３…仕切り板
２３’…仕切り壁
２５…廃トナー搬送スクリュー
２６…廃トナー均し線材
２７…第１の廃トナー検出センサ
２８…第２の廃トナー検出センサ
２９…回収口

Claims (5)

1. 画像形成装置に着脱可能な廃トナー回収容器を備えた画像形成装置であって、
   廃トナーを回収する回収容器と、
   前記回収容器に配置され、該回収容器の一側部に位置する回収口から送り込まれた廃トナーを他側部へ向けて搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材と平行に配置され、該搬送部材による搬送方向とは直交する方向に廃トナーを撹拌する廃トナー均し部材と、
   前記回収容器の内部を複数の分割室に前記搬送部材による廃トナーの搬送方向に対して直交する方向に区切り、かつ、前記搬送部材と同等の高さ又はそれ以下の高さに設けられた仕切り板と、
   前記複数の分割室のうち前記廃トナー搬送方向において最下流に位置する分割室に配置された第１の廃トナー検出手段と、
   前記廃トナー搬送方向において前記最下流に位置する分割室よりも上流側に位置する分割室に配置された第２の廃トナー検出手段と、
   を備え、
   前記回収口から送り込まれた廃トナーは前記搬送部材によって廃トナー搬送方向上流側の分割室から下流側の分割室へと順次収容され、前記第１の廃トナー検出手段にて廃トナー搬送方向に搬送された廃トナーを検出すると、廃トナーが満杯に近いという満杯ニア検出表示を行い、
   廃トナーが前記各分割室に前記仕切り板の高さまで収容された後、その後送り込まれた廃トナーは廃トナー搬送方向下流側の分割室から上流側の分割室に向けて既に収容されている廃トナーの上に収容され、前記第２の廃トナー検出手段にて前記廃トナーの上に収容された廃トナーを検出すると満杯表示を行うこと、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の廃トナー検出手段は前記分割室に設けられた小部屋に配置されており、前記小部屋には前記逆方向に搬送された廃トナーのみを収容するための仕切り壁が設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の廃トナー検出手段は前記最下流に位置する分割室に前記仕切り板の高さまで廃トナーが収容された後に該廃トナーを検出すること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 廃トナー搬送方向最下流に位置する分割室は他の分割室よりも容積が小さいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記搬送部材は、スクリューからなり、前記仕切り板の近傍にはスクリュー羽根が設置されていないこと、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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