JP5376975B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成部で回収された使用済み現像剤を回収容器に蓄積して回収容器ごと取り出す画像形成装置、詳しくは回収容器内へ偏りなく使用済み現像剤を堆積させる機構に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that accumulates used developer collected in an image forming unit in a collection container and takes out the entire collection container, and more particularly to a mechanism for depositing used developer in the collection container without bias.
画像形成部で回収された使用済み現像剤をスクリュー部材を設けた搬送管でスクリュー搬送して回収容器に落下堆積させ、回収容器が満杯になると回収容器ごと取り出して廃棄する画像形成装置が実用化されている(特許文献1)。使用済み現像剤の例は、感光体から回収した転写残トナー、現像装置から回収した劣化キャリア等である。 Practical use of an image forming device that collects used developer collected in the image forming section by screw conveyance with a conveyance pipe equipped with a screw member, drops and accumulates in the collection container, and takes out and discards the collection container when the collection container is full (Patent Document 1). Examples of the used developer are residual transfer toner collected from the photoreceptor, deteriorated carrier collected from the developing device, and the like.
このような画像形成装置では、底面積の広い回収容器を用いると回収容器の一部分に偏って使用済み現像剤が堆積して、満杯から程遠い状態で回収容器の満杯判断がされる場合がある。 In such an image forming apparatus, when a collecting container having a large bottom area is used, the used developer is biased toward a part of the collecting container, and it may be determined that the collecting container is full in a state far from being full.
このため、回収容器内へ偏りなく使用済み現像剤を堆積させるための機構が提案されている(特許文献2、3)。
For this reason, a mechanism for depositing a used developer in the collection container without any bias has been proposed (
特許文献2には、円筒状の回収容器を高速回転して中央に堆積した使用済み現像剤を遠心力で外側へ崩すようにした回収容器回転機構が示される。
特許文献3には、円筒状の回収容器の回転中心から離れた位置に使用済み現像剤の落下口を設け、回収容器を低速回転させて回収容器底面における使用済み現像剤の堆積位置を移動させるようにした回収容器回転機構が示される。 In Patent Document 3, a used developer dropping port is provided at a position away from the center of rotation of a cylindrical collection container, and the collection position of the used developer on the bottom surface of the collection container is moved by rotating the collection container at a low speed. A recovery container rotation mechanism is shown.
感光体から回収した転写残トナーは、微粒子で質量が小さいため作用する遠心力が小さいことに加えて、流動性を付与していたキャリアや添加剤が失われているため流動しにくくなっている。また、スクリュー部材を用いて練り上げるように搬送された転写残トナーは、一部が溶融してブロック状に凝固した状態で回収容器に落下する場合がある。 The residual toner collected from the photoconductor is difficult to flow because the carrier and additives that have been given fluidity are lost in addition to the small centrifugal force acting on the particles because of their small mass. . Further, the transfer residual toner conveyed so as to be kneaded using a screw member may fall into a collection container in a state where a part of the toner is melted and solidified into a block shape.
このため、特許文献1に示されるように回収容器を回転させたくらいでは、中心に片寄って堆積したトナーを回収容器内に拡散させることができない。かと言って高速回転させると、堆積したトナーが外側の一部分へ片寄って崩れてしまい、重心の偏りに起因する回収容器の異常振動が発生してしまう。 For this reason, as shown in Patent Document 1, as much as the collection container is rotated, the toner deposited near the center cannot be diffused into the collection container. However, if the toner is rotated at a high speed, the accumulated toner is displaced to a part of the outer side and collapses, and abnormal vibration of the collection container due to the deviation of the center of gravity occurs.
一方、特許文献2に示されるように、回収容器を回転させて底面の堆積位置を移動させる場合、流動しにくい使用済み現像剤を回収容器内に均等に分散して堆積させることができる。
On the other hand, as shown in
しかし、使用済み現像剤を落下口の直下に堆積させるため、落下口の可動範囲を確保するように回収容器の開口部の口径が大きくなる。開口部の口径が大きくなると蓋を含めた回収容器の製造コストが高まり、満杯の回収容器を取り出す際に外部へ飛散する使用済み現像剤も増えてしまう。また、使用済み現像剤を蓄積して次第に重くなる回収容器を回転させ続けるためにはかなりの消費電力を要するという問題もある。 However, since the used developer is deposited directly under the dropping port, the diameter of the opening of the collection container is increased so as to ensure the movable range of the dropping port. When the aperture diameter increases, the manufacturing cost of the collection container including the lid increases, and the used developer that scatters outside when the full collection container is taken out also increases. There is also a problem that considerable power consumption is required to keep rotating the collecting container that becomes heavier as the used developer is accumulated.
本発明は、使用済み現像剤を、回収容器内で片寄らせることなく、低コストの回収容器を用いて低コストに回収できる画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of collecting a used developer at a low cost by using a low-cost collection container without causing the developer to be displaced in the collection container.
本発明の画像形成装置は、トナーを用いて画像形成を行う画像形成部と、開口部を上方へ向けて配置された着脱可能な回収容器と、前記画像形成部で回収された使用済み現像剤を前記開口部へ導く搬送経路とを備え、使用済み現像剤が前記回収容器内へ落下して堆積するものである。そして、前記搬送経路に連通させて開口部を前記回収容器の内壁面に向かわせるように配置され、前記回収容器内における使用済み現像剤の堆積位置を変化させるように前記回収容器内で回転して、前記搬送経路から受け渡された使用済み現像剤を遠心力で前記開口部の直下よりも外側へ落下させることが可能な管部材と、前記回収容器における使用済み現像剤の蓄積量の増加とともに前記管部材の回転速度が遅くなるように前記管部材の回転速度を制御する制御手段と、を備える。 An image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit that forms an image using toner, a detachable collection container that has an opening facing upward, and a used developer collected by the image forming unit. And a transport path for guiding the developer to the opening, and the used developer falls and accumulates in the collection container. And it is arranged to communicate with the transport path so that the opening faces the inner wall surface of the collection container, and rotates in the collection container so as to change the accumulated position of the used developer in the collection container. A pipe member capable of dropping the used developer delivered from the transport path to the outside of the opening just below the opening by centrifugal force, and an increase in the amount of used developer accumulated in the collection container And a control means for controlling the rotation speed of the tube member so that the rotation speed of the tube member becomes slow .
本発明の画像形成装置では、画像形成部で回収された使用済み現像剤が、搬送経路を通じて着脱可能な回収容器へ搬送され、回収容器内で回転する回転部材によって回収容器内で堆積位置をずらせるように落下する。 In the image forming apparatus of the present invention, the used developer collected by the image forming unit is conveyed to a removable collection container through a conveyance path, and the deposition position is shifted in the collection container by a rotating member that rotates in the collection container. To fall.
このため、回収容器それ自体を回転させることなく、比較的小さな開口部を有する一般的なボトル形状の回収容器を用いても、回収容器内に使用済み現像剤を分散して堆積できる。 For this reason, it is possible to disperse and deposit the used developer in the collection container even if a general bottle-shaped collection container having a relatively small opening is used without rotating the collection container itself.
従って、低コストの回収容器を用いて、使用済み現像剤を、回収容器内で片寄らせることなく低コストに回収できる。 Therefore, it is possible to collect the used developer at a low cost by using a low-cost collection container without shifting the developer in the collection container.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、遠心力を持たせて使用済み現像剤を回収容器内に放出して堆積させる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention provides another embodiment in which part or all of the configuration of the embodiment is replaced with the alternative configuration as long as the used developer is discharged and accumulated in the collection container with a centrifugal force. But it can be done.
回収容器に回収される使用済み現像剤は、一成分現像剤、二成分現像剤、補給用非磁性トナーのいずれでもよい。画像形成装置は、図1に示すモノクロ画像形成装置のみならず、中間転写方式や直接転写方式のフルカラー画像形成装置でもよい。 The used developer collected in the collection container may be any of a one-component developer, a two-component developer, and a nonmagnetic toner for replenishment. The image forming apparatus is not limited to the monochrome image forming apparatus shown in FIG. 1, but may be an intermediate transfer type or direct transfer type full color image forming apparatus.
本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.
なお、特許文献1〜3に示される画像形成装置、定着装置に関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。 In addition, about the general matter regarding the image forming apparatus and the fixing apparatus disclosed in Patent Documents 1 to 3, illustration is omitted and redundant description is omitted.
<画像形成装置>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、画像形成装置Aは、画像形成部9の感光ドラム7にトナー像を形成して記録材2に転写するモノクロプリンタである。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A is a monochrome printer that forms a toner image on the
記録材カセット3aからピックアップローラ3bを用いて取り出された記録材Pは、1枚ずつに分離してレジストローラ3cへ給送される。レジストローラ3cは、記録材Pを待機させて、感光ドラム7のトナー像にタイミングを合わせて記録材2を転写部へ送り出す。転写部でトナー像を転写された記録材2は、定着装置5で定着ニップに挟持搬送されて表面にトナー像を定着される。
The recording material P taken out from the
感光ドラム7を囲んで、帯電ローラ8、露光装置1、現像装置10、転写ローラ4、及びクリーニング装置11が配設されている。
A
帯電ローラ8は、不図示の電源から直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて感光ドラム7の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
The
露光装置1は、画像データを展開した画像信号に応じてON−OFF変調されたレーザービームを走査して、感光ドラム7の表面に画像の静電像を書き込む。
The exposure apparatus 1 scans a laser beam that is ON-OFF modulated in accordance with an image signal obtained by developing image data, and writes an electrostatic image of the image on the surface of the
現像装置10は、トナーホッパー10a内に一成分現像剤のトナーT1を充填されている。現像装置10は、現像スリーブ10bに薄層状態で担持させたトナーT1を現像ブレード10cで摩擦して負極性に帯電させた状態で感光ドラム7の静電像に供給する。不図示の電源から現像スリーブ10bに、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加することで、相対的に正極性となった感光ドラム7の露光部分にトナーT1が移転して、静電像が反転現像される。
In the developing
転写ローラ4は、感光ドラム7に圧接して転写部を形成して、感光ドラム7に担持されたトナー像に重ねて記録材2を挟持搬送する。不図示の電源から転写ローラ4に正極性の直流電圧が印加されることで、感光ドラム7から記録材2へトナー像が転写される。
The
クリーニング装置11は、感光ドラム7にクリーニングブレード11aを摺擦させて、転写部を通過した感光ドラム7の表面に残留した使用済みトナー(転写残トナー)T2を除去する。
The
定着装置5は、内部に加熱ヒータを設けた定着ローラ5aに加圧ローラ5bを圧接して記録材の定着ニップを形成する。 The fixing device 5 forms a fixing nip for a recording material by pressing a pressure roller 5b against a fixing roller 5a provided with a heater inside.
<使用済みトナー回収装置>
画像形成装置Aにおいては、感光ドラム7に形成されたトナー像を記録材2へ転写した後、次回の画像形成の障害とならないように、クリーニング装置11を用いて感光ドラム7に残留している転写残トナーを除去している。そして、使用済みトナー回収装置Bによって搬送経路を通じて着脱可能な回収容器12へ回収している。
<Used toner collection device>
In the image forming apparatus A, after the toner image formed on the
クリーニングブレード11aによって感光ドラム7から掻き落された使用済みトナーT2は、クリーニング容器11bに一時的に貯留され、搬送スクリュー11cによって紙面に垂直な方向へ搬送される。搬送スクリュー11cによってクリーニング装置11の長手方向の一端(正面側)に集められた使用済みトナーT2は、使用済みトナー回収装置B(B0〜B2)の搬送経路を通じて着脱可能な回収容器12に回収される。
The used toner T2 scraped off from the
回収容器12は、PTT樹脂をブロー成形して広口の開口部を持つ円筒形のボトル形状に仕上げてある。後述するように、円筒部の直径150mm、高さ150mm、満杯状態で1000gの使用済みトナーを収容するように設計されている。
The
<比較例>
図2は比較例の使用済みトナー回収装置の構成の説明図、図3は比較例における回収容器の満杯状態の説明図である。
<Comparative example>
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of a used toner recovery device of a comparative example, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a full state of a recovery container in the comparative example.
図2に示すように、比較例の使用済みトナー回収装置B0では、回収容器12は、円筒側面の上底面の中心に円筒側面よりも小口径の開口部12aを配置して全体を一体に形成した一般的な樹脂ボトルの外観形状である。搬送経路の一例である回収トナーパイプ14の末端には、回収容器12の開口部12aに嵌合させて密封接続される上蓋16が接続され、回収トナーパイプ14は、回収容器12の開口部12aの中心軸上に配置されている。
As shown in FIG. 2, in the used toner collection device B0 of the comparative example, the
回収容器12は透明な樹脂材料を用いて形成され、回収容器12の側面には、赤外光を射出する発光素子25aに対向させて発光素子25aからの赤外光を受光する受光素子25bが配置されている。
The
制御部21は、発光素子25aの出力を検出して回収容器12における使用済みトナーの満杯を判断する。発光素子25aの受光量が減少すると、回収容器12内に堆積した使用済みトナーで発光素子25aの出力光路が遮られたと判断して、回収容器12の使用済みトナーが満杯状態である旨の警告表示を操作パネル22に表示する。
The
比較例の使用済みトナー回収装置B0では、回収トナーパイプ14の内側で搬送スクリュー13が回転することにより、搬送スクリュー13が搬送してきた使用済みトナーが回収トナーパイプ14を通じて回収容器12内に落下する。回収トナーパイプ14から直接、回収容器12に落下した場合、使用済みトナーは、落下位置を頂点として丘陵状に堆積する。
In the used toner collecting apparatus B0 of the comparative example, the used toner conveyed by the conveying
このため、回収容器12の排出口の直下部には、使用済みトナーT2が丘陵状に堆積する。そして、その頂上部が発光素子25aの出力光路を遮ると、その時点で、制御部21は、回収容器12の使用済みトナーが満杯状態である旨の警告表示を操作パネル22に表示する。
For this reason, the used toner T2 accumulates in a hill shape immediately below the discharge port of the
従って、回収容器12に使用済みトナーの貯留余地が十分残っている状態で回収容器12の満杯判断がされてしまい、本来の満杯状態よりも早く回収容器12を交換する必要があった。具体的には、回収容器12が満杯状態で使用済みトナーを約1000g収容可能である場合、落下位置を頂点として丘陵状に使用済みトナーが堆積すると、満杯判断されるまでにおよそ700g程度しか収容できない。つまり、比較例の使用済みトナー回収装置B0では、容積に限度がある回収容器12に対して、可及的大量のトナーを収納することができなかった。
Accordingly, the fullness of the
<実施例1>
図4は実施例1の使用済みトナー回収装置の構成の説明図、図5は回転速度が遅い場合のトナー堆積状態の説明図、図6は回転速度が速い場合のトナー堆積状態の説明図、図7は回転速度を交互に切り替えた場合のトナー堆積状態の説明図である。
<Example 1>
4 is an explanatory diagram of a configuration of the used toner collecting apparatus according to the first embodiment, FIG. 5 is an explanatory diagram of a toner accumulation state when the rotation speed is low, and FIG. 6 is an explanatory diagram of a toner accumulation state when the rotation speed is high, FIG. 7 is an explanatory diagram of the toner accumulation state when the rotation speed is alternately switched.
図4に示すように、実施例1の使用済みトナー回収装置B1は、管部材の一例である放出管15の先端を回収容器12内で周回させるように放出管15を回転させる。これにより、使用済みトナーは、遠心力で管部材の開口の直下よりも外側に達して回収容器12内に分散して堆積する。
As shown in FIG. 4, the used toner collecting device B1 of Example 1 rotates the
回収トナーパイプ14は、クリーニング容器(11b:図1)と回収容器12とを使用済みトナーが漏れないように連通させて搬送経路を構成する。回収トナーパイプ14内に配置された搬送スクリュー13は、スクリュー部材として搬送経路内で回転し、クリーニング容器(11b:図1)内の使用済みトナーを回収容器12にスクリュー搬送する。
The
搬送スクリュー13は、針金状の金属を螺旋形状に形成して構成され、一端部に固定した駆動歯車13aをDCサーボモータ13bで駆動することにより、回収トナーパイプ14に沿って使用済みトナーを搬送する。
The conveying
回収トナーパイプ14は、上蓋16を貫通させた状態で上蓋16に固定されている。上蓋16は、不図示のシール部材を介して回収容器12の開口部12aに嵌合して密封接続される。上蓋16と回収容器12とは、螺合等の密な嵌合形態で連結されているので、回収トナーパイプ14側に上蓋16を残した状態で回収容器12が脱着可能となっている。
The recovered
上蓋16を貫通した回収トナーパイプ14の端部に放出管15が連通して相対回転が自在に取り付けられている。放出管15は、先端を回収容器12の円筒側面に向かわせるように滑らかに曲げて形成され、外周に歯部を形成された回転部材17に嵌め込んで固定されている。回転部材17は、回収容器12の内部で、回収トナーパイプ14に回転自在に嵌め込んで組み立てられている。
A
回転部材17の外周の歯部には、DCサーボモータ18の出力軸に固着された駆動歯車19が噛み合っている。
A driving gear 19 fixed to the output shaft of the
制御部21は、駆動回路20を介してDCサーボモータ18を制御して、回収容器12の内部で回転部材17を回転させる。回転部材17は、DCサーボモータ18の回転により適宜に制御された速度で回転する。
The
回収容器12の円筒側面には、透明な回収容器12に回収されて堆積した使用済みトナーで光路を遮られることにより、使用済みトナーの満杯状態を検知するための発光素子25aと受光素子25bとが配置されている。
On the cylindrical side surface of the
上述したように、制御部21は、発光素子25aの受光量が減少すると、回収容器12の使用済みトナーが満杯状態である旨の警告表示を操作パネル22に表示する。
As described above, when the amount of light received by the
図5に示すように、管部材(15)は、遠心力で開口部の直下よりも外側へ使用済み現像剤を落下させる。放出管15は、回転部材17の回転軸線Oを中心として回転し、放出管15の開口部15aは、回転軸線Oから距離rだけ離れた位置を周回する。
As shown in FIG. 5, the pipe member (15) drops the used developer to the outside of the part directly below the opening by centrifugal force. The
このため、放出管15は、回転部材17の回転軸線Oと一致しない半径に堆積中心を形成するように使用済みトナーT2を回収容器12に落下させる。
For this reason, the
ここで、トナー粒子の質量をmとし、回収容器12の回転中心から開口部15aまでの距離をrとし、放出管15の回転の角速度をωとする。このとき、トナー粒子に作用する遠心力Fは次式となる。
F=mrω2
Here, the mass of the toner particles is m, the distance from the rotation center of the
F = mrω 2
放出管15の開口部15aでは、r=r1のため、微粒子であるトナー粒子に対しても大きな遠心力Fを作用させて、比較的に小さな回転速度でも回収容器12の内壁面に到達させることが可能である。
Since r = r1 at the
言い換えれば、距離r1は、放出管15の先端に存在する使用済みトナーT2が、開口部15aを通じて放出される際に放出管15の回転運動から充分な遠心力を受けることができるような回転軸線Oからの距離である。実施例1では、回収容器12の底面の半径が75mmであるのに対して距離rを25mmとした。
In other words, the distance r1 is a rotation axis that allows the used toner T2 present at the tip of the
図5に示すように、放出管15の回転の角速度ωが小さい(低角速度ω0)場合、開口部12aから放出される使用済みトナーT2に付与される遠心力が微小になる。このため、開口部12aから落下する使用済みトナーT2は、回転軸線Oを中心とする凹部を有する山形の使用済みトナーT2として堆積する。
As shown in FIG. 5, when the angular velocity ω of rotation of the
このため、図2に示す比較例の場合に比較して、使用済みトナーT2は、容器本体12内である程度拡散され、これだけでも使用済みトナーT2の堆積の偏りの不具合は低減されている。
Therefore, compared to the comparative example shown in FIG. 2, the used toner T2 is diffused to some extent in the
図6に示すように、放出管15の回転の角速度ωが大きい(高角速度ω1)場合、開口部12aから放出される使用済みトナーT2に付与される遠心力が増加する。このため、開口部12aから落下する使用済みトナーT2は、回転軸線Oから遠ざかる方向に拡散され、回収容器12の内壁面近傍を頂点として中央に向けて傾斜する凹型の使用済みトナーT2として堆積する。
As shown in FIG. 6, when the angular velocity ω of rotation of the
従って、放出管15の回転の角速度ωに応じて、容器本体12内の使用済みトナーT2の堆積の偏りは変化し、角速度ωを制御することで堆積の偏りを低減できる。
Therefore, the uneven deposition of the used toner T2 in the
実施例1では、制御部21が、画像形成装置(A:図1)の運転状態及び容器本体12の累積使用時間に応じて、放出管15の回転のオンオフ切り替えと角速度ωの変更とを制御する。
In the first embodiment, the
制御部21は、回収容器12が交換された直後からの画像形成枚数を累積してカウントしている。制御部21は、画像形成の累積枚数に応じて放出管15の回転の角速度ωを、低角速度ω0(360度/sec)と高角速度ω1(1440度/sec)とで間欠的に交互に切り替える制御を行う。管部材の回転速度を交互に切り替えて使用済み現像剤の堆積中心の半径をずらせる。
The
具体的には、回収容器12が交換された直後から、1000枚の画像形成が累積されるごとに、放出管15の回転の角速度ωを、順次低角速度ω0と高角速度ω1とで交互に切り替える。
Specifically, immediately after the
このような制御を適用して20000枚の画像形成を行って、回収容器12内の使用済みトナーT2の堆積状態を調べたところ図7に示すようであった。
Applying such control, image formation of 20000 sheets was performed, and the accumulated state of the used toner T2 in the
図7に示すように、回収容器12内の使用済みトナーT2は、図5、図6に示すように単一の角速度ωを用いる場合に比較して均一に拡散した。すなわち、図5に示す低角速度ω0で回転させた際の内壁面近傍の堆積量不足領域が、図6に示す高角速度ω1で回転させた際の内壁面近傍の堆積量過剰領域で相殺された。
As shown in FIG. 7, the used toner T2 in the
なお、実施例1では、放出管15を回転駆動する手段としてDCサーボモータ18を挙げたが、ステッピングモータを用いて放出管15を間欠的に回転させる制御を採用してもよい。
In the first embodiment, the
実施例1の構成及び制御によれば、使用済みトナーを回収容器12内に、図3に示すように丘陵状に傾斜堆積させることなく、図7に示すように均一に堆積させることが可能となる。
According to the configuration and control of the first embodiment, the used toner can be uniformly deposited in the
従って、回収容器12に使用済みトナーの貯留余地が十分残っている状態で回収容器12の満杯判断がされることがなくなり、本来の満杯状態で回収容器12を交換できるようになった。容積に限度がある回収容器12に対して、可及的大量のトナーを収納することができるようになった。
Accordingly, the
<実施例2>
図8は実施例2の使用済みトナー回収装置の構成の説明図、図9は実施例2の制御におけるトナー堆積状態の説明図である。
<Example 2>
FIG. 8 is an explanatory diagram of the configuration of the used toner collecting apparatus of the second embodiment, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the toner accumulation state in the control of the second embodiment.
図8に示すように、実施例2の使用済みトナー回収装置B2では、放出管15の回転駆動と、回転制御を実施例1とは異ならせた。それ以外の部分については実施例1と同様であるので、図8中、実施例1と共通する構成には図4と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
As shown in FIG. 8, in the used toner collecting device B2 of the second embodiment, the rotation driving and the rotation control of the
図4に示すように、実施例1では、放出管15が専用のDCサーボモータ18を用いて回転駆動され、放出管15の回転の角速度は2段階に交互に切り替えた。
As shown in FIG. 4, in Example 1, the
図8に示すように、実施例2では、放出管15が搬送スクリュー13に接続されて一体に回転駆動され、放出管15の回転の角速度は回収容器12内のトナー堆積量に伴って大きく制御される。
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the
放出管15は、上蓋16に対して回転自在に組み立てられ、上蓋16に対して下端が固定された回収トナーパイプ14に連通している。
The
放出管15は、上蓋16を貫通した搬送スクリュー13の端部に、接合部材23を介して結合されている。接合部材23は、搬送スクリュー13の回転力を放出管15へ伝達して、放出管15と搬送スクリュー13とを一体に回転させる。従って、放出管15の駆動のために特別な駆動源を設けなくても、搬送スクリュー13を回転させると放出管15が一緒に回転して使用済みトナーを回収容器12内に拡散して堆積させる。
The
制御部21は、駆動回路20を介して搬送スクリュー13の駆動モータ24を制御して、搬送スクリュー13を適宜に制御された角速度ωで回転させる。
The
制御部21は、回収容器12が交換された直後からの画像形成の累積枚数に基づいてクリーニング装置(11:図1)で回収された使用済みトナーの累積量(回収容器12内のトナー蓄積量の予測値)を算出する。そして、算出された使用済みトナーの累積量に応じて、放出管15の回転の角速度ωを変化させる。
The
制御部21は、表1に示すように、画像形成の累積枚数に基づいて予測した回収容器12内のトナー蓄積量に応じて放出管15の回転の角速度ωを切り替える。
As shown in Table 1, the
表1に示すように、回収容器12が交換された直後から、トナー蓄積量の予測値が満杯寸前である800gに達するまで、予測値が200g増加するごとに放出管15の回転の角速度ωを360(度/sec)ずつ減少させる。実施例2では、回収容器12は、満杯状態で使用済みトナーを約1000g収容可能である。
As shown in Table 1, the angular velocity ω of the rotation of the
回収容器12内のトナー蓄積量が少ないうちは、大きな角速度ωで放出管15を回転させて、図6に示すように回収容器12内の内壁面側に片寄らせて使用済みトナーT2を堆積させる。
While the amount of accumulated toner in the
その後、回収容器12内のトナー蓄積量が増加するに従って放出管15の回転の角速度ωを低下させて、図5に示すように回収容器12内の中央側に片寄らせてに向けて使用済みトナーT2を堆積させる。
Thereafter, as the amount of accumulated toner in the
そして、回収容器12内のトナー蓄積量の予測値が800g以上となった後は、蓄積量の限界である1000gまで、放出管15の回転の角速度ωを180(度/sec)まで低下させて遠心力を微小にする。
Then, after the predicted value of the toner accumulation amount in the
図9に示すように、微小な遠心力しか得ていない使用済みトナーは、回転軸線Oを中心とする凹型の回収トナーT2の凹部を埋めるように堆積して、さらに多くの使用済みトナーを収容できる。 As shown in FIG. 9, the used toner having only a small centrifugal force is deposited so as to fill the concave portion of the concave recovery toner T2 centering on the rotation axis O and accommodates more used toner. it can.
実施例2によれば、具体的には、回収容器12が満杯状態で使用済みトナーを約1000g収容可能である場合、満載判断がされるまでに使用済みトナーを980gまで収容可能となる。そして、実施例1のような専用のDCサーボモータ18を必要とすることなく、安価に構成して使用済みトナーを回収容器12内で積極的に分散させて、均一に堆積させることができる。
Specifically, according to the second embodiment, when the
以上説明した構成では、移動放出機構の一例である放出管15が、回収容器12内における使用済み現像剤の堆積位置を変化させるように、開口部12aを通じて供給された使用済み現像剤の放出位置を回収容器12内で移動させている。トナー案内部材の一例である放出管15を重力方向を回転軸線Oとして回転させ、放出管15の開口部15aを回収容器12内における回転軸線Oと一致しない位置に設けている。
In the configuration described above, the discharge position of the used developer supplied through the
そして、放出管15を回転しながら開口部15aから使用済みトナーを落下させることにより、回収容器12内での使用済みトナーの拡散効果を高め、高密度の充填が可能となっている。
Then, by dropping the used toner from the
また、ごく軽い放出管15を回転させるだけなので、放出管15の回転駆動に要する消費電力が低く、駆動モータも小型で済み、搬送スクリュー13の駆動と共有することも可能であり、騒音や振動を発生させることもない。
Further, since only the very
また、放出管15の回転速度を調整することにより、回収容器12内の使用済みトナーの堆積状態を均一化できる。
In addition, by adjusting the rotation speed of the
なお、実施例1、2では、回収容器12の形状として、底面が円形の円筒形のものを用いているが、容器形状に関係なく本発明は適用できる。
In the first and second embodiments, the shape of the
<実施例3>
実施例1、実施例2は、いずれも回収容器12の上蓋16が回収トナーパイプ14に固定されていた。すなわち、回転部材が画像形成装置(A:図1)側に配置され、使用済みトナーが満杯になった回収容器を取り出した後には、放出管15を含む上蓋16が画像形成装置(A:図1)側に残った。
<Example 3>
In both Example 1 and Example 2, the
図8に示すように、実施例3では、上蓋16を螺合して取り付けたままの回収容器12を画像形成装置Aから取り外すようにした。上蓋16に放出管15と回収トナーパイプ14とを着脱自在に連通させる管路コネクタを設け、搬送スクリュー13の回転を放出管15に伝達する回転接続構造を管路コネクタに内蔵させた。
As shown in FIG. 8, in Example 3, the
具体的には、放出管15の内壁面に上端が開放されたピン溝を形成し、搬送スクリュー13と一体に回転するピンを上方へ抜き出せるようにした。
Specifically, a pin groove having an open upper end is formed on the inner wall surface of the
A 画像形成装置
B 使用済みトナー回収装置
T1 トナー
T2 使用済みトナー
O 回転軸線
1 露光装置
2 記録材
3 給紙機構
3a 記録材カセット
3b ピックアップローラ
3c レジストローラ
4 転写ローラ
5 定着装置
5a 定着ローラ
5b 加圧ローラ
6 排出トレイ
7 感光ドラム
8 帯電ローラ
10 現像装置
10a トナーホッパー
10b 現像スリーブ
10c 現像ブレード
11 クリーニング装置
11a クリーニングブレード
11b クリーニング容器
12 回収容器
13 搬送スクリュー
14 回収トナーパイプ
15 放出管
16 上蓋
17 回転部材
18 DCサーボモータ
19 駆動歯車
20 駆動回路
21 制御部
22 操作パネル
23 接合部材
24 駆動モータ
25a 発光素子
25b 受光素子
A Image forming apparatus B Used toner collecting device T1 Toner T2 Used toner O Rotating axis 1
Claims (4)
前記搬送経路に連通させて開口部を前記回収容器の内壁面に向かわせるように配置され、前記回収容器内における使用済み現像剤の堆積位置を変化させるように前記回収容器内で回転して、前記搬送経路から受け渡された使用済み現像剤を遠心力で前記開口部の直下よりも外側へ落下させることが可能な管部材と、
前記回収容器における使用済み現像剤の蓄積量の増加とともに前記管部材の回転速度が遅くなるように前記管部材の回転速度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image using toner, a detachable collection container that is disposed with the opening facing upward, and a conveyance path that guides the used developer collected by the image forming unit to the opening. In an image forming apparatus in which a used developer drops and accumulates in the collection container,
It is arranged to communicate with the transport path so that the opening faces the inner wall surface of the collection container, and rotates in the collection container so as to change the accumulated position of the used developer in the collection container, A pipe member capable of dropping the used developer delivered from the conveyance path to the outside of the opening just below the opening by centrifugal force;
An image forming apparatus comprising: a control unit configured to control the rotation speed of the tube member so that the rotation speed of the tube member becomes slow as the amount of used developer accumulated in the collection container increases .
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