JP5891676B2 - 廃棄粉体回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、廃棄粉体回収装置、特に、電子写真方式の複写機やプリンタなどにおける廃トナー、廃現像剤を含む廃棄粉体を回収するための廃棄粉体回収装置に関する。

一般に、電子写真方式による画像形成装置では、感光体や中間転写体などの像担持体から除去された廃トナー、あるいは、現像器から除去された廃現像剤を回収する廃棄粉体回収装置を備えている。この種の回収装置は、廃トナーや廃現像剤を複数の排出口から直方体形状の回収容器に落下／収容するように構成されている。単に、落下／収容するだけでは排出口の直下に廃棄粉体が溜まってしまい、回収容器の全容量を効果的に使用することができない。

特許文献１には、廃トナーを複数の排出口から共通搬送路に送り込み、該共通搬送路に廃トナーを両端部から中央部分に向かって搬送する（巻き方向が相互に逆方向となる）一対の螺旋羽根を備えたトナー搬送部材を配置したトナー回収装置が記載されている。しかし、このトナー回収装置では、一対の螺旋羽根で共通搬送路の中央部分に集められた廃トナーが中央部分で盛り上がり、廃トナーの搬送が停滞したり、詰まりが生じやすい問題点を有している。

特許文献２，３には、廃トナー容器に送り込まれた廃トナーの山をならして均一化する第１及び第２のスクリューを設け、第１のスクリューは廃トナーを容器の両端部から中央部に向けて搬送し、第２のスクリューは中央部に配置されて廃トナーを中央部から両端部に向けて搬送するようにしたクリーニング装置が記載されている。しかし、このクリーニング装置においても、排出口の直下では廃トナーが盛り上がるため、第２のスクリューが配置されている中央部分の直上に排出口が位置していると、やはり廃トナーの滞留を回避することができず、収容量（容器が廃トナーで満杯か否か）を誤検出するおそれが生じる。

特開２００９−０１５１１０号公報 特開２００７−２２５７４２号公報 特開２００８−１８６０３８号公報

本発明の目的は、廃トナーや廃現像剤などの廃棄粉体を容器に効率的に収容でき、廃棄粉体の容器中央部での滞留や収容量の誤検出などの不具合を極力回避できる廃棄粉体回収装置を提供することにある。

本発明の一形態である廃棄粉体回収装置は、
平面視でほぼ一方向に並置された複数の排出口から送り出された廃トナー及び／又は廃現像剤を含む廃棄粉体を回収容器に落下させて収容する廃棄粉体回収装置において、
前記回収容器の前記複数の排出口が並置された方向のほぼ中央部に配置され、前記廃棄粉体の収容量を検出するための検出手段と、
前記回収容器内に前記複数の排出口が並置された方向に延在し、回転駆動可能に配置された攪拌／搬送部材と、
を備え、
前記攪拌／搬送部材は、一方向への回転に基づいて前記廃棄粉体を前記回収容器の前記ほぼ中央部に向けて搬送する正方向搬送部分と、前記検出手段が配置された前記ほぼ中央部に配置されて一方向への回転に基づいて前記廃棄粉体を逆方向に搬送する逆方向搬送部分とを有し、
前記複数の排出口のうち前記検出手段が配置された前記ほぼ中央部に隣接する排出口は前記逆方向搬送部分の直上に配置され、前記正方向搬送部分と前記逆方向搬送部分とによって搬送される前記廃棄粉体の合流位置が、前記複数の排出口の直下を回避すること、
を特徴とする。

前記廃棄粉体回収装置において、排出口から回収容器に落下／収容された廃棄粉体は、正方向搬送部分によって攪拌され、中央部に移動され、かつ、中央部では逆方向搬送部分によって逆方向に戻されるので、収容された廃棄粉体が排出口の直下で部分的に盛り上がること、及び、収容量の検出手段が配置されている中央部分での盛り上がりが防止される。特に、正方向搬送部分と逆方向搬送部分とによって搬送される廃棄粉体の合流位置が、複数の排出口の直下を回避するため、廃棄粉体で盛り上がりやすい合流位置に廃棄粉体が集中することが防止される。これにて、廃棄粉体の効率的な収容が可能になるとともに、中央部での滞留や詰まりが回避される。同時に、回収容器が廃棄粉体で満杯にならないうちに検出手段が満杯を誤検出することはない。

本発明によれば、廃棄粉体を容器に効率的に収容でき、廃棄粉体の容器中央部での滞留や収容量の誤検出などの不具合を極力回避できる。

画像形成装置を示す概略構成図である。 現像器を示す断面図である。 回収容器を示す斜視図である。 回収容器の内部構成を示す立面図である。 （Ａ）は図４のＸ−Ｘ断面図、（Ｂ）は図４のＹ−Ｙ断面図である。 変形例である攪拌／搬送部材を備えた回収容器の内部構成を示す立面図である。

以下、本発明に係る廃棄粉体回収装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

図１に示す画像形成装置は、タンデム式のカラー画像形成装置であって、並置された作像ユニット１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ（ｙはイエロー、ｍはマゼンタ、ｃはシアン、ｋはブラックの画像を形成することを意味する）に含まれる感光体ドラム２のそれぞれ形成されたトナー画像を、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト１０に１次転写して合成し、合成されたトナー画像を２次転写部１５にて図示しない用紙上に２次転写するようにしたものである。

作像ユニット１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋは感光体ドラム２を中心として構成されている。該感光体ドラム２の周囲には、帯電ローラ４、現像器５、残留トナーのクリーニングブレード６などが配置されている。また、各感光体ドラム２上に静電潜像を形成するためのレーザ走査光学ユニット９が配置されている。感光体ドラム２の直上には、ローラ１１，１２に無端状に支持された中間転写ベルト１０が配置されており、該中間転写ベルトは１０矢印Ａ方向に回転駆動される。一方、装置本体の下段に設置された自動給紙カセット２０から用紙が１枚ずつ上方に給紙され、タイミングローラ２１を介して２次転写ローラ２２が配置された２次転写部１５に搬送される。

感光体ドラム２は、帯電ローラ４から所定の電荷を付与され、レーザ走査ユニット９から画像データに基づいて変調されたレーザを照射されることによりその外周面に各色ごとの静電潜像が形成される。静電潜像は現像器５によって可視像（トナー像）とされ、１次転写ローラ１３から付与される電界によって中間転写ベルト１０上に１次転写され、各色のトナー画像が合成される。この合成トナー画像は、２次転写部１５にて２次転写ローラ２２から付与される電界によって前記用紙上に２次転写される。その後、用紙は定着器２３にてトナーの加熱定着を施され、排出ローラ２４からトレイ２５上に排出される。なお、この種の電子写真方式による画像形成プロセスは周知である。

現像器５は、図２に示すように、感光体ドラム２に現像剤（キャリアとトナーとからなる２成分現像剤）を供給する現像ローラ３１、現像剤を攪拌しつつ一方向に循環搬送するスクリュー３２，３３を有している。消費量に見合ったトナー（少量のキャリアを含む）が、スクリュー３２の一端部に供給され、オーバーフローした現像剤はスクリュー３２の他端部（画像形成装置の正面側）から廃棄される。オーバーフローした廃現像剤の排出口は、正面視で図１において符号４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄで示す位置である。また、ブレード６にて感光体ドラム２から除去された廃トナーはスクリュー７にて画像形成装置の正面側に搬送されて廃棄される。廃トナーの排出口は、正面視で図１において符号４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄで示す位置である。さらに、中間転写ベルト１０上の残留トナーはクリーニングブレード１６にて除去され、この廃トナーはスクリュー１７にて画像形成装置の正面側に搬送されて廃棄される。この廃トナーの排出口は正面視で図１において符号４７で示す位置である。

前記廃トナー及び廃現像剤（両者を合わせて廃棄粉体と称する）の排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７は、図示しない搬送パイプの一端部に相当し、平面視でほぼ一列に並置されている。廃棄粉体の回収容器５０は、図３に示すように、それぞれの排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７が突入する開口５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５３（開口５３以外は、切溝を形成した樹脂材からなるシール部材が貼着されている）を有し、該開口５１ａ〜５１ｄ，５２ａ〜５２ｄ，５３から廃棄粉体が送り込まれる。回収容器５０の内部には、図４及び図５に示すように、廃棄粉体の収容部５５の上段に排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７の並置方向に延在する攪拌／搬送部材６０が配置されており、該攪拌／搬送部材６０は軸部材６１の一端部に設けたギヤ６２によって矢印Ｂ方向に回転駆動される。この回収容器５０は画像形成装置本体の正面側から従来周知の機構によって着脱可能である。

回収容器５０の中央部には収容部５５でオーバーフローした廃棄粉体が流れ込む検出部５６が設置され、該検出部５６に流れ込んだ廃棄粉体を光学センサ５７（図５（Ｂ）参照）が検知することにより、回収容器５０が廃棄粉体によって満杯となったことが検出される。

攪拌／搬送部材６０は、矢印Ｂ方向への回転に基づいて廃棄粉体を回収容器５０のほぼ中央部に向けて（矢印Ｃ方向）搬送する正方向搬送スクリュー羽根６５と、ほぼ中央部に配置されて矢印Ｂ方向への回転に基づいて廃棄粉体を逆方向（矢印Ｃ’方向）へ搬送する逆方向搬送スクリュー羽根６６とを有している。そして、スクリュー羽根６５，６６によって搬送される廃棄粉体の合流位置Ｅは、複数の前記排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７の直下を回避して配置されている。

ここで、廃棄粉体が収容部に収容される状態を説明する。それぞれの排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７から回収容器５０に送り込まれた廃棄粉体は、収容部５５において各排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７の直下に畜溜され点線Ｆで示すように部分的に盛り上がっていく。中央部は排出口４５ｃの直下に位置するため、この部分での盛り上がりが大きく、オーバーフローした廃棄粉体は、収容部５５が満杯にならないうちに検出部５６に流れ込み、光学センサ５７によって検知されることになる。

このような満杯検出は誤検出であり、収容部５５への効率的な収容を図るために、廃棄粉体の盛り上がりを前記攪拌／搬送部材６０の回転によってほぼ均一化する。即ち、廃棄粉体は、スクリュー羽根６５によって収容部５５の両端部から中央部に向けて攪拌／搬送され、かつ、スクリュー羽根６６によって中央部においては両端部方向に戻される。従って、満杯に近くなった廃棄粉体は、スクリュー羽根６５，６６によって点線Ｇで示す状態に均されることになる。廃棄粉体は中央部においてスクリュー羽根６６によって戻されるため、廃棄粉体の表面は中央部で凹状となり、検出部５６への流れ込みが抑制され、光学センサ５７による満杯検出が遅れることになる。つまり、満杯検出が遅れる分、廃棄粉体を効率よく収容できることになる。また、中央部での滞留や詰まりが回避される。

さらに、本回収装置において、スクリュー羽根６５，６６によって攪拌／搬送される廃棄粉体の合流位置Ｅは、複数の排出口４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７の直下を回避して配置されている。具体的には、排出口４５ｂ，４６ｂ及び４５ｃ，４６ｃの間に配置されている。合流位置Ｅは廃棄粉体で盛り上がることになり、合流位置Ｅが排出口４５ｂ，４６ｂ，４５ｃ，４６ｃのいずれかの直下に配置されていると、廃棄粉体がより大きく盛り上がることになる。合流位置Ｅを排出口４５ｂ，４６ｂ，４５ｃ，４６ｃの直下から離すことにより、廃棄粉体の部分的な集中を回避することができる。特に、本実施例では、排出口４６ｂ，４５ｃが中央部の直上に位置しているが、排出口４６ｂ，４５ｃから送り込まれる廃棄粉体はスクリュー羽根６６によって効果的に両側方向に攪拌／移動されることになり、検出部５６への流れ込みが極力阻止される。

ところで、正方向搬送スクリュー羽根６５の外径及び／又はピッチは、逆方向搬送スクリュー羽根６６の外径及び／又はピッチと同等か小さいことが好ましい。つまり、スクリュー羽根６６による逆方向の搬送力はスクリュー羽根６５による正方向の搬送力と同等か又は大きいほうが好ましい。

図６に攪拌／搬送部材６０の変形例を示す。この攪拌／搬送部材６０は、逆方向搬送スクリュー羽根６６に隣接する正方向搬送スクリュー羽根６５の部分に平板状のパドル６７を設け、かつ、逆方向搬送スクリュー羽根６６の中央部側に平板状の遮蔽部材６８を設けたものである。

前記パドル６７を設けることによって正方向搬送スクリュー羽根６５による攪拌／搬送力が低下するので、より多くの廃棄粉体を収容部５５の隅々にまで収容することができ、収容効率が向上する。また、前記遮蔽部材６８によって検出部５６への廃棄粉体の流れ込みが抑制されるので、収容効率が向上する。

なお、本発明に係る廃棄粉体回収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、電子写真方式による画像形成部分の構成などは任意であり、回収容器の細部の構成や攪拌／搬送部材の細部の形状も任意である。

以上のように、本発明は、廃棄粉体回収装置に有用であり、特に、廃棄粉体の効率的な収容が可能であり、廃棄粉体の容器中央部での滞留や収容量の誤検出などの不具合を極力回避できる点で優れている。

４５ａ〜４５ｄ，４６ａ〜４６ｄ，４７…排出口
５０…回収容器
５５…収容部
５６…検出部
５７…光学センサ
６０…攪拌／搬送部材
６５…正方向搬送スクリュー羽根
６６…逆方向搬送スクリュー羽根
６７…パドル
６８…遮蔽部材

Claims (5)

1. 平面視でほぼ一方向に並置された複数の排出口から送り出された廃トナー及び／又は廃現像剤を含む廃棄粉体を回収容器に落下させて収容する廃棄粉体回収装置において、
   前記回収容器の前記複数の排出口が並置された方向のほぼ中央部に配置され、前記廃棄粉体の収容量を検出するための検出手段と、
   前記回収容器内に前記複数の排出口が並置された方向に延在し、回転駆動可能に配置された攪拌／搬送部材と、
   を備え、
   前記攪拌／搬送部材は、一方向への回転に基づいて前記廃棄粉体を前記回収容器の前記ほぼ中央部に向けて搬送する正方向搬送部分と、前記検出手段が配置された前記ほぼ中央部に配置されて一方向への回転に基づいて前記廃棄粉体を逆方向に搬送する逆方向搬送部分とを有し、
   前記複数の排出口のうち前記検出手段が配置された前記ほぼ中央部に隣接する排出口は前記逆方向搬送部分の直上に配置され、前記正方向搬送部分と前記逆方向搬送部分とによって搬送される前記廃棄粉体の合流位置が、前記複数の排出口の直下を回避すること、
   を特徴とする廃棄粉体回収装置。
2. 前記正方向搬送部分及び前記逆方向搬送部分は軸部材に設けたスクリュー羽根であること、を特徴とする請求項１に記載の廃棄粉体回収装置。
3. 前記正方向搬送部分に設けたスクリュー羽根の外径及び／又はピッチは、前記逆方向搬送部分に設けたスクリュー羽根の外径及び／又はピッチと同等又は小さいこと、を特徴とする請求項２に記載の廃棄粉体回収装置。
4. 前記攪拌／搬送部材には、前記逆方向搬送部分に隣接する前記正方向搬送部分にパドルが設けられていること、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廃棄粉体回収装置。
5. 前記攪拌／搬送部材には、前記逆方向搬送部分の前記ほぼ中央部側に前記廃棄粉体の移動を抑制する遮蔽部材が設けられていること、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廃棄粉体回収装置。

Images