JP6828269B2 - 廃現像剤容器およびそれを有する画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は,2成分系現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成装置,およびその廃現像剤容器に関する。さらに詳細には,廃現像剤の収容量の検知ができるようになっている廃現像剤容器,およびそれを有する画像形成装置に関するものである。
従来から,トナーを用いる画像形成装置では,画像形成に伴い廃トナーが発生する。このため,発生した廃トナーを収容する廃トナー容器を備えている画像形成装置が存在する。特許文献1に記載されている画像形成装置がその例である。すなわち,同文献中に登場する「回収容器101」(同文献の[0053],図2,図3参照)が,廃トナー容器に相当する。
特開2012−155279号公報
しかしながら前記した従来の技術には,以下のような問題点があった。このような廃トナー容器は当然,画像形成の実行によりいつか満杯となる。このため,何らかの手法により廃トナー容器の満杯時期の到来ないしは接近を検知する必要がある。廃トナー容器の交換等のメンテナンスの必要性をユーザーに認識させるためである。そのための手法の1つとして,光学式検知がある。廃トナー容器内に光を通過させるようにしておいて,廃トナーの増加により光が遮蔽されると,満杯であると検知するのである。
また,近年では,2成分系現像剤(トナー+キャリアー)を用いる画像形成装置の一部において,トリクル現像方式による現像が行われている。トリクル現像方式では,現像装置へのトナーの補給の際に,トナーばかりでなくキャリアーをも補給する。その分,劣化したキャリアーを含む現像剤を現像装置から排出することで,現像装置内のキャリアーの量は適正範囲内に維持されることとなる。このトリクル現像方式によれば,耐久使用に対してトナーの帯電量を一定に保ち,画像品質を高水準に維持していく上で有利である。
このような画像形成装置では,廃トナーばかりでなく廃現像剤も発生する。このため廃現像剤容器が必要であり,その満杯検知も必要である。そこで前述と同じような光学式検知を用いることが考えられるが,廃現像剤の場合には廃トナーの場合ほどにはうまくいかない。その理由は,廃現像剤容器に収容された廃現像剤が浮遊状態となり容器の内壁面に付着することにある。これにより満杯検知のための光が遮られるため,実際の満杯よりはるかに早くに満杯と検知されてしまうのである。廃トナーの場合にも同様の現象がない訳でもないが,トナーとキャリアとの帯電特性の違いや遮光能力の違いから,廃現像剤の場合にはこの問題が顕著なのである。
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,2成分系現像剤によるトリクル現像方式での現像を行いつつ,廃現像剤容器の収容量検知を良好に行うようにした画像形成装置を提供することにある。また,その画像形成装置に適した廃現像剤容器を提供することにある。
本発明の一態様における廃現像剤容器は,トナー像を担持するトナー像担持体と,トナーとキャリアーを含む2成分系現像剤を用いトリクル現像方式によりトナー像担持体上に担持されるトナー像を形成する現像装置と,現像装置から排出される廃現像剤の蓄積量についての情報を光の照射および受光により得る廃現像剤量検知部とを有する画像形成装置に取り付けて使用され,現像装置から排出される廃現像剤を収容する収容空間を有するとともに,廃現像剤量検知部から照射された光を,収容空間を通過させた上で廃現像剤量検知部へ再入射させる廃現像剤容器であって,廃現像剤量検知部と収容空間との間で前記光を透過させる検知窓と,検知窓に磁力を及ぼし,かつ,検知窓を通過する光を遮断しない位置に配置されている磁石とを有するものである。
上記態様における廃現像剤容器では,収容空間内における廃現像剤の収容量が少ないうちは,画像形成装置の廃現像剤量検知部から照射された光が,収容空間内で廃現像剤に遮られることなく廃現像剤量検知部に再入射する。しかしながら,廃現像剤の収容量が増加してくると,廃現像剤量検知部から照射された光が,収容空間内で廃現像剤に遮られるようになる。これにより,当該光の廃現像剤量検知部への再入射がなくなる。このような再入射の有無の変化を画像形成装置側では,現像装置から排出される廃現像剤の蓄積量についての情報として取り扱うことができる。ここで上記態様では,検知窓に磁石の磁力が及んでいる。このため,収容空間内で廃現像剤の一部が浮遊状態になっていたとしても,検知窓の近辺においては,浮遊状態の現像剤のうちキャリアーは磁石に吸引される。このため,廃現像剤中のキャリアーが検知窓の内面に付着することが防止される。これにより,廃現像剤量検知部による廃現像剤の蓄積量の検知が,キャリアーの検知窓への付着により妨害されることなく良好に行われる。
上記態様の廃現像剤容器ではさらに,磁石が,検知窓における廃現像剤量検知部から入射してくる光および廃現像剤量検知部へ出射していく光の通過位置よりも重力方向に上方側の位置に配置されている。このようになっていると,収容されており,かつ浮遊状態となっていない廃現像剤によって当該光が遮られるときに至るまで,磁石が廃現像剤で覆われることがない。このため,本来の廃現像剤の蓄積量の検知がなされるときまで,磁石による浮遊キャリアーの吸引性能を維持できる。
前述の態様の廃現像剤容器ではあるいは,収容空間内に収容されている廃現像剤を,収容空間内で移動させる搬送部材を有し,磁石が,搬送部材よりも重力方向に上方側の位置に配置されている。この搬送部材は,収容空間内で廃現像剤が特定の箇所に集中するのを防ぎ,収容空間の収容容量を有効活用することに役立つものである。反面,廃現像剤を飛散させ浮遊状態にしてしまうことも否めない。磁石をこのように配置することで,搬送部材により飛散したキャリアーを効率よく吸引することができる。
搬送部材を有する態様の廃現像剤容器では,収容空間を,現像装置から排出される廃現像剤を収容する廃現像剤収容空間と,トナー像担持体から回収される廃トナーを収容する廃トナー収容空間とに区画する隔壁を有し,搬送部材は,廃現像剤収容空間内に設けられており,検知窓は,廃現像剤収容空間を外部から区画する外壁の一部であることが望ましい。一般的に2成分系現像剤を用いる画像形成装置では,廃現像剤とともに廃トナーも発生する。上記のようになっていれば,廃トナーと廃現像剤とを別々の収容空間に収容するとともに,キャリアーが含まれる方である廃現像剤について,上記の良好な蓄積量検知を行うことができる。
上記のいずれかの態様の廃現像剤容器では,磁石が収容空間に面して配置されていることが望ましい。その方が,浮遊状態のキャリアーを磁石により確実に吸引できるからである。
上記態様の廃現像剤容器の特徴は,検知窓が,ポリスチレンもしくは摩擦帯電系列上でポリスチレンよりもマイナス帯電側に位置する合成樹脂で形成されている場合に特に有意義である。このような構成ではキャリアーが持つ帯電と検知窓が持つ静電気とが逆極性となりやすい。このため,浮遊キャリアーの検知窓への付着が起こりやすいことになる。そのため,磁石で浮遊キャリアーを取り除くことの意義が大きいのである。
また,本発明の別の一態様に係る画像形成装置は,トナー像を担持するトナー像担持体と,トナーとキャリアーを含む2成分系現像剤を用いトリクル現像方式によりトナー像担持体上に担持されるトナー像を形成する現像装置とを有する画像形成装置であって,上記のいずれかの態様の廃現像剤容器と,廃現像剤容器に光を照射して収容空間を通過させるとともに,収容空間を通過して廃現像剤容器から出射してくる光を受光することで,廃現像剤容器内の廃現像剤の収容量に関する情報を得る,廃現像剤容器の外部に設けられた廃現像剤量検知部とを有するものである。
上記態様の画像形成装置の特徴は,現像装置が,キャリアーの帯電量を40〜60μC/gの範囲内として現像を行うものである場合に特に有意義である。現像装置中でのキャリアーの帯電量が多めであるということは,廃現像剤として排出されたキャリアーの帯電量も多めであると言うことである。このことは,浮遊キャリアーの検知窓への付着が起こりやすいことを意味するので,磁石で浮遊キャリアーを取り除くことの意義が大きいのである。
本構成によれば,2成分系現像剤によるトリクル現像方式での現像を行いつつ,廃現像剤容器の収容量検知を良好に行うようにした画像形成装置が提供されている。また,その画像形成装置に適した廃現像剤容器が提供されている。
実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の内部のシャシを廃現像剤容器とともに示す斜視図である。 実施の形態に係る廃現像剤容器を背面側から見た斜視図である。 実施の形態に係る廃現像剤容器の内部構造を示す切断斜視図(その1)である。 実施の形態に係る廃現像剤容器の内部構造を示す側視断面図である。 廃現像剤容器の突出部と本体側の廃現像剤量検知部との配置関係を示す平面断面図である。 実施の形態に係る廃現像剤容器の背面図である。 実施の形態に係る廃現像剤容器の内部構造を示す切断斜視図(その2)である。 実施の形態に係る廃現像剤容器と画像形成ユニットとの関係を示す斜視図である。 実施の形態に係る廃現像剤容器と中間転写ベルトとの関係を示す斜視図である。
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,図1に示す画像形成装置1に本発明を適用したものである。図1の画像形成装置1は,中間転写ベルト2と,中間転写ベルト2の下側に沿って配置された4つの画像形成ユニット3Y〜3Kとを有している。以下,画像形成ユニット3Y〜3Kについて色記号Y〜Kを区別せずに単に画像形成ユニット3ということがある。
各画像形成ユニット3は,感光体4を中心に構成されている。感光体4の周囲には,帯電器5,露光ヘッド6,現像装置7,1次転写ローラ8,感光体クリーナー9が設けられている。このうち1次転写ローラ8は,感光体4から見て中間転写ベルト2を挟んだ反対側にある。これにより,現像装置7により感光体4上にトナー像を作成するとともに,そのトナー像を中間転写ベルト2に転写するようになっている。
画像形成装置1は上記の他にさらに,給紙部10と,2次転写ローラー11と,定着装置12とを有している。これにより,給紙部10から供給された用紙Pに中間転写ベルト2からトナー像を転写するとともに,そのトナー像を用紙上に定着するようになっている。さらに,中間転写ベルト2に接してベルトクリーナー13が設けられている。画像形成装置1にはまた,補給用現像剤ボトル14Y〜14K(以下,単に「補給用現像剤ボトル14」ということがある。)が脱着可能に設けられている。
本形態の現像装置7は,トナーとキャリアーを含む2成分系現像剤を用いて現像を行うものである。本形態の現像装置7はさらに,トリクル現像方式による現像を行うものである。すなわち現像装置7は,現像を行うことによりトナー量が減少するだけでなく,内蔵している現像剤そのものを劣化防止のためにある程度排出するのである。そのため,補給用現像剤ボトル14から現像装置7に対し,トナーのみならずキャリアーも補給されるようになっている。トリクル現像方式そのものは公知であるため,そのための詳細な構成については説明を省略することとする。また,本形態の現像装置7は,キャリアーを40〜60μC/gの範囲内の帯電量に帯電させた状態で現像を行うものである。この帯電量は,従来の一般的な2成分系現像装置における帯電量よりもやや高めである。
図2に,本形態の画像形成装置1の内部のシャシ(骨格体)15の斜視図を示す。図1に示した画像形成装置1の各種内蔵機器は,シャシ15内の各所に取り付けられる。例えば,定着装置12は矢印Aで示される軸上の辺りに,2次転写ローラー11は矢印Bで示される軸上の辺りに,それぞれ位置する。また,給紙部10はシャシ15内でも下部である記号Dの辺りに配置される。中間転写ベルト2は,シャシ15の上部板16の下に内蔵されている。補給用現像剤ボトル14Y〜14Kは,上部板16の上側の空間内に配置される。
そして本形態の画像形成装置1は,図2中に示される廃現像剤容器17を有している。廃現像剤容器17は,画像形成装置1での画像形成の実行に伴って発生する廃現像剤や廃トナーを収容する容器である。動作状態での画像形成装置1では,廃現像剤容器17は,シャシ15の前面板18の前側に取り付けられている。廃現像剤容器17は脱着可能であり,廃現像剤もしくは廃トナーが満杯になれば交換されるものである。
図3に,廃現像剤容器17の斜視図を示す。図3では廃現像剤容器17を,図2とは異なり背面側から見ている。つまり,廃現像剤容器17の図3中での前側は,画像形成装置1に取り付けた状態でシャシ15の前面板18に対面する側である。図3中の廃現像剤容器17の上部の左右両端には,クロスカット部19が設けられている。この部分は柔軟なゴム膜で構成されており,画像形成装置1からの廃トナーを廃現像剤容器17中に受け入れるための廃トナー受入口である。
また,クロスカット部19よりは低い位置で,左右方向には中央やや左寄りの位置には,廃現像剤受入口20が設けられている。廃現像剤受入口20は,画像形成装置1からの廃現像剤を廃現像剤容器17中に受け入れるための上向きに開いた開口部である。図3中での廃現像剤受入口20は,斜め上方向きに開口している。また,廃現像剤受入口20よりさらに低い位置で,左右方向には中央やや右寄りの位置には,突出部21が設けられている。突出部21は後述するように,廃現像剤の収容量を画像形成装置1の本体側で検知するための検知窓として機能するものである。
図2に戻って,シャシ15の前側には,廃現像剤排出部22と,廃現像剤量検知部23とが設けられている。廃現像剤排出部22は,画像形成装置1での画像形成の実行に伴って発生する廃現像剤を排出する部分である。すなわち,各画像形成ユニット3Y〜3Kの現像装置7から排出された廃現像剤が集められて廃現像剤排出部22から排出されるのである。廃現像剤量検知部23は,廃現像剤容器17内の廃現像剤の収容量に関する情報を光学的に取得する部分である。そのため,廃現像剤容器17をシャシ15の前面に取り付けた状態では,廃現像剤排出部22と廃現像剤受入口20とが対面し,廃現像剤量検知部23と突出部21とが対面するようになっている。
続いて,廃現像剤容器17の内部構造を説明する。図4に示すのは,廃現像剤容器17を,シャシ15の前面板18と平行な面で切断したときの,シャシ15側の切断片の内面側を描いた斜視図である。つまり図4に示されているのは,廃現像剤容器17の図3中における前面の裏面の形状であると考えてよい。したがって,図4中に見えているクロスカット部19は,図3中のクロスカット部19を内面側から見たものである。図4中の廃現像剤受入口20も同様である。突出部21も同様であるが,図4中の突出部21は当然ながら凹状である。なお,図4は説明のための図であり,廃現像剤容器17の実際の使用状況においてこのような切断状態にされることはない。
図4に示されるように廃現像剤容器17の内部には,隔壁24が設けられている。これにより廃現像剤容器17の内部空間は,上室25と下室26とに区画されている。上室25は,クロスカット部19に繋がっている。すなわち上室25は,廃トナーを収容する廃トナー収容空間である。一方,下室26は,廃現像剤受入口20に繋がっている。すなわち下室26は,廃現像剤を収容する廃現像剤収容空間である。このように廃現像剤容器17の内部では,廃トナーと廃現像剤とが別々の部屋に収容されるようになっている。ただし隔壁24の一部に,上方向きに突出した円筒部27が設けられている。円筒部27の内部では上室25と下室26とが繋がっている。このため,上室25における廃トナーの堆積深さが円筒部27の突出高さを上回ると,上室25内の廃トナーの一部が下室26に溢れ落ちることになる。なお,前述の突出部21は,下室26の外壁の一部を外向きに突出させた部分である。
廃現像剤容器17の下室26内には,搬送スクリュー28が設けられている。図4に示される搬送スクリュー28は,針金状の部材を螺旋形状に成形したものである。搬送スクリュー28は,下室26内で水平方向に配置されている。つまり搬送スクリュー28は,回転することにより,下室26内で廃現像剤を水平方向に移動させるものである。搬送スクリュー28が設けられている理由は,下室26自体が水平方向に細長い形状になっていることにある。下室26内に収容された廃現像剤が,廃現像剤受入口20の直下の箇所のみに留まることなく下室26全体に広がるように搬送スクリュー28が設けられているのである。なお,搬送スクリュー28の回転駆動は,画像形成装置1の本体側からの操作による。また当然ながら搬送スクリュー28は,隔壁24よりも下方に位置する。
図5に,廃現像剤容器17の側視断面図を示す。図5は廃現像剤容器17を,円筒部27の位置で,シャシ15の前面板18と直交する鉛直面で切開した断面図であり,図2における左方から右方を見た図である。図4の切断斜視図における切断位置は,図5中では矢印Eの位置である。なお,前述のクロスカット部19や廃現像剤受入口20は,図5に示される断面上には存在しない。
ここで,廃現像剤容器17の突出部21および画像形成装置1の本体側の廃現像剤量検知部23について説明する。そのため,突出部21の平面断面図を図6に示す。図6では突出部21を,廃現像剤容器17をシャシ15に取り付けた状態(以下,装着状態という)で示している。このため図6中では,突出部21と廃現像剤量検知部23とが対面している。なお,突出部21の内部空間は下室26と繋がっている。このため,下室26内の廃現像剤の収容量が増加してくると,突出部21の内部空間にも廃現像剤が進入してくることになる。
図6に示されるように,突出部21の両側面に,検知窓29が設けられている。検知窓29は,突出部21の壁面の一部であって,透明な部材で形成されている部分である。開口している訳ではない。つまり検知窓29は,下室26を外部から区画する外壁の一部である。一方,廃現像剤量検知部23には,発光部30と受光部31とが設けられている。図6に示す装着状態では,突出部21の両側面の検知窓29の部分が,発光部30と受光部31とに挟まれた状態となっている。
このため,発光部30から光Lを発射すると,光Lは,検知窓29を透過して突出部21の内部空間に進入し,さらにもう一度検知窓29を透過して受光部31に至る。つまり光Lは,突出部21の内部空間を一旦通過する。下室26内の廃現像剤の収容量が少ないうちは問題なく受光部31で光Lを検知できる。しかし廃現像剤の収容量が増加してくると,やがて,突出部21の内部空間も廃現像剤で占められるようになる。こうなると光Lが廃現像剤に遮蔽され,受光部31で検知できなくなる。この状況を画像形成装置1では,下室26内の廃現像剤が満杯になったこと,あるいは満杯に近づいたことを示す情報として取り扱うことができる。こうして画像形成装置1では,ユーザーに対して廃現像剤容器17の交換を促すパネル表示をしたり,あるいは画像形成動作の強制停止等の処置を行うことが可能となる。
ここで,廃現像剤容器17の背面図を図7に示す。図7には,廃現像剤容器17に加え,本体側の構成である前述の発光部30および受光部31も示している。図7から,発光部30および受光部31は,突出部21の高さ方向の存在範囲のうち比較的上寄りの位置に設けられていることが分かる。このことは,発光部30および受光部31による廃現像剤の検知位置の高さが,隔壁24の下面にかなり近い高さであることを意味している。すなわち本形態では廃現像剤量検知部23は,下室26内の廃現像剤が満杯に近づいたことを検知するのである。以下,これを単に「満杯検知」という。
ここで廃現像剤容器17は,突出部21の検知窓29の近傍に,磁石を備えている。このことを図8により説明する。図8は,図4とだいたい同じような斜視図であるが,視線方向をやや変えている。すなわち図8では,図4に示した廃現像剤容器17の切断片を,やや下から斜めに見上げる方向で見て描いている。図8に示されるように,隔壁24の下面に磁石32が取り付けられている。磁石32は,突出部21が設けられている位置のすぐ両脇の位置に配置されている。したがって磁石32は,突出部21の検知窓29からみて距離的に近い位置にある。このため検知窓29の位置には,磁石32による磁力が及んでいる。なお,図5中にも磁石32が現れているが,図5中に現れているのは,磁石32の断面ではなく側面である。このため磁石32は,円筒部27の内側を閉鎖してはいない。また,図8で見ると,磁石32の取り付け位置は円筒部27の近傍でもある。しかしながらこのことは必須事項ではない。
磁石32が設けられている理由は,浮遊状態の廃現像剤により下室26の満杯検知が妨害されることを防止することにある。なぜなら,下室26内に収容された廃現像剤は,摩擦により帯電している傾向がある。このため,廃現像剤の一部が静電斥力により粉煙状に浮遊することがある。この浮遊状態の現像剤の粒子が,その静電気力により下室26の壁面に付着することがある。この付着が検知窓29の内面に起こると,廃現像剤量検知部23による満杯検知が妨害されるのである。検知窓29の内面に付着した現像剤は当然,発光部30から発射された光Lを遮る。このため,検知窓29の内面における現像剤の付着密度次第では,突出部21の内部空間がまだ現像剤で満たされていなくても,受光部31で光Lを検知できなくなってしまう。すなわち,実際の満杯がまだ相当遠い時点で早々に満杯検知してしまうのである。このため,廃現像剤容器17の本来の収容容量をフルに利用することができにくい。これが,浮遊現像剤による満杯検知の妨害現象である。
本形態では,磁石32の存在により,このような満杯検知の妨害が防止されている。なぜなら前述のように検知窓29の箇所およびその近傍には,磁石32による磁力が及んでいる。一方,現像剤のうちキャリアーは,鉄粉である。このため検知窓29の近傍では,浮遊状態となった廃現像剤のうちキャリアーは磁石32の磁力で吸引され,磁石32の表面に付着してしまう。一旦磁石32の表面に付着したキャリアーは,以後再び浮遊状態となることはほとんどない。このため検知窓29の近傍では,浮遊状態の現像剤が存在していたとしても,浮遊しているのはトナーばかりで,キャリアーはほとんど浮遊していない。したがって,浮遊キャリアーの検知窓29の内面への付着もないので,前述のような満杯検知の妨害もないのである。このため,廃現像剤容器17の本来の収容容量をフルに利用することができる。
なお上記から分かるように,磁石32に吸引されるのは鉄粉であるキャリアーだけである。樹脂性であるトナーは磁石32に吸引されない。したがって理論上は,磁石32が備えられていても浮遊トナーの検知窓29への付着は起こりうることになる。しかしながら実際上,それは大した問題にはならない。樹脂性であるトナーは鉄粉であるキャリアーに比べて遮光能力が低いからである。また,トナーはキャリアーよりも軽量であることから,トナー同士での同一極性の帯電による斥力の影響を,キャリアーの場合よりも大きく受ける傾向がある。このため,仮に検知窓29の内面にトナーが付着したとしても,その付着密度はキャリアーに比べてあまり高まらないのである。もう1つ理由があるがそれは後述する。
ここで,磁石32の位置について述べる。本形態において磁石32が配置されている前述の位置は,廃現像剤を収容する下室26の中ではほぼ上端付近の位置である。つまり本形態における磁石32の位置は,検知窓29における光Lの入出射位置よりも高い位置である。また,搬送スクリュー28よりも高い位置である。
このことにより次の各種の利点がある。まず,下室26内の廃現像剤の収容量が増加してきても,磁石32による浮遊キャリアーの吸引性能が消失しない,ということが挙げられる。なぜなら磁石32が,下室26の底面上に堆積した廃現像剤に覆い隠されてしまうことがないからである。つまり磁石32は,低い位置にあるよりは高い位置にある方がよいと言える。堆積した廃現像剤に覆われにくいからである。
特に,磁石32の位置が光Lの入出射位置よりも高いことにより,次のような意味がある。すなわち,本来の満杯検知がなされるまで,磁石32の吸引性能が維持されるのである。磁石32の吸引性能が必要とされるのは,当該入出射位置が,堆積した廃現像剤で満たされてしまうまで,である。入出射位置が廃現像剤で満たされてしまえば,本来の満杯検知がなされるので,その後は関係ないからである。
また,磁石32の位置が搬送スクリュー28の位置よりも高いことにより,次のような意味がある。すなわち,搬送スクリュー28による下室26内での廃現像剤の搬送を実行することは,堆積している廃現像剤の一部を飛散させ,浮遊廃現像剤を発生させる要因となることは否めない。このような浮遊廃現像剤は当然,搬送スクリュー28よりも上方に漂う。よって,磁石32が搬送スクリュー28の位置よりも高い位置にあることにより,発生した浮遊キャリアーを効率よく吸引できるのである。なお,磁石32の位置が搬送スクリュー28の位置よりも高いとは,最低限,磁石32の位置が搬送スクリュー28の中の最低位置よりも高い必要がある。磁石32の位置が搬送スクリュー28の中心位置よりも高ければよりよい。さらに,磁石32の位置が搬送スクリュー28の中の最高位置よりももっと高ければさらによい。
また,本形態の配置では,磁石32は下室26の収容空間に面して配置されている。このため当然,磁石32の吸引性能という点で有利である。収容空間に対して,廃現像剤容器17の壁材を介さず直接に磁石32の磁力を及ぼすことになるからである。ただし,磁石32が下室26から見て廃現像剤容器17の壁材を介した外側にあったとしても,それでも十分な磁力を検知窓29の近傍の空間に及ぼせるのであればかまわない。なお,磁石32自体が光Lの光路を遮ってしまうような配置であってはならないことは言うまでもない。
続いて,検知窓29の材質について説明する。その前にまず廃現像剤容器17の全体の材質であるが,一般的に軽量化の要請等もあり合成樹脂がよく使用される。合成樹脂の種類については本発明として特に限定はない。そして検知窓29の材質であるが,透明なものであれば何でもよい。ガラスでもよい。しかし現実問題としては,廃現像剤容器17の全体の材質と合わせて,合成樹脂であって透明なものが多用される。代表例としてはポリスチレンが挙げられる。
ただ,ポリスチレンは,種々の物質の摩擦帯電系列上でどちらかというとマイナス寄りに位置するので,マイナスの静電気を帯びやすい傾向がある。そして表面抵抗が1017Ω程度と高いため,一旦帯電するとなかなか放電しない。一方,本形態における現像装置7のような2成分系現像装置で使用される2成分系現像剤は通常,キャリアーがプラスに,トナーがマイナスに摩擦帯電させられた状態で使用される。
この現像装置7内での現像剤の帯電状況は,廃現像剤となって下室26内に収容された段階でもほぼそのまま維持されている。このため,下室26内の浮遊キャリアーもプラスに帯電している傾向が強い。したがって,もし磁石32がないと,浮遊キャリアーが検知窓29に付着しやすいのである。その点でも,磁石32を備えている意味が大きい。また,前述のように本形態では,現像装置7内でのキャリアーの帯電の程度を通常よりも強めに設定している。このことは下室26内の浮遊キャリアーのプラス帯電も通常の機器の場合よりも強めであることを意味する。この点でさらに,磁石32により浮遊キャリアーを吸引することの意味が大きい。なお,上記より,浮遊トナーは逆にマイナスに帯電している傾向が強い。このことも,浮遊トナーの検知窓29への付着があまり問題にならない理由である。
上記のことは,検知窓29の材質としてポリスチレンを用いている場合に限らず,他の種類の透明樹脂であって摩擦帯電系列上でポリスチレンよりもさらにマイナス側に位置しているものを使用している場合であっても同様である。ただし,ここで透明とは,廃現像剤量検知部23で使用する光Lに対して透明である,という意味である。光Lとして可視光以外を使用する場合には,必ずしも可視光に対して透明でなくてもよい。
次に,装着状態における廃現像剤容器17と他の構成部材との関係を説明する。図9に,廃現像剤容器17と画像形成ユニット3Kとの関係を示す。図9に示されるように装着状態では感光体4が,廃現像剤容器17の上端よりやや低い辺りに位置する。図9は廃現像剤容器17および画像形成ユニット3Kを,画像形成装置1における背後側から見た斜視図である。このため,図1中で画像形成ユニット3Kより左に位置している画像形成ユニット3Y〜3Cは,図9中に描くとすれば画像形成ユニット3Kより右に並んで配置されることとなる。ただし図9では画像形成ユニット3Y〜3Cを省略している。また,感光体4の回転方向は,図1中では時計回りであるが図9中では反時計回りである。このため図9では感光体4に対し,感光体クリーナー9が左側に位置し現像装置7が右側に位置している。
図9に示されるように画像形成ユニット3Kには,廃トナーノズル33が設けられている。廃トナーノズル33は,廃現像剤容器17に向かって突出して設けられており,その先端は,図9中で左のクロスカット部19を通って廃現像剤容器17の内部に突入している。これにより,画像形成ユニット3Kの感光体クリーナー9で回収された廃トナーが,廃トナーノズル33を経由して廃現像剤容器17の上室25に収容されるようになっている。
なお,画像形成ユニット3Kの現像装置7で発生する廃現像剤は,前述の図2で説明したようにして廃現像剤容器17の下室26に収容される。ただしその廃現像剤排出部22および廃現像剤受入口20の箇所は,図9では画像形成ユニット3Kの陰になっているため見えない。なお図9では,画像形成装置1の本体側の構成である廃現像剤量検知部23の周辺部分を,廃現像剤容器17の突出部21の箇所に重ねた状態で描いている。このため図9では突出部21が見えていない。
続いて図10に,廃現像剤容器17と中間転写ベルト2との関係を示す。図10に示されるように装着状態では中間転写ベルト2が,廃現像剤容器17の上端よりやや上にはみ出て位置する。図10は対象物を,画像形成装置1における背後側から見た斜視図であるという点で図9と共通する。ただし,図9が右後ろからの視線であるのに対して図10は左後ろからの視線であるという点で相違する(左右は図2中の左右)。なお図10においても画像形成ユニット3Kを描いているが,その大部分は中間転写ベルト2に隠れておりわずかしか見えていない。
図10に示されるように,中間転写ベルト2の図10中手前側の端部は,カバー部材34に覆われている。カバー部材34に覆われているのは中間転写ベルト2のうちの図1中で左側の端部である。よってカバー部材34の背後にはベルトクリーナー13が隠れている。カバー部材34自体は,シャシ15の構成部品の1つである。図10に示されるように,カバー部材34の前端(図10中では右端)からさらに前方に向かって突出して廃トナーノズル35が設けられている。廃トナーノズル35の先端は,図10中で右のクロスカット部19を通って廃現像剤容器17の内部に突入している。これにより,中間転写ベルト2上からベルトクリーナー13により回収された廃トナーが,廃トナーノズル35を経由して廃現像剤容器17の上室25に収容されるようになっている。
なお,画像形成ユニット3Y〜3Cについては図9でも図10でも省略しているが,これらから発生する廃トナーおよび廃現像剤の取り扱いは,次のようになる。まず廃トナーについては,画像形成ユニット3Y〜3Cの感光体クリーナー9で回収された廃トナーは,前述の廃トナーノズル33,35のいずれかに合流して廃現像剤容器17の上室25に収容されることとなる。廃現像剤については,画像形成ユニット3Y〜3Cの現像装置7で発生する廃現像剤も,画像形成ユニット3Kの現像装置7で発生する廃現像剤と同じく,廃現像剤排出部22から廃現像剤受入口20に投入されることとなる。
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば,廃現像剤容器17の下室26における検知窓29の付近に磁石32を配置している。これにより,下室26の内部空間における検知窓29の付近を浮遊する廃キャリアーを磁石32に吸引することで,検知窓29への付着を防止している。こうして,浮遊廃キャリアーの付着により下室26の満杯検知が妨害されることを防止し,適切な満杯検知がなされるようにしている。かくして,下室26の収容容量を有効に活用できるようにした廃現像剤容器17およびそれを用いた画像形成装置1が実現されている。特に,磁石32の配置位置を下室26の上端付近とすることで,磁石32による廃キャリアーの吸引が適切になされるようにしている。
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,磁石32の配置位置については,前述のように下室26から見て外側であってもよいし,さらには画像形成装置1の本体側に磁石32を備えることも可能である。また,突出部21の内部に反射鏡を設け,発光部30からの光Lを反射鏡で反射して受光部31に受光させる構成であってもよい。この場合検知窓29は1枚でよい。
また,上室25と下室26とが隔壁24により区画されておらず,1つの収容空間に廃現像剤と廃トナーとをともに収容するような構成の廃現像剤容器であっても本発明の適用が可能である。あるいは,廃現像剤の容器と廃トナーの容器とが完全に別体となっている構成の場合の廃現像剤の容器についても本発明の適用が可能である。またこれらのいずれの容器の場合でも,画像形成装置1の本体に対して脱着可能であることは必須事項ではない。固定設置型であってもよい。さらには,画像形成装置1自体の構成についても,前述のタンデム式カラータイプに限らず,マルチサイクル式カラータイプ,モノクロタイプのいずれでもよい。さらに,スキャナー機能を備えたコピー機であってもよいし,外部回線との交信が可能なものであってもよい。
1 画像形成装置
2 中間転写ベルト(トナー像担持体)
4 感光体(トナー像担持体)
7 現像装置
17 廃現像剤容器
21 突出部
23 廃現像剤量検知部
24 隔壁
25 上室
26 下室
28 搬送スクリュー
29 検知窓
30 発光部
31 受光部
32 磁石

Claims (7)

  1. トナー像を担持するトナー像担持体と,トナーとキャリアーを含む2成分系現像剤を用いトリクル現像方式により前記トナー像担持体上に担持されるトナー像を形成する現像装置と,前記現像装置から排出される廃現像剤の蓄積量についての情報を光の照射および受光により得る廃現像剤量検知部とを有する画像形成装置に取り付けて使用され,前記現像装置から排出される廃現像剤を収容する収容空間を有するとともに,前記廃現像剤量検知部から照射された光を,前記収容空間を通過させた上で前記廃現像剤量検知部へ再入射させる廃現像剤容器であって,
    前記廃現像剤量検知部と前記収容空間との間で前記光を透過させる検知窓と,
    前記検知窓に磁力を及ぼし,かつ,前記検知窓を通過する光を遮断しない位置に配置されている磁石とを有し,
    前記磁石は,前記検知窓における前記廃現像剤量検知部から入射してくる光および前記廃現像剤量検知部へ出射していく光の通過位置よりも重力方向に上方側の位置に配置されていることを特徴とする廃現像剤容器。
  2. 請求項1に記載の廃現像剤容器であって,
    前記収容空間内に収容されている廃現像剤を,前記収容空間内で移動させる搬送部材とを有し,
    前記磁石は,前記搬送部材よりも重力方向に上方側の位置に配置されていることを特徴とする廃現像剤容器。
  3. 請求項2に記載の廃現像剤容器であって,
    前記収容空間を,
    前記現像装置から排出される廃現像剤を収容する廃現像剤収容空間と,
    前記トナー像担持体から回収される廃トナーを収容する廃トナー収容空間とに区画する隔壁を有し,
    前記搬送部材は,前記廃現像剤収容空間内に設けられており,
    前記検知窓は,前記廃現像剤収容空間を外部から区画する外壁の一部であることを特徴とする廃現像剤容器。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の廃現像剤容器であって,
    前記磁石は,前記収容空間に面して配置されていることを特徴とする廃現像剤容器。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか1つに記載の廃現像剤容器であって,
    前記検知窓は,ポリスチレンもしくは摩擦帯電系列上でポリスチレンよりもマイナス帯電側に位置する合成樹脂で形成されていることを特徴とする廃現像剤容器。
  6. トナー像を担持するトナー像担持体と,トナーとキャリアーを含む2成分系現像剤を用いトリクル現像方式により前記トナー像担持体上に担持されるトナー像を形成する現像装置とを有する画像形成装置であって,
    請求項1から請求項5までのいずれか1つに記載の廃現像剤容器と,
    前記廃現像剤容器に光を照射して前記収容空間を通過させるとともに,前記収容空間を通過して前記廃現像剤容器から出射してくる光を受光することで,前記廃現像剤容器内の廃現像剤の収容量に関する情報を得る,前記廃現像剤容器の外部に設けられた廃現像剤量検知部とを有することを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項6に記載の画像形成装置において,
    前記現像装置は,前記キャリアーの帯電量を40〜60μC/gの範囲内として現像を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
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