JPH1130936A - トナー回収装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回収容器内のトナーを均しながら堆積させる
ことにより、デッドスペースをなくすことにより回収容
器の交換頻度を少なくし、或いは回収容器を小型化する
ことが可能なトナー回収装置及びこれを用いた画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 像担持体に形成したトナー像を転写材に
転写した後の像担持体上に残留したトナーを回収するト
ナー回収装置において、回収容器内に回収したトナーの
高さを均すため均し手段を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真記録方式に
よってトナー像を転写した後に像担持体に残留したトナ
ーを回収するトナー回収装置及びこれを用いた画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真記録方式の画像形成装置にあっ
ては、像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を
転写材に転写して記録を行うが、像担持体上に形成され
たトナー像のトナーを全て転写材に転移させることは困
難で、一部のトナーが像担持体上に残ることは避けられ
ない。この残留トナーは次の画像形成の障害となるの
で、トナー像転写の都度、像担持体上の残留トナーを十
分に除去する必要がある。

【０００３】前記除去したトナーは逐次蓄積されるの
で、この種の画像形成装置にあっては回収した使用済み
のトナーを一旦回収容器に貯留しているのが一般的であ
る。

【０００４】例えば、図11に示すように、画像形成装置
の図示しないクリーニング装置によって回収された廃ト
ナーは、これに連通するパイプ50内の搬送スクリュー51
によってクリーニング装置から排出されて回収容器52に
回収される。

【０００５】そして前記回収容器52の上部には発光ダイ
オード53ａとフォトトランジスタ53ｂからなる検出セン
サ53が設けられており、該センサ53部分までトナーが貯
留されるとフォトトランジスタ53ｂの受光量が低下して
これを検出し、回収容器52の交換を促すメッセージを所
定の表示部に表示するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では回収容器52へ上方からトナーを落下させて貯留
するために、回収されたトナーＴは図11に示すように山
型に堆積してしまう。そのため、回収容器52内にはデッ
ドスペース54が生じてしまい、回収容器52内に空きスペ
ースがあるにもかかわらずセンサ53がトナーの満杯を検
出してしまっていた。その結果、回収容器52の交換頻度
が必要以上に多くなって使用者やサービスマンの手間が
かかり、或いは回収容器52の容量を必要以上に大きくす
るために画像形成装置の小型化を阻害していた。

【０００７】また、回収トナーの満杯検出センサ53につ
いても、回収したトナーが飛散してセンサ面に付着する
ことがあり、回収トナーがセンサ53の位置まで達してい
ないにもかかわらず、センサが満杯と誤検出してしまう
可能性があった。

【０００８】本発明は従来の上記課題を解決するもので
あり、その目的は、回収容器内のトナーを均しながら堆
積させることにより、デッドスペースをなくすことによ
り回収容器の交換頻度を少なくし、或いは回収容器を小
型化することが可能なトナー回収装置及びこれを用いた
画像形成装置を提供するものである。

【０００９】また他の目的としては回収容器内のトナー
満杯検出センサの誤動作を防止可能とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、像担持体に形成したト
ナー像を転写材に転写した後の像担持体上に残留したト
ナーを回収するトナー回収装置において、回収容器内に
回収したトナーの高さを均すため均し手段を設けたこと
を特徴とする。

【００１１】上記構成にあっては、回収容器内に堆積す
るトナーが全体的に均されるので、一部分のみが盛り上
がることがなく、回収容器内のデッドスペースが極めて
少なくなり、効率よくトナーを収容することが可能とな
る。このため、回収容器の交換頻度が少なくなり、また
回収容器を小型化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明に係るトナー回収装置
を用いた画像形成装置について、図面を用いて説明す
る。

【００１３】〔第１実施形態〕図１乃至図８を参照して
本発明の第１実施形態について説明する。尚、図１はト
ナー回収装置の全体構成説明図であり、図２は回収容器
内にトナーが余り貯留していない状態の説明図、図３は
駆動伝達の連結構成説明図であり、図４は回収容器内に
トナーが十分貯留した状態説明図、図５は回収容器内に
トナーが満杯になった状態説明図であり、図６は回収容
器を装置本体から取り外すためにジョイント部を上昇さ
せた状態説明図、図７はシャッタを閉じた状態説明図で
あり、図８はトナー回収装置を用いた画像形成装置の全
体模式説明図である。

【００１４】ここでは、説明の順序としてまず画像形成
装置の全体構成について説明し、次にトナー回収装置の
構成について説明する。

【００１５】｛画像形成装置の全体構成｝この画像形成
装置Ａは、図８に示すように、光学系１から画像情報に
基づいた光像を照射して像担持体である感光体ドラム７
にトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同
期して、転写材２をカセット３ａからピックアップロー
ラ３ｂ及びレジストローラ対３ｃ等からなる搬送手段３
で搬送し、且つ後述する画像形成部において、前記感光
体ドラムに形成したトナー像を転写手段としての転写ロ
ーラ４に電圧印加することによって転写材２に転写す
る。

【００１６】更に画像転写後の転写材２をガイド板３ｄ
でガイドして定着手段５へと搬送する。この定着手段５
はヒータを内蔵する定着ローラ５ａと駆動ローラ５ｂか
らなり、通過する転写材２に熱及び圧力を印加して転写
トナー像を定着する。そしてこの転写材２を排出ローラ
対３ｅで搬送し、反転搬送経路３ｆを通して排出部６へ
と排出する如く構成している。

【００１７】一方、画像形成部は感光層を有する感光体
ドラム７を回転し、その表面を帯電手段である帯電ロー
ラ８への電圧印加によって一様に帯電し、前記光学系１
からの光像を露光部９を介して感光体ドラム７に露光し
て潜像を形成し、現像手段10によって現像するように構
成している。

【００１８】この現像手段10は、トナーホッパー10ａ内
のトナーＴ1 をトナー送り部材（図示せず）で送り出
し、固定磁石を内蔵した現像ローラ10ｂを回転させると
共に、現像ブレード10ｃによって摩擦帯電電荷を付与し
たトナー層を現像ローラ10ｂの表面に形成し、そのトナ
ーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させること
によってトナー像を形成して可視像化する。そして転写
ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナ
ー像を転写材２に転写した後は、クリーニング手段11に
よって感光体ドラム７に残留したトナーを除去回収す
る。

【００１９】前記クリーニング手段11の構成は、クリー
ニングブレード11ａによって感光体ドラム７に残留した
トナーを掻き落とすと共に、その廃トナーＴ2 をクリー
ニング容器11ｂ内に順次貯蔵する。そして前記クリーニ
ング容器11ｂ内に集めた廃トナーＴ2 はトナー回収装置
Ｂにより、廃トナーパイプ12を介して回収容器13へと回
収される。

【００２０】｛トナー回収装置の構成｝前記トナー回収
装置Ｂは図１に示すように構成されている。図１に示す
ように、クリーニング手段11から廃トナーを搬送するた
めのスクリュー14を内蔵したパイプ12が延伸されてい
る。このパイプ12の端部にはスライド可能に嵌合される
ジョイント15が設けられている。このジョイント15は図
１の作動ポジションと、ジョイント15に設けられたフッ
ク15ａとパイプ12の外壁面に突出して設けられたストッ
パー16とが係合する容器交換ポジションとの２つの位置
の間でスライド可能になっている。

【００２１】ジョイント15には開閉自在なシャッタ17が
取り付けられ、シール部18によりシャッタ17とジョイン
ト15の間はシールされている。このジョイント15の端部
には回収容器13が結合され、トナーパイプ12を介して送
られた廃トナーが回収容器13に貯留されるものである。

【００２２】また、回収容器13の底部に設けられた軸受
部19と、回収容器13の入口部に嵌め込まれた軸受リング
20に両端を支持された均し手段としての撹拌部材21が、
前記回収容器13に回転自在に取り付けられている。この
撹拌部材21は図２に示すように、回収容器13内の鉛直方
向上側約１／２以内の領域を均すように該部分のみクラ
ンク状に形成され、鉛直方向下側約１／２の領域にあっ
ては回転中心軸上の棒状部材で構成されている。

【００２３】前記回収容器13の上部の外周近くには発光
ダイオード22ａとフォトトランジスタ22ｂとからなるト
ナー満杯検出センサ22が設けられており、発光ダイオー
ド22ａからの光が容器外壁に設けられたアクリル製のセ
ンサ検出面である透光窓23ａから同じくアクリル製のセ
ンサ検出面である受光窓23ｂを介してフォトトランジス
タ22ｂに至るように設けられ、トナーが一定量以上貯留
されたことを検出し得るようになっている。

【００２４】また、前記撹拌部材21は前記透光窓23ａと
受光窓23ｂの間の空間を撹拌できるように、補助クラン
ク部21ａが形成されている。そして、この補助クランク
部21ａには可撓性のポリエチレンシートで構成されたワ
イパー24が貼り付けられており、撹拌部材21の回転に伴
って透光窓23ａ及び受光窓23ｂを清掃可能になってい
る。

【００２５】尚、前記撹拌部材21の最上部はカップリン
グ部21ｂとしてクランク状に折り曲げられており、これ
が図３に示すように、スクリュー14の最下端14ａと係合
可能となっている。従って、この状態でスクリュー14が
回転すると、これに係合した撹拌部材21も回転するよう
になる。このため、撹拌部材21を回転させるために特別
な駆動機構を設ける必要はない。

【００２６】上記トナー回収装置Ｂにあっては回収容器
13にトナーがあまり貯留していないうちは、図２に示す
ように、撹拌部材21は下方約半分はクランクになってい
ないため回収されたトナーは撹拌されることがなく、撹
拌部材21の回転負荷はほとんどかからない。この状態で
は回収されたトナーの堆積状態は、図２に示すように、
山型に盛り上がった状態であるが、この時点ではデッド
スペースが生じても問題はない。

【００２７】次に廃トナーが更に回収容器13に入ってく
ると、図４に示すように、撹拌部材21のクランク部分が
廃トナーを均すようになり、トナー上面は山型が崩れて
平らに均される。従って、回収容器13内にデッドスペー
スを生ずることがなくなり、廃トナーは回収容器13内に
効率良く収容されるようになる。

【００２８】また、満杯用検出センサ22の検出面23ａ，
23ｂの近傍は補助クランク部21ａで撹拌されるため、そ
の部分に廃トナーが偏って堆積することがなく、デッド
スペースを生じたまま満杯と誤検出してしまうことがな
い。更に撹拌部材21の回転によってワイパー24が検出面
23ａ，23ｂをワイピングして清掃するために、飛散した
トナーが前記検出面23ａ，23ｂに付着して誤検出してし
まうこともない。

【００２９】尚、前記のようにトナーを撹拌している状
態でも撹拌部材21によって撹拌している部分は回収容器
13の上方部分のみであるために、撹拌部材21の回転駆動
に必要なトルクは必要最小限に抑えられ、駆動モータを
大型化する必要はない。

【００３０】そして、更に廃トナーが貯留されると、図
５に示すように、発光ダイオード22ａからの光がトナー
によって遮られてフォトトランジスタ22ｂに届かなくな
るために回収容器13がトナーで満杯になったことが検出
され、制御手段によって図示しない表示部に回収容器13
の交換を促す表示が行われる。

【００３１】次に前記回収容器13を交換する場合につい
て説明する。廃トナーが満杯になった場合等、回収容器
13を交換する場合には、図１の状態からジョイント15を
上方に引き上げると、図６に示すように、フック15ａが
ストッパー16に係合して交換ポジションに固定される。
このとき、スクリュー14はジョイント15と共に上方へ移
動するため、撹拌部材21とスクリュー14の係合は解除さ
れ、回収容器13を装置本体から取り外すことが可能とな
る。このとき、回収容器13を取り外す前に図７に示すよ
うに、シャッタ17を閉じることにより、回収容器13の開
口部が閉じられるため、廃トナーがこぼれることを防止
することができる。

【００３２】そして、シャッタ17を閉じた状態で廃トナ
ーが満杯になった回収容器13を取り外した後は、新しい
回収容器13を前記と逆の手順でパイプ12に取り付け、図
１の状態にすることにより、撹拌部材21とスクリュー14
が係合して廃トナーの回収が可能となる。

【００３３】上記のように回収容器内のトナーの上部を
撹拌することにより、回収容器13内に生ずるデッドスペ
ースが極めて少なくなり、廃トナーを効率良く収容する
ことができるために、回収容器の交換頻度を少なくし、
また小さい回収容器を小型かすることが可能となる。

【００３４】〔第２実施形態〕次にトナー回収装置の第
２実施形態を図９及び図10を参照して説明する。尚、図
９はトナー回収装置の横断面模式説明図であり、図10は
トナー回収装置の縦断面模式説明図である。また、これ
を用いる画像形成装置の構成は前述した第１実施形態と
同一であり、第１実施形態と同一機能を有する部材は同
一符号を付す。

【００３５】図９に示す回収容器13は横に長い長方体形
状をしており、その長手方向の端部上面にスクリュー14
を内蔵するトナーパイプ12が接続されている。画像形成
装置の構成によっては、回収容器13をこのように横長に
しか配置できない場合もあり、従来はこのように横長の
回収容器13の場合にはデッドスペースが非常に大きくな
ってしまう問題があった。

【００３６】これに対して、本実施形態にあっては図10
に示すように、容器13の短手方向の両側に、長手方向全
体にわたる溝部25が形成されており、この溝部25に均し
手段として、磁性材である鉄製の均し部材26が取り付け
られている。この均し部材26は棒状の部材をコ字状に折
り曲げ、且つ両端部26ａを前記溝部25に係止可能に折り
曲げたものであり、これが前記溝部25に沿って実線及び
破線に示すように回収容器13の長手方向にスライド可能
に取り付けられている。

【００３７】また、前記均し部材26の両端部近傍であっ
て、回収容器13の外面に磁気部材である永久磁石27が回
収容器13の長手方向に移動可能に取り付けられ、この磁
石27によって前記均し部材26が吸引されている。従っ
て、廃トナーが回収容器13にある程度貯留する都度、前
記磁石27を移動させることにより、均し部材26が移動す
るために、回収容器13内のトナーの上方が均される。こ
のため、パイプ12の直下のみにトナーが山型に堆積する
ことがなくなり、横長の回収容器であってもデッドスペ
ースがほとんど生じなくなる。

【００３８】従った、上記のように構成した場合には、
横長の回収容器であっても前述した第１実施形態と同様
に廃トナーを効率良く回収することができ、また回収容
器13を小型化することが可能となる。また、この場合に
は均し部材26は容器壁面を介して移動させることができ
るために、回収容器13の密閉性を高めることができる。

【００３９】〔他の実施形態〕前述した実施形態では回
収したトナーの均し方法として、撹拌部材によって撹拌
する方法、均し部材を移動させて堆積したトナーの上部
を均す方法を示したが、トナーの均し手段の構成として
はこれに限定されるものでない。

【００４０】例えば、トナーとして磁性トナーを使用す
る場合には回収容器13の外部から磁石等の磁気部材を移
動させ、直接トナーを均すようにしてもよい。このよう
にすると、均し部材を回収容器内部に設ける必要がない
ために、磁気部材の移動パターンを自由に設定でき、種
々の形状をした回収容器に容易に対応することが可能と
なる。

【００４１】また、回収容器を振動させることにより、
回収された廃トナーを均すようにしてもよい。そのため
の構成としては、例えば超音波発生装置により振動させ
るようにすれば、回収容器を振動させるために該容器と
連結する部材等を設ける必要がなく、複雑な構成なしに
トナーを均すことが可能となる。尚、回収容器を振動さ
せる構成は前記超音波発生装置に限らず、回転するカム
を回収容器に断続的に当接させるようにして容器を振動
させるようにして回収トナーを均すことはできる。

【００４２】更に、前述した第１実施形態ではトナーの
満杯を検出するセンサとして発光素子と受光素子とで構
成したフォトカプラを例示したが、このセンサもこれに
限定する必要はなく、他にも例えばピエゾセンサ等を用
いることも当然可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
回収容器内に堆積するトナーが全体的に均されるので、
一部分のみが盛り上がることがなく、回収容器内のデッ
ドスペースが極めて少なくなり、効率よくトナーを収容
することが可能となる。このため、回収容器の交換頻度
が少なくなり、また回収容器を小型化することが可能と
なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナー回収装置の全体構成説明図である。

【図２】回収容器内にトナーが余り貯留していない状態
の説明図である。

【図３】駆動伝達の連結構成説明図である。

【図４】回収容器内にトナーが十分貯留した状態説明図
である。

【図５】回収容器内にトナーが満杯になった状態説明図
である。

【図６】回収容器を装置本体から取り外すためにジョイ
ント部を上昇させた状態説明図である。

【図７】シャッタを閉じた状態説明図である。

【図８】トナー回収装置を用いた画像形成装置の全体模
式説明図である。

【図９】トナー回収装置の横断面模式説明図である。

【図１０】トナー回収装置の縦断面模式説明図である。

【図１１】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

Ａ …画像形成装置 Ｂ …トナー回収装置 Ｔ1 …トナー Ｔ2 …廃トナー １ …光学系 ２ …転写材 ３ …搬送手段 ３ａ …カセット ３ｂ …ピックアップローラ ３ｃ …レジストローラ対 ３ｄ …ガイド板 ３ｅ …排出ローラ対 ３ｆ …反転搬送経路 ４ …転写ローラ ５ …定着手段 ５ａ …定着ローラ ５ｂ …駆動ローラ ６ …排出部 ７ …感光体ドラム ８ …帯電ローラ ９ …露光部 10 …現像手段 10ａ …トナーホッパー 10ｂ …現像ローラ 10ｃ …現像ブレード 11 …クリーニング手段 11ａ …クリーニングブレード 11ｂ …クリーニング容器 12 …トナーパイプ 13 …回収容器 14 …スクリュー 14ａ …最下端 15 …ジョイント 15ａ …フック 16 …ストッパー 17 …シャッタ 18 …シール部 19 …軸受部 20 …軸受リング 21 …撹拌部材 21ａ …補助クランク部 21ｂ …カップリング部 22 …検出センサ 22ａ …発光ダイオード 22ｂ …フォトトランジスタ 23ａ …透光窓 23ｂ …受光窓 24 …ワイパー 25 …溝部 26 …均し部材 26ａ …端部 27 …磁石

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に形成したトナー像を転写材に
   転写した後の像担持体上に残留したトナーを回収するト
   ナー回収装置において、 回収容器内に回収したトナーの高さを均すため均し手段
   を設けたことを特徴とするトナー回収装置。
2. 【請求項２】 前記均し手段は、回収容器内の鉛直方向
   上側約１／２以内の領域を均すことを特徴とする請求項
   １記載のトナー回収装置。
3. 【請求項３】 前記均し手段は、前記回収容器内にトナ
   ーを搬送する搬送部材と駆動連結して駆動することを特
   徴とする請求項１記載のトナー回収装置。
4. 【請求項４】 前記トナー回収装置は、画像形成装置本
   体に対して着脱可能であり、連結部に開閉可能なシャッ
   タを設けたことを特徴とする請求項１記載のトナー回収
   装置。
5. 【請求項５】 前記トナー回収装置は、シャッタを閉じ
   た状態で画像形成装置本体と着脱可能であることを特徴
   とする請求項１記載のトナー回収装置。
6. 【請求項６】 前記回収容器内にトナーが一定量以上回
   収されたことを検出するためのセンサを有し、前記均し
   手段は前記センサの検出面の近傍のトナーを均すことが
   可能であることを特徴とする請求項１記載のトナー回収
   装置。
7. 【請求項７】 前記回収容器内にトナーが一定量以上回
   収されたことを検出するためのセンサを有し、前記均し
   手段は前記センサの検出面を清掃可能であることを特徴
   とする請求項１記載のトナー回収装置。
8. 【請求項８】 前記均し手段は、回収容器内のトナーを
   均す均し部材を回収容器外の磁気部材によって吸引し、
   前記磁気部材を移動させることによって均し部材を移動
   可能に構成したことを特徴とする請求項１記載のトナー
   回収装置。
9. 【請求項９】 前記均し手段は、回収容器外の磁気部材
   を移動させることによって回収容器内に回収した磁性ト
   ナーを均すよう構成したことを特徴とする請求項１記載
   のトナー回収装置。
10. 【請求項１０】 前記均し手段は、回収容器を振動させ
    ることを特徴とする請求項１記載のトナー回収装置。
11. 【請求項１１】 前記均し手段は、超音波発生手段によ
    って回収容器を振動させることを特徴とする請求項10記
    載のトナー回収装置。
12. 【請求項１２】 転写材を搬送する搬送手段と、 前記搬送手段で搬送される転写材に像担持体に形成した
    トナー像を転写する画像形成手段と、 転写材にトナー像を転写した後に像担持体に残留したト
    ナーを回収するトナー回収手段と、 を有し、 前記トナー回収手段として、請求項１乃至請求項11のい
    ずれか１項記載のトナー回収装置を用いたことを特徴と
    する画像形成装置。