JP2009199005A - 廃トナー回収容器及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性シールを変形させて設置することにより、廃トナーの押圧力に作用させていた可動片を押し上げる力と可撓性シールを変形させる力を打ち消しあうよう作用させ、より小さな力を検知可能とし、廃トナー回収量の検知精度を向上させることを目的とする。
【解決手段】廃トナーに押圧されて上向きに撓む可撓手段と、一端を回動自在に支持されて、上向きに撓んだ可撓手段に押圧され、他方側が上方へと変位する被検知手段を有する可動手段と、被検知手段が上方に変位したことを検知する検知手段とを備える廃トナー回収容器において、可撓手段は、力のかからない自然状態において、上向きに撓んだ状態になるよう設けられ、可動手段は、前記可動手段の自重が、前記可撓手段を変形させる力より大きくなるよう設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、検知精度を向上した可撓性シールと可動片を有する廃トナー回収容器及び画像形成装置に関する。

トナー画像を形成し、記録媒体に転写する従来の画像形成装置では、転写の際に感光体、又は中間転写ベルト上にトナーが残留する。この残留したトナーは、クリーニング装置によって回収され、廃トナー回収容器内に投入される。廃トナー回収容器には、貯留された廃トナー量が満杯に近づいたことを検知する為の検知装置が設けられており、満杯前に廃トナー回収容器の交換や清掃の時期を知らせている。

しかしながら、トナーが投入時の衝撃などによって舞い上がってしまったり、一部だけ高く積もってしまったりして、廃トナー回収容器内が満杯状態に近づく前に誤検知してしまうという問題がある。そこで、検知精度を上げ、誤検知を防止する様々な工夫がなされている。例えば特許文献１では、廃トナー量を検知する際、廃トナーの押圧力により可動片の押上げと可撓性シールの変形を行い、検知を行っている。
特開２００６−８５１１２号公報

ところが、特許文献１における発明では、可動片を押し上げるための力と可撓性シールを変形させるための力が必要であるため、廃トナーによる大きな押圧力が必要となり、回収容器の満杯時期を正確に知ることが出来ない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、より小さな廃トナーの押圧力を検知可能とし、廃トナー回収量の検知精度を上げることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明における廃トナー回収容器は、廃トナーに押圧されて上向きに撓む可撓手段と、一端を回動自在に支持されて、上向きに撓んだ可撓手段に押圧され、他方側が上方へと変位する被検知手段を有する可動手段と、被検知手段が上方に変位したことを検知する検知手段とを備える廃トナー回収容器において、可撓手段は、力のかからない自然状態において、上向きに撓んだ状態になるよう設けられ、可動手段は、可動手段の自重が、可撓手段を変形させる力より大きいことを特徴とする。

可動手段は、可動範囲を制限するストッパーを有し、ストッパーは、可撓手段が自然状態の位置まで変形する前に可動を制限することを特徴とする。

廃トナーは、重合トナーであることを特徴とする。

廃トナーは、現像装置からのキャリアを含むトナーである特徴とする。

また、本発明における画像形成装置は、トナー画像を担持して回転する像担持体と、像担持体上のトナー画像を被転写体に転写させる転写装置と、トナー画像の転写後に像担持体上に残留したトナーを廃トナーとして回収するクリーニング装置と、クリーニング装置で回収した廃トナーを貯留する上記廃トナー回収容器とを備えることを特徴とする。

本発明により、可撓性シールを可動片により変形させて設置することにより、廃トナーの押圧力に作用させていた「可動片を押し上げる力」と「可撓性シールを変形させる力」を打ち消しあうよう作用させることが可能となり、より小さな力を検知でき、廃トナー回収量の検知精度を上げることができる。

図８は、画像形成装置の模式図である。画像形成装置１００は潜像担持体１１１として円筒状に形成された光導電性の感光体を有している。潜像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ロ−ラ１１２、現像装置１１３、転写ロ−ラ１１４、クリ−ニング装置１１５等が配備されている。

帯電ローラ１１２に対して電源部から電圧が印加されることにより、帯電ローラと感光体との間でコロナ放電が発生し、感光体の外周面が一様に帯電される。更に、レーザービーム（ＬＢ）により光走査を行う光走査装置１１７が設けられ、帯電ロ−ラ１１２と現像装置１１３との間で光書込による露光を行うようになっており、定着装置１１６、カセット１１８、レジストロ−ラ対１１９、給紙コロ１２０、搬送路１２１、排紙ロ−ラ対１２２、トレイ１２３、記録媒体としての転写紙Ｐを備える。

画像形成を行うときは、光導電性の感光体である像担持体１１１が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ロ−ラ１１２により均一帯電され、光走査装置１１７のＬＢの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、像担持体１１１上にトナ−画像が形成される。

転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置１００本体に脱着可能であり、図のように装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙され、給紙された転写紙Ｐは、その先端部をレジストロ−ラ対１１９に捕らえられ、レジストロ−ラ対１１９は、像担持体１１１上のトナ−画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナ−画像と重ね合わせられ、転写ロ−ラ１１４の作用によりトナ−画像を静電転写される。トナ−画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナ−画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ロ−ラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。

トナ−画像が転写された後の像担持体１１１の表面は、クリ−ニング装置１１５によりクリ−ニングされ、残留トナ−や紙粉等が廃トナーとして回収される。廃トナー回収容器は、クリーニング装置で回収した廃トナーを貯留し、着脱可能に取り付けられており、廃トナー回収容器内が満杯状態に近づいた場合には、取り外され、空の廃トナー回収容器が取り付けられる。

図９、１０に従来技術による廃トナー回収量の検知手段の構成図を示す。従来の検知部は、廃トナー回収容器本体１に取り付けられた可撓性シール２、可動片３、支軸４、フォトインタラプタ５で構成される。可撓性シール２は、可動片３に押されることなく、下向きに撓んだ状態で設置されており、可動片３は、支軸４によって回動自在に支持されている。図９に示すように廃トナーがない状態では、可動片３も下向きに回動した位置にあり、フォトインタラプタ５には検知されない。図１０に示すように、廃トナーに満たされると、可撓性シール２が上向きに変形するとともに、可動片３も押し上げられ、フォトインタラプタ５によって検知されることになる。この検知によって、容器内の廃トナー量が満杯状態に近づいたことを検知することができる。

図１は、本発明の実施形態における廃トナー回収容器の可撓性シール２の説明図である。図のように可撓性シール２は、自然状態で可動片３を押し上げように、上向きに撓んだ状態で設置される。図２に示すように、可動片３を設置する際には、可撓性シール２を下向きに変形させながら設置させる。図３に示すように、廃トナーに満たされることにより、可撓性シール２は自然状態に戻りつつ可動片３を押上げ、フォトインタラプタ５によって可動片３の動きが検知される。

図４は、可撓性シールの変位量（ｙ）と変形に要する力（Ｆｇ）および可動片の可撓性シールを押し下げる部分に生じる力（Ｆｆ）を示す。図５は、ｙ、Ｆｇ、Ｆｆの関係について示す図である。可撓性シールの変形に要する力（Ｆｇ）は、可動片の可撓性シールを押し下げる部分に生じる力（Ｆｆ）より小さく、可撓性シールは可動片に確実に押し下げられる。また、可撓性シールが復元しようとする力（−Ｆｇ）は、トナーの押圧力と同じ方向に作用する為、
トナーの押圧力＞Ｆｆ−Ｆｇ
の条件を満たすトナー押圧力により、可撓性シールおよび可動片は動作する。このとき、従来の方法に比べ、可撓性シールの復元力による上向きの力が加わるため、より小さなトナーの押圧力で可動片を変動させることができ、満杯状態を正確に検知することが可能となる。

また、図６は、本発明の別の実施形態における構成図である。本実施形態においては、可動片の端部がストッパー６として容器本体にあたり、可動範囲を制限される。この構成によれば、可動片が最も持ち上げられた状態でも、可撓性シールは自然状態まで戻らず、必ず変形している状態にすることが可能である。図７に示すように、可撓性シールは、変形始めに要する力より、変形が進んだところでの変形に要する力の方が小さくて済む。そのため、可動片の可撓性シールを押し下げる部分に生じる力（Ｆｆ２）を小さくしても、可撓性シールの変形に要する力（Ｆｇ）より確実に大きくすることが可能となり、変形に要するトナー押圧力（＝Ｆｆ−Ｆｇ２）がより小さい力で可撓性シールおよび可動片を動作させることができる。

また、重合トナーを用いた場合でも、本発明は適用可能である。重合トナーの中には、融点が低く固まりやすい物、凝集しやすいものもあり、回収容器内で凝集し、流動性が悪くなる物もある。そこで、本発明の検知装置によれば重合トナーにおいても回収量を精度良く検知することができる。

また、キャリアが含まれた回収トナーでは、流動性が良くなり、ならし部材や撹拌部材を無くても回収容器内の隅々へ行き渡りやすい。ただし、ならし部材や撹拌部材が無いと、回収トナー量の検知は動作しにくくなり検知精度が落ちてしまう恐れがあるが、本発明における検知装置を用いることで、ならし部材や撹拌部材が無くても精度良く検知することができる。

本発明の廃トナー回収容器をクリーニング装置を有する画像形成装置に適用することで、回収した廃トナー量の検知を精度良く行うことができ、廃トナー容器の交換、清掃時期を的確に検知することが可能となる。これにより、より満杯に近い状態で廃トナー容器の交換、清掃の要否がわかり、作業の頻度を下げ、効率よく作業を行うことができる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。

本発明の実施形態に係る廃トナー回収容器の構成図である。 本発明の実施形態に係る廃トナー回収容器の構成図である。 本発明の実施形態に係る廃トナー回収容器の構成図である。 可撓性シールの変形に要する力と可動片の押下げる力を示す図である。 変位量に対する可撓性シールの変形に要する力と可動片の押下げる力を示す図である。 本発明の実施形態に係る廃トナー回収容器の構成図である。 変位量に対する可撓性シールの変形に要する力と可動片の押下げる力を示す図である。 画像形成装置の模式図である。 従来における廃トナー回収容器の構成図である。 従来における廃トナー回収容器の構成図である。

符号の説明

１ 廃トナー回収容器本体
２ 可撓性シール
３ 可動片
４ 支軸
５ フォトインタラプタ
６ ストッパー

Claims (5)

1. 廃トナーに押圧されて上向きに撓む可撓手段と、
   一端を回動自在に支持されて、上向きに撓んだ前記可撓手段に押圧され、他方側が上方へと変位する被検知手段を有する可動手段と、
   前記被検知手段が上方に変位したことを検知する検知手段とを備える廃トナー回収容器において、
   前記可撓手段は、力のかからない自然状態において、上向きに撓んだ状態になるよう設けられ、
   前記可動手段は、前記可動手段の自重が、前記可撓手段を変形させる力より大きいことを特徴とする廃トナー回収容器。
2. 前記可動手段は、可動範囲を制限するストッパーを有し、
   前記ストッパーは、前記可撓手段が自然状態の位置まで変形する前に可動を制限することを特徴とする請求項１に記載の廃トナー回収容器。
3. 前記廃トナーは、重合トナーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の廃トナー回収容器。
4. 前記廃トナーは、現像装置からのキャリアを含むトナーである特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の廃トナー回収容器。
5. トナー画像を担持して回転する像担持体と、
   前記像担持体上の前記トナー画像を被転写体に転写させる転写装置と、
   前記トナー画像の転写後に、前記像担持体上に残留したトナーを廃トナーとして回収するクリーニング装置と、
   前記クリーニング装置で回収した廃トナーを貯留する請求項１から４のいずれか１項に記載の廃トナー回収容器とを備える画像形成装置。

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