JPH01129279A - トナー回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写機等画像形成装置の像担持体面
に残留したトナーの回収装置に関し、特に、像担持体面
のトナーをクリーニング装置で除去してトナー受入れ口
を一端縁側に有する回収容器に落し込み、回収容器が前
記一端縁と反対縁との方向に往復運動させられて、反対
縁向きの運動を阻止されることによって衝撃加速度を与
えられるトナー回収装置に関する。

〔発明の背景〕

上述のようなトナー回収装置は特開昭５８−５４３６９
号公報によって知られている。このようなトナー回収装
置における回収容器のトナー排除または交換の時機を知
る従来の方法は、回収容器内にトナーが一定レベル以上
に堆積したことを検出する検知手段を設ける方法であっ
た。このような方法では、トナー堆積の状態が変化する
ことや検知手段にトナーが付着して誤った検出がなされ
易い等の理由から、検出時点での回収容器のトナー量の
ばらつきが非常に大きく、したがって、不必要に頻繁に
回収容器のトナー排除または交換の作業を行わせられる
と言う問題があった。

また、特開昭５８−５４３６９号公報のトナー回収装置
は、段付偏心カムにより回収容器をばね付勢に抗してト
ナー受入れ口の設けられている一端縁側に変化させては
カムの段差部で小径周面に落し込んで、回収容器に反対
側へのばね付勢による運動がカムの小径周面で止められ
た大きな加速度を繰返し与えるようにしているから、加
速度の大きさを簡単には１ｉｆｉｆｆできないと言う問
題があり、そして、回収容器にトナー受入れ口の設けら
れている縁側と反対縁側までトナーが十分に充填される
大きな加速度を与える段付偏心カムやばねを設定すると
、カムやカムホロアの損耗が大きくなるばかりでなく、
衝撃音や回収容器の上下振動力□（大きくなって抑制で
きなくなるから、回収容器に与えられる加速度がそれよ
り低く制限され、したがってトナーがトナー受入れ目部
分に堆積し易く、２回収容器にトナーを一杯に収容する
ためには回収容器の高さをトナー受入れ目部分は勿論の
こと、それから外れる部分も高くしなければならず、そ
のために画像形成装置が大型化する等の問題もある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の従来のトナー回収装置における問題を
解消するためになされたものであり、回収容器のトナー
排除または交換の作業を必要最小限にできるトナー回収
装置の提供を第１の目的とし、さらに回収容器の往復動
に伴う衝撃音や有害な振動の発生が少なくて、回収容器
にトナーを均一に高い密度で充填するための十分な加速
度を与えることができるトナー回収装置の提供を第２の
目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、画像形成装置の像担持体面のトナーをクリー
ニング装置で除去してトナー受入れ口を一端縁側に有す
る回収容器に落し込み、回収容器が前記一端縁と反対縁
との方向に往復運動させられて、反対縁向きの運動を阻
止されることによって衝撃加速度を与えられるトナー回
収装置において、回収容器の加速度または衝撃力を検出
するセンサと、該センサの検出情報に基いて回収容器に
トナーが一杯になった時機を決定する制御装置と容器の
トナー受入れ口が設けられている縁側と反対側向きの運
動の阻止を固定部材で行うようにしたことによって前記
第２の目的を達成する。

〔実施例〕

以下、本発明を図示例によって説明する。

第１図は本発明トナー回収装置を備えた画像形成装置の
例を示す概要側面図、第２図は本発明トナー回収装置の
例を示す部分側面図、第３図および第４図はそれぞれト
ナー回収装置の例を示す部分正面図、第５図は回収容器
の異なる例を示す斜・　　視図、第６図は回収容器のト
ナー収容量と加速度の変化を示すグラフ、第７図は回収
容器の加速度とトナーの充填される状態を示すグラフで
ある。

第１図の画像形成装置は、像担持体である連光ドラム１
が矢印方向に回転し、帯電器２が感光ドラム１の表面を
一様に帯電して、レーザービームスキャナ装置を用いた
像露光装置３が感光ドラム１の帯電面にドツト露光によ
る像露光を行って静電像を形成し、その静電像を現像装
置４〜６のいずれかがイエロー、シアン、マゼンタ等の
いずれかのトナー像に現像し、そのトナー像を形成され
た感光ドラム１の面が不作動状態に置かれている転写器
７１分離器８およびクリーニング装置９の位置を通過し
て２回転目に入ると再び帯電器２による帯電、像露光装
置３による静電像の形成、前回とは別の現像装置４〜６
のいずれかによる現像を行い、また３回転目に入っても
同様の工程を繰返して感光ドラム１に３色トナー像の合
成からなるカラー画像を形成し、そのカラー画像を給紙
手段１０によって送り込まれた記録紙に転写器７により
転写し、それによってカラー画像を転写された記録紙を
分離器８によって感光ドラム１から分離して、受は渡し
装置１１で定着装置１２に送り、定着装置１２でカラー
画像を記録紙に定着させて記録紙を機外に排出する。そ
して、カラー画像を転写した感光ドラム１の表面は、ク
リーニング装置９によって残留トナーを除去されて、再
び次のカラー画像を形成される状態に戻る。

クリーニング装置９は、感光ドラム１の表面のトナーを
掻き落し部材９ａで掻き落し、落したトナーを案内板９
ｂによってトナー搬送手段９０←導き、トナー搬送手段
９Ｃでクリーニング装置９の幅方向の一端側に搬送して
端部に設けた落し管路９ｄにより回収容器１３に落し込
む。なお、図示例は、掻き落し部材９ａにブレードを用
い、トナー搬送手段９Ｃにスクリューコンベアを用いて
いるが、これに限らず、例えば回転ブラシ等で掻き落し
て、ベルトコンベア等で搬送するようにしてもよい。

回収容器１３は、第１図の例では受は渡し装置１１と定
着装置１２の下方に配置されているが、第２図乃至第４
図に示したようにクリーニング装置９の下方に配置する
ようにしてもよい。しかし、第１図の配置においては、
トナーの落差が大きいから、トナーが回収容器１３で山
を作らずにトナー受入れ口１３ａの部分から奥に移動す
るようになるし、また、落し管路９ｄの位置が受は渡し
装置１１の側方に外れるようになり、しかも落し管路９
ｄと回収容器１３の接続部が受は渡し装置１１よりも下
方になるから、落し管路９ｄと回収容器１３の接続部か
ら万一トナーが洩れるようなことがあったとしても、記
録紙が汚染されることはないし、さらに、回収容器１３
を画像形成装置から取り出すのに、図の左方に取り出す
ようにも、手前側または奥側に取り出すようにもできる
と言う設計の自由度が得られるので、第１図の配置が好
ましい。

第１図では回収容器１３の駆動機構を省略しているが、
その駆動機構は第２図乃至第４図に示した回収容器１３
の駆動機構と同様であるから、以下、回収容器１３につ
いては主として第２図以下の図面により説明する。

回収容器１３は、第１図乃至第４図に見るように、トナ
ー受入れ口１３ａを一端縁側に有し、そして以下述べる
ように、トナーを一杯に充填し得る運動を与えられるか
ら、クリーニング装置９の下方に生ずるスペースにコン
パクトに設置することができ、しかも画像形成装置から
取り出して回収したトナーの除去ができるように、画像
形成装置内では保持皿１４に少なくとも運動方向で一体
的に保持される。

保持皿１４は、回収容器１３のトナー収容室が広がって
いるトナー受入れ口１３ａを有する一端縁と反対縁との
方向に移動可能に画像形成装置の固定枠１５に保持され
ており、固定枠１５側に設けたばね掛け１６との間に張
設されたばね１７によって、回収容器１３のトナー受入
れ口１３ａを有する一端縁と反対側の縁方向に付勢され
ている。なお、保持皿１４の固定枠１５への接触は、摩
擦の少ないコロを介して行われてもよいが、保持皿１４
の往復動が滑らかに行われて、保持皿１４がバウンドし
ないように、適当な摩擦係数を有する樹脂等の摺動子に
よる接触で行われることが好ましい。そして、保持皿１
４は、段付偏心カム（第３図）や段付面カム（第４図）
あるいは電磁駆動プランジャー等の作動手段１８により
、ばね１７の付勢に抗し回収容器１３の２．トナー受入
れ口１３ａを存する一端縁側に変位させられ、作動手段
１８がカムの段部や電磁石の非励磁等によって作動を解
放したときに、ばね１７の付勢によって反対側に移動し
て固定枠１５に設けた固定部材１９に衝突することを繰
返す。このように、保持皿１４が固定部材１９に衝突す
ることによって、衝突音や加速度のトナー搬送効果を減
殺する上下振動の発生が少なくなり、保持皿１４と一体
的な回収容器１３にトナー受入れ口１３ａから受入れた
トナーを反対縁側に移行させてトナー収容室を奥から順
に充填させる大きな加速度を与えることが可能となる。

なお、加速度は、ばね掛け１６または固定部材１９の位
置を移動させることによって、簡単に制御することがで
きる。そのうち、固定部材１９の移動は、作動手段１８
によって与えられる保持皿１４の最大変位範囲内に制限
される。したがって、図示例では固定枠１５に設けたモ
ータ２０によってばね掛け１６の位置を移動させるよう
にしており、さらに保持皿１４に加速度センサ２１を設
けて、その情報により制御装置２２がモータ２０を駆動
制御してばね掛け１６の位置を移動させ、回収容器１３
内のトナー量の変化に拘わらず加速度を一定に保つこと
ができるようにしている。

本発明は以上の例に限らず、加速度がばね付勢による運
動を段付カムの段部低面で阻止されて与えられるもので
もよい。しかし、固定部材１９−への衝突によって加速
度を与えるようにすると、前述のような加速度の制御を
行わなくても回収容器１３内のトナー量の増加に伴う加
速度の低下割合が減少して、回収容器１３にトナーを一
杯に充填することができるようになる。この点を第６図
によって説明する。

第６図は加速度を制御しない場合の回収容器のトナー収
容量と加速度αの関係を示しており、点線の曲線Ａ、Ｂ
はαを段付偏心カムの段０部小径周面への衝突によって
与えた場合、実線の曲線Ｃは衝突面にウレタンゴムの緩
衝部材１９ａを設けた固定部材１９への衝突によって与
えた場合である。回収容器１３１′−トナーを奥側から
一杯に充填する声めにはαが１．０Ｇ（Ｇは重力の加速
度）以上に保たれることが好ましく、αを段付カムの段
付低面への衝突によって与えた場合は特に、衝撃音や上
下振動の抑制の点からαが２．０Ｇを超えないことが好
ましいが、αを段付カムの段部低面への衝突によって与
えた場合は、曲線Ａ、Ｂに見るように、αが１．０Ｇ以
上に保たれるようにすれば、回収容器１３のトナー量が
少ない状態でαが２．０Ｇより大となって、衝突音や上
下振動を抑制することができなくなり、αを２．０Ｇ以
下に保とうとすれば、回収容器１３のトナー量が増えた
段階でαが１．０Ｇ以下さらには回収容器１３に一杯に
トナーを充填することができなくなる０、５Ｇを下回る
ようにな°る。これに対して、αを固定部材１９への衝
突によって与えた場合は、曲線Ｃに見るように、αを制
御しなくても１．０Ｇ〜２．０Ｇの範囲に保つことがで
きるようになり、衝撃音や上下振動を抑制することがで
きて、回収容器１３にトナーを一杯に充填することがで
きるようになる。この点をさらに第７図によって説明す
る。

αが１．０Ｇ以上では、第７図に交叉ハツチングで示し
たトナーが回収容器１３のトナー回収室天井まで充填し
ているトナー充填域Ｆがその成長前線Ｆａを回収容器１
３の奥側縁とはゾ平行に保ってトナー受入れ口１３ａの
ある縁の方向に進めるように成長して行くので、トナー
受入れ目１３ａにトナーが溢れるようになるときには回
収容器１３は殆どトナーで一杯に充填された状態になる
が、αが０．５Ｇ以下になると、トナー充填域Ｆの成長
前線Ｆａがトナー受入れ口１３ａから離れた回収容器１
３の側壁側で大きく後退した形になるので、トナー受入
れ口１３ａにトナーが溢れるようになったときにもまだ
成長前線Ｆａが後退している側壁側では回収容器１３の
トナー収容室に相当の空所が残るようになる。αが０で
あれば、トナー受入れ口１３ａでトナーが溢れるように
なっても、それ以外の部分は殆ど空所で残ることは言う
までもない。したがって、回収容器１３にはり一杯にト
ナーを充填するためにはαを０．５Ｇより大とすること
が必要であり、特に１．０Ｇ以上とすることが好ましい
、第７図の斜線ハツチング部分は未充填トナー存在域、
白地部分は殆、トトナーがないトナー不存在域である。

なお、前述の好ましいαの範囲の上限の２．０Ｇは、α
を段付カムの段部低面への衝突で与えた場合についての
ものである。αを固定部材１９への衝突によって与えた
場合は、衝撃音や上下振動の発生が少なくなるから、α
の上限を３．０Ｇ程度にまで大きくすることができる。

特に、作動手段１８に段付面カムを用いた第４図の例で
は、カムの軸方向に力が掛かるようになるから、軸と直
角方向に力が掛かる段付偏心カムを用いた第３図の例よ
りも、衝撃音や上下振動の発生が一段と少な（なる。さ
らに第４図の例では、回収容器１３の駆動系を簡単にで
きるし、トナー回収装置を一層コンパクトに画像形成装
置に組み込むことができる。

αを固定部材１９への衝突によって与えた場合は、上述
のようにαを大きくできるから、回収容器１３を第５図
に示したように、トナー収容室の高さがトナー受入れ口
１３ａを有する側よりも奥側で高くなっている形状、あ
るいはさらに幅が奥側で広くなっている形状にしても、
回収容器１３にトナーを一杯に高密度で充填することが
でき、これによって画像形成装置にコンパクトに設置で
きる特長を失わずに、回収容器１３のトナー収容量を大
にして、トナー排除または交換の周期を長くすることが
できる。

回収容器１３のトナー排除または交換の周期を安定して
長くするには、回収容器１３にトナーが一杯に充填され
た時機を正確に知ることが必要となる。

そこで、本発明のトナー回収装置は、αが第６図に示し
たように回収容器１３のトナー収容量に従って変化する
こと、またはαを一定に保つためにばね掛け１６もしく
は固定部材１９を移動することを利用して、加速度セン
サ２１の情報またはばね掛け１６もしくは固定部材１９
を移動した情報に基き制御装置２２が回収容器１３にト
ナーが一杯になった時機を判定し、図示してないランプ
やブザー等の警告手段で警告するようにしている。これ
については、加速センサ２１以外に、さらに固定枠１５
または保持皿１４の衝突部に衝撃圧力センサを設けて、
その情報と加速度センサ２１の情報の比から警告時機を
決定し、精度を上げることもできる。以上によって、回
収容器１３のトナー排除または交換を必要最小限にする
ことができる。

以上述べたところから、本発明の特に好ましい実施例を
示せば、第１図に示したように画像形成装置にトナー回
収装置を組込み、回収容器１３は第５図に示した形状の
ものにし、作動手段１８には第４図に示したように段付
面カムを用い、固定部材１９の衝突面にゴム硬度が６５
〜７０度の緩衝部材１９ａを設け、固定部材Ｉ９によっ
て止められる保持皿１４のストロークを５ｆｆＩｎ１程
度とし、段付面カムの回転数を５Ｏｒｐｍ程度、αはば
ね掛け１６の位置を制御して１．０Ｇ〜２．０Ｇの範囲
の一定に保ち、ばね掛け１６の移動量情報から回収容器
１３のトナー満杯時機を警告する例が挙げられる。これ
によって、画像形成装置がコンパクトに構成され、回収
トナーで記録紙が汚染されることなく、衝撃音や上下振
動少なく、回収容器１３に安定して一杯にトナーを高密
度で収容することができて、回収容器１３のトナー排除
または交換周期を安定して長くすることができ、トナー
回収装置の耐久性も優れると言う効果を得ることができ
る。

なお、回収容器１３を水平に出し入れできるように、保
持皿１４は、第１図の例では往復動方向と直角の方向に
ある図の左側壁が、また第３図の例では往復動方向にあ
る図の左側壁が、そして第４図の例では図示してない右
側壁が水平に倒れるように構成されている。また、回収
容器１３を水平に出し入れできて、しかもクリーニング
装置９の落し管路９ｄが回収容器１３のトナー受入れ口
１３ａに接している部分からトナーが外に出ることのな
いように、落し管路９ｄの下部にはフランジ蓋を設けて
いる。このフランジ蓋は、落し管路９ｄに固定するより
も、回収容器１３の上面と接触するように、落し管路９
ｄの外形に摺動可能に係合させて設けるのが好ましい。

〔発明の効果〕 本発明によれば、回収容器のトナー排除または交換の時
機をトナー収容量の変動少なく知ることができて、不必
要に頻繁に回収容器のトナー・排除または交換の作業を
することが無（なると言う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明トナー回収装置を備えた画像形成装置の
例を示す概要側面図、第２図は本発明トナー回収装置の
例を示す部分側面図、第３図および第４図はそれぞれト
ナー回収装置の例を示す部分正面図、第５図は回収容器
の異なる例を示す斜視図、第６図は回収容器のトナー収
容量と加速度の変化を示すグラフ、第７図は回収容器の
加速度とトナーの充填される状態を示すグラフである。 ■・・・感光ドラム、　　　２・・・帯電器、３・・・
像露光装置、　　　４〜６・・・現像装置、７・・・転
写器、　　　　　８・・・分離器、９・・・クリーニン
グ装置、 ９ａ・・・掻き落し部材、　　９ｂ・・・案内板、９ｃ
・・・トナー搬送手段、　９ｄ・・・落し管路、１０・
・・給紙手段、　　　　１１・・・受は渡し装置、１２
・・・定着装置、　　　　１３・・・回収容器、１３ａ
・・・トナー受入れ口、１４・・・保持皿、１５・・・
固定枠、　　　　　１６・・・ばね掛け、１７・・・ば
ね、　　　　　　１８・・・作動手段、１９・・・固定
部材、　　　　１９ａ・・・緩衝部材、２０・・・モー
タ、　　　　　　２１・・・加速度センサ、２２・・・
制御装置。 第４図 第５図 第６図 ２ｏｏ　　　　４００　　　６００　　　８００トナ一
１文燦Ｆｔ（％） 第７ｒｆ！ｉ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成装置の像担持体面のトナーをクリーニン
   グ装置で除去してトナー受入れ口を一端縁側に有する回
   収容器に落し込み、回収容器が前記一端縁と反対縁との
   方向に往復運動させられて、反対縁向きの運動を阻止さ
   れることによって衝撃加速度を与えられるトナー回収装
   置において、回収容器の加速度または衝撃力を検出する
   センサと、該センサの検出情報に基いて回収容器にトナ
   ーが一杯になった時機を決定する制御装置とを備えたこ
   とを特徴とするトナー回収装置。
2. （２）回収容器の前記反対縁向きの運動が固定部材によ
   って阻止される特許請求の範囲第１項記載のトナー回収
   装置。