JP2021026018A - 粉体回収装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】回収容器内の粉体量を精度よく検知することができる粉体回収装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】回収された粉体たる廃トナーを貯留する回収容器たる廃トナーボトル91と、廃トナーボトル91内の廃トナー量を検知する粉体量検知手段とを備えた廃トナー回収装置などの粉体回収装置において、粉体量検知手段は、一対の電極65,66を有し、一対の電極65,66間の静電容量に基づいて廃トナーボトル91内の廃トナー量を検知する。【選択図】図9

Description

本発明は、粉体回収装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、回収された粉体を貯留する回収容器と、回収容器内の粉体量を検知する粉体量検知手段とを備えた粉体回収装置が知られている。
特許文献1には、上記粉体回収装置として、回収容器を片持ち支持のような形で、支持し、回収容器の支持側とは反対側に、回収容器の重みにより縮む付勢部材を設け、この付勢部材の変位量に基づいて、回収容器内の粉体量を検知するものが記載されている。
しかしながら、特許文献1では、回収容器内の粉体量を精度よく検知できないおそれがあった。
上述した課題を解決するために、本発明は、回収された粉体を貯留する回収容器と、前記回収容器内の粉体量を検知する粉体量検知手段とを備えた粉体回収装置において、前記粉体量検知手段は、一対の電極を有し、一対の電極間の静電容量に基づいて回収容器内の粉体量を検知することを特徴とするものである。
本発明によれば、回収容器内の粉体量を精度よく検知することができる。
本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図。 画像形成装置の正面図。 廃トナー回収装置の概略斜視図。 廃トナー搬入部の斜視図。 廃トナーボトルを廃トナー搬入部に装着した状態を示す図。 廃トナーボトルを廃トナー搬入部に装着した状態時の概略断面図。 廃トナー搬入部に廃トナーボトルを装着する様子を示す斜視図。 搬送切り替え部と、ボトル駆動部とを示す概略構成図。 本実施形態の廃トナー量検知について説明する図。 図9のD−D断面図。 廃トナーボトル内の廃トナー量と静電容量との関係を示す検量線の一例。 一対の電極を円弧状にした例を示す図。 一対の電極を円弧状にした場合の不具合に説明する概略断面図。 平行平板電極の外側にグランド電極を設けた例を示す概略断面図。 第一廃トナーボトルと第二廃トナーボトルとの間をグランド電極で仕切った例を示す概略断面図。 平行平板電極を、廃トナーボトルを挟んで上下方向に配置した場合と、平行平板電極を、廃トナーボトルを挟んで左右方向に配置した場合との電気力線を示す図。 一対の平行平板電極を廃トナーボトルの先端側にのみ設けた例を示す模式図。 K色のプロセスカートリッジから排出された廃トナーを、第二廃トナーボトルに回収し、カラーのプロセスカートリッジから排出された廃トナーを、第一廃トナーボトルに回収するようにした例を示す図。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
実施形態に係る画像形成装置200は、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),黒(K)のトナー像を形成するための4つの作像ユニット10Y,10C,10M,10Kを備えている。なお、Y,C,M,Kの色順は、図1に示される順に限られるものでなく、他の並び順であっても構わない。
作像ユニット10Y,M,C,Kは、感光体ドラム1Y,M,C,Kの周囲に、帯電手段たる帯電ローラ、現像手段たる現像装置、クリーニング装置などが配設されている。作像ユニット10Y,M,C,Kは、感光体ドラム1Y,M,C,Kと、その周囲に配設された帯電ローラ、現像装置、クリーニング装置とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させたプロセスカートリッジとして構成されている。画像形成装置本体に対して着脱可能になっており、その寿命到達持に一度に消耗部品を交換できるようになっている。
作像ユニット10Y,C,M,Kの下方には、光書き込み装置5が配設されている。光書き込み装置5は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各色の感光体ドラム1Y,C,M,Kの表面に対してレーザー光の光走査を行う。この光走査により、感光体ドラム1Y,C,M,K上に、イエロー,シアン,マゼンタ,黒用の静電潜像が形成される。
作像ユニット10Y,C,M,Kの上方には、トナー像を感光体ドラム1Y,C,M,Kから中間転写ベルト31を介してシートPに転写する中間転写ユニット30が配置されている。中間転写ベルト31は、複数のローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ユニット30は、中間転写ベルト31の他、一次転写ローラ34、ブラシローラ、クリーニングブレードを具備するベルトクリーニング装置50などを備えている。
一次転写ローラ34は、中間転写ベルト31を感光体ドラム1Y,C,M,Kとの間に挟み込んでいる。これにより、感光体ドラム1Y,M,C,Kと、中間転写ベルト31のおもて面とが当接するY,C,M,K用の一次転写ニップが形成されている。中間転写ユニット30は、黒用の作像ユニット10Kよりもベルト移動方向下流側で、二次転写バックアップローラ32の近傍にてベルトループ外側に位置する二次転写ローラ61を備えている。二次転写ローラ61は、二次転写バックアップローラ32との間に中間転写ベルト31挟み込んで二次転写ニップを形成している。
二次転写ローラ61の上方には、定着装置70が配設されている。定着装置70は、互いに回転しながら当接して定着ニップを形成する定着ローラと加圧ローラとを備えている。定着ローラは、ハロゲンヒータを内蔵し、定着ローラ表面が所定の温度となるように、電源からのヒータへ電力が供給され、加圧ローラとの間に定着ニップを形成している。
画像形成装置本体の下部には、出力画像が記録される記録媒体たるシートPを複数枚重ねて収容する給紙カセット81a、81b、給紙ローラ、レジストローラ対84などが配設されている。また、画像形成装置本体の側面には、側面から手差しで給紙を行うための手差しトレイ81cが備えられている。
画像形成装置本体の上部には、作像ユニット10Y,C,M,Kの現像装置にトナーを補給するための収納容器たるトナーボトル17Y、17C、17M、17Kが配設されている。また、画像形成装置本体には、回収容器たる廃トナーボトル91a,91b、電源ユニットなども設けられている。
次に、画像形成装置の動作について説明する。まず、帯電ローラと感光体ドラムとの接触領域で感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる。所定の電位に帯電した感光体ドラム1の表面には、光書き込み装置5によって画像データに基づくレーザー光の走査がなされ、これによって感光体ドラム1に静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体ドラムの表面が感光体ドラム1の回転に伴って現像装置に到達すると、現像装置により、感光体ドラム1の表面の静電潜像にトナーが供給される。これにより、感光体ドラム1の表面にトナー像が形成される。現像装置内には、トナー濃度センサーの出力に応じて、トナーボトル17から適量のトナーが補給される。
上記動作が作像ユニット10Y,C,M,Kにおいて所定のタイミングで行われる。これにより、感光体ドラム1Y,C,M,Kの表面に、Y,C,M,Kトナー像が形成される。これらY,C,M,Kトナー像は、Y,C,M,K用の一次転写ニップで中間転写ベルト31のおもて面に順に重ね合わせて一次転写されていく。この一次転写は、一次転写ローラ34に、転写電源によってトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
一次転写ニップで転写されずに感光体ドラム1上に残った転写残トナーは、クリーニング装置により除去され、除去された転写残トナーは、クリーニング装置の搬送スクリュウにより、廃トナー搬送部に搬送され廃トナーとなる。廃トナー搬送部に搬送された廃トナーは、上段の給紙カセット81bの図中左側(シートP搬送側と反対側)に設けられた廃トナーボトル収容部90に収容された廃トナーボトル91a,91bに回収される。
シートPは、給紙カセット81a、81b、もしくは手差しトレイ81cのいずれかから搬送され、レジストローラ対84に到達したところで一旦停止する。そして、所定のタイミングに合せてレジストローラ対84が回転してシートPを二次転写ニップへ向けて送り出す。
中間転写ベルト31上に重ね合わされたY,C,M,Kトナー像は、二次転写ローラ61と中間転写ベルト31とが当接する二次転写ニップでシートPに二次転写される。この二次転写は、二次転写電源によって二次転写ローラ61にトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。シートPは、二次転写ニップを出た後に定着装置70に向けて搬送されて定着ニップに挟み込まれる。シートP上のトナー像は、定着ニップにて定着ローラからの熱により加熱定着される。トナー像が定着せしめられたシートPは、片面印刷の場合には、各搬送ローラによって機外に排出される。また、両面印刷の場合、シートPは、各搬送ローラによって両面搬送路80dへ搬送されて反転され、先に画像が形成された面とは反対側の面に、上述したように画像が形成された後に機外に排出される。
また、二次転写後の中間転写ベルト31は、二次転写バックアップローラ32のベルト走行方向下流側に設けられたベルトクリーニング装置50により転写残トナーを除去されて、次のトナー画像の転写に備えられる。ベルトクリーニング装置50により除去された転写残トナーは、回収スクリュウにより廃トナー搬送部に搬送され廃トナーとなる。廃トナー搬送部に搬送された廃トナーは、廃トナーボトル91a,91bへ搬送され、廃トナーボトル91a,91bに回収される。
図2は、画像形成装置の正面図である。
図2に示すように、廃トナーボトル収容部90には、2つの廃トナーボトル91a,91bが収納されており、これら廃トナーボトル91a,91bは、装置の正面側から着脱可能になっている。廃トナーボトル内の廃トナーが満杯となったときは、装置の正面側から、満杯の廃トナーボトルを取り外して、空の廃トナーボトルに取り替える。以下、図中左側の廃トナーボトルを、第一廃トナーボトル91aとし、図中右側の廃トナーボトルを第二廃トナーボトル91bとして説明する。また、2つの廃トナーボトルは、同一形状であり、特に区別しないときは、「廃トナーボトル91」として説明する。
本実施形態では、トナーボトル17と廃トナーボトル91とが同一形状となっており、使い切って空となったトナーボトルを廃トナーボトル91として再利用可能となっている。
図3は、廃トナー回収装置100の概略斜視図である。
廃トナー回収装置100は、2つの廃トナーボトル91a,91bと、廃トナー搬送部から搬送されてきた廃トナーの搬送先を切り替える切り替え手段としての搬送切り替え部110とを備えている。また、第一廃トナーボトル91aに廃トナーを搬入するための搬送手段としての第一廃トナー搬入部600aと、第二廃トナーボトル91bに廃トナーを搬入するための搬送手段としての第二廃トナー搬入部600bとを有している。また、第一廃トナー搬入部600aの搬送スクリュウ614(図6参照)、第一廃トナーボトル91a、第二廃トナー搬入部600bの搬送スクリュウ614、第二廃トナーボトル91bを回転駆動するボトル駆動部120を備えている。
第一廃トナー搬入部600aと第二廃トナー搬入部600bは、同一構成であり、2つの廃トナー搬入部を特に区別しないときは、「廃トナー搬入部600」とする。
また、廃トナー搬入部600の基本的な構成は、トナー補給装置と同様な構成としており、搬送スクリュウ614(図6参照)の回転方向をトナー補給装置の回転方向と異ならせることで、廃トナーを廃トナーボトルへ向けて搬送する。
図4は、廃トナー搬入部600の斜視図であり、図5は、廃トナーボトル91を廃トナー搬入部600に装着した状態を示す図であり、図6は、廃トナーボトル91を廃トナー搬入部600に装着した状態時の概略断面図である。
廃トナーボトル91は、トナーボトルと同一形状の略円筒状のボトルであり、ボトル先端側カバー901と、ボトル本体902とから主に構成される。ボトル本体902には、ボトルギヤが一体的に形成されており、ボトル先端側カバー901に対して相対的に回転可能に保持されている。ボトル本体902の内周面には螺旋状突起902aが形成されている。
ボトル先端側カバー901が廃トナー搬入部600に装着された状態で、ボトル駆動部120からボトル本体902に具備されたボトルギヤに回転駆動が入力される。これにより、ボトル本体902が回転駆動される。ボトル本体902自体が回転することで、ボトル本体902の内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起902aによって、ボトル本体902に回収された廃トナーが容器本体長手方向に沿ってボトル後端側へ搬送される。
廃トナー搬入部600は、内部に搬送スクリュウ614を備える搬送ノズル611を備えている。搬送スクリュウ614の廃トナー搬送方向上流側の端部には、搬送スクリュウギヤ605が設けられている。搬送ノズル611の廃トナー搬送方向下流側端部には、ノズル開口610を有している。また、廃トナー搬入部600は、廃トナーボトル非装着時(図4の状態)では、ノズル開口610を閉鎖するノズルシャッタ612を備えている。
ボトル駆動部120から搬送スクリュウギヤ605に回転駆動が入力されることで、搬送スクリュウ614が回転し、搬送ノズル611内に搬送されてきた廃トナーを図6の矢印に示すように搬送する。そして、搬送ノズル611の搬送方向下流端のノズル開口610より、廃トナーは廃トナーボトルへ回収される。
本実施形態では、ノズル開口は搬送ノズル611の上部に設けられ、廃トナーは、ノズル開口610を乗り越える形で廃トナーボトル91に回収される。このように、ノズル開口が搬送ノズル611の上部に設けられることで、ノズル開口610が、廃トナーボトル内の廃トナーにより塞がれる時期をノズル開口が搬送ノズル611の下部に設けられた場合に比べて遅らせることができ、廃トナーボトルに多くの廃トナーを回収させることができる。
また、廃トナー搬入部600には、ノズルシャッタ612の廃トナー搬送方向上流側端部の鍔部612aを、廃トナー搬送方向下流側に付勢するノズルシャッタバネ613を有している。このノズルシャッタバネ613により廃トナーボトル非装着時において、ノズルシャッタ612は、ノズル開口610を閉鎖する閉鎖位置に位置する。
また、廃トナー搬入部600は、ボトルセット部615を備えている。ボトルセット部615には、ボトル先端側カバー901の先端部が入り込む穴部615aを有している。また、ボトルセット部615には、ボトル先端側カバー901に設けられた係合突起部901a(図7参照)が係合する係合穴部615bを有する。
図7は、廃トナー搬入部600に廃トナーボトル91を装着する様子を示す斜視図である。
廃トナーボトル91を、図中矢印A方向へ移動させていくと、ノズル開口610がノズルシャッタ612により閉じられた状態の搬送ノズル611の先端部が、廃トナーボトルに挿入されていく。搬送ノズル611が廃トナーボトル91に挿入されていくと、廃トナーボトル内部の部材にノズルシャッタ612の鍔部612aが突き当たる。この状態でさらに廃トナーボトル91を廃トナー搬入部600に向けて移動させると、ノズルシャッタ612がノズルシャッタバネ613の付勢力に抗して、廃トナーボトル91とともに搬送ノズル611に対して相対的に廃トナー搬入部600側へ移動し、ノズル開口610が開かれる。そして、廃トナーボトル91のボトル先端側カバー901の先端部が穴部615aに入り、ボトル先端側カバー901の係合突起部901aが係合穴部615bに入ることで、廃トナーボトルが装着される。ボトル先端側カバー901の係合突起部901aが係合穴部615bに入ることで、ボトル先端側カバー901は、回転不能に廃トナー搬入部600に取り付けられる。
図8は、搬送切り替え部110と、ボトル駆動部120とを示す概略構成図である。
搬送切り替え部110は、廃トナーボトルの並び方向(図中左右方向)に延びる切り替え搬送路111を有している。切り替え搬送路111の一端(図中右端)が、第一廃トナー搬入部600aの搬送ノズル611に接続されており、切り替え搬送路111の他端(図中左端)が、第二廃トナー搬入部600bの搬送ノズル611に接続されている。切り替え搬送路111には、切り替え搬送スクリュウ112が設けられている。
また、搬送切り替え部110は、上端に廃トナー搬送部から廃トナーを受け入れる受け入れ口116aを備え、切り替え搬送路111へ向けて廃トナーが落下する廃トナー落下路116を有している。廃トナー落下路116は、切り替え搬送路111の一端と他端との間に接続されている。
切り替え搬送スクリュウ112の軸の図中左端には切り替えスクリュウギヤ115が取りつけられている。この切り替えスクリュウギヤ115には、ウォームギヤなどの食い違い軸歯車、従動ギヤ114を介して切り替えモータ113の駆動力が伝達される。
切り替えモータ113を、一方の方向に回転駆動させると、廃トナー落下路116から切り替え搬送路111へ落下してきた廃トナーを、切り替えスクリュウ112により図中右側へ搬送し、第一廃トナー搬入部600aの搬送ノズル611に供給する。切り替えモータ113を、一方の方向とは逆方向に回転駆動させると、廃トナー落下路116から切り替え搬送路111へ落下してきた廃トナーを、切り替えスクリュウ112により図中左側へ搬送し、第二廃トナー搬入部600bの搬送ノズル611に供給する。
これにより、廃トナー搬送部から搬送されてきた廃トナーの搬送先を、2つの廃トナーボトル間で切り替えることができる。
2つの廃トナーボトルに均等に廃トナーが貯まるように、搬送先を切り替えてもよいし、2つの廃トナーボトルのうち、一方の廃トナーボトルへ廃トナーを搬送し、一方に廃トナーボトルが満杯となったら、他方の廃トナーボトルへ搬送先を切り替えてもよい。
前者の2つの廃トナーボトルに均等に廃トナーが貯まるように、搬送先を切り替えるようにすることで、ユーザーによっては、一度も廃トナーボトルの交換をしないようにすることができる。
一方、後者の一方の廃トナーボトルが満杯となるまで、一方の廃トナーボトルに廃トナーを搬送するようにしたものは、一方の廃トナーボトルが満杯となったときに、空のトナーボトルが準備できていない場合でも、他方の廃トナーボトルに廃トナーを回収することができる。これにより、装置にセットされたトナーボトル内のトナーを使い切って新品のトナーボトルに交換後に、交換された空のトナーボトルを満杯の廃トナーボトルと交換して再利用するという運用を行なうことができ、廃トナーボトルが満杯となったときに備えて、空のトナーボトルを保管しておく必要がなくなり、利便性を高めることができるというメリットがある。
ボトル駆動部120は、搬送切り替え部110の下方に設けられており、ステッピングモータなどの駆動モータ121と、第一駆動伝達部130と、第二駆動伝達部140と、揺動ギヤ122とを主に備えている。
揺動ギヤ122は、駆動モータ121のモータギヤ121aに噛み合っている。また、揺動ギヤ122は、図中矢印Bに示すように、モータギヤ121aの回りを所定の範囲で移動可能なように、装置側板129に回転自在に支持されている。
第一駆動伝達部130は、第一ボトル駆動ギヤ131と、第一アイドラギヤ132と、第一スクリュウ入力ギヤ133とを有している。第一ボトル駆動ギヤ131が取り付けられた軸131aには、第一廃トナーボトル91aのボトルギヤに噛み合うギヤが取りつけられている。第一アイドラギヤ132は、第一ボトル駆動ギヤ131と第一スクリュウ入力ギヤ133とに噛み合っている。第一スクリュウ入力ギヤ133は、第一廃トナー搬入部600aの搬送スクリュウ614に取り付けられた搬送スクリュウギヤ605に噛み合っている。
第二駆動伝達部140は、入力ギヤ141と、第二スクリュウ入力ギヤ142と、第二アイドラギヤ143と、第二ボトル駆動ギヤ144とを有している。第二スクリュウ入力ギヤ142は、入力ギヤ141と第二廃トナー搬入部600bの搬送スクリュウ614に取り付けられた搬送スクリュウギヤ605と、第二アイドラギヤ143が噛み合っている。第二ボトル駆動ギヤ144は、第二アイドラギヤ143に噛み合っている。第二ボトル駆動ギヤ144が取り付けられた軸144aには、第二廃トナーボトル91bのボトルギヤに噛み合うギヤが取りつけられている。
駆動モータ121を図中反時計回り(図中矢印X方向)に回転駆動すると、モータギヤ121aから揺動ギヤ122に図中左側へ力が加わり、揺動ギヤ122が図中左側へ移動し、第二駆動伝達部140の入力ギヤ141に噛み合う。これにより、駆動モータ121の駆動力が第二駆動伝達部140に伝達され、第二廃トナーボトル91bのボトル本体902と、第二廃トナー搬入部600bの搬送スクリュウ614とが回転する。これにより、第二廃トナーボトル内の廃トナーが、ボトル本体902の螺旋状突起902aによりボトルの後端側へ搬送されるとともに、搬送切り替え部110から供給された廃トナーが、搬送スクリュウ614により第二廃トナーボトル91bへ搬入される。
一方、駆動モータ121を図中時計回り(図中矢印X方向と反対方向)に回転駆動すると、モータギヤ121aから揺動ギヤ122に図中右側へ力が加わり、揺動ギヤ122が図中右側へ移動し、第一駆動伝達部130の第一ボトル駆動ギヤ131に噛み合う。これにより、駆動モータ121の駆動力が第一駆動伝達部130に伝達され、第一廃トナーボトル91aのボトル本体902と、第一廃トナー搬入部600aの搬送スクリュウ614とが回転する。これにより、第一廃トナーボトル内の廃トナーが、ボトル本体の螺旋状突起902aによりボトルの後端側へ搬送されるとともに、搬送切り替え部110から供給された廃トナーが、搬送スクリュウ614により第一廃トナーボトル91aへ搬入される。
本実施形態では、廃トナー搬入部600を設け、搬送ノズル611の廃トナー搬送方向下流側の一部を廃トナーボトルに挿入して、搬送スクリュウ614により廃トナーを、廃トナーボトル内まで搬送している。これにより、廃トナーを廃トナーボトルに確実に回収することができる。また、搬送スクリュウ614で廃トナーを廃トナーボトルまで搬送することで、廃トナーの自重により廃トナーを廃トナーボトルへ搬送する場合に比べて、廃トナーの搬送安定性を高めることができる。
次に、廃トナーボトル内の廃トナー量検知について説明する。
図9は、本実施形態の廃トナー量検知について説明する図であり、図10は、図9のD−D断面図である。
本実施形態においては、廃トナーボトル91の外側から1対の平行平板電極65、66で挟む構成とし、一対の平行平板電極65、66で廃トナーボトル91のほぼ全体を覆っている。具体的には、平行平板電極の短手方向長さ(図10の左右方向の長さ)を、廃トナーボトル91の直径よりも長くしており、平行平板電極の長手方向長さ(図9の左右方向長さ)は、トナーボトルの長さの半分以上としている。
上側の平行平板電極65は、廃トナーボトル91の上方から廃トナーボトル91と対向する廃トナーボトル収容部90の上壁面90aに両面テープなどで固定されている。下側の平行平板電極66は、廃トナーボトル91の下方から廃トナーボトル91と対向する廃トナーボトル収容部90の下壁面90bに両面テープなどで固定されている。平行平板電極65,66は、任意の導電性部材でよく本実施例では鉄製の板材である。
一対の平行平板電極65,66の大きさは同一である。一対の平行平板電極65,66の大きさを同一にすることで、平行平板電極間の電気力線の密度がばらつくのを抑制することができ、廃トナーボトル91の廃トナーの偏在によって、同一の廃トナー量でも静電容量が異なるのを抑制することができる。
各平行平板電極65、66は、静電容量検出回路161に接続されている。静電容量検出回路161から一対の平行平板電極65,66に電力が印加されることで、平行平板電極間の静電容量が検出される。
静電容量の検出方法は一般的な方法でよく、本実施形態では充電法(定電圧または定電流を電極間に印加し、充電到達ポイントの時間と電圧または電流の関係から静電容量を測定する)により検出した。
静電容量検出回路161で検出した検出結果は、廃トナー量算出回路162に送られ、検出された静電容量に基づいて廃トナーボトル内の廃トナー量が算出される。検出される静電容量は平行平板電極間の誘電率により変化する。トナーは、空気よりも誘電率が高い。従って、平行平板電極間の電界の範囲の廃トナー量によって誘電率が変化する。よって、外側から1対の平行平板電極65、66により挟まれた廃トナーボトル内の廃トナー量によって静電容量が変化する。これにより、静電容量を検出することで、廃トナーボトル内の廃トナー量を算出することができる。
本実施形態では、廃トナー量算出回路162は、記憶部163に記憶されている予め求めた静電容量と廃トナー量との関係を示す検量線と、静電容量検出回路161で検出した静電容量とに基づいて廃トナーボトル内の廃トナー量を算出する。
このように、本実施形態では、平行平板電極65、66、静電容量検出回路161、廃トナー量算出回路162、記憶部163、表示部165などにより粉体量検知手段が構成される。
本実施形態では、静電容量に基づいて廃トナーボトル内の廃トナー量を検知することができる。このように、廃トナーボトル内の廃トナー量を検知できるので、次のような利点を得ることができる。すなわち、本実施形態では、廃トナーボトル91をトナーボトル17と同一形状とし、空のトナーボトルを廃トナーボトル91として再利用可能としている。トナーボトル内のトナーを使い切り、新品のトナーボトルに交換して、空のトナーボトルができたときに、表示部165に廃トナー量を表示して、表示された廃トナー量に基づいて、空のトナーボトルの処分を判断することができる。例えば、廃トナー量が少ない場合は、トナーボトルを廃棄したりメーカーに回収してもらったりする。一方、廃トナー量が満杯に近い状態であれば、空のトナーボトルを保管しておくという運用を行なうことができる。また、廃トナー量が満杯に近い状態であれば、廃トナーボトルが満杯となる前に、空のトナーボトルに交換するという運用も行なうことができる。このように、廃トナーボトル内の廃トナー量を検知することで、空のトナーボトルに関して適切な処理を行なうことができるというメリットがある。
廃トナーボトル内に一対の電極を配置して静電容量を検知する場合は、電極に廃トナーが固着するおそれがあり、正確な廃トナー量を検知できないおそれがある。また、廃トナーボトルは満杯となったら交換させるものであり、廃トナーボトルに内に一対の電極を設ける構成は、廃トナーボトルのコストアップにつながり、ランニングコストが高くなってしまう。また、廃トナーボトルは、樹脂で構成されているため、熱膨張が大きく、廃トナーボトル内に一対の電極を配置する場合は、廃トナーボトルの熱膨張により電極間の距離が変動し精度よく廃トナー量を検知できないおそれがある。
これに対し、本実施形態では、平行平板電極65,66を廃トナーボトル91の外側に設けているので、平行平板電極65,66に廃トナーが固着するのを抑制することができ、正確な廃トナー量を検出することができる。さらに、廃トナーボトル91の部品点数を削減することができ、廃トナーボトル91のコストダウンを図ることができる。さらに、廃トナーボトルの熱膨張の影響を受けることがなく、高温環境下でも正確な廃トナー量を検出することができる。
また、1対の平行平板電極65、66で廃トナーボトル91を挟む構成とすることで、廃トナーボトル91の形状誤差や、廃トナーボトル91の回転偏心の影響で静電容量が変化することがなく、正確な廃トナー量を検出することができる。
また、本実施形態では、一対の平行平板電極65、66で廃トナーボトル91のほぼ全体を覆っている。これにより、廃トナーボトル内の廃トナーほぼ全部が1対の電極間の電気力線(電界)に含まれる。よって、廃トナーボトル内で廃トナーの偏在があっても、正確に廃トナーボトル内の廃トナー量を把握することができ、ユーザーに正確な廃トナー量を、報知することができる。
図11は、廃トナーボトル内の廃トナー量と静電容量との関係を示す検量線の一例である。
図11に示すように、廃トナーボトル内の廃トナー量と静電容量との関係はほぼ線形の関係となる。これにより、静電容量に基づいて廃トナー量を正確に計算することができる。
また、モノクロ画像を多く印刷するユーザーと、カラー画像を多く印刷するユーザーによって、廃トナーの成分が変わり、静電容量と廃トナー量との関係が異なる場合がある。また、紙粉が発生しやすい用紙を使用している場合と、紙粉があまり発生しない用紙を使用している場合とでも、廃トナー成分が異なる場合がある。従って、互いに成分が異なる複数の廃トナー量と静電容量との関係をそれぞれ求め、求めた廃トナー量と静電容量との関係の平均を、検量線として用いてもよい。また、互いに成分が異なる複数の廃トナー量と静電容量との関係をそれぞれ求め、最も傾きが小さいものを検量線に用いてもよい。
また、組み付け誤差などにより、平行平板電極間の距離が装置毎に異なり、静電容量と廃トナー量との関係が異なる場合がある。また、上述したように、装置の使用状況によって廃トナー成分が異なり、静電容量と廃トナー量との関係が異なる場合もある。よって、本実施形態においては、検量線を求める検量線算出モードを設け、工場出荷前や、廃トナーボトル内の廃トナーが満杯となったときなどの所定タイミングで検量線算出モードを実行して検量線を求め、記憶部163に記憶するようにしてもよい。この検量線算出モードは、画像形成装置の操作表示部で、特定の操作を行なうことで実行することができる。
検量線算出モードを実行すると、制御部は、まず、操作表示部に空の廃トナーボトルを廃トナーボトル収容部90にセットする旨を表示する。作業者は、空の廃トナーボトルを廃トナーボトル収容部90にセットしたら、操作表示部を操作(例えば、「スタート」ボタンを押す)して、静電容量の測定を実行させる。制御部は、空の廃トナーボトルの静電容量を計測したら、操作表示部に満タンの廃トナーボトルを廃トナーボトル収容部90にセットする旨を表示する。作業者は、満タンの廃トナーボトルを廃トナーボトル収容部90にセットしたら、操作表示部を操作して静電容量の測定を実行させる。制御部は、満タンの廃トナーボトルの静電容量を計測したら、空の廃トナーボトルの静電容量と満タンの廃トナーボトルの静電容量とから検量線を求め、記憶部163に記憶する。
また、廃トナーボトル周辺の温度を温度センサ164で検知し、温度センサ164の検知結果に基づいて廃トナー量を補正してもよい。これは、平行平板電極65,66が固定されている部材(上壁面90aや下壁面90b)の熱伸縮により平行平板電極間の距離が変動し、静電容量が変化するからである。一例としては、高温時の補正係数αと低温時の補正係数βを記憶部163記憶しておき、温度センサで検出した温度が、規定の第一閾値以上のときは、算出した廃トナー量に高温時の補正係数αを乗算して廃トナー量を補正する。また、温度センサで検出した温度が、上記第1閾値よりも低い第二閾値以下のときは、算出した廃トナー量に低温時の補正係数βを乗算し廃トナー量を補正する。これにより、環境温度による廃トナー量の算出誤差を抑制でき正確な廃トナー量を求めることができる。
なお、上述では、算出した廃トナー量を温度に応じて補正しているが、検出した静電容量を温度に応じて補正してもよい。
また、静電容量に基づいて、廃トナーボトル91のセットを検知してもよい。廃トナーボトルがセットされているときと、廃トナーボトルがないときで、電極間の静電容量が異なる。従って、静電容量が規定値未満であれば、廃トナーボトルがセットされていないと検知し、表示部165に、廃トナーボトルをセットするようにユーザーに促す表示を行なう。これにより、廃トナー量を検知する機構の他に、廃トナーボトルのセットを検知する機構を設けるものに比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
また、本実施形態では、一対の電極を平行平板としているが、図12に示すように一対の電極を廃トナーボトル91の外周面に沿った円弧状にしてもよい。しかし、一対の電極を平行平板とすることで、円弧状にした場合に比べて、正確な廃トナー量を検知することができ、好ましい。
図13は、一対の電極を円弧状にした場合の不具合に説明する概略断面図である。
廃トナーボトル91内の廃トナーTは廃トナーボトル91の回転軸方向と直交する断面において、図13(a)に示すように偏在したり、偏在していなかったりと様々な形を取りうる。一対の電極を円弧状とした場合、図13(b)に示すように、電極端部間の距離が、電極中央部間の距離よりも短くなる。その結果、電極端部のA領域の電気力線の密度が、電極中央のB領域の電気力線の密度よりも高くなる。これにより、廃トナーの高さが図中左右方向で同じ高さであっても、電気力線の密度が高いA領域の静電容量と電気力線の密度が低いB領域の静電容量とが異なる。その結果、廃トナーが偏在するときと一様に存在するときとで、同じ廃トナー量でも、静電容量が異なってしまい、正確な廃トナー量を検知することができないおそれがある。
これに対し、本実施形態のように、一対の電極を平行平板とすることで、電極間の電気力線を均一にできる。廃トナーが偏在するときと一様に存在するときとで、静電容量が異なることがなく、正確に廃トナー量を検出することができる。
図14は、平行平板電極の外側にグランド電極を設けた例を示す概略断面図である。
図14に示すように、一対の平行平板電極65,66は、絶縁性部材69を介して、各壁面90a,90bに取り付けられている。そして、上壁面90aを構成する部材および下壁面90bを構成する部材がアースに落とされており、グランド電極となっている。
図1に示すように廃トナーボトル91の上方には、感光体や帯電装置、中間転写体などが配置されており、これらの影響で静電容量が変動するおそれがある。上壁面90aを構成する部材をアースに落としてグランド電極とすることで、感光体や帯電装置、中間転写体などからの電気的ノイズをカットすることができる。
また、廃トナーボトル下方には、給紙カセット81aにセットされたシートが配置されており、給紙カセットにセットされたシートの材質などで、静電容量が変動するおそれがある。下壁面90bを構成する部材をアースに落としてグランド電極とすることで、これらの電気的なノイズをカットすることができる。
これにより、電気的なノイズにより、静電容量が変化するのを抑制することができ、正確に廃トナー量を検出することができる。
なお、良好に電気的なノイズをカットするには、アースに落としたグランド電極を平行平板電極よりも大きくし、グランド電極側から見たとき、平行平板電極が覆い隠れるようにするのが好ましい。
図15は、第一廃トナーボトル91aと第二廃トナーボトル91bとの間をグランド電極170で仕切った例を示す概略断面図である。
上記グランド電極170がない場合、平行平板電極間の電気力線の一部が、隣接する廃トナーボトル内の廃トナーの影響で変化する(隣接する廃トナーボトル内の廃トナーに電流が流れる)おそれがある。その結果、静電容量が、隣接する廃トナーボトル内のトナー量により変化するおそれがあり、正確なトナー量の検出が行えないおそれがある。
しかし、図15に示すように、第一廃トナーボトル91aと第二廃トナーボトル91bの間をグランド電極170で仕切ることで、平行平板電極間の電気力線をグランド電極170でカットすることができる(平行平板電極間の電気力線の一部は、グランド電極170へ向かうが、グランド電極170を越えて、隣接する廃トナーボトルには行かない)。これにより、検出する静電容量が、隣接する廃トナーボトルのトナー量の影響を受けるのを抑制することができ、正確なトナー量の検出を行なうことができる。
また、図15おける左右、図15の紙面と直交する方向にもグランド電極を設け、各廃トナーボトル91a,91bをグランド電極で取り囲むようにしてもよい。これにより、人が横切ることにより電気的ノイズや、画像形成装置の横や前後に配置された装置による電気的ノイズもグランド電極でカットすることができ、より精度の高い廃トナー量の検出を行なうことができる。
また、平行平板電極を、廃トナーボトル91を挟んで左右方向(廃トナーボトル91の回転軸方向、上下方向いずれにも直交する方向)に配置してもよいが、廃トナーボトル91を挟んで上下方向に平行平板電極を配置するのが好ましい。
図16は、平行平板電極を、廃トナーボトル91を挟んで上下方向に配置した場合と、平行平板電極を、廃トナーボトル91を挟んで左右方向に配置した場合との電気力線を示す図である。図16の鎖線のGNDは、グランド電極である。
図16の(a−2),(b−2)に示すように電極端部においては、グランド電極(GND)に影響されて電気力線がグランド電極(GND)に向かう。その結果、(a−2),(b−2)に示す一点鎖線の範囲X1,X2の電気力線の密度が他に比べて低くなり、感度が落ちる。
廃トナーボトル91を挟んで上下方向に配置した場合、感度が低くなるのは、図16(a−2)の一点鎖線の範囲X1で示す廃トナーボトルの上下方向中間付近である。一方、廃トナーボトル91を挟んで左右方向に配置した場合、感度が低くなるのは、図16(b−2)の一点鎖線の範囲X2で示す廃トナーボトル91の上部と下部になる。従って、廃トナーボトル91を挟んで左右方向に配置した場合は、廃トナーボトル91内の廃トナー量が満杯近くなったときの感度が悪くなる。
本実施形態では、廃トナーボトル91内の廃トナー量が満杯近くになったことを静電容量に基づいて検知したらユーザーに廃トナーボトルの交換を促す。従って、廃トナーボトル91内の廃トナー量が満杯近くになったときの感度が悪くなる廃トナーボトル91を挟んで左右方向に配置した場合は、廃トナーボトルの満杯検知を精度よく行えないおそれがある。
従って、平行平板電極を、廃トナーボトル91を挟んで左右方向(トナーボトルの回転軸方向、上下方向いずれにも直交する方向)に配置するよりも、廃トナーボトル91を挟んで上下方向に平行平板電極を配置する方が、満杯検知を精度よく行なうことができ、好ましい。
図17は、一対の平行平板電極を廃トナーボトル91の先端側にのみ設けた例を示す模式図である。
廃トナーボトル91内の廃トナーは、螺旋状突起902aによって廃トナーボトルの後端側(図中右側)へ搬送されるため、先端側は、満杯近くまで、廃トナー量が少なく、満杯近くになると、廃トナー量が増えていく。その結果、満杯近くで静電容量が大きく変化し、満杯近くでの感度を高くすることができる。これにより、図9に示した構成に比べて、精度よく、廃トナーの満杯検知を行なうことができるというメリットがある。一方、図9に示した構成では、廃トナーボトル内の廃トナー量を検知することができるというメリットがある。
図18は、K色の作像ユニット10Kから排出された廃トナーを、第二廃トナーボトル91bに回収し、カラーのプロセスカートリッジ(10Y,10M,10C)から排出された廃トナーを、第一廃トナーボトル91aに回収するようにしたものである。
図18に示す例では、廃トナーの搬送先を切り替える搬送切り替え部110を有しておらず、K色の作像ユニット10Kから排出された廃トナーを搬送するK色用廃トナー搬送部150aが、直接、第二廃トナー搬入部600bに接続されている。一方、カラーのプロセスカートリッジ(10Y,10M,10C)から排出された廃トナーを搬送するカラー用廃トナー搬送部150bは、直接、第二廃トナー搬入部600bに接続されている。K色の作像ユニット10Kから排出された廃トナーは、第二廃トナー搬入部600bにより第二廃トナーボトル91bに回収され、カラーのプロセスカートリッジ(10Y,10M,10C)から排出された廃トナーは、第一廃トナー搬入部600aにより第一廃トナーボトル91aに回収される。
図18に示すように、K色と、カラー色(Y,M,C)とで回収する廃トナーボトルを異ならせることで、トナーのリサイクルを行いやすくすることができる。
なお、本実施形態では、廃トナーボトルを2つ有しているが、廃トナーボトルは、ひとつでもよいし、3つ以上有してもよい。また、図1に示すようにK色のトナーボトル17Kは、カラーのトナーボトル17Y,17M,17Cよりも大きいが、本実施形態では、K色のトナーボトル、カラーのトナーボトル17Y,17M,17Cいずれも、廃トナーボトルとして利用可能に、廃トナー回収装置100を構成している。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
回収された廃トナーなどの粉体を貯留する廃トナーボトル91などの回収容器と、回収容器内の粉体量を検知する粉体量検知手段とを備えた廃トナー回収装置100などの粉体回収装置において、粉体量検知手段は、一対の電極66,67を有し、一対の電極間の静電容量に基づいて回収容器内の粉体量を検知する。
特許文献1に記載の粉体回収装置では、製造誤差や組み付け誤差による回収容器の上下方向の支持位置のばらつきなどにより、回収容器内の粉体量が同一であっても、付勢部材の変位量が異なる場合があり、回収容器内の粉体量を精度よく検知できないおそれがあった。
これに対し、態様1では、一対の電極間の静電容量に基づいて回収容器内の粉体量を検知する。トナーなどの粉体と空気の誘電率は異なるため、回収容器内の粉体量によって静電容量が変化し、静電容量から粉体量を検知することできる。これにより、製造誤差や組み付け誤差による回収容器の支持位置のばらついても、電極間における粉体と空気との割合が変化することがない。従って、回収容器の支持位置のばらつきに影響されることなく、回収容器内の粉体量を精度よく検知することができる。
(態様2)
態様1において、一対の電極は、平板電極であり、回収容器の外側で、回収容器を挟んで一対の電極を平行に配置した。
これによれば、実施形態で説明したように、廃トナーボトルなどの回収容器内に一対の電極を配置した場合に比べて、正確な粉体量の検知を行なうことができる。
(態様3)
態様1または2において、一対の電極は、同一の大ききである。
これによれば、実施形態で説明したように、電極間の電気力線の密度がばらつくのを抑制することができ、廃トナーボトルなどの回収容器の廃トナーなどの粉体の偏在による静電容量のばらつきを抑制することができ、精度よく粉体量を検知することができる。
(態様4)
態様1乃至3いずれかにおいて、各電極の外側に電気的に接地されたグランド電極などの接地電極が配置されている。
これによれば、実施形態で説明したように、グランド電極により電極外側の電気的ノイズをカットすることができ、精度よく粉体量を検知することができる。
(態様5)
態様4において、グランド電極などの接地電極を、電極の大きさ以上にした。
これによれば、実施形態で説明したように、グランド電極により平板電極外側の電気的ノイズを良好にカットすることができる。
(態様6)
態様1乃至5いずれかにおいて、廃トナーボトル91などの回収容器の長手方向における各電極の長さが、回収容器の長手方向における回収容器の長さの半分以上である。
これによれば、実施形態で説明したように、廃トナーボトル91などの回収容器内の廃トナーなどの粉体量が少ないときから多いときまで、回収容器内の粉体量を精度よく検出することができる。
(態様7)
態様1乃至5いずれかにおいて、一対の電極は、廃トナーボトルなどの回収容器の粉体が回収されるボトル先端側などの回収口近傍にのみ配置されている。
これによれば、図17を用いて説明したように、廃トナーボトルなどの回収容器が満杯近くなったときの感度を高めることができ、精度よく回収容器の満杯を検知することができる。
(態様8)
態様1乃至7いずれかにおいて、静電容量と廃トナーボトル91などの回収容器内の粉体量との関係を示す検量線を記憶する記憶部163など記憶手段を備え、検量線と、測定した一対の電極間の静電容量とに基づいて、回収容器内の粉体量を検知するものであり、空の回収容器における電極間の静電容量と、満杯の回収容器における電極間の静電容量とを測定して検量線を求める検量線算出手段を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、実際に組み付けられた電極間の距離に応じた検量線を用いて、粉体量を求めることができ、精度よく回収容器内の粉体量を検出することができる。
(態様9)
態様1乃至8いずれかにおいて、静電容量と廃トナーボトルなどの容器内の粉体量との関係を示す検量線を記憶する記憶部163などの記憶手段と、温度を検知する温度センサ164などの温度検知手段とを備え、検量線と、計測した一対の電極間の静電容量と、温度検知手段の検知結果とに基づいて、回収容器内の粉体量を検知する。
これによれば、実施形態で説明したように、電極が固定された部材の熱伸縮による静電容量の変動など、温度による影響を加味して、回収容器内の粉体量を求めることができる。これにより、検量線と計測した一対の電極間の静電容量とから回収容器内の粉体量を求めるものに比べて、精度よく回収容器内の粉体量を検出することができる。
(態様10)
態様1乃至9いずれかにおいて、廃トナーなどの粉体を廃トナーボトルなどの回収容器へ搬送する廃トナー搬入部600などの搬送手段を備え、搬送手段の粉体搬送方向下流側が、回収容器内に配置されており、回収容器は、円筒形状であり、内周面に螺旋状突起902aなどの螺旋状の突起を有したものであり、回収容器を回転させるボトル駆動部120などの回転手段を備える。
これによれば、実施形態で説明したように、廃トナーを安定的に廃トナーボトルなどの回収容器に回収することができ、かつ、多くの粉体を回収容器に回収することができる。
(態様11)
態様1乃至10いずれかにおいて、廃トナーボトルなどの回収容器を複数備える。
これによれば、実施形態で説明したように、多くの廃トナーなどの粉体を回収することができ、使用の方法によって回収容器の交換を行なわないようにできる。また、複数の回収容器のうちひとつが満杯となっても、他の回収容器に粉体を回収することができる。これにより、交換する空の回収容器が準備されるまでの間も、粉体の回収を行なうことができる。さらに、粉体の性質などにより回収する回収容器を異ならせることもでき、回収した粉体の再利用を図ることができる。
(態様12)
態様11において、複数の回収容器のうちの少なくともひとつは、粉体としてブラックの廃トナーが貯留され、残りの回収容器は、粉体としてのカラーの廃トナーが貯留される。
これによれば、図18を用いて説明したように、トナーの再利用の容易性を高めることができる。
(態様13)
態様11において、複数の回収容器への粉体の搬送先を切り替える搬送切り替え部110などの切替手段を備え、切替手段は、複数の回収容器に均等に粉体が貯留されるように、粉体の搬送先を切り替える。
これによれば、実施形態で説明したように、回収容器が満杯になる時期を遅らせることができ、装置の使用の仕方において、一度も回収容器の交換を行なわずにすむようにできる。
(態様14)
態様11において、複数の回収容器への粉体の搬送先を切り替える搬送切り替え部110などの切替手段を備え、切替手段は、粉体量検知手段が搬送先の回収容器が満杯であることを検知したら、粉体の搬送先を切り替える。
これによれば、実施形態で説明したように、複数の回収容器のうちひとつが満杯となっても、他の回収容器に粉体を回収することができる。これにより、交換する空の回収容器が準備されるまでの間も、粉体の回収を行なうことができる。
(態様15)
態様11乃至14いずれかにおいて、複数の回収容器が並べて配置されており、粉体量検知手段が、回収容器に応じて設けられており、回収容器の間に電気的に接地されたグランド電極などの接地電極が配置されている。
これによれば、図15を用いて説明したように隣接する回収容器内の粉体の影響を、グランド電極170などの接地電極によりカットすることができ、精度よく回収容器内の粉体量を検知することができる。
(態様16)
態様1乃至15いずれかにおいて一対の電極間の静電容量に基づいて、回収容器の着脱を検知する。
これによれば、実施形態で説明したように、回収容器内の分体量を検知する手段と、回収容器の着脱を検知する手段とをそれぞれ別に設けるもの比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
(態様17)
廃トナーを回収する廃トナー回収装置100を備えた画像形成装置において、廃トナー回収装置100として、態様1乃至16いずれかの粉体回収装置を用いた。
これによれば、精度よく回収容器内の廃トナー量を検知することができる。
(態様18)
態様17において、少なくともトナーを含む現像剤を用いて像担持体上の潜像を現像する現像手段と、トナーを収納したトナーボトル17などの収納容器内のトナーを現像手段へ補給するトナー補給手段とを備え、回収容器と収納容器とが同一形状である。
これによれば、空のトナーボトルなど収納容器を、廃トナーボトルなどの回収容器として再利用することができる。
1 :感光体ドラム
10 :作像ユニット
17 :トナーボトル
30 :中間転写ユニット
50 :ベルトクリーニング装置
65 :平行平板電極
66 :平行平板電極
69 :絶縁性部材
90 :廃トナーボトル収容部
90a :上壁面
90b :下壁面
91 :廃トナーボトル
100 :廃トナー回収装置
110 :搬送切り替え部
111 :切り替え搬送路
112 :切り替え搬送スクリュウ
113 :切り替えモータ
114 :従動ギヤ
115 :切り替えスクリュウギヤ
116 :廃トナー落下路
116a :受け入れ口
120 :ボトル駆動部
121 :駆動モータ
121a :モータギヤ
122 :揺動ギヤ
129 :装置側板
130 :第一駆動伝達部
131 :第一ボトル駆動ギヤ
132 :第一アイドラギヤ
133 :第一スクリュウ入力ギヤ
140 :第二駆動伝達部
141 :入力ギヤ
142 :第二スクリュウ入力ギヤ
143 :第二アイドラギヤ
144 :第二ボトル駆動ギヤ
150a :K色用廃トナー搬送部
150b :カラー用廃トナー搬送部
161 :静電容量検出回路
162 :廃トナー量算出回路
163 :記憶部
164 :温度センサ
165 :表示部
170 :グランド電極
200 :画像形成装置
600 :廃トナー搬入部
600a :第一廃トナー搬入部
600b :第二廃トナー搬入部
605 :搬送スクリュウギヤ
610 :ノズル開口
611 :搬送ノズル
612 :ノズルシャッタ
613 :ノズルシャッタバネ
614 :搬送スクリュウ
615 :ボトルセット部
901 :ボトル先端側カバー
901a :係合突起部
902 :ボトル本体
902a :螺旋状突起
特開2018−72477号公報

Claims (18)

  1. 回収された粉体を貯留する回収容器と、
    前記回収容器内の粉体量を検知する粉体量検知手段とを備えた粉体回収装置において、
    前記粉体量検知手段は、一対の電極を有し、一対の電極間の静電容量に基づいて回収容器内の粉体量を検知することを特徴とする粉体回収装置。
  2. 請求項1に記載の粉体回収装置において、
    前記一対の電極は、平板電極であり、
    前記回収容器の外側で、前記回収容器を挟んで一対の電極を平行に配置したことを特徴とする粉体回収装置。
  3. 請求項1または2に記載の粉体回収装置において、
    前記一対の電極は、同一の大ききであることを特徴とする粉体回収装置。
  4. 請求項1乃至3いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    各電極の外側に電気的に接地された接地電極が配置されていることを特徴とする粉体回収装置。
  5. 請求項4に記載の粉体回収装置において、
    前記接地電極を、前記電極の大きさ以上にしたことを特徴とする粉体回収装置。
  6. 請求項1乃至5いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    前記回収容器の長手方向における各電極の長さが、前記回収容器の長手方向における前記回収容器の長さの半分以上であることを特徴とする粉体回収装置。
  7. 請求項1乃至5いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    前記一対の電極は、前記回収容器の前記粉体が回収される回収口近傍にのみ配置されていることを特徴とする粉体回収装置。
  8. 請求項1乃至7いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    前記静電容量と前記回収容器内の粉体量との関係を示す検量線を記憶する記憶手段を備え、
    前記検量線と、測定した一対の電極間の静電容量とに基づいて、前記回収容器内の粉体量を検知するものであり、
    空の回収容器における電極間の静電容量と、満杯の回収容器における電極間の静電容量とを測定して前記検量線を求める検量線算出手段を有することを特徴とする粉体回収装置。
  9. 請求項1乃至8いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    前記静電容量と前記回収容器内の粉体量との関係を示す検量線を記憶する記憶手段と、
    温度を検知する温度検知手段とを備え、
    前記検量線と、計測した一対の電極間の静電容量と、温度検知手段の検知結果とに基づいて、回収容器内の粉体量を検知することを特徴とする粉体回収装置。
  10. 請求項1乃至9いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    前記粉体を前記回収容器へ搬送する搬送手段を備え、
    前記搬送手段の粉体搬送方向下流側が、前記回収容器内に配置されており、
    前記回収容器は、円筒形状であり、内周面に螺旋状の突起を有したものであり、
    前記回収容器を回転させる回転手段を備えることを特徴とする粉体回収装置。
  11. 請求項1乃至10いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    前記回収容器を複数備えることを特徴とする粉体回収装置。
  12. 請求項11に記載の粉体回収装置において、
    複数の前記回収容器のうちの少なくともひとつは、粉体としてブラックの廃トナーが貯留され、残りの回収容器は、粉体としてのカラーの廃トナーが貯留されることを特徴とする粉体回収装置。
  13. 請求項11に記載の粉体回収装置において、
    複数の前記回収容器への前記粉体の搬送先を切り替える切替手段を備え、
    前記切替手段は、複数の前記回収容器に均等に粉体が貯留されるように、前記粉体の搬送先を切り替えることを特徴とする粉体回収装置。
  14. 請求項11に記載の粉体回収装置において、
    複数の前記回収容器への前記粉体の搬送先を切り替える切替手段を備え、
    前記切替手段は、前記粉体量検知手段が搬送先の回収容器が満杯であることを検知したら、前記粉体の搬送先を切り替えることを特徴とする粉体回収装置。
  15. 請求項11乃至14いずれか一項に記載の粉体回収装置において、
    複数の前記回収容器が並べて配置されており、
    前記粉体量検知手段が、前記回収容器に応じて設けられており、
    前記回収容器の間に電気的に接地された接地電極が配置されていることを特徴とする粉体回収装置。
  16. 請求項1乃至15いずれか一項に記載の粉体回収装置において
    前記一対の電極間の静電容量に基づいて、前記回収容器の着脱を検知することを特徴とする粉体回収装置。
  17. 廃トナーを回収する廃トナー回収装置を備えた画像形成装置において、
    前記廃トナー回収装置として、請求項1乃至16いずれか一項に記載の粉体回収装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
  18. 請求項17に記載の画像形成装置において、
    少なくともトナーを含む現像剤を用いて像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
    トナーを収納した収納容器内のトナーを前記現像手段へ補給するトナー補給手段とを備え、
    前記回収容器と前記収納容器とが同一形状であることを特徴とする画像形成装置。
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