JP2008083626A - 廃トナー回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー回収容器内スペースを無駄少なく利用して廃トナーを回収するとともに容器内のトナー満杯状態を精度よく検出する。
【解決手段】画像形成装置Ａのクリーニング装置１４から排出される廃トナーｔを回収容器２１内へ回収口２１１から受入れ回収し、回収口２１１の下方に堆積する廃トナーをトナー搬送部材２２で回収口下方の空間部ｓ１からトナー送り込み空間部ｓ２へ移動させるとともにトナー搬送部材２２の負荷変動を検出装置３で検出することで容器内廃トナー量を検出する廃トナー回収装置２。トナー搬送部材２２は容器２１内の仕切り部材４を通っており、仕切り部材４は廃トナーがトナー送り込み空間部ｓ２へ搬送されることを許すが、該空間部からの後戻りを抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを回収する廃トナー回収装置に関する。

トナー像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置では、通常、感光体のような像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録紙等の記録媒体に転写し、或いは一旦中間転写ベルト等の中間転写体に１次転写し、該中間転写体から記録媒体に２次転写し、このように記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる。像担持体上に形成されるトナー像を転写体上に保持させた記録媒体に転写し、該記録媒体に定着させる画像形成装置もある。

像担持体上に形成されたトナー像が記録媒体又は中間転写体に転写されたあと像担持体上に残留する転写残トナーや記録媒体粉等は像担持体用のトナークリーニング装置により除去清掃される。中間転写体に１次転写されたトナー像が記録媒体に２次転写されたあと中間転写体上に残留する転写残トナーや記録媒体粉等は中間転写体用のトナークリーニング装置により除去清掃される。また、転写体上に保持された記録媒体にトナー像が転写される画像形成装置では、該転写体上に残留することがあるトナーや記録媒体粉等が該転写体用のトナークリーニング装置で除去清掃されることもある。

そして、一般的には、トナークリーニング装置により像担持体等から除去されたトナーはトナー搬送スクリュー等のトナー搬送部材で該クリーニング装置から排出され、廃トナー回収装置へ搬送される。

廃トナー回収装置は通常廃トナー回収容器を含んでおり、該容器が廃トナーで満杯状態になると該回収装置におけるトナー満杯検出装置でそのことが検出され、廃トナー回収容器の交換が表示等により指示される。

かかる廃トナー回収容器は、今日の画像形成装置の小型化の要求に応えるため、画像形成装置における空きスペースに設置可能の形状（例えば横長形状）のものが採用されるようになってきている。そのような回収容器では、クリーニング装置から送られてくる廃トナーを受入れ回収するための回収口の下方空間部とそれに続く、該回収口の下方から外れた空間部を有しており、回収口から落下してくる廃トナーは回収口の下方空間部に堆積し、そのままであると回収口下方から外れた空間部が無駄な空間部となってしまう。

そのため、例えば、特開２００５−４９５２８号公報には、回収口下方に堆積する廃トナーを平坦化部材（具体例としては回転するブラシローラ）で容器内の他の空間部へ移動させることが記載されている。また、同公報には、該平坦化部材の負荷変動を検出し、該検出負荷が容器内に廃トナーが満杯になったことを示すとトナー満杯と判定するトナー満杯検出装置の採用も記載されている。

特開２００５−４９５２８号公報

しかしながら、廃トナー回収容器の回収口下方に堆積しようとする廃トナーを平坦化部材のようなトナー搬送部材で該容器内の他の空間部へ移動するとともにトナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷になるとトナー満杯状態と判定する廃トナー回収装置では、回収口下方に堆積したトナーの山の崩れ方が一定化しないことなどにより、該回収口下方でのトナーの堆積状態が一定化せず、そのため、トナー搬送部材の負荷変動に基づくトナー満杯状態の検出が不正確になりやすい。換言すれば、トナー満杯状態と判定されたときの容器内トナー収容量にバラツキが生じやすい。そのため、回収容器内に未だ廃トナーを収容できるスペースがあるにもかかわらずトナー満杯状態と判定されてしまい、そのため回収容器の交換サイクルが徒に短くなり、画像形成装置がそれだけ使いずらいものになったり、画像形成装置メインテナンスが煩わしくなったりすることがある。

そこで本発明は、トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収し、該回収口の下方に堆積しようとする廃トナーをトナー搬送部材で該容器内の、該回収口下方位置から外れた所にある予め定められたトナー送り込み空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出するようにし、該トナー満杯検出装置は前記トナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷になるとトナー満杯状態と判定する検出装置である廃トナー回収装置であって、該トナー満杯検出装置がトナー満杯状態を正確に検出することができ、廃トナー回収容器内の容積の無駄が抑制される状態で廃トナーを該容器内に収容することができる廃トナー回収装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、
トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収し、該回収口の下方に堆積しようとする廃トナーをトナー搬送部材で該容器内の、該回収口下方位置から外れた所にある予め定められたトナー送り込み空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出するようにし、該トナー満杯検出装置は前記トナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷になるとトナー満杯状態と判定する検出装置である廃トナー回収装置であり、該トナー搬送部材は該回収容器内に設けられた仕切り部材を通っており、該仕切り部材は廃トナーが該トナー搬送部材により前記トナー送り込み空間部へ搬送されることを許すが、該空間部からの後戻りを抑制する部材である廃トナー回収装置を提供する。

本発明に係る廃トナー回収装置によると、画像形成装置のトナークリーニング装置から廃トナー回収容器へ搬送され、該容器の回収口から容器内へ投入される廃トナーは該回収口の下方に山状に堆積しようとするが、該山状に堆積しようとする廃トナーは、トナー搬送部材により、該容器内の、該回収口下方位置から外れた所にある予め定められたトナー送り込み空間部へ、仕切り部材を通過して移動せしめられる。該仕切り部材を通過してトナー送り込み空間部へ搬入された廃トナーは該仕切り部材により回収口に臨む空間部への後戻りが抑制される。

容器内廃トナー量が増加していくと、トナー搬送部材の負荷が変動していくが、その負荷変動はトナー満杯検出装置により検出される。前記トナー送り込み空間部がトナー満杯状態になってくると、該空間部へそれ以上廃トナーを送り込むことが困難になり、遂には回収口下方空間部においても廃トナー量が増加していき、トナー満杯検出装置により検出されるトナー搬送部材の負荷は益々増加する。

そして、トナー満杯検出装置は、検出負荷が、回収口下方空間部も含めて容器内が廃トナーで満杯状態になったことを示す負荷（予め定められた負荷）になると、容器内が廃トナーで満杯状態になったと判定する。その判定結果は画像形成装置の画像形成動作の禁止、廃トナー回収容器の交換の指示等に供される。

本発明に係る廃トナー回収装置では、トナー満杯検出装置によるトナー搬送部材の負荷検出は、前記仕切り部材が前記トナー送り込み空間部へ搬入したトナーの後戻りが抑制される状態でなされ、従って、回収口下方の廃トナー量が安定的に一定化している状態で行われる。従ってトナー満杯検出装置によるトナー搬送部材の負荷の検出はそれだけ触れ幅が小さく、該搬送部材の負荷をそれだけ正確に検出できる。

かくしてトナー満杯検出装置によるトナー満杯状態の検出もそれだけ正確に行われ、換言すれば、トナー満杯状態と判定されたときの容器内トナー収容量のバラツキが抑制され、該満杯時収容トナー量が安定化し、回収容器の容積を無駄少なく有効に利用して廃トナーを収容することができる。
また、そのため、回収容器の交換サイクルが徒に短くなることもなく、画像形成装置がそれだけ使い易くなり、廃トナー回収容器交換に係る画像形成装置メインテナンスの煩わしさも低減する。

前記トナー搬送部材は、容器回収口下方に山状に堆積しようとする廃トナーを円滑にトナー送り込み空間部へ搬送できるものであればよいが、廃トナーの搬送を簡単、円滑に行えるものの代表例として、トナー搬送のための螺旋羽根を回転軸に周設したスクリュー搬送部材を挙げることができる。

また、前記仕切り部材は、前記トナー搬送部材のトナー搬送動作に伴って少なくとも一部が第１位置から該第１位置より該トナー搬送部材によるトナー搬送方向において下流側の第２位置へ動き、その後該第１位置へ復帰する動作を繰り返すことで、該トナー搬送部材によるトナー搬送を補助するものであってもよい。

トナー搬送部材が前記スクリュー搬送部材である場合の仕切り部材の例として、該トナー搬送部材の回転軸の回転中心と中心を同じくする孔であって、内径が該トナー搬送部材の螺旋羽根の外径より小さい孔を有しているとともに、該孔の内周から放射状に延びる複数本の分割ラインを有しており、該各隣り合う分割ライン間の部分が、前記螺旋羽根における隣り合う羽根部分間に位置する第１位置から該螺旋羽根のトナー搬送回転により該螺旋羽根部分に押されてトナー搬送方向へ撓んで第２位置をとり、その後該羽根部分から外れて該第１位置へ弾性復元力で復帰する動作を繰り返すことで、廃トナーの後戻りを抑制するとともに該螺旋羽根によるトナー搬送を補助するものを挙げることができる。

このタイプの仕切り部材を採用する場合、該仕切り部材における前記各隣り合う分割ライン間部分は、前記螺旋羽根によるトナー搬送方向において下流側へ屈曲形成されていてもよい。下流側へ屈曲形成されていることで、より円滑にトナーをトナー送り込み空間部へ移動させることができるとともに、より確実にトナーの後戻りを抑制することができる。

また、いずれにしても、該仕切り部材における前記各隣り合う分割ライン間部分のうち少なくとも一つは前記第２位置から前記第１位置への復帰動作時を除いて前記螺旋羽根に接触していてもよい。この場合も、トナーの後戻りをそれだけ確実に抑制することができる。

また、仕切り部材における前記各隣り合う分割ライン間部分の可撓性は、前記トナー送り込み空間部におけるトナー量が該空間部でのトナー満杯状態と判断すべきトナー量以下のときには、該トナー量に基づくトナー圧によっては該分割ライン間部分がトナー搬送方向において上流側へのトナー後戻りを許すようには変形しないが、該トナー量より多いトナー量に基づくトナー圧でトナー後戻りを許すように上流側へ変形するように設定されていてもよい。

このように分割ライン間部分の可撓性を設定することで、トナー送り込み空間部が未だトナー満杯状態と判断すべき状態にない間は、該空間部へ廃トナーを円滑に送り込むことができる一方、該空間部がトナー満杯状態と判断すべき状態になると、それ以上トナーを送り込んでも、該分割ライン間部分がトナー後戻り側（上流側）へ撓んでトナーが押し戻され、回収口下方の空間部に廃トナーが溜まり始める。

このような分割ライン間部分の可撓性の設定は、該部分の材料ヤング率、厚さ、トナー搬送部材回転軸から放射方向への長さ等をトナー圧等に応じて選択、決定することで行える。

トナー搬送部材が既述のスクリュー搬送部材である場合、該トナー搬送部材における前記螺旋羽根は、該螺旋羽根によるトナー搬送方向において前記仕切り部材より下流側での外径が上流側での外径より大きいものでもよい。このような搬送部材を採用することで、前記トナー送り込み空間部での廃トナーの攪拌をよく行ってトナー凝集を抑制することができ、また、それだけ該空間部へ廃トナーを円滑に送り込める。

以上説明したように本発明によると、トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収し、該回収口の下方に堆積しようとする廃トナーをトナー搬送部材で該容器内の、該回収口下方位置から外れた所にある予め定められたトナー送り込み空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出するようにし、該トナー満杯検出装置は前記トナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷になるとトナー満杯状態と判定する検出装置である廃トナー回収装置であって、該トナー満杯検出装置がトナー満杯状態を正確に検出することができ、廃トナー回収容器内の容積の無駄が抑制される状態で廃トナーを該容器内に収容することができる廃トナー回収装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る廃トナー回収装置例の廃トナー回収容器を交換可能に装着できる画像形成装置の１例を示している。

図示の画像形成装置Ａは、電子写真方式のモノクロプリンタであり、静電潜像担持体として回転駆動されるドラム型感光体１０を備えている。感光体１０の周囲に帯電器１１、現像器１２、転写器１３、トナークリーニング装置１４及び光除電器１５がこの順序で配置されている。帯電器１１と現像器１２の間から感光体１０へ画像露光を施す画像露光装置１６も設けられている。転写器１３はここでは転写ローラによりトナー像転写を行うものである。画像露光装置１６はここでは図示省略のコンピュータ等から画像情報を供給されてレーザ光により画像露光を施すものである。

記録媒体搬送方向において転写ローラ１３の上流側にはタイミングローラ対１７が、下流側に定着装置１８がそれぞれ設けられている。タイミングローラ対１７のさらに上流側には図示省略の記録媒体供給部が設けられており、該供給部に収容された記録媒体Ｓを媒体供給ローラ（図示省略）にて一枚ずつタイミングローラ対１７へ供給できるようになっている。また、定着装置１８の下流側には図示を省略しているが媒体排出ローラ対及び媒体排出トレイも設けられている。

この画像形成装置Ａによると、感光体１０が図中反時計方向に回転駆動され、該感光体表面が帯電器１１にて所定電位に帯電され、該帯電域に画像露光装置１６から形成しようとする画像に応じた画像露光が施される。これにより感光体１０上に静電潜像が形成され、該潜像が現像器１２で現像されて可視トナー像となる。

一方、図示省略の記録媒体（記録紙等）供給部からタイミングローラ対１７へ記録媒体Ｓが供給され、タイミングローラ対１７は感光体１０上のトナー像が転写器１３へ到来するタイミングで記録媒体Ｓを転写領域へ送り込む。

かくして、感光体上トナー像が転写器１３（転写ローラ）により記録媒体Ｓに転写され、ひき続き該記録媒体Ｓが定着装置１８に通されることで該記録媒体Ｓに定着される。その後記録媒体Ｓは媒体排出トレイへ排出される。

トナー像転写後感光体１０上に残留する転写残トナーや記録媒体粉等はトナークリーニング装置１４にて除去清掃され、残留電荷は光除電器１５で消去され、次の画像形成に備えられる。

図１には示していないが、クリーニング装置１４にて除去されたトナー等は廃トナーとしてスクリューコンベア等の搬送部材１４１で廃トナー回収装置２（図２参照）の廃トナー回収容器２１へ送られ、該容器に回収される。

廃トナー回収装置２は図２に示すように、廃トナー回収容器２１を含んでいる。該容器はプリンタＡ内の空きスペースを利用してプリンタに交換可能に装着されるもので、横長に形成されている。

容器２１は、その片側端部の上部に廃トナー回収口２１１を有している。
容器２１内には回転駆動されるトナー搬送部材２２が配置されている。トナー搬送部材２２は、回転軸２２１に螺旋羽根２２２を周設したスクリュー搬送部材である。

トナー搬送部材２２は容器２１内の底部に近い位置に横向きに長く延在するように配置されている。回転軸２２１は容器２１の壁に設けた軸受け部Ｂ１、Ｂ２にて回転可能に支持されている。回転軸２２１の一方の端部２２０は容器壁の外側まで突出しており、該突出端部にトナー満杯検出装置３が組み合わされ、該検出装置３を介して駆動ギアＧにて該端部２２０を、従ってトナー搬送部材２２を回転駆動できるようになっている。トナー満杯検出装置３については後述する。

容器２１内には支持部材４０に支持されて仕切り部材４が設けられている。仕切り部材４は回収口２１１の下方の容器内空間部ｓ１とそれに続く容器内空間部ｓ２の境目に配置されている。空間部ｓ２はトナー送り込み空間部として使用される。
前記トナー搬送部材２２は廃トナーｔを空間部ｓ１から空間部ｓ２へ仕切り部材４を通過させて送り込むように駆動される。

仕切り部材４は、図３に示すように、トナー搬送部材２２の回転軸の回転中心と中心を同じくする孔４１であって、内径ｄがトナー搬送部材２２の螺旋羽根２２２の外径Ｄより小さい孔４１を有している。また、孔４１の内周から放射状に延びる複数本の分割ライン４２を有している。

各隣り合う分割ライン間の部分４３〔４３(a) 、４３(b) 、４３(c) 及び４３(d) 〕は、トナー搬送部材２２の螺旋羽根２２２における隣り合う羽根部分間に位置する第１位置（例えば部分４３(a) についは言えば位置Ｐ１）から該螺旋羽根のトナー搬送回転により該螺旋羽根部分に押されてトナー搬送方向へ撓んで第２位置（例えば部分４３(a) について言えば位置Ｐ２）をとり、その後該羽根部分から外れて該第１位置へ弾性復元力で復帰する動作を繰り返すことができる。

トナー満杯検出装置３はトナー搬送部材２２にかかる負荷の変動を検出する負荷検出部３１と、トナー満杯状態か否かを判定する判定部３２とを含んでいる。
検出部３１は、図４（Ａ）に示すように、トナー搬送部材２２の回転軸２２１の突出端部２２０に、それに対し回転可能に嵌装された従動ギア３１１を含んでおり、該ギアに駆動ギアＧが噛み合っている。突出端部２２０にはコイルバネ３１２が遊嵌（外嵌）されており、該バネの一端部は従動ギア３１１に、他端部は該突出端部２２０に連結されている。

ギア３１１が、容器２１内の空間部ｓ１のトナーを空間部ｓ２の方へ搬送するための方向に図示省略のモータによりギアＧを介して回されると、その回転力がコイルバネ３１２に介してトナー搬送部材２２の回転軸端部２２０に伝達され、トナー搬送部材２２はトナー搬送方向に回転駆動される。

従動ギア３１１の外端から、断面形状が円弧形状の第１検出板３１３が突設されている。さらに、搬送部材２２の回転軸端部２２０の外端にも円板状支持部材３１４を介して断面形状が円弧形状の第２検出板３１５が突設されている。
検出板３１３はギア３１１の回転により、検出板３１５は搬送部材２２の軸２２１の回転によりそれぞれ円を描いて回転する。そして、これら検出板の円形軌道に対し、検出板３１３、３１５を検出するためのセンサ３１６が臨設されている。

図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、センサ３１６は、本例では、発光素子３１６ａとそれからの光を検出する受光素子３１６ｂとを含んでいる。検出板３１３、３１５は両素子間を通過可能であり、検出板が両素子間を通過することで、発光素子３１６ａから受光素子３１６ｂへ出射される光が遮られる。

容器２１内に廃トナーが無く、あっても未だ少量のときは、トナー搬送部材２２にかかる負荷は小さく、そのとき、コイルバネ３１２は殆ど捩じり変形しない状態でギア３１１の回転力を搬送部材回転軸２２１に伝達する。このとき、第２検出板３１５は第１検出板３１３に重なっており、搬送部材回転軸２２１の所定回転数（例えば５回転）の間に検出板でセンサ３１６が遮光される時間は、第１検出板３１３で遮光される時間に等しく、本例では搬送部材回転軸２２１が該所定回転（例えば５回転）するに要する時間の３０％の時間である（デューティ３０％）。

しかし、容器２１内の廃トナー量が増加してくると、搬送部材２２にかかる負荷が増加していき、その負荷変動に応じてコイルバネ３１２が捩じり変形した状態でギア３１１の回転が搬送部材回転軸２２１に伝達される。このようにコイルバネ３１２が捩じり変形すると、図４（Ｃ）に例示するように、そのコイルバネの変形に応じて第２検出板３１５が第１検出板３１３から中心角度α分ずれ移動する。すると、トナー搬送部材２２が所定回転（例えば５回転）するに要する時間の間に検出板３１３、３１５でセンサ３１６が遮光される時間の割合（デューティ）はそれだけ大きくなる。このように検出部３１はトナー搬送部材２２の負荷変動をトナー搬送部材２２が所定回転（例えば５回転）するに要する時間の間に検出板３１３、３１５がセンサ３１６を遮光する合計時間の割合（デューティ）で検出するためのものである。

センサ３１６の遮光情報は判定部３２に入力される。判定部３２は、このように搬送部材２２が所定回転するに要する時間に占めるセンサ３１６の遮光時間の割合（デューティ）を求め、そのデューティを予め判定部３２に設定されたトナー満杯状態に近いことを示すデューティ（例えば３４％以上４０％未満）及びトナー満杯状態を示すデューティ（４０％以上）と比較し、検出デューティがトナー満杯状態に近いデューティの範囲内に入るとトナー満杯状態に近いことを示す信号を出力し、トナー満杯状態を示すデューティの範囲内に入るとトナー満杯状態と判定して廃トナー満杯信号を出力する。
なお、負荷検出部３１は、容器内に廃トナーが無く、あっても未だ少量のときは、ギア３１１と連動する第１検出板と搬送部材２２と連動する第２検出板とがずれているが（このとき遮光デューティが例えば５０％）、搬送部材２２の負荷が増してくると、第１、第２の検出板が重なってきて遮光デューティが減少するものでもよい（例えばトナー満杯状態に近いときのデューティは３４％未満３０％以上、トナー満杯のときは３０％未満）。

以上説明した廃トナー回収装置２によると、プリンタＡのクリーニング装置１４から廃トナー回収容器２１へ搬送され、該容器の回収口２１１から容器内へ投入される廃トナーｔは回収口２１１の下方に山状に堆積しようとするが、該山状に堆積しようとする廃トナーｔは、図２に示すように、トナー搬送部材２２により空間部ｓ１からそれに続くトナー送り込み空間部ｓ２へ、仕切り部材４を通過して移動せしめられる。

このとき、仕切り部材４における各隣り合う分割ライン間の部分４３〔４３(a) 、４３(b) 、４３(c) 及び４３(d) 〕は、既述のとおり、隣り合う羽根部分間に位置する第１位置（例えば部分４３(a) についは言えば位置Ｐ１）から該螺旋羽根部分に押されてトナー搬送方向へ撓んで第２位置（例えば部分４３(a) について言えば位置Ｐ２）をとり、その後該羽根部分から外れて該第１位置へ弾性復元力で復帰する動作を繰り返すので、トナー搬送部材２２による空間ｓ１から空間ｓ２への廃トナーｔの搬送を補助することができる。また、空間部ｓ１から空間部ｓ２へのトナーｔの送り込みは、仕切り部材４により、トナーｔの後戻りが抑制される状態でなされる。

回収口２１１から廃トナーｔが投入されてくることで、容器２１内の廃トナー量が増加していくと、トナー搬送部材２２の負荷が次第に大きくなっていくが、その負荷変動はトナー満杯検出装置３により検出される。

トナー送り込み空間部ｓ２がトナー満杯状態になってくると、該空間部へそれ以上廃トナーを送り込むことが困難になり、遂には回収口下方空間部ｓ１においても廃トナー量が増加していき、トナー満杯検出装置３により検出されるトナー搬送部材２２の負荷は益々増加する。

そして、トナー満杯検出装置３の判定部３２は、負荷検出部３１における検出負荷が、回収口下方空間部ｓ１も含めて容器２１内が廃トナーで満杯状態に近くなったことを示す負荷（デューティ）の範囲内にはいるとトナー満杯状態に近くなったことを示す信号を出力し、廃トナーで満杯状態になったことを示す負荷（デューティ）の範囲内にはいるとトナー満杯状態になったと判定し、トナー満杯信号を出力する。これら信号は、図示省略のディスプレイ等による廃トナー回収容器交換予告指示、廃トナー回収容器交換指示の表示等に供される。

廃トナー回収装置２によると、トナー満杯検出装置３によるトナー搬送部材２２のその時々の負荷変動の検出は、仕切り部材４がトナー送り込み空間部ｓ２へ搬入したトナーの後戻りが抑制される状態でなされ、回収口２１１下方の廃トナー量が安定的に一定化している状態で行われる。従って、検出装置３による搬送部材２２の負荷検出は図５に示すように、仕切り部材４を採用しない場合の検出負荷の触れ幅に対し小さい触れ幅の検出負荷でもって行われる。

かくして、検出装置３によるトナー満杯状態の検出も、回収口２１１下方の廃トナー量が安定的に一定化している状態で行われるので、トナー満杯状態の検出がそれだけ正確に行われ、換言すれば、トナー満杯状態と判定されたときの容器２１内トナー収容量のバラツキが抑制され、該満杯時収容トナー量が安定化し、回収容器２１の容積を無駄少なく有効に利用して廃トナーを収容することができる。

また、そのため、回収容器の交換サイクルが徒に短くなることもなく、画像形成装置がそれだけ使い易くなり、廃トナー回収容器交換に係る画像形成装置メインテナンスの煩わしさも低減する。

以上、廃トナー回収装置の１例（装置２）を説明してきたが、仕切り部材４の各分割ライン４１間部分４３のうち少なくとも一つは、より好ましくは全部が、図６に例示するように、前記第２位置から前記第１位置への復帰動作時を除いて搬送部材２２の螺旋羽根２２２に接触していてもよい。この場合、トナーｔの後戻りをそれだけ確実に抑制することができる。

また、いずれにしても、仕切り部材４における各分割ライン間部分４３は、図７に例示するように、螺旋羽根２２２によるトナー搬送方向において下流側へ屈曲形成されていてもよい。下流側へ屈曲形成されることで、より円滑にトナーをトナー送り込み空間部へ移動させることができるとともに、より確実にトナーの後戻りを抑制することができる。

また、図８に例示するように、仕切り部材４における各分割ライン間部分４３の可撓性は、トナー送り込み空間部ｓ２におけるトナー量が該空間部でのトナー満杯状態と判断すべきトナー量以下のときには、該トナー量に基づくトナー圧によっては該分割ライン間部分４３がトナー搬送方向において上流側へのトナー後戻りを許すようには変形しないが、該トナー量より多いトナー量に基づくトナー圧でトナー後戻りを許すように上流側へ変形するように設定されていてもよい。

このように分割ライン間部分４３の可撓性を設定することで、トナー送り込み空間部ｓ２が未だトナー満杯状態と判断すべき状態にない間は、該空間部へ廃トナーを円滑に送り込むことができる一方、該空間部がトナー満杯状態と判断すべき状態になると、それ以上トナーを送り込んでも、該分割ライン間部分４３がトナー後戻り側（上流側）へ撓んでトナーが押し戻され、回収口下方の空間部ｓ１に円滑に廃トナーが溜まり始め、それだけ検出装置３によるトナー満杯状態の検出を精度よく行える。

このような分割ライン間部分４３の可撓性を設定は、該部分の材料ヤング率、厚さ、トナー搬送部材回転軸から放射方向への長さ等をトナー圧等に応じて選択、決定することで行える。

また、いずれにしても、図９に例示するように、トナー搬送部材２２の螺旋羽根２２２は、該螺旋羽根によるトナー搬送方向において仕切り部材４より下流側での外径ｄ２が上流側での外径ｄ１より大きいものでもよい。このような搬送部材２２を採用することで、トナー送り込み空間部ｓ２での廃トナーの攪拌をよく行ってトナー凝集を抑制することができ、また、それだけ該空間部ｓ２へ廃トナーを円滑に送り込める。

以上説明した廃トナー回収装置２における容器２１は一つの回収口２１１を備えたものであったが、廃トナー回収容器は、画像形成装置本体におけるクリーニング装置の数や各クリーニング装置から排出される廃トナー量等に応じて、複数の回収口を有するものでもよい。

複数の回収口を有する容器を用いる回収装置の例として、図１０に二つの回収口２１１Ｌ及び２１１Ｒを両端部に備えた回収容器２１’を用いる回収装置２’を示す。
回収装置２’は、図２に示す回収装置２を二つ、左右対称的に結合させたような態様のものである。

容器２１’内には回転駆動されるトナー搬送部材２２’が配置されている。トナー搬送部材２２’は、回転軸２２１’に左右の螺旋羽根２２２Ｌ、２２２Ｒを周設したスクリュー搬送部材である。

回転軸２２１’は容器２１’の壁に設けた左右の軸受け部ＢＬ、ＢＲにて回転可能に支持されている。回転軸２２１’とこれに周設された左側の螺旋羽根２２２Ｌとで左側のトナー搬送部材２２Ｌが、回転軸２２１’とこれに周設された右側の螺旋羽根２２２Ｒとで右側のトナー搬送部材２２Ｒが形成されている。

トナー搬送部材２２Ｌは支持部材４０Ｌに支持された仕切り部材４Ｌを貫通しており、トナー搬送部材２２Ｒは支持部材４０Ｒに支持された仕切り部材４Ｒを貫通している。
仕切り部材４Ｌの左側には回収口２１１Ｌに連通する空間部ｓ１Ｌが、仕切り部材４Ｒの右側には回収口２１１Ｒに連通する空間部ｓ１Ｒが形成されており、該両空間部の間にトナー送り込み空間部ｓ２’が提供されている。

回転軸２２１’の一方の端部は容器壁の外側まで突出しており、該突出端部に前記のトナー満杯検出装置３と同タイプのトナー満杯検出装置が組み合わされ、回転軸２２１’は該検出装置を介して図示省略のモータにて回転駆動される。左右の螺旋羽根２２２Ｌ、２２２Ｒは向きが互いに反対方向になっており、左側の螺旋羽根２２２Ｌは廃トナーを空間部ｓ１Ｌから空間部ｓ２’へ、右側の螺旋羽根２２２Ｒは廃トナーを空間部ｓ１Ｒから空間部ｓ２’へそれぞれ搬送できる。

仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）は、図３に示す仕切り部材４に示すタイプの仕切り部材であり、回転軸２２１’の回転中心と中心を同じくする孔であって、内径がトナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）の螺旋羽根２２２Ｌ（２２２Ｒ）の外径より小さい孔を有している。また、該孔の内周から放射状に延びる複数本の分割ラインを有している。

各隣り合う分割ライン間の部分は、トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）の螺旋羽根２２２Ｌ（２２２Ｒ）における隣り合う羽根部分間に位置する第１位置から該螺旋羽根のトナー搬送回転により該螺旋羽根部分に押されてトナー搬送方向へ撓んで第２位置をとり、その後該羽根部分から外れて該第１位置へ弾性復元力で復帰する動作を繰り返すことができる。

廃トナー回収装置２’によると、画像形成装置のトナークリーニング装置から廃トナー回収容器２１’へ搬送され、該容器の回収口２１１Ｌ（２１１Ｒ）から容器内へ投入される廃トナーは回収口の下方に山状に堆積しようとするが、該山状に堆積しようとする廃トナーは、トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）により空間部ｓ１Ｌ（ｓ１Ｒ）からそれに続くトナー送り込み空間部ｓ２’へ、仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）を通過して移動せしめられる。

このとき、仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）はトナー搬送を補助するとともにトナーの後戻りを抑制する。
回収口２１１Ｌ（２１１Ｒ）から廃トナーが投入されてくることで、容器２１’内の廃トナー量が増加していくと、トナー搬送部材２２’（２２Ｌ、２２Ｒ）の負荷が次第に大きくなっていくが、その負荷変動は図示省略のトナー満杯検出装置により検出される。

該トナー満杯検出装置は、トナー搬送部材２２’（２２Ｌ、２２Ｒ）の負荷が、容器２１’内が廃トナーで満杯状態に近くなったことを示す負荷（デューティ）の範囲内にはいるとそのことを示す信号を出力し、トナー満杯状態になったことを示す負荷（デューティ）の範囲内にはいるとトナー満杯信号を出力する。

廃トナー回収装置２’においても、トナー満杯状態の検出が正確に行われ、換言すれば、トナー満杯状態と判定されたときの容器２１’内トナー収容量のバラツキが抑制され、該満杯時収容トナー量が安定化し、回収容器２１’の容積を無駄少なく有効に利用して廃トナーを収容することができる。

回収装置２’においても、仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）の各分割ライン間部分のうち少なくとも一つは、より好ましくは全部が、第２位置から第１位置への復帰動作時を除いて螺旋羽根２２２Ｌ（２２２Ｒ）に接触していてもよい。

また、いずれにしても、仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）における各分割ライン間部分は、螺旋羽根２２２Ｌ（２２２Ｒ）によるトナー搬送方向において下流側へ屈曲形成されていてもよい。

また、仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）における各分割ライン間部分の可撓性は、トナー送り込み空間部ｓ２’におけるトナー量が該空間部でのトナー満杯状態と判断すべきトナー量以下のときには、該トナー量に基づくトナー圧によっては該分割ライン間部分がトナー搬送方向において上流側へのトナー後戻りを許すようには変形しないが、該トナー量より多いトナー量に基づくトナー圧でトナー後戻りを許すように上流側へ変形するように設定されていてもよい。

また、いずれにしても、トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）の螺旋羽根２２２Ｌ（２２２Ｒ）は、該螺旋羽根によるトナー搬送方向において仕切り部材４Ｌ（４Ｒ）より下流側での外径が上流側での外径より大きいものでもよい。

本発明は、画像形成装置の像担持体上の転写残トナーのクリーニング装置等のトナークリーニング装置から排出されてくる廃トナーを回収する廃トナー回収装置を提供することに利用できる。

本発明に係る廃トナー回収装置を適用する画像形成装置例の構成の概略を示す図である。 廃トナー回収装置の概略断面図である。 図２に示す廃トナー回収装置における仕切り部材の分割状態を示す図である。 図４（Ａ）はトナー満杯検出装置の１例の構成を概略的に示す図であり、図４（Ｂ）は該検出装置を図４（Ａ）において左側からみて示す図であり、図４（Ｃ）は該検出装置におていてトナー搬送部材の負荷変動を検出する様子を示す図である。 従来の廃トナー回収装置と本発明に係る廃トナー回収装置における、廃トナー回収容器の回収口下方空間部の廃トナー量とトナー満杯検出装置により検出される負荷変動との関係例を示す図である。 本発明に係る廃トナー回収装置の他の例の概略断面図である。 本発明に係る廃トナー回収装置のさらに他の例の概略断面図である。 本発明に係る廃トナー回収装置のさらに他の例の概略断面図である。 本発明に係る廃トナー回収装置のさらに他の例の概略断面図である。 本発明に係る廃トナー回収装置のさらに他の例の概略断面図である。

符号の説明

Ａ プリンタ
１０ 感光体
１１ 帯電器
１２ 現像器
１３ 転写器
１４ トナークリーニング装置
１５ 光除電器
１６ 画像露光装置
１７ タイミングローラ対
１８ 定着装置
Ｓ 記録媒体
２ 廃トナートナー回収装置
２１１ 廃トナー回収口
２２ トナー搬送部材
２２１ 回転軸
２２２ 螺旋羽根
Ｂ１、Ｂ２ 軸受け部
２２０ 回転軸２２１の突出端部
３ トナー満杯検出装置
３１ トナー搬送部材の負荷変動検出部
３１１ 従動ギア
３１２ コイルバネ
３１３ 第１検出板
３１４ 支持部材
３１５ 第２検出板
３１６ センサ
３１６ａ 発光素子
３１６ｂ 受光素子
３２ 判定部
Ｇ 駆動ギア
４ 仕切り部材
４１ 分割ライン
４１ 仕切り部材の孔
４２ 分割ライン
４３〔４３(a) 、４３(b) 、４３(c) 、４３(d) 〕 隣り合う分割ライン間部分
４０ 仕切り部材の支持部材
Ｐ１ 部分４３(a) の第２位置
Ｐ２ 部分４３(a) の第２位置
ｓ１ 回収口下方の空間部
ｓ２ トナー送り込み空間部
ｔ 廃トナー
２’ 廃トナー回収装置
２１’ 廃トナー回収容器
２１１Ｌ、２１１Ｒ 廃トナー回収口
２２’ トナー搬送部材
２２Ｌ 左側のトナー搬送部材
２２Ｒ 右側のトナー搬送部材
２２１’回転軸
２２２Ｌ、２２２Ｒ 螺旋羽根
ＢＬ、ＢＲ 軸受け部
４０Ｌ、４０Ｒ 仕切り部材の支持部材
４Ｌ、４Ｒ 仕切り部材
ｓ１Ｌ、ｓ１Ｒ 回収口下方の空間部
ｓ２’ トナー送り込み空間部

Claims (8)

1. トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収し、該回収口の下方に堆積しようとする廃トナーをトナー搬送部材で該容器内の、該回収口下方位置から外れた所にある予め定められたトナー送り込み空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出するようにし、該トナー満杯検出装置は前記トナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷になるとトナー満杯状態と判定する検出装置である廃トナー回収装置であり、該トナー搬送部材は該回収容器内に設けられた仕切り部材を通っており、該仕切り部材は廃トナーが該トナー搬送部材により前記トナー送り込み空間部へ搬送されることを許すが、該空間部からの後戻りを抑制する部材であることを特徴とする廃トナー回収装置。
2. 前記トナー搬送部材は回転軸に螺旋羽根を周設したスクリュー搬送部材である請求項１記載の廃トナー回収装置。
3. 前記仕切り部材は、前記トナー搬送部材のトナー搬送動作に伴って少なくとも一部が第１位置から該第１位置より該トナー搬送部材によるトナー搬送方向において下流側の第２位置へ動き、その後該第１位置へ復帰する動作を繰り返すことで、該トナー搬送部材によるトナー搬送を補助する請求項１又は２記載の廃トナー回収装置。
4. 前記仕切り部材は、前記トナー搬送部材の回転軸の回転中心と中心を同じくする孔であって、内径が該トナー搬送部材の螺旋羽根の外径より小さい孔を有しているとともに、該孔の内周から放射状に延びる複数本の分割ラインを有しており、該各隣り合う分割ライン間の部分が、前記螺旋羽根における隣り合う羽根部分間に位置する第１位置から該螺旋羽根のトナー搬送回転により該螺旋羽根部分に押されてトナー搬送方向へ撓んで第２位置をとり、その後該羽根部分から外れて該第１位置へ弾性復元力で復帰する動作を繰り返すことで該螺旋羽根によるトナー搬送を補助する請求項２記載の廃トナー回収装置。
5. 前記仕切り部材における前記各隣り合う分割ライン間部分は、前記螺旋羽根によるトナー搬送方向において下流側へ屈曲形成されている請求項４記載の廃トナー回収装置。
6. 前記仕切り部材における前記各隣り合う分割ライン間部分のうち少なくとも一つは前記第２位置から前記第１位置への復帰動作時を除いて前記螺旋羽根に接触している請求項４又は５記載の廃トナー回収装置。
7. 前記仕切り部材における前記各隣り合う分割ライン間部分の可撓性が、前記トナー送り込み空間部におけるトナー量が該空間部でのトナー満杯状態と判断すべきトナー量以下のときには、該トナー量に基づくトナー圧によっては該分割ライン間部分がトナー搬送方向において上流側へのトナー後戻りを許すようには変形しないが、該トナー量より多いトナー量に基づくトナー圧でトナー後戻りを許すように上流側へ変形するように設定されている請求項４、５又は６記載の廃トナー回収装置。
8. 前記トナー搬送部材における前記螺旋羽根は、該螺旋羽根によるトナー搬送方向において前記仕切り部材より下流側での外径が上流側での外径より大きい請求項４から７のいずれかに記載の廃トナー回収装置。