JP2014092769A - 粉体回収装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体の受け入れ動作を停止させずに粉体回収容器を交換する際の粉体の凝集を抑制する。
【解決手段】トナー回収装置１００は、廃トナー回収容器１２０に接続される廃トナー搬送部１１０と、廃トナー搬送部１１０を開閉するシャッタ部材１２２と、廃トナー搬送部１１０に接続された循環部１１４Ｂと、循環部１１４Ｂ内に設けられた搬送部材１２６とを有している。ここで、廃トナー回収容器１２０が廃トナー搬送部１１０に接続されたときは、廃トナーＴが廃トナー搬送部１１０を流れて廃トナー回収容器１２０に回収される。一方、廃トナー回収容器１２０が廃トナー搬送部１１０から離脱されたときは、廃トナーＴが廃トナー搬送部１１０及び循環部１１４Ｂを循環する。これにより、廃トナーＴの受け入れ動作を停止させずに廃トナー回収容器１２０を交換する際の廃トナーＴの凝集を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、粉体回収装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１の画像形成装置は、廃トナー容器に搬送される現像後の廃トナーを一時的に貯蔵するバッファ部と、エンジン制御部とを有している。そして、エンジン制御部が、バッファ部に貯蔵された廃トナーが満杯か否かを検知し、満杯になった場合に、第１廃トナーパイプによる廃トナー搬送及び画像形成動作を停止させるように制御する。

特許文献２の画像形成装置は、廃トナーの搬送経路途中に位置し、搬送経路を回転中心として重力方向上側、下側に回転可能なバッファ容器を有している。そして、廃トナー収容容器が満杯でない場合は、バッファ容器が上側に位置して廃トナーを貯留せず、廃トナー収容容器が満杯時や廃トナー収容容器を取り出している時には、バッファ容器が下側に位置して廃トナーを一時的に貯留する。

特開２００５−２４２２７４号公報 特開２０１１−０４３５２７号公報

本発明は、粉体の受け入れ動作を停止させずに粉体回収容器を交換する際の粉体の凝集を抑制することができる粉体回収装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る粉体回収装置は、粉体を回収する回収容器が一端に離脱可能に装着され、該回収容器へ粉体が搬送される搬送通路部材と、前記搬送通路部材を開放する開放位置及び閉止する閉止位置に移動可能に設けられ、前記搬送通路部材への前記回収容器の装着状態で前記搬送通路部材を開放し、前記搬送通路部材からの前記回収容器の離脱状態で前記搬送通路部材を閉止する開閉部材と、前記搬送通路部材における粉体の搬送方向の前記開閉部材よりも上流側に一端が接続され、他端が前記搬送通路部材における前記一端の接続位置よりも上流側に接続された循環通路部材と、前記循環通路部材内に設けられ、少なくとも前記回収容器が前記搬送通路部材から離脱されたとき、粉体を前記搬送通路部材の上流側へ搬送する搬送部材と、を有する。

本発明の請求項２に係る粉体回収装置は、前記搬送通路部材内で回転して粉体を前記回収容器へ搬送する回収搬送部材と、前記回収搬送部材と前記搬送部材とを回転させる共通の駆動源と、が設けられている。

本発明の請求項３に係る粉体回収装置は、前記搬送部材は、前記開閉部材が前記閉止位置にあるときに回転する。

本発明の請求項４に係る粉体回収装置は、前記搬送通路部材に前記回収容器を装着したとき、前記循環通路部材内の粉体を前記搬送通路部材に搬送する補助搬送手段が設けられている。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、前記粉体はトナーであり、トナー像を保持する像保持部材のトナー像を記録媒体上に転写し、画像を形成する画像形成手段と、転写後に前記像保持部材から除去したトナーを排出する排出部と、前記排出部から排出されたトナーを前記回収容器へ搬送して回収する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の粉体回収装置としてのトナー回収装置と、を有する。

請求項１の発明は、循環通路部材及び搬送部材を有していない構成に比べて、粉体の受け入れ動作を停止させずに粉体回収容器を交換する際の粉体の凝集を抑制することができる。

請求項２の発明は、粉体の循環搬送において異なる駆動源を用いずに済む。

請求項３の発明は、搬送部材を回転し続ける構成に比べて、搬送部材の回転動作によるエネルギー消費量を低減することができる。

請求項４の発明は、循環通路部材内の粉体を搬送通路部材へ搬送する補助搬送手段を有していない構成に比べて、循環通路部材内の粉体を減らすことができる。

請求項５の発明は、循環通路部材を有していない粉体回収装置を用いて粉体を回収する画像形成装置に比べて、生産性を向上させることができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 第１実施形態に係る画像形成ユニットの構成図である。 第１実施形態に係る廃トナー回収装置の構成図である。 第１実施形態に係る廃トナー回収装置の横断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）第１実施形態に係る廃トナー回収装置のシャッタ部材を閉じた状態、開放した状態を示す模式図である。 第１実施形態に係る廃トナー回収装置内部の廃トナーの循環状態を示す説明図である。 第２実施形態に係る廃トナー回収装置及び廃トナー回収装置内部の廃トナーの循環状態を示す説明図である。 第３実施形態に係る廃トナー回収装置の構成図である。 第３実施形態に係る廃トナー回収装置内部の廃トナーの循環状態を示す説明図である。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係る粉体回収装置及び画像形成装置の一例について説明する。

（全体構成）
図１には、第１実施形態の一例としての画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、上下方向（Ｙ方向）の下側から上側へ向けて、用紙収容部１２、主動作部１４、及び原稿読取部１６が設けられており、主動作部１４には、画像形成装置１０各部の動作を制御する制御部２０が設けられている。

なお、図中の「○」の中に「×」が記載されたものは、手前から奥へ向かう矢印を意味し、図中の「○」の中に「・」が記載されたものは、奥から手前へ向かう矢印を意味する。また、画像形成装置１０をユーザー（図示省略）が立つ側から正面視して、Ｘ方向は右方向、−Ｘ方向は左方向、Ｙ方向は上方向、−Ｙ方向は下方向、Ｚ方向は奥行き方向、−Ｚ方向は手前方向に相当している。

用紙収容部１２は、サイズの異なる記録媒体の一例としての記録用紙Ｐを収容可能な第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８を有している。第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８には、収容された記録用紙Ｐを１枚ずつ送り出す送出ロール３２と、送り出された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路３０に搬送する搬送ロール３４とが設けられている。

また、搬送路３０における搬送ロール３４よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送する複数の搬送ロール３６が設けられている。さらに、主動作部１４内の搬送路３０における記録用紙Ｐの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙Ｐを一端停止させると共に決められたタイミングで後述の二次転写位置へ送り出し、画像転写の位置合せを行う位置合せロール３８が設けられている。

搬送路３０の上流側部分は、画像形成装置１０の正面視において、矢印Ｙ方向に向けて用紙収容部１２の−Ｘ方向側から主動作部１４の−Ｘ方向側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路３０の下流側部分は、主動作部１４の−Ｘ方向側下部から主動作部１４のＸ方向側面に設けられた排紙部１３まで設けられている。さらに、搬送路３０には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送及び反転される両面搬送路３１が接続されている。なお、両面搬送を行わないときの記録用紙Ｐの搬送方向は、矢印Ａで示されている。

両面搬送路３１は、画像形成装置１０の正面視において、主動作部１４のＸ方向側下部から用紙収容部１２のＸ方向側まで矢印Ｙ方向に直線状に設けられた反転部３３と、図示の−Ｘ方向側（矢印Ｂで示す）に記録用紙Ｐを搬送する搬送部３５とを有している。搬送部３５の下流側端部は、搬送路３０の位置合せロール３８よりも上流側に案内部材（図示省略）により接続されている。

搬送部３５は、反転部３３に搬送された記録用紙Ｐの後端が進入するとともに図示の−Ｘ方向側（矢印Ｂで示す）に記録用紙Ｐを搬送する。なお、図１において、反転部３３及び搬送部３５には複数の搬送ロールが間隔をあけて設けられているが、図示を省略している。また、搬送路３０と両面搬送路３１との切り替えを行う切替部材、及び反転部３３から搬送路３０への記録用紙Ｐの逆方向搬送を防ぐ逆送防止部材についても図示を省略している。

さらに、用紙収容部１２における第３収容部２６と反転部３３との間には、後述する廃トナーＴを回収する粉体回収装置の一例としてのトナー回収装置１００が設けられている。加えて、第２収容部２４と反転部３３との間には、回収容器の一例としての廃トナー回収容器１２０が着脱自在に装着されている。なお、廃トナー回収容器１２０の装置本体１１への装着方向がＺ方向であり、装置本体１１からの離脱方向が−Ｚ方向である。

原稿読取部１６は、複数の原稿（図示省略）が載せられる原稿置台４１と、１枚の原稿が載せられるプラテンガラス４２と、プラテンガラス４２上の原稿を読み取る原稿読取装置４４と、読み取り済みの原稿が排出される原稿排出部４３とが設けられている。

原稿読取装置４４は、光照射部４６、１つのフルレートミラー４８、２つのハーフレートミラー５２、結像レンズ５４、及び光電変換素子５６を含んで構成されている。光照射部４６は、プラテンガラス４２に載せられた原稿に光を照射する。そして、フルレートミラー４８及びハーフレートミラー５２は、光照射部４６によって照射され原稿から反射された反射光をプラテンガラス４２と平行な方向に反射させて折り返す。

結像レンズ５４は、フルレートミラー４８及びハーフレートミラー５２によって折り返された反射光が入射するように配置されている。そして、光電変換素子５６は、結像レンズ５４によって結像された反射光を電気信号に変換する。なお、光電変換素子５６によって変換された電気信号は、画像処理装置（図示省略）で画像処理され画像形成に用いられる。また、フルレートミラー４８は、プラテンガラス４２に沿ってフルレートで移動し、ハーフレートミラー５２は、プラテンガラス４２に沿ってハーフレートで移動するようになっている。結像レンズ５４及び光電変換素子５６は固定されている。

主動作部１４は、複数のフレームからなる装置本体１１内に、記録用紙Ｐ上にトナー画像（現像剤像）を形成する画像形成手段の一例としての画像形成部６０と、画像形成部６０で形成された記録用紙Ｐ上のトナー画像を定着する定着装置９０とが設けられている。

画像形成部６０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各トナーに対応して設けられた画像形成ユニット６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋと、露光ユニット６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６Ｋと、転写ユニット８０と、を含んで構成されている。画像形成ユニット６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋは、像保持部材の一例としての感光体６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋを有している。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する必要がある場合は、数字の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、同様の構成でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記載を省略する。

露光ユニット６６は、光源（図示省略）から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー：符号無し）で走査すると共に反射ミラーを含む複数の光学部品（図示省略）で反射して、各トナーに対応した光ビームＬを感光体６２へ向けて出射する構成となっている。また、感光体６２は、露光ユニット６６の下方側（−Ｙ方向側）に設けられている。

図２に示すように、画像形成ユニット６４は、感光体６２と、感光体６２の外周面と対向して回転方向の上流側から下流側へ順に配置された帯電器７２、現像器７４、排出部の一例としての第１クリーニングユニット７６とを含んで構成されている。なお、帯電器７２と現像器７４は、感光体６２の外周面で帯電器７２と現像器７４との間の位置に光ビームＬが照射されるように配置されている。また、感光体６２の外周面で現像器７４とクリーニングユニット７６との間の位置には、後述する中間転写ベルト８２が接触している。

感光体６２は、アルミニウムなどで構成され導電性を有すると共に接地される円筒状の基材（図示省略）と、この基材の外周面で径方向に順次積層された電荷発生層、電荷輸送層、及び保護層を含む表面層（図示省略）とで構成されている。そして、感光体６２は、モータ（図示省略）の駆動により矢印＋Ｒ方向（図示の時計回り方向）に回転可能となっている。

帯電器７２は、一例として、ワイヤに電圧を印加してコロナ放電により感光体６２の外周面をトナーと同極性に帯電させるコロトロン方式の帯電手段で構成されている。ここで、帯電した感光体６２の外周面に画像データに基づいて光ビームＬが照射されることで、潜像（静電潜像）が形成される。

現像器７４は、一例として、磁性体からなるキャリア粒子と粉体の一例としてのトナーＴが混合された現像剤Ｇを収容している。なお、以後の説明では、潜像の現像に用いられるものをトナーＴと記載し、現像後に残留して回収されるものを廃トナーＴと記載する。

現像器７４には、周方向に複数の磁極を有するマグネットロール（図示省略）が内側に設けられた円筒状の現像スリーブ７４Ａが設けられている。また、現像器７４は、現像スリーブ７４Ａが回転することにより感光体６２と対向する部位で磁気ブラシを形成する。そして、現像器７４は、電圧印加手段（図示省略）によって現像スリーブ７４Ａに現像バイアスが印加されることで、感光体６２の外周面の潜像をトナーで顕在化させてトナー画像（現像剤像）を形成する。

なお、各現像器７４には、画像形成部６０の上方に設けられた各トナーカートリッジ７９（図１参照）からトナーＴが供給されるようになっている。また、各現像器７４内の現像剤Ｇは、画像形成枚数などに基づく消費期間が経過した場合、後述する廃トナー搬送部１１０及びトナー回収装置１００（図１参照）を介して廃トナー回収容器１２０（図１参照）に回収されるようになっている。

第１クリーニングユニット７６は、筐体７６Ａと、筐体７６Ａ内で感光体６２の回転方向に先端側を向けて配置されると共に感光体６２の外周面と接触するクリーニングブレード７６Ｂとを有している。そして、第１クリーニングユニット７６は、感光体６２の外周面に残留した転写残りのトナーをクリーニングブレード７６Ｂで掻き落として除去すると共に、筐体７６Ａに接続された廃トナー搬送部９７へ排出するようになっている。これにより、第１クリーニングユニット７６で回収され、排出されたトナーＴ（廃トナーＴ）が、後述する廃トナー回収容器１２０へ搬送されるようになっている。

また、感光体６２の回転方向で現像器７４よりも下流側には、現像器７４で現像されたトナー画像が一次転写される像保持部材の一例としての中間転写ベルト８２が設けられている。

図１に示すように、転写ユニット８０は、中間転写ベルト８２、一次転写ロール８４、二次転写ロール８６、及び補助ロール８８を含んで構成されている。

中間転写ベルト８２は、一例として、ポリイミドあるいはポリアミドからなる樹脂にカーボンブラック（帯電防止剤）を含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。また、中間転写ベルト８２の内側には、画像形成ユニット６４Ｙ及び一次転写ロール８４Ｙの近くに配置されモータ（図示省略）により回転駆動される駆動ロール８３と、回転可能に設けられた複数の搬送ロール８５とが配置されている。そして、中間転写ベルト８２は、駆動ロール８３、複数の搬送ロール８５、及び補助ロール８８に巻き掛けられている。これにより、中間転写ベルト８２は、駆動ロール８３が図示の反時計周りに回転すると、矢印Ｃ方向（図示の反対時計回り方向）に周回移動するようになっている。

一次転写ロール８４は、一例として、ステンレス鋼などの金属で構成された円柱状のシャフトの周囲にスポンジ層（図示省略）が形成された構成となっており、シャフトの両端部がベアリングで支持されることにより回転可能となっている。また、一次転写ロール８４は、電源（図示省略）からシャフトにトナーの極性とは逆極性の電圧が印加されるようになっており、感光体６２から中間転写ベルト８２上にトナー画像を一次転写させる。

二次転写ロール８６は、一例として、一次転写ロール８４と同様の構成となっており、搬送路３０における位置合せロール３８の下流側に配置され回転可能に設けられている。また、二次転写ロール８６は、補助ロール８８とで中間転写ベルト８２を挟むように中間転写ベルト８２の外周面に接触している。なお、二次転写ロール８６は接地されており、後述する補助ロール８８との電位差により、中間転写ベルト８２上で順次重ねられたトナー画像を記録用紙Ｐへ二次転写させる。

補助ロール８８は、二次転写ロール８６の対向電極を形成しており、補助ロール８８の外周面に接触配置された金属製の給電ロール（図示省略）を介して、二次転写電圧が印加されるようになっている。ここで、補助ロール８８に二次転写電圧が印加されると、補助ロール８８と二次転写ロール８６との間に電位差が生じる。これにより、二次転写ロール８６と中間転写ベルト８２との接触部に搬送される記録用紙Ｐ上に中間転写ベルト８２上のトナー画像が二次転写されるようになっている。

また、駆動ロール８３の近くで中間転写ベルト８２の外周面と対向する位置には、二次転写後の中間転写ベルト８２上の残留トナーや紙粉を除去すると共に排出する排出部の一例としての第２クリーニングユニット９５が設けられている。

第２クリーニングユニット９５は、筐体９５Ａと、一端が筐体９５Ａに固定され他端（自由端）が中間転写ベルト８２に接触するクリーニングブレード９５Ｂとを有している。ここで、第２クリーニングユニット９５には、回転してトナーＴを下流側へ搬送するスクリュー部材（図示省略）が設けられた廃トナー搬送部９９の上端が接続されている。

廃トナー搬送部９７の下端及び廃トナー搬送部９９の下端は、廃トナー搬送部１１０の上端に接続されており、廃トナー搬送部１１０には、詳細を後述するトナー回収装置１００が設けられている。さらに、廃トナー搬送部１１０の下端（トナー回収装置１００よりも下流側）には、廃トナー回収容器１２０が接続されている。これにより、第２クリーニングユニット９５で回収され、排出されたトナーＴ（廃トナーＴ）が、廃トナー回収容器１２０へ搬送されるようになっている。

なお、中間転写ベルト８２の外周面でトナー画像が転写されない非転写領域の基準位置には、一例として、光を反射するシール部材（図示省略）が固定されている。また、このシール部材と対向可能となる位置には、中間転写ベルト８２の非転写領域に光を照射すると共に、シール部材で反射された光を受光することで中間転写ベルト８２の基準位置を検知する位置センサ（図示省略）が設けられている。これにより、画像形成部６０では、位置センサで得られた基準位置の信号に基づいて、各部の画像形成動作が行われる。

図１に示すように、記録用紙Ｐの移動方向で二次転写ロール８６よりも下流側には、トナー画像の二次転写が終了した記録用紙Ｐを後述する定着装置９０へ搬送する搬送ベルト９６が設けられている。搬送ベルト９６は、支持ロール９８Ａ、駆動ロール９８Ｂ、及び図示しないモータ及びギアを有する駆動手段によって、定着装置９０へ記録用紙Ｐを搬送するように周回移動可能に設けられている。

定着装置９０は、一例として、熱源であるハロゲンランプ（図示省略）により加熱される加熱ロール９２と、加熱ロール９２へ向けて付勢され加熱ロール９２と共に記録用紙Ｐを挟んで加圧する加圧ロール９４とを有している。そして、定着装置９０は、加熱ロール９２と加圧ロール９４との間に二次転写が終了した記録用紙Ｐが進入することで、熱及び圧力の作用により記録用紙Ｐにトナー画像を定着させる。

（画像形成工程）
次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０では、各感光体６２の外周面が帯電器７２（図２参照）で帯電されると共に、画像データに応じて各露光ユニット６６から出射された光ビームＬによって露光され、感光体６２の外周面に静電潜像が形成される。

続いて、各感光体６２の外周面に形成された静電潜像は、各現像器７４（図２参照）によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー画像として現像される。

続いて、各感光体６２の表面に形成された各トナー画像は、各一次転写ロール８４によって中間転写ベルト８２上に順次、多重転写される。そして、中間転写ベルト８２上に多重転写されたトナー画像は、搬送路３０を搬送されてきた記録用紙Ｐ上に補助ロール８８及び二次転写ロール８６によって二次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、搬送ベルト９６により定着装置９０に向けて搬送される。そして、定着装置９０では、記録用紙Ｐ上のトナー画像が加熱、加圧されることで定着される。トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、一例として、排紙部１３に排出される。このようにして、一連の画像形成工程が行われる。なお、画像が形成されていない非画像面にトナー画像を形成する場合（両面画像形成の場合）は、定着装置９０で表面に画像定着を行った後、記録用紙Ｐを両面搬送路３１に送り込んで裏面の画像形成及び定着を行う。

（要部構成）
次に、トナー回収装置１００の一例について説明する。

図３に示すように、トナー回収装置１００は、廃トナー回収容器１２０へ廃トナーＴ（矢印Ｔで示す）が搬送される搬送通路部材の一例としての廃トナー搬送部１１０と、廃トナー搬送部１１０に設けられた循環ユニット１０２と、を有している。

廃トナー搬送部１１０は、循環ユニット１０２へ廃トナーＴが搬送される上側パイプ１１２と、循環ユニット１０２内に設けられた搬送部１１４Ａと、循環ユニット１０２から廃トナー回収容器１２０へ廃トナーＴが搬送される下側パイプ１１６とを有している。

上側パイプ１１２は、Ｙ方向に直立配置されている。また、上側パイプ１１２の上端部は、廃トナー搬送部９７の下端及び廃トナー搬送部９９の下端（図１参照）に接続されており、廃トナー搬送部９７及び廃トナー搬送部９９から上側パイプ１１２内へ廃トナーＴが流入するようになっている。

循環ユニット１０２は、ユニット本体１１４を有しており、装置本体１１（図１参照）に固定されている。ユニット本体１１４は、廃トナーＴが−Ｚ方向に搬送される既述の搬送部１１４Ａと、廃トナーＴがＺ方向に搬送される循環通路部材の一例としての循環部１１４Ｂとを含んで構成されている。なお、本実施形態では一例として、搬送部１１４Ａと循環部１１４ＢがＸ方向に並んで一体化され、ユニット本体１１４が形成されている。

図３では、搬送部１１４Ａ及び循環部１１４ＢのＹ方向上部を開放した状態で示しているが、実際は、搬送部１１４Ａ及び循環部１１４ＢのＹ方向上部がカバー部材（図示省略）で覆われており、廃トナーＴの飛散を抑制している。そして、このカバー部材には、廃トナーＴの流入口（図示省略）が形成されており、この流入口に上側パイプ１１２の下端が接続されている。

下側パイプ１１６は、Ｙ方向に直立しＹ方向側の上端部が後述する排出口１１４Ｃ（図４参照）に接続された鉛直部１１６Ａと、鉛直部１１６Ａの−Ｙ方向側の下端部から−Ｚ方向側へ延び、鉛直部１１６Ａと一体化された接続部１１６Ｂとを有している。なお、接続部１１６Ｂ内には、スクリュー部材（図示省略）が回転可能に設けられており、制御部２０が駆動源（図示省略）を動作させてスクリュー部材を回転させることで、接続部１１６Ｂ内の廃トナーＴが−Ｚ方向に搬送されるようになっている。

接続部１１６Ｂの−Ｚ方向端部は、画像形成装置１０（図１参照）への廃トナー回収容器１２０の装着状態において、廃トナー回収容器１２０内に挿入されている。これにより、上側パイプ１１２、搬送部１１４Ａ、及び下側パイプ１１６を搬送された廃トナーＴが、廃トナー回収容器１２０内に回収される。

廃トナー回収容器１２０は、一例として、直方体状であり、画像形成装置１０（図１参照）への装着状態が装着検知部１３０によって検知される。装着検知部１３０は、装置本体１１（図１参照）に取り付けられている。また、装着検知部１３０は、図示を省略するが、一例として、Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動可能な可動部と、可動部がＺ方向に設定量以上移動することでＯＮとなるスイッチ部とを含む機械式のスイッチで構成されている。

そして、廃トナー回収容器１２０が下側パイプ１１６に装着されると、装着検知部１３０がＯＮとなり、廃トナー回収容器１２０の装着情報が制御部２０に送られるようになっている。なお、廃トナー回収容器１２０には、該廃トナー回収容器１２０内の廃トナーＴが満杯状態であることを検知するトナー検知センサ（図示省略）が設けられている。これにより、このトナー検知センサで廃トナー回収容器１２０の満杯状態が検知されると、制御部２０（図１参照）が、画像形成装置１０（図１参照）の表示パネル（図示省略）に廃トナー回収容器１２０の交換メッセージを表示するようになっている。

図４に示すように、ユニット本体１１４において、搬送部１１４Ａと循環部１１４Ｂが、Ｙ−Ｚ面に沿って直立した仕切壁１１４Ｄによって仕切られている。仕切壁１１４Ｄの−Ｚ方向端部には、Ｘ方向に貫通した第１開口部１１５Ａが形成されており、仕切壁１１４ＤのＺ方向端部には、Ｘ方向に貫通した第２開口部１１５Ｂが形成されている。また、搬送部１１４Ａの−Ｚ方向端部の底壁には、Ｙ方向に貫通した排出口１１４Ｃが形成されている。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、搬送部１１４Ａには、Ｚ方向及び−Ｚ方向にスライド可能とされた開閉部材の一例としてのシャッタ部材１２２が設けられている。シャッタ部材１２２は、排出口１１４Ｃを閉止可能な大きさであり、一例として、モータ及びギヤを含むシャッタ駆動部１２４によって、搬送部１１４Ａを開放する開放位置（図５（Ｂ）に示す位置）及び閉止する閉止位置（図５（Ａ）に示す位置）に移動可能となっている。

シャッタ駆動部１２４は、制御部２０（図１参照）に接続されている。そして、廃トナー搬送部１１０への廃トナー回収容器１２０（図３参照）の装着を装着検知部１３０（図３参照）が検知した後、制御部２０がシャッタ駆動部１２４を動作させることで、シャッタ部材１２２が開放位置へ移動する。また、廃トナー搬送部１１０からの廃トナー回収容器１２０（図３参照）の離脱を装着検知部１３０が検知した後、制御部２０がシャッタ駆動部１２４を動作させることで、シャッタ部材１２２が閉止位置へ移動される。

図４に示すように、循環部１１４Ｂは、搬送部１１４Ａにおける廃トナーＴの搬送方向（−Ｚ方向）のシャッタ部材１２２よりも上流側に第１開口部１１５Ａを介して一端（−Ｚ方向側の端部）が接続されている。また、循環部１１４Ｂは、他端が搬送部１１４Ａにおける前記一端の接続位置よりも上流側に第２開口部１１５Ｂを介して接続されている。これにより、シャッタ部材１２２を閉止した状態で、シャッタ部材１２２よりも下流側に廃トナーＴが流れないようになっている。

循環部１１４Ｂ内には、Ｚ方向を軸方向として廃トナーＴをＺ方向に搬送する搬送部材１２６が設けられている。また、搬送部１１４Ａ内には、Ｚ方向を軸方向として−Ｚ方向に廃トナーＴを搬送する回収搬送部材１２８が設けられている。

搬送部材１２６は、Ｚ方向に沿って配置された軸部１２６Ａと、軸部１２６Ａの外周に設けられた螺旋状の羽根１２６Ｂとを有している。軸部１２６ＡのＺ方向端部は、ユニット本体１１４よりも外側へ突出しており、軸部１２６ＡのＺ方向端部には、ギヤ１３２が取り付けられている。また、軸部１２６ＡのＺ方向端部及び−Ｚ方向端部は、ユニット本体１１４に設けられた軸受部材１３４、１３５により回転可能に支持されている。そして、搬送部材１２６により、第１開口部１１５Ａから第２開口部１１５Ｂまで廃トナーＴが搬送されるようになっている。

回収搬送部材１２８は、Ｚ方向に沿って配置された軸部１２８Ａと、軸部１２８Ａの外周に設けられた螺旋状の羽根１２８Ｂとを有している。軸部１２８ＡのＺ方向端部は、ユニット本体１１４よりも外側へ突出しており、軸部１２８ＡのＺ方向端部には、ギヤ１３６が取り付けられている。また、軸部１２８ＡのＺ方向端部及び−Ｚ方向端部は、ユニット本体１１４に設けられた軸受部材１３７、１３８により回転可能に支持されている。

ギヤ１３２の歯部とギヤ１３６の歯部とは噛み合っている。また、ギヤ１３２は、モータ及びギヤ（図示省略）を含む駆動部の一例としての駆動ユニット１４０によって回転駆動されるようになっている。即ち、搬送部材１２６と回収搬送部材１２８は、同じ駆動源である駆動ユニット１４０によって互いに逆方向に回転される。駆動ユニット１４０は、制御部２０（図１参照）によって動作制御されている。

制御部２０（図１参照）は、廃トナー回収容器１２０（図３参照）が廃トナー搬送部１１０から離脱されたとき、装着検知部１３０（図３参照）からの離脱信号（離脱情報）に基づいて駆動ユニット１４０を動作させる構成となっている。

ここで、図３に示すように、下側パイプ１１６の接続部１１６Ｂに廃トナー回収容器１２０が装着（接続）されると、装着検知部１３０が廃トナー回収容器１２０の装着を検知して、信号が制御部２０に送られる。そして、制御部２０は、図５（Ｂ）に示すように、シャッタ駆動部１２４を動作させてシャッタ部材１２２を開放位置へ移動させ、排出口１１４Ｃを開放する。さらに、制御部２０は、画像形成装置１０（図１参照）の画像形成動作が開始されると、図４に示すように、駆動ユニット１４０を動作させて、搬送部材１２６及び回収搬送部材１２８を回転させるようになっている。

続いて、図３に示すように、廃トナー搬送部１１０において、上側パイプ１１２を流れた廃トナーＴは、搬送部１１４ＡのＺ方向側端部に落下し、回収搬送部材１２８の回転によって−Ｚ方向（図６の矢印Ｔ方向）へ搬送される。そして、搬送された廃トナーＴは、排出口１１４Ｃ（図５（Ｂ）参照）が開放されていることにより下側パイプ１１６内へ落下し、スクリュー部材（図示省略）によって廃トナー回収容器１２０内へ搬送され、回収される。なお、廃トナーＴが排出口１１４Ｃから下側パイプ１１６内へ落下するため、循環部１１４Ｂ内へ流れる廃トナーＴは僅かである。

（作用）
次に、第１実施形態の作用について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０において画像形成が行われているとき、第１クリーニングユニット７６及び第２クリーニングユニット９５から、廃トナー搬送部９７、９９を経由して、廃トナー搬送部１１０（図３参照）へ廃トナーＴが排出される。そして、図３に示すように、廃トナーＴが、廃トナー搬送部１１０を通って廃トナー回収容器１２０に回収される。

ここで、図１に示すように、画像形成装置１０が画像形成を行っている途中において、廃トナー回収容器１２０の満杯状態がトナー検知センサ（図示省略）で検知されたとき、制御部２０は、表示パネル（図示省略）に廃トナー回収容器１２０の交換メッセージを表示する。そして、画像形成装置１０の操作者は、メッセージに従い、廃トナー回収容器１２０を装置本体１１の−Ｚ方向側（手前側）に引き出し始める。

続いて、図３に示すように、廃トナー回収容器１２０が下側パイプ１１６の接続部１１６Ｂから離脱されたとき、装着検知部１３０が廃トナー回収容器１２０の離脱を検知して、信号を制御部２０に送る。そして、制御部２０は、図５（Ａ）に示すように、シャッタ駆動部１２４を動作させてシャッタ部材１２２を閉止位置へ移動させ、排出口１１４Ｃを閉止する。

続いて、図３に示すように、廃トナー搬送部１１０において、上側パイプ１１２を流れた廃トナーＴは、搬送部１１４ＡのＺ方向側端部に落下し、回収搬送部材１２８の回転によって−Ｚ方向（図６の矢印Ｔ方向）へ搬送される。そして、搬送された廃トナーＴは、排出口１１４Ｃ（図６参照）が閉止されていること、及び回収搬送部材１２８が継続して回転することにより搬送部１１４Ａの−Ｚ方向側端部に溜まり始め、第１開口部１１５Ａを通って循環部１１４Ｂ内に流入する。

続いて、循環部１１４Ｂ内に流入した廃トナーＴは、搬送部材１２６の回転によりＺ方向（図６の矢印Ｔ´方向）へ搬送される。そして、循環部１１４ＢのＺ方向端部に搬送された廃トナーＴは、搬送部材１２６により連続して搬送されてくる廃トナーＴによって第２開口部１１５Ｂから搬送部１１４Ａに押し出され、再び搬送部１１４Ａ内を下流側へ向けて流れる。

このように、トナー回収装置１００では、シャッタ部材１２２が搬送部１１４Ａを閉止している間、廃トナーＴが搬送部１１４Ａ及び循環部１１４Ｂ内を循環搬送される。これにより、廃トナーＴが１箇所で滞留することが抑制されるので、廃トナーＴが凝集することが抑制される。

また、排出口１１４Ｃがシャッタ部材１２２により閉止されているので、下側パイプ１１６内へ廃トナーＴが流れることがなくなる。これにより、画像形成装置１０の画像形成動作（廃トナーＴの受け入れ動作）を停止させずに廃トナー回収容器１２０が交換される。なお、循環部１１４Ｂが満杯となるまでには、かなりの時間を要するため、新しい廃トナー回収容器１２０への交換を急いで行わなくても済む。

さらに、トナー回収装置１００では、循環ユニット１０２を装置本体１１に固定しており、循環部１１４Ｂが固定されているので、廃トナーＴを一時的に貯留するユニットを可動させる構成に比べて、トナー回収装置１００の設置に必要なスペースが小さくて済む。即ち、トナー回収装置１００が小型化される。

また、トナー回収装置１００では、１つの駆動ユニット１４０を用いて搬送部材１２６及び回収搬送部材１２８を駆動しているので、廃トナーＴの循環搬送において異なる駆動源を用いずに済む。

さらに、画像形成装置１０では、画像形成動作を停止せずに廃トナー回収容器１２０が交換されるので、生産性（設定時間内での画像形成枚数）が向上する。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る粉体回収装置及び画像形成装置の一例について説明する。

第２実施形態では、前述した第１実施形態の画像形成装置１０において、トナー回収装置１００（図３参照）に換えて、粉体回収装置の一例としてのトナー回収装置１５０が設けられた構成となっている。なお、他の構成は第１実施形態の画像形成装置１０と同様になっている。このため、第２実施形態においても画像形成装置１０として記載し、前述した第１実施形態の画像形成装置１０と基本的に同一の部材、部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図７に示すように、第２実施形態のトナー回収装置１５０は、第１実施形態のトナー回収装置１００（図３参照）において、ギヤ１３２、１３６に換えてギヤ１５２、１５４が設けられ、さらにギヤ及びモータを含む駆動ユニット１５６が追加された構成となっている。ギヤ１５２は、搬送部材１２６のＺ方向端部に取り付けられ、ギヤ１５４は、回収搬送部材１２８のＺ方向端部に取り付けられている。

ギヤ１５２の歯部とギヤ１５４の歯部とは、噛み合っていない。また、ギヤ１５２は、駆動ユニット１４０によって回転駆動され、ギヤ１５４は、駆動ユニット１５６によって回転駆動される。即ち、トナー回収装置１５０では、搬送部材１２６と回収搬送部材１２８が独立駆動される。なお、駆動ユニット１５６は、制御部２０によって動作が制御される。

さらに、第２実施形態において、制御部２０は、シャッタ部材１２２が開放位置にあるときに駆動ユニット１４０の動作を停止し、シャッタ部材１２２が閉止位置にあるときに駆動ユニット１４０を動作させるように構成されている。

（作用）
次に、第２実施形態の作用について説明する。

図１に示すように、装置本体１１に廃トナー回収容器１２０が装着されると、制御部２０は、廃トナー回収容器１２０が装着状態であることを認識する。そして、制御部２０は、図７に示すように、シャッタ駆動部１２４を動作させてシャッタ部材１２２を開放位置へ移動させ、排出口１１４Ｃを開放した後、駆動ユニット１５６を動作させて、回収搬送部材１２８を回転させる。このとき、駆動ユニット１４０の動作は停止されている。

続いて、搬送部１１４ＡのＺ方向側端部に落下した廃トナーＴは、回収搬送部材１２８の回転によって−Ｚ方向（矢印Ｔ方向）へ搬送される。そして、搬送された廃トナーＴは、排出口１１４Ｃが開放されていることにより下側パイプ１１６（図３参照）内へ落下し、廃トナー回収容器１２０（図３参照）内へ搬送され、回収される。

一方、廃トナー回収容器１２０が、接続部１１６Ｂ（図３参照）から離脱されたとき、制御部２０は、廃トナー回収容器１２０が離脱状態であることを認識する。なお、このとき、回収搬送部材１２８は回転している。そして、制御部２０は、シャッタ駆動部１２４を動作させてシャッタ部材１２２を閉止位置へ移動させ、排出口１１４Ｃを閉止する。さらに、制御部２０は、駆動ユニット１４０を動作させて、搬送部材１２６を回転させる。これにより、廃トナーＴが搬送部１１４Ａ及び循環部１１４Ｂを循環搬送される。

このように、第２実施形態のトナー回収装置１５０では、搬送部材１２６と回収搬送部材１２８が独立して駆動され、廃トナー回収容器１２０が装着されている間は、搬送部材の回転が停止されている。これにより、搬送部材１２６を回転し続ける構成に比べて、搬送部材１２６の回転動作によるエネルギー消費量が低減される。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態に係る粉体回収装置及び画像形成装置の一例について説明する。

第３実施形態では、前述した第１実施形態の画像形成装置１０において、トナー回収装置１００（図３（Ａ）参照）に換えて、粉体回収装置の一例としてのトナー回収装置１６０が設けられた構成となっている。なお、他の構成は第１実施形態の画像形成装置１０と同様になっている。このため、第３実施形態においても画像形成装置１０として記載し、前述した第１実施形態の画像形成装置１０と基本的に同一の部材、部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図９に示すように、第３実施形態のトナー回収装置１６０は、第１実施形態のトナー回収装置１００（図３参照）において、循環部１１４ＢのＺ方向側端部の底部にＹ方向に貫通した補助排出口１６２が形成された構成となっている。そして、補助排出口１６２には、ギヤ及びモータを含むシャッタ駆動部１６６によってＺ方向、−Ｚ方向に移動可能とされたシャッタ部材１６４が設けられている。

さらに、図８に示すように、トナー回収装置１６０には、補助搬送手段の一例としての補助搬送部１７０が設けられている。

補助搬送部１７０は、補助排出口１６２（図９参照）と下側パイプ１１６を繋ぐ補助パイプ１７２と、補助パイプ１７２内に回転可能に設けられた補助搬送部材１７４と、補助搬送部材１７４を回転させる駆動ユニット１７６を有している。駆動ユニット１７６は、制御部２０（図１参照）によって動作が制御される。

補助パイプ１７２は、上端部が補助排出口１６２（図９参照）に接続された鉛直部１７２Ａと、鉛直部１７２Ａの−Ｙ方向側の下端部から斜め方向に延び、下側パイプ１１６の鉛直部１１６Ａの側壁に接続された搬送部１７２Ｂとを有している。そして、搬送部１７２Ｂ内には、補助搬送部材１７４が設けられている。

補助搬送部材１７４は、搬送部１７２Ｂの軸方向に沿って両端部が回転可能に支持された軸部１７４Ａと、軸部１７４Ａの外周に螺旋状に形成された羽根１７４Ｂとを有している。軸部１７４Ａは、軸方向の一端が補助パイプ１７２の外側へ突出すると共に、該一端にギヤ（図示省略）が取り付けられている。そして、このギヤが駆動ユニット１７６によって回転駆動されることで、補助搬送部材１７４が搬送部１７２Ｂ内で回転し、搬送部１７２Ｂ内の廃トナーＴが下側パイプ１１６へ搬送されるようになっている。

なお、制御部２０は、下側パイプ１１６の接続部１１６Ｂに廃トナー回収容器１２０（図３参照）を接続したとき、駆動ユニット１７６を動作させて、補助搬送部材１７４を回転させるようになっている。

（作用）
次に、第３実施形態の作用について説明する。

図１に示すように、装置本体１１に廃トナー回収容器１２０が装着されると、制御部２０は、廃トナー回収容器１２０が装着状態であることを認識する。そして、制御部２０は、図９に示すように、シャッタ駆動部１６６を動作させてシャッタ部材１６４を開放位置へ移動させ、補助排出口１６２を開放した後、駆動ユニット１７６を動作させて、補助搬送部材１７４を回転させる。このとき、搬送部材１２６及び回収搬送部材１２８は回転を開始する。

続いて、図８に示すように、循環部１１４Ｂ内の廃トナーＴは、搬送部材１２６の回転に伴いＺ方向側に搬送され、補助排出口１６２（図９参照）から補助パイプ１７２内へ落下する。そして、補助パイプ１７２内に落下した廃トナーＴは、補助搬送部材１７４の回転によって下側パイプ１１６の鉛直部１１６Ａ内へ搬送され、接続部１１６Ｂを流れて廃トナー回収容器１２０（図３参照）内に回収される。なお、トナー回収装置１６０において、循環部１１４Ｂ内の廃トナーＴが排出される排出時間が既知であり、搬送部材１２６及び補助搬送部材１７４は、この排出時間が経過した後で回転が停止される。

一方、廃トナー回収容器１２０が、接続部１１６Ｂから離脱されたとき、制御部２０は、廃トナー回収容器１２０が離脱状態であることを認識する。そして、図９に示すように、制御部２０は、シャッタ駆動部１２４を動作させてシャッタ部材１２２により排出口１１４Ｃを閉止すると共に、シャッタ駆動部１６６を動作させてシャッタ部材１６４により補助排出口１６２を閉止する。これにより、廃トナーＴが搬送部１１４Ａ及び循環部１１４Ｂを循環搬送される。

このように、第３実施形態のトナー回収装置１６０では、循環部１１４Ｂ内の廃トナーＴを補助搬送部１７０を用いて、廃トナー搬送部１１０におけるシャッタ部材１２２よりも下流側に搬送している。これにより、補助搬送部１７０を用いずに循環部１１４Ｂ内に廃トナーＴが残留している構成に比べて、廃トナー回収容器１２０の装着直後に循環部１１４Ｂ内に残留する廃トナーＴが減る。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

搬送部材は、廃トナーＴを上流側に搬送するものであれば、搬送部材１２６のようにスクリュー状のものに限らず、例えば、スライドして廃トナーＴを搬送する部材や、周回移動するベルト部材であってもよい。

循環部１１４Ｂは、搬送部１１４Ａと同じ幅の部材でなくともよく、搬送部１１４Ａよりも幅が細くてもよい。

第２実施形態のトナー回収装置１５０において、補助搬送部１７０を設けてもよい。また、第３実施形態のトナー回収装置１６０において、搬送部材１２６と回収搬送部材１２８を異なる駆動源で別々に駆動してもよい。

さらに、シャッタ駆動部１２４を設けずに、廃トナー回収容器１２０の接続でシャッタ部材１２２と廃トナー回収容器１２０とが接触し、シャッタ部材１２２が自動で開閉するように構成してもよい。加えて、ユニット本体１１４内の廃トナーＴの搬送方向がＺ方向ではなくＸ方向であってもよい。

また、補助搬送部１７０において、補助パイプ１７２の傾斜角度を大きく設定可能な場合は、補助搬送部材１７４無しで、廃トナーＴを自重で落下させてもよい。

１０ 画像形成装置
６０ 画像形成部（画像形成手段の一例）
６２ 感光体（像保持部材の一例）
７６ 第１クリーニングユニット（排出部の一例）
９５ 第２クリーニングユニット（排出部の一例）
１００ トナー回収装置（粉体回収装置の一例）
１１０ 廃トナー搬送部（搬送通路部材の一例）
１１４Ｂ 循環部（循環通路部材の一例）
１２０ 廃トナー回収容器（回収容器の一例）
１２２ シャッタ部材（開閉部材の一例）
１２６ 搬送部材
１２８ 回収搬送部材
１４０ 駆動ユニット（駆動源の一例）
１５０ トナー回収装置（粉体回収装置の一例）
１６０ トナー回収装置（粉体回収装置の一例）
１７０ 補助搬送部（補助搬送手段の一例）
Ｔ トナー（粉体の一例）

Claims (5)

1. 粉体を回収する回収容器が一端に離脱可能に装着され、該回収容器へ粉体が搬送される搬送通路部材と、
   前記搬送通路部材を開放する開放位置及び閉止する閉止位置に移動可能に設けられ、前記搬送通路部材への前記回収容器の装着状態で前記搬送通路部材を開放し、前記搬送通路部材からの前記回収容器の離脱状態で前記搬送通路部材を閉止する開閉部材と、
   前記搬送通路部材における粉体の搬送方向の前記開閉部材よりも上流側に一端が接続され、他端が前記搬送通路部材における前記一端の接続位置よりも上流側に接続された循環通路部材と、
   前記循環通路部材内に設けられ、少なくとも前記回収容器が前記搬送通路部材から離脱されたとき、粉体を前記搬送通路部材の上流側へ搬送する搬送部材と、
   を有する粉体回収装置。
2. 前記搬送通路部材内で回転して粉体を前記回収容器へ搬送する回収搬送部材と、
   前記回収搬送部材と前記搬送部材とを回転させる共通の駆動源と、
   が設けられている請求項１に記載の粉体回収装置。
3. 前記搬送部材は、前記開閉部材が前記閉止位置にあるときに回転する請求項１に記載の粉体回収装置。
4. 前記搬送通路部材に前記回収容器を装着したとき、前記循環通路部材内の粉体を前記搬送通路部材に搬送する補助搬送手段が設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の粉体回収装置。
5. 前記粉体はトナーであり、
   トナー像を保持する像保持部材のトナー像を記録媒体上に転写し、画像を形成する画像形成手段と、
   転写後に前記像保持部材から除去したトナーを排出する排出部と、
   前記排出部から排出されたトナーを前記回収容器へ搬送して回収する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の粉体回収装置としてのトナー回収装置と、
   を有する画像形成装置。

Images