JP2014115469A - 廃トナー回収装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー回収容器におけるスペース効率を向上させて、装置内部のスペースを有効に活用することができる廃トナー回収装置を提供する。
【解決手段】廃トナーを収容する廃トナー収容室７１と、廃トナーを所定方向Ａ１に沿った方向に搬送するスクリュー７３と、廃トナーを受け入れる廃トナー受入部７２と、廃トナー収容室７１内において廃トナー受入口７２Ｂと第２内壁７１ｂとの間に配置された廃トナー検知センサ９０と、スクリュー７３の回転方向及び基本回転時間を制御する廃トナー搬送制御部７８と、を備える。廃トナー搬送制御部７８は、基本回転時間を、廃トナー受入口７２Ｂから、所定方向Ａ１において廃トナー検知センサ９０と第２内壁７１ｂの間に設定された終点ＥＰまで廃トナーを搬送する時間以上に設定し、スクリュー７３を正方向及び逆方向に基本回転時間だけそれぞれ回転させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、感光体に残存するトナーを回収する廃トナー回収装置、及び廃トナー回収装置を備える画像形成装置に関する。

特許文献１には、廃トナー収容部の収容能力を十分に活用して、メンテナンス作業の負担を軽減し、ランニングコストを下げることができる画像形成装置が記載されている。この画像形成装置の廃トナー収容部は、廃トナー排出筒と、廃トナー排出筒の下流側に配置された廃トナーボックスとを備えている。廃トナーボックスは、廃トナー排出筒との接合部付近に配置された羽根車を有している。廃トナーが廃トナー排出筒を通じて廃トナーボックスに移送されると、廃トナーが羽根車に当たり、廃トナーボックスの隅々まで拡散されるので、廃トナーは廃トナーボックス内に均一に蓄積する。

特開２００１−４２７３０号公報

特許文献１の画像形成装置では、廃トナーボックス内において廃トナーがなだらかな丘状に堆積する。このような廃トナーの堆積形状によれば、廃トナーの高さが廃トナーボックスの交換時期を判定するための閾値を超えたとき、廃トナーボックス内の側壁近傍に空隙が存在することがある。この場合、特許文献１の廃トナーボックスは、当該廃トナーボックス内部に廃トナーを更に収容することができる空隙が存在するにも関わらず、廃トナーの高さが閾値を超えているために廃トナーボックスの交換時期と判定されてしまう。

そこで、本発明は、廃トナー回収容器におけるスペース効率を向上させて、装置内部のスペースを有効に活用することができる廃トナー回収装置及び、廃トナー回収装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る廃トナー回収装置は、感光体から移送された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、廃トナー収容部の第１内壁から第１内壁に対面する第２内壁に向かう所定方向に延在し、所定方向を軸として回転可能に支持され、軸を回転中心とした運動により廃トナー収容部内の廃トナーを所定方向に沿った方向に搬送する廃トナー搬送部と、第１内壁と第２内壁を連結する第３内壁において第１内壁に近接して設けられ、廃トナー収容部の外部から廃トナー収容部の内部へ廃トナーを受け入れる廃トナー受入部と、廃トナー収容部内において廃トナー受入部と第２内壁との間に配置された廃トナー検知部と、廃トナー搬送部の回転方向及び基本回転時間を制御する廃トナー搬送制御部と、を備える。廃トナー搬送制御部は、基本回転時間を、廃トナー受入部から、所定方向において廃トナー検知部と第２内壁の間に設定された終点まで廃トナーを搬送する時間以上に設定し、廃トナー搬送部を正方向及び逆方向に基本回転時間だけそれぞれ回転させる。

この廃トナー回収装置及び廃トナー回収装置を備えた画像形成装置では、廃トナー搬送部を正方向に回転させることにより、廃トナー受入部から廃トナー収容部内に受け入れられた廃トナーが終点まで搬送される。また、廃トナー搬送部を逆方向に回転させることにより、第１内壁まで搬送される。廃トナー収容部内の廃トナーが終点又は第１内壁まで確実に搬送されるので、終点及び第１内壁の近傍における空隙の発生を抑制することができる。従って、廃トナー回収部におけるスペース効率が向上するため、廃トナー回収装置内部のスペースを有効に活用することができる。

また、廃トナー搬送制御部は、廃トナー搬送部を正方向に基本回転時間だけ回転させた後に、さらに、感光体から廃トナー収容部まで廃トナーを搬送する追加回転時間だけ廃トナー搬送部を正方向に回転させると共に、廃トナー搬送部を逆方向に基本回転時間だけ回転させた後に、さらに、追加回転時間だけ廃トナー搬送部を逆方向に回転させてもよい。この場合、廃トナー搬送部が感光体から廃トナー収容部まで廃トナーを搬送する時間だけさらに回転されるので、搬送された廃トナーが終点又は第１内壁の近傍に押し込まれる。従って、廃トナー収容部に空隙を発生させることなく、廃トナー収容部内に廃トナーを収容することができる。

また、廃トナー検知部は、所定方向における第１内壁と第２内壁の略中央に配置されていてもよい。この場合、廃トナー受入部から終点である廃トナー検知部まで廃トナーが確実に搬送されるので、廃トナー検知部の近傍における空隙の発生が抑制される。従って、廃トナー回収装置のスペース効率をさらに向上させることができる。

また、廃トナー搬送部は、廃トナー受入部よりも下方に配置されていてもよい。この場合、堆積した廃トナーが廃トナー受入部に達する前に、廃トナー搬送部により均される。従って、廃トナー受入部における廃トナーの詰まりを抑制することができる。

また、廃トナー搬送部は、所定方向に延びた軸部と、軸部に固定された羽根部材とを有し、羽根部は、廃トナー検知部に近づくに従って外径が小さくされていてもよい。この場合、廃トナー検知部の近傍において廃トナーが廃トナー検知部側に搬送されにくくなり、廃トナーが廃トナー検知部の近傍に一時的に堆積されることになる。このため、廃トナー収容部内が満たされていない状態で廃トナー検知部に廃トナーが搬送されることを抑制することができる。従って、廃トナー収容部が満たされた状態を精度良く検知できるので、廃トナー収容部への廃トナーの回収効率をさらに高めることができる。

また、羽根部材は、第１内壁と廃トナー検知部との間に配置された第１の羽根部と、第２内壁と廃トナー検知部との間に配置された第２の羽根部とを有し、第１の羽根部と第２の羽根部とは、巻き方向が互いに逆方向であってもよい。この場合、一つの廃トナー搬送部の回転により、第１内壁と廃トナー検知部との間における領域と、第２内壁と廃トナー検知部との間における領域とに、互いに逆向きの搬送力を生じさせることができる。従って、廃トナー搬送部の構成を簡易にすることができる。

また、基本回転時間は、廃トナー受入部から廃トナー検知部までの距離と、羽根部のピッチと、羽根部の回転数とを利用して設定されてもよい。この場合、廃トナー受入部から廃トナー検知部まで廃トナーを搬送するために必要な時間を好適に設定することができる。

また、終点は、第２内壁に設定されていてもよい。この場合、廃トナー受入部から受け入れられた廃トナーの搬送距離が最も長くなる。そして、搬送時間は、最も長い搬送距離を搬送させる時間に設定されるので、廃トナー回収部内において廃トナーが第２内壁まで確実に搬送される。従って、第２内壁の近傍における空隙の発生が抑制されるので、廃トナー回収装置のスペース効率をさらに向上させることができる。

本発明の廃トナー回収装置及び画像形成装置によれば、廃トナー回収容器におけるスペース効率を向上させて、装置内部のスペースを有効に活用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る廃トナー回収装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１の画像形成装置の現像ユニット、感光体ユニット、転写ユニット及び廃トナー回収装置を示す図である。 図３は、図２の廃トナー回収装置の内部を示す図である。 図２の廃トナー回収装置の背面を示す図である。 図３の廃トナー回収装置の内部を示す図である。 図６は、図３の廃トナー検知センサを示す断面斜視図である。 図７は、図２の廃トナー回収装置の内部を示す図である。 図８は、図１の画像形成装置の感光体ユニット及び廃トナー回収装置を示す図である。 図９は、図８の感光体ユニットの断面を示す図である。 図１０は、廃トナー収容部における廃トナーの収容状態を示す図である。 図１１は、本発明の他の実施形態に係る廃トナー回収装置を示す図である。 図１２は、実施例を説明するための図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る廃トナー回収装置７０（図２参照）は、画像形成装置１に搭載されている。本実施形態に係る画像形成装置１は、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。図１に示されるように、画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット１０と、静電潜像を現像する現像ユニット２０と、トナー像を用紙Ｐに二次転写する転写ユニット３０と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム４０と、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット５０と、を備えている。

記録媒体搬送ユニット１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを搬送経路Ｒ１上に搬送する。用紙Ｐは、カセットＴに積層されて収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、搬送経路Ｒ１を介して用紙Ｐを二次転写領域Ｒ２に到達させる。

現像ユニット２０は、色ごとに４個設けられている。現像ユニット２０は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１を備えている。現像ユニット２０は、トナーとキャリアとが混合撹拌されて十分に帯電された後、トナーとキャリアとの混合によって生成される現像剤を現像ローラ２１に担持させる。そして、現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体ドラム４０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ２１に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。

現像ユニット２０では、新たな現像剤を内部に補給しつつ、現像剤を撹拌、搬送する。現像ユニット２０は、過剰となった現像剤の一部である劣化現像剤を外部に移送するトリクル現像方式を採用している。トリクル現像方式では、劣化した現像剤を排出し、排出した量分のフレッシュな現像剤を補給する。現像ユニット２０内において、劣化現像剤は、劣化現像剤排出口及び劣化現像剤受入口７７（図３及び図５参照）を落下して、廃トナー回収装置７０内に収容される。

転写ユニット３０は、現像ユニット２０で形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写するための二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写ユニット３０は、転写ベルト３１と、転写ベルト３１を懸架する懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び３１ｄと、感光体ドラム４０と共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２と、懸架ローラ３１ｄと共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３と、を備えている。

転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び３１ｄにより循環移動する無端状のベルトである。一次転写ローラ３２は、転写ベルト３１の内周側から感光体ドラム４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３１ｄを押圧するように設けられる。

感光体ドラム４０は、色ごとに４個設けられている。感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム４０の周上には、現像ユニット２０と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２と、クリーニングユニット４３と、が設けられている。

帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット４２は、帯電ローラ４１によって帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像ユニット２０は、それぞれの現像ユニット２０に対向して設けられたトナータンク２２から供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。トナータンク２２内には、それぞれ、マゼンダ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。

クリーニングユニット４３は、感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。また、クリーニングユニット４３の近傍にはスクリュー４５（図９参照）が設けられており、クリーニングユニット４３によって得られた廃トナーがスクリュー４５によって搬送される。スクリュー４５によって搬送される廃トナーは、廃トナーノズル４４内の搬送経路Ｒ３に沿って、廃トナーノズル４４の端部に形成された廃トナー回収容器接続口４５ａを通じて廃トナー回収装置７０内に収容される（図９参照）。

定着ユニット５０は、転写ベルト３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１を押圧する加圧ローラ５２と、を備えている。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は円筒状に形成されており、加熱ローラ５１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。

画像形成装置１には、定着ユニット５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ６１及び６２が設けられている。

次に、画像形成装置１の動作について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４１により感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。その後、露光ユニット４２により感光体ドラム４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。

一方、現像ユニット２０では静電潜像が現像されてトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１へ一次転写される。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３１ｄと二次転写ローラ３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。

積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット５０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ６１及び６２によって画像形成装置１の外部へ排出される。

廃トナー回収装置７０は、図３に示されるように、内部に廃トナーを収容する廃トナー収容室（廃トナー収容部）７１を備え、左右に延びるように形成された容器となっている。廃トナー回収装置７０は、画像形成装置１に対して着脱自在となっており、回収した廃トナーが廃トナー収容室７１内で一定量蓄積したときに交換できるようになっている。廃トナー回収装置７０は、廃トナー収容室７１と、廃トナーを廃トナー収容室７１に受け入れる４個の廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙと、廃トナーを撹拌、且つ搬送するスクリュー（廃トナー搬送部）７３と、スクリュー７３を回転させるギヤ７４と、スクリュー７３の回転方向及び回転時間を制御するための廃トナー搬送制御部７８（図７参照）と、劣化現像剤を収容する劣化現像剤収容室８０と、廃トナー収容室７１内に廃トナーが一定量蓄積したことを検知する廃トナー検知センサ（廃トナー検知部）９０と、を備えている。

また、廃トナー収容室７１には、外部に現像ユニット２０が位置し下方に湾曲して形成される凸部７５が色ごとに４個設けられている。そして、凸部７５とそれに隣接する凸部７５との間を延びるように水平方向に延在する壁部７６が設けられている。また、各凸部７５の左斜め上方に延びる壁面の奥側には、図５に示されるように、上下に貫通する劣化現像剤受入口７７が形成されている。

図３及び図５に示されるように、劣化現像剤収容室８０は、廃トナー収容室７１の内部に、左右に並んで２個設けられている。劣化現像剤収容室８０は、廃トナー収容室７１の内壁に固定されている。劣化現像剤収容室８０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の可撓性材料で構成されており、柔軟に変形可能となっている。なお、劣化現像剤収容室８０全体が可撓性材料で構成されていなくてもよく、仕切壁８１のみが可撓性材料で構成されていてもよい。

廃トナー検知センサ９０は、廃トナー収容室７１の方向Ａ１に沿って略中央に配置されている。この廃トナー検知センサ９０は、図６に示されるように、スクリュー７３の近傍に位置する上下に開口した孔部９１と、孔部９１から下方に延在する筒部９２と、筒部９２の下部から広がるように形成された直方体状の廃トナー収容室９３と、廃トナー収容室９３内に発光素子９４ａ及び受光素子９４ｂを有するセンサ部９４と、を備えている。発光素子９４ａ及び受光素子９４ｂは、廃トナー収容室９３内で水平方向に延在する凸状に形成されており、互いに対向するように設けられている。そして、画像形成装置１の起動時には、発光素子９４ａは受光素子９４ｂに光を照射している。

廃トナー収容室７１内に一定量以上蓄積された廃トナーは、スクリュー７３の回転によって廃トナー検知センサ９０の孔部９１に導かれ、筒部９２内を落下して廃トナー収容室９３に収容される。そして、廃トナー収容室９３内の廃トナーが発光素子９４ａ及び受光素子９４ｂの高さにまで達し、廃トナーが発光素子９４ａと受光素子９４ｂの間に位置して発光素子９４ａの受光素子９４ｂに対する光が遮断されたときに、センサ部９４は、廃トナー収容室７１で廃トナーが一定量蓄積されていることを検知する。

廃トナー回収装置７０について詳細に説明する。図３〜図１０に示されるように、廃トナー収容室７１は、感光体ドラム４０から搬送された廃トナーを収容する。廃トナー収容室７１は、略直方体の形状を有し、第１内壁７１ａと、第２内壁７１ｂを含んでいる。第１内壁７１ａは、長手方向における一の壁面である。第２内壁７１ｂは、長手方向における別の壁面であり、第１内壁７１ａに対面する。さらに、廃トナー収容室７１は、第１内壁７１ａと第２内壁７１ｂとを連結する第３内壁７１ｃを含んでいる。なお、図３〜図１０において、方向Ａ１は、第１内壁７１ａから廃トナー検知センサ９０に向かう方向である。また、方向Ａ２は、第２内壁７１ｂから廃トナー検知センサ９０に向かう方向である。

廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙは、廃トナー収容室７１の上端部近傍に、各色に対応して４個水平方向に並設されている。廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙは、感光体ユニット（クリーニングユニット４３）からの廃トナーを受け入れる。廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙは、廃トナーノズル４４に連通している（図２参照）。感光体ドラム４０及びクリーニングユニット４３から搬送された廃トナーは、廃トナーノズル４４及び廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙを介して搬送され、廃トナー収容室７１内に直接収容される。また、転写残トナー回収口７２Ｅは、廃トナー収容室７１の上端部近傍に廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙに並設されている。転写残トナー回収口７２Ｅは、転写ユニット３０からの廃トナーを受け入れる。

より詳細には、廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙは、廃トナー収容室７１の第３内壁７１ｃに設けられている。廃トナー受入口（廃トナー受入部）７２Ｂは、ブラックのトナーを受け入れるためのものであり、第１内壁７１ａに近接して設けられている。廃トナー受入口７２Ｃは、シアンのトナーを受け入れるためのものであり、廃トナー受入口７２Ｂから所定方向Ａ１に沿って離間して設けられている。廃トナー受入口７２Ｍは、マゼンダのトナーを受け入れるためのものであり、廃トナー受入口７２Ｃから所定方向Ａ１に沿って離間して設けられている。廃トナー受入口７２Ｙは、イエローのトナーを受け入れるためのものであり、廃トナー受入口７２Ｍから所定方向Ａ１に沿って離間して設けられている。

ここで、第１内壁７１ａの近傍に設けられた廃トナー受入口７２Ｂの近傍には、その他の廃トナー受入口７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙの近傍よりも大きい収容容積を有するトナー収容部が形成されている。より詳細には、廃トナー受入口７２Ｂの近傍は、第３内壁７１ｃが奥側に突出するように形成されているので、廃トナー受入口７２Ｂの近傍の奥行が広くなっている。

図７に示されるように、スクリュー７３は、廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙ及び転写残トナー回収口７２Ｅの下部に、水平方向に延在するように設けられている。すなわち、スクリュー７３は、第１内壁７１ａから第２内壁７１ｂへ向かう所定方向Ａ１に沿って延在している。そして、スクリュー７３は、所定方向Ａ１に延びる軸Ｌ１を回転軸として廃トナー収容室７１に対して回転可能に支持されている。また、スクリュー７３は、廃トナー検知センサ９０の孔部９１にかかる高さに設けられている。このようなスクリュー７３の配置によれば、軸Ｌ１を回転中心とした運動により廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙから受け入れられた廃トナーを、廃トナー検知センサ９０の孔部９１に搬送することができる。また、スクリュー７３は、廃トナー収容室７１内に一定量蓄積された廃トナーを撹拌する。スクリュー７３は、廃トナー収容室７１の外部であって回転軸Ｌ１上に設けられたギヤ７４の回転によって回転する。ギヤ７４には、ギヤ７４に回転駆動力を付与するモータ等の駆動手段７９が接続されている（図７参照）。駆動手段７９には、駆動手段７９の動作を制御するための廃トナー搬送制御部７８が接続されている。

スクリュー７３について詳細に説明する。スクリュー７３は、回転軸（軸部）Ｌ１に沿って並設されたスパイラー（羽根部材）７３ａ，７３ｂと、シャフト７３ｓとを有している。シャフト７３ｓはスパイラー７３ａ，７３ｂの中心軸上に配置され、シャフト７３ｓとスパイラー７３ａ，７３ｂとは互いに固定されている。シャフト７３ｓの一端にはギヤ７４が設けられており、ギヤ７４の回転によりシャフト７３ｓが回転されて、スパイラー７３ａ，７３ｂが回転される。

スパイラー（第１の羽根部）７３ａは、第１内壁７１ａから廃トナー検知センサ９０までの間に配置されている。本実施形態のスパイラー７３ａの巻き方向は、一例として右巻きである。スパイラー７３ａは、第１内壁７１ａから廃トナー検知センサ９０に向かうにつれて外径Ｄが小さくされている。このようなスパイラー７３ａによれば、廃トナー検知センサ９０に向かうにつれて、スクリュー７３の搬送力を小さくすることができる。

スパイラー（第２の羽根部）７３ｂは、第２内壁７１ｂから廃トナー検知センサ９０までの間に配置されている。スパイラー７３ｂの巻き方向は、スパイラー７３ａとは逆向きとされている。本実施形態のスパイラー７３ｂは、一例として左巻きである。スパイラー７３ｂは、第２内壁７１ｂから廃トナー検知センサ９０に向かうにつれて外径Ｄが小さくされている。このようなスパイラー７３ｂによれば、廃トナー検知センサ９０に向かうにつれて、スクリュー７３の搬送力を小さくすることができる。

スパイラー７３ａ，７３ｂを有するスクリュー７３によれば、スクリュー７３を正方向に回転させた場合に、第１内壁７１ａと廃トナー検知センサ９０との間に存在する廃トナーを廃トナー検知センサ９０に向かう方向Ａ１へ搬送すると共に、第２内壁７１ｂと廃トナー検知センサ９０との間に存在する廃トナーを廃トナー検知センサ９０に向かう方向Ａ２へ搬送することができる。

廃トナー搬送制御部７８によるスクリュー７３の回転制御について説明する。まず、スクリュー７３の回転方向について説明する。スクリュー７３の回転方向は、正方向及び逆方向の２つ方向を有している。正方向とは、廃トナーを第１内壁７１ａ側から廃トナー検知センサ９０に向かって搬送するための回転方向をいう。また、正方向とは、廃トナーを第２内壁７１ｂ側から廃トナー検知センサ９０に向かって搬送するための回転方向をいう。そして、逆方向とは、廃トナーを廃トナー検知センサ９０側から第１内壁７１ａに向かって搬送するための回転方向をいう。また、逆方向とは、廃トナーを廃トナー検知センサ９０側から第２内壁７１ｂに向かって搬送するための回転方向をいう。

廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３の回転方向及び基本回転時間を制御するものである。廃トナー搬送制御部７８は、所定の制御信号をモータ等の駆動手段７９に出力する。制御信号が入力された駆動手段７９は、制御信号に基づいてギヤ７４を正方向へ基本回転時間以上回転させる。また、駆動手段７９は、制御信号に基づいてギヤ７４を逆方向へ基本回転時間以上回転させる。

廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３を正方向に基本回転時間だけ回転させた後に、必要に応じて追加回転時間だけスクリュー７３を正方向に回転させる。すなわち、廃トナー搬送制御部７８は、基本回転時間に追加回転時間を加えた時間だけ、スクリュー７３を正方向に回転させる。また、廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３を逆方向に基本回転時間だけ回転させた後に、必要に応じて追加回転時間だけスクリュー７３を逆方向に回転させる。すなわち、廃トナー搬送制御部７８は、基本回転時間に追加回転時間を加えた時間だけ、スクリュー７３を逆方向に回転させる。

ここで基本回転時間とは、廃トナー受入口７２Ｂから、終点ＥＰまで廃トナーを搬送する時間以上に設定された時間である。図７に示すように、廃トナー受入口７２Ｂは、４つの廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙのうち第１内壁７１ａに最も近接した受入口であり、終点ＥＰまでの距離が最も長くなる受入口である。終点ＥＰは、所定方向Ａ１において廃トナー検知センサ９０と第２内壁７１ｂの間Ｓ１に設定された点である。本実施形態では、終点ＥＰは廃トナー検知センサ９０が設置された場所とされる。基本回転時間は、スクリュー７３の回転数、スクリュー７３のピッチＢ２、廃トナー受入口７２Ｂから廃トナー検知センサ９０の孔部９１までの距離Ｂ１を利用して設定される。より詳細には、基本回転時間は、基本回転時間（秒）＝（廃トナー受入口７２Ｂから廃トナー検知センサ９０の孔部９１までの距離Ｂ１）／（スクリュー７３のピッチＢ２）×（１／（スクリュー７３の回転数（ｒｐｍ）／６０））とされている。一例として、基本回転時間は、１０秒に設定される。

追加回転時間は、一例として感光体ドラム４０から廃トナーノズル４４を通じて廃トナー収容室７１まで廃トナーを搬送する時間とされている。この時間は、廃トナーを搬送するための部材であるスクリュー４５の回転数に依存する。スクリュー４５の回転数は、画像形成装置１のプロセススピードに対応している。例えば、プロセススピードは、用紙Ｐの種類により適宜設定される。基本回転時間に対して、廃トナーが各ユニットから廃トナー回収装置７まで搬送される時間である追加回転時間を加えることにより、廃トナーを第１内壁７１ａ及び第２内壁７２ｂ等の近傍における空隙に押し込むことができる。すなわち、追加回転時間は、第１内壁７１ａ及び第２内壁７２ｂ等の近傍における空隙に廃トナーを押し込むための時間として割り当てることができるものである。この場合、追加回転時間は、感光体ドラム４０の回収スクリューの回転数、回収スクリューのピッチ、軸方向の搬送距離に基づいて設定される。より詳細には、追加回転時間は、追加回転時間（秒）＝（軸方向の搬送距離）／（回収スクリューのピッチ）×（１／（回収スクリューの回転数（ｒｐｍ）／６０））とされている。一例として、追加回転時間は、３秒に設定される。なお、追加回転時間は、廃トナー収容室７１内における収容容積に基づいて設定してもよい。

廃トナー回収装置７０の動作について説明する。廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙから廃トナーが廃トナー収容室７１内に回収される。回収された廃トナーは、それぞれの廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙの下方を頂部とする山状に堆積する。また、スクリュー７３は、廃トナー回収装置７０が動作している間は正方向への回転と逆方向への回転を交互に行っている。従って、山状に堆積した廃トナーのそれぞれにおいて、頂部がスクリュー７３に達すると、廃トナーの頂部がスクリューの７３の回転に応じて廃トナー検知センサ９０側、又は第１内壁７１ａ側及び第２内壁７１ｂ側へ搬送されるので、廃トナーの頂部が均されはじめる。

廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３を正方向に基本回転時間だけ回転させる。スクリュー７３の高さまで達した廃トナーは、スクリュー７３の回転により廃トナー検知センサ９０の方向へ搬送されるので、廃トナーのそれぞれの頂部が均される。従って、廃トナー受入口７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙへの廃トナーの詰まりが抑制される。また、スクリュー７３は基本回転時間だけ回転されるので、廃トナー検知センサ９０から最も遠い位置にある廃トナー受入口７２Ｂから回収された廃トナーが廃トナー検知センサ９０の近傍まで搬送される。従って、廃トナー検知センサ９０の近傍における空隙の発生が抑制される。

廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３を正方向に基本回転時間だけ回転させた後に、さらに追加回転時間だけスクリュー７３を正方向に回転させる。そうすると、廃トナー検知センサ９０の近傍に搬送された廃トナーが廃トナー検知センサ９０の壁面に押し付けられるので、廃トナー検知センサ９０の近傍における空隙の発生がさらに抑制される。従って、温度等の周囲環境の変化により廃トナーの流動性が変化した場合であっても、廃トナーを廃トナー検知センサ９０まで確実に搬送すると共に、空隙の発生が抑制される。

次に、廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３を逆方向に基本回転時間だけ回転させ、さらに追加回転時間だけスクリュー７３を逆方向に回転させる。そうすると、第１内壁７１ａ及び第２内壁７１ｂの近傍に搬送された廃トナーが第１内壁７１ａ及び第２内壁７１ｂに押し付けられる。従って、第１内壁７１ａ及び第２内壁７１ｂの近傍における空隙の発生がさらに抑制される。

以上のように、廃トナー回収装置７０では、スクリュー７３を正方向に回転させることにより、廃トナー受入口７２Ｂから廃トナー収容室７１内に受け入れられた廃トナーが廃トナー検知センサ９０まで搬送される。また、スクリュー７３を逆方向に回転させることにより、第１内壁７１ａ及び第２内壁まで廃トナーが搬送される。廃トナー収容室７１内の廃トナーが廃トナー検知センサ９０、第１内壁７１ａ及び第２内壁７１ｂまで確実に搬送されるので、廃トナー検知センサ９０、第１内壁７１ａ及び第２内壁７１ｂの近傍における空隙の発生を抑制することができる。さらに、廃トナーの搬送により、廃トナー受入部の下部において生じ得る廃トナーの頂部を均すことができる。従って、廃トナー収容室７１におけるスペース効率が向上するため、廃トナー回収装置７０内部のスペースを有効に活用することができる。

ところで、外径が同一であるスクリューを備える廃トナー回収装置によれば、廃トナー検知センサ９０に向かう方向に搬送力が一定であるので、廃トナー収容室７１内に空隙がある状態であっても廃トナー検知センサ９０に廃トナーが搬送されて廃トナー収容室７１が満たされたと判定される場合がある。

これに対して、本実施形態に係る廃トナー回収装置７０によれば、スクリュー７３が、第１内壁７１ａから廃トナー検知センサ９０に向かう方向に搬送力が小さくなるように構成されているので、スクリュー７３の外径に沿った形に廃トナーが堆積する。このような構成によれば、図１０に示されるように、廃トナーは廃トナー検知センサ９０の近傍を頂部とした山状になる。この山状に堆積する廃トナーは、外径が同一のスクリューによれば、廃トナー検知センサ９０に搬送されるものである。本実施形態の廃トナー回収装置７０では、廃トナー検知センサ９０の近傍において廃トナーが廃トナー検知センサ９０側に搬送されにくくなり、廃トナーが廃トナー検知センサ９０の近傍に一時的に堆積されることになる。このため、廃トナー収容室７１内が満たされていない状態で廃トナー検知センサ９０に廃トナーが搬送されることを抑制することができる。従って、廃トナー収容室７１が満たされた状態を精度良く検知できるので、廃トナー収容室７１への廃トナーの回収効率をさらに高めることができる。

また、廃トナー回収装置７０によれば、スクリュー７３の回転制御により廃トナーの頂部を均すと共に、空隙の発生を抑制して、廃トナー収容室７１におけるスペース効率を向上させることができる。従って、特別な構成物を付け加える必要がないので、廃トナー回収装置７０によれば、当該装置の大型化を抑制することができる。また、廃トナー回収装置７０によれば、部品数を増加させることがないので当該装置の製造コストの上昇を抑制することができる。さらに、廃トナー回収装置７０によれば、部品数を増加させることがないので当該装置の装置構成を簡易にすることができる。

（第２実施形態）
図１１に示されるように、第２実施形態は、終点ＥＰが第２内壁７１ｂの位置に設定されている点で第１実施形態と相違する。スクリュー７３Ｂは、第１内壁７１ａから第２内壁７１ｂの間において一定の外径Ｄを有するスパイラー７３ｄを有している。そして、廃トナー搬送制御部７８は、基本回転時間を廃トナーが廃トナー受入口７２Ｂから第２内壁７１ｂまで搬送するための時間に設定する。このような構成によれば、廃トナー受入口７２Ｂから受け入れられた廃トナーの搬送距離が最も長くなる。そして、搬送時間は、最も長い搬送距離を搬送させる時間に設定されるので、廃トナー収容室７１内において廃トナーが第２内壁７１ｂまで確実に搬送される。従って、第２内壁７１ｂの近傍における空隙の発生が抑制されるので、廃トナー回収装置７０のスペース効率をさらに向上させることができる。また廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３Ｂを基本回転時間だけ回転させた後に、更に、追加回転時間だけ正方向に回転させてもよい。この制御によれば、第２内壁７１ｂ近傍における空隙の発生を更に抑制できる。

以上、本発明の廃トナー回収装置は、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。具体的には、例えば、上記第１実施形態では、廃トナー検知センサ９０に近づくにつれてスクリュー７３の搬送力を小さくするための構成として、廃トナー検知センサ９０に近づくにつれてスパイラー７３ａ，７３ｂの外径を小さくする構成について説明した。しかし、廃トナー検知センサ９０に近づくにつれて搬送力を小さくする構成は、これに限定されることはない。例えば、廃トナー検知センサ９０に近づくにつれてスパイラー７３ａ，７３ｂのピッチを狭くしてもよい。また、スパイラー７３ａ，７３ｂの外径は一定とし、廃トナー検知センサ９０に近づくにつれてシャフト７３ｓの外径が太くなるようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、廃トナー搬送制御部７８が、スクリュー７３を正方向へ回転させた後に逆方向へ回転させる制御を例に説明した。例えば、廃トナー搬送制御部７８は、スクリュー７３を正方向へ回転させた後に逆方向へ回転させる制御を繰り返し実施してもよい。このような制御によれば、廃トナーを均す効果を高めることができると共に、廃トナー検知センサ９０、第１内壁７１ａ及び第２内壁７１ｂの近傍における空隙の発生を抑制することができる。

（比較例１）
比較例１について説明する。この比較例１では、廃トナー搬送制御部７８によりスクリュー７３を正方向に少なくとも１３秒以上連続回転させた。図１２の（ａ）部は、比較例１の結果を示している。図１２の（ａ）部を確認すると、第１内壁７１ａの近傍にＲ形状の空隙Ｇ１が生じていた。この比較例１では、スクリュー７３の回転方向が正方向のみであるため、廃トナー収容室７１内の廃トナーは第１内壁７１ａから廃トナー検知センサ９０の方向Ａ１へのみ搬送される。従って、第１内壁７１ａの近傍に廃トナーが搬送されないので、第１内壁７１ａの近傍に空隙が生じたと考えられる。従って、スクリュー７３を正方向へ回転させるのみでは、第１内壁７１ａ近傍における空隙の発生を抑制できないことがわかった。なお、比較例１では、廃トナー収容室７１の内部に収容された廃トナーの重さは３２５ｇであった。

（比較例２）
比較例２について説明する。この比較例２では、廃トナー搬送制御部７８により、スクリュー７３を、正方向に１．２秒間回転させた後に、逆方向に１．０秒間回転させた。図１２の（ｂ）部は、比較例２の結果を示している。図１２の（ｂ）部を確認すると、第１内壁７１ａの近傍にＲ形状の空隙Ｇ２が生じていた。この比較例２では、正方向への回転時間及び逆方向への回転時間が短いため、廃トナーを廃トナー検知センサ９０及び第１内壁７１ａの近傍まで搬送できていないためであると考えられる。また、廃トナーを均す作用も十分でないことが考えられる。従って、スクリュー７３を正方向及び逆方向へ短時間回転させた場合には、第１内壁７１ａ近傍における空隙の発生を抑制できないことがわかった。なお、比較例２では、廃トナー収容室７１の内部に収容された廃トナーの重さは３８０ｇであった。

（実施例１）
上記実施形態に係る廃トナー回収装置７０の効果を確認した。この実施例１では、本実施形態に係る廃トナー回収装置７０を、上記実施形態のスクリュー７３の制御方法を用いて駆動させた。具体的には、廃トナー搬送制御部７８により、スクリュー７３を、正方向に１３秒回転させた後に、逆方向に１３秒回転させた。図１２の（ｃ）部は、実施例１の結果を示している。図１２の（ｃ）部を確認すると、第１内壁７１ａの近傍に注目すると、図１２の（ａ）部及び（ｂ）部に示された大きな空隙Ｇ１，Ｇ２は存在せず、第１内壁７１ａの近傍における空隙Ｇ３の大きさは空隙Ｇ１，Ｇ２と比較して小さくなっていることが確認された。また、実施例１では、廃トナー収容室７１の内部に収容された廃トナーの重さは４２０ｇであった。従って、比較例１と比べて廃トナーの回収量が約３０％増加した。また、比較例２と比べて廃トナーの回収量が約１０％増加した。従って、上記実施形態に係るスクリュー７３の制御によれば、廃トナーの頂部を均すと共に、廃トナー検知センサ９０、第１内壁７１ａ、及び第２内壁７１ｂの近傍において空隙を縮小して、廃トナーの回収量を増大させ得ることがわかった。

１…画像形成装置、２０…現像ユニット、４０…感光体ドラム（感光体）、７０…廃トナー回収装置、７１…廃トナー収容室（廃トナー収容部）、７１ａ…第１内壁、７１ｂ…第２内壁、７１ｃ…第３内壁、７２Ｂ…廃トナー受入口（廃トナー受入部）、７３…スクリュー（廃トナー搬送部）、７８…廃トナー搬送制御部、８０…劣化現像剤収容室、８１…仕切壁、９０…廃トナー検知センサ（廃トナー検知部）、９１…孔部。

Claims (9)

1. 感光体から移送された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、
   前記廃トナー収容部の第１内壁から前記第１内壁に対面する第２内壁に向かう所定方向に延在し、前記所定方向を軸として回転可能に支持され、前記軸を回転中心とした運動により前記廃トナー収容部内の前記廃トナーを前記所定方向に沿った方向に搬送する廃トナー搬送部と、
   前記第１内壁と前記第２内壁を連結する第３内壁において前記第１内壁に近接して設けられ、前記廃トナー収容部の外部から前記廃トナー収容部の内部へ前記廃トナーを受け入れる廃トナー受入部と、
   前記廃トナー収容部内において前記廃トナー受入部と前記第２内壁との間に配置された廃トナー検知部と、
   前記廃トナー搬送部の回転方向及び基本回転時間を制御する廃トナー搬送制御部と、
   を備え、
   前記廃トナー搬送制御部は、前記基本回転時間を、前記廃トナー受入部から、前記所定方向において前記廃トナー検知部と前記第２内壁の間に設定された終点まで前記廃トナーを搬送する時間以上に設定し、前記廃トナー搬送部を正方向及び逆方向に前記基本回転時間だけそれぞれ回転させる、廃トナー回収装置。
2. 前記廃トナー搬送制御部は、
   前記廃トナー搬送部を正方向に前記基本回転時間だけ回転させた後に、さらに、前記感光体から前記廃トナー収容部まで前記廃トナーを搬送する追加回転時間だけ前記廃トナー搬送部を正方向に回転させると共に、
   前記廃トナー搬送部を逆方向に前記基本回転時間だけ回転させた後に、さらに、前記追加回転時間だけ前記廃トナー搬送部を逆方向に回転させる、請求項１に記載の廃トナー回収装置。
3. 前記廃トナー検知部は、前記所定方向における前記第１内壁と前記第２内壁の略中央に配置されている、請求項１又は２に記載の廃トナー回収装置。
4. 前記廃トナー搬送部は、前記廃トナー受入部よりも下方に配置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
5. 前記廃トナー搬送部は、前記所定方向に延びた軸部と、前記軸部に固定された羽根部材とを有し、
   前記羽根部材は、前記廃トナー検知部に近づくに従って外径が小さくされている、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の廃トナー回収装置。
6. 前記羽根部材は、前記第１内壁と前記廃トナー検知部との間に配置された第１の羽根部と、前記第２内壁と前記廃トナー検知部との間に配置された第２の羽根部とを有し、
   前記第１の羽根部と前記第２の羽根部とは、巻き方向が互いに逆方向である、請求項５に記載の廃トナー回収装置。
7. 前記基本回転時間は、前記廃トナー受入部から前記廃トナー検知部までの距離と、前記羽根部のピッチと、前記羽根部の回転数とを利用して設定される、
   請求項５又は６に記載の廃トナー回収装置。
8. 前記終点は、前記第２内壁に設定されている、請求項１又は２に記載の廃トナー回収装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の廃トナー回収装置を備える、画像形成装置。