JP2021047361A - 廃トナー回収装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー回収装置内の廃棄粉体を回収容器の上面まで積み上げることで容器内に効率良く廃トナーを堆積できる廃トナー回収装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成手段から排出される使用済みトナー又は現像剤の何れかを含む廃棄粉体を受け入れる搬入口を有し廃棄粉体を収容する回収容器と、回収容器の内部に首振り自在に片持ち支持され搬入口から搬入されてくる廃棄粉体を回収容器内で第１の搬送力で搬送する第１搬送部と第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で搬送する第２搬送部を有する搬送手段と、を備えた。【選択図】図８

Description

本発明は、廃トナー回収装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置に装着されて、かかる画像形成装置から排出される使用済みトナー又は現像剤の何れかを含む廃トナーを回収して貯蔵する廃トナー回収ボックスであって、廃トナーの回収口が複数形成されると共に各回収口から落とし込まれた廃トナーを内部空間に貯蔵するボックス本体と、このボックス本体における廃トナーの収容上限に沿って、且つ、各回収口に沿って互いに平行に設けられると共に回転駆動され、回転することで各回収口から落とし込まれた廃トナーをボックス本体内で搬送する一対の搬送部材とから構成され、これら一対の搬送部材はボックス本体内における廃トナーの搬送方向を互いに異ならせている廃トナー回収ボックスが知られている（特許文献１）。

特開２００８−１１２１９３号公報

本発明は、廃トナー回収装置内の廃棄粉体を回収容器の上面まで積み上げることで容器内に効率良く廃トナーを堆積できる廃トナー回収装置及び画像形成装置を提供する。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の廃トナー回収装置は、
画像形成手段から排出される使用済みトナー又は現像剤の何れかを含む廃棄粉体を受け入れる搬入口を有し前記廃棄粉体を収容する回収容器と、
前記回収容器の内部に首振り自在に片持ち支持され前記搬入口から搬入されてくる前記廃棄粉体を前記回収容器内で第１の搬送力で搬送する第１搬送部と前記第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で搬送する第２搬送部を有する搬送手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項２に記載の廃トナー回収装置は、
画像形成手段から排出される使用済みトナー又は現像剤の何れかを含む廃棄粉体を受け入れる搬入口を有し前記廃棄粉体を収容する回収容器と、
前記回収容器の内部に首振り自在に片持ち支持され、前記回収容器の内部で受け入れた前記廃棄粉体を第１の搬送力で搬送して第１の堆積プロファイルで積み上げる第１搬送部と前記第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で前記廃棄粉体を搬送して前記第１の堆積プロファイルよりも高い第２の堆積プロファイルで積み上げる第２搬送部を有する搬送手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の廃トナー回収装置において、
前記搬送手段は、螺旋羽根を有し回転駆動されることで前記廃棄粉体を搬送する、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置において、
前記第１搬送部は前記第２搬送部に比べて前記螺旋羽根のピッチが広い、
ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置において、
前記第１搬送部は前記第２搬送部に比べて前記螺旋羽根のピッチが２倍以上広い、
ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置において、
前記第１搬送部は、前記搬送手段の片持ち支持された基端から前記搬入口の下方の位置を含む範囲に形成されている、
ことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置において、
前記搬送手段は、軸体を有し、前記螺旋羽根は前記軸体との間に間隙を保持して一体に形成されている、
ことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置において、
前記搬送手段は、合成樹脂を用いて形成されている、
ことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項２に記載の廃トナー回収装置において、
前記回収容器内で前記第２の堆積プロファイルで積み上げられた前記前記廃棄粉体が予め定められた高さに達したか否かを検知する検知手段をさらに備える、
ことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９に記載の廃トナー回収装置において、
前記検知手段は、前記回収容器内で前記廃棄粉体が略満杯となったときに当該廃棄粉体が到達する高さであって、前記第１の堆積プロファイルで積み上げられた前記廃棄粉体が前記搬入口に略到達するときに当該廃棄粉体が到達する高さに配設される、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項１１に記載の画像形成装置は、
トナー像を形成する画像形成手段から回収される廃棄粉体を搬送する第１の搬送手段と、
前記廃棄粉体を請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置へ向けて落下させるように搬送する第２の搬送手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項１、１１に記載の発明によれば、廃トナー回収装置内の廃棄粉体を回収容器の上面まで積み上げることができる。

請求項２に記載の発明によれば、廃トナー回収装置内の廃棄粉体を廃棄粉体の搬入口を除いて回収容器の上面まで積み上げることができる。

請求項３に記載の発明によれば、廃棄粉体を効率的に搬送することができる。

請求項４に記載の発明によれば、回収容器内における廃棄粉体の堆積プロファイルを平坦化することができる。

請求項５に記載の発明によれば、回収容器内における廃棄粉体の堆積プロファイルを平坦化することができる。

請求項６に記載の発明によれば、搬入口の近辺における廃棄粉体の積み上げを促進することができる。

請求項７に記載の発明によれば、搬送手段を軽量化することができる。

請求項８に記載の発明によれば、搬送手段を軽量化することができる。

請求項９に記載の発明によれば、第２の堆積プロファイルで積み上げられた廃棄粉体の高さを検知することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、第１の堆積プロファイルで積み上げられた廃棄粉体が搬入口を塞いでしまうことを防止することができる。

画像形成装置の概略構成の一例を示す断面模式図である。 感光体ユニット及び現像装置の構成を説明する図である。 清掃装置の構成を示す断面模式図である。 廃トナー回収装置の全体構成を示す側面図である。 画像形成装置の裏面側における廃トナー回収経路を示す図である。 廃トナー回収装置の搬送オーガを示す図である。 搬送オーガの廃トナー搬送作用を説明する図である。 搬送オーガと回収容器に収容される廃棄粉体の堆積プロファイルとの関係を説明するための図である。 回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。 回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。 回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。 回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。 回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。 比較例１に係る搬送オーガを有する回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。 比較例２に係る搬送オーガを有する回収容器に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガの位置との関係を説明するための図である。である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
（１．１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成の一例を示す断面模式図である。
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の下方に装着された給紙装置２０と、画像形成部１０の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部３０と、を備えて構成されている。

画像形成部１０は、システム制御装置（不図示）、露光装置１２、画像形成手段としての感光体ユニット１３及び現像装置１４、転写装置１５、用紙搬送装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、定着装置１７、を備えて構成され、給紙装置２０から送り込まれた記録媒体上にトナー画像を形成する。

給紙装置２０は、画像形成部１０に対する記録媒体の供給を行う。すなわち、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる記録媒体を収容する複数の用紙積載部２１、２２を備えており、これら複数の用紙積載部２１、２２のいずれか一つから繰り出した記録媒体を画像形成部１０に対して供給するように構成されている。

排紙部３０は、画像形成部１０にて画像出力が行われた記録媒体の排出を行う。そのために、排紙部３０は、画像出力後の記録媒体が排出される排紙収容部を備えている。なお、排紙部３０は、画像形成部１０から出力される用紙束に対して、裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。

（１．２）画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて用紙積載部２１、２２のうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定された用紙積載部２１、２２から繰り出された記録媒体が画像形成部１０へ送り込まれる。

感光体ユニット１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：以下、区別して記載する必要がない場合は、単に感光体ユニット１３と記す）は、露光装置１２の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電器３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ローラ５２、クリーニング装置３３が配置されている。

現像装置１４は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された現像ローラ４２が配設されている。現像ローラ４２には、層厚を規制された現像剤が供給されて感光体ドラム３１上にトナー像が形成される。
それぞれの現像装置１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：以下、区別して記載する必要がない場合は、単に現像装置１４と記す）は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

現像装置１４の上方には、現像剤（キャリアを含むトナー）を収容する交換可能なトナーカートリッジＴが装着されている。それぞれのトナーカートリッジＴ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、）から現像装置１４に現像剤を供給するトナーカートリッジガイド（不図示）が配置されている。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ローラ４２によりトナー像として現像される。

転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される像保持体としての中間転写ベルト５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ローラ５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体に一括転写（二次転写）する二次転写ローラ５３とから構成されている。

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、システム制御装置により制御される電源装置等（不図示）から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って、バックアップローラ６５に中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５３が圧接配置された二次転写部ＴＲに搬送される。
重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０から用紙が二次転写部ＴＲに供給される。そして、中間転写ベルト５１を介して二次転写ローラ５３と対向するバックアップローラ６５には、システム制御装置により制御される電源装置から予め定められた二次転写電圧が印加され、用紙に中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

多重トナー像が転写された後の中間転写ベルト５１上の残留トナーは清掃装置７０により除去され、廃トナー回収装置１００に回収される。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニング装置３３により除去され、廃トナー回収装置１００に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により再帯電される。

定着装置１７は一方向へ回転する無端状の定着ベルト１７ａと、定着ベルト１７ａの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ１７ｂとを有し、定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂの圧接によって定着領域が形成される。
転写装置１５においてトナー像が転写された記録媒体は、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置１６ａを経由して定着装置１７の定着領域に搬送される。定着装置１７に搬送された記録媒体は、一対の定着ベルト１７ａと加圧ローラ１７ｂにより、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。

定着の終了した記録媒体は、用紙搬送装置１６ｂを経由して排紙部３０に送り込まれる。
尚、記録媒体の両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置１６ｃにより当該記録媒体の表裏が反転され、再び画像形成部１０における二次転写部ＴＲへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部３０に送り込まれることになる。排紙部３０へ送り込まれた記録媒体は、必要に応じて裁断やステープル（針綴じ）等の後処理を経た後に、排紙収容部へ排出される。

（２）廃トナー回収経路
図２は感光体ユニット１３及び現像装置１４の構成を説明する図、図３は清掃装置の構成を示す断面模式図、図４は廃トナー回収装置１００の全体構成を示す側面図、図５は画像形成装置１の裏面側における廃トナー回収経路を示す図、図６は廃トナー回収装置１００の搬送オーガ１１０を示す図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１における廃トナー回収経路と廃トナー回収装置の構成について説明する。

（２．１）廃トナー及び廃棄現像剤の排出
図２に示す感光体ユニット１３のクリーニング装置３３は、中間転写ベルト５１にトナー像が一次転写された後の感光体ドラム３１上の廃棄粉体としての回収物を清掃する。回収物には、残存現像剤（トナーと外添剤）、記録媒体から感光体ドラム３１に付着した紙粉などの異物などが含まれる。

クリーニングブラシ３３Ａは、感光体ドラム３１の表面に接した状態で、図２に矢印Ｂで示すように反時計回りに回転（感光体ドラム３１は図２に矢印Ａで示すように時計回りに回転する）し、感光体ドラム３１上の回収物を除去しやすいように浮き上がらせる。
クリーニングブレード３３Ｂは、クリーニングブラシ３３Ａで浮き上がらせた感光体ドラム３１上の回収物を掻き落とすことにより除去する。

そして、トナー回収オーガ３３Ｃは、クリーニング装置３３の下方に設けられ、回転することによりクリーニングブレード３３Ｂで除去されたトナーやフリッカーバー３３Ａａでクリーニングブラシ３３Ａから除去されクリーニング装置３３内に収容されたトナーを回転軸に沿ってクリーニング装置３３の外部（廃トナー搬送部８０ 図４参照）に向けて搬送する。

現像装置１４では、現像ハウジング４１内に供給された現像剤（キャリアを含むトナー）が、撹拌オーガ４３によって現像ハウジング４１内で撹拌されて、供給オーガ４４によって現像ローラ４２に搬送される。そして、現像剤の一部分が廃棄粉体（以下、単に現像剤と記す）として、最終的に現像装置１４の外部（廃トナー搬送部８０ 図３参照）に排出される。
このように、現像ハウジング４１内に新しい現像剤を供給すると共に、余剰となった現像剤を排出することで、劣化したキャリアを含む現像剤を用い続けることなく、新たに供給された現像剤を用いて現像が行われるようになっている。

（２．２）転写装置１５からの廃トナーの回収
転写装置１５の中間転写ベルト５１には、二次転写部ＴＲの中間転写ベルト５１の移動方向における下流側に清掃装置７０が設けられている。
清掃装置７０は、図３に示すように、ハウジング７１、クリーニングブラシ７２、クリーニングブレード７３、廃トナー搬送オーガ７４、フィルム７５、から構成され、二次転写後に中間転写ベルト５１上に残留する未転写トナーを中間転写ベルト５１から回収する。

クリーニングブラシ７２は、中間転写ベルト５１の表面に接した状態で、図３に矢印Ｂで示すように時計回りに回転（中間転写ベルト５１は図３に矢印Ａで示すように移動）し、中間転写ベルト５１上の回収物（残留トナー及び紙粉等）を除去しやすいように浮き上がらせる。

クリーニングブレード７３は、クリーニングブラシ７２で浮き上がらせた中間転写ベルト５１上の回収物を掻き落とすことにより除去する。

ハウジング７１には、搬送路７１ａが形成されている。搬送路７１ａは、中間転写ベルト５１の移動方向と交差する装置本体の前面側から裏面側に向かって（Ｙ方向）延びるように形成され、内部に廃トナー搬送オーガ７４が配置されている。
廃トナー搬送オーガ７４は、クリーニングブラシ７２及びクリーニングブレード７３で中間転写ベルト５１から除去された回収物を後述する廃トナー落下路２２０に向けて搬送する。

（２．３）廃トナー搬送部
画像形成装置１の裏面側には、感光体ユニット１３及び現像装置１４から回収される回収物である廃トナー及び廃棄現像剤（以下、廃棄粉体と記す）を搬送する廃トナー搬送部８０が設けられている。

廃トナー搬送部８０は、中間転写ベルト５１に沿って配置された各感光体ユニット１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）及び各現像装置１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に沿って水平（Ｘ方向）に延びるように配置されている。
廃トナー搬送部８０は、全体が中空で内部に廃棄粉体を収容する搬送管８１と、廃棄粉体を搬送する廃トナー搬送オーガ８２と、から構成されている。

搬送管８１には、各感光体ユニット１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナー回収オーガ３３Ｃ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）からそれぞれ排出される廃トナーを受け入れる受け入れ口８１ａ、及び各現像装置１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の現像剤を受け入れる受け入れ口８１ｂが形成されている。

廃トナー搬送オーガ８２は、回転軸の周りに螺旋羽根が形成され、駆動源（不図示）から回転力を受けて搬送管８１内の内壁に沿って回転することで、受け入れ口８１ａ及び８１ｂから受け入れた廃棄粉体を搬送管８１内で搬送する（図５中 Ｘ方向：矢印Ｒ１参照）。
搬送管８１内を廃トナー搬送オーガ８２で搬送される廃棄粉体は、排出口８１ｃに到達すると廃トナー落下路９０に落下する。

（２．４）廃トナー落下路
画像形成装置１の裏面側には、廃トナー搬送部８０及び清掃装置７０から排出される廃棄粉体を受け入れて廃トナー回収装置１００に向けて（−Ｚ方向）撹拌しながら落下させる廃トナー落下路９０が設けられている。

廃トナー落下路９０は、管状部材９１と、管状部材９１の内部空間において上下方向に振動するように進退して内壁に付着する廃棄粉体を取り崩すアジテータ９２と、アジテータ９２を進退させるための駆動力を伝達する駆動源（不図示）とで構成され、廃トナー搬送部８０の排出口８１ｃ及び清掃装置７０の排出口７１Ｂに対して略鉛直方向に配置されている。
廃トナー落下路９０は、廃トナー搬送部８０及び清掃装置７０から受け入れた廃棄粉体を廃トナー回収装置１００に向けて、アジテータ９２で撹拌しながら落下させる（図６中 矢印Ｒ参照）。

（２．５）廃トナー回収装置
廃トナー回収装置１００は、廃現像剤や廃トナー等の廃棄粉体を収容するためのスペースが内部に設けられた回収容器１０１を有している。この回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）には、装置本体（図１参照）に対して廃トナー回収装置１００を着脱する際に利用される把手１０２が突出形成されている。また、回収容器１０１の中央部上側には、廃トナー回収装置１００の持ち運びを容易とするために設けられた持ち手（凹み）１０３が形成されている。

回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）上部側面には、装置本体に設けられた搬送パイプ９３（図４ 参照）を挿入可能な挿入口１０４が設けられている。廃トナー落下路９０の搬送パイプ９３内には、回転可能な搬送オーガ９４が設けられている。そして、これら搬送パイプ９３及び搬送オーガ９４は、廃トナー落下路９０から落下する廃棄粉体を搬送し、搬送パイプ９３の端部側下部には、搬送されてきた廃棄粉体を排出するための排出口９５が設けられている。

回収容器１０１における挿入口１０４の内側下部には、上部に向かって開口し、搬送パイプ９３の排出口９５から排出されてくる廃棄粉体を受け入れる搬入口１０５が設けられている。さらに、挿入口１０４の内部には、搬送パイプ９３が挿入口１０４に挿入された際には搬入口１０５を開き、搬送パイプ９３が挿入口１０４から抜き出された際（装置本体から回収装置６０を取り外した際）には搬入口１０５を閉じるシャッタ１０６（不図示）が設けられている。シャッタ１０６は、コイルバネ（不図示）によって裏面側（Ｙ方向）に付勢されており、搬送パイプ９３によって押し込まれることにより搬入口１０５を開口するようになっている。

回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）略中央部側面には、回転自在に設けられたカップリング部材１０７が装着され、カップリング部材１０７には、回収容器１０１内に延びる搬送手段としての搬送オーガ１１０が取り付けられている。

この搬送オーガ１１０は、例えばＰＯＭ等の合成樹脂製で軸体１１１に螺旋羽根１１２が軸体１１１と間隙を保持して一体に形成され、金属製に比べて軽量化されている。このように形成される搬送オーガ１１０は、装置本体の駆動系（不図示）で回転駆動されるカップリング部材１０７の回転に伴って回転する。

また、本実施形態においては、搬送オーガ１１０が回収容器１０１内の略中央部まで延びており、カップリング部材１０７に取り付けられない一方の端部は自由端となっている。すなわち、搬送オーガ１１０は、図５中の矢印で示すように、首振り自在に片持ち支持されている。

また、搬送オーガ１１０は、螺旋羽根１１２が、第１の搬送力で搬送する第１搬送部１１２Ａと第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で搬送する第２搬送部１１２Ｂを有している。具体的には、図６に示すように、第１搬送部１１２Ａは第２搬送部１１２Ｂに比べて螺旋羽根１１２のピッチ（図６中 Ｐ１、Ｐ２参照）が広い。より具体的には、第１搬送部１１２ＡのピッチＰ１は第２搬送部１１２ＢのピッチＰ２に比べて螺旋羽根１１２のピッチが２倍以上広く形成されている。この第１搬送部１１２Ａと第２搬送部１１２Ｂの作用については後述する。

回収容器１０１の側面に対応する装置本体には、回収容器１０１内に収容された廃棄粉体が予め定められた高さに達したか否かを検知する検知手段としての満杯検知センサＳＮＲ（不図示）が取り付けられている。本実施形態においては、満杯検知センサＳＮＲは直接的に堆積量を検知することが可能な光センサであり、回収容器１０１には、光検知センサＳＮＲが堆積量を検知する検知窓１０８が設けられている。尚。満杯検知センサＳＮＲとしては、光センサに限らず、廃現像剤に含まれるキャリアの磁性を利用してレベル検知を行う透磁率センサが用いてもよい。

（３）廃棄粉体の回収動作
図７は搬送オーガ１１０の廃トナー搬送作用を説明する図、図８は搬送オーガ１１０と回収容器１０１に収容される廃棄粉体の堆積プロファイルとの関係を説明するための図、図９〜図１３は回収容器１０１に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガ１１０の位置との関係を説明するための図、図１４は比較例１に係る搬送オーガ１１０Ａを有する回収容器１０１に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガ１１０Ａの位置との関係を説明するための図、図１５は比較例２に係る搬送オーガ１１０Ｂを有する回収容器１０１に収容される廃棄粉体の量と搬送オーガ１１０Ｂの位置との関係を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、廃トナー回収装置１００における廃棄粉体の回収について説明する。

（３．１）搬送オーガの搬送作用
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、搬送オーガ１１０の螺旋羽根１１２は、そのピッチＰによって軸方向の搬送力Ｆ１と半径方向の排出力Ｆ２の大きさが変化することが知られている。例えば、図７（ａ）に示すように、螺旋羽根のピッチＰ１が広い場合は、螺旋羽根の面１１２Ａａは軸方向に対して鋭角的（図７（ｂ）中 θ１）に面するために、搬送力Ｆ１は小さく、螺旋羽根の相対的な移動方向と交差する方向の排出力Ｆ２は大きくなる。一方、図７（ｂ）に示すように、螺旋羽根のピッチＰ２が狭い場合は、螺旋羽根の面１１２Ｂａは軸方向に対して鈍角的（図７（ａ）中 θ２）に面するために、搬送力Ｆ１は大きく、螺旋羽根の相対的な移動方向と交差する方向の排出力Ｆ２は小さくなる。

そして、図８に示すように、搬送オーガ１１０は、螺旋羽根のピッチＰ１が広い第１搬送部１１２Ａは、搬入口１０５の下方の位置を含む範囲（図８中 Ｗで表示）に設けられ、螺旋羽根のピッチＰ２が狭い第２搬送部１１２Ｂは、第１搬送部１１２Ａに続いて搬送オーガ１１０の先端側に亘って設けられている。
その結果、螺旋羽根のピッチＰ１が広い第１搬送部１１２Ａは、廃棄粉体をより軸方向と交差する方向に排出する作用が大きく回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）で堆積させ、螺旋羽根のピッチＰ２が狭い第２搬送部１１２Ｂは、廃棄粉体をより軸方向に搬送する作用が大きく回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）に向けて搬送し堆積させることになる。

これにより、図８に模式的に示すように、搬送オーガ１１０の第１搬送部１１２Ａは、搬入口１０５から落下する廃棄粉体を回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）で第１の堆積プロファイル（図８中 一点鎖線で示す）で積み上げる。また、第２搬送部１１２Ｂは、搬入口１０５から落下する廃棄粉体を回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）に向けて搬送して第２の堆積プロファイル（図８中 二点鎖線で示す）で積み上げる。

このように、搬送オーガ１１０が、搬入口１０５から受け入れた廃棄粉体を第１の堆積プロファイルで積み上げる第１搬送部１１２Ａと第２の堆積プロファイルで積み上げる第２搬送部１１２Ｂを有し、第１搬送部１１２Ａと第２搬送部１１２ＢのそれぞれのピッチＰ１、Ｐ２を適宜変更することで、第１の堆積プロファイルと第２の堆積プロファイルを組み合わせて回収容器１０１の収容量を最大化することが可能である。

（３．２）廃棄粉体の回収動作
次に、図９〜図１５を参照しながら、廃トナー回収装置１００における廃棄粉体の回収動作について説明する。
図１４は、比較例１に係る搬送オーガ１１０Ａを有する回収容器１０１における廃棄粉体の収容状態を示している。搬送オーガ１１０Ａは、螺旋羽根１１２が基端部から自由端部まで同一ピッチで形成されている。具体的には、基端部から先端部まで本実施形態に係る搬送オーが１１０の第１搬送部１１２Ａと同様の広いピッチＰ１の螺旋羽根を有している。

このような搬送オーガ１１０Ａを備えた回収容器１０１に廃棄粉体が搬入口１０５から搬入された場合、廃棄粉体は、まず、搬入口１０５直下の回収容器１０１の底部（裏面側底部）に堆積する。そして、回収容器１０１内にある程度の廃棄粉体が堆積すると、その上部側の廃棄粉体は、回転する搬送オーガ１１０Ａによって回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）に向けて搬送されて、回収容器１０１内の前面側（−Ｙ方向）にも堆積される。
そして、搬送オーガ１１０Ａは、回収容器１０１内に堆積する廃棄粉体から圧力を受けるため、カップリング部材１０７に対する取り付け位置を中心に持ち上げられ、図１４に示す位置まで上側へと動き、廃棄粉体を回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）に向けて搬送しながら回収容器１０１内で積み上げる。

ここで、搬送オーガ１１０Ａは、螺旋羽根１１２が基端部から自由端部まで一様に広いピッチＰ１で形成されているために、軸方向への搬送力Ｆ１は軸方向と交差する方向の排出力Ｆ２よりも相対的に小さい。そして、廃棄粉体は、回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）においては、第１の堆積プロファイルとして回収容器１０１の上面まで積み上がるが、回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）においては第２の堆積プロファイルとして充分には積み上がらず回収容器１０１の廃棄粉体の収容量は最大化されない。

図１５は、比較例２に係る搬送オーガ１１０Ｂを有する回収容器１０１における廃棄粉体の収容状態を示している。搬送オーガ１１０Ｂは、螺旋羽根１１２が基端部から自由端部まで同一ピッチで形成されている。具体的には、基端部から先端部まで本実施形態に係る搬送オーが１１０の第２搬送部１１２Ｂと同様の狭いピッチＰ２の螺旋羽根を有している。

このような搬送オーガ１１０Ｂを備えた回収容器１０１に廃棄粉体が搬入口１０５から搬入された場合、廃棄粉体は、まず、搬入口１０５直下の回収容器１０１の底部（裏面側底部）に堆積する。そして、回収容器１０１内にある程度の廃棄粉体が堆積すると、その上部側の廃棄粉体は、回転する搬送オーガ１１０Ｂによって回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）に向けて搬送されて、回収容器１０１内の前面側（−Ｙ方向）にも堆積される。
搬送オーガ１１０Ｂは、螺旋羽根１１２が基端部から自由端部まで一様に狭いピッチＰ２で形成されているために、軸方向への搬送力Ｆ１は軸方向と交差する方向の排出力Ｆ２よりも大きい。そして、廃棄粉体は、回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）においては第２の堆積プロファイルとして充分に積み上がるが、回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）においては、第１の堆積プロファイルとしては回収容器１０１の上面までは充分に積み上がらず、廃棄粉体の収容量は最大化されない。

図９は、初期段階すなわち回収容器１０１内に廃棄粉体が回収され始めた状態を示している。このとき、搬送オーガ１１０は、その自重により先端部（自由端側）が下部に垂れ下がり、回収容器１０１の底についている。搬入口１０５から回収容器１０１内に搬入された廃棄粉体は、まず、搬入口１０５直下の回収容器１０１の底部（裏面側底部）に堆積する。

そして、回収容器１０１内にある程度の廃棄粉体が堆積すると、その上部側の廃棄粉体は、回転する搬送オーガ１１０によって回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）に向けて搬送されていく。図１０はこのときの状態を示したものである。図１０から、搬送オーガ１１０によって廃棄粉体が搬送されることにより、回収容器１０１内で廃棄粉体の高さが均されている。また、回収容器１０１内で廃棄粉体を搬送することにより、廃棄粉体のかさ密度を高くすることもできる。
そして、搬送オーガ１１０は、回収容器１０１内に堆積する廃棄粉体から圧力を受けるため、カップリング部材１０７に対する取り付け位置を中心に持ち上げられ、図９に示す位置から上側へと動く。具体的には、搬送オーガ１１０が首振りすることによって、搬送オーガ１１０が回収容器１０１内に堆積する廃棄粉体の上面と略同じとなる角度となるような位置になる。

図１１は、さらに回収容器１０１内に廃棄粉体が搬入された状態を示している。このとき、搬送オーガ１１０は堆積した廃棄粉体の上面レベルまで動き、略水平な状態となり、回収容器１０１内には、廃棄粉体が第２の堆積プロファイルで積み上がり始める。

図１２は、さらに回収容器１０１内に廃棄粉体が搬入され、回収容器１０１が略満杯となった状態を示している。このとき、搬送オーガ１１０は堆積した廃棄粉体の上面レベルまで動くため、自由端部側がカップリング部材１０７側よりも高くなり、回収容器１０１内には、廃棄粉体が回収容器１０１の裏面側（Ｙ方向）で第１の堆積プロファイルで積み上がる。そして、廃棄粉体は搬送オーガ１１０の第２搬送部１１２Ｂで回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）へ搬送されて第２の堆積プロファイルで積み上がる。

図１３は、さらに回収容器１０１内に廃棄粉体が搬入され、搬送オーガ１１０の自由端部側が回収容器１０１の上面に接触する位置まで首振りした状態を示している。搬送オーガ１１０の自由端部側が回収容器１０１の上面に接触すると、搬送オーガ１１０はカップリング部材１０７に取り付けられた基端側との間で両持ち状態となり、第２搬送部１１２Ｂの螺旋羽根による搬送力が増大する。その結果、回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）では廃棄粉体がさらに積み上がり、検知窓１０８内に充填された状態になる。これにより、廃棄粉体が裏面側（Ｙ方向）から前面側（−Ｙ方向）に亘って略均一に回収容器１０１の上面まで収容されて満杯検知される。

このように、本実施形態では、回収容器１０１に回転可能に取り付けられたカップリング部材１０７に対して搬送オーガ１１０を首振り可能に配設した。これにより、搬送オーガ１１０が、回収容器１０１内の廃棄粉体の堆積高さに応じて廃棄粉体の堆積高さと同じ高さあるいは少し上の高さまで追随して移動できる。
そして、搬送オーガ１１０は螺旋羽根が、第１の搬送力で搬送する第１搬送部１１２Ａと第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で搬送する第２搬送部１１２Ｂを有している。このため、搬入口１０５から受け入れた廃棄粉体を第１搬送部１１２Ａが第１の堆積プロファイルで積み上げ、第２搬送部１１２Ｂが廃棄粉体を回収容器１０１の前面側（−Ｙ方向）へ搬送しながら第２の堆積プロファイルで積み上げて、回収容器１０１の廃棄粉体の収容量を最大化することが可能になる。

１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１１・・・システム制御装置
１２・・・露光装置
１３・・・感光体ユニット
１４・・・現像装置
１５・・・転写装置
１７・・・定着装置
２０・・・給紙装置
３０・・・排紙部
７０・・・清掃装置
８０・・・廃トナー搬送部
９０・・・廃トナー落下部
１００・・・廃トナー回収装置
１０１・・回収容器
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ・・・搬送オーガ
１１２・・・螺旋羽根
１１２Ａ・・・第１搬送部
１１２Ｂ・・・第２搬送部

Claims (11)

1. 画像形成手段から排出される使用済みトナー又は現像剤の何れかを含む廃棄粉体を受け入れる搬入口を有し前記廃棄粉体を収容する回収容器と、
   前記回収容器の内部に首振り自在に片持ち支持され前記搬入口から搬入されてくる前記廃棄粉体を前記回収容器内で第１の搬送力で搬送する第１搬送部と前記第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で搬送する第２搬送部を有する搬送手段と、を備えた、
   ことを特徴とする廃トナー回収装置。
2. 画像形成手段から排出される使用済みトナー又は現像剤の何れかを含む廃棄粉体を受け入れる搬入口を有し前記廃棄粉体を収容する回収容器と、
   前記回収容器の内部に首振り自在に片持ち支持され、前記回収容器の内部で受け入れた前記廃棄粉体を第１の搬送力で搬送して第１の堆積プロファイルで積み上げる第１搬送部と前記第１の搬送力よりも搬送力が小さい第２の搬送力で前記廃棄粉体を搬送して前記第１の堆積プロファイルよりも高い第２の堆積プロファイルで積み上げる第２搬送部を有する搬送手段と、を備えた、
   ことを特徴とする廃トナー回収装置。
3. 前記搬送手段は、螺旋羽根を有し回転駆動されることで前記廃棄粉体を搬送する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の廃トナー回収装置。
4. 前記第１搬送部は前記第２搬送部に比べて前記螺旋羽根のピッチが広い、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置。
5. 前記第１搬送部は前記第２搬送部に比べて前記螺旋羽根のピッチが２倍以上広い、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置。
6. 請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置において、
   前記第１搬送部は、前記搬送手段の片持ち支持された基端から前記搬入口の下方の位置を含む範囲に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置。
7. 前記搬送手段は、軸体を有し、前記螺旋羽根は前記軸体との間に間隙を保持して一体に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置。
8. 前記搬送手段は、合成樹脂を用いて形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置。
9. 前記回収容器内で前記第２の堆積プロファイルで積み上げられた前記前記廃棄粉体が予め定められた高さに達したか否かを検知する検知手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載の廃トナー回収装置。
10. 前記検知手段は、前記回収容器内で前記廃棄粉体が略満杯となったときに当該廃棄粉体が到達する高さであって、前記第１の堆積プロファイルで積み上げられた前記廃棄粉体が前記搬入口に略到達するときに当該廃棄粉体が到達する高さに配設される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の廃トナー回収装置。
11. 前記課題を解決するために、請求項１１に記載の画像形成装置は、
    トナー像を形成する画像形成手段から回収される廃棄粉体を搬送する第１の搬送手段と、
    前記廃棄粉体を請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の廃トナー回収装置へ向けて落下させるように搬送する第２の搬送手段と、を備えた、
    ことを特徴とする。

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