JP3938779B2

JP3938779B2 - トナー収容装置、プロセスユニット及び画像形成装置

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Publication number: JP3938779B2
Application number: JP2005284053A
Authority: JP
Inventors: 佳明長尾; 浩吉芳賀
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JP2006018329A

Description

本発明は、画像形成動作時に発生する廃トナーを収容するための廃トナー収容装置と、その廃トナー収容装置を有するプロセスユニットと、廃トナー収容装置を有する画像形成装置に関するものである。

電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置においては、像担持体表面や中間転写体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、そのトナー像の転写後に像担持体表面ないしは中間転写体表面に付着する転写残トナーをクリーニング装置によって除去し、その除去した廃トナーを廃トナー収容装置の廃トナー容器に送り込んで収容している。

このような廃トナー収容装置として、廃トナー容器内に入り込んだ廃トナーをトナー送り手段によって搬送し、廃トナー容器内の廃トナーが広い範囲行き渡るようにして、廃トナーの収容効率を高めた装置が提案されている。また廃トナー容器内がトナーで満杯となり、又は満杯に近い状態となったとき、これをトナー量検知装置によって検知し、その事実をオペレータに報せ、廃トナー容器の交換などの作業をオペレータに促すように構成された装置も公知である。

かかる廃トナー収容装置の廃トナー容器は、画像形成装置本体に対して直接又は他の要素を介して着脱可能に装着されている。その際、廃トナー容器内の廃トナーが未だ満杯、ないしはこれに近い状態に達していないとき、例えば、画像形成装置本体内の他の要素を補修し又は交換するなどの目的で、廃トナー容器を画像形成装置本体から外し、次いで再びこれを画像形成装置本体にセットすることが通常行われている。このように、廃トナー容器を画像形成装置本体に対して脱着するとき、その廃トナー容器を傾けるようなことがあると、その廃トナー容器内の廃トナーが激しく流動し、当該廃トナーが、トナー量検知装置によりトナー量が検知されるトナー量検知部の部位に片寄った状態で留まってしまうことがある。このような状態で廃トナー容器を画像形成装置本体にセットして使用すると、廃トナー容器内には未だ充分にトナーを収容できるスペースが残されているにもかかわらず、トナー量検知装置によって、廃トナー容器内が廃トナーで満杯となり、又はこれに近い状態となったものとして検知されてしまい、これによってオペレータに無駄な作業を強いたり、経済的なロスが発生する。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去した廃トナー収容装置と、その廃トナー収容装置を有するプロセスユニットと、廃トナー収容装置を有する画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、廃トナーを収容する廃トナー容器と、該廃トナー容器内に設けられ、廃トナー容器のトナー入口から廃トナー容器内に入り込んだ廃トナーを搬送するトナー送り手段と、廃トナー容器内が廃トナーで満杯となり、又は満杯に近い状態となったことを検知するためのトナー量検知装置とを有している廃トナー収容装置において、前記廃トナー容器の内部に、前記トナー入口の側と、前記トナー量検知装置によってトナー量が検知されるトナー量検知部の側とを仕切ると共に、前記トナー送り手段が貫通する遮蔽体を設け、少なくとも前記遮蔽体を貫通するトナー送り手段部分がトナー搬送スクリューより成り、該トナー搬送スクリューが貫通する遮蔽体部分の該トナー搬送スクリュー軸線方向幅を、当該トナー搬送スクリューのらせん部のピッチ以上に設定し、少なくともトナー送り手段の接触する遮蔽体部分が弾性体より成ることを特徴とする廃トナー収容装置を提案する（請求項１）。

また、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の廃トナー収容装置を具備することを特徴とするプロセスユニットを提案する（請求項２）。

さらに、本発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の廃トナー収容装置を具備することを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項３）。

本発明によれば、トナー収容装置の廃トナー容器を画像形成装置本体から外したときも、その内部の廃トナーがトナー量検知部に留まって、トナー量検知装置が誤検知する不具合の発生を効果的に抑えることができる。しかも、遮蔽体の弾性を利用して、トナー送り手段が貫通する遮蔽体部分のシール性を高めることができるため、上記効果をより一層確実なものにすることができる。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて前述の従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。

図１は、カラープリンタとして構成された画像形成装置の内部構造を示す概略断面図である。ここに示した画像形成装置本体１、すなわちその筐体は、床面などの設置面に不動に載置される固定本体２と、この固定本体２に回動可能に枢支された回動本体３とから成り、固定本体２に、複数のプロセス要素を一体的に組付けて成るプロセスユニット４が着脱可能に装着されている。図２はプロセスユニット４の内部を示す断面図である。

図１及び図２において、プロセスユニット４のユニットケース５に回転自在に支持されたローラ６，７には、像担持体の一例を構成する無端ベルト状の感光体８が巻き掛けられている。像担持体として、ドラム状の感光体や、誘電体ドラム又は誘電体ベルトなどを用いることもできる。またこの感光体８に対向した位置には帯電チャージャ９より成る帯電装置が配置され、この帯電チャージャ９もユニットケース５に支持されている。

固定本体２には、図１に示すように、レーザ書き込みユニット１０として構成された露光装置と、回転型のカラー現像ユニット１１と、ブラック現像ユニット１２とがそれぞれ支持され、両現像ユニット１１，１２によって現像装置が構成されている。カラー現像ユニット１１は、イエロー現像器１１Ｙ，マゼンタ現像器１１Ｍ及びシアン現像器１１Ｃを一体的に組付けたユニットとして構成され、その全体が、固定本体２に回転可能に支持されている。

画像形成動作時に、ローラ７が図示していない駆動装置によって回転駆動されることにより、感光体８は矢印Ａ方向に回転される。このとき、固定本体２に支持された除電ランプ１３より成る除電装置によって感光体表面が除電作用を受け、次いで帯電チャージャ９より成る帯電装置によって感光体表面が一様に帯電され、その帯電面が、レーザ書き込みユニット１０から出射する光変調されたレーザ光Ｌ１によって露光され、これによって感光体表面に第１の静電潜像が形成される。このとき、例えば、カラー現像ユニット１１のイエロー現像器１１Ｙが感光体８の表面に対向して位置し、この現像器１１Ｙによって上述の第１の静電潜像がイエロートナー像として可視像化される。このときブラック現像ユニット１２は感光体８の表面から離間し、現像動作を行うことはない。

一方、ユニットケース５には、互いに離間して配置された適数の、本例では２本の回転ローラ１４，１５が回転自在に支持され、これらの回転ローラ１４，１５には、中間転写体の一例である無端の中間転写ベルト１６が巻き掛けられ、一方の回転ローラ１４が図示していない駆動装置によって駆動されることにより、中間転写ベルト１６が矢印Ｂ方向に回転駆動される。この中間転写ベルト１６と感光体８は、転写部１７の部位で互いに当接し、この部位における中間転写ベルト１６の裏面側には第１転写手段の一例である転写ブラシ１８の先端が当接し、かかる転写ブラシ１８もユニットケース５に支持されている。第１転写手段として転写ローラやコロナ放電器などを用いることもできる。

前述のように感光体８の表面に形成されたイエロートナー像が転写部１７に至ったとき、転写ブラシ１８には、そのトナーと逆極性の電圧が印加され、これによって感光体８表面のトナー像が中間転写ベルト１６の表面に転写される。このようにトナー像を転写した後の感光体表面には、転写されずに残されたトナーが付着しており、かかる転写残トナーは、ユニットケース５に支持されて先端部を感光体８に圧接されたクリーニングブレード１９より成る第１クリーニング部材によって掻き取り除去される。このようにして感光体表面から除去されたトナー、すなわち廃トナーは、ユニットケース５に一体に組付けられたトナー受け２０内に落下する。第１クリーニング部材として、ファーブラシなどの他の適宜な手段を採用することもできる。

上述のようにして表面を清掃された感光体表面は再び除電ランプ１３により除電作用を受けた後、帯電チャージャ９によって一様に帯電され、次いでその帯電面にレーザ書き込みユニット１０から出射するレーザ光Ｌ１を照射され、感光体表面に第２の静電潜像が形成される。この潜像がカラー現像ユニット１１を通るとき、該ユニット１１の回転によって、例えばマゼンタ現像器１１Ｍが感光体８に対向しており、これによってその第２の静電潜像がマゼンタトナー像として可視像化される。このトナー像も、先に説明したところと全く同様に転写ブラシ１８の作用によって、先にイエロートナー像の転写された中間転写ベルト１６の表面に、当該イエロートナー像に重ね合されて転写される。マゼンタトナー像を転写した後の感光体８の表面に残留するトナーも、クリーニングブレード１９によって感光体表面から除去される。

上述したところと全く同様にして、感光体表面には、感光体表面に対向したシアン現像器１１Ｃとブラック現像ユニット１２によって、それぞれシアントナー像とブラックトナー像が順次形成され、これらが中間転写ベルト１６の表面に、先に転写されたトナー像に重ね合せられて順次転写される。感光体表面は、各トナー像の転写ごとに、クリーニングブレード１９によって残留トナーを除去され、その表面が清掃される。このようにして、中間転写ベルト１６の表面には、フルカラートナー像が形成される。

一方、固定本体２の下部に配置された給紙装置の給紙カセット２１には、紙又はプラスチックシートなどから成る記録媒体２２がスタックされ、給紙装置の給紙ローラ２３の回転によって、その記録媒体２２が１枚ずつ矢印Ｃ方向に給送される。このようにして給送された記録媒体２２は、回動本体３に回転自在に支持された搬送ローラ対２４とレジストローラ対２５によって搬送され、中間転写ベルト１６の表面に形成されたフルカラートナー像に整合するタイミングで、中間転写ベルト１６と、これに対置された転写ローラ２６との間のニップ部に送り込まれる。このとき転写ローラ２６に印加された、トナーと逆極性の電圧の作用によって、中間転写ベルト１６表面のフルカラートナー像が記録媒体２２の表面に転写される。第２転写手段を構成する転写ローラ２６は、回動本体３に回転自在に支持されおり、かかる第２転写手段としても、コロナ放電器やブラシなどの適宜な手段を採用することができる。図１に示した例では、転写ローラ２６へ送られる記録媒体２２の搬送経路が回動本体３に形成されているが、プロセスユニット４のユニットケース５の壁面により搬送経路を形成することもできる。

フルカラートナー像を転写された記録媒体２２は、中間転写ベルト１６を離れた後、固定本体２に支持された定着装置２７の定着ローラ２９と加圧ローラ２８との間を通り、このとき熱と圧力の作用によって、そのトナー像が記録媒体２２の表面に定着される。定着装置２７を出た記録媒体２２は、固定本体２に回転自在に支持された排紙ローラ対３０によって、固定本体上部の排紙スタック部３１に、画像面を下に向けて排出される。

一方、フルカラートナー像を記録媒体２２に転写した後に中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、中間転写ベルト１６の表面に先端部を圧接したクリーニングブレード３２によって掻き取られ、中間転写ベルト１６の表面が清掃される。クリーニングブレード３２は第２クリーニング部材の一例を構成するものであり、かかるクリーニングブレード３２は、図２に示すように、ユニットケース５に揺動自在に支持されたアーム３３に固定され、クリーニングブレード３２によって中間転写ベルト１６から掻き取られた転写残トナー、すなわち廃トナーは、アーム３３に固定されたトナー受け３４に受け止められる。第２クリーニング部材としても、ファーブラシなどの他の適宜な形態のクリーニング部材を採用することができる。

クリーニングブレード３２は、アーム３３の揺動によって中間転写ベルト表面に対して接離自在となっていて、中間転写ベルト１６の表面に各トナー像が転写されるとき、クリーニングブレード３２は中間転写ベルト表面から離間している。中間転写ベルト表面のフルカラートナー像を記録媒体２２に転写した後、その表面に付着する転写残トナーを清掃するときだけ、アーム３３の揺動によってクリーニングブレード３２の先端部が中間転写ベルト表面に圧接し、その転写残トナーを掻き取り除去する。

以上の説明は、記録媒体２２上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、カラー現像ユニット１１を構成する各現像器及びブラック現像ユニット１２のいずれか１つだけを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成することもできる。

また図示した画像形成装置においては、画像形成装置本体１の一部を構成する回動本体３が、固定本体２に対して、枢ピン３Ａのまわりに図１における矢印Ｅ方向に回動可能に枢支され、プロセスユニット４も、その中間転写ベルト１６を巻き掛けた一方の回転ローラ１５の中心軸線のまわりに、図１における矢印Ｅ方向に回動可能に枢支されている。このように回動したときの回動本体３とプロセスユニット４の一部の様子を、図１に鎖線で示してある。

先に説明したように、感光体８と中間転写ベルト１６の表面からは、転写残トナーが各クリーニングブレード１９，３２によってそれぞれ除去される。このように画像形成動作時に発生する廃トナーは、廃トナー収容装置３９の廃トナー容器３５に後述する如く搬送されて送り込まれ、この廃トナー容器３５に収容される。本例の廃トナー容器３５は、ユニットケース５の容器受け部５ａに、ほぼ水平を保った状態で、着脱自在に装着されている。回動本体３とプロセスユニット４を図１に鎖線で示した開放位置に回動させると、廃トナー容器３５の上方が開放されるので、この廃トナー容器３５をユニットケース５から取り外すことができる。この例では、廃トナー容器３５がプロセスユニット４のユニットケース５に着脱自在に装着され、このユニットケース５を介して廃トナー容器３５が画像形成装置本体１に着脱可能に装着されているが、廃トナー容器３５を画像形成装置本体１に直に着脱自在に支持するように構成してもよい。

上述のように、廃トナー容器３５は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に装着されているので、その廃トナー容器３５内が廃トナーで満杯となり、又は満杯に近い状態となったとき、廃トナー容器３５を画像形成装置本体１から簡単に外し、新たな空の廃トナー容器を画像形成装置本体１に対して装着することができる。このように廃トナー容器３５を交換することができるのであるが、さらに本例の画像形成装置においては、感光体８の劣化が進み、これが寿命となったようなときも、回動本体３とプロセスユニット４を図１に鎖線で示した開放位置に回動させ、そのプロセスユニット４の全体を新たなものと交換することができる。

なお、以下の説明では、廃トナー容器３５内が廃トナーで満杯となり、又は満杯に近い状態となり、これを交換する必要のある状態になったことを、必要に応じて、単に廃トナー容器が満杯となり、又はこれが寿命となったとして説明することにする。

ここで、感光体８と中間転写ベルト１６の表面から除去された転写残トナーが廃トナーとして廃トナー容器３５に搬送される態様の一例を明らかにする。

図２に示したクリーニングブレード３２は、中間転写ベルト１６の幅方向に長く延び、これに沿ってトナー受け３４が延びているが、かかるトナー受け３４に沿ってトナー搬送スクリュー３７が配置されている。このトナー搬送スクリュー３７は、画像形成装置本体１に配置された図示していない駆動装置により、その中心軸線のまわりに回転駆動され、これによって、クリーニングブレード３２により中間転写ベルト１６の表面から掻き取り除去されてトナー受け３４に落下した廃トナーを、中間転写ベルト１６の幅方向における一方の端部、本例では図１及び図２の紙面に垂直な方向の手前側に搬送する。

このようにして、トナー受け３４により案内されつつ搬送されるトナーの搬送路には、図３にも模式的に示すように、ユニットケース５の手前側に配置されたトナー搬送ダクト部材３６の一端側開口が接続固定されている。このダクト部材３６は、図１に一点鎖線で示すように、斜め下方に延び、その他端側開口が図２に示したトナー受け２０の手前側端部に接続固定されている。

トナー受け３４に案内されながら、トナー搬送スクリュー３７により手前側へ送られた廃トナーは、トナー搬送ダクト部材３６の一端側開口から、このダクト部材３６内に入り、その内部を自重によって落下搬送され、その他端側開口を通してトナー受け２０へと送り込まれる。

一方、感光体８に圧接するクリーニングブレード１９も、ベルト状感光体８の幅方向に長く延び、これに沿ってトナー受け２０が長く延びているが、このトナー受け２０に沿って、トナー搬送スクリュー３８が配置されている。このトナー搬送スクリュー３８が、画像形成装置本体側の図示していない駆動装置によって回転駆動されると、クリーニングブレード１９によって感光体８から除去された廃トナーは、トナー受け２０に案内されながら、トナー搬送スクリュー３８の長手方向の一方の端部側（図１及び図２の手前側の端部）の捕集部４７に寄せ集められる。このとき、中間転写ベルト１６から除去されてトナー搬送ダクト部材３６を通して搬送され、トナー受け２０に送り込まれた廃トナーも捕集部４７に集められる。

上述のように、廃トナーが集められる箇所に対応したトナー受け２０の部分には、トナー排出口５０（図２）が形成されていると共に、トナー案内管５１が接続固定されている。そして、このトナー案内管５１の下部開口が、廃トナー容器３５に形成されたトナー入口４０に合致している。図示した例では、廃トナー容器３５の上壁３５ａの一部にトナー入口４０が形成され、捕集された廃トナーは、トナー排出口５０、トナー案内管５１を通り、トナー入口４０を通して廃トナー容器３５内に送り込まれ、ここに収容される。

図２及び図３に示すように、廃トナー容器３５の内部に、トナー送り手段の一例であるトナー搬送スクリュー４１が設けられている。このトナー搬送スクリュー４１は、図４に示すように、中心の軸４１Ａと、そのまわりに一体に付設され、かつらせん状に延びる羽根により形成されたらせん部４１Ｂとによって構成されたスクリューコンベアとして構成されている。なお、前述のトナー搬送スクリュー３７，３８も、図４に示すスクリューと同様に構成されている。図３においては、トナー搬送スクリュー３７，３８，４１を簡略化して示してあり、これは、図６、図７、図１０及び図１１においても同様である。

廃トナー容器３５は感光体８ないしは中間転写ベルト１６の幅方向に長く延びており、トナー搬送スクリュー４１は、その軸４１Ａの各端部が廃トナー容器３５の長手方向各端壁３５ｂ，３５ｃに回転自在に支持され、その軸４１Ａが画像形成装置本体に配置された駆動装置によって回転駆動される。これによって、トナー搬送スクリュー４１より成るトナー送り手段は、トナー入口４０から廃トナー容器３５内に送り込まれた廃トナーＴが廃トナー容器３５内の長手方向全域に行き渡るように、当該トナーＴを搬送する。図３に示した例では、トナー搬送スクリュー４１の羽根のらせん部４１Ｂ（図４）の向きは一定となっていて、トナー入口４０から送り込まれた廃トナーＴは、これと反対の側へ向けて搬送される。このようにして、トナー入口４０から入った廃トナーＴがそのトナー入口４０の部位で山状に盛り上がったままとなることを阻止でき、廃トナー容器３５のトナー収容効率を高めることができる。

図４に示したトナー搬送スクリュー以外のトナー送り手段を用いることもでき、例えば中心の軸と、その外周面に形成され、らせん状に延びるねじ山又はらせん溝から成るらせん部を備えたトナー搬送スクリューや、コイルスプリングと同様に線状材をらせん状に巻回形成したトナー送り部材や、異なる形態のトナー送り部材をその長手方向に接続したトナー送り手段などを用いることもできる。

トナー搬送スクリュー４１は、廃トナーＴを前述の如く搬送するが、その際、そのトナー搬送スクリュー４１が、ほぼ水平な姿勢に保持された廃トナー容器３５の内部の下方に位置していると、トナー搬送スクリュー４１が回転しても、廃トナー容器３５の上部領域にトナーがブリッジ状に固まり、これが良好に搬送されなくなるおそれがある。

そこで、本例の画像形成装置においては、図２に示すように、トナー搬送スクリュー４１より成るトナー送り手段の最下部４１ａが、廃トナー容器３５の内部全高Ｈの１／２の高さレベルＬか、又はそれよりも上方の領域に位置するように、そのトナー送り手段の高さ位置が設定されている。好ましくは、そのトナー送り手段が、廃トナー容器３５の上壁３５ａの極く近傍に配置される。

上記構成によると、トナー搬送スクリュー４１が廃トナー容器３５内の上部に位置しているので、このトナー搬送スクリュー４１が回転したとき、廃トナー容器３５内の上方領域に廃トナーのブリッジが形成されることはなく、当該廃トナーを廃トナー容器３５の長手方向全域に亘って効率よく搬送することができる。

廃トナー容器３５内が廃トナーで満杯となったとき、すなわちこれが寿命となったときは、前述のようにその廃トナー容器３５を新たな空の廃トナー容器と交換する。通常は、その廃トナー容器３５の寿命は感光体８の寿命より短かく、例えば感光体８の寿命の約１／２程度に設定されている。

廃トナー容器３５が寿命となったとき、その事実をオペレータに報せる必要があり、この目的で、廃トナー容器３５には、図２、図３及び図５に示すように、トナー量検知装置４２が設けられ、これによって廃トナー容器３５内がトナーで満杯となったことが検知され、その検知信号に基づいて、画像形成装置本体の外部に設けられた表示部にその事実が表示され、オペレータは、その表示に従って、先に説明した手順で廃トナー容器３５を交換する。トナー量検知装置４２としては、例えば圧電素子が用いられる。

その際、図３に示すように、トナー入口４０を廃トナー容器３５の長手方向における一方の端部側に形成すると共に、その廃トナー容器３５の他方の端部側にトナー量検知装置４２を配置することが望ましい。このようにすれば、トナー入口４０から廃トナー容器内に送り込まれた廃トナーＴがトナー搬送スクリュー４１によって一方の端部側から他方の端部側へ搬送され、その搬送された廃トナーの量をトナー量検知装置４２によって検知することになるので、トナー量検知装置４２が１つであっても、廃トナー容器３５内が廃トナーで満杯となって初めて、その満杯状態を検知でき、満杯状態を正しく検知することが可能となる。

仮に、図３に示したトナー入口４０の近傍にトナー量検知装置を設けたとすると、そのトナー入口４０と反対側の廃トナー容器端部側が未だ廃トナーで満杯となっていない状態で、そのトナー量検知装置がトナーの満杯を検知してしまい、未だ充分にトナーを収容できるにもかかわらず、その廃トナー容器を交換してしまうような不具合が発生する。

同様な理由によって、トナー量検知装置４２を、廃トナー容器３５の上部領域に設けることが望ましい。より具体的には、図２に示すように、廃トナー容器３５の内部を向いたトナー量検知装置４２の検知面の高さ方向中心Ｄが、廃トナー容器３５の内部全高Ｈの１／２の高さレベルＬか、又はそれよりも上方の高さに位置するように、そのトナー量検知装置４２の検知面の高さ位置を設定するのである。図示した例では、トナー搬送スクリュー４１の中心軸線と、トナー量検知装置４２の検知面の中心Ｄがほぼ同じ高さとなっている。

上述のように、トナー量検知装置４２の検知面を廃トナー容器３５の高さに対して上方の領域に配置すると、廃トナー容器３５内の廃トナーが少ないうちに、その検知装置がトナーの満杯を検知してしまう不具合を阻止できる。実際に廃トナー容器３５が廃トナーで満杯となったとき、初めてその事実をトナー量検知装置４２が検知するのである。このため、廃トナー容器３５内に最大量の廃トナーを収容し、この状態でその廃トナー容器３５を新たなものと交換することができる。

上述した各構成において用いられるトナー量検知装置４２は、適宜な要素に支持することができ、例えば廃トナー容器３５の側壁３５ｄに固定支持してもよい。ところが、このようにトナー量検知装置４２を廃トナー容器３５に固定すると、廃トナー容器３５は交換部品であるため、その交換のたびに、トナー量検知装置４２も取り換えられ、ユーザに多大な経済的負担を強いることになる。

これに対し、本例の画像形成装置においては、図２及び図５に示すように、トナー量検知装置４２が、図示していないブラケットを介して、画像形成装置本体１の側、図の例では固定本体２の側に配置され、廃トナー容器３５が図２に示す如く画像形成装置本体の所定位置にセットされている状態で、トナー量検知装置４２の検知面に対応する廃トナー容器３５の部分に窓孔４３が形成され、その窓孔４３が薄膜シート４４によって覆われている。薄膜シート４４としては、例えば、０．５mm以下の厚みのゴム又は合成樹脂製の可撓性シートを用いることができる。

上記構成によれば、廃トナー容器３５が画像形成装置本体１に対してセットされているときは、トナー量検知装置４２の検知面は、薄膜シート４４を介して廃トナー容器３５の内部に対向するので、支障なくトナーの満杯を検知することができ、しかも、窓孔４３は薄膜シート４４によって覆われているので、廃トナー容器３５内のトナーが窓孔４３を通して外部に漏れ出ることもない。

また廃トナー容器３５がトナーで満杯となり、これが寿命となったとき、当該廃トナー容器３５を、前述のように画像形成装置本体１に対して外した際、トナー量検知装置４２は画像形成装置本体１の側に残される。このため、トナー検知装置４２まで交換されることはなく、その経済性を高めることができる。この構成の場合には、可撓性シート４４の検知面に対向する部分が、トナー量検知装置４２によってトナー量が検知されるトナー検知部Ｓとなる。これに対し、トナー量検知装置を廃トナー容器３５に固定し、その検知面を直に廃トナー容器３５の内部に露出させたときは、その検知面がトナー検知部となる。

以上のように、本例のプロセスユニット４は、画像形成動作時に発生する廃トナーを収容するための廃トナー収容装置３９を具備し、その廃トナー収容装置３９は、廃トナーを収容する廃トナー容器３５と、その廃トナー容器内に設けられ、該廃トナー容器３５のトナー入口４０から廃トナー容器３５内に入り込んだ廃トナーＴを搬送するトナー送り手段と、廃トナー容器３５内が廃トナーＴで満杯となり、又は満杯に近い状態となったことを検知するためのトナー量検知装置４２とを有している。

また、この廃トナー収容装置３９は、廃トナー容器３５内の廃トナーＴの満杯状態を正しく検知できるように、トナー搬送スクリュー４１とトナー量検知装置４２の高さ位置が前述のように設定されている。ところが、従来の廃トナー収容装置においては、このような構成を採用しても、トナー量検知装置４２が廃トナーの満杯状態を正しく検知できなくなる場合があった。例えば、回動本体３とプロセスユニット４を図１に鎖線で示すように開き、固定本体２に装着されたカラー現像ユニット１１を固定本体２から外し、又はプロセスユニット４自体を修理するようなとき、そのプロセスユニット４を画像形成装置本体１から離脱する。そして、所定の作業を終えてからそのプロセスユニット４を画像形成装置本体１にセットするが、このとき、廃トナー容器３５もユニットケース５と共に脱着されるので、その内部の廃トナーＴが激しく流動し、その廃トナーＴが、図１１に示すように、トナー量検知部Ｓの部位に片寄った状態となることがある。このような状態のまま廃トナー容器３５が画像形成装置本体１に対してセットされると、その廃トナー容器３５内に未だ廃トナーを収容できる広いスペースが残されているときも、トナー量検知装置４２が、トナーの満杯を検知してしまうことになる。このようになれば、表示部にプロセスユニットを交換すべき表示がなされるので、未だ充分使用できる廃トナー容器３５が新たな廃トナー容器と交換されることになり、オペレータに無駄な作業を強いるだけでなく、多大な経済的ロスが発生する。

そこで、本例の廃トナー収容装置３９は、図３及び図６に示すように、廃トナー容器３５の内部に、前述のトナー入口４０の側と、トナー量検知装置４２によってトナー量が検知されるトナー量検知部Ｓの側とを仕切ると共に、前述のトナー送り手段が貫通する遮蔽体４５が設けられている。図示した例では、この遮蔽体４５が、廃トナー容器３５の内壁面に固定された板材より成り、その上部に貫通孔４６が形成され、ここにトナー送り手段の一例であるトナー搬送スクリュー４１が貫通して延びている。廃トナー容器３５の内部が、遮蔽体４５によって第１の空間Ｗ１と第２の空間Ｗ２に仕切られ、これらの空間Ｗ１，Ｗ２が上述した貫通孔４６によってのみ連通している。また、この遮蔽体４５は、できるだけトナー量検知部Ｓに近い部位に、好ましくはその極く近傍に設けられていることが望ましい。

上述した構成によると、トナー入口４０の側の第１の空間Ｗ１内の廃トナーＴは、実質的に、トナー搬送スクリュー４１によってのみ、トナー量検知部Ｓの側の第２の空間Ｗ２に移動できるだけである。従って、前述のように可動本体３とプロセスユニット４を開き、廃トナー容器３５と共にユニットケース５を画像形成装置本体１から離脱し、その廃トナー容器３５を大きく傾けたようなときも、図７に示すように、第１の空間Ｗ１内の廃トナーＴは、遮蔽体４５によって第２の空間Ｗ２に移動することが阻止される。このため、従来のように、廃トナー容器３５が寿命となっていないにもかかわらず、廃トナーの満杯が検知されてしまう不具合を阻止できる。また第２の空間Ｗ２の方に、トナー搬送スクリュー４１によって廃トナーが多少送り込まれた状態で、画像形成装置本体１から離脱した廃トナー容器３５を傾けたときも、その廃トナー容器３５が寿命となっていないときは、第２の空間Ｗ２内の廃トナーがトナー量検知部Ｓに留まってしまうことを防止できる。トナー搬送スクリュー４１は、遮蔽体４５の貫通孔４６を通して延びているので、画像形成動作の経過に伴って、第１の空間Ｗ１に廃トナーが多量に溜まったときは、その廃トナーを、支障なく第２の空間Ｗ２に搬送することができる。

ところで、本例の画像形成装置においては、前述のように、トナー搬送スクリュー４１より成るトナー送り手段の最下部が、廃トナー容器３５の内部全高Ｈの１／２の高さレベルＬか、又はそれよりも上方の領域に位置するように、トナー送り部材の高さ位置が設定されている。このため、第１の空間Ｗ１内に多量の廃トナーＴが溜まり、その高さがトナー搬送スクリュー４１に達しなければ、当該廃トナーＴは第２の空間Ｗ２に搬送されることはない。廃トナー容器３５内の廃トナーの量がかなり多くならなければ、第２の空間Ｗ２には廃トナーは存在しないのである。このため、廃トナー容器３５を長時間使用し、第２の空間Ｗ２に多量の廃トナーが存在する状態になるまでは、その廃トナー容器３５を画像形成装置本体１から外し、これを大きく傾けても、廃トナーＴがトナー量検知部Ｓに流動してここに留まることはなく、トナー量検知装置４２の誤検知を長期に亘って防止することができる。

また、本例の画像形成装置においては、前述のように、廃トナー容器３５の内部を向いたトナー量検知装置４２の検知面の高さ方向中心Ｄが、廃トナー容器３５の内部全高Ｈの１／２の高さレベルか、又はそれよりも上方の高さに位置するように、当該トナー量検知装置４２の検知面の高さ位置が設定されている。このため、第２の空間Ｗ２に多少の廃トナーが存在する状態で、廃トナー容器３５を画像形成装置本体１から外してこれを傾けたとしても、その廃トナーＴがトナー量検知部Ｓに流れてここに留まる不具合を効果的に防止でき、長期に亘ってトナー量検知装置４２の誤検知の発生を阻止できる。

また、以上説明した各構成において、遮蔽体４５を貫通するトナー送り手段は、前述のように各種の態様で構成できるものであるが、少なくとも遮蔽体４５を貫通するトナー送り手段の部分を、例えば図４に示した如く軸４１Ａとこれに一体のらせん部４１Ｂを有するトナー搬送スクリュー４１により構成し、そのトナー搬送スクリュー４１が貫通する遮蔽体部分の該トナー搬送スクリュー軸線方向幅を、そのトナー搬送スクリューのらせん部４１ＢのピッチＰ以上に設定すると有利である。例えば、図８に示すように、遮蔽体４５を、板状の本体４５Ａと、これに形成された貫通孔４６（図３）に同心状に合致するように本体４５Ａに固定された筒状部４５Ｂとによって構成し、この筒状部４５Ｂにトナー搬送スクリュー４１を通し、本体４５Ａの厚さを含めた筒状部４５Ｂのスクリュー４１の軸線方向幅Ｇを、そのトナー搬送スクリュー４１のらせん部４１ＢのピッチＰ（図４）以上の大きさに設定するのである。

このように構成すれば、トナー搬送スクリュー４１は、その中心の軸４１Ａと、そのまわりに固定されたらせん部４１Ｂを有し、これらが遮蔽体４５を貫通する部分を占め、しかもそのらせん部４１ＢのピッチＰがその貫通する部分の幅Ｇよりも小さいので、トナー搬送スクリュー４１が貫通する遮蔽体４５の部分、図８の例では筒状部４５Ｂの内部と貫通孔４６の部分を、トナー搬送スクリュー４１が埋めつくすように位置する。このため、第１の空間Ｗ１と第２の空間Ｗ２との間のシール性が高められ、廃トナー容器３５を画像形成装置本体から外してこれを傾けたときも、第１の空間Ｗ１に存する廃トナーＴが遮蔽体４５の貫通孔４６とトナー搬送スクリュー４１との間の隙間を通して第２の空間Ｗ２に移動することをより効果的に防止できる。このようにして、トナー量検知部Ｓに廃トナーが流れ込み、ここにそのトナーが留まる不具合をより一層効果的に防止することができる。

また、以上説明した各構成において、少なくとも遮蔽体４５を貫通するトナー送り手段部分をトナー搬送スクリュー４１によって構成すると共に、少なくともそのトナー送り手段が接触する遮蔽体部分を弾性体により構成すると、その弾性体が、トナー搬送スクリュー４１の軸４１Ａからその半径方向に突出したらせん部４１Ｂの間の溝に入り込むため、上述したシール性を一層高め、トナー量検知装置４２の誤検知の発生をより効果的に防止することができる。例えば、図９に示すように遮蔽体４５の全体を、非発泡の軟質ゴム、又は軟質な発泡体により構成し、その貫通孔４６の径よりも大きならせん部外径を有するトナー搬送スクリュー（図９には示さず）を貫通孔４６に通す。これにより、弾性体より成る遮蔽体４５の貫通孔内壁部分は、突出したらせん部に接触した部分では、らせん部により加圧されて大きく弾性変形し、その間の部分では、らせん部の間の溝に圧入した状態で入り込み、これによって、貫通孔４６とトナー搬送スクリュー４１の間の隙間が効果的に塞がれ、第１の空間Ｗ１と第２の空間Ｗ２の間のシール性が高められる。

その際、少なくともトナー送り手段が接触する遮蔽体部分を、発泡体より成る弾性体により構成すると、その部分がより軟質で、弾性変形しやすくなるので、上述したシール効果をより一層高めることができる。

本発明は、上述した画像形成装置以外の各種形態の画像形成装置にも適用できる。例えば図１０に示すように、トナー受け２０（図２）の底部に設けられるトナー搬送スクリュー３８を、２つの部分３８ａ，３８ｂに分割し、これらの部分３８ａ，３８ｂの羽根のらせん部の向きを逆にし、かかるトナー搬送スクリュー３８を回転させることによって、図２に示したクリーニングブレード１９により感光体８から除去された廃トナーを、トナー搬送スクリュー３８の長手方向中間部の捕集部４７に寄せ集めるようにした画像形成装置にも適用できる。この場合も、廃トナーＴが集められた箇所に対応した廃トナー容器３５の部位はトナー入口４０が形成され、ここを通して、集められた廃トナーが廃トナー容器３５内に送り込まれるが、この例では、その廃トナー容器３５内のトナー送り手段を構成するトナー搬送スクリュー４１も２つの部分１４１Ａ，１４１Ｂから成り、その羽根のらせん部の向きが互いに逆になっていて、廃トナー容器３５に送り込まれた廃トナーは、その長手方向中央部からその各端部の側へ向けて搬送される。そして、各端部にトナー量検知装置４２のトナー量検知部Ｓが位置し、その一方、又は両方のトナー量検知装置４２がトナーの満杯を検知したとき、表示部に満杯表示がなされる。

かかる構成の画像形成装置においても、廃トナー容器３５の内部に、トナー入口４０の側と、各トナー量検知装置４２によってトナー量が検知されるトナー量検知部Ｓの側とを仕切ると共に、トナー送り手段が貫通する２つの遮蔽体４５を設け、さらに前述した各構成を採用することによって、先に説明した各構成の作用効果をそのまま奏することができる。この例の場合には、廃トナー容器３５と２つの遮蔽体４５によって、１つの第１の空間Ｗ１と、２つの第２の空間Ｗ２が区画される。

また本発明は、中間転写体を用いることのない画像形成装置や、単色画像を形成する画像形成装置や、プリンタ以外の電子複写機、ファクシミリ、或いはその複合機などの画像形成装置にも広く適用できるものである。

画像形成装置の一例を示す概略断面図である。プロセスユニットの内部構成を示す断面図であって、除電ランプと転写ローラとトナー量検知装置を付加して示した図である。廃トナー収容装置と、その廃トナー容器に廃トナーを搬送する装置の原理を説明する説明断面図である。トナー搬送スクリューの部分図である。廃トナーで満杯状態となった廃トナー容器の垂直横断面図である。廃トナー容器の内部の構造を模式的に示す部分破断斜視図である。遮蔽体の効果を明らかにする説明断面図である。筒状部を有する遮蔽体の斜視図である。弾性体より成る遮蔽体の斜視図である。廃トナー収容装置の他の例を示す、図３と同様な説明断面図である。従来の不具合を説明する、図３と同様な説明断面図である。

符号の説明

４プロセスユニット
３５廃トナー容器
３９廃トナー収容装置
４０トナー入口
４１トナー搬送スクリュー
４１Ｂらせん部
４２トナー量検知装置
４５遮蔽体
Ｇ幅
Ｐピッチ
Ｓトナー量検知部
Ｔ廃トナー

Claims

廃トナーを収容する廃トナー容器と、該廃トナー容器内に設けられ、廃トナー容器のトナー入口から廃トナー容器内に入り込んだ廃トナーを搬送するトナー送り手段と、廃トナー容器内が廃トナーで満杯となり、又は満杯に近い状態となったことを検知するためのトナー量検知装置とを有している廃トナー収容装置において、
前記廃トナー容器の内部に、前記トナー入口の側と、前記トナー量検知装置によってトナー量が検知されるトナー量検知部の側とを仕切ると共に、前記トナー送り手段が貫通する遮蔽体を設け、少なくとも前記遮蔽体を貫通するトナー送り手段部分がトナー搬送スクリューより成り、該トナー搬送スクリューが貫通する遮蔽体部分の該トナー搬送スクリュー軸線方向幅を、当該トナー搬送スクリューのらせん部のピッチ以上に設定し、少なくともトナー送り手段の接触する遮蔽体部分が弾性体より成ることを特徴とする廃トナー収容装置。
請求項１に記載の廃トナー収容装置を具備することを特徴とするプロセスユニット。
請求項１に記載の廃トナー収容装置を具備することを特徴とする画像形成装置。