JP6094174B2 - トナー回収装置およびこれを有する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置内の各所から回収したトナー（例えば廃トナー）を収容するトナー回収装置およびこのトナー回収装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体と転写ベルトの間、および転写ベルトと記録媒体の間でトナーの転写が行われる。これらの転写において転写率を１００％にすることは困難であるため、転写後の感光体や転写ベルト上にはトナーが残留する。残留したトナーは、適宜の構成のクリーニング装置によって回収され、廃トナーとして回収容器内に収容される。回収容器に収容した廃トナーが満杯状態に近づくと、かかる事実が使用者に報知され、使用者もしくはサービスマンによって回収容器の交換や廃棄が行われる。

回収容器内の廃トナーが満杯状態に近づいたことを検知する手段として、例えば特開２００９−１９９００５号公報（特許文献１）の図９および図１０には、下向きに撓ませた可撓性シールを回収容器に設置し、回収容器に廃トナーを満たすことで可撓性シールを上向きに変形させ、この変形で可動部材を押し上げて可動部材の動きをフォトインタラプタで検知する構成が開示されている。

しかしながら、実際には廃トナーの堆積に伴う可撓性シールの変形は可撓性シールの全域で一様に生じず、不規則に生じる場合が多い。そのため局所的に変形した可撓性シールが可動部材のエッジにひっかかったり、可動部材の支持部にこじりを生じたりして可動部材の移動に負荷を与え、満杯状態を検知するタイミングが遅れて廃トナー漏れに至るおそれがある。

特に、特許文献１の構成では、容器内にトナーが収容される前の初期状態において、可動部材が可撓性シールの凹部に入り込んでいる。そのため、可撓性シールが膨らんだ際に、図１３に示すように、可動部材３００と回収容器３１０の開口部３２０の縁との間の隙間に可撓性シール３３０が入り込み易く、可撓性シール３３０が可動部材３００に絡み付くおそれがある。この場合、可動部材３００の移動に対して負荷を生じるため、上記の問題が顕著となる。

そこで、本発明は、満杯検知（満杯に近い状態の検知も含む）のタイミングの遅延を防止できるトナー回収装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかるトナー回収装置は、開口部を有し、回収されたトナーを収容する回収容器と、回収容器の前記開口部を封口し、回収容器内にトナーが収容される前の初期状態で断面凹形状をなし、回収容器内部に収容されたトナーからの押圧力で外側に変形する可撓性を有する可撓性シールと、可撓性シールの外側に配置され、回収容器の開口部に接近する正方向、および前記開口部から離反する逆方向に移動可能であり、外側に変形する可撓性シールとの当接により逆方向に移動する可動部材と、可動部材の移動を検知する検知部とを有するものであって、初期状態における可撓性シールの凹部に可動部材が入り込むことを規制する規制部を備え、可動部材に、初期状態における可撓性シールの凹部の領域外にはみ出したはみ出し部を設け、このはみ出し部で前記規制部を構成し、前記可動部材は、軸部を中心に回転可能であり、前記可動部材のはみ出し部は、可撓性シールの凹部の領域外であって、前記可動部材の回転方向と直交する方向の両端に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、規制部により、初期状態における可撓性シールの凹部への可動部材の入り込みを規制することができる。これにより、可動部材が可撓性シールから受ける移動負荷を減じて可動部材の逆方向移動を円滑化することができる。これにより、満杯検知のタイミングの遅延を防止することが可能となる。

画像形成装置としてのプリンタの概略構成を示す断面図である。 トナー回収装置の一端側を示す斜視図である。 トナー回収装置を一端側から見た正面図である。 トナー回収装置の一端側を示す断面図で、図５のＡ−Ａ断面を表す図である。 ベース部３６を取り外した状態のトナー回収装置１４を一端側から見た正面図である。 図４の可動部材３７とシール部材４０を拡大して表す断面図である。 可動部材３７の全体構成を示す斜視図である。 可撓性シールの膨らみ方を段階的に示す断面図である。 図４の可動部材３７を拡大して示す断面図である。 図４の可動部材３７を拡大して示す断面図である。 可動部材の当接部の他の形態を示す図で、トナー回収装置を一端側から見た正面図である。 可動部材の他の実施形態を示す斜視図である。 従来構成における可動部材と可撓性シールの関係を示す断面図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置としてのプリンタの概略構成図である。まず、図１を参照して、プリンタの全体構成及び動作について説明する。

図１に示すように、プリンタの装置本体（画像形成装置本体）１００の中央には、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の画像を形成する４つの作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが設けられている。各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に静電潜像を担持する感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングする感光体クリーニング装置５とを備える。

なお、図１では、ブラックの画像を形成する作像部１Ｂｋが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、感光体クリーニング装置５のみに符号を付しており、その他の作像部１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。また、本実施形態では、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、感光体クリーニング装置５を一体的に備え、装置本体１００に対して着脱可能なプロセスユニットを構成している。

現像装置４は、トナーを収容するトナーホッパ４ａおよび現像ローラ４ｂを有する。トナーホッパ４ａに収容されたトナーは現像ローラ４ｂの回転により感光体２の表面に供給される。トナーホッパ４ａに収容する各色トナーとしては、円形度０．９６〜０．９８の重合トナーを使用するのが好ましい。

感光体クリーニング装置５は、感光体２の表面をクリーニングするものであり、感光体２の回転方向に対してカウンター方向に当接するクリーニングブレード５ａを備えている。

図１において、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方には、各感光体２の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置６が配設されている。本実施形態の露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するように構成されているが、ＬＥＤアレイを用いたものであってもよい。

一方、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、記録媒体としての用紙にトナー画像を転写する転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから成る中間転写ベルト８を有する。この中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、従動ローラ１０、および一次転写ローラ１１に掛け渡されている。駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。

４つの一次転写ローラ１１は、４つの感光体２に対向した位置に配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが当接する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。なお、本実施形態では、一次転写部材として、金属製のローラを用いているが、これ以外に、導電ブレードや導電スポンジローラ等を用いることも可能である。

また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写部材としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが当接する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。二次転写ローラ１２は、金属製の芯金に導電性材料から成る弾性体を被覆して構成されている。二次転写ローラ１２として、例えば、導電性ローラや電子導電タイプのローラ等を用いることが可能である。

中間転写ベルト８のうち、緩み側となるベルトの上流側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト８の移動方向に対してカウンター方向に当接するクリーニングブレード１３ａを備えている。

転写装置７の下方にトナー移送部材としてのダクト２６が配置され、さらにその下方に、回収容器３０（図２参照）を有するトナー回収装置１４が配設されている。ダクト２６は、回収容器３０に設けられた流入口２７に接続されている。感光体クリーニング装置５やベルトクリーニング装置１３で回収されたトナー（廃トナー）は、ダクト２６、さらには流入口２７を介してトナー回収装置１４の回収容器３０に収容される。

装置本体１００の図の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６等が設けてある。ここで、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。また、記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。

一方、装置本体１００の図の上部には、用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７が配設されている。また、装置本体１００の上面部には、装置外に排出された用紙をストックするための排紙トレイ１８が設けてある。

装置本体１００内には、用紙Ｐを給紙トレイ１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って二次転写ニップへ用紙を搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１９が配設されている。一方、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙に転写された未定着画像を定着するための定着装置２０が配設されている。定着装置２０は、図示しない加熱源を有する定着ローラ２４と、定着ローラ２４に加圧される加圧ローラ２５とを備える。両ローラ２４，２５が当接した箇所では、定着ニップが形成されている。

続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光体２が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体２の表面が帯電ローラ３によって所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置やコンピュータ等からの画像情報に基づいて、露光装置６からの露光により、各感光体２の帯電面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視画像化（顕像化）される。

また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト８が図の矢印の方向に回転駆動される。さらに、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体２の回転に伴い、感光体２上の各色のトナー画像が一次転写ニップに達したときに、一次転写ニップにおいて形成された上記転写電界によって、各感光体２上のトナー画像が中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト８の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５ａによって表面から除去され、ダクト２６を介してトナー回収装置１４の回収容器３０に移送される。また、各感光体２の表面が図示しない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。

また、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙トレイ１５から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

その後、中間転写ベルト８の回転に伴って、中間転写ベルト８上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップにおいて形成された上記転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト８上のトナーは、ベルトクリーニング装置１３のクリーニングブレード１３ａによって除去された後、ダクト２６を介して回収容器３０に移送される。

その後、用紙Ｐは定着装置２０へと搬送される。定着装置２０では、用紙Ｐが、定着ローラ２４と加圧ローラ２５との間に形成された定着ニップを通過することにより、トナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって装置外へ排出され、排紙トレイ１８上にストックされる。

以上の説明は、用紙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、４つの作像部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

以下、図２および図３に基づいて本発明の特徴的部分であるトナー回収装置１４の構成を詳細に説明する。ここで図２はトナー回収装置１４の一端側を示す斜視図であり、図３はトナー回収装置１４を一端側から見た正面図である。なお、以下の説明での「一端側」は、後述する搬送部材３１による搬送方向αの下流側を意味する。

図２および図３に示すように、トナー回収装置１４は、回収容器３０と、搬送部材３１と、回収容器３０の一端部に配置された満杯検知機構３２とを主要な構成要素とする。トナー回収装置１４のうち、回収容器３０は、廃トナーが満杯となった時の廃棄作業性を考え、装置本体１００に対して着脱可能とされる。

回収容器３０は樹脂等で形成された箱状をなし、その内部には、感光体クリーニング装置５およびベルトクリーニング装置１３で回収された廃トナーが収容される。回収容器３０での廃トナーの充填効率を高めるためには、回収容器３０を高さ方向に十分な幅を持つ形状とし、垂直方向に廃トナーを堆積させていくのが好ましい。しかしながら、装置本体１００の内部ではスペース上の制約があるため、このような形態の回収容器３０を設置することは困難である。そのため、本実施形態では、回収容器３０を高さ方向の幅の小さい横長の直方体形状とし、図１に示すようにその長手方向を水平方向に向けて装置本体１００の内部に設置してある。

図４はトナー回収装置１４の一端側を示す断面図である。
同図に示すように搬送部材３１は、回収容器３０の上部で回収容器３０の長手方向に沿って配置されている。搬送部材３１は、回収容器３０の長手方向両端部で回転自在に支持されており、装置本体１００に配置した駆動源によって回転駆動される。搬送部材３１のうち、回収容器３０内の領域には搬送スクリューが形成されており、この搬送スクリューを回転させることで、回収容器３０内の廃トナーが攪拌され、かつ回収容器３０の搬送路Ｒ寄りの流入口２７（図１参照）から流入した廃トナーが水平方向でかつ回収容器３０の一端側（図４の矢印α方向）に向けて搬送される。図１に示すように、この時の搬送方向αは画像形成装置の搬送路Ｒから離れる方向である。

既に述べたようにトナーとして重合トナーを用い、かつその円形度を０．９６〜０．９８としていれば、廃トナー同士の摺動負荷が小さくなる。そのため、本実施形態のように、回収容器３０内に配置する搬送部材３１が一つであっても、回収容器３０内に均一に廃トナーを充填することができる。もちろん必要に応じて、回収容器３０の内部に複数の搬送部材３１を配置することも可能である。

図２に示すように、搬送部材３１の搬送方向α下流側に配置された満杯検知機構３２は、シール部材３５と、ベース部３６と、可動部材３７と、検知部３８とを有する。
ベース部３６は樹脂成形品等からなり、装置本体１００に対して着脱可能とされている。また、ベース部３６には、回収容器３０の一端側の端部が着脱自在に取り付けられる。後述のように、ベース部３６には検知部３８を構成する発光素子３８ａおよび受光素子３８ｂ（図７参照）が取り付けられている。また、ベース部３６は可動部材３７を回転自在に支持する支持部材として機能する。なお、ベース部３６は、装置本体１００と一体に成形してもよいし、回収容器３０と一体に成形してもよい。

図５は、ベース部３６を取り外した状態のトナー回収装置１４を一端側から見た正面図である。
同図に示すように、本実施形態のシール部材３５は、可撓性シール４０と、可撓性シール４０の周囲を保持する矩形枠状のフレーム４１とで構成される。可撓性シール４０は、例えば厚さ０．１ｍｍ程度のゴムや樹脂等の軟質材料からなり、回収容器３０に収容された廃トナーから受ける押圧力で変形できる程度の可撓性を有する。フレーム４１はシール部材３５の形状を保持できる程度の剛性を有する。この剛性を確保できる限り、フレーム４１はゴム、樹脂、あるいは金属等の任意の材料で形成することができる。可撓性シール４０とフレーム４１は、インサート成形や加硫接着等の手段で一体成形するのが好ましい。

図６は、図４のうち、可動部材３７とシール部材３５を拡大して示す断面図である。
同図に示すように、回収容器３０の一端側の端面３０ａには、平面視で矩形状の開口部４２が形成される。シール部材３５は、この端面３０ａの外側でかつ開口部４２の周囲に接着等の適宜の手段で固定されている。これにより、回収容器３０の開口部４２がシール部材３５によって封口される。回収容器３０内に廃トナーが収容される前の状態（以下、これを「初期状態」と呼ぶ）では、可撓性シール４０は、外向きの凹部４３を備える断面凹形状をなして開口部４２内に入り込んでいる。可撓性シール４０の凹部４３の具体的形状は任意であるが、本実施形態では、例えば凹部４３を四角錐台に近似した形状に形成した場合を例示している（図５等参照）。

図７は、可動部材３７の全体構成を示す斜視図である。
図６および図７に示すように、可動部材３７は全体的に長尺の部材で、一方の端部（上端）に設けられた当接部４５と、他方の端部（下端）に設けられた錘４６と、当接部４５および錘４６を連結する連結部４７と、連結部４７から長手方向と直交する方向に延びる軸部４８とを一体に有する。この可動部材３７は、軽量化のため樹脂の成形品とするのが好ましい。

可動部材３７の軸部４８は軸受を介してベース部３６に回転自在に支持されている。これにより可動部材３７は、図６に示すように軸部４８の中心を回転中心Ｏとして、開口部４２に接近する正方向（実線の矢印方向）、および開口部４２から離反する逆方向（破線の矢印方向）に回転自在となる。

可動部材３７の軸部４８は、可動部材３７の一方の端部（上端）と他方の端部（下端）の略中間部であって、かつ両端部を結ぶ直線に対して回収容器３０から離れる方向にずれた位置に設けられる。この場合、可動部材３７の重心Ｇは、回転中心Ｏよりも回収容器３０側にずれた位置となるため、可動部材３７には、その自重により正方向（実線矢印方向）の回転モーメントが常時作用する。

このように可動部材３７は、正回転方向に常時付勢されている。初期状態での可動部材３７の位置決めを行うため、図６に示すように、ベース部３６には可動部材の正方向回転を規制するストッパ４９が設けられている。このように可動部材３７をストッパ４９で位置決めした状態では、可動部材３７の当接部４５は、シール部材３５のフレーム４１に軽く接触させるか、もしくはフレーム４１から僅かに離反させておく。以下では、このようにストッパ４９で位置決めされた時の可動部材３７の位置を「初期位置」と呼ぶ。

図７に示されるように、当接部４５は連結部４７よりも幅広の薄板状に形成される。当接部４５のうち、可撓性シール４０と当接する当接面４５ａは段差のない平坦面になっている。

図３に示すように当接部４５の幅Ｗは、フレーム４１の内側に現れた可撓性シール４０の凹部４３（破線で示す）の幅Ｈよりも大きい（Ｗ＞Ｈ）。これにより当接部４５の両側部には、可撓性シール４０の凹部４３の領域外にはみ出たはみ出し部５０ａ，５０ｂが形成される。また、当接部４５の先端は、可撓性シール４０の凹部４３の上縁部を越えて延びており、これによって当接部４５の先端に可撓性シール４０の凹部４３の領域外にはみ出たはみ出し部５０ｃが形成される。当接部４５に形成されたはみ出し部５０ａ〜５０ｃは、当接部４５が可撓性シール４０の凹部４３に入り込むのを規制する規制部として機能する。

可動部材３７の近傍には、可動部材３７の移動を検知するための検知部３８が配置される。検知部３８としては、例えば図７に示すように、発光素子３８ａおよび受光素子３８ｂからなるフォトインタラプタを使用することができる。この場合、可動部材３７の回転中心Ｏが延びる方向（軸部４８の延びる方向）で発光素子３８ａおよび受光素子３８ｂを対向させ、かつその間の光路上に初期位置にある可動部材３７の一部（例えば連結部４７）を配置して光路を遮蔽する。これにより可動部材３７が初期位置から規定量以上動くと、可動部材３７が光路から離脱し、受光素子３８ｂでの受光が行われる。受光素子３８ｂの受光信号から、可動部材３７が規定量以上動いたことを検知することが可能となる。

以上に説明したトナー回収装置１４の機能を説明する。
既に述べたように、初期状態の可撓性シール４０は、図４および図６に示すように外側を向いた凹部４３を有する断面凹形状になっている。感光体クリーニング装置５やベルトクリーニング装置１３から回収容器３０に移送された廃トナーは、搬送部材３１の回転によって一端側に向けて搬送される。

回収容器３０内の廃トナー量が一定以上になると、搬送部材３１に一端側に押し込まれた廃トナーが搬送部材３１の搬送力を受けて可撓性シール４０に押圧力を作用させる。これにより可撓性シール４０が外側に向けて膨らみはじめる（図８の左図参照）。本実施形態では、回収容器３０のうち、搬送部材３１によるトナー搬送方向αの下流側の端面３０ａに可撓性シール４０を配置しているので、搬送部材３１の搬送力が廃トナーを介して間接的に可撓性シール４０に伝達される。そのため、可撓性シール４０をスムーズに膨らませることができる。

廃トナーの蓄積により、可撓性シール４０が平坦になるまで膨らむと（図８の中央図）、可撓性シール４０が可動部材３７の当接部４５に当接する。廃トナーの蓄積が進行して可撓性シール４０がさらに膨らみ、断面凸形状になると（図８の右図）、当接部４５が可撓性シール４０に押圧され、可動部材３７が逆方向に回転する。可撓性シール４０が限度まで膨らむと、可動部材３７（本実施形態では連結部４７）が検知部３８の光路から離脱し、発光素子３８ａの光を受けた受光素子３８ｂが受光信号を送信する。これにより回収容器３０が満杯状態に近づいた事が検知されるので、画像形成装置の操作パネル等にその旨を表示してユーザーに報知する。

ところで、搬送部材３１の回転中は、回収容器３０内において、図４の矢印Ｅ１〜Ｅ３、および図５の矢印Ｆ１〜Ｆ４で示す各種方向に廃トナーが流れる。この廃トナーの流れを受けて、初期状態の可撓性シール４０は、搬送部材３１に近い領域から膨らみはじめるのが通例である。

その一方で、流れの方向は、回収容器３０内での廃トナーの堆積状態にも左右されるため、各矢印方向Ｅ１〜Ｅ３、Ｆ１〜Ｆ４の流れのうち、どの流れが支配的になるかは一義的に定まらない。本実施形態の可撓性シール４０は搬送部材３１の斜め下方向に位置しているため、可撓性シール４０は、図４でいえば四角錐台形状の凹部４３の頂部ｈ付近および底部ｉ付近のどちらか一方から膨らみはじめる場合が多い。また、図５でいえば、四角錐台形状の凹部４３の上側の斜面ｊおよび側方（搬送部材３１側）の斜面ｋのどちらか一方から膨らみはじめる場合が多い。

このように可撓性シール４０の膨らみ方は不規則かつ不安定あり、膨らみ方を正確に予測することは難しい。そのため、図１３に示す従来構成と同様に、シール部材３５の初期状態から当接部４５が可撓性シール４０の凹部４３に入り込んだ状態にあると、可撓性シール４０の不規則な膨らみにより、当接部４５が可撓性シール４０に引っ掛かり、可動部材３７の逆方向への回転が阻害されて満杯検知のタイミングの遅延を招くおそれがある。

これに対して、本発明では、可動部材３７の当接部４５に規制部としてはみ出し部５０ａ〜５０ｃを設けているため、当接部４５が初期状態の可撓性シール４０の凹部４３（図６に示す凹部４３の立ち上がり部分４３ａよりも頂部ｈ側）に入り込むことは理論的にあり得ない。この場合、可撓性シール４０の膨らみ方が安定してから可撓性シール４０が当接部４５に当接するので、当接部４５に対する可撓性シール４０の引っ掛かりが生じにくくなり、可撓性シール４０の膨張変形に伴って可動部材３７をスムーズに逆方向に回転させることができる。そのため、満杯検知のタイミングの精度を高めて廃トナー漏れを確実に防止することが可能となる。

特に本実施形態では、当接部４５の当接面４５ａを段差のない平坦面としているので、当接部４５に対する可撓性シール４０の引っ掛かりがさらに生じにくくなる。

また、本実施形態においては、ストッパ４９で可動部材３７の初期位置を定めることで、当接部４５が可撓性シール４０の凹部４３に入り込まないようにしている。従って、本実施形態の構成では、当接部４５のはみ出し部５０ａ〜５０ｃだけでなく、ストッパ４９も当接部４５の凹部４３への入り込みを規制する規制部として機能する。この場合、規制部が可動部材３７側だけでなく、可動部材３７を支持する支持部材（ベース部３６）側にも形成されたことになる。ストッパ４９を省略した場合、あるいははみ出し部５０ａ〜５０ｃを省略した場合（例えばＷ＜Ｈとした場合）でも、前者であればはみ出し部５０ａ〜５０ｃが規制部として作用し、後者であればストッパ４９が規制部として作用するため、当接部４５の凹部４３への入り込みを規制して上記と同様の作用効果を得ることができる。

当接部４５のはみ出し部５０ａ〜５０ｃは、当接部４５の各辺に沿って連続形成する必要はなく、各辺の一部領域に限って形成してもよい。この場合、はみ出し部５０ａ〜５０ｃは、当接部４５から突出した腕のような形態となる。また、本実施形態では、はみ出し部５０ａ〜５０ｃの数を三つとしているが、はみ出し部５０ａ〜５０ｃの数は任意であり、二つ以下、もしくは四つ以上のはみ出し部を当接部４５に設けることもできる。さらに、当接部４５の両側部だけに、はみ出し部を形成してもよい。

さらに、本実施形態のように、当接部４５にはみ出し部５０ａ〜５０ｃを形成した構成であれば、当接部４５の端縁と回収容器３０の開口部４２の内面との間に隙間が形成されることはない（図６参照）。そのため、可撓性シール４０が初期状態から膨らみ始めた際に、可撓性シール４０がどのような態様で変形しても、その一部が当該隙間に入り込んで当接部４５に絡み付く事態（図１３参照）を防止することができる。従って、そのような絡み付きによる可動部材３７の移動抵抗の増大を回避し、満杯検知のタイミングの遅延をより確実に防止することが可能となる。

図９は可動部材３７の断面図である（シール部材３５の図示は省略している）。
同図において、曲線Ｄは、可動部材３７が逆方向に回転した時の可動部材３７の重心軌跡を表す。重心Ｇから重力方向に下ろした直線と回転中心Ｏとの間の距離Ｍに着目すると、本実施形態の可動部材３７では、逆方向に回転するほど距離Ｍが小さくなることが理解できる。これは、可動部材３７に作用する正方向の回転モーメントが逆方向回転の終盤ほど小さくなることを意味する。

ところで、可撓性シール４０が断面凹形状から平面となるまで膨らむ間（図８の左図から中央図に至るまでの間）は、膨らんだ断面積が大きくなるほど可撓性シール４０が廃トナーから受ける荷重が増加する。その一方、可撓性シール４０が平面から断面凸形状に膨らむ間（図８の中央図から右図に至るまでの間）は、可撓性シール４０の膨らみ量が増大するに従って、可撓性シール４０と可動部材３７の当接部４５との接触面積が小さくなる。そのため、可撓性シール４０を介して当接部４５に作用する荷重（押圧力）は可撓性シール４０の膨らみ量が増すほど減少することになる。

この場合でも、上記のように可動部材３７に作用する回転モーメントが、可動部材３７の逆方向への回転運動の終盤となるほど小さくなるように可動部材３７の形状を設計することにより、可動部材３７を可撓性シール４０の膨らみに追従させてスムーズに逆回転させることができ、満杯検知のタイミングの遅延をさらに確実に防止することができる。

図１０は、図９と同じく可動部材３７を示す断面図である。
図１０中の一点鎖線は、可動部材３７が逆回転する際の当接部４５の当接面４５ａの位置の変化を表す。また、同図中の矢印は、当接面４５ａの各部が可動部材３７の逆回転中に描く移動軌跡を現す。この移動軌跡が可撓性シール４０の膨らみ方向と概ね一致しているため、逆回転中の当接面４５ａは可撓性シール４０に対して摺動しない。そのため可撓性シール４０との間の摩擦力で可動部材３７の逆方向への回転が停滞することはなく、満杯検知のタイミングの遅れをより一層確実に回避することができる。

図１１は、参考例としての可動部材３７を示す正面図である。
図３に示す実施形態では、可動部材３７の当接部４５の両側部と上方にはみ出し部５０ａ〜５０ｃを形成しているが、図１１に示す参考例では、当接部の上方にだけ、可撓性シール４０の凹部４３の領域外にはみ出たはみ出し部５０ｃ’を形成している。当接部４５の幅Ｗ’は可撓性シール４０の凹部４３の幅Ｈよりも小さい（Ｗ’＜Ｈ）。かかる構成でも、はみ出し部５０ｃ’が可撓性シール４０の凹部４３に入り込むのを規制する規制部として機能する。当接部４５をこのような形態にすることで、図３に示す実施形態に比べて可動部材３７を小型軽量化することができる。なお、図１１に示すように当接部４５の上方にだけはみ出し部を形成する他、当接部４５の両側部の一方だけにはみ出し部を形成してもよい。

図１２は、可動部材３７の他の実施形態を示す斜視図である。
図７に示す実施形態のように可動部材３７の当接部４５を大きくした場合、可動部材３７の回転モーメントが増加し、満杯検知のタイミングの遅れを招く要因となるおそれがある。これに対し、図１２に示す実施形態のように、当接部４５に複数の孔４５ｂを設けることで、可動部材３７を軽量化して可動部材３７の回転モーメントを小さくすることができ、かかる不具合を防止することが可能となる。

その一方で、孔４５ｂの径が大きすぎると、可撓性シール４０が孔にもぐり込み、摺動負荷が増大して満杯検知のタイミングの遅れを招く。これを防止するため、可撓性シール４０が孔４５ｂにもぐり込まないように孔４５ｂの径を小さくするのが望ましい。例えば孔４５ｂを直径２．０ｍｍ以下にすれば、孔４５ｂへの可撓性シール４０のもぐり込みを確実に回避することが可能となる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明に係るトナー回収装置１４を搭載する画像形成装置も、図１に示すようなプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等とすることが可能である。

また、本実施形態では、回収容器３０のうち、搬送部材３１による廃トナーの搬送方向αの下流側に位置する壁面（端面）３０ａに可撓性シール４０を配置する場合を例示したが、可撓性シール４０の配置位置は任意であり、搬送方向とは無関係に回収容器３０の他の面（上面、下面等）に可撓性シール４０を配置することもできる。また、本実施形態では、搬送部材３１の搬送力で廃トナーを押圧して可撓性シール４０を膨らませる場合を例示したが、搬送部材３１を使用することなく廃トナーの自重だけで可撓性シール４０を膨張させる場合にも本発明を適用することができる。

１４ トナー回収装置
３０ 回収容器
３１ 搬送部材
３２ 満杯検知機構
３５ シール部材
３６ ベース部（支持部材）
３７ 可動部材
３８ 検知部
４０ 可撓性シール
４１ フレーム
４２ 開口部
４３ 凹部
４５ 当接部
４５ａ 当接面
４５ｂ 孔
４８ 軸部
４９ ストッパ（規制部）
５０ａ はみ出し部（規制部）
５０ｂ はみ出し部（規制部）
５０ｃ はみ出し部（規制部）
α トナーの搬送方向

特開２００９−１９９００５号公報

Claims (8)

1. 開口部を有し、回収されたトナーを収容する回収容器と、回収容器の前記開口部を封口し、回収容器内にトナーが収容される前の初期状態で断面凹形状をなし、回収容器内部に収容されたトナーからの押圧力で外側に変形する可撓性を有する可撓性シールと、可撓性シールの外側に配置され、回収容器の開口部に接近する正方向、および前記開口部から離反する逆方向に移動可能であり、外側に変形する可撓性シールとの当接により逆方向に移動する可動部材と、可動部材の移動を検知する検知部とを有するトナー回収装置であって、
   初期状態における可撓性シールの凹部に可動部材が入り込むことを規制する規制部を備え、
   可動部材に、初期状態における可撓性シールの凹部の領域外にはみ出したはみ出し部を設け、このはみ出し部で前記規制部を構成し、
   前記可動部材は、軸部を中心に回転可能であり、
   前記可動部材のはみ出し部は、可撓性シールの凹部の領域外であって、前記可動部材の回転方向と直交する方向の両端に設けられることを特徴とするトナー回収装置。
2. 規制部を可動部材および可動部材を支持する支持部材のどちらか一方または双方に設けた請求項１に記載のトナー回収装置。
3. 可動部材をその逆方向の回転に伴って回転モーメントが小さくなる形状とした請求項１または２に記載のトナー回収装置。
4. 回収容器内に、回収容器に収容されたトナーを搬送する搬送部材を配置し、回収容器のうち、搬送部材によるトナーの搬送方向の下流側の壁面に前記可撓性シールを配置した請求項１〜３何れか１項に記載のトナー回収装置。
5. 可動部材のうち、可撓性シールと当接する当接面を段差のない平坦面で形成した請求項１〜４何れか１項に記載のトナー回収装置。
6. 前記当接面に複数の孔を設けた請求項５記載のトナー回収装置。
7. 前記トナーとして、円形度０．９６〜０．９８の重合トナーを用いた請求項１〜６何れか１項に記載のトナー回収装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載したトナー回収装置を有する画像形成装置。

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