JP6149714B2 - トナー回収容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー回収容器及び画像形成装置に関する。

従来、電子写真式の画像形成装置がある。電子写真式の画像形成装置は、少なくとも静電潜像がトナーにより現像されたトナー像を担持する感光体と、感光体が担持するトナー像を、記録媒体に直接に又は間接に転写する転写ベルトを備えている。

感光体には転写ベルトに転写されなかった残留トナーが発生する。この残留トナーは廃トナーとして感光体クリーナに回収される。また、転写ベルトにも記録媒体に転写されなかった残留トナーが発生する。この残留トナーは廃トナーとしてベルトクリーナに回収される。

感光体クリーナやベルトクリーナで回収された廃トナーは、更に廃トナー搬送パイプ等を介して廃トナー回収容器に回収される。回収した廃トナーで満杯となった廃トナー回収容器は画像形成装置から取り外されて廃棄される。そして、新品の廃トナー回収容器が画像形成装置に取り付けられる。

廃トナー回収容器についていえば、画像形成装置から取り外す前に廃トナー回収容器が廃トナーで片寄りなく満杯となっていることが必要である。さもないと廃トナーを未だ収容できる廃トナー回収容器を廃棄することになって無駄が発生するという問題を生じる。

そこで、装置内に効率良く収まるとともに、トナーの偏った堆積を改善して効率的に廃トナーを容器内に充填して交換サイクルを長くできる廃トナー回収装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００４−１０２１３７号公報

ところで、特許文献１に記載の技術の主体となる廃トナー回収装置は、図１乃至図１２に示された断面が直角三角形の形をした上面が傾斜した高低差のある容器からなり、傾斜面に沿って斜めに搬送部材が配置されている。

そして、図１３には、傾斜した上面を有する高低差のある容器に、高低差のない収納部を、内部空間が一体の空間となるよう設けた形態を示して、装置本体内の余剰空間の形状に合わせて形成する廃トナー回収装置の一例としている。

ところが、図１３には、搬送部材は傾斜した上面を有する高低差のある容器側に配設された形状のままである。これでは、説明には容器の容量が大きく収容量が増えるとしているものの、高低差のない収納部側の、高低差のある容器側の傾斜した上面よりも上になる部分には、トナーは入り込むことはできない。無駄な容器の拡張といえる。

そこで本発明は、より容器の容量に近くなるまでトナーを回収可能なトナー回収容器及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るトナー回収容器は、収容室に収容されるトナーを前記収容室の比較的低い位置から前記収容室に投入するための投入部と、前記収容室に設けられ、前記投入部から前記収容室に投入された廃トナーを前記収容室の奥の方に導くための回転シャフトと、前記収容室を前記投入部が設けられた第１の収容室と少なくとも一部が前記第１の収容室に覆いかぶさっているような形状の空間からなる第２の収容室とに区画するとともに、前記回転シャフトを貫通させるための貫通孔が設けられた隔壁と、前記第２の収容室における前記第１の収容室に覆いかぶさっている領域の突き当たり位置に設けられた、トナーを検知するためのトナー検知室と、を備え、前記隔壁は、前記貫通孔が当該隔壁における側壁領域に設けられているとともに、前記貫通孔の周囲に前記第１の収容室から前記第２の収容室へのトナーの流れ込みを許容するトナー送出口が設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、収容室に収容されるトナーを前記収容室の比較的低い位置から前記収容室に投入するための投入部と、前記収容室に設けられ、前記投入部から前記収容室に投入された廃トナーを前記収容室の奥の方に導くための回転シャフトと、前記収容室を前記投入部が設けられた第１の収容室と少なくとも一部が前記第１の収容室に覆いかぶさっているような形状の空間からなる第２の収容室とに区画するとともに、前記回転シャフトを貫通させるための貫通孔が設けられた隔壁と、前記第２の収容室における前記第１の収容室に覆いかぶさっている領域の突き当たり位置に設けられた、トナーを検知するためのトナー検知室と、を備え、前記隔壁は、前記貫通孔が当該隔壁における側壁領域に設けられているとともに、前記貫通孔の周囲に前記第１の収容室から前記第２の収容室へのトナーの流れ込みを許容するトナー送出口が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、より容器の容量に近くなるまでトナーを回収可能なトナー回収容器及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係る廃トナー回収容器を備えたフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。 実施例１に係るプリンタにおける画像形成部、転写ベルトユニット、廃トナー回収容器、及び廃トナー搬送ユニットの組み付け構成をそのまま取り出して示す正面斜視図である。 (a)は図２に示した各ユニットの組み付け構成を背後から見た斜視図、(b)は廃トナー搬送ユニットの背面カバーとベルトクリーナの筐体と廃トナー回収容器の筐体上部を取り除き廃トナー回収容器の筐体底部を横に引き出して廃トナー搬送系の内部構成を示す斜視図である。 (a)は図３(a)に示す廃トナー回収容器のみを取り出して斜め後方側面から一部を透視的に示す外観斜視図、(b)は(a)を矢印ｈ方向から見た本発明の内部隔壁が無い場合の側断面図である。 (a)は実施例１に係る廃トナー回収容器の内部構成を示す側断面図、(b)はその隔壁とトナー送出口とシャフト挿通部の構成を廃トナー入口側から見た斜視図、(c)は同じく隔壁とトナー送出口とシャフト挿通部の構成を筐体外殻部の長手方向の廃トナー入口側の端部を一端側とした場合の他端側から見た斜視図である。 (a)〜(d)は実施例１に係る廃トナー回収容器における廃トナー回収の動作を説明する動作状態図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、印字と印刷は同義の用語として用いられる。
［実施例１］

図１は、本発明の実施例１に係る廃トナー回収容器を備えたフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。

図１に示すプリンタ１（以下、装置本体１とも言う）は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着装置６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。

上記画像形成部２は、いわゆる背面転写方式で構成され、転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー画像を転写するために、その下部走行面８ａに接して上流側から下流側（同図の右側から左側）へ４個の画像形成ユニット９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）が多段式に並設されている。

上記４個の画像形成ユニット９のうち上流側の３個の画像形成ユニット９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。

また、画像形成ユニット９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の画像形成ユニット９ｙを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット９は、ドラムユニット１０と現像ユニット１４とが一体に組み付けられて構成されている。画像形成ユニット９は最上部にドラムユニット１０の感光体ドラム１０ａを備えている。

この感光体ドラム１０ａは、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０ａの周面に当接し又は近傍を取り巻いて、ドラムユニット１０のクリーナ１１、帯電ローラ１２、装置本体側の光書込ヘッド１３、及び現像器ユニット１４の現像ローラ１５が配置されている。

クリーナ１１は、内部に搬送スクリューを備えており、感光体ドラム１０ａの周面から除去して底部に滞留する廃トナーを搬送スクリューで、後述する廃トナー搬送路に送り込み、その廃トナーを廃トナー搬送ユニットが廃トナー回収容器２９に搬送するようになっている。

尚、図１では、廃トナー搬送ユニットは、転写ベルトユニット３の背面つまり図面奥行き方向向こう側に配置されているので、転写ベルトユニット３の影になって見えない。

現像器ユニット１４は、外部を覆うユニット筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。

この現像器ユニット１４には、トナー供給部４のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）から、同図にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーが供給される。

転写ベルトユニット３は、装置本体のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２１と従動ローラ２２を備えている。

上記の転写ベルト８には、一次転写ローラ２３がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２３は転写ベルト８を介して感光体ドラム１０ａに圧接し、下方を循環移動する転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー像を直接転写（一次転写）する。

転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく、用紙を二次転写部２４まで搬送する。二次転写部２４は、駆動ローラ２１に隣接して下流側（図では上方）に配置された転写補助ローラ２５と、この転写補助ローラ２５に転写ベルト８を介して圧接する二次転写ローラ２６とで形成されている。

転写ベルト８には、ベルトクリーナ２７が配置されている。ベルトクリーナ２７は、転写ベルト８の従動ローラ２２に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード２８を備えている。また、ベルトクリーナ２７の左方から下方にかけて隣接して、廃トナー回収容器２９が着脱自在に配置されている。

ベルトクリーナ２７は、クリーニングブレード２８により転写ベルト８の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを後述する廃トナー搬送路を介して廃トナー回収容器２９に送り込んでいる。

トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置される４個のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）を着脱自在に備えている。４個のトナー補給容器２０には前述したようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。

これら４個のトナー補給容器２０は、図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えないが、それぞれ装着部のトナー供給口に続くトナー供給路を介して、それぞれに対応する画像形成ユニット９の現像器ユニット１４と連結されている。

このトナー供給部４は、特には図示しないが、図１に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能に装着部を介してプリンタ１本体のフレームに保持されている。

給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット３０（３０ａ、３０ｂ）を備えている。２個の給紙カセット３０の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。

待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８、転写補助ローラ２５、二次転写ローラ２６による前述した用紙への二次転写部２４が形成されている。

この二次転写部２４の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置（以下、単に定着装置という）６が配置され、定着装置６の更に下流側には、定着後の用紙を定着装置６から搬出する搬出ローラ対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。

この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃから成る返送路３９を備えている。

また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記返送終端路３９ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット３０ｂに対応する待機搬送ローラ対３４への搬送路に合流している。

次に、上記の構成におけるプリンタ１の基本動作を説明する。なお、以下の基本動作の説明では、カラー印字の状態における動作について説明する。

先ず、電源が投入され、使用する用紙の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。

すなわち、駆動ローラ２１が図１の反時計回り方向に回転して、矢印ａで示すように転写ベルト８の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット９が順次駆動され感光体ドラム１０ａが図の時計回り方向に回転する。

帯電ローラ１２が感光体ドラム１０ａ周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１３は、感光体ドラム１０ａ周面に画像信号に応じた露光を行って初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。

現像ローラ１５は、静電潜像の低電位部に現像器ユニット１４内のトナーを転移させて感光体ドラム１０ａ周面上にトナー像を形成（反転現像）する。用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット９ｙにより感光体ドラム１０ａの周面上に形成されたイエローのトナー像が転写ベルト８との対向面へと回転搬送される。

一次転写ローラ２３は、不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流を転写ベルト８に印加する。これにより、感光体ドラム１０ａ上のイエローのトナー像が転写ベルト８に一次転写される。

転写ベルト８に一次転写されたトナー像に重ねて、この後、画像形成ユニット９ｍにより感光体ドラム１０ａの周面上に形成されたマゼンタのトナー像が、画像形成ユニット９ｍに対応する一次転写ローラ２３によって転写される。

更に、画像形成ユニット９ｃにより感光体ドラム１０ａの周面上に形成されたシアンのトナー像が、画像形成ユニット９ｃに対応する一次転写ローラ２３によって重ね転写され、そして最後に、画像形成ユニット９ｋにより感光体ドラム１０ａの周面上に形成されたブラックのトナー像が、画像形成ユニット９ｋに対応する一次転写ローラ２３によって重ね転写される。

このように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像が順次重ねて一次転写されたフルカラーの画像が、転写ベルト８の下部走行面８ａに完成する。

４色のトナー像を重ねて一次転写された転写ベルト８の下部走行面８ａは、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を、従動ローラ１７と二次転写ローラ２７とが対向する二次転写位置へと搬送する。

他方、用紙への印字タイミングよりやや早めに、用紙取出ローラ３１が回転して給紙カセット３０に収容されている用紙を取り出す。この給紙カセット３０から取り出された用紙の最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙の連れ送りを禁止するために捌きローラ３３が逆方向に回転する。給送ローラ３２は、順方向に回転して用紙を待機搬送ローラ対３４へ給送する。

待機搬送ローラ対３４は、回転を一時停止して用紙の進行を制止し、用紙の斜行等の搬送姿勢を補正して、搬送タイミングを待機し、用紙の印字開始位置が、転写ベルト８により二次転写位置へ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙の搬送を再開し、用紙を二次転写位置へ給送する。

二次転写位置において、二次転写ローラ２６は、不図示のバイアス電源から供給されるバイアス電圧を用紙に印加する。これにより、転写ベルト８上の４色のトナー像が用紙に二次転写される。

４色のトナー像を転写された用紙は、そのまま定着装置６に搬入される。定着装置６は、発熱ローラ、熱伝導ベルト、定着ローラ、加圧ローラを備えており、定着ローラと加圧ローラにより適宜の圧力で熱伝導ベルトを介して用紙を押圧挟持し、用紙に熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させ、用紙を上方へ排出する。

定着装置６から排出された用紙は、搬送ローラ対３６により挟持されて搬送を引き継がれ、排紙ローラ対３８によって排紙トレイ３７上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。

上記はカラー印字について述べたが、モノクロ印字については、転写ベルト８が、画像形成ユニット９ｋの感光体ドラム１０ａのみに接触し、他の感光体ドラム１０ａから離れる位置に移動する点と、画像形成ユニット９ｋのみが稼動される点を除けば、他の動作は上述したカラー印字の場合とほぼ同一である。

また、両面印刷の場合は、上記のようにして、第１面（表面）にトナー像を形成され、定着装置６で紙面にトナー像を定着された用紙は、排紙ローラ対３８によって、途中まで排紙トレー３７上に排紙される。

そして、用紙の後端が、返送開始路３９ａとの分岐点に来たタイミングで搬送が停止され、続いて、排紙ローラ対３８が逆方向に回転する。これにより、用紙はそれまでの後端を先端にして返送開始路３９ａに搬入される。

続いて、用紙は、返送ローラ対４１ａ〜４１ｄにより搬送され、返送終端路３９ｃで表裏を反転させて待機搬送ローラ対３４に給送される。これにより、二次転写部において、前後表裏を反転させた用紙の第２面（裏面）にトナー像が二次転写される。以後の動作は上述したカラー印字の場合と同一である。

図２は、上記構成のプリンタ１における画像形成部２、転写ベルトユニット３、廃トナー回収容器２９、及び廃トナー搬送ユニット４２の組み付け構成をそのまま取り出して示す正面斜視図である。なお、図２では、廃トナー搬送ユニット４２は装置本体１の後部に配置されているため後述するベルト廃トナー縦搬送路６３のみが僅かに見えている。

図２に示す各ユニットは、図１に示した装置本体１の不図示の前扉を開けて、画像形成部２は矢印ｂで示すように各画像形成ユニット９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋごとに単独で前方に取り出すことができる。転写ベルトユニット３も矢印ｃで示すように前方に取り出すことができ、廃トナー回収容器２９も矢印ｄで示すように前方に取り出すことができる。

図３(a)は、図２に示した各ユニットの組み付け構成を背後から見た斜視図であり、図３(b)は廃トナー搬送ユニット４２の背面カバー４３と、ベルトクリーナ２７の筐体４４と、廃トナー回収容器２９の筐体上部４５を取り除き、廃トナー回収容器２９の筐体底部４６を横に引き出して、廃トナー搬送系の内部構成を示す斜視図である。

図３(a)(b)に示す廃トナー回収容器２９は、前述したように、装置本体１に対し前方向（図３(a)の斜め右上方向）から着脱自在に組み込まれている。この廃トナー回収容器２９は、水平方向に直方形に形成された筐体底部４６を有している。

更に、廃トナー回収容器２９は、筐体底部４６に連設され、筐体底部４６の短手方向を二分する一方（図３(a)で右方）の位置に長手方向に形成された本体部４７と、筐体底部４６の短手方向を二分する他方（図３(a)で左方）の位置に長手方向に本体部４７よりも低く形成された張出部４８を有している。

本体部４７と張出部４８は、前述した筐体上部４５を形成している。そして、筐体上部４５と筐体底部４６とで筐体外殻部４９を形成している。筐体外殻部４９の内部は、図３(b)に示すように、本体部４７と張出部４８の内部空間は一体となっている。

本体部４７の上面は、一端（図３(a)では手前側）に形成された低位部５１と低位部５１に連続して上方に延びる傾斜部５２を有し、傾斜部５２は、その中間までを張出部４８と共有されている。

本体部４７は、上記傾斜部５２の張出部４８との共有部より更に延び出す傾斜部５２と、この傾斜部５２に連続する第１の平面部５３と、この第１の平面部５３から立ち上がる段差部５４と、この段差部５４から長手方向の他端まで連続する第２の平面部５５を有している。

上記第２の平面部５５には取っ手５６が配設されている。上記第１の平面部５３は本体部４７の長手方向のほぼ１／３の位置となる中間部に形成されており、ここに、トナー被検知部５７が配設されている。

このトナー被検知部５７は、段差部５４から筐体外殻部４９の内部空間に開口部を有する透明な筒状体からなっている。このトナー被検知部５７は、筐体外殻部４９が装着部に装着されたとき、装置本体１のフレームに配置された後述する光学センサ５０の発光部と受光部との間に筒状体が配置されるようになっている。

また、上記の張出部４８の低位部５１には、廃トナー入口５８が形成されている。廃トナー入口５８には、図では定かに見えないが、シャッタが配設されており、開閉ピン５９に係合し、筐体外殻部４９が装着部に着脱される際、着脱動作に開閉ピン５９が連動してシャッタを自動的に開閉する。

上述した廃トナー回収容器２９の形状を更に説明すれば、装着方向の前後に長く、短手方向の断面がＬ字型をした容器であるということができる。図３(a)に示すように、Ｌ字型（図３(a)では逆Ｌ字型になる）の低位部は、転写ベルトユニット３の図の右方下部と画像形成ユニット９の横配置余白部分に入り込むように形成されている。

これにより、プリンタ１内の空間を有効に使用して廃トナーを回収する内容量を可及的に増大させている。また、このように特異な形状でありながら、搬送スクリューを低位置の隅から高位置の隅まで横に斜め且つ縦に斜めに配置したので、廃トナーを無駄なく搬送することができる。

一方、装置本体１の廃トナー搬送系は、廃トナー搬送ユニット４２で構成される。廃トナー搬送ユニット４２は、背面カバー４３の形状に示すように、横搬送路６１とドラム廃トナー縦搬送路６２及びベルト廃トナー縦搬送路６３とで構成される。

ドラム廃トナー縦搬送路６２は、４個の画像形成ユニット９に対応して４経路形成されている。各ドラム廃トナー縦搬送路６２は、図３(b)に示すように、ドラムユニット１０のクリーな１１のドラムクリーナ排出口６４から排出される廃トナーを自重で落下させ横搬送路６１に排出する。

横搬送路６１には搬送スクリュー６５が内蔵されている。搬送スクリュー６５は、そのスクリュー軸の外端部に固設されて装置本体１の駆動系に係合するギア６０により回転駆動されて、ドラム廃トナー縦搬送路６２から落下してくる廃トナーを矢印ｅで示すように横搬送路排出口６６まで搬送する。

この横搬送路排出口６６の上流側近傍に、ベルト廃トナー縦搬送路６３の下端部が開口している。ベルト廃トナー縦搬送路６３は、ベルトクリーナ２７のベルトクリーナ排出口６７から排出される廃トナーを自重で落下させ横搬送路６１に排出する。

ベルトクリーナ２７は、図３(b)に示すように、搬送スクリュー６８を内蔵している。搬送スクリュー６８は、クリーニングブレード２８が、転写ベルト８の面から除去した廃トナーをベルトクリーナ排出口６７まで矢印ｆで示すように搬送してベルト廃トナー縦搬送路６３に排出する。

上記の横搬送路排出口６６は、図３(a)に示す廃トナー回収容器２９の廃トナー入口５８に係合する。廃トナー回収容器２９の内部には、図３(b)に示すように、図３(a)の廃トナー入口５８の近傍から本体部４７の長手方向の他端まで延在する回転シャフト６９が配設されている。

この回転シャフト６９には、廃トナー入口５８の近傍に位置する端部から、回転シャフト６９の所定の位置まで回転シャフト６９に固設された搬送スクリュー７１を有している。また、回転シャフト６９の廃トナー入口５８の近傍から筐体外殻部４９を貫通して外部に出る外端部には装置本体１の駆動系に係合するギア７２が固設されている。

図４(a)は、図３(a)に示す廃トナー回収容器２９のみを取り出して斜め後方側面から一部を透視的に示す外観斜視図であり、図４(b)は図４(a)を矢印ｈ方向から見た側断面図である。

ただし、図４(b)は、本発明の内部隔壁が無い場合の不具合を説明する図である。また、図４(b)には（図５(a)、図６(a)〜(d)も同様）、これまでの説明で図示を省略してきた光学センサ５０の配置位置を破線で示している。光学センサ５０は発光部と受光部が、トナー被検知部５７の筒状体を両側か挟むように配置されている。

なお、図４(a),(b)には、図１ないし図３と同一の構成部分には図１ないし図３と同一の番号を付与して示している。また、図４(a)については、付与されている番号に基づいて図３(a),(b)を参照するものとし、ここでの説明は省略する。

図４(b)において、ギア７２が図を省略した装置本体１の駆動系に係合して回転駆動されることにより、搬送スクリュー７１が回転シャフト６９と共に回転し、廃トナー入口５８に、廃トナー搬送系の横搬送路６１から矢印ｊで示すように送り込まれてくる廃トナーＴｎを廃トナー回収容器２９の内部へと搬送する。

廃トナーＴｎは、筐体外殻部４９が形成する内部空間７３において、先ず廃トナー入口５８に近い方から奥方向中央近傍の底部までの低い領域Ａに積層される。搬送スクリュー７１による搬送が続いて、次に廃トナーＴｎは領域Ａの上に滞留し搬送スクリュー７１を覆う領域Ｂまで積層される。

この廃トナーの積層される範囲は、更に領域Ｃから領域Ｄと山形をなして拡大して積層され、内部空間７３の廃トナー入口５８の反対側端部に大きく空間が空いた状態で、領域Ｄへの積み重なった廃トナーＴｎの最上部がトナー被検知部５７の内部に入り込む。これにより、外部のセンサにより廃トナーが満杯であるとして検知信号が出力されるという不具合が発生する。

図５(a)は本発明の実施例１に係る廃トナー回収容器２９の内部構成を示す側断面図であり、同図(b)はその隔壁とトナー送出口とシャフト挿通部の構成を廃トナー入口５８側から見た斜視図、同図(c)は同じく隔壁とトナー送出口とシャフト挿通部の構成を筐体外殻部４９の長手方向の、廃トナー入口５８側の端部を一端側とした場合の他端側から見た斜視図である。

図５(a)に示すように、本例の廃トナー回収容器２９は、筐体外殻部４９の長手方向の一端から他端までの間で、内部空間７３を三分する第１の隔壁７５と第２の隔壁７６が設けられている。これら第１の隔壁７５及び第２の隔壁７６によって、内部空間７３には、第１の内部空間７７、第２の内部空間７８、及び第３の内部空間７９が形成されている。

図５(a),(b),(c)に示すように、第１の隔壁７５には格子状の第１のトナー送出口８１が設けられている。また第２の隔壁７６には、これも格子状の第２のトナー送出口８２が設けられている。そして、第１のトナー送出口８１には、第１の逆流防止バルブ８３が配設されている。

また、第２のトナー送出口８２には、第２の逆流防止バルブ８４が配設されている。また、第１のトナー送出口８１には、格子と格子の境目に第１のシャフト挿通部８５が形成され、第２のトナー送出口８２には、格子と格子の境目に第２のシャフト挿通部８６が形成されている。

上記２つの隔壁の廃トナー送出口にそれぞれ配設された第１及び第２の逆流防止バルブ８３及び８４には、トナー送出口の格子状の格子に一致するように切れ目が形成されている。これにより、トナー送出口から送出される廃トナーの圧力に容易に順応して屈曲すると共に、逆流しようとする廃トナーの逆流を防止する。

図５(a)に示す回転シャフト６９は、上記の第１のシャフト挿通部８５と第２のシャフト挿通部８６に挿通されて、廃トナー入口５８の下部近傍から本体部４７の長手方向の他端まで延在して配設されている。

図６(a)〜(d)は上記構成の本例の廃トナー回収容器２９における廃トナー回収の動作を説明する動作状態図である。なお、図６(a)〜(d)には、図５(a)と同一の構成部分には図５(a)と同一の番号を付与して示している。

図６(a)において、前述したように、回転シャフト６９は、筐体外殻部４９が装着部に装着されたとき外部駆動系に係合して回転駆動される被駆動係合部としてのギア７２を外端部に備えている。

回転シャフト６９が回転駆動されると、回転シャフト６９と共に搬送スクリュー７１が廃トナーＴｈを搬入（回収）する方向に回転して、廃トナー入口５８から入る廃トナーＴｎを、廃トナー入口５８と第１の隔壁７５の間の第１の内部空間７７の中に搬送する。

搬送スクリュー７１は、廃トナー入口５８方向に第１の内部空間７７を形成する第１の隔壁７５まで形成されていて、そこから先は回転シャフト６９のみである。したがて、最初のうちは、廃トナーＴｎは搬送スクリュー７１に沿って廃トナー入口５８から第１の隔壁７５までの間、すなわち第１の内部空間７７の中に堆積する。

そして、第１の内部空間７７が廃トナーＴｎで満杯になると、図６(b)に示すように、廃トナーＴｎは、第１の隔壁７５の第１のトナー送出口８１から第２の内部空間７８に送出される。

その後、第２の内部空間７８における廃トナーＴｎの高さが、図６(b)に示すように、第２の隔壁７６の第２のトナー送出口８２の高さ以上になると、図６(c)に示すように、廃トナーＴｎは第２のトナー送出口８２から第３の内部空間７９に送出される。

そして、第３の内部空間７９が廃トナーＴｎで満杯になっても、第２のトナー送出口８２には、第２の逆流防止バルブ８４があるため第３の内部空間７９の廃トナーＴｎが第２の内部空間７８に逆流することはない。

その後は、第３の内部空間７９が廃トナーＴｎで満杯であるので、廃トナー入口５８から第１の隔壁７５の第１のトナー送出口８１を介して第２の内部空間７８に送り込まれるＴｎは、図６(d)に示すように、第２の内部空間７８に積み増しされる。

この第２の内部空間７８への廃トナーＴｎの積み増しは、図６(d)に示すように、積み上がった第２の内部空間７８内の廃トナーＴｎが、トナー被検知部５７に到達して、トナー被検知部５７の開口部からトナー被検知部５７の筒状体内部に侵入し、外部のセンサにより筒状体内部の廃トナーＴｎが検知されるまで、続行される。

このように、短手方向の断面がＬ字型の特異な形状でありながら、廃トナーを満杯になるまで回収することができる。これは、一つには、搬送スクリューの配置を筐体内部の途中までとしたことで、廃トナーの山崩しの構成が出来、廃トナーをボックス内へ均一に馴らすことが可能となったことによる。

また、他の一つとして、廃トナー筐体内に３つの内部空間を設けたことにより効率良く順次廃トナーを搬送する搬送性の効率化を確立することが可能となったことによる。更には、３つの内部空間の隔壁に廃トナー逆流防止バルブを設けたことにより、誤操作による満杯の誤検知を防止できる構成を取ることが出来たことによる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]

廃トナーを廃トナー入り口から内部に回収する筐体本体と、
前記筐体本体の内部の廃トナーが被検知可能な廃トナー被検知部と、
を備え、
前記筐体本体は、
前記筐体本体の内部には内部空間を少なくとも二分して複数の分割内部空間を形成するとともに、互いに隣接する分割内部空間を連通させる廃トナー送出口が設けられている少なくとも１つの隔壁と、
前記内部の廃トナーを搬送する搬送部材と、
を有し、
前記廃トナー被検知部は、前記廃トナー入り口が設けられている側の前記分割内部空間以外の前記分割内部空間と連通する開口部を有する、
ことを特徴とする廃トナー回収容器。
[付記２]

前記廃トナー被検知部は、前記開口部を介して前記分割内部空間から搬入された廃トナーが外部から視認可能な透明な部材からなる視認部が設けられていることを特徴とする付記１に記載の廃トナー回収容器。
[付記３]

前記搬送部材は、
前記廃トナー入口の近傍から少なくとも１つの前記隔壁まで延在する回転シャフトと、
前記廃トナー入口の近傍に位置する端部から前記回転シャフトの少なくとも１つの前記隔壁の位置まで該回転シャフトに固設された搬送スクリューと、
を有することを特徴とする付記１または２に記載の廃トナー回収容器。
[付記４]

前記隔壁は、
前記廃トナー送出口に設けられた逆流防止バルブと、
前記回転シャフトが挿通されるシャフト挿通部と、
を有することを特徴とする付記３に記載の廃トナー回収容器。
[付記５]

前記回転シャフトは前記筐体本体の外部の駆動系に係合して回転駆動される被駆動係合部を有し、
前記搬送スクリューは、
前記回転シャフトと共に回転して前記廃トナー入口から入る廃トナーを搬送し、
前記廃トナーが前記分割内部空間内に満杯になると該廃トナーを前記廃トナー送出口から前記隔壁で隔てられた前記廃トナー入り口が設けられている側とは異なる側に隣接する前記分割内部空間に送出し、
前記廃トナーが前記開口部を介して前記廃トナー被検知部に到達するまで前記廃トナーの積み増しを続行する、
ことを特徴とする付記３または４に記載の廃トナー回収容器。
[付記６]

前記筐体本体は、画像形成装置の装着部に着脱自在に装着されることを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の廃トナー回収容器。
[付記７]

前記筐体本体は、
底面部が直方形であり、
短手方向を二分する一方の位置に長手方向に形成された本体部と前記短手方向を二分する他方の位置に前記長手方向に前記本体部よりも低く形成された張出部とからなり前記内部空間が一体であり、
前記本体部は、前記長手方向の前記廃トナー入り口が設けられている側の一端に形成された低位部と該低位部に連続して上方に延びる傾斜部の中間までを前記張出部と共有し、該共有部より更に延び出す傾斜部と該傾斜部に連続し前記筐体本体の前記廃トナー入り口が設けられている側の前記分割内部空間に対応する上面側に形成された第１の平面部と、該第１の平面部から立ち上がり且つ前記廃トナー被検知部と連通する前記開口部を有する段差部と、前記筐体本体の前記廃トナー入り口が設けられている側の前記分割内部空間に隣接する前記分割内部空間に対応する上面側に形成された第２の平面部と、を有し、
前記廃トナー入口は、前記張出部の領域における前記低位部に形成されていることを特徴とする付記１乃至６のいずれかに記載の廃トナー回収容器。
[付記８]

付記１乃至７のいずれか１項に記載の廃トナー回収容器を使用して廃トナーを回収することを特徴とする廃トナー回収方法。
[付記９]

付記１乃至７のいずれか１項に記載の廃トナー回収容器を使用して廃トナーを回収することを特徴とする画像形成装置。

本発明は、特異な形状でありながら回収した廃トナーを容器が満杯になるまで容器内に廃トナーを回収する廃トナー回収容器に利用することができる。

１ フルカラー画像形成装置（プリンタ、装置本体）
２ 画像形成部
３ 転写ベルトユニット
４ トナー供給部
５ 給紙部
６ ベルト式定着装置（定着装置）
７ 両面印刷用搬送ユニット
８ 転写ベルト
８ａ 下部走行面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ） 画像形成ユニット
１０ ドラムユニット
１０ａ 感光体ドラム
１１ クリーナ
１２ 帯電ローラ
１３ 光書込ヘッド
１４ 現像ユニット
１５ 現像ローラ
１６ ユニット筐体（係合部）
１７ 隔壁
１８ 第１の攪拌搬送スクリュー
１９ 第２の攪拌搬送スクリュー
２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ） トナー補給容器
２１ 駆動ローラ
２２ 従動ローラ
２３ 一次転写ローラ
２４ 二次転写部
２５ 転写補助ローラ
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルトクリーナ
２８ クリーニングブレード
２９ 廃トナー回収容器
３０（３０ａ、３０ｂ） 給紙カセット
３１ 用紙取出ローラ
３２ 給送ローラ
３３ 捌きローラ
３４ 待機搬送ローラ対
３６ 搬出ローラ対
３７ 排紙トレー
３８ 排紙ローラ対
３９ 返送路
３９ａ 返送開始路
３９ｂ 返送中間路
３９ｃ 返送終端路
４０ａ 前扉
４０ｂ 開閉部材
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ） 返送ローラ対
４２ 廃トナー搬送ユニット
４３ 廃トナー搬送ユニットの背面カバー
４４ ベルトクリーナの筐体
４５ 廃トナー回収容器の筐体上部
４６ 筐体底部
４７ 本体部
４８ 張出部
４９ 筐体外殻部
５１ 低位部
５２ 傾斜部
５３ 第１の平面部
５４ 段差部
５５ 第２の平面部
５６ 取っ手
５７ トナー被検知部
５８ 廃トナー入口
５９ 開閉ピン
６１ 横搬送路
６２ ドラム廃トナー縦搬送路
６３ ベルト廃トナー縦搬送路
６４ ドラムクリーナ排出口
６５ 搬送スクリュー
６６ 横搬送路排出口
６７ ベルトクリーナ排出口
６８ 搬送スクリュー
６９ 回転シャフト
７１ 搬送スクリュー
７２ ギア
７３ 内部空間
７５ 第１の隔壁
７６ 第２の隔壁
７７ 第１の内部空間
７８ 第２の内部空間
７９ 第３の内部空間
８１ 第１のトナー送出口
８２ 第２のトナー送出口
８３ 第１の逆流防止バルブ
８４ 第２の逆流防止バルブ
８５ 第１のシャフト挿通部
８６ 第２のシャフト挿通部

Claims (3)

1. 収容室に収容されるトナーを前記収容室の比較的低い位置から前記収容室に投入するための投入部と、
   前記収容室に設けられ、前記投入部から前記収容室に投入された廃トナーを前記収容室の奥の方に導くための回転シャフトと、
   前記収容室を前記投入部が設けられた第１の収容室と少なくとも一部が前記第１の収容室に覆いかぶさっているような形状の空間からなる第２の収容室とに区画するとともに、前記回転シャフトを貫通させるための貫通孔が設けられた隔壁と、
   前記第２の収容室における前記第１の収容室に覆いかぶさっている領域の突き当たり位置に設けられた、トナーを検知するためのトナー検知室と、
   を備え、
   前記隔壁は、前記貫通孔が当該隔壁における側壁領域に設けられているとともに、前記貫通孔の周囲に前記第１の収容室から前記第２の収容室へのトナーの流れ込みを許容するトナー送出口が設けられていることを特徴とするトナー回収容器。
2. 前記トナー送出口に対応させて、前記第２の収容室から前記第１の収容室にトナーが逆流するのを防止するための逆流防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトナー回収容器。
3. 収容室に収容されるトナーを前記収容室の比較的低い位置から前記収容室に投入するための投入部と、
   前記収容室に設けられ、前記投入部から前記収容室に投入された廃トナーを前記収容室の奥の方に導くための回転シャフトと、
   前記収容室を前記投入部が設けられた第１の収容室と少なくとも一部が前記第１の収容室に覆いかぶさっているような形状の空間からなる第２の収容室とに区画するとともに、前記回転シャフトを貫通させるための貫通孔が設けられた隔壁と、
   前記第２の収容室における前記第１の収容室に覆いかぶさっている領域の突き当たり位置に設けられた、トナーを検知するためのトナー検知室と、
   を備え、
   前記隔壁は、前記貫通孔が当該隔壁における側壁領域に設けられているとともに、前記貫通孔の周囲に前記第１の収容室から前記第２の収容室へのトナーの流れ込みを許容するトナー送出口が設けられていることを特徴とする画像形成装置。