(57)【要約】【課題】収容容器に所定量の粉体が収容されたか否かを精度良く判定できる粉体収容装置及びその粉体収容装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】粉体収容装置において、清掃手段７によって被清掃体２上から除去され装置本体の上部に設けた開口から落下した粉体を内部に収容する、柔軟な材質で変形自在な収容容器１９と、収容容器１９の側面に設けられ、収容容器１９内に収容された粉体の収容量に応じて膨張変形した収容容器１９に付勢されて水平方向に変位する変位部材２３と、変位部材２３の変位量を検知する変位量検知手段と、変位量検知手段の検知結果に基づいて収容容器１９内に収容された粉体の収容量を検知する収容量検知手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃手段によって被清掃体上から除去され装置本体の上部に設けた開口から落下した粉体を内部に収容する、柔軟な材質で変形自在な収容容器と、
該収容容器の側面に設けられ、収容容器内に収容された粉体の収容量に応じて膨張変形した該収容容器に付勢されて水平方向に変位する変位部材と、
該変位部材の変位量を検知する変位量検知手段と、
該変位量検知手段の検知結果に基づいて該収容容器内に収容された粉体の収容量を検知する収容量検知手段とを有することを特徴とする粉体収容装置。
【請求項２】
請求項１の粉体収容装置において、
自身の内側に上記収容容器が着脱自在に配設される、装置本体に対して着脱自在な筐体と、
該筐体の側壁に形成された筐体内側と筐体外側とを連通する開口を通って、該筐体の内側に設けられた上記変位部材の変位量を該筐体の外側に設けられた上記変位量検知手段に伝達する変位量伝達手段とを有することを特徴とする粉体収容装置。
【請求項３】
請求項１または２の粉体収容装置において、
上記変位部材を上記収容容器に向かって付勢する付勢手段を有することを特徴とする粉体収容装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の粉体収容装置において、
上記筐体内の上記収容容器と上記変位部材との間に可撓性材質からなるシート状部材を配設することを特徴とする粉体収容装置。
【請求項５】
請求項２、３または４の粉体収容装置において、
上記変位量伝達手段は少なくとも水平方向に移動可能なロッド部材であり、
上記開口に設けられ該ロッド部材の水平方向の移動を自身の中空内部の壁面に該ロッド部材の外周面を摺動させてガイドする筒状の案内部材を有しており、
該案内部材は、該ロッド部材と自身の該壁面とが摺動し合う摺動部と、該ロッド部材と自身の該壁面とが摺動し合わない非摺動部とからなり、
該摺動部は該非摺動部に対して上記筐体の内側に位置し、更に、該非摺動部の案内部材軸方向の長さが該ロッド部材の変位量よりも長いことを特徴とする粉体収容装置。
【請求項６】
請求項５の粉体収容装置において、
上記非摺動部の重力方向で下側にある側壁に、案内部材の中空内部と案内部材外部とを連通する切り欠きを設けたことを特徴とする粉体収容装置。
【請求項７】
請求項２、３、４、５または６の粉体収容装置において、
上記変位量伝達手段には、上記変位部材の変位に連動して変位した上記ロッド部材に付勢される板ばね部材も含まれており、上記変位量検知手段は、該ロッド部材と該板ばね部材とを介して伝達された上記変位量を検知することを特徴とする粉体収容装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の粉体収容装置において、
上記被清掃体が感光体であることを特徴とする粉体収容装置。
【請求項９】
画像形成手段が有する像担持体と、
該像担持体上の粉体を除去するクリーニング手段と、
該クリーニング手段によって除去された粉体を回収する粉体回収手段とを備えた画像形成装置において、
該粉体回収手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の粉体収容装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に設けられる粉体収容装置、その粉体収容装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体や中間転写体などの像担持体を備えた画像形成装置においては、像担持体上に付着した残留トナーなどを回収するクリーニング装置が設けられている。廃トナーとしてクリーニング装置によって回収されたトナーは、例えば、クリーニング装置とは別に画像形成装置本体内に設けられた廃トナー収容容器へ搬送される。
【０００３】
通常、廃トナー収容容器は、装置本体に対して着脱可能に構成されている。廃トナー収容容器内の廃トナーが満杯となったら、装置本体から廃トナー収容容器を取り出して、廃トナー収容容器内の廃トナーを別の容器に移して再装着したり、新しい廃トナー収容容器を装着したりする。
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置は、潜像担持体たるドラム状の感光体の表面に形成した静電潜像を現像装置によって現像した後、得られたトナー像を感光体から転写体たる記録紙に転写する。そして、転写工程を経由した後の感光体の表面に残留している転写残トナーを、掻き取りブレードによって除去した後、廃トナー収容容器に収容する。また、出力画像の画素数の累積的な計数結果に基づいて、感光体の表面上で発生した転写残トナー量を算出し、算出結果の累積に基づいて廃トナー収容容器について満杯になったか否かを判定する。
【０００５】
また、廃トナー収容容器内に回収された廃トナーの回収量を検知する手段としては、特許文献２に開示されるように印刷の状態（密度、ページ等）により計算した計算値より予測する方法がある。
【０００６】
特許文献３に記載の画像形成装置には、クリーニング装置によって回収された廃トナーを収容する廃トナー収容容器の側壁の一部を外側に突出させて、廃トナー収容容器内の廃トナーを収容する廃トナー収容空間とは別に廃トナー検知空間を設けている。この廃トナー検知空間は廃トナー収容空間と連通しており、廃トナー収容空間が廃トナーで満杯の状態になると廃トナー収容空間側から廃トナー検知空間側へ廃トナーが入り込むように構成されている。また、廃トナー検知空間を形成する側壁には光を透過する部材が用いられており、廃トナー検知空間を挟んで対向する２つの側壁それぞれの廃トナー検知空間とは反対側の面側に、光学センサを構成する発光部と受光部とを対向させて配設している。そして、廃トナー収容空間内が廃トナーで満杯の状態になって廃トナー収容空間内からトナー検知空間内に廃トナーが入り込み、光学センサの発光部から受光部へ至る光がその廃トナーにより遮断されることで、廃トナー収容容器が満杯であると検知する。
【０００７】
特許文献４や特許文献５には、外形形状の少なくとも一部分が変形可能な廃トナー収容容器の上方に、変位可能に設けられたメカニカルセンサを有する検知部が設置されており、廃トナー収容容器内に廃トナーが回収されて廃トナー収容容器が膨らみ廃トナー収容容器の壁面によって押されたメカニカルセンサの変位によって廃トナー収容容器が満杯であると検知する構成が開示されている。
【０００８】
特許文献６には、廃トナー収容容器を載置して、その重量を計量する重量計量機構によって、廃トナーが収容された廃トナー収容容器を計量し、その計量結果に基づいて廃トナー収容容器が満杯であると検知する構成が開示されている。
【０００９】
特許文献７には、廃トナー収容容器の底面に設けた変位量検出部で、廃トナーが収容されて重量増加に伴うトナー収容容器の所定位置から下方への変位量を検知して、その検知結果に基づいて廃トナー収容容器が満杯であると検知する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載の画像形成装置は、上記算出結果に基づいて廃トナー収容容器が廃トナーで満杯であると判定した際に、実際には廃トナーの量が満杯よりも極めて少ない場合がある。また、上記算出結果に基づいて廃トナー収容容器が廃トナーで満杯であると判定されていなくても、実際には廃トナーの量が満杯に達しており、その満杯の状態でさらに廃トナーが回収されることで廃トナー収容容器から廃トナーが溢れてしまう場合がある。つまり、特許文献１に記載の画像形成装置では、廃トナー収容容器内に所定量の廃トナーが収容されたか否かを精度良く判定できないといった問題が生じる。
【００１１】
また、特許文献２に開示されているように、廃トナー収容容器内の廃トナー量の検知をトナーの供給量を制御により監視し警告表示する手段では、廃トナー収容容器内の廃トナー量が直接検出されていないため、廃トナー収容容器が廃トナーで満杯であることをユーザーに知らせる回収量警告表示時に、実際に廃トナー収容容器内に回収された廃トナーの量が満杯の状態よりも極端に少ない場合がある。また、制御で監視している為、画像形成装置を使用するユーザーが、満杯になった廃トナー収容容器を交換していない場合においても交換したことを画像形成装置に入力できるため、廃トナーで満杯の廃トナー収容容器が交換されずに継続して用いられ、廃トナーが廃トナー収容容器からオーバーフローし装置周囲を汚損する結果を招く可能性をはらんでいる。
【００１２】
また、特許文献３に記載の画像形成装置では、次のような問題が生じる。つまり、トナー回収容器内で浮遊している廃トナーが廃トナー収容空間を形成する側壁に付着することで光学センサの発光部から受光部へ至る光が遮断される場合がある。この場合、廃トナー収容空間が廃トナーで満杯の状態になっておらずトナー収容空間側からトナー検知空間側に廃トナーが入り込んでいなくても、光学センサにより廃トナー収容容器が満杯であると誤検知してしまう。すなわち、光学センサの発光部から受光部へ至る光が廃トナー収容容器内の廃トナーにより遮断されることで廃トナー収容容器内の廃トナー量を検知する構成では、上述した理由により廃トナー量が誤検知される虞がある。
【００１３】
このように、特許文献２や特許文献３などに開示されているような従来の方法では、廃トナー量を精度良く検知することが困難であり、例えば、廃トナー収容容器が廃トナーで満杯であるか否かの判定を精度良く行なえない虞があった。
【００１４】
また、特許文献４や特許文献５のように、トナー収容容器に対して上方に検知部がある構成の場合、廃トナー量の検知が検知部直下にあるトナーによる検知となる。特に、特許文献４のように水平方向からトナーを回収する場合、トナー収容容器内で必ずしも均一にトナーが回収されるとは限らず、廃トナーの誤検知の可能性がある。
【００１５】
また、特許文献６や特許文献７のように、廃トナー収容容器内の廃トナー量の検知が廃トナー収容容器の重量検知に起因する方法の場合では、廃トナー量と検知した重量とで一定の相関性はあるが、トナーが片寄って廃トナー収容容器内に堆積してトナーが廃トナー収容容器の口まで既に溜まっている場合等は、適切に検知できないという課題がある。更に、残留トナーの回収に吸引系を用いる構成の場合、吸引部側（例えば上方）に廃トナーが収容されるペーパーバッグが吸い寄せられ、正確な重量検知が行なわれない可能性がある。加えて、ペーパーバッグと回収容器との間で接触が発生するとペーパーバッグが下がらずに重量検知できない可能性が有り、このような不具合を回避する為に、ペーパーバッグと回収容器間の空間に余裕を持たせる必要がある。その結果、装置が大きくなる負の作用が発生する。また、重量検知構成の場合、重量検知器が必要である関係上、コスト高となってしまう。
【００１６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、収容容器に所定量の粉体が収容されたか否かを精度良く判定できる粉体収容装置及びその粉体収容装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、粉体収容装置において、清掃手段によって被清掃体上から除去され装置本体の上部に設けた開口から落下した粉体を内部に収容する、柔軟な材質で変形自在な収容容器と、該収容容器の側面に設けられ、収容容器内に収容された粉体の収容量に応じて膨張変形した該収容容器に付勢されて水平方向に変位する変位部材と、該変位部材の変位量を検知する変位量検知手段と、該変位量検知手段の検知結果に基づいて該収容容器内に収容された粉体の収容量を検知する収容量検知手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の粉体収容装置において、自身の内側に上記収容容器が着脱自在に配設される、装置本体に対して着脱自在な筐体と、該筐体の側壁に形成された筐体内側と筐体外側とを連通する開口を通って、該筐体の内側に設けられた上記変位部材の変位量を該筐体の外側に設けられた上記変位量検知手段に伝達する変位量伝達手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の粉体収容装置において、上記変位部材を上記収容容器に向かって付勢する付勢手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の粉体収容装置において、上記筐体内の上記収容容器と上記変位部材との間に可撓性材質からなるシート状部材を配設することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２、３または４の粉体収容装置において、上記変位量伝達手段は少なくとも水平方向に移動可能なロッド部材であり、上記開口に設けられ該ロッド部材の水平方向の移動を自身の中空内部の壁面に該ロッド部材の外周面を摺動させてガイドする筒状の案内部材を有しており、該案内部材は、該ロッド部材と自身の該壁面とが摺動し合う摺動部と、該ロッド部材と自身の該壁面とが摺動し合わない非摺動部とからなり、該摺動部は該非摺動部に対して上記筐体の内側に位置し、更に、該非摺動部の案内部材軸方向の長さが該ロッド部材の変位量よりも長いことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の粉体収容装置において、上記非摺動部の重力方向で下側にある側壁に、案内部材の中空内部と案内部材外部とを連通する切り欠きを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項２、３、４、５または６の粉体収容装置において、上記変位量伝達手段には、上記変位部材の変位に連動して変位した上記ロッド部材に付勢される板ばね部材も含まれており、上記変位量検知手段は、該ロッド部材と該板ばね部材とを介して伝達された上記変位量を検知することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の粉体収容装置において、上記被清掃体が感光体であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、画像形成手段が有する像担持体と、該像担持体上の粉体を除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段によって除去された粉体を回収する粉体回収手段とを備えた画像形成装置において、該粉体回収手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の粉体収容装置を用いることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明においては、収容容器が柔軟な材質で変形自在であるので、収容容器に粉体が収容されていくと収容された粉体の収容量に応じて収容容器が膨らんでいく。このように収容容器が膨らんでいくと、収容容器の側面に設けられた変位部材が収容容器に付勢されて水平方向に変位する。収容容器は上記収容量に応じて膨らんでいくので、膨らんだ収容容器に付勢されて変位する変位部材の変位量も上記収容量に応じたものとなる。これにより、上記収容量と上記変位量との関係を予め実験などによって求めておくことで、変位量検知手段によって検知された上記変位量から上記収容量検知手段によって収容容器に収容された粉体の収容量を検知することができる。
本発明では、このようにして収容容器内の粉体の収容量を直接検知するので、特許文献１に記載の画像形成装置のように、収容容器内の粉体の収容量を直接検知しない構成よりも精度良く収容容器内の粉体の収容量を検知することができる。また、収容容器が粉体で満杯のときの上記収容量に対応した上記変位量を予め設定しておくことで、変位量検知手段による上記変位量の検知結果を収容容器が満杯であるか否かの判定に用いることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、本発明によれば、収容容器に所定量の粉体が収容されたか否かを精度良く判定できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】回収部の要部を拡大して示した模式図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】本実施形態に係る清掃機の概略構成図。
【図４】交換バッグを回収バッグに装着する際の説明図。
【図５】保持手段によって回収バッグをサイクロンフィルタに保持させた状態を示す模式図。
【図６】本発明の特徴部である回収部の要部の拡大斜視図。
【図７】交換バッグ内に予め設定された所定量のトナーが収容されたときの回収部の要部を拡大して示した模式図。
【図８】投入トナー量とロッド飛び出し量との関係についての実験結果を示すグラフ。
【図９】案内部材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した粉体収容装置を有する、電子写真方式の画像形成装置の一実施形態について説明する。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
感光体２の表面をコロナ帯電器３２により帯電し、回転多面体３３、光源３４及びｆθレンズ３５などからなる書込装置３からの書込光Ｌによって感光体２表面に静電潜像を作像する。現像装置６は感光体２上に形成された静電潜像上に粉体のトナーを電気的に付着させ可視化する。
【００２３】
感光体２上の可視化されたトナー像は転写器４０によって用紙３７の裏面（印刷しない面：感光体２と対向する面をおもて面とする。）よりコロナ放電し電界を発生させ、感光体２上の可視化トナー像を用紙３７へ転写する。簡単に説明すれば、感光体２上の可視化されたトナー像は帯電しており、その分の電荷を用紙３７の裏面に与えてやればよい。言わば、トナー層全域に用紙３７に転写されるように電界を形成し、感光体２とトナーとの付着力よりも、前記電界で発生するクーロン力が勝れば転写される。
【００２４】
しかし、転写器４０のコロナ放電によって用紙３７へ転写するが、感光体２上の粉体トナーは全てが転写されずに感光体２上に微量ではあるが付着したまま残留する。そのままだと、次ページ印刷以降にこの残留トナーにより本画像が現われるゴースト現象が発生する。そこで、清掃機７にて感光体２表面を清掃してこの残留トナーを除去する。なお、除去したトナーを以下「廃トナー」と呼ぶ。
【００２５】
用紙ホッパ４１内の用紙３７は、用紙搬送機構３８及び用紙搬送機構３９によって転写器４０を経て定着装置４２へ送り出される。定着装置４２の内部に送り込まれた用紙３７は、ヒータ及び温度検出センサを内蔵し、温度を一定に制御するプレヒータ（非図示）によって用紙３７の裏面から予熱される。そして、このように予熱された用紙３７が、定着装置４２内に設けられた、ヒータランプ５５を内蔵し表面を離型性の良い材料で覆われた加熱ローラ４４及び表面を弾性体で覆われた加圧ローラ４５によって挾持搬送されることで、用紙３７上に粉体トナーが熱と圧力とにより定着される。一般的には、加熱ローラ４４に駆動源（不図示）を設け、加熱ローラ４４が回転することで用紙３７を搬送する。
【００２６】
バッファプレート５４は、用紙搬送機構３８及び用紙搬送機構３９と加熱ローラ４４及び加圧ローラ４５双方の搬送速度差を吸収するための機構である。用紙３７のバッファ量（弛み量）が多いとバッファプレート５４は上方に上がり、逆に少ないと下方に下がる。バッファプレート５４の変動量を監視し、この変動量を、エラーが発生して印刷動作を停止させる場合など、用紙搬送機構３８，３９や加熱ローラ４４及び加圧ローラ４５の搬送速度を変更する場合に用いる。
【００２７】
用紙送り出しローラ４６は加熱ローラ４４及び加圧ローラ４５に用紙３７が巻きつかないように用紙３７を定着装置４２より送り出している。送り出された用紙３７はスイングフィン４７、パドル４８及びスタッカテーブル４９などからなる用紙スタッカ部５０に折りたたまれて収納される。
【００２８】
清掃機７は図３に示すように、ブロア１１、フィルタ１２、サイクロンフィルタ１３、清掃部１４及び回収部１７などによって構成されている。清掃部１４は感光体２の表面を摺擦するように設けられたブラシ１５と、そのブラシ１５を囲むハウジング１６とで構成されおり、感光体２の表面に付着している廃トナーをブラシ１５で掻き取って感光体２の表面から廃トナーを除去する。感光体２の表面から除去されハウジング１６内で宙に舞った廃トナーは、ブロア１１によって発生させた吸引気流によってハウジング１６からサイクロンフィルタ１３に吸引される。吸引された廃トナーはサイクロンフィルタ１３にて分離され、９０重量％程度が回収部１７に回収され蓄積する。残りの１０重量％程度の廃トナーはフィルタ１２で回収される。
【００２９】
回収部１７は、回収バッグ１８と交換バッグ１９及びそれらを案内するガイド部（非図示）で構成されている。交換バッグ１９の上部には、図４に示すように、丸い開口６０ａが開けられた四角形のダンボールの蓋６０が交換バッグ１９の上部の開口１９ａ（図３参照）を覆うように、蓋６０の縁が交換バッグ１９に取り付けられている。このように蓋６０が取り付けられた交換バッグ１９を回収バッグ１８の上部に形成された開口１８ａから回収バッグ１８内に入れ、蓋６０の縁が回収バッグ１８の縁（開口１８ａの周囲）に乗り上がる形で蓋６０と回収バッグ１８とを嵌合させて、回収バッグ１８の上部に蓋６０を取り付ける。そして、図３に示すように、サイクロンフィルタ１３の漏斗状の排出部に形成された開口１３ａと蓋６０の開口６０ａとの位置を合わせて、サイクロンフィルタ１３内と交換バッグ１９内とを連通させつつ、サイクロンフィルタ１３に対して交換バッグ１９を下方から上方に向かって押し付けた状態で図５に示すような保持手段７０によって回収バッグ１８をサイクロンフィルタ１３に保持させて、装置本体内に回収バッグ１８を装着する。なお、回収バッグ１８の外側側面には、図５で示す筐体側に設けられた板金固定部７４に押し当てて位置規制をするための２枚の位置規制部材７３が回収バッグ１８の上面よりも上方に一部が飛び出るように固定されている。
【００３０】
回収バッグ１８を筐体側に押し付けて装着する保持手段７０は、回収バッグ１８の外側側面に設けられた支持部材７１及びフック７２とからなる。回収バッグ１８の装着は、まず、回収バッグ１８から突き出る形で固定されたコの字型（板金）の引っ掛け部７５を、プリンタ筐体側に設けられた板金固定部７４の端部７４ａに係合させる。そして、回収バッグ１８の保持手段７０である、回収バッグ１８の外側側面に設けられた支持部材７１に一端が支持されたフック７２（丸棒の鋼材を曲げて成形したもの）により、フック７２他端側が筐体側に設けられた板金固定部７４の端部に係合して固定される。この際、サイクロンフィルタ１３のリブ１３ｂと蓋６０との接触部に隙間が形成され空気が洩れるとサイクロン効率（吸引効率）が低下する。そのため、フック７２により、サイクロンフィルタ１３のリブ１３ｂと蓋６０との接触部に隙間が形成されないような押し付け力でサイクロンフィルタ１３のリブ１３ｂに蓋６０が押し付けられて固定される。また、回収バッグ１８を筐体から外す際には、フック７２を支持部材７１との係合部の軸を中心に回転させて筐体側の板金固定部７４から外し、回収バッグ１８を外す。
【００３１】
交換バッグ１９内が廃トナーで満杯になった際に、交換バッグ１９が回収バッグ１８内に入った状態で回収バッグ１８と交換バッグ１９とを共に画像形成装置Ｐ外に取り出して、交換バッグ１９を新しいものと交換する。この交換の際には、回収バッグ１８内から交換バッグ１９を取り外して、交換バッグ１９のみを新しいものと交換し、回収バッグ１８自体は流用する。なお、回収バッグ１８と交換バッグ１９とを共に新しいものと交換してもよい。
【００３２】
回収部１７に回収された廃トナーの回収量が満杯の状態または満杯に近い状態となる、ある一定量になると、ユーザーに画像形成装置Ｐに設けられた図示しない表示部などに回収部１７の交換バッグ１９の交換を促すメッセージなどが表示される。
【００３３】
図６に本発明の特徴部である粉体収容装置としての回収部１７の一実施例を示す。
回収部１７の回収バッグ１８は、外形が変化しにくいプラスチック等の剛体で形成されており、その回収バッグ１８の内に紙や不織布等の柔軟な材質でできた外形が変形可能な交換バッグ１９が設けられている。交換バッグ１９が柔軟な材質で変形自在であることで、交換バッグ１９にトナーが収容されていくと、図７に示すように収容されたトナーの収容量に応じて交換バッグ１９が膨らむ。なお、交換バッグ１９として用いられる不織布の例として、本実施例では、透気度（一定面積、一定圧力下で容積１００ｍｌの空気が通過する時間を測定）が０．１秒／１００ｍｌのものを使用した。
【００３４】
また、回収バッグ１８には、回収バッグ１８を画像形成装置Ｐへ実装した際に、交換バッグ１９と回収バッグ１８との間に位置するプラスチック等でできたガイドシート２２が回収バッグ１８の上下でネジ（非図示）により固定されている。なお、ガイドシート２２の材質としては、プラスチックに限るものではなく紙などでも良く、容易に変形できるものであればよい。
【００３５】
更に、回収バッグ１８には、揺動ベース２７を介して回収バッグ１８に対して揺動可能に取り付けられたアーム２３と、アーム２３の揺動に連動して筒状の案内部材２６の内壁にガイドされて水平方向に変位するロッド２４とを有している。また、図６に示すようにロッド２４はバネ２５の中空内部に、バネ２５によってロッド２４がアーム２３側に向かって付勢されるように配設されている。ロッド２４のアーム２３と接する側とは反対側の先端には、案内部材２６からロッド２４が抜けるのを止める抜き止めとしての抜き止めリング２８が取り付けられている。
【００３６】
なお、本実施例では、交換バッグ１９の外型は、回収バッグ１８の外径より１割ほど小さく、また、厚みは、回収バッグ１８が２ｍｍほどであるのに対し、交換バッグ１９は０．１ｍｍ程度である。また、交換バッグ１９の高さ方向に関しては３００ｍｍとした。
本実施形態では、感光体２から回収した廃トナーが交換バッグ１９内に収容されていき図１に示すように交換バッグ１９が膨らむと、交換バッグ１９の側壁によってアーム２３が押されて変位し、そのアーム２３の変位に連動してロッド２４が案内部材２６内から飛び出す方向に変位する。このようにロッド２４が変位することで、ロッド２４は画像形成装置Ｐの回収部１７の枠体などに一端が固定されて取り付けられた板ばね２０がロッド２４に押されてリードスイッチ２１側に向かって撓むように変形する。この板ばね２０の変形がある程度にいたった際に、板ばね２０の先端がリードスイッチ２１の検知位置に入り込むことで、リードスイッチ２１が板ばね２０に反応する。
【００３７】
このように、本実施形態では、内部に廃トナーを収容して膨らんだ交換バッグ１９に押されて変位したアーム２３の変位量を、ロッド２４と板ばね２０とを介してリードスイッチ２１が検知する構成となっている。なお、板ばね２０を用いずに、リードスイッチ２１のようなスイッチやセンサの検知手段によって、アーム２３の変位に連動して変位したロッド２４の変位量を検知する構成であっても良いし、板ばね２０だけではなくロッド２４も用いずにアーム２３の変位量を直接、回収バッグ１８内にリードスイッチ２１のようなスイッチやセンサなどの検知手段を設けて検知する構成であっても良い。
【００３８】
また、本実施形態では、板ばね２０の回収部１７の枠体に一端が固定された固定位置から板ばね２０の長手方向で離れた位置にロッド２４が押し付けられ、さらに、回収部１７に固定されていない他端側の先端をリードスイッチ２１側に向かってＬ字型に曲げることで、ロッド２４を介して伝達されたアーム２３の変位量を板ばね２０によって増幅することができ、リードスイッチ２１による検出精度の向上が図られている。
【００３９】
本構成により、交換バッグ１９内に収容された廃トナーがある一定量に達した時点で、リードスイッチ２１が反応するため、画像形成装置Ｐは交換バッグ１９内に収容された廃トナーの収容量を直接検知することができる。
【００４０】
すなわち、本実施形態においては、交換バッグ１９が柔軟な材質で変形自在であるので、交換バッグ１９にトナーが収容されていくと収容されたトナーの収容量に応じて交換バッグ１９が膨らんでいく。このように交換バッグ１９が膨らんでいくと、交換バッグ１９の外側に設けられたアーム２３が交換バッグ１９に付勢されて変位する。そして、アーム２３の変位により、ロッド２４は付勢されて回収バッグ１８外部へ変位する。図８に、投入トナー量とロッド飛び出し量の関係についての実験結果を示す。図８に示すように、投入トナー量とロッド飛び出し量とは略比例関係にある。交換バッグ１９は上記収容量に応じて膨らんでいくので、膨らんだ交換バッグ１９に付勢されて変位するアーム２３の変位量も上記収容量に応じたものとなる。このように、トナー収容量とロッド変位量との関係を予め実験などによって求めておくことで、ロッド２４と板ばね２０とを介して伝達されたアーム２３の変位量をリードスイッチ２１によって検知して、その検知結果から装置本体に設けられたＣＰＵやメモリーなどで構成された図示しない制御部などによって交換バッグ１９内に収容されたトナーの収容量を検知することができる。本実施形態では、予め求めた上記収容量と上記変位量との関係からリードスイッチ２１の配設位置を設定している。例えば、交換バッグ１９が廃トナーで満杯のときの上記収容量と上記変位量との関係を実験などによって予め求めてリードスイッチ２１の配設位置を設定すればよい。リードスイッチ２１の配設位置として、本実施例では、回収バッグ１８の上面から１４０ｍｍ下方とした。
【００４１】
本実施形態の画像形成装置Ｐにおいては、このようにして交換バッグ１９内の廃トナーの収容量を直接検知するので、廃トナーが収容される交換バッグ１９内の廃トナー量を直接検知しない構成よりも精度良く交換バッグ１９内のトナーの収容量を検知することができる。さらに、このようにして交換バッグ１９内の廃トナーの収容量を直接検知し精度良く廃トナー量を検知できることで、例えば、交換バッグ１９が廃トナーで満杯または満杯に近い状態であるか否かの判定を上記制御部などを用いて行なう際に、交換バッグ１９内の廃トナーの収容量を直接検知せずに交換バッグ１９が廃トナーで満杯または満杯に近い状態であるか否かの判定を行なう構成よりも、上記変位量の検知結果を用いて精度良く交換バッグ１９が廃トナーで満杯または満杯に近い状態であるか否かの判定を行なうことができる。
【００４２】
また、上述したようなリードスイッチ２１が板ばね２０に反応する反応ポイントを調整することで、廃トナー量のリミット位置を変化させることができる。本実施形態では、交換バッグ１９内に廃トナーが満杯の状態であるのを検知する位置に近い位置、言い換えれば、交換バッグ１９内に廃トナーが満杯に近い状態であるのを検知する位置に配置している。また、これまで説明してきた廃トナー量の検知を行なう、アーム２３、ロッド２４、板ばね２０及びリードスイッチ２１などからなる機構部を複数個配置することにより、交換バッグ１９内の廃トナー量をより精度良く把握することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態においては、ロッド２４を介してアーム２３がバネ２５の付勢力を受け交換バッグ１９側に向かって付勢されている。これは、交換バッグ１９の交換を行った際などに交換バッグ１９内に廃トナーが収容されていないにもかかわらず交換バッグ１９が膨らんでいたとしても、その膨らみによりロッド２４が押されて廃トナー収容量を誤検知してしまうことを防止するものである。なお、交換バッグ１９自体はかなり薄く、サイクロンフィルタ１３吸引時は、交換バッグ１９の周辺は大気圧に対し負圧となっている。
【００４４】
一方、回収バッグ１８のロッド２４や案内部材２６などが設けられている部分には、回収バッグ１８を装置本体に対して着脱した際に、装置本体と回収バッグ１８との連結部近傍に付着していたトナーが落下することがあり、そのトナーによって案内部材２６内から外側に出ているロッド２４の外周面が汚れる虞がある。そして、ロッド２４の上記外周面がトナーで汚れ、そのトナーで汚れたロッド２４の外周面と案内部材２６の内壁とが摺動し合うと、トナーが摺動の際の抵抗となりロッド２４のスムーズな移動が阻害される。このようにロッド２４の移動が阻害されると、ロッド２４が適切な変位量で変位できなくなり、その結果、リードスイッチ２１によって交換バッグ１９内の廃トナー量を精度良く検知できなくなる。
【００４５】
このため、本実施形態では、図９に示すように上述したようなロッド２４の外周面に汚れが生じることに対して考慮を行なった構成としている。
【００４６】
本実施形態においては、図９に示すように、案内部材２６の軸方向で交換バッグ１９側とは反対側の端部（リードスイッチ２１側端部）に、ロッド２４の外周面と案内部材２６の内壁面とが摺擦し合う摺動部２６ａよりも案内部材２６の内径が大きく、ロッド２４の外周面と案内部材２６の内壁とが摺擦し合わない非摺動部２６ｂを設けている。なお、上記摺動部２６ａにある案内部材２６の内壁によってロッド２４の水平方向の移動がガイドされる。
【００４７】
そして、少なくとも交換バッグ１９内に廃トナーが収容されていないときにロッド２４が位置する初期位置から交換バッグ１９内に廃トナーが予め設定された所定量収容されたとき（例えば、交換バッグ１９内が廃トナーで満杯または満杯に近い状態になったとき）にロッドが位置する検知位置にロッド２４が移動する際のロッド２４の移動距離Ｌ１よりも、非摺動部２６ｂの案内部材軸方向の長さＬ２を長くしている。これにより、例えば、交換バッグ１９が廃トナーで満杯になり、交換バッグ１９の交換のために回収バッグ１８を装置本体から取り外した際に、上述した理由により、上記検知位置に移動したロッド２４の案内部材２６に覆われずにむき出しとなった外周面上がトナーで汚れたとしても、交換バッグ１９の交換を行いロッド２４がバネ２５の付勢力によって上記検知位置から上記初期位置に向かって移動した際に、トナーで汚れたロッド２４の外周面が摺動部２６ａに到達しない。よって、ロッド２４に付着したトナーなどの汚れを上記摺動部２６ａの案内部材２６の内壁面とロッド２４との摺動面に進入しにくくすることができるので、上述したようにトナーが抵抗となってロッド２４のスムーズな移動が阻害されてしまうという不具合が生じるのを抑制できる。
【００４８】
また、図９に示すように、案内部材２６の上記非摺動部２６ｂの側壁には、重力方向で案内部材内側と外側とを連通するように開口した切り欠き２９が設けられている。これにより、案内部材２６内の上記非摺動部２６ｂに入り込んだトナーなどの汚れを切り欠き２９を通して案内部材２６の外側に重力方向下方へ落下させることができる。これにより、例えば、非摺動部２６ｂに多量のトナーなどの汚れが入り込んだとしても、切り欠き２９からトナーなどの汚れが案内部材２９の外側に排出されるので、上記非摺動部２６ｂからトナーなどの汚れが溢れて上記摺動部２６ａに進入してしまうのを抑えられる。
【００４９】
一方、アーム２３が図６に示すように回収バッグ１８内部の交換バッグ１９側に飛び出ているため、回収バッグ１８内に交換バッグ１９を装填するとき、交換バッグ１９がアーム２３に引っかかることがあった。このように、交換バッグ１９の装填時に交換バッグ１９がアーム２３に引っ掛かることで、交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填し難くなって装填作業の作業性が悪化したり、アーム２３によって交換バッグ１９が引き裂かれて交換バッグ１９に穴が開いてしまったりすることがある。
【００５０】
そのため、容易に変形できる薄いプラスチック等でできたガイドシート２２を、上述した位置に配置することにより、交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填する際に交換バッグ１９をガイドシート２２に沿わせて装填することができ、交換バッグ１９にアーム２３が引っ掛かることなく容易に交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填することができる。
【００５１】
よって、上述したような交換バッグ１９の装填時に交換バッグ１９がアーム２３に引っ掛かることで、交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填し難くなって装填作業の作業性が悪化したり、アーム２３によって交換バッグ１９が引き裂かれて交換バッグ１９に穴が開いてしまったりするような不具合が生じるのを抑制することができる。
【００５２】
以上、本実施形態によれば、粉体収容装置である回収部１７において、清掃手段である清掃機７によって被清掃体である感光体２上から除去され装置本体の上部に設けた開口から落下した粉体であるトナーを内部に収容する、柔軟な材質で変形自在な収容容器である交換バッグ１９と、交換バッグ１９の側面に設けられ、交換バッグ１９内に収容されたトナーの収容量に応じて膨張変形した交換バッグ１９に付勢されて水平方向に変位する変位部材であるアーム２３と、アーム２３の変位量を検知する変位量検知手段であるリードスイッチ２１と、リードスイッチ２１の検知結果に基づいて交換バッグ１９内に収容されたトナーの収容量を検知する収容量検知手段である上記制御部とを有する。本実施形態においては、交換バッグ１９が柔軟な材質で変形自在であるので、交換バッグ１９にトナーが収容されていくと収容されたトナーの収容量に応じて交換バッグ１９が膨らんでいく。このように交換バッグ１９が膨らんでいくと、交換バッグ１９の外側に設けられたアーム２３が交換バッグ１９に付勢されて変位する。交換バッグ１９は上記収容量に応じて膨らんでいくので、このように膨らんだ交換バッグ１９に付勢されて変位するアーム２３の変位量も上記収容量に応じたものとなる。これにより、上記収容量と上記変位量との関係を予め実験などによって求めておくことで、リードスイッチ２１によって検知された上記変位量から上記制御部によって交換バッグ１９に収容されたトナーの収容量を検知することができる。本実施形態では、このようにして交換バッグ１９内のトナーの収容量を直接検知するので、交換バッグ１９内のトナーの収容量を直接検知しない構成よりも精度良く交換バッグ１９内のトナーの収容量を検知することができる。
また、本実施形態によれば、自身の内側に交換バッグ１９が着脱自在に配設される、装置本体に対して着脱自在な筐体である回収バッグ１８と、回収バッグ１８の側壁に形成された回収バッグ内側と回収バッグ外側とを連通する開口を通って、回収バッグ１８の内側に設けられたアーム２３の変位量を回収バッグ１８の外側に設けられたリードスイッチ２１に伝達する変位量伝達手段とを有することで、装置本体に対して着脱自在な回収バッグ１８内にリードスイッチ２１などを設けなくてよいので、例えばリードスイッチ２１と上記制御部とを繋ぐ配線などの構成が簡単になる。
また、本実施形態によれば、アーム２３を交換バッグ１９に向かって付勢する付勢手段であるバネ２５を有することで、上述したように交換バッグ１９内のトナーの収容量の誤検知を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、回収バッグ１８内の交換バッグ１９とアーム２３との間に可撓性材質からなるシート状部材であるガイドシート２２を設けている。これにより、交換バッグ１９をガイドシートのアーム２３と対向する面とは反対側の面に沿わせて交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填することで、交換バッグ１９にアーム２３が引っ掛かることなく容易に交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填することができる。よって、交換バッグ１９の装填時に交換バッグ１９がアーム２３に引っ掛かることで、交換バッグ１９を回収バッグ１８内に装填し難くなって装填作業の作業性が悪化したり、アーム２３によって交換バッグ１９が引き裂かれて交換バッグ１９に穴が開いてしまったりするような不具合が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記変位量伝達手段は少なくとも水平方向に移動可能なロッド部材であるロッド２４であり、上記開口に設けられロッド２４の水平方向の移動を自身の中空内部の壁面にロッド２４の外周面を摺動させてガイドする筒状の案内部材２６を有しており、案内部材２６は、ロッド２４と自身の上記壁面とが摺動し合う摺動部２６ａと、ロッド２４と自身の上記壁面とが摺動し合わない非摺動部２６ｂとからなり、上記摺動部２６ａは上記非摺動部２６ｂに対して回収バッグ１８の内側に位置し、更に、上記非摺動部２６ｂの案内部材軸方向の長さＬ２がロッド２４の移動距離Ｌ１よりも長い。これにより、外部からのトナーなどによるロッド２４の汚れを案内部材２６の中空内部の摺動部２６ａに進入しにくくすることができる。
また、本実施形態によれば、上記汚れ防止部の重力方向で下側にある側壁に、案内部材２６の中空内部と案内部材外部とを連通する切り欠き２９を設けたことで、上記汚れ防止部に入り込んだトナーなどの汚れが案内部材内側から切り欠き２９を通って案内部材外側に重力方向下方へ落下させることができるので、よりロッド２４の移動をスムーズに行なうことが可能となる。
また、本実施形態によれば、上記変位量伝達手段には、アーム２３の変位に連動して変位したロッド２４に付勢される板ばね部材である板ばね２０も含まれており、リードスイッチ２１は、ロッド２４と板ばね２０とを介して伝達された上記変位量を検知する構成でも上述したような種々の効果を得ることができる。
また、本実施形態によれば、上記被清掃体が感光体２である構成に本発明を好適に適用することができる。
また、本実施形態によれば、画像形成手段が有する像担持体である感光体２と、感光体２上の粉体であるトナーを除去するクリーニング手段である清掃機７と、清掃機７によって除去されたトナーを回収する粉体回収手段とを備えた画像形成装置Ｐにおいて、粉体回収手段として本発明の粉体収容装置を用いることによって、トナーを収容する交換バッグ１９内のトナーの収容量を精度良く検知でき、例えば交換バッグ１９が満杯であるか否かの判定を、精度良く行なうことができる。
【符号の説明】
【００５３】
２      感光体
３      書込装置
６      現像装置
７      清掃機
１１    ブロア
１２    フィルタ
１３    サイクロンフィルタ
１３ａ  開口
１３ｂ  リブ
１４    清掃部
１５    ブラシ
１６    ハウジング
１７    回収部
１８    回収バッグ
１８ａ  開口
１９    交換バッグ
１９ａ  開口
２０    板ばね
２１    リードスイッチ
２２    ガイドシート
２３    アーム
２４    ロッド
２５    バネ
２６    案内部材
２６ａ  摺動部
２６ｂ  非摺動部
２７    揺動ベース
２８    抜き止めリング
３２    コロナ帯電電器
３３    回転多面体
３４    光源
３５    レンズ
３７    用紙
３８    用紙搬送機構
３９    用紙搬送機構
４０    転写器
４１    用紙ホッパ
４２    定着装置
４３    プレヒータ
４４    加熱ローラ
４５    加圧ローラ
４６    用紙送り出しローラ
４７    スイングフィン
４８    パドル
４９    スタッカテーブル
５０    用紙スタッカ部
５４    バッファプレート
５５    ヒータランプ
６０    蓋
６０ａ  開口
７０    保持手段
７１    支持部材
７２    フック
７３    位置規制部材
７４    板金固定部
７４ａ  端部
７５    引っ掛け部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開平２−２９３８８６号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９４３６号公報
【特許文献３】特開２００４−２８６７９０号公報
【特許文献４】特開平３−５９５８５号公報
【特許文献５】特開平２−２８４１９０号公報
【特許文献６】特開平５−３５１６０号公報
【特許文献７】特開平８−１６０８２２号公報
【図１】
2010197992.tif 000003
【図２】
2010197992.tif 000004
【図３】
2010197992.tif 000005
【図４】
2010197992.tif 000006
【図５】
2010197992.tif 000007
【図６】
2010197992.tif 000008
【図７】
2010197992.tif 000009
【図８】
2010197992.tif 000010
【図９】
2010197992.tif 000011