(57)【要約】【課題】回収容器内のトナー搬送途中でトナーが詰まることを抑制しながら、搬送方向下流側の充填効率を向上可能な回収トナー容器を提供する。【解決手段】容器内でトナーを搬送する搬送部材１５は、一端側から他端側に向けてトナーを搬送する順搬送部１５ａと、この順搬送部とは逆方向にトナーを搬送する逆搬送部１５ｃ，１５ｃ，１５ｂとを軸線方向に交互に設けている。複数の逆搬送部１５ｃ，１５ｃ，１５ｂは、これら複数の逆搬送部の内、最下流の逆搬送部１５ｂの長さが最も長く形成されている。このため、容器に回収されたトナーは、上記逆搬送部で途中、滞留させられながら容器内に満遍なく拡がって、途中、詰まること無く充填されて行く。【選択図】図４
2015028611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端側にトナーを受け入れる回収口を有する、回収したトナーを収容する容器と、前記容器内に回転可能に配置され、前記回収口から回収されたトナーを前記一端側から前記他端側に向けて搬送可能な搬送部材と、を備えた回収トナー容器において、
前記搬送部材は、前記一端側から前記他端側にトナーを搬送する複数の順搬送部と、前記順搬送部とは逆方向にトナーを搬送すると共に、前記順搬送部と軸線方向に交互に配置された複数の逆搬送部とを有し、
前記複数の逆搬送部は、これら複数の逆搬送部のうち、前記順搬送部の搬送方向に関して、最下流の前記逆搬送部が最も長く形成された、
ことを特徴とする回収トナー容器。
【請求項２】
前記容器内が略直方体である、
ことを特徴とする請求項１記載の回収トナー容器。
【請求項３】
前記容器は、長手方向に第１領域と、前記第１領域よりも長手方向に直交する断面積が小さい第２領域と、を有し、前記第１領域よりも前記第２領域の方が、前記逆搬送部の軸線方向の長さが短く形成された、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の回収トナー容器。
【請求項４】
前記第２領域に対応して前記容器の上面に凹所が形成され、前記容器を持ち運ぶための取っ手が前記凹所に収容される、
ことを特徴とする請求項３記載の回収トナー容器。
【請求項５】
前記複数の逆搬送部のそれぞれはスクリュー部材によって構成され、
前記複数の逆搬送部のうち、前記最下流の逆搬送部よりも前記搬送部方向上流側に配設された逆搬送部は、３ピッチ以下の長さに形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の回収トナー容器。
【請求項６】
前記容器の前記他端側の側面に、搬送されたトナーを収容すべく前記側面から突出して内部にトナーを収容可能な収容部を備え、該収容部にトナーが所定量収容されることで満タンを検知される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の回収トナー容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回収したトナーを収容する回収トナー容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像装置、ベルトクリーニング装置、感光ドラム等から回収した現像剤、外添剤、紙粉等を画像形成装置の筐体に配置した回収トナー容器に集めて蓄積する画像形成装置が広く用いられている。回収トナー容器を画像形成装置の筐体内にコンパクトに収納するために、回収トナー容器の外観形状が回収トナー容器内での現像剤の効率的な蓄積を妨げる場合がある。例えば、細長い外観形状の回収トナー容器の全体に現像剤を分散させて蓄積するためには、回収トナー容器の一端部に供給された現像剤を他端部へ向かって搬送する必要がある。
【０００３】
特許文献１の回収トナー容器では、細長い回収トナー容器の内側空間にスクリュー搬送部材を配置して、スクリュー部材の回転に伴って内側空間の両端部から中央部へ向かって現像剤を搬送して内側空間全体に現像剤を行き渡らせている。また、特許文献２では、回収容器の収容効率を向上するために、回収容器内の一端側から他端側に廃トナーを搬送するスクリュー部材において、搬送方向が互いに逆となるスクリューを同一軸上に交互に配置させる構成がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７１２７６号公報
【特許文献２】特開２０１３−４４８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２記載の構成では、スクリュー部材の搬送方向が順方向である第１の螺旋スクリュー部と、逆方向である第２の螺旋スクリュー部が交互に配置されているが、第２の螺旋スクリューの巻き数は一定となっている。そのため、以下のような課題があった。即ち、充填効率を上げるために、逆搬送のスクリューの巻き数を多くした場合、順搬送部と逆搬送部での合流部でトナーが戻される量が多くなり、回収容器の搬送方向上流側でトナーが詰まって溢れる虞があった。
【０００６】
一方、逆搬送のスクリューの巻き数を一律に小さくした場合、以下のような課題がある。即ち、順搬送部と逆搬送部の合流部におけるトナー充填量は、搬送方向下流に行くに従って、低下してしまう課題があった。これは、以下の理由による。発明者の検討によれば、順搬送部と逆搬送部の合流部ではトナーが山状に充填されていく。そして、合流部において、所定量のトナーが山状に堆積されると、合流部における充填が完了しないうちに、更に下流側の合流部に向けてトナーが搬送される。そして、下流側の合流部にトナーを搬送している間も、上流側の合流部では充填は進行する形となる。このため、上流側の合流部の方が下流側の合流部よりも充填率が高くなる傾向となる。従って、逆搬送のスクリューの巻き数が一定の場合では、下流側の充填率が低下してしまう虞があった。
【０００７】
本発明の目的は、回収容器内のトナー搬送途中でトナーが詰まることを抑制しながら、搬送方向下流側の充填効率を向上可能な回収トナー容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、長手方向の一端側にトナーを受け入れる回収口を有する、回収したトナーを収容する容器と、前記容器内に回転可能に配置され、前記回収口から回収されたトナーを前記一端側から前記他端側に向けて搬送可能な搬送部材と、を備えた回収トナー容器において、前記搬送部材は、前記一端側から前記他端側にトナーを搬送する複数の順搬送部と、前記順搬送部とは逆方向にトナーを搬送すると共に、前記順搬送部と軸線方向に交互に配置された複数の逆搬送部とを有し、前記複数の逆搬送部は、これら複数の逆搬送部のうち、前記順搬送部の搬送方向に関して、最下流の前記逆搬送部が最も長く形成された、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の回収トナー容器では、容器内部でトナーを搬送する搬送部材において、一端側から他端側にトナーを搬送する複数の順搬送部と、順搬送部と逆方向にトナーを搬送する複数の逆搬送部とを交互に配置している。また、複数の逆搬送部の内、最下流に位置する搬送部の長さが最も長く構成されているため、搬送途中でトナーが詰まることを抑制しながら、搬送方向下流側の充填効率を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】クリーニング装置の構成の説明図である。
【図３】回収トナー容器の斜視図である。
【図４】回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。
【図５】回収トナー容器内のトナー蓄積過程の説明図である。
【図６】比較例１の回収トナー容器の説明図である。
【図７】比較例２の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。
【図８】回収トナー容器内のトナー蓄積過程の説明図である。
【図９】実施例２の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。
【図１０】実施例３の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。
【図１１】実施例４の回収トナー容器の斜視図である。
【図１２】実施例４の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜実施例１＞
図１に示すように、クリーニング装置の一例であるドラムクリーニング装置６及びベルトクリーニング装置１３は、像担持体に付着したトナーを回収する。搬送路の一例であるトナー搬送パイプ４は、クリーニング装置が回収したトナーを回収トナー容器１０の開口部へ導いてその内側空間へ供給する。容器の一例である回収トナー容器１０は、画像形成装置の筐体から取り出し可能に配置される。
【００１３】
図３に示すように、回収トナー容器１０は、一端部から他端部へ向かう第一方向の長さが当該方向と直角な第二方向の長さよりも大きく、回収した現像剤の入口の一例である開口部１０ａを一端部に配置する。回収トナー容器１０は、第一方向を長辺とし、第二方向を短辺とし、第一方向と第二方向とに直角な方向を高さ方向とする略直方体である。
【００１４】
図４に示すように、搬送部材の一例であるスクリュー１５は、回収トナー容器１０の内側空間に第一方向に沿って配置される。図３に示すように、駆動伝達部の一例である駆動連結部４２は、画像形成装置の筐体に配置された駆動源からスクリュー１５に駆動力を受ける。駆動連結部４２は、画像形成装置の筐体から回収トナー容器１０を取り出す動作に伴って駆動伝達を解除する。
【００１５】
図４に示すように、順搬送部の一例である順送りの領域１５ａは、回転に伴って第一方向の搬送性能を発揮する。順送りの領域１５ａは、回転に伴って第一方向の搬送性能を発揮するスクリュー羽根を有する。中間部の一例である逆送りの領域１５ｃは、順搬送部の間に配置され、回転に伴って第一方向の搬送性能を発揮しない。逆送りの領域１５ｃは、回転に伴って第一方向と逆方向の搬送性能を発揮するスクリュー羽根を有する。
【００１６】
終端逆送部の一例である逆送りの領域１５ｂは、スクリュー１５の他端部に設けられ、回転に伴って第一方向の逆方向の搬送性能を発揮する。逆送りの領域１５ｃは、スクリュー１５の逆送りの領域１５ｂと開口部１０ａとの間の順送りの領域１５ａに設けられる。
【００１７】
図５に示すように、逆送りの領域１５ｃの長さは、逆送りの領域１５ｃの上流側の順送りの領域１５ａの搬送性能によって、現像剤を、逆送りの領域１５ｃを迂回させて逆送りの領域１５ｃの下流側の順送りの領域１５ａへ送り込み可能な長さである。実験によると、順送りの領域１５ａと逆送りの領域１５ｃのスクリュー羽根のピッチが等しいとき、適正な逆送りの領域１５ｃの長さは、スクリュー羽根の３ピッチ以下である。
【００１８】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト８の下向き面に沿って画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１９】
画像形成部３０Ｙでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。画像形成部３０Ｍでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。画像形成部３０Ｃ、３０Ｋでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。
【００２０】
中間転写ベルト８に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓへ二次転写される。分離ローラ３３は、記録材カセット３２から引き出した記録材Ｓを１枚ずつに分離して、レジストローラ３４へ送り出す。レジストローラ３４は、中間転写ベルト８のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｓを二次転写部Ｔ２へ送り込む。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置３５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着される。
【００２１】
（画像形成部）
画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、それぞれの現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部３０Ｋについて説明し、他の画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃについては、重複する説明を省略する。
【００２２】
画像形成部３０Ｋは、感光ドラム１Ｋを囲んで、帯電装置２Ｋ、露光装置３、現像装置１４Ｋ、転写ローラ５Ｋ、ドラムクリーニング装置６Ｋを配置している。感光ドラム１Ｋは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成しており、所定のプロセススピードで回転する。
【００２３】
帯電装置２Ｋは、感光ドラム１Ｋを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置３は、各色の画像を展開した走査線画像信号をＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム１Ｋに静電像を書き込む。現像装置４Ｋは、トナーを感光ドラム１Ｋに移転させて静電像をトナー像に現像する。画像形成によって現像装置４Ｋで消費されたトナー量に見合った量の新しいトナーが、トナーカートリッジ７Ｋから現像装置４Ｋに供給される。
【００２４】
転写ローラ５Ｋは、中間転写ベルト８を押圧して、感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト８の間に転写部を形成する。転写ローラ５に正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１Ｋに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト８へ転写される。中間転写ベルト８は、テンションローラ８ａ、二次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ８ｂ、及び張架ローラ８ｃに掛け渡して支持され、駆動ローラ８ｂに駆動されて矢印Ｃ方向に回転する。二次転写ローラ８ｅは、駆動ローラ８ｂに内側面を支持された中間転写ベルト８に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ８ｅに正極性の直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト８上のトナー像が記録材Ｓへ移転する。
【００２５】
（ドラムクリーニング装置）
図２はクリーニング装置の構成の説明図である。図２中、（ａ）はドラムクリーニング装置、（ｂ）はベルトクリーニング装置である。
【００２６】
図２の（ａ）に示すように、ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１にクリーニングブレード６ｂを摺擦させて、感光ドラム１に付着した転写残トナーを除去する。本実施例では、ドラムクリーニング装置６は、ゴムブレード方式であるが、当該方式には限らない。
【００２７】
ドラムクリーニング装置６は、クリーニング容器６ａの内部に、クリーニングブレード６ｂとトナー搬送スクリュー６ｃとをクリーニング容器長手方向に沿って設けている。クリーニングブレード６ｂは、ウレタンゴムを用いた弾性ブレードであって、先端のエッジ部を回転する感光ドラム１の周面に対してカウンタ方向に当接させている。
【００２８】
クリーニングブレード６ｂは、回転する感光ドラム１の周面を摺擦して、感光ドラム１の周面に付着した転写残トナーをクリーニング容器６ａ内に掻き落とす。トナー搬送スクリュー６ｃは、回転して、掻き落とされたトナーを、クリーニング容器６ａ内で長手方向の奥側から手前側へ向かって搬送する。手前側に搬送されたトナーは、クリーニング容器６ａの手前側に設けられている排出口を通じて、共通のトナー搬送パイプ４に送り込まれる。
【００２９】
（ベルトクリーニング装置）
図２の（ｂ）に示すように、ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト８にクリーニングブレード１３ｂを摺擦させて、中間転写ベルト８の表面の転写残トナーを回収する。本実施例では、ベルトクリーニング装置１３は、ゴムブレード方式であるが、当該方式には限らない。
【００３０】
ベルトクリーニング装置１３は、クリーニング容器１３ａの内部に、クリーニングブレード１３ｂとトナー搬送スクリュー１３ｃとをクリーニング容器長手方向に沿って設けている。クリーニングブレード１３ｂは、ウレタンゴムを用いた弾性ブレードであって、先端のエッジ部を回転する中間転写ベルト８の周面に対してカウンタ方向に当接させている。
【００３１】
クリーニングブレード１３ｂは、回転する中間転写ベルト８の周面を摺擦して、中間転写ベルト８の周面に付着した転写残トナーをクリーニング容器１３ａ内に掻き落とす。トナー搬送スクリュー１３ｃは、回転して、掻き落とされたトナーを、クリーニング容器１３ａ内で長手方向の奥側から手前側へ向かって搬送する。手前側に搬送されたトナーは、クリーニング容器１３ａの手前側に設けられている排出口を通じて共通の回収トナー搬送トナー搬送パイプ４に送り込まれる。
【００３２】
（搬送路）
図１に示すように、トナー搬送パイプ４の内部には、回転に伴って図中右から左へ回収トナーを搬送する不図示の搬送スクリューが配置されている。画像形成装置１００の筐体におけるトナー搬送パイプ４の下に容器収容部５０が設けられている。ドラムクリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋから排出された回収トナーは、トナー搬送パイプ４内で、ベルトクリーニング装置１３から排出された回収トナーと合流する。合流した回収トナーは、トナー搬送パイプ４内を回収トナー容器１０に向かって搬送されて回収トナー容器１０内に供給される。
【００３３】
（回収トナー容器収容部）
図１に示すように、容器収容部５０は、回収トナー容器１０を紙面と垂直な方向に挿入／抜き取り可能に保持する。回収トナー容器１０は、容器収容部５０に対して着脱自在に装着され、トナー回収量が所定量に達した段階で、容器収容部５０から引き出されて、新しい空の回収トナー容器１０に交換される。
【００３４】
（回収トナー容器）
図３は回収トナー容器の斜視図である。図４は回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。図３に示すように、回収トナー容器１０は、軟質プラスチックにてエアブロー成型された略直方体の外観を呈する密封容器である。長さ４８０ｍｍ、幅２００ｍｍ、高さ１００ｍｍである。
【００３５】
回収トナー容器１０は、一端側の上面に回収されたトナーを受け入れる開口部（回収口）１０ａを有する。開口部１０ａには、画像形成装置に対する回収トナー容器１０の着脱動作に連動して開閉するシャッター４１が配設されている。回収トナー容器１０は、他端側の側面壁部１０ｂに凸形状１２を有する。
【００３６】
凸形状１２は、回収トナー容器１０内のトナー粉面検知に用いる透明な凸部である。画像形成装置に配置された発光部４５と受光部４６との間に形成される検知光路を凸形状１２が遮蔽する。凸形状１２にトナーが無い状態では、発光部４５の光が受光部４６に入光して回収トナーを続けて蓄積可能と判断される。凸形状１２にトナーが満たされると、発光部４５の光が受光部４６に入光しなくなって、回収トナー容器１０内のトナー回収量が所定量に達したと判断される。即ち、この凸形状１２は、内部にトナーを収容可能な収容部を構成しており、この凸形状１２内にトナーが所定量収容されることで、回収したトナーを収容する容器１０が満タンであることを示すように構成されている。そして、この凸形状１２に所定量トナーが収容されているか否かを上記発光部４５及び受光部４６により検知しており、上記凸形状１２が容器が満タンであることを示していることを検知した場合、画像形成装置は、操作パネルの表示を通じて回収トナー容器１０の交換を促す。
【００３７】
開口部１０ａから落下したトナーが舞い上がって凸形状１２の内壁面に付着すると発光部４５の光が遮られて、回収トナー容器１０のトナー蓄積状態を誤判断する可能性がある。このため、開口部１０ａと凸形状１２とは長手方向に離して配置している。
【００３８】
図４に示すように、回収トナー容器１０の内側空間の上部に、回収トナー容器１０の一端側から他端側へトナーを搬送可能なスクリュー１５が配置されている。スクリュー１５は、回収トナー容器１０の一端側と他端側の側壁に設けた軸受部に回転可能に保持されている。スクリュー１５は、プラスチックにて構成されている。スクリュー１５の下流側へトナーを搬送する領域１５ａの羽根形状は、外径がφ２０ｍｍ、内径がφ８ｍｍ、ピッチ２０ｍｍである。
【００３９】
図３に示すように、スクリュー１５の他端側の軸端部は、回収トナー容器１０から外側に突出しており、その突出させた軸端部に駆動連結部４２が固定されている。画像形成装置側には、ピン４４ａを設けた駆動モータ４４が配置される。ピン４４ａが駆動連結部４２に係合して回転駆動することで、スクリュー１５が回転駆動される。
【００４０】
（スクリュー）
図４に示すように、スクリュー部材としてのスクリュー１５の領域１５ａは、複数の順搬送部１５ａ１〜１５ａ３を備えており、回転に伴って開口部１０ａから凸形状１２へ向かってトナーを送ることができるように羽根形状が形成されている。
【００４１】
スクリュー１５の外径は２０ｍｍである。スクリュー１５の領域１５ｂは、回転に伴って凸形状１２から開口部１０ａへ向かってトナーを送ることができるように羽根形状が形成されている。領域１５ｂのスクリュー形状は、領域１５ａのスクリュー形状と比較して、外径、内径、スクリューピッチが等しく、スクリューのらせん巻方向を反対にしている。領域１５ｂは、そのようなスクリューの４ピッチ分の長さがある。
【００４２】
スクリュー１５の領域１５ｃは、領域１５ａの開口部１０ａから凸形状１２へ向かって回収トナーを送る羽根形状の区間の間に配置される。領域１５ｃは、回転に伴って凸形状１２から開口部１０ａへ向かってトナーを送ることができるように羽根形状が形成されている。領域１５ｃのスクリュー形状は、領域１５ａのスクリュー形状と比較して、外径、内径、スクリューピッチが等しく、スクリューのらせん巻方向を反対にしている。領域１５ｃは、そのようなスクリューの１ピッチ分の長さがある。上記スクリュー１５の領域１５ｂ，１５ｃによって、順搬送部１５ａ１〜１５ａ３とは逆方向にトナーを搬送する複数の逆搬送部が形成されている。上記逆搬送部１５ｂ，１５ｃは、順搬送部１５ａ１〜１５ａ３と軸線方向に交互に配置されており、これら複数の逆搬送部１５ｂ，１５ｃのうち、順搬送部１５ａ１〜１５ａ３の搬送方向に関して、最下流の逆搬送部１５ｂが最も長く形成されている。また、複数の逆搬送部１５ｂ，１５ｃのうち、最下流の逆搬送部１５ｂよりも搬送方向上流側に配設された逆搬送部１５ｃは、３ピッチ以下の長さに形成されている。
【００４３】
（回収トナーの蓄積過程）
図５は回収トナー容器内のトナー蓄積過程の説明図である。図４に示すように、画像形成装置内で回収されたトナーは、トナー搬送パイプ４内で合流し、トナー搬送パイプ４の端末部から開口部１０ａを通じて回収トナー容器１０内に自由落下して堆積する。トナーの堆積レベルがスクリュー１５に達しない間は、スクリュー１５が回転してもトナーは搬送されず、開口部１０ａ直下に山状に堆積する。回収トナー容器１０内のトナーは、図５の（ａ）〜（ｇ）に示されるプロセスを経て満杯状態に集積される。
【００４４】
図５の（ａ）に示すように、トナーの堆積レベルがスクリュー１５に達すると、スクリュー１５による搬送が始まる。スクリュー１５は、トナーを回収トナー容器１０内の一端側から他端側に運ぶように回転するため、自由落下により溜まった回収トナーは長手に沿って一端側から他端側に向かって搬送されていく。山状に堆積したトナーの頂上部分がスクリュー１５に切り崩されてトナーの尾根が一端側から他端側へ向かって成長する。
【００４５】
図５の（ｂ）に示すように、スクリュー１５の領域１５ａにより搬送されたトナーの尾根は、搬送方向が逆になる領域１５ｃに達する。領域１５ｃでは、トナーは搬送方向が逆になったことにより停滞して領域１５ａによって搬送される後続のトナーの搬送を妨げる。領域１５ｃでは、トナーは搬送されず山状に堆積されていく。上流側から搬送されてきたトナーが山状に堆積したトナーと衝突して、スクリュー１５の直径方向の外側へ押し出され、回収トナー容器１０の断面一杯に広がって堆積する。停滞したトナーに搬送を妨げられた後続のトナーが回収トナー容器１０内の側面及び上面に達する。但し、領域１５ｃでは、トナーの充填は完全には終了しておらず、ここからは、残りのスペースに対してゆっくり充填が進行していくことなる。
【００４６】
図５の（ｃ）に示すように、領域１５ｃの入口に山状に形成されたトナーの堆積は、スクリュー１５の領域１５ａの搬送力によって下流側へも拡大する。領域１５ｃの下流側へトナー搬送されている間も、一つ目の領域１５ｃでは、ゆっくりではあるが、徐々にトナーが充填されている。トナーの堆積は、領域１５ｃを超えて下流側の領域１５ａに達して下流側へも搬送される。スクリュー１５の領域１５ａ内に入ったトナーは、スクリュー１５の回転に伴って開口部１０ａに向かう方向と他端側へ向かう方向とに搬送される。上流側から搬送されて堆積するトナーの圧力によってトナーの堆積は下流側へも押し出されるように成長する。下流側に向かって押し出されるトナーの堆積が下流側の領域１５ａに達すると領域１５ａの羽根形状に押されて下流側へ搬送される。
【００４７】
図５の（ｄ）に示すように、他端側へ向かって搬送されるトナーが再び搬送方向が逆になる２つ目の領域１５ｃに達すると、ここでもトナーが停滞して後続のトナーが追突してスクリュー１５の直径方向の外側へ押し広げられる。
【００４８】
図５の（ｅ）に示すように、領域１５ｃに形成されたトナーの山が上流側と下流側とに所定量成長すると、上述したように、さらに下流側の領域１５ａに搬送されるトナーが出てくる。開口部１０ａから流入するトナーの量に従って、他端側へ向かって搬送されるトナーが出てくる。このとき、二つ目の領域１５ａでは、トナーの充填（成長）が完全には完了していない状態で、更に下流側の領域１５ａへトナーを搬送することになる。そして、一つ目の領域１５ｃと同様に、二つ目の領域１５ｃでは、下流側へトナー搬送されている間も、ゆっくりではあるが、徐々にトナーが充填されていく。
【００４９】
図５の（ｆ）に示すように、他端側へ向かって搬送されるトナーは、領域１５ｂに到達すると停滞する。停滞に伴って後続のトナーがスクリュー１５の直径方向の外側へ押し出されて回収トナー容器１０の断面内に拡散して、上流側へ堆積する。同時にスクリュー１５の領域１５ａの搬送圧力によってトナーの堆積が下流側へも成長してゆく。
【００５０】
図５の（ｇ）に示すように、領域１５ｂの搬送力に逆らってトナーの山が下流側へ成長して他端側の側壁に到達すると、凸形状１２がトナーで満たされて、回収トナー容器１０が満杯と判断される。領域１５ｂは、領域１５ｃよりも搬送距離が長いため、常に領域１５ａとの合流部にトナーを搬送して堆積させ、スクリュー１５の直径方向の外側へトナーを押し広げ続けることができる。その結果、スクリュー領域１５ａと領域１５ｂの合流部を中心にしてトナーをさらに集積することができる。
【００５１】
トナーが他端側の側壁まで達して逃げ場が無い状態で、さらにスクリュー１５を回転させて下流側へトナーを搬送し続けると、スクリュー１５の周囲のトナーの圧力が高まってスクリュー１５の回転トルクが上昇してしまう。スクリューの回転トルクが上昇し続けると、最後にはスクリュー１５が停止してしまう。そのため、凸形状１２を用いてトナー粉面検知を行って、トナーの圧力が高まってスクリュー１５が停止しないうちに、回収トナー容器１０の交換を促している。尚、領域１５ｂの返しスクリューの量が、領域１５Ｃよりも長くなっている為、領域１５ｂを充填する際に、トナーの圧力を高めることができる。このため、領域１５ｂよりも上流側の未充填領域に対して、トナーを加速的に充填させる効果を生み、充填効率をより一層高めることができる。
【００５２】
本実施例では、領域１５ｃの巻き数をいずれも等しい構成を例に説明したが、これに限定されない。例えば、下流に向かうほど（開口部１０ａから遠ざかるほど）巻き数を増やしても良い。こうすることで、領域１５ｃの巻き数が一定の場合に比べて、下流側にある領域１５ｃの充填率の低下を補うことができ、より一層の充填率の向上を図ることができる。
【００５３】
（実施例１の効果）
実施例１の回収トナー容器１０は、大量のトナーを蓄積できるため、交換回数を減らしてランニングコストを低減できる。
【００５４】
実施例１の回収トナー容器１０は、略直方体の外観のため、画像形成装置１００のコンパクト化に伴い、限られたスペースで回収トナー容器内に大量の回収トナーを回収することができる。
【００５５】
実施例１の回収トナー容器１０は、トナーなどの紛体を堆積させると、山状に堆積する。山状に堆積する位置をずらしながら集積効率を上げている。しかし、山状に堆積することから、高さ方向で上側は回収トナーが疎になり易く、スクリュー１５の径方向に容量を大きくとると疎の部分がより顕著になる。
【００５６】
実施例１の回収トナー容器１０は、容器を振動させる必要が無いため、静粛性などを要求される製品機能に対して相反しない。
【００５７】
実施例１の回収トナー容器１０は、簡単な手段構成により、容器内に回収トナーを均一に蓄積させて、回収トナーを効率良く大量に回収することが可能である。
【００５８】
実施例１の回収トナー容器１０は、搬送部材において搬送方向を途中で切り替える。搬送方向を途中で切り替えることにより、回収トナー滞留部を積極的に作り出し、容器内に均一に回収トナーを集積させることができる。回収トナー容器の集積効率を上げることで、交換回数を減らし、ランニングコストの低減につながる。また、回収トナーを山状に堆積させることよりも横方向に回収トナーを堆積させることにより高さ方向を抑えた容器にすることで、装置本体内の配置の自由度を上げ、装置のコンパクト化にも寄与する。
【００５９】
＜比較例１＞
図６は比較例１の回収トナー容器の説明図である。図６に示すように、比較例１の回収トナー容器１０Ｈは、図４に示す領域１５ｃを設けず、実施例１の回収トナー容器１０よりも領域１５ｂを長く形成している。開口部１０ａと凸形状１２の長手方向中間位置でスクリュー領域１５ａとスクリュー領域１５ｂとを区分している。
【００６０】
この場合、領域１５ａと領域１５ｂの境界位置で堆積したトナーがスクリュー１５の直径方向外側に拡散して山を形成し、回収トナー容器１０へのトナーの蓄積に伴って、トナーの山が上流側と下流側とへ成長していく。領域１５ａと領域１５ｂの境界位置で徐々にトナーが集積されていくと、スクリュー１５の回転トルクが上昇する。
【００６１】
ここで、回収トナー容器１０の長手方向の長さが短い場合は、スクリュー１５が停止する前に凸形状１２にトナーが入り込んで回収トナー容器１０の満杯判断がされて、スクリュー１５の駆動が停止される。しかし、回収トナー容器１０の容量を大きくとるために、回収トナー容器１０の長手方向の長さを大きくした場合、凸形状１２にトナーが入り込む前にスクリュー１５が過負荷になって停止する場合がある。
【００６２】
したがって、回収トナー容器１０の長手方向の長さを大きくした場合、領域１５ｂの長さを大きくすることに頼って、スクリュー１５が過負荷で停止しないようにすることは難しい。スクリュー１５を過負荷で停止させないためには、領域１５ｂの長さに限界がある。
【００６３】
そうすると、回収トナー容器１０の長手方向の長さを大きくした場合、領域１５ａが長くなる。領域１５ａを長くするだけでは、領域１５ａにおける断面の隅々までトナーが行き渡らないため、長手方向に容器容量を増しただけのトナー蓄積量の改善は期待できない。そこで、実施例１のように、領域１５ａ内に搬送方向が逆になる領域１５ｃを持つことがよい。
【００６４】
＜比較例２＞
図７は比較例２の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。図８は回収トナー容器内のトナー蓄積過程の説明図である。比較例２の回収トナー容器１０Ｉは、スクリュー１５の逆送りする領域１５ｇが１カ所である以外は実施例１と同様に構成され、同様に制御される。したがって、図９、図１０中、実施例１と共通する部材には図４、図５と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
図７に示すように、スクリュー１５の順送りする領域１５ａの１回転当たりの送り量は、スクリュー形状のピッチに依存し、２０ｍｍである。スクリュー１５の逆送りする領域１５ｇは、ピッチが２０ｍｍ、巻き数が３巻きで６０ｍｍの長さを持ち、領域１５ａの１回転当たりの送り量の３倍である。回収トナー容器１０内のトナーは、図８の（ａ）〜（ｃ）に示されるプロセスを経て集積される。
【００６６】
図８の（ａ）に示すように、画像形成装置内で回収されたトナーは、トナー搬送パイプ４の端末部から開口部１０ａを通じて回収トナー容器１０Ｉ内に自由落下して堆積する。トナーの堆積レベルがスクリュー１５に達すると、スクリュー１５の回転に伴ってトナーが下流側へ搬送される。
【００６７】
図８の(ｂ)に示すように、スクリュー１５により下流側へ搬送された回収トナーは搬送方向が逆向きの領域１５ｇに達する。領域１５ｇでは、トナーが停滞して山状に堆積し、上流側から搬送されてきたトナーが山状に堆積したトナーと衝突して、スクリュー１５の直径方向の外側へ押し出され、回収トナー容器１０Ｉの幅方向一杯に広がって堆積する。後続のトナーが回収トナー容器１０Ｉ内の側面及び上面に達する。
【００６８】
図８の（ｃ）に示すように、上流側の領域１５ａと領域１５ｇの境界を起点にしたトナーの山は上流側と下流側とに向かって成長して逆送りの領域１５ｇにも入ってくる。しかし、比較例２では、逆送りの領域１５ｇが実施例１に比較して長いため、領域１５ｇ内に入ってきた回収トナーがなかなか下流側の順送りの領域１５ａまで届かない。そのうちに、領域１５ｇ内に入ってきた回収トナーが上流側へ向かって付勢されて、側面に押し出され、回収トナー容器１０Ｉの断面全体がトナーで一杯の状態になる。この状態になると、スクリュー１５の負荷が増大し、過負荷になってモーターが停止して回転しなくなることがある。
【００６９】
したがって、スクリュー１５の逆送りの領域１５ｇは、順送りの領域１５ａの１回転当たりの送り長さの略２倍以下であることが望ましい。
【００７０】
＜実施例２＞
図９は実施例２の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。実施例２の回収トナー容器は、スクリューの領域１５ｄが羽根形状を有しない以外は実施例１と同様に構成され、同様に制御される。したがって、図９中、実施例１と共通する部材には図４と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７１】
図９に示すように、実施例２の回収トナー容器１０Ｂは、スクリュー１５の領域１５ｄに羽根形状を有しない。羽根形状を有しない場合でも、上流側の領域１５ａによって搬送されたトナーを停滞させて、領域１５ａと領域１５ｄの境界部分でトナーをスクリュー１５の直径方向の外側へ拡散させて回収トナー容器１０Ｂの断面の隅までトナーを行き渡らせることができる。羽根形状を有しない場合でも、領域１５ａと領域１５ｄの境界部分を起点として上流側及び下流側にトナーの堆積を成長させて下流側の領域１５ａにトナーを受け渡すことができる。羽根形状を有しない場合でも、上述した図５の（ａ）〜（ｇ）の過程を経て回収トナー容器１０Ｂ内にトナーを効率よく充填できる。
【００７２】
このようにスクリュー１５の領域１５ａ内に羽根のない領域１５ｄを設けた場合であっても、トナーは回収トナー容器１０内に拡散して堆積し、集積効率を上げることが可能である。
【００７３】
＜実施例３＞
図１０は実施例３の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。実施例３の回収トナー容器１０Ｃは、スクリュー１５の領域１５ｅ、１５ｆのスクリュー羽根のピッチが異なる以外は実施例１と同様に構成され、同様に制御される。したがって、図１０中、実施例１と共通する部材には図４と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７４】
図１０に示すように、領域１５ａの羽根形状は外径がφ２０ｍｍ、内径がφ８ｍｍ、ピッチ２０ｍｍである。上流側から１番目の逆送りする領域１５ｅのスクリュー羽根形状は、その上流側の領域１５ａのスクリュー羽根形状と外径及び軸径を同じくし、スクリュー羽根のピッチを１／２の１０ｍｍとして巻き数を増やしている。上流側から２番目の逆送りする領域１５ｆのスクリュー羽根形状は、その上流側の領域１５ａのスクリュー羽根形状と軸径、スクリュー羽根のピッチを同じくし、外径を１．５倍のφ３０ｍｍとしている。
【００７５】
スクリュー１５の領域１５ｅ、１５ｆは、スクリュー羽根の搬送方向をその上流側の領域１５ａとは逆向きにすることで、トナーの堆積が回収トナー容器１０Ｃの断面内に広がり、集積効率を上げることができる。
【００７６】
＜実施例４＞
図１１は実施例４の回収トナー容器の斜視図である。図１２は実施例４の回収トナー容器のスクリューに沿った断面図である。
【００７７】
図１１に示すように、実施例４の回収トナー容器１０Ｄの内側空間は、第一方向の一部分に、第一方向に垂直な断面積が他の部分よりも小さい領域を有する。断面積が他の部分よりも小さい領域に対応して回収トナー容器１０Ｄの上面に凹所１０ｒが形成される。回収トナー容器１０Ｄを持ち運ぶための取っ手１８が凹所１０ｒに収容されている。取っ手１８は、通常は、回収トナー容器１０Ｄの上面に設けた凹所１０ｒに格納され、必要な場合にのみ起こして使用する。断面積が他の部分よりも小さい領域に配置された逆送りの領域１５ｂは、他の部分に配置された別の逆送りの領域１５ｂよりも第一方向の長さが短い。
【００７８】
図１２に示すように、凹所１０ｒを設けたため、回収トナー容器１０Ｄは、部分的に天井高さが低くなっている。天井高さが低いと、スクリュー１５の周囲の現像剤の圧力が高まり易い。このため、逆送りの領域１５ｊの長さを、逆送りの領域１５ｉの長さよりも短くしている。即ち、回収トナー容器１０Ｄは、第１領域１１０と、第１領域１１０よりも長手方向に直交する断面積が小さい第２領域１２０と、を有し、第１領域１１０よりも第２領域１２０の方が、逆搬送部１５ｊの軸線方向の長さが短い。尚、本実施例において、領域１５ｂよりも上流側に配置された、逆送りの領域（１５ｉ、１５ｊ）の長さを等しくしても良い。こうすることで、充填効率を更に高めることができる。
【００７９】
＜その他の実施例＞
本発明は、容器内に配置されたスクリューの順送り領域の間に搬送が停滞する領域を設けて容器の断面内に現像剤を拡散させる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００８０】
したがって、搬送が停滞する領域は、回転に伴って前後の順搬送部とは逆方向の搬送性能を発揮する場合のほか、順搬送部よりも順方向の搬送性能が小さい場合、あるいは回転に伴って順方向の搬送性能を発揮しない場合も含む。
【００８１】
また、回収トナー容器の外観形状は、直方体には限定されない。入口は、回収トナー容器の上面の平面中央部に配置し、スクリューは、入口の下方を通過して回収トナー容器を横断するように配置してもよい。
【００８２】
スクリューを用いて容器内に現像剤を分散させる回収トナー容器を備える限り、どのような形式の画像形成装置でも実施できる。実施例１乃至３に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００８３】
実施例１では、感光ドラム及び中間転写ベルトから回収したトナーを蓄積する回収トナー容器を説明したが、本発明は、現像装置の中で劣化した現像剤を回収して蓄積する回収トナー容器でも実施できる。実施例１では、ブレードクリーニング装置により回収したトナーを蓄積する回収トナー容器を説明したが、本発明は、ブラシクリーニング装置、静電クリーニング装置により回収したトナーを蓄積する回収トナー容器でも実施できる。
【００８４】
回収トナー容器は、画像形成装置に搭載される形態に限らず、単独の処理ユニット、他の処理ユニットに連結するコンポーネントとして実施してもよい。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【符号の説明】
【００８５】
１０：回収トナー容器、１０ａ：開口部、１５：搬送部材（スクリュー）、１５ａ１〜１５ａ３：順搬送部（順送りの領域）、１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｉ，１５ｊ：逆搬送部（逆送りの領域）、１８：取っ手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015028611.tif 000010
【図９】
2015028611.tif 000011
【図１０】
2015028611.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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