(57)【要約】【課題】トナー等の粉体の流れおよび量を自在にコントロールでき、粉体検知手段の満杯誤検知を低減できてユーザーの利便性向上に寄与できる粉体収容器（トナー収容器）を提供する。【解決手段】粉体入口部２０と、粉体検知部３４とを備えた略水平に設置される粉体収容器において、容器本体の底面と平行にＵ字形に配置され、粉体の取り込みを行う廃トナースクリューオーガ１９が配置されている粉体入口側と粉体検知手段２６が配置されている粉体検知側との間に位置する粉体搬送部材２１を備えることにより、容器本体内でのトナーの方向を容器本体の底面全域に亘って移動させることができるようにしたことを特徴としている。【選択図】図３
2007206558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体入口部と、粉体検知部とを備えた略水平に設置される粉体収容器において、
容器本体の底面と平行にＵ字形に配置される粉体搬送部材を備えたことを特徴とする粉体収容器。
【請求項２】
上記容器本体には粉体検知部がさらに備えられ、前記粉体搬送部材は、粉体入口部と粉体検知部との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の粉体収容器。
【請求項３】
上記粉体搬送部材は、容器本体の平面と平行にＵ字形に配置されている第１の搬送部と、該第１の搬送部に隣接して配置され上記Ｕ字形とは異なる搬送形態を設定可能な第２の搬送部とで構成され、
上記第１，第２の搬送部の間には、互いの搬送部間を連通する構成が用いられていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉体収容器。
【請求項４】
上記第１，第２の搬送部の間に設けられている連通部は、両搬送部間に配置された遮蔽部材に形成されている欠除部で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の粉体収容器。
【請求項５】
上記欠除部は、上記遮蔽部材の延長方向に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項４記載の粉体収容器。
【請求項６】
上記第１，第２の搬送部は、同一駆動源により駆動される構成であることを特徴とする請求項３乃至４のいずれかに記載の粉体収容器。
【請求項７】
上記粉体がトナーであることを特徴とする請求項１乃至６記載の粉体収容器。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれかに記載の粉体収容器を用いることを特徴とする廃トナー収容器。
【請求項９】
請求項８記載の廃トナー収容器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、トナー等の粉体を回収して蓄積するための粉体収容器、該粉体収容器を用いる廃トナー収容器および廃トナー収容器を用いる、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置では、記録媒体や中間体へトナー像を転写した後の感光体ドラムや中間転写ベルト上に残った転写残トナーをクリーニング機構により除去し、粉体回収ボックスへ回収して一元的に集約・蓄積するようになっている。
【０００３】
この種の粉体回収ボックスは、クリーニング機構に接続されるトナー入口部と、ボックス内に投入されたトナーを搬送するトナー搬送手段と、ボックス内のトナーの収容程度（充填率）を検知するトナー検知手段を備えている。
【０００４】
トナー検知手段によりボックス内がトナーで満杯状態になったことが検知されたら粉体回収ボックスを交換するようになっている。
【０００５】
ユーザーの利便性向上の観点からすると、粉体回収ボックスの交換回数はできるだけ減らした方がよく、そのためにはボックスの容量をできるだけ大きくするのが望ましい。
【０００６】
しかしながら、この種の画像形成装置では周知のように小型化、低コスト化が進んできており、粉体回収性向上の観点からのみボックスを大きくすることは許されないのが実情である。
【０００７】
粉体回収ボックスは、一般に、画像形成装置本体の底部に配置される給紙手段と、その上方に位置する画像形成部との間などのいわゆるデッドスペースを利用して配置されることが多い。
【０００８】
粉体回収ボックスを設けた構成としては、上部と下部に区分されたボックス形状のトナーカートリッジを用い、両カートリッジの一部を連通させるとともにその連通位置に延長方向の一部が配置されてトナーの搬送方向を相対方向とされたコイルスプリングを上下のトナーカートリッジに配置し、回収されたトナーの収容部となる下部のトナーカートリッジ内でコイルスプリングによるトナーの搬送方向後端位置に満杯状態を検出するトナー検出部を設けた構成がある（例えば、特許文献１）
この構成においては、上部のトナーカートリッジ内に導入されたトナーがコイルスプリングにより一方向に搬送され、その搬送方向後端側に位置する連通部を介して下部のトナーカートリッジ内に供給されると下部のトナーカー＾トリッジ内に配置されているコイルスプリングによりトナー検出部に向けてトナーが搬送されるようになっている。
【０００９】
一方、現像に供されるために現像装置内へ導入されるトナーは、円滑な移動により供給不良が生じないようにすることが重要である。しかし、収容されるトナーの一部には、凝固していわゆるブロッキング現象を生じているものもあり、円滑な移動が阻害されることがある。  
そこで、従来では、このようなブロッキングを生じているトナーをほぐすための構成が提案されている（例えば、特許文献２）。この構成においては、現像収容部に配置されている往復動可能な板部材を配置し、板部材にトナーの流入口および流入したトナー内に進入する突起部を設け、板部材を往復動させることで突起部によってトナーをほぐすようにする場合がある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１２７３９号公報
【特許文献２】特開平１０−２０７２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、小型化の面から画像形成装置本体の高さ方向の余裕が無い場合、粉体回収ボックスの寸法比は、必然的に縦横方向（Ｘ、Ｙ方向）に大きく、高さ方向（Ｚ方向）に小さいものとならざるを得ない。すなわち、水平方向に広く、高さが小さい扁平状のボックス形状となりやすい。
【００１２】
このようなボックス形状ではトナーを均一に蓄積していくのが非常に難しく、部分的に固まって蓄積されてしまう虞がある。トナー検知手段の周辺にトナーが固まって蓄積されると、ボックス全体では満杯ではないにも拘わらず満杯検知がなされ、非満杯状態で早期に交換動作が要求されてユーザーの利便性の低下を来たすことになる。
【００１３】
特に、特許文献１に開示された技術では、トナーの搬送方向が一方向に限られることから、トナー検出部に至る過程でカートリッジ内全域へのトナーの分散が行えず、回収できる余裕があるにも拘わらず、一部のトナーがトナー検出部に達した時点で満杯検知が行われてしまう虞がある。このため、交換頻度が高まる虞は依然として残されていることになる。また、交換の判断を行う方法として、トナー検出部においてトナーの検出が行われた後でもある程度トナーの取り込みが行えるように、画像形成ドット数をカウントしてそのカウント値が所定数に達するまでの間継続してトナーの回収が行えるようにすることも考えられる。しかし、カウント設定に際しては、実際の満杯状態よりもある程度余裕を持たせて満杯判断のためのカウント数が設定されていると、そのカウント数の差の大きさによっては未だ収容できる余裕がありながら交換を促す結果が生じてしまい、上述した場合と同様に、交換頻度が高まるのを完全に解消することはできない。従って、実際の満杯状態とは異なる誤検知を解消するには至らない。
【００１４】
一方、特許文献２に開示された技術においては、導入されたトナーを往復動する板部材により押し動かすことで移動させることができるが、導入されるトナーは、導入側で最も量が多く、導入部から順に移動するに従って内部空間で均せることによって板部材で押し動かされる量が少なくなってしまい、トナー検知手段の位置まで到達する量が減少してしまう場合がある。このため、粉体回収ボックス内に回収されたトナーが導入口付近が最も多くこの位置からトナー検知手段の位置までに至る過程で順次少なくなった状態で堆積していると、新たに粉体回収ボックス内に導入されようとするトナーの移動を阻害してしまうような事態が生じてもこの状態をトナー検知手段により検出することができず、例えば満杯状態であってもその検知ができないことによって粉体回収ボックスの導入口付近に溢れて粉体回収ボックスの接地部周辺を汚損してしまう虞がある。
【００１５】
このように、粉体回収ボックス内でのトナーの挙動が適正でないと、満杯状態を検知するための粉体検知手段を設けてもこれにより正確な満杯状態が割り出せない場合がある。
【００１６】
本発明は、トナー等の粉体の流れおよび流れる量を自在にコントロールでき、回収されるトナーの実情を正確に検知できるようにして粉体検知手段の誤検知を低減できてユーザーの利便性向上に寄与できる粉体収容器及びこれを有する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、粉体入口部と、粉体検知部とを備えた略水平に設置される粉体収容器において、容器本体の底面と平行にＵ字形に配置される粉体搬送部材を備えることにより、容器本体内でのトナーの方向を容器本体の底面全域に亘って移動させることができるようにしたことを特徴としている。
【００１８】
特に、請求項２記載の発明においては、上記容器本体には粉体検知部がさらに備えられ、前記粉体搬送部材は、粉体入口部と粉体検知部との間に配置されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項３記載の発明においては、上記粉体搬送部材は、容器本体の平面と平行にＵ字形に配置されている第１の搬送部と、該第１の搬送部に隣接して配置され上記Ｕ字形とは異なる搬送形態を設定可能な第２の搬送部とで構成され、上記第１，第２の搬送部の間には、互いの搬送部間を連通する構成が用いられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の発明においては、上記第１，第２の搬送部の間に設けられている連通部は、両搬送部間に配置された遮蔽部材に形成されている欠除部で構成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項５記載の発明においては、上記欠除部は、上記遮蔽部材の延長方向に沿って複数形成されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項６記載の発明においては、上記第１，第２の搬送部は、同一駆動源により駆動される構成であることを特徴としている。
【００２３】
請求項７記載の発明においては、上記粉体がトナーであることを特徴としている。
【００２４】
請求項８記載の発明においては、請求項１乃至３のいずれかに記載の粉体収容器を廃トナー収容器として用いることを特徴としている。
【００２５】
請求項９記載の発明においては、請求項８記載の廃トナー収容器を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、容器本体の底面と平行にＵ字形に配置されてる粉体搬送部材を設けているので、狭い空間内に収容されるトナーなどの粉体をその空間内の一部に偏倚させることなく全域に亘って行き渡すことができる。これにより、搬送方向が一定方向であっても、その方向による一部のみへの粉体の堆積を解消して収容量が少なくなるのを防止することが可能となる。特に、容器内での粉体の満杯検知を行う場合には、収容される粉体の偏りが生じないので、実際の満杯状態を正確に検知することが可能となり、粉体収容器の交換頻度を下げてユーザーへの利便性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２８】
まず、図１に基づいて本実施例による粉体収容器を備えた廃トナー収容器が装備される画像形成装置の全体構成を説明する。
【００２９】
図１に示す画像形成装置１においては、露光ユニット３により、略水平方向に並設された４つの画像形成ユニット４、５、６、７への光書き込みが行われ静電潜像が形成される。各静電潜像は各画像形成ユニットの現像手段によりそれぞれ可視像化される。
【００３０】
各画像形成ユニットに形成された各トナー像は中間転写ベルト８上に順次重ねて転写される。給紙カセット１に積載された転写紙が給紙ローラ２により給紙され、レジストローラ対９で斜めずれを修正された後所定のタイミングで２次転写部位へ送られる。２次転写部位で２次転写ローラ１０により中間転写ベルト８上の重ね合わせトナー像は転写紙に一括転写される。
【００３１】
その後定着ユニット１１によりカラートナー像は転写紙上に画像として定着され、排紙ローラ対１２により装置上面の排紙トレイ１５に出力画像として排出される。
【００３２】
中間転写ベルト８上の転写残トナーは、クリーニング機構１３により、ベルト上より除去され、粉体収容器としての廃トナー収容器１４へ蓄積される。
【００３３】
近年、このような画像形成装置においても、小型化、低コスト化が進んできている。またユーザーの利便性の向上も求められている。
【００３４】
そこで、ユーザーの利便性向上を狙い、粉体ボックスの交換回数を減らすためにボックスの容量をできるだけ大きくすることが望ましい。しかしながらそれにより機械の大きさが大きくなることは許容されない。よって機械構成のなかでのデッドスペースを埋めるような形態での粉体ボックス配置になることが多い。
【００３５】
本実施例の画像形成装置では、給紙ローラ２から２次転ローラ１０までの空間が転写紙搬送の関係によりある程度、離れている必要があり、デッドスペースが生じやすく、ここにトナー収容ボックスなどの粉体収容器を設置することが多い。
【００３６】
しかしながら、前述の構成をとった場合、既に述べたように、次に述べるような問題点を生じる。
【００３７】
粉体ボックスの寸法比がＸ、Ｙ方向に大きくＺ方向に小さくなるために、トナーを均一に蓄積していくのが非常に難しい。部分的に固まって蓄積されてしまうと粉体（以下、「トナー」ともいう）が搬送されずに詰まってしまい他の部分にまで不都合が生じたり、粉体の容量フル検出（満杯検出）の検出精度が著しく悪くなってしまう不都合が生じる。
【００３８】
本実施例においては、容器本体内に配置されている搬送部材として一方向への搬送が可能なスクリュー部材を設けた場合には、その搬送方向後方側にトナーが集約されてしまい、容器内全域で均一分散できなくなるのを防止することを特徴としている。
【００３９】
以下、この構成について説明する。  
図２は、本実施例による粉体収容器である廃トナー収容器の外観図であり、同図において廃トナー収容器１４は、図１に示した中間転写ベルト８の下方に配置されている。なお、図２において符号７は、図１に示した画像形成ユニットの一つを示している。  
廃トナー収容器１４は、上述したデッドスペースを埋めるような狭い空間内に配置され、画像形成装置本体に対して挿脱できる（図３において矢印Ａ２で示す方向に移動）ボックス状の容器であり、その上面には、各画像形成ユニット４，５，６，７（図１参照）および中間転写ベルト８にそれぞれ設けられているクリーニングユニット（図示されず）内に配置されているクリーナオーガスクリュー（図２では、代表して中間転写ベルト８を対象としたクリーナスクリューオーガ１６が示されている）による廃トナーの搬送方向（図２中、矢印Ｆで示す方向）一方端に対向する廃トナー取り込み開口１７に連通する開口部１８（図３参照）が設けられている。
【００４０】
開口部１８の下方には、図３に示すように、廃トナー収容器１４の容器本体の一辺に平行する軸方向を有して粉体搬送部材の一つをなす廃トナースクリューオーガ１９が配置されている。
【００４１】
廃トナースクリューオーガ１９の下方には仕切部材となる遮蔽部材２０を挟んで容器本体の底面に平行してＵ字形に配置された粉体搬送部材の他の一つをなす廃トナー搬送バネ２１が廃トナースクリューオーガ１９と隣接した状態で設けられている。
【００４２】
廃トナー搬送バネ２１は、図２に示すように、湾曲端の両側が容器本体に設けられている回転支持部材２２，２３により支持されており、その一方側は、第２の搬送部をなす廃トナースクリューオーガ１９の軸端と同じ位置に配置されている。
【００４３】
廃トナー搬送バネ２１および廃トナースクリューオーガ１９の軸端の一方側は、図１および図３に示すように、容器本体から外部に突出しており、突出した端部に設けてあるギヤ２３，２４同士が噛み合わせてある。
【００４４】
ギヤ２３，２４の一方は、図１に示すように、同一駆動源として用いられる駆動モータ２５に有する減速ギヤ群に噛み合うことで連動する関係とされている。駆動モータ２５は、画像形成装置の稼働時に併せて駆動を開始するようになっている。
【００４５】
本実施例では、廃トナー搬送バネ２１が第１の搬送部を構成し、廃トナースクリューオーガ１９が第１の搬送部である廃トナー搬送バネ２１と搬送形態を異ならせた第２の搬送部に相当している。
【００４６】
第１の搬送部をなす廃トナー搬バネ２１と第１の搬送部をなす廃トナースクリューオーガ１９とは、遮蔽部材２０の長手方向に沿って複数箇所に設けられている欠除部分２０Ａを介して連通しており、廃トナースクリューオーガ１９の搬送方向一方側のみを連通する場合と違って、廃トナーの移動過程の任意の位置で第１の搬送部である廃トナー搬送バネ２１に廃トナーを向け取り込めるようになっている。
【００４７】
図２において、廃トナー収容器１４の内部には、第１の搬送部をなす廃トナー搬送バネ２１によるトナー搬送方向（図２中、矢印Ａ１で示す方向）の後方側に相当する容器本体壁部の一つ（便宜上、図２において符号１４Ａで示す）には、廃トナー搬送バネ２１のＵ字開放部間隔のほぼ中央位置に光学センサからなる満杯検知センサ２６が設けられている。これにより、第１の搬送部をなす粉体搬送部材に相当する廃トナー搬送バネ２１は、湾曲端部の一方側が容器本体内への廃トナー入口側に相当する位置にあり、湾曲端部の他方が満杯検知センサ２６に対応する検知部との間に配置されていることになる。
【００４８】
本実施例は以上のような構成であるから、画像形成装置が稼働されると駆動モータ２５が駆動を開始し、第１の搬送部である廃トナー搬送バネ２１および第２の搬送である廃トナースクリューオーガ１９がそれぞれ同一駆動源である駆動モータ２５によって回転する。
【００４９】
各画像形成ユニット４，５，６，７および中間転写ベルト８のクリーニングユニットから回収される廃トナーは、廃トナー収容器１４における開口部１８を介して第２の搬送部である廃トナースクリューオーガ１９に向け取り込まれる。このとき、廃トナーは、廃トナースクリューオーガ１９の搬送方向において各開口部１８によって搬送方向一方端に集約されることなく取り込まれることになる。
【００５０】
一方、廃トナースクリューオーガ１９により搬送される廃トナーは、遮蔽部材２０に有する欠除部２０Ａを介して第１の搬送部である廃トナー搬送バネ２１に向け取り込まれ、廃トナー搬送バネ２１の回転に応じた搬送方向に移動する。欠除部２０Ａを設けることにより、廃トナースクリューオーガ１９の搬送方向一方端に連通部を設けた場合と違って、搬送方向の一方端にのみ廃トナーが集約してその部分に詰まるなどの不具合を回避することができる。
【００５１】
本実施例では、廃トナー搬送バネ２１が容器本体の底面に平行してＵ字形に配置されているので、廃トナーが容器本体内で周回しながら移動することになり、これにより、容器本体内で一部、特に、搬送方向後方側に位置する満杯検知センサ２６の部分に偏倚することなく一様分散されることになる。この結果、廃トナー搬送バネ２１の回転時に満杯検知センサ２６の配置位置のみに廃トナが集約することがないので、収容できる余裕があっても満杯検知センサ２６に廃トナーが集約して満杯状態であると誤検知してしまうのを防止でき、実際の満杯状態に相当する状態を正確に検知できることになる。つまり、容器本体の底面に平行してＵ字形という廃トナー搬送バネ２１の構成とすることで、廃トナースクリューオーガ１９のように、直線状の搬送ではなく、容器内で周回する状態の廃トナー搬送形態が設定できるので、周回により容器本体内全域に廃トナーを行き渡らせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明実施例による粉体収容器を粉体回収容器として用いる画像形成装置の概要正面図である。
【図２】粉体収容器の設置状態を示す外観図である。
【図３】粉体収容器の内部構造を説明するためオズである。
【図４】粉体収容部に用いられる搬送部材の駆動部の構成を説明するための要部を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  画像形成装置
１４  粉体収容器としてのトナー回収ボックス  
１８  開口部
１９  第２の搬送部である廃トナースクリューオーガ
２０  遮蔽部材
２０Ａ  欠除部
２１  第１の搬送部である廃トナー搬送バネ
２５  駆動モータ
【図１】
2007206558.tif 000003
【図２】
2007206558.tif 000004
【図３】
2007206558.tif 000005
【図４】
2007206558.tif 000006