(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を転写した後の像担持体上より残留したトナー粒子を除去するクリーニング手段に対設され、同クリーニング手段により除去された廃トナーを回収するトナー回収装置において、
前記クリーニング手段により除去された廃トナーを収容する第１の収容部と、前記第１の収容部より上方に併設され前記廃トナーを恒久的に収容可能な第２の収容部と、前記第１の収容部の磁性を有する廃トナーを第２の収容部へ磁力によって担持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段に対し前記廃トナーの流動を規制する隙間を介して略上方に配置され、同上方位置より前記廃トナーの搬送方向に向け突出し形成された隙間規制部材と、を具備したことを特徴とするトナー回収装置。
【請求項２】
前記搬送手段はマグネットローラであることを特徴とする請求項１に記載のトナー回収装置。
【請求項３】
前記隙間が１乃至５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のトナー回収装置。
【請求項４】
前記搬送手段に担持される廃トナーを前記第２の収容部の開口前で掻き取る弾性板からなるスクレーパを有したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のトナー回収装置。
【請求項５】
前記第２の収容部は上記廃トナーの搬送方向に向けて複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のトナー回収装置。
【請求項６】
前記第２の収容部は前記トナー回収装置の基枠部に対し着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のトナー回収装置。
【請求項７】
電子写真方式における像担持体の潜像を顕像化してトナー像を形成し、同トナー像を記録材に転写して画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至６記載のいずれか一つに記載のトナー回収装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に適用できるトナー回収装置及び同トナー回収装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式等による画像形成装置では像担持体としての感光体に対して、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程からなる画像形成プロセスが実行される。この画像形成装置が行う帯電工程では像担持体としての感光体上を均一帯電し、露光工程では感光体上に光書き込みによって静電潜像を形成し、現像工程ではその静電潜像を、例えば、磁性キャリアとトナーとを混合した二成分現像剤のトナー、あるいは、両者を一体化した一成分系現像剤を用いて現像して可視像化し、転写及び定着工程では可視像を記録材に接触する接触転写部材を用いて転写し、その可視像を定着ローラ対等を用いて記録材に熱及び加圧力で定着し、永久画像を得ている。
【０００３】
ところで、転写工程では感光体の表面に担持された全てのトナーが記録材の表面に転写されるべきであるが、記録材が感光体の表面に圧接することにより感光体の表面に対するトナーの機械的な付着力が増加し、感光体の表面から記録媒体の表面に移動し難くなるものがある。このため、トナー像を構成するトナーの一部が転写工程終了後においても感光体の表面に付着し続け、画像形成プロセスに繰り返し使用される感光体の表面に残留トナーが蓄積的に吸着し、感光体の表面において後の画像形成プロセスの露光工程時に画像光の照射を受けない部分が存在することとなり、残留トナーによって画像の汚損や画像の欠落を生じ、画像形成状態が劣化する。
【０００４】
そこで、従来の画像形成装置では、転写工程を終了した感光体の表面に付着している残留トナーを除去するためのクリーニング装置が用いられている。例えば、図５に示す画像形成装置では、感光体ドラム１００の周囲に、帯電、露光、現像、転写の各装置１１０、１２０、１３０、１４０が配備され、感光体ドラム１００の表面が時計方向に回転するのに応じて帯電、露光、現像、転写に応じた工程処理が行なわれ、次いで感光体ドラム１００の表面がクリーニング装置１５０に達しクリーニング工程での処理が行われている。クリーニング装置１５０は感光体ドラム１００の表面の残留トナーを掻き落すブレード１６０を備え、ブレード１６０には同ブレードによって掻き落とされた廃トナーを回収するトナー回収装置１７０が付設される。なお、ブレード１６０に代えて、転写装置を通過した感光体ドラムの表面に先端が当接する図示しないロール状ブラシを配備し、そのロール状ブラシが掻き落とした廃トナーをファンの風力によって回収するようにしたトナー回収装置（図示せず）もある。
【０００５】
ところで、クリーニング装置１５０で除去される廃トナーは、クリーニング装置１５０に直接対向配備された容器状の廃トナー収容部１８０や廃棄ボトル（図示せず）等へ回収され、廃棄処理されたり、あるいは、クリーニング装置１５０で除去されたものが回収されて図示しないトナー搬送手段によって現像装置１３０側に戻され、後の画像形成プロセスにおいて再利用されるように構成されたものもある。いずれの場合も、クリーニング装置１５０で除去された廃トナーはクリーニング装置と対向するトナー回収装置の廃トナー収容部１８０に回収されている。なお、このようなトナー回収装置の回収トナーを再利用するようにした画像形成装置の一例が、特開平１１−３２７３９７号公報に開示される。
【０００６】
さらに、クリーニング工程の手前で行われる転写工程では感光体ドラム１００よりトナー像を転写された転写紙等の記録材１９０が記録材搬送装置２１０によって定着装置２００に搬送されている。ここで記録材搬送装置２１０は記録材１９０の搬送性能を重視して水平搬送されることが望ましく、しかも、転写および定着の両装置間において記録材１９０の上面である転写面のトナーは未定着状態にある。これらの点より記録材が周辺部品と干渉するのを避けるよう記録材搬送装置２１０の上方にはやや余裕を持って空間を確保する必要がある。ところが、従来の画像形成装置では、略水平方向に配置される記録材搬送装置２１０の上方近傍にクリーニング装置１５０およびトナー回収装置１７０が配備されるのが一般的であることより、トナー回収装置１７０等はその取り付けスペースの確保において規制を受け易いものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、クリーニング装置１５０で除去された廃トナーはトナー回収装置１７０の廃トナー収容部１８０に回収されるが、この廃トナーの増加に応じて廃トナー自体の重量Ｗが増し、廃トナー収容部１８０の下部の開口２２０から感光体ドラム１００側に漏れ出やすくなる。このため、廃トナー収容部１８０は容積規制を受け易いのに加えて収容部内の容積全てを有効に使えないという状況にある。
【０００８】
そこで、廃トナー収容部１８０の容積全体を有効利用するためには、同廃トナー収容部内の廃トナーの重量Ｗに抗して廃トナーを容器内に搬送でき、搬送手段や廃トナー収容部の廃トナーがそれ自体の重さで逆流するのを防止する手段を設ける必要がある。しかし、このような場合であっても、搬送手段の停止時には廃トナー収容部１８０に堆積する廃トナーの一部が上方の廃トナーの重力を受け、感光体ドラムと対向する開口２２０の周縁を通過し、外部に飛散し、画像形成装置内部を汚してしまう場合がある。
【０００９】
更に、図示しないトナー回収装置が一時収容部と恒久的な収容部を連続して設けるようにし、一時収容部のトナーを恒久的な収容部に搬送手段で搬送するように構成し、廃トナーが自重で一時収容部より逆流し外部に漏れるのを防止することも考えられる。
しかし、単にこのような構成を採ったとすると、恒久的な収容部の廃トナーの量が増加した場合、同恒久的な収容部側に搬送手段による搬送力を受けて層状を成して移動する廃トナーの上層側を下方に向けて廃トナーが自重で逆流することがあり、逆流する廃トナーが一時収容部を経て感光体ドラムと対向する開口を通過し、外部に飛散し、画像形成装置内部を汚してしまったり、搬送手段による恒久的な収容部への廃トナーの搬送機能が的確に働かない事態に陥ることがある。なお、搬送手段の上方側を逆流する廃トナーを逆流防止弁を用いて堰き止めることが考えられるが、この逆流防止弁を単に設けたとすると、これ自体が搬送手段に対向配備されることより、廃トナー搬送機能を低下させるという問題が生じてしまう。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に基づき、第１に、第２の収容部への廃トナーの回収率を低下させること無く、第１の収容部に収容済みの廃トナーが外部に飛散することを確実に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。
第２に、第２の収容部を第１の収容部より上方側に配備することで装着性を改善できるトナー回収装置を提供することを目的とする。
【００１１】
第３に、マグネットローラを用いて搬送装置の装着スペースの確保を容易化できるトナー回収装置を提供することを目的とする。
第４に、スクレーパを用い、搬送装置より掻き取った廃トナーを第２の収容部へ搬送することでトナー回収効率を向上できるトナー回収装置を提供することを目的とする。
【００１２】
第５に、隙間規制部材を用いて廃トナーの搬送方向と逆方向の流れを抑え、限られた搬送力で効率よく廃トナーの収容量を稼ぐことができるトナー回収装置を提供することを目的とする。
第６に、第２の収容部を分割して、廃トナーの逆流を防止できるようにしたトナー回収装置を提供することを目的とする。
【００１３】
第７に、第２の収容部を着脱可能として、廃トナーの廃棄処理のメンテナンス性を改善できるトナー回収装置を提供することを目的とする。
第８に、少なくとも第１の収容部に収容済みの廃トナーが外部に飛散することを防止できる請求項１乃至９記載のいずれか一つに記載のトナー回収装置を用いることで、内部の汚れを容易に防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明は、記録材にトナー像を転写した後の像担持体上より残留したトナー粒子を除去するクリーニング手段に対設され、同クリーニング手段により除去された廃トナーを回収するトナー回収装置において、同トナー回収装置が前記クリーニング手段により除去された廃トナーを収容する第１の収容部と、前記第１の収容部より上方に併設され前記廃トナーを恒久的に収容可能な第２の収容部と、前記第１の収容部の磁性を有する廃トナーを第２の収容部へ磁力によって担持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段に対し前記廃トナーの流動を規制する隙間を介して略上方に配置され、同上方位置より前記廃トナーの搬送方向に向け突出し形成された隙間規制部材と、を具備したことを特徴とする。
このように、搬送手段が前記第１の収容部に収容した廃トナーを速やかに前記第２の収容部へ磁力によって担持して搬送するので、廃トナーが第１の収容部に残留することを防止できる。このため逆流防止部材を設けることなく、第１の収容部に廃トナーが残留することを防止でき、第１の収容部の廃トナーがその自重で感光体と対向する開口を逆流して外部に飛散することを確実に防止できる。しかも、逆流防止部材を排除できるので、その逆流防止部材により廃トナーが搬送部材から掻き落され搬送部材の搬送力が低下し、廃トナーの回収率が低下することを防止できる。
特に、前記隙間規制部材を設けることで搬送手段との間に隙間を形成でき、この隙間により廃トナーの流動を規制でき、しかも、隙間規制部材が搬送手段の略上方に配置され同上方位置より前記廃トナーの搬送方向に向け突出し形成されることで、第２の収容部に収容された廃トナー全体の重量が隙間に滞留した廃トナーに加わることをより確実に避けることができる。このため、隙間で凝集し逆流防止弁の役割をする廃トナーの流動抵抗力が比較的小さくても、隙間を逆流しようとする廃トナーを確実に堰き止めることができる。更に、第２の収容部を第１の収容部より上方側のスペースに配備するため、第２の収容部の装着性を改善できる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のトナー回収装置において、前記搬送手段はマグネットローラであることを特徴とする。
このように、搬送手段として比較的小型化が容易なマグネットローラを用いるため、取り付けスペースの確保が容易となる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のトナー回収装置において、前記隙間が１乃至５ｍｍであることを特徴とする。
このように、隙間が１乃至５ｍｍと最適化される場合、より確実に廃トナーが隙間で凝集し、第２の収容部からの廃トナーが搬送方向と逆方向に流れることを防止でき、しかも、搬送手段が効率よく廃トナーを搬送することを可能とし、第２の収容部への収容量を稼ぐことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のトナー回収装置において、前記搬送手段に担持される廃トナーを前記第２の収容部の開口前で掻き取る弾性板からなるスクレーパを有したことを特徴とする。
このように、搬送手段に担持される廃トナーを第２の収容部の開口前で掻き取るスクレーパを用いるため、搬送手段の駆動時には掻き取った廃トナーを第２の収容部へ確実に搬送し、搬送手段による第２の収容部へのトナー回収率を向上させることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載のトナー回収装置において、前記第２の収容部は上記廃トナーの搬送方向に向けて複数に分割されていることを特徴とする。
このように複数に分割された第２の収容部に廃トナーを分散して収容可能と成り、隙間で凝集した廃トナーに直接加わる廃トナーの重量を低減できる。このため、搬送手段が限られた搬送力で効率よく廃トナーの収容量を稼ぐことができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のトナー回収装置において、前記第２の収容部は前記トナー回収装置の基枠部に対し着脱可能に取り付けられることを特徴とする。
このように、第２の収容部がトナー回収装置の基枠部に着脱可能に取り付けられるため、廃トナーの廃棄処理のメンテナンス性を改善できる。
【００２３】
請求項７発明は、電子写真方式における像担持体の潜像を顕像化してトナー像を形成し、同トナー像を記録材に転写して画像を形成する画像形成装置において、請求項１乃至６記載のいずれか一つに記載のトナー回収装置を備えたことを特徴とする。
このように、少なくとも第１の収容部に収容済みの廃トナーが外部に飛散することを防止できる請求項１乃至６記載のいずれか一つに記載のトナー回収装置を用いることで、コスト増を招くことなく、画像形成時の画像形成装置の内部の汚れを容易に防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１、図２にはこの発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのプリンター１を示す。このプリンター１はその画像形成プロセス部に、像担持体としての感光体ドラム2を回転自在に支持するとともに、感光体ドラム2の周囲に帯電チャージャ3、露光装置４、現像装置５、転写ローラ６及びクリーニング装置７を配置しており、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程からなる電子写真方式の画像形成プロセスを実行することで可視像を記録材である記録紙Ｐに形成する。
【００２５】
ここで、画像形成装置としてのプリンター１はその本体中央にカートリッジ状に形成された作像ケース８を装着する。作像ケース８はその中央下部に感光体ドラム２を配備し、感光体ドラム２の周縁部に画像形成プロセス部の要部を成す帯電チャージャ3、露光装置４、現像装置５、転写ローラ６、クリーニング装置７およびトナー回収装置９を収容する。感光体ドラム２はプリンター１の基部側に支持された図示しない回転駆動系に連結され、画像形成工程において回転駆動される。
【００２６】
作像ケース８に支持された帯電チャージャ3は帯電ローラ状に形成され、帯電工程において、感光体ドラム2の感光体表面に光導電層を形成し，例えば−６００Ｖの電位を付与する。露光工程では、レーザ書込装置１０から感光体ドラム2の表面に画像光ｒが照射され、感光体ドラム2の表面において画像光ｒの照射を受けた部分の電位のみが光導電作用によって０Ｖになり、感光体ドラム2の表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
作像ケース８に支持された現像装置５は、現像工程において感光体ドラム２の表面にトナー収容器１１内のトナーを供給する。ここで，現像装置５はトナー収容器１１内に磁性を有するトナーを収納する。このトナーは一例として約−３０μＣ／ｇに負帯電されている。しかも、一例として−３５０Ｖのバイアス電圧が印加された現像ローラ１２が収納され、これは感光体ドラム２に平行に軸支されている。
【００２８】
現像装置４内に収納されたトナーは現像ローラ１２の表面に層状に付着し、現像ローラ１２の回転と共に感光体ドラム２の表面に搬送される。現像ローラ１２の表面に付着しているトナーは、現像ローラ１２の表面と感光体ドラム２の表面とが近接する際に、トナーの帯電電位と現像ローラ１２のバイアス電圧及び感光体ドラム２の表面電位との間の電位差により、感光体ドラム２の表面において画像光ｒの照射を受けた０Ｖの部分にのみ電気的に吸着してトナー像を形成できる。
【００２９】
転写ローラ６は、転写工程において、感光体ドラム２の表面に吸着したトナーを記録紙Ｐの表面に移動させる。ここで、記録紙Ｐは給紙部１３から給紙ローラ列１４により１枚づつレジストローラ対１５側に送出され、同レジストローラ対１５によって感光体ドラム２の回転によるトナー像の移動に同期して感光体ドラム２と転写ローラ６との間のニップ部に給紙され、ニップ部に達した記録紙Ｐは転写ローラ６により感光体ドラム２の表面に押圧されつつ搬送される。ニップ部に記録紙Ｐの先端が進入すると同時に転写ローラ６には一例としてトナーと逆極性の電化（＋１ｋＶ）である転写バイアス電圧が印加され、このバイアス電圧により感光体ドラム２の表面に吸着していたトナーを記録紙Ｐの表面に移動させる。感光体ドラム２と転写ローラ６との間を通過してトナー像が転写された記録紙Ｐは、記録紙搬送装置１６を介して定着装置１７に搬送される。定着装置１７は、一対のローラを備え、これにより記録紙Ｐを加熱及び加圧し、記録紙Ｐの表面に転写したトナー像を溶融して定着する。なお、トナー像が定着された記録紙Ｐは排紙ローラ対１８により排紙トレイ１９に排出される。
【００３０】
上述のような転写工程において、転写ローラ６によって記録紙Ｐが感光体ドラム２の表面に圧接することより、記録紙Ｐの表面に転写すべきトナーの一部が転写工程の終了後においても感光体ドラム２の表面に残留トナーとして付着し続けることがあり、これを放置すると残留トナーによって後の画像形成プロセスでの画像の汚損を生じたり、後の画像形成プロセスの露光工程時に画像光の照射が妨げられて画像の欠落を生じ、画像形成状態が劣化するという問題がある。
そこで、図１，２に示すように、転写工程を終了した後の感光体ドラム２の表面に付着した廃トナーを除去するようクリーニング装置７を配設し、このクリーニング装置７で除去した廃トナーをトナー回収装置９により回収している。
【００３１】
クリーニング装置７は感光体ドラム２の表面から廃トナーを掻き落とすよう形成されたブレード２０を備える。ブレード２０はウレタンゴム等の弾性板片を素材として成形され、感光体ドラム２の軸線方向（紙面垂直方向）幅に近い長さを有し、基端縁側がブラケット２１を介して作像ケース本体８側に一体形成されたトナーケース部８０１の壁面に締め付け結合される。なお、感光体ドラム２の表面と対向する開口ｍの周縁は図示しないシール部材で覆われ、同シール部材と感光体ドラム２の表面との隙間をシールし、開口ｍを通過して外部に飛散する廃トナーの発生を防止している。
【００３２】
ブレード２０はこれによって感光体ドラム２の表面から掻き落とした廃トナーを一時的に収容する容器状の第１の廃トナー収容部（以後単に第１収納部と記す）２２に併設される。なお、第１収納部２２は後述のマグネットローラ２３、第２の廃トナー収容部（以後単に第２収納部と記す）２４等と共にトナー回収装置９を構成する。
第１収納部２２は作像ケース本体８の一端のトナーケース部８０１に形成され、感光体ドラム２とブレード２０とが対向する部位に開口ｍを形成され、ブレード２０で掻き取ったトナーを第１収納部２２の下部を成す底壁部ｂに堆積する。ここで底壁部ｂは開口ｍの下端縁ｃを所定量上向きで突出し形成しており、これによってもトナーの漏れを防止している。第１収納部２２内の底壁部ｂはトナー堆積部を成し、このトナー堆積部に堆積した廃トナーを回収するマグネットローラ２３が第１収納部２２内の開口ｍと反対側部位に配備される。
【００３３】
マグネットローラ２３は底壁部ｂ上に堆積した磁性を有する廃トナーを外周面に吸着し、収納方向である搬送方向ｘに移動させる。なお、マグネットローラ２３は、一例としてφ１０のプラスチックマグネットで、その最大磁束密度は１１５ｍＴ（１１５０Ｇ）である。
マグネットローラ２３との対向部で直上側には下向き面を形成する隙間規制部材２５が配備される。隙間規制部材２５は第１収納部２２とその上側の第２収納部２４とを区分する横向き隔壁２６の先端側の部位を成している。隙間規制部材２５とマグネットローラ２３との隙間ｈは、一例として２．５ｍｍの最小値を保って形成されている。特に、隙間規制部材２５はマグネットローラ２３の回転中心位置Ｏの直上対向部より廃トナーの収納方向である搬送方向ｘに向け突出し、ここでは一例として幅Ｂ（＝６ｍｍ）だけ突き出し形成される。
【００３４】
さらに、マグネットローラ２３に吸着された廃トナーは搬送方向ｘの下流側に搬送され、同部側に配置され、マグネットローラ２３の表面に弾接するスクレーパ２７に掻き取られ、そのスクレーパ２７の上方の第２収納部２４に押し込み搬送される。スクレーパ２７は一例として０．１２５ｍｍのＰＥＴフィルムで形成され、図２における紙面垂直方向に長い、ほぼマグネットローラ２３の軸方向長さと同等の長さの薄板片に形成されている。
なお、スクレーパ２７はマグネットローラ２３に担持される廃トナー層を第１分割収容域２４１の開口２８の前で掻き取るため、マグネットローラ２３の駆動時には掻き取った廃トナーを第１分割収容域２４１へ確実に搬送し、トナー回収率を向上させることができる。
【００３５】
作像ケース本体８のトナーケース部８０１には第２収容部２４が形成される。この第２収容部２４は下方の記録紙搬送装置１６側との干渉を避けるよう第１収容部２２より上方側のスペースに配備される。このため、第２収容部２４の取り付けスペースを比較的容易に確保でき装着性を改善できる。
第２収容部２４はトナー回収装置９における恒久的な廃トナーの収容容器を成し、マグネットローラ２３およびスクレーパ２７に向けて開口する下向き開口２８を有した第１分割収容域２４１と同第１分割収容域２４１と上部のみが連通する第２分割収容域２４２とから形成される。ここで、第１、第２分割収容域２４１、２４２を分割する仕切り板２９は第１、第２分割収容域２４１、２４２の高さ方向におけるほぼ中央より下側部分のみを仕切る。このため、第１分割収容域２４１での廃トナー堆積量が増加すると、その上端側の廃トナーが第２分割収容域２４２に崩れ落ちて、第２分割収容域２４２の低壁を成す仕切り板２９上には廃トナーの重量Ｆｓが加わり、第２分割収容域２４２の廃トナーは開口２８に戻ることなく集積される。
【００３６】
このように第２収容部２４は廃トナーを分割して収容可能と成り、開口２８に自重で戻る廃トナーの流動量を低減できる。このため、隙間ｈで廃トナーが凝集した場合に、凝集した廃トナーに直接加わる廃トナーの重量Ｆｓを低減でき、マグネットローラ２３が限られた搬送力であっても効率よく第１分割収容域２４１に廃トナーを収容し、回収率を向上させることができる。
ここで、搬送手段であるマグネットローラ２３と隙間規制部材２５の隙間の設定にあたっては、隙間ｈが小さすぎるとマグネットローラ２３の搬送力を上回る抵抗力を受けて安定した廃トナーの回収量が得られないし、逆に、大きすぎると隙間ｈで廃トナーが凝集しないため、逆流防止の役割を果たせないとの各事態を避けることができるよう、決定する必要がある。
【００３７】
したがって、磁束密度で決定されるマグネットローラ２３の搬送力Ｆｍが一定の場合、下記の２式を満たし、且つ、収容された廃トナーの重量Ｆｓが最大となるように隙間ｈ（隙間に凝集した廃トナーの抵抗Ｆｇと対応する）を決定する必要がある。
（凝集した廃トナーの抵抗Ｆｇ）＋（第２収容部の廃トナーの重量（圧）Ｆｓ）＜（廃トナー搬送力Ｆｍ）・・・・・（１）
（第２収容部のトナーの重量（圧）Ｆｓ）＜（凝集した廃トナーの抵抗Ｆｇ）・・・・・（２）
更に、このような２式を考慮した上で、図１と同様の装置を用い、隙間ｈと廃トナーの回収量Ｑの関連を測定したところ、図３に示すような特性線図を得た。図３において、隙間ｈが１乃至５ｍｍの領域で廃トナーの回収量Ｑが良好と成っており、隙間ｈが２ｍｍの近傍で最適化されることが明らかと成っている。このため、マグネットローラ２３と隙間規制部材２５の隙間ｈは、ここでは２ｍｍとなるように形成された。
【００３８】
さらに、一般的にマグネットローラ２３の磁束密度はローラの体積に比例して大きくなる。したがって、廃トナー収容量を増やすためには、ローラの体積を増やして搬送力を向上させる必要がある。しかし、実際は装置の小型化によりマグネットローラ２３も小さくせざるを得ず、これらの点を考慮しマグネットローラ２３の外径や廃トナー収容量を設定することとなる。
【００３９】
このように、隙間規制部材２５を設け、この隙間規制部材２５とマグネットローラ２３との隙間ｈを設定するので、隙間ｈで廃トナーが凝集し易くでき、しかも隙間ｈで凝集した廃トナーに対し、第２収容部２４の第１分割収容域２４１に収容済みの廃トナー全体の重量Ｆｓが加わることを避けるようにできる。このため、隙間ｈで凝集し逆流防止弁の役割をする廃トナーの流動抵抗力が比較的小さくても確実に、第２収容部２４の第１分割収容域２４１より廃トナーが隙間ｈを逆流することを防止できる。
【００４０】
このようなトナー回収装置９を装備するプリンター１は図示しない操作部によりスタート指令を受け、これに応じてプリンター１の画像形成プロセス部は公知の電子写真方式の画像形成プロセスにより原稿画像のコピーを形成する。ここではレーザ書込装置１０からの画像光ｒが感光体ドラム２に静電潜像を形成し、これに応じて現像装置５がトナー像を形成する。このトナー像形成工程に連動して、記録紙Ｐが給紙部１３から給紙ローラ列１４により１枚づつレジストローラ対１５側に送出され、同レジストローラ対１５によって感光体ドラム２の回転に同期するように位置合わせされた記録紙Ｐが感光体ドラム２の周速と同一速度で搬送され、転写ローラ６に達した際にトナー像が転写される。トナー像を形成した記録紙Ｐは定着装置１７を通過して定着されてから、排紙トレイ１９に排紙される。
【００４１】
転写ローラ６通過後の感光体ドラム２の表面には記録紙Ｐに転写されなかったトナーが残る。この残留トナーはクリーニング装置７に達し、開口ｍと対向する位置においてブレード２０で掻き取られ、トナー回収装置９側の第１収納部２２内の底壁部ｂ上に堆積する。底壁部ｂ上に堆積した廃トナーは回転するマグネットローラ２３に磁力により吸着され、搬送方向ｘに移動される。このため、第１収容部２２に残留する廃トナーは常に排除、低減され、第１収容部２２の廃トナーがその自重で開口ｍの周縁のシール部を逆流し、外部に飛散することを確実に防止できる。なお、クリーニング装置７を通過後の感光体面は図示しない除電ランプ（ＱＬ）により全面露光され、残留電荷を消去され、次の画像形成プロセスに備えられる。
【００４２】
マグネットローラ２３に吸着し、隙間ｈを搬送方向ｘに移動する廃トナーの層状部分はマグネットローラ２３の直上の隙間規制部材２５と干渉せず、その上側で隙間規制部材２５直下に滞留する廃トナーの凝集層ｋに摺接しつつ搬送される。ここでトナーの凝集層ｋはマグネットローラ２３により搬送方向ｘへ移動する廃トナーの層状部分による搬送力と、これと逆の第２収納部２４の廃トナーの重量Ｆｓに応じた押圧力を受けて変動するが、全体としては隙間規制部材２５直下の隙間ｔに廃トナーの凝集層ｋとして滞留する。
【００４３】
このため、マグネットローラ２３の駆動時および停止時であっても、隙間ｈの廃トナーの凝集層ｋが逆流防止弁としての機能を果たし、第２収容部の第１分割収容域２４１より隙間ｈを逆流しようとする廃トナーを堰き止めることができる。特にここでは、隙間規制部材２５が廃トナーの収納方向である搬送方向ｘに向け突出し形成されるので、第２収容部２４の第１分割収容域２４１に収容された廃トナー全体の重量Ｆｓが隙間ｈで凝集する廃トナーに直接加わることをより確実に避けることができ、廃トナーの凝集層ｋが廃トナーの逆流をより確実に防止できる。しかも、マグネットローラ２３が比較的小さな搬送力で効率よく廃トナーを搬送でき、第２収容部２４への収容量を稼ぐことができる。
【００４４】
更に、第２収容部２４が廃トナーを第１、第２分割収容域２４１、２４２に分割して収容するので、この点でも、隙間ｈで凝集する廃トナーの凝集層ｋに加わる廃トナー全体の重量Ｆｓを低減でき、隙間ｈを廃トナーが逆流することをより確実に防止でき、マグネットローラ２３が限られた搬送力で効率よく廃トナーの収容量を稼ぐよう駆動することができる。
このように、プリンター１は第１収容部２２に収容済みの廃トナーが外部に飛散することを防止できるトナー回収装置９を用いることで、コスト増を招くことなく、画像形成時のプリンター１の内部の汚れを容易に防止できる。
【００４５】
図１の画像形成装置としてのプリンター１は作像ケース本体８の一部にトナーケース部８０１を成す第１、第２収容部２２、２４が形成されるが、これに代えて、第２収容部としての第２収容器２４ａを作像ケース本体８より分離可能に取り付けできるように形成してもよく、その一例を図４に示した。
図４のトナー回収装置９ａは、図１のトナー回収装置９に代えてプリンター１に装着可能な構成を採り、図１のトナー回収装置９と比べ、作像ケース本体８ａの第１収容部２２ａ、第２収容器２４ａが相違する点を除くと，同様の構成を採ることより、ここでは重複説明を排除し、同一部材には同一符号を付す。
【００４６】
プリンター１の内部に収容される作像ケース８ａは、その中央下部に感光体ドラム２を配備し、その周縁部に帯電チャージャ3、露光装置４、現像装置５、転写ローラ６、クリーニング装置７およびトナー回収装置９ａを収容し、一端に凹状壁部４０と、その凹状壁部４０の下部に形成される第１収納部２２ａと、第１収納部２２ａおよび凹状壁部４０の外側に嵌着される第２収納部２２ａとを備える。
【００４７】
クリーニング装置７はブレード２０と、これを凹状壁部４０に締め付け結合するブラケット２１を備える。第１収納部２２ａは開口ｍと対設されたブレード２０で掻き取ったトナーを底壁部ｂに堆積する。この底壁部ｂの開口ｍ側には上向きに下端縁ｃが突出し形成され，内部にはマグネットローラ２３が配備される。マグネットローラ２３ａは底壁部ｂ上の廃トナーを吸収し、その収納方向にある第２収容器２４ａ側に移動させる。
【００４８】
第２収容器２４ａは、廃トナーを恒久的に収容する容器状単体であり、外側壁部４１と、凹状壁部４０に対向する凸壁部４２と、第１収納部２２ａの連結フランジ４３と対向する連結部４４とを上下に連続形成される。連結部４４は第１収納部２２ａ内と連通可能な開口ｎ（図４中の分離状態の第２収容器２４ａ参照）を形成され、連結フランジ４３に図示しないシール材を介し嵌着される。なお、第２収容器２４ａは連結部４４が連結フランジ４３に嵌着される状態において、図示しない締め付け部材により第１収納部２２ａ側に一体的に締め付け結合される。
第２収容器２４ａはその凸壁部４２の下端内壁に隙間規制部材２５ａを回動可能にピン結合する。隙間規制部材２５ａは紙面垂直方向に所定幅を持って形成された板部材を成し、つる巻バネ４５で下方に回動付勢され、第２収容器２４ａが単品状態時（図４中の分離状態の第２収容器参照）には連結部４４の内壁面に当接し、開口ｎを閉鎖可能に形成されている。
【００４９】
第２収容器２４ａの外側壁部４１の下部には、開口ｎ側に突き出す可動ストッパ４６が摺動可能に装着される。
可動ストッパ４６は外側壁部４１に形成される長穴ｅに摺動可能に嵌挿される軸部４６１と、軸部４６１の外側に一体結合されるつまみ部４６２と、軸部４６１の内側に一体結合されたストッパ部４６３とを備える。ストッパ部４６３は薄板片状を成し、図４で紙面垂直方向に配備された隙間規制部材２５ａのほぼ中央位置にのみ当接し、廃トナーの流動を阻害しないように形成される。可動ストッパ４６は係止位置ｓ１で隙間規制部材２５ａを隙間ｔを介しマグネットローラ２３に対設し、解除位置ｓ２（図４中の分離状態の第２収容器参照）で隙間規制部材２５ａの回動を許容する。
【００５０】
なお、連結部４４の内壁面にはスクレーパ２７ａが取り付けられており、これにより、マグネットローラ２３に担持される廃トナーを収納部２４ａの開口ｎ内で掻き取るため、マグネットローラ２３の駆動時には掻き取った廃トナーを第２収容器２４ａへ確実に搬送し、トナー回収率を向上させることができる。
このような、トナー回収装置９ａは、第２収容器２４ａが図示しない締め付け部材により第１収納部２２ａ側に一体的に締め付け結合された状態で使用され、図１のトナー回収装置９と同様に画像形成プロセスで使用され、隙間規制部材２５ａとマグネットローラ２３との隙間ｔを２ｍｍ程度に保持することで、同様の作用効果を得られる。
【００５１】
特に、第１収納部２２ａ側より第２収容器２４ａに廃トナーが順次回収され、所定経過時間が過ぎた場合や、所定枚数のプリントが成されたと判断され、あるいは所定のメンテナンス時に達すると、プリンター１を停止し、作像ケース本体８ａを開放し、図示しない締め付け部材を開放操作し、第１収納部２２ａより第２収容器２４ａを分離させる。この際、前以て可動ストッパ４６を係止位置ｓ１より解除位置ｓ２に切換え、つる巻バネ４５で隙間規制部材２５ａを下方に回動し、開口ｎを閉鎖しておくこととなり、廃トナーの飛散を防止できる。
【００５２】
このようにして取り出された第２収容器２４ａは廃棄処理等に供され、これに代えてから状態の新たな第２収容器２４ａが第１収納部２２ａ側に一体的に取り付けられることとなる。このように、第１収納部２２ａより第２収容器２４ａを分離できる構成を採った場合、廃トナーの廃棄処理のメンテナンス性を改善できる。
上述のところで、画像形成装置はファクシミリ１として説明したが、これに限定されるものではなく、竃子写真方式の複写機やデジタル複写機等に本発明を適用しても良く、これらの場合も上述のようなトナー回収装置９，９ａを採用することで図１のファクシミリ１と同様の作用効果を得られる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明は、逆流防止部材を設けることなく、第１の収容部に廃トナーが残留することを防止でき、第１の収容部の廃トナーがその重力で感光体と対向する開口を逆流して外部に飛散することを確実に防止できる。しかも、逆流防止部材を排除できるので、その逆流防止部材により廃トナーが搬送部材から掻き落され搬送部材の搬送力が低下し、廃トナーの回収率が低下することを防止できる。特に、前記隙間規制部材を設けることで搬送手段との間に隙間を形成でき、この隙間により廃トナーの流動を規制でき、しかも、隙間規制部材が搬送手段の略上方に配置され同上方位置より前記廃トナーの搬送方向に向け突出し形成されることで、第２の収容部に収容された廃トナー全体の重量が隙間に滞留した廃トナーに加わることをより確実に避けることができる。このため、隙間で凝集し逆流防止弁の役割をする廃トナーの流動抵抗力が比較的小さくても、隙間を逆流しようとする廃トナーを確実に堰き止めることができる。更に、第２の収容部を第１の収容部より上方側のスペースに配備するため、第２の収容部の装着性を改善できる。
請求項２の発明は、搬送手段として比較的小型化が容易なマグネットローラを用いるため、取り付けスペースの確保が容易となる。
【００５５】
請求項３の発明は、隙間が１乃至５ｍｍと最適化される場合、より確実に廃トナーが隙間で凝集し、第２の収容部からの廃トナーが搬送方向と逆方向に流れることを防止でき、しかも、搬送手段が効率よく廃トナーを搬送することを可能とし、第２の収容部への収容量を稼ぐことができる。
【００５６】
請求項４の発明は、廃トナーを第２の収容部の開口前で掻き取るスクレーパを用いるため、搬送手段の駆動時には掻き取った廃トナーを第２の収容部へ確実に搬送し、搬送手段による第２の収容部へのトナー回収率を向上させることができる。
【００５８】
請求項５の発明は、第２の収容部に廃トナーを分割して収容可能と成り、隙間で凝集した廃トナーに直接加わる廃トナーの重量を低減できるため、搬送手段が限られた搬送力で効率よく廃トナーの収容量を稼ぐことができる。
【００５９】
請求項６の発明は、第２の収容部がトナー回収装置の基枠部に着脱可能に取り付けられるため、廃トナーの廃棄処理のメンテナンス性を改善できる。
請求項７の発明は、少なくとも第１の収容部に収容済みの廃トナーが外部に飛散することを防止できる請求項１乃至６記載のいずれか一つに記載のトナー回収装置を用いることで、コスト増を招くことなく、画像形成時の画像形成装置の内部の汚れを容易に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのトナー回収装置を装備する画像形成装置の要部概略構成図である。
【図２】図１中のトナー回収装置の拡大切欠断面図である。
【図３】図１中のトナー回収装置における隙間と廃トナー回収量との特性線図である。
【図４】本発明の他の実施形態としてのトナー回収装置の要部拡大切欠断面図である。
【図５】従来のトナー回収装置を装備する画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１              プリンター（画像形成装置）
３              像担持体（感光体ドラム）
７              クリーニング装置（クリーニング手段）
９，９ａ        トナー回収装置
２２            第１収容部
２３            搬送手段（マグネットローラ）
２４，２４ａ    第２収容部
２５，２５ａ    隙間規制部材
２７，２７ａ    スクレーパ
ｈ，ｔ          隙間
ｘ              搬送方向
Ｐ              記録紙（記録材）
【図１】
0003768810.tif 000002
【図２】
0003768810.tif 000003
【図３】
0003768810.tif 000004
【図４】
0003768810.tif 000005
【図５】
0003768810.tif 000006