JP5648516B2 - 粉体回収容器の満杯検知装置及びこれを用いた粉体回収装置、並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、粉体回収容器の満杯検知装置及びこれを用いた粉体回収装置、並びに画像形成装置に関するものである。

従来、上記画像形成装置においては、感光体ドラムの表面に画像情報に応じて静電潜像を形成するとともに、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像装置によって二成分又は一成分の現像剤を用いて顕像化することによりトナー像とし、当該トナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を形成するように構成されている。

また、上記画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写体の表面に残留したトナー、あるいは感光体ドラムや中間転写体の表面に予め定められたタイミングで形成される画質を維持するためのトナー像、更には現像装置から排出される使用済の現像剤などを回収して、廃トナー回収容器に収容する廃トナー回収装置を備えている。

ところで、上記画像形成装置に用いられる廃トナー回収装置に関する技術としては、例えば、特開２００１−３０５９２４号公報等に開示されたものが既に提案されている。

上記特開２００１−３０５９２４号公報に係る廃トナー回収装置は、廃トナー回収部内で回転する攪拌シャフトと、攪拌シャフトに回転自在に支持された検知体と、攪拌シャフトの回転に応動して検知体を攪拌シャフト回りの上まで押し上げる駆動手段と、を備え、検知体の挙動から廃トナー状態を検出する廃トナー回収装置において、
前記上よりも検知体の変位方向下流側における廃トナー回収部の外部における検知体の回転軌道に近接する位置に磁電変換素子を配置し、この磁電変換素子の出力信号に基づいて上位置通過後の透磁率センサとの対向位置における検知体の滞在時間を、前記検知体の挙動として検出する検出手段を設けるように構成したものである。

特開２００１−３０５９２４号公報

ところで、この発明が解決しようとする課題は、廃棄されるトナー等の粉体として磁性粒子とトナーのみからなる非磁性粒子の混合率がバラつく場合であっても、廃棄される粉体の検知が可能な粉体回収容器の満杯検知装置及びこれを用いた粉体回収装置、並びに画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、粉体を回収する粉体回収容器の側面の外壁に対向した状態で、前記粉体回収容器の外部に配置される透磁率センサと、
前記透磁率センサの検知部に対向した前記粉体回収容器の側面の内壁と間隙を介して対向するように、自由端をなす下端部が前記粉体回収容器の内部に垂下した状態で設けられるとともに、前記透磁率センサの検知部と対向する位置に磁性材料が配置され、前記粉体回収容器の内部に回収される粉体の押圧力によって前記磁性材料よりも重力方向上方を支点として変形することで、前記磁性材料が前記透磁率センサの検知部に近接する方向に変位する検知補助部材とを備え、
前記検知補助部材は、前記磁性材料と前記支点との間で、前記粉体回収容器の側面の内壁との間に前記粉体が流入可能な間隙を有することを特徴とする粉体回収容器の満杯検知装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記検知補助部材の下端は、前記粉体回収容器の側面から離間する方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の粉体回収容器の満杯検知装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記検知補助部材の中間部には、粉体を通過させる開口部又は幅を狭く設定した狭幅部の少なくとの一方が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体回収容器の満杯検知装置である。

又、請求項４に記載された発明は、粉体を回収する粉体回収容器と、
前記粉体回収容器の側面の外壁に対向した状態で、前記粉体回収容器の外部に配置される透磁率センサと、
前記透磁率センサの検知部に対向した前記粉体回収容器の側面の内壁と間隙を介して対向するように、自由端をなす下端部が前記粉体回収容器の内部に垂下した状態で設けられるとともに、前記透磁率センサの検知部と対向する位置に磁性材料が配置され、前記粉体回収容器の内部に回収される粉体の押圧力によって前記磁性材料よりも重力方向上方を支点として変形することで、前記磁性材料が前記透磁率センサの検知部に近接する方向に変位する検知補助部材とを備え、
前記検知補助部材は、前記磁性材料と前記支点との間で、前記粉体回収容器の側面の内壁との間に前記粉体が流入可能な間隙を有することを特徴とする粉体回収装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、画像情報に応じて画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段から排出される粉体を粉体回収容器へと搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送される粉体回収装置とを備え、
前記粉体回収装置として請求項４に記載された粉体回収装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１、４または５に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、廃棄されるトナー等の粉体として磁性粒子とトナーのみからなる非磁性粒子の混合率がどのような場合であっても、廃棄される粉体が満杯に達したことを確実に検知することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、粉体回収容器の側面と検知補助部材の下端部との間に粉体が回り込んで入った場合でも、当該粉体が検知補助部材を内壁側から押すことによる変形の妨害を低減することができる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、検知補助部材が変形できない場合に検知補助部材と内壁との間に磁性粒子を含む廃棄粉体が流入するのをより効果的にすることができる。

この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置を適用した廃トナー回収容器を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置及び粉体回収装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。 画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収装置を示す斜視構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置を適用した廃トナー回収容器を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置を適用した廃トナー回収容器を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置の検知補助部材をそれぞれ示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置の動作を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置の動作を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置の動作を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置の動作を示す断面構成図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る粉体回収容器の満杯検知装置及び粉体回収装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラー画像形成装置を示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラー画像形成装置は、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するように構成されているが、画像読取装置を備えていなくとも勿論良い。

図２において、１は画像形成装置の本体を示すものであり、この画像形成装置本体１の上部の一端（図示例では、左端）には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配置されている。この画像読取装置４は、原稿押え部材３によって押圧された状態で原稿載せガラス５上に置かれた原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光することにより、画像読取素子１１によって原稿２の画像を予め定められたドット密度で読み取るように構成されている。

上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。また、上記の如く画像処理装置１２で予め定められた画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１２によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換される。なお、上記画像処理装置１２に入力される画像データとしては、図示しない通信回線を介してパーソナルコンピュータ等から送られてくるものであっても勿論良い。

ところで、この実施の形態では、互いに色相の異なった複数のトナーを用いて画像を形成するとともに、前記複数のトナーのうち少なくとも１色のトナーとして、濃度の異なる少なくとも２種類の同一色相のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段を備えるように構成されている。

すなわち、この実施の形態に係る画像形成装置本体１の内部には、図２に示すように、画像形成手段１００として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応した画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて直列的に配置されているとともに、これらの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上流側には、上述したマゼンタ（Ｍ）色の画像形成部１３Ｍと同一色相であって濃度が異なる濃度の相対的に低い淡マゼンタ色のトナーを用いた画像形成部１３ＬＭと、シアン（Ｃ）色の画像形成部１３Ｃと同一色相であって濃度が異なる濃度の相対的に低い淡シアン色のトナーを用いた画像形成部１３ＬＣとが、２つ隣接して配置されている。このように、淡マゼンタ、淡シアンの画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣを上流側に配置した場合には、淡マゼンタ及び淡シアンの画像を形成しないときに、下流側のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて直ちに画像形成工程を開始し、生産性を向上させることができるため望ましい。

なお、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋと、淡マゼンタ、淡シアンの画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣとの配列順序は、図示のものに限定されるものではなく、例えば、イエロー（Ｙ）、淡マゼンタ（ＬＭ）、マゼンタ（Ｍ）、淡シアン（ＬＣ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に同一色相の画像形成部が隣接するように配列しても良い。

上記濃度が異なる２種類のマゼンタ色のトナーを用いた画像形成部１３Ｍ、１３ＬＭ、及び濃度が異なる２種類のシアン色のトナーを用いた画像形成部１３Ｃ、１３ＬＣのうち、マゼンタ色及びシアン色の画像形成部１３Ｍ、１３Ｃでは、例えば、従来と同様の濃度（相対的に高濃度）のマゼンタ色及びシアン色のトナーが用いられる。また、淡マゼンタ色及び淡シアン色の画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣでは、同じマゼンタ色及びシアン色のトナーであっても、画像形成部１３Ｍ、１３Ｃで用いられているマゼンタ色及びシアン色のトナーよりも相対的に低濃度のマゼンタ色及びシアン色のトナーが用いられる。

上記低濃度の淡マゼンタ色及び淡シアン色のトナーとしては、例えば、淡マゼンタ色及び淡シアン色のトナーを製造する際に、トナーを構成する樹脂に対するマゼンタ色及びシアン色の顔料などの着色剤の量を少なく設定したり、使用するマゼンタ色及びシアン色の着色剤として濃度の低い着色材を使用したものが用いられる。

なお、図示の実施の形態では、マゼンタ色及びシアン色のトナーに対して、濃度の異なる２種類のトナーを用いたが、他のイエロー（Ｙ）や黒（Ｋ）色のトナーとして、濃度の異なる少なくとも２種類のトナー、あるいは透明トナーなどを用いても良い。

また、濃度の異なるトナーの数も、２種類に限定されるものではなく、高濃度、中濃度、低濃度と３種類、あるいはそれ以上の種類を用いても良い。

これらの６つの画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ 、１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｋは、図２に示すように、使用するトナーの種類を除いて、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って予め定められた回転速度で駆動される像保持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電手段としてのスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１７と、クリーニング装置１８とから構成されている。

上記画像露光装置１４は、図２に示すように、半導体レーザ１９を画像データに応じて変調し、この半導体レーザ１９からレーザ光ＬＢを画像データに応じて出射する。この半導体レーザ１９から出射されたレーザ光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２３、２４等を介して像保持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。

上記画像処理装置１２からは、淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ 、１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｋの画像露光装置１４ＬＭ、１４ＬＣ 、１４Ｙ、１４Ｍ 、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらの画像露光装置１４ＬＭ、１４ＬＣ 、１４Ｙ、１４Ｍ 、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザ光ＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５ＬＭ、１５ＬＣ 、１５Ｙ、１５Ｍ 、１５Ｃ、１５Ｋの表面に主走査方向に沿って走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５ＬＭ、１５ＬＣ 、１５Ｙ、１５Ｍ 、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１７ＬＭ、１７ＬＣ 、１７Ｙ、１７Ｍ 、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれ淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記現像装置１７ＬＭ、１７ＬＣ 、１７Ｙ、１７Ｍ 、１７Ｃ、１７Ｋとしては、図３に示すように、例えば、現像装置本体１７０の内部に非磁性粒子としてのトナーと磁性粒子としてのキャリアとからなる二成分の現像剤１７１を収容した二成分方式の現像装置が用いられる。上記現像装置本体１７０の内部には、予め定められたタイミングで図示しないトナーカートリッジからトナー補給装置１７６ＬＭ〜１７６Ｋによって予め定められた濃度のキャリアを含むトナーが補給され、現像装置本体１７０内のトナー濃度を予め定められた範囲内に維持するように構成されている。また、上記現像装置本体１７０の内部に供給されたトナーは、２本の現像剤攪拌搬送用のオーガ１７２、１７３によって現像装置本体１７０内の現像剤１７１と攪拌されて摩擦帯電され、循環移動する間に現像ロール１７４へ供給されるとともに、当該現像ロール１７４の表面に形成された現像剤１７１の磁気ブラシとして感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域へと搬送され、感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像の現像に供される。

また、上記現像装置本体１７０内の二成分現像剤１７１は、図３に示すように、２本の現像剤攪拌搬送用オーガ１７２、１７３のいずれか一方の端部に設けられた図示しない排出用オーガによって微量ずつ現像装置本体１７０の外部に排出されるとともに、現像装置本体１７０の内部には、図示しないトナーカートリッジ１７５ＬＭ〜１７５Ｋから予め定められた濃度のキャリアを含むトナーを補給することにより、現像剤の劣化を防止する所謂“トリクル現像方式”を採用するように構成されている。

このように、上記画像形成部１３ＬＭ 、１３Ｍ及び画像形成部１３ＬＣ、１３Ｃでは、現像装置１７ＬＭ 、１７Ｍ及び現像装置１７ＬＣ、１７Ｃで使用するマゼンタ色及びシアン色のトナーの濃度が異なっており、現像装置１７Ｍ及び１７Ｃでは、濃度の濃いトナー（以下、「濃トナー」ともいう。）が使用され、現像装置１７ＬＭ及び１７ＬＣでは、濃度の淡い（低い）トナー（以下、「淡トナー」ともいう。）が使用される。ただし、上記濃トナーと淡トナーとは、相対的な濃度の違いを意味するものであり、絶対的な濃度の違いを意味するものではない。

上記各画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５ＬＭ、１５ＬＣ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成された淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＭ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６ＬＭ、２６ＬＣ、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって互いに重ね合わせた状態で一次転写される。

上記中間転写ベルト２５は、駆動ロール２７と、張力付与ロール２８と、従動ロール２９と、従動ロール３０と、背面支持ロール３１と、従動ロール３２などからなる複数のロール間に予め定められた張力で掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モータによって回転駆動される駆動ロール２７により、矢印Ｂ方向に沿って感光体ドラム１５ＬＭ、１５ＬＣ 、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと略等しい予め定められた速度で循環移動するように駆動される。上記中間転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記中間転写ベルト２５上に多重に転写された淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＭ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、背面支持ロール３１に中間転写ベルト２５を介して圧接する二次転写ロール３３によって記録媒体としての記録用紙３４上に一括して二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、二連の搬送ベルト３５、３６によって定着装置３７へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３７の加熱ロール３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着処理を受け、片面プリントの場合には、そのまま画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４０上に排出される。

上記記録用紙３４は、図２に示すように、例えば、複数の給紙トレイ４１、４２のうちの何れかから予め定められたサイズや材質のものが、給紙ローラ４３及び用紙搬送用のローラ対４４、４５からなる用紙搬送経路４６を介して、レジストロール４７まで一旦搬送されて停止される。上記給紙トレイ４１、４２のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４７によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へと送出される。

また、上記画像形成装置によって記録用紙３４の両面に画像を形成する場合には、定着装置３７によって片面に画像が定着された記録用紙３４を、そのまま機外に排出せずに、図示しない切り替えゲートによって、記録用紙３４の搬送経路を下方に切り替え、反転用の用紙搬送路４８に一旦搬送する。そして、この反転用の用紙搬送路４８に搬送された記録用紙３４は、その搬送方向を反転した状態で、両面用の用紙搬送路４９及び通常の用紙搬送経路４６を介して、表裏が反転された状態で、再度、中間転写ベルト２５の二次転写位置まで搬送され、裏面に画像が形成された後、定着装置３７の加熱ロール３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着処理を受けて、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４０上に排出される。

なお、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム１５は、その表面がクリーニング装置１８によって清掃される。また、トナー像の二次転写が終了した後の中間転写ベルト２５は、その表面がベルトクリーニング装置５０によって清掃される。

さらに、上記の如く構成される画像形成装置では、画質等を維持するために、淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成装置１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、画像の濃度や画像位置を調整するためのトナー像を予め定められたタイミングで形成するとともに、いずれかの画像形成装置１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて低画像濃度の画像を連続して形成した場合などに、対応する現像装置１７ＬＭ、１７ＬＣ 、１７Ｙ、１７Ｍ 、１７Ｃ、１７Ｋ内の現像剤が劣化するのを防止するために、対応する画像形成装置１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて帯状のトナー画像であるトナーバンドを形成するように構成されている。

これらの画像の濃度や画像位置を調整するためのトナー像、あるいはトナーバンドは、中間転写ベルト２５上に一次転写された後、ベルトクリーニング装置５０によって清掃される。

ところで、この実施の形態では、図２に示すように、淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成装置１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、各現像装置１７ＬＭ、１７ＬＣ 、１７Ｙ、１７Ｍ 、１７Ｃ、１７Ｋから排出されるトナーとキャリアからなる廃棄現像剤や、各クリーニング装置１８から排出される廃棄トナー、あるいは中間転写ベルト２５のベルトクリーニング装置５０から排出される廃棄トナー等が、図４に示すように、粉体回収装置としての廃トナー回収装置２００の廃トナー回収容器２０１内に回収されるように構成されている。

上記淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成装置１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、各現像装置１７ＬＭ、１７ＬＣ 、１７Ｙ、１７Ｍ 、１７Ｃ、１７Ｋ、各クリーニング装置１８、ベルトクリーニング装置５０から排出される廃棄トナー等からなる粉体２１０は、図４に示すように、各画像形成装置１３ＬＭ、１３ＬＣ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに対応して配置された第１の回収部２０２と、ベルトクリーニング装置５０に対応して配置された第２の回収部２０３を介して、これらの回収部２０２、２０３を繋ぐ搬送パイプ２０４へと搬送され、当該搬送パイプ２０４の途中に設けられた排出トナー等の第１の搬送部２０５、及び当該搬送部２０５の下端部に連結された第２の搬送部２０６を通して、廃トナー回収容器２０１の内部へと回収される。

また、上記廃トナー回収容器２０１は、複数（図示例では２つ）の廃トナー回収容器２０１が並列的に配置されており、１つの廃トナー回収容器２０１が満杯になった場合に、第２の搬送部２０６に連結されている図示しない搬送部によって自動的に他方の廃トナー回収容器２０１に廃トナー等の粉体を回収するように構成されている。なお、上記廃トナー回収容器２０１は１つのみ配置し、廃トナー回収容器２０１が満杯になった場合に満杯検知装置によって満杯状態を検知してユーザーインターフェイスによってユーザーに通知し、ユーザーが新しいものと交換するように構成しても勿論良い。

図１に示すように、当該廃トナー回収容器２０１の内部に予め定められた上限ＵＬまで粉体２１０が回収されたときに、廃トナー回収容器２０１の満杯を検知する廃トナー満杯検知装置３００が、上記廃トナー回収容器２０１に密接するように配置されている。

この廃トナー満杯検知装置３００は、図１に示すように、廃トナー回収容器２０１の外側の上端部近傍に、当該廃トナー回収容器２０１の上下方向に沿った上端部近傍に位置する側壁２０１ａに対向する位置に配置される満杯検知手段としての透磁率センサ３０１を備えている。また、上記廃トナー回収容器２０１の上端部近傍には、図１及び図５に示すように、その側壁２０１ａに側面矩形状の開口部３０４が設けられているとともに、当該開口部３０４には、薄いフィルム３０２が貼り付けられて閉塞されており、透磁率センサ３０１の検知用の窓部３０３を構成し、且つ後述する検知用補助部材を取り付けるための取り付け部を兼ねている。この検知用窓部３０３は、廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに比較して薄肉に形成されており、透磁率センサ３０１の検知感度を向上させており、検知用補助部材の取り付けに支障がなければ、廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａを薄肉化することによって形成したものであっても良い。

上記透磁率センサ３０１は、図１及び図５に示すように、その突出した検知部３０１ａが廃トナー回収容器２０１の検知用窓部３０３の表面に接触するように配置されている。

そして、上記透磁率センサ３０１では、図６（ａ）に示すように、廃トナー回収容器２０１の内部に回収された廃トナーや廃棄現像剤などからなる粉体２１０の量が予め定められた上限値に達すると、回収された粉体２１０が当該透磁率センサ３０１の検知部３０１ａと対向する位置に来るため、廃トナー回収容器２０１が満杯に達する以前の検知部３０１ａと対向する位置に空気層２１１が存在する状態から、廃トナー回収容器２０１が満杯に達した状態である粉体２１０が検知部３０１ａと対向する状態となる。そのため、上記透磁率センサ３０１は、廃トナー回収容器２１０が満杯に達する以前の空気層２１１が存在する状態から、廃トナー回収容器２０１が満杯に達した状態である磁性粒子を含む粉体２１０が検知部３０１ａと対向する状態への透磁率の変化として検出し、当該透磁率センサ３０１によって検出される透磁率が予め定められた値を越えた場合に、透磁率センサ３０１から出力される信号に基づいて廃トナー回収容器２０１の満杯を検知するように構成されている。

しかしながら、上記廃トナー満杯検知装置３００では、図２に示すように、廃トナー回収容器２０１内に廃棄現像剤以外に、トナーバンドをベルトクリーニング装置５０で清掃した場合のように、相対的に大量の非磁性粒子としてのトナーのみが回収される場合がある。

すると、上記廃トナー回収容器２０１の内部に回収される非磁性粒子としてのトナーＴのみが相対的に大量に回収される場合や、キャリアの比率が相対的に低くトナーＴの比率が相対的に高い場合には、図６（ｂ）に示すように、廃トナー回収容器２０１が満杯になったときであっても、廃トナーＴは非磁性粒子であるため、透磁率センサ３０１によって透磁率の変化として検出することができず、廃トナー回収容器２０１の満杯が検知できないという虞れがある。

そこで、この実施の形態では、図１に示すように、廃トナー回収容器２０１の内部に配置された検知補助部材３１０を備えるように構成されている。この検知補助部材３１０は、透磁率検知手段の検知部と予め定められた間隙を介して対向するように、自由端をなす下端部が前記粉体回収容器の内部に垂下した状態で設けられるとともに、前記透磁率検知手段の検知部と対向する位置に磁性材料が配置され、前記粉体回収容器の内部に回収される粉体の押圧力によって弾性変形することで、前記磁性材料が前記透磁率検知手段の検知部に近接する方向に変位するように構成されている。

すなわち、上記検知補助部材３１０は、図８に示すように、大別して、その一側に設けられた保持部材３１１と、保持部材３１１の上端部に位置する側面に固定した状態で設けられたフィルム状部材３１２と、フィルム状部材３１２の下端部に近い位置に配置された磁性材料３１３とから構成されている。

上記保持部材３１１は、図１及び図５に示すように、検知補助部材３１０を廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに取り付け、フィルム状部材３１２の下端部が透磁率センサ３０１の検知部３０１ａと予め定められた間隙Ｇを介して対向するように、当該フィルム状部材３１２を保持するための部材である。この保持部材３１１は、図８に示すように、例えば、合成樹脂等によって一体的に形成されており、予め定められた厚さを有する平板状部３１１ａの下端に、上方に折り返した状態でクリップ部３１１ｂが一体的に設けられたものである。なお、上記間隙Ｇは、必ずしも予め定められた値に設定する必要はなく、フィルム状部材３１２の下端部が間隙Ｇをもって透磁率センサ３０１の検知部３０１ａと対向すれば良い。

上記保持部材３１１のクリップ部３１１ｂは、図５に示すように、廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに設けられた開口部３０４の上端縁３０４ａを挟んだ状態で保持することによって、廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに取り付けられる。なお、上記保持部材３１１のクリップ部３１１ｂは、図５に示すように、廃トナー回収容器２０１の開口部を閉塞する薄いフィルム３０２によって廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに固定されている。

また、上記フィルム状部材３１２は、図８に示すように、ＰＥＴ等の合成樹脂製のフィルム又はシートなどによって、予め定められた厚さ、幅及び長さを有する略矩形状に形成されており、当該フィルム状部材３１２の上端部３１２ａは、保持部材３１１の一方の側面に接着等の手段で固定されている。その結果、上記フィルム状部材３１２は、図１に示すように、透磁率センサ３０１の検知部３０１ａと予め定められた間隙を介して対向するように、自由端をなす下端部３１２ｂが廃トナー回収容器２０１の内部に垂下した状態で設けられている。

なお、この実施の形態では、検知補助部材を構成するフィルム状部材３１２が、その重力方向の上方が固定されて弾性変形可能に構成されているが、検知補助部材は、必ずしも弾性変形可能である必要はなく、当該検知補助部材の重力方向の上方がヒンジ等を支点として変位可能に構成しても良い。

さらに、上記フィルム状部材３１２は、図８に示すように、その下端３１２ｃが廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａから離間する方向に予め定められた角度で折り曲げられている。このように、上記フィルム状部材３１２の下端３１２ｃを廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａから離間する方向に折り曲げた場合には、図７に示すように、フィルム状部材３１２の下端３１２ｃと廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａとの間に廃トナー回収容器２０１の内部に回収された粉体２１０が回り込んだときであっても、折り曲げられた下端３１２ｃによって弾性変形することができ、粉体２１０が満杯状態に達したことを精度良く検知することができる。

また、上記フィルム状部材３１２には、図８に示すように、その下端部３１２ｂの裏面側に磁性材料３１３が接着等の手段によって固定した状態で配置されており、粉体２１０が磁性を有しないか又は磁性を有する粒子の比率が低い場合であっても、粉体２１０によってフィルム状部材３１２が透磁率センサ３０１の検知部３０１ａに近接する方向に弾性変形することにより、フィルム状部材３１２に設けられた磁性材料３１３と透磁率センサ３０１の検知部３０１ａとの距離が近くなり、透磁率センサ３０１によって粉体２１０の満杯状態が確実に検知できるように構成されている。

さらに、上記フィルム状部材３１２には、図８に示すように、磁性材料３１３の上方に縦方向に沿って長く形成された開口部３１２ｄが設けられており、フィルム状部材３１２の前面側に位置する粉体２１０が当該開口部３１２ｄを通して容易に透磁率センサ３０１の対向位置に移動可能となっている。また、上記フィルム状部材３１２には、図８に示すように、開口部３１２ｄとともに、又は開口部３１２ｄとは別に、その中間部３１２ｅに幅の狭い狭幅部を設けて、フィルム状部材３１２の前面側に位置する粉体２１０が容易に透磁率センサ３０１側に移動可能となるように構成しても良い。

このように、上記フィルム状部材３１２に開口部３１２ｄや狭幅部３１２ｅを設けた場合には、図１０に示すように、フィルム状部材３１２の前面側に位置する粉体２１０が開口部３１２ｄや狭幅部３１２ｅを介してフィルム状部材３１２の背面側に回り込み易くなり、透磁率センサ３０１によってより一層確実に満杯を検知することが可能となる。

上記磁性材料３１３としては、例えば、竹内工業株式会社製の品番「ＧＭ０１０Ｓ」の厚さ０．１ｍｍの高周波吸収シートを用いることができるが、これに限定されるものではなく、磁性材料からなるものであれば他のものを用いても勿論良い。

以上の構成において、この実施の形態に係る廃トナー回収容器の満杯検知装置を適用した画像形成装置においては、次のようにして、廃棄されるトナー等の粉体として磁性粒子とトナーのみからなる非磁性粒子の混合率がどのような場合であっても、廃棄される粉体が満杯に達したことを確実に検知することが可能となっている。

すなわち、上記画像形成装置では、図２に示すように、淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ 、１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、感光体ドラム１５の表面に対応する色のトナー像が形成されるとともに、これらの各色のトナー像は、中間転写ベルト２５上に多重に一次転写された後、中間転写ベルト２５上から記録用紙３４上に一括して二次転写され、定着装置３７によって定着処理が施されて、フルカラーやモノクロ等の画像が形成される。

その際、上記淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ 、１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｋでは、感光体ドラム１５の表面に残留したトナー等がクリーニング装置１８によって除去されるとともに、中間転写ベルト２５の表面に残留したトナー等がベルトクリーニング装置５０によって除去される。

また、上記淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ 、１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｋでは、現像装置１７から劣化したキャリアとトナーからなる現像剤１７１が僅かずつ排出される。

さらに、上記画像形成装置では、画質の維持等を目的として、淡マゼンタ（ＬＭ）、淡シアン（ＬＣ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３ＬＭ、１３ＬＣ 、１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、感光体ドラム１５の表面に帯状のトナー画像からなるトナーバンドを形成し、かかるトナーバンドは、中間転写ベルト２５の表面に転写された後、中間転写ベルト２５の表面からベルトクリーニング装置５０によって除去される。

そして、上記画像形成装置では、図４に示すように、画像形成手段１００から排出される廃棄トナーやキャリアとトナーからなる現像剤１７１が、廃トナー回収装置２００によって回収されて、廃トナー回収容器２０１の内部に回収されて収容されるようになっている。

ところで、上記廃トナー回収容器２０１の内部では、図１及び図５に示すように、回収された廃棄トナーやキャリアとトナーからなる粉体２１０の流動性に応じて、当該廃トナー回収容器２０１の内部に回収された粉体２１０がキャリアとトナーからなる現像剤１７１の場合のように相対的に流動性が高く、廃トナー回収容器２０１の内部で比較的平らに近い状態で均されて、ある一定量に達した場合には、図７（ａ）に示すように、透磁率センサ３１０によって透磁率の変化として検知され、廃トナー回収容器２０１が満杯となったことが検知される。

これに対して、上記廃トナー回収容器２０１の内部に回収された粉体２１０がキャリアの比率が相対的に低くトナーの比率が相対的に高い場合には、図７（ｂ）に示すように、粉体２１０の流動性が相対的に低く、廃トナー回収容器２０１の内部で山状に堆積して平坦に均され難く、ある一定量に達した場合であっても、透磁率センサ３１０によって透磁率の変化として検知され難く、廃トナー回収容器２０１が満杯となったことを検知することができない虞れがある。

このとき、上記実施の形態に係る廃トナー回収容器の満杯検知装置を適用した画像形成装置では、図７（ｂ）に示すように、回収された粉体２１０が廃トナー回収容器２０１の内部で山状に堆積した場合であっても、回収された粉体２１０によってフィルム状部材３１２の下端３１２ｃや下端部３１２ｂが押されるため、フィルム状部材３１２の下端部３１２ｂが廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに近接する方向に弾性変形する。

その結果、図１１に示すように、上記フィルム状部材３１２の下端部３１２ｂに設けられた磁性材料３１３が廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａに近接する方向に移動し、当該磁性材料３１３と透磁率センサの検知部との距離が短くなるため、回収された粉体２１０が満杯に達したことを確実に検知することができる。

また、上記廃トナー回収容器の満杯検知装置３００では、図１１に示すように、フィルム状部材３１２の下端３１２ｃが廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａから離間する方向に折り曲げられているため、図９に示すように、フィルム状部材３１２の下端３１２ｃを平面状に形成した場合と比較して、図１２に示すように、廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａから離間する方向に折り曲げられた下端３１２ｃによって、フィルム状部材３１２の下端３１２ｃと廃トナー回収容器２０１の側壁２０１ａとの間に回り込んだ粉体２１０が存在する場合でも、これを避けてフィルム状部材３１２の磁性材料３１３を透磁率センサ３０１の検知部３０１ａに近接させることができる。その結果、回収された粉体２１０が満杯に達したことを確実に検知することができる。

なお、本実施の形態では、中間転写体を用いた画像形成装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モノクロの画像形成装置等にも適用することができることは勿論である。

２０１：廃トナー回収容器、３０１：透磁率センサ、３１０：検知保持部材。

Claims (5)

1. 粉体を回収する粉体回収容器の側面の外壁に対向した状態で、前記粉体回収容器の外部に配置される透磁率センサと、
   前記透磁率センサの検知部に対向した前記粉体回収容器の側面の内壁と間隙を介して対向するように、自由端をなす下端部が前記粉体回収容器の内部に垂下した状態で設けられるとともに、前記透磁率センサの検知部と対向する位置に磁性材料が配置され、前記粉体回収容器の内部に回収される粉体の押圧力によって前記磁性材料よりも重力方向上方を支点として変形することで、前記磁性材料が前記透磁率センサの検知部に近接する方向に変位する検知補助部材とを備え、
   前記検知補助部材は、前記磁性材料と前記支点との間で、前記粉体回収容器の側面の内壁との間に前記粉体が流入可能な間隙を有することを特徴とする粉体回収容器の満杯検知装置。
2. 前記検知補助部材の下端は、前記粉体回収容器の側面から離間する方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１に記載の粉体回収容器の満杯検知装置。
3. 前記検知補助部材の中間部には、粉体を通過させる開口部又は幅を狭く設定した狭幅部の少なくとの一方が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体回収容器の満杯検知装置。
4. 粉体を回収する粉体回収容器と、
   前記粉体回収容器の側面の外壁に対向した状態で、前記粉体回収容器の外部に配置される透磁率センサと、
   前記透磁率センサの検知部に対向した前記粉体回収容器の側面の内壁と間隙を介して対向するように、自由端をなす下端部が前記粉体回収容器の内部に垂下した状態で設けられるとともに、前記透磁率センサの検知部と対向する位置に磁性材料が配置され、前記粉体回収容器の内部に回収される粉体の押圧力によって前記磁性材料よりも重力方向上方を支点として変形することで、前記磁性材料が前記透磁率センサの検知部に近接する方向に変位する検知補助部材とを備え、
   前記検知補助部材は、前記磁性材料と前記支点との間で、前記粉体回収容器の側面の内壁との間に前記粉体が流入可能な間隙を有することを特徴とする粉体回収装置。
5. 画像情報に応じて画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段から排出される粉体を粉体回収容器へと搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送される粉体回収装置とを備え、
   前記粉体回収装置として請求項４に記載された粉体回収装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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