JP2013178424A - 現像剤収容装置、現像剤カートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な機構によって的確に廃トナー収容部の廃トナーの満杯を検知する。
【解決手段】廃トナー収容部４０に、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとを設け、その廃トナー収容室４０ｂ内に廃トナー搬送スパイラル４８を配置し、その廃トナー搬送スパイラル４８よりも高い位置に、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃを連通する連通部４５ａを設けている。このため、廃トナーＴａは、先ず廃トナー収容室４０ｂ内に、所定量収容されてから初めて廃トナー検知室４０ｃに溢れて移動する。移動した廃トナーＴａは、廃トナー検知室４０ｃ内おいて、光学式センサで検知される。その結果、簡単な機構によって的確に廃トナーＴａの満杯を検知することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成時に発生する廃現像剤を収容する現像剤収容装置、この現像剤収容装置を備えた現像剤カートリッジ、及びこの現像剤カートリッジを備え、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真記録方式による画像形成装置は、感光体等の像担持体の表面に形成された現像剤像を記録媒体に転写することで画像を形成するようになっている。このような画像形成装置は、像担持体表面上において、記録媒体に転写されなかった残留現像剤を除去するためのクリーニング装置を備えている。このクリーニング装置は、像担持体の表面の残留現像剤を掻き落とし、この掻き落とした廃現像剤を所定の搬送手段で搬送して現像剤収容装置に収容するようになっている。

現像剤収容装置は、廃現像剤が満杯になったとき、所定の検知手段によりこれを検知し、ユーザに対して交換やメンテナンスの指示を報知する機能を有している。例えば、下記の特許文献１には、搬送されてきた廃現像剤を現像剤収容装置の上部にある受け入れ口から廃現像剤を自由落下させて堆積させる。この廃現像剤の堆積が大きくなるにつれて、機械的に回動可能な検出部材が回動し、その回動を光学式センサが光学的に検出することで廃現像剤の満杯が検知できるようになっている。

特開２００３−６６８０１号公報

しかしながら、特許文献１等に記載された従来の現像剤収容装置では、機械的に動作する検出部材が廃現像剤に直接当接して作用することから、その動作が廃現像剤の堆積の状態や密度、粘度等に大きく影響を受ける。そのため、廃現像剤の満杯を検知するタイミングに大きなばらつきを生じさせ、場合によっては想定より早期に廃現像剤の満杯を検知してしまう可能性がある。

更に、複雑な機械式のセンサ機構を現像剤収容装置内に備えることで、交換ユニットとしてのコストが高くなるという課題があった。

本発明の現像剤収容装置は、現像剤を受け入れる受け入れ口と、前記受け入れ口から受け入れられた前記現像剤を上流側から下流側にかけて収容する第１収容室と、前記第１収容室内に設けられ、前記現像剤を前記上流側から前記下流側に搬送する搬送手段と、前記第１収容室の前記下流側に設けられ、前記第１収容室に収容された前記現像剤が設定量を越えたときに前記現像剤を溢れさせる開口部を有する仕切り部材と、前記仕切り部材を介して前記第１収容室に隣接して設けられ、前記開口部から溢れる前記現像剤を収容する第２収容室と、前記第２収容室内に設けられ、前記開口部から溢れて前記第２収容室へ移動する前記現像剤を検出して前記第１収容室の前記現像剤の量を検出する現像剤量検出部とを備えている。

本発明の現像剤カートリッジは、現像対象となる画像を現像する現像装置に対して現像剤を供給する現像剤カートリッジ本体と、前記現像装置において、不要となった前記現像剤を収容する前記現像剤収容装置とを備えている。
本発明の画像形成装置は、前記現像剤カートリッジと、前記現像装置とを備えている。

本発明によれば、次の（１）〜（３）のような効果がある。
（１） 第１収容室と第２収容室とを設け、第１収容室内に現像剤の搬送手段を配置し、第１収容室の現像剤搬送方向の下流側に、開口部を有する仕切り部材を設け、その仕切り部材を介して第１収容室に隣接する第２収容室を設けている。
そのため、現像剤は、先ず第１収容室内に、所定量収容されてから初めて第２収容室に溢れて移動する。移動した現像剤は、第２収容室内おいて、現像剤量検出部で検知されようになっている。その結果、簡単な機構によって的確に第１収容室における現像剤の満杯を検知することができる。

（２） 第２収容室内に現像剤量検出部を設けているので、画像形成装置の使用中に、第１収容室内の現像剤が飛散して現像剤量検出部を汚す心配がない。このため、特別な清掃手段を必要とせず、安定して現像剤の満杯を検知することができる。

（３） 現像剤の満杯が検知されてから画像形成装置を使用停止するまでの準備期間を柔軟に設定することができる。

図１は本発明の実施例１における廃トナー収容部を切り欠いた斜視図である。 図２は本発明の実施例１における画像形成装置の概略を示す構成図である。 図３は図２中のトナーカートリッジ及び現像装置を示す斜視図である。 図４は図３中の現像装置を示す斜視図である。 図５は図３中のブラックトナーカートリッジ示す斜視図である。 図６は図１の廃トナー収容部における廃トナー受け入れ口近傍を切り欠いた分解斜視図である。 図７は図１の廃トナー収容部における廃トナー検知室近傍の構成を示す分解斜視図である。 図８は本実施例１の廃トナー収容部の変形例を示す一部切り欠き斜視図である。 図９は図８の廃トナー収容部において透過型センサにより廃トナーが検知される例を示す一部切り欠き斜視図である。 図１０は図１の廃トナー収容部における廃トナーの搬送堆積動作を示す断面図である。 図１１は図１の廃トナー収容部の比較例における廃トナーの搬送堆積動作を示す断面図である。 図１２は本発明の実施例２における廃トナー収容部の構成を示す一部切り欠き斜視図である。 図１３は図１２の廃トナー収容部を示す分解斜視図である。 図１４はブラックトナーカートリッジが現像装置に装着されていないときの図１２の廃トナー収容部を示す断面図である。 図１５はブラックトナーカートリッジが現像装置に装着されているときの図１２の廃トナー収容部を示す断面図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置１０の概略を示す構成図である。

本発明の実施例１における画像形成装置１０は、例えば、電子写真記録方式のカラーページプリンタであって、各種部材を格納する装置本体１０ａを有している。

画像形成装置１０は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の各色により現像を行う現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋと、現像剤としての各色のトナーＴを収容する現像剤カートリッジである複数のトナーカートリッジ３０（＝３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋ）と、不要になった現像剤である廃トナーＴａを収容する現像剤収容装置（例えば、廃トナー収容部）４０と、各現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋから排出される廃トナーＴａを一括して廃トナー収容部４０まで搬送する廃トナー搬送手段１１とを備えている。この廃トナー搬送手段１１は、例えば、コイルスパイラルで構成されている。

更に、画像形成装置１０は、記録媒体（例えば、用紙）１４ａに現像剤像であるトナー像を転写する転写ユニット１２と、露光装置としての複数の発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）ヘッド１３（＝１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｋ）と、用紙１４ａを収納するカセット１４と、用紙１４ａにトナー像を定着させる定着ユニット１５とを備えている。

複数の現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋは、転写ユニット１２に沿って用紙１４ａの搬送方向Ｘに向かつてブラック（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）の順に順次配列され、現像装置２０として一体的に構成されている。更に、この現像装置２０には、廃トナー搬送手段１１が一体的に設けられている。

複数の現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋは、いずれも同じ構造であり、像担持体としての複数の感光ドラム２１（＝２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ，２１ｋ）と、各感光ドラム２１を帯電させる複数の帯電ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋと、複数のＬＥＤヘッド１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｋにより形成された複数の感光ドラム２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ，２１ｋ上の静電潜像をそれぞれ現像する複数の現像ローラ２３ｙ，２３ｍ，２３ｃ，２３ｋと、この現像ローラ２３ｙ，２３ｍ，２３ｃ，２３ｋ上にトナー層を、それぞれ形成する複数の現像ブレード２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４ｋとを有している。

更に、複数の現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋは、複数の現像ローラ２３ｙ，２３ｍ，２３ｃ，２３ｋにトナーＴを、それぞれ供給する複数の供給ローラ２５ｙ，２５ｍ，２５ｃ，２５ｋと、転写されなかった感光ドラム２１上の残留トナーＴを、それぞれ除去する複数のクリーニングブレード２６（＝２６ｙ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｋ）と、複数の廃トナー排出手段２７（＝２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋ）とを有している。

廃トナー排出手段２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋは、コイルスパイラルで構成されており、各クリーニングブレード２６ｙ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｋによって感光ドラム２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ，２１ｋの表面から除去された廃トナーＴａを、感光ドラム２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ，２１ｋの軸方向で図中手前側に向けて排出し、廃トナー搬送手段１１まで搬送する機能を有している。

複数のトナーカートリッジ３０（＝３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋ）は、それぞれ未使用トナーＴを収容する複数のトナー収容部３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋを有し、対応する各現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋの上部に配置されている。

廃トナー収容部４０は、用紙１４ａの搬送方向Ｘの上流側に位置するブラックトナーカートリッジ３０ｋに一体的に設けられている。現像装置２０と、複数のトナーカートリッジ３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋとは、いずれも着脱自在に構成された交換ユニットであり、トナーＴが消費されるか、或いは、構成部品が劣化して寿命がきた場合には、交換することができるようになっている。

ブラックトナーカートリッジ３０ｋは、一般的にブラックトナーＴの使用頻度が高いことから、その交換頻度も高い。従って、廃トナー収容部４０が満杯になる前に、できるだけ廃トナー収容部４０を交換できるよう廃トナー収容部４０をブラックトナーカートリッジ３０ｋと一体的に構成している。

図３は、図２中のトナーカートリッジ３０及び現像装置２０を示す斜視図である。図４は、図３中の現像装置２０を示す斜視図である。更に、図５は、図３中のブラックトナーカートリッジ３０ｋ示す斜視図である。

図３において、複数のトナーカートリッジ３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋが現像装置２０に装着されている。この状態では、廃トナー受け入れ口のシャッタ部材４２が廃トナー排出部２９の側面部によって矢印Ａ方向に押し込まれるため、図５に示す廃トナー受け入れ口４１と図３に示す廃トナー排出部２９とが連結されるようになる。

図４において、現像装置２０は、各色の現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋと、これらの現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋを等ピッチで配列させて保持する剛性の高い第１のサイドフレーム体２０ａ及び第２のサイドフレーム体２０ｂを有している。

各現像ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋは、上面部にトナーカートリッジ３０からトナーＴを受け入れるための図示しないトナー受け入れ口と、トナー受け入れ口を塞ぐ、複数のシャッタ部材２８ｙ，２８ｍ，２８ｃ，２８ｋを有している。第１のサイドフレーム体２０ａは、廃トナー搬送手段１１と、その廃トナー搬送手段１１における廃トナーＴａの搬送方向下流側において図３に示す廃トナー収容部４０と連結する廃トナー排出部２９とを有している。廃トナー搬送手段１１は、図２に示す複数の廃トナー排出手段２７ｙ，２７ｍ，２７ｃ，２７ｋに連結されている。

図５において、ブラックトナーカートリッジ３０ｋは、図２に示すトナー収容部３１ｋが内部に形成された各色共通形状のトナーカートリッジ本体３２と、廃トナー収容部４０と、トナーカートリッジ本体３２及び廃トナー収容部４０を一体的に保持するサイドカバー３３とを有している。

廃トナー収容部４０は、図４に示す廃トナー排出部２９に連結する廃トナー受け入れ口４１と、廃トナー受け入れ口４１を塞ぐ、シャッタ部材４２とを有している。

図１は、本発明の実施例１における廃トナー収容部４０を切り欠いた斜視図である。図６は、図１の廃トナー収容部４０における廃トナー受け入れ口４１近傍を切り欠いた分解斜視図である。更に、図７は、図１の廃トナー収容部４０における廃トナー検知室４０ｃ近傍の構成を示す分解斜視図である。

図１、図６、及び図７において、廃トナー収容部４０は、アウタフレーム４３と、このアウタフレーム４３と嵌合し、廃トナー収容空間４０ａを形成するサイドプレート４４と、廃トナー収容空間４０ａを、廃トナーＴａの主な収容空間である第１収容室としての廃トナー収容室４０ｂと、廃トナーＴａの満杯を検知する空間である第２収容室としての廃トナー検知室４０ｃと、に仕切る仕切り部材（例えば、仕切り板）４５とを備えている。

更に、廃トナー収容部４０は、廃トナー受け入れ口４１を塞ぐシャッタ部材４２と、シャッタ部材４２を付勢するシャッタ付勢スプリング４７と、廃トナー受け入れ口４１から回収された廃トナーＴａを、その廃トナーＴａの搬送方向下流側へ搬送するための搬送手段（例えば、廃トナー搬送スパイラル）４８と、廃トナー搬送スパイラル４８を回転駆動する駆動手段としてのスパイラル駆動ギア４９と、シャッタ部材４２等の隙間を塞いでトナー漏れを封止するシール部材５０ａ，５０ｂとを備えている。

アウタフレーム４３は、廃トナー受け入れ口４１と、シャッタ部材４２をスライド可能に取り付けるシャッタ取り付け部４３ａと、廃トナー受け入れ口４１から落下した廃トナーＴａを横に移動させるための搬送円筒路４３ｂと、サイドプレート４４に係合する爪４３ｃと、仕切り板４５を廃トナー収容部４０の長手方向に位置規制する規制リブ４３ｄとを有している。

サイドプレート４４は、アウタフレーム４３の爪４３ｃに係合する枠部４４ａと、装置本体１０ａに設けられた図示しない反射型センサからのセンサ光を透過させる透過窓４４ｂとを有している。

透過窓４４ｂは、装置本体１０ａの反射型センサと対向する位置に設けられ、光を透過しやすいように、例えば透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムや透明なプラスチック樹脂等で構成されている。

仕切り板４５は、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとを廃トナー収容空間４０ａ内で連通させる開口部としての連通部４５ａと、廃トナー搬送スパイラル４８の一端を保持する軸受部４５ｂと、サイドプレート４４の透過窓４４ｂを介して透過されたセンサ光を反射させる反射面４５ｃと、廃トナー収容室４０ｂから連通部４５ａを介して廃トナー検知室４０ｃに落下してきた廃トナーＴａを反射面４５ｃの前で堆積させるガイド部材としてのガイドリブ４５ｄとを有し、アウタフレーム４３の規制リブ４３ｄとサイドプレート４４の側面とに挟まれて保持されている。

連通部４５ａは、廃トナー搬送スパイラル４８の軸位置より高い位置において、廃トナー収容空間４０ａの最上部に設けられている。反射面４５ｃは、装置本体１０ａの図示しない反射型センサと対向する位置で、且つこの反射型センサが検出可能な距離に設けられ、光を反射しやすいように、例えば表面を銀色で塗装されて形成されている。

廃トナー搬送スパイラル４８は、軸部４８ａと、スパイラル駆動ギア４９と嵌合する回転伝達部４８ｂと、回転により搬送方向下流側へ廃トナーＴａを搬送する螺旋状のスパイラル羽根４８ｃとを有している。軸部４８ａは、廃トナー受け入れ口４１の直下部において、廃トナー収容室４０ｂ内を廃トナー受け入れ口４１側の端部から仕切り板４５の軸受部４５ｂまで延在されて配置されている。スパイラル羽根４８ｃは、軸部４８ａの外周であって、廃トナー収容室４０ｂにおける廃トナーＴａの搬送方向の上流側から軸部４８ａの中間点を越える終端位置との間に螺旋状に設けられている。

反射型センサは、仕切り板４５の反射面４５ｃ及びサイドプレート４４の透過窓４４ｂと対向する位置において、装置本体１０ａに配置されている。反射センサは、発光部と受光部とを有し、その発光部から発光されたセンサ光が反射面４５ｃで反射され、この反射されたセンサ光が受光部で受光され、そのセンサ光の経時的な光量を検出できるようになっている。

（実施例１の変形例）
本実施例１では、廃トナー収容部４０内を、廃トナー収容室４０ｂと、廃トナー検知室４０ｃと、に仕切る手段として仕切り板４５を設ける例を示した。しかしながら、仕切り手段は、サイドプレート４４に一体的に形成されていてもよい。

更に、本実施例１では、光学式センサとして、発光部及び受光部を装置本体１０ａに設けた反射型センサの例を示した。しかしながら、発光部及び受光部が廃トナー検知室４０ｃを間に挟んで直線上に配置された透過型センサを用いてもよい。

図８は、本実施例１の廃トナー収容部４０の変形例を示す一部切り欠き斜視図である。図９は、図８の廃トナー収容部６０において透過型センサにより廃トナーＴａが検知される例を示す一部切り欠き斜視図である。

図８及び図９において、廃トナー収容部６０は、アウタフレーム６１と、このアウタフレーム６１と嵌合して廃トナー収容空間６０ａを形成するサイドプレート６２と、実施例１と同様の廃トナー搬送スパイラル４８とを備えている。

サイドプレート６２は、廃トナー収容空間６０ａを主な収容空間である廃トナー収容室６０ｂと廃トナーＴａの満杯が検知される空間である廃トナー検知室６０ｃとに仕切る仕切り壁６２ａと、廃トナー収容室６０ｂと廃トナー検知室６０ｃとを廃トナー収容空間６０ａ内で連通させる連通部６２ｂと、廃トナー搬送スパイラル４８の一端を保持する軸受部６２ｃと、装置本体１０ａに設けられた図示しない透過型センサからのセンサ光を透過させる透過窓６２ｄ，６２ｅとを有している。

図示しない透過型センサは、その発光都と受光部とが廃トナー検知室６０ｃを間に挟んで直線上に配置されている。透過型センサ透過窓６２ｄ，６２ｅは、この発光部及び受光部に対して、それぞれ対向する位置に設けられ、一直線上に配置されている。透過型センサは、発光部より発光されたセンサ光が透過窓６２ｄ，６２ｅを介して受光部で受光され、センサ光の経時的な光量を検出できるようになっている。

（実施例１の画像形成装置全体の動作）
図２を用いて、画像形成装置１０の全体の動作の概略を説明する。

給紙カセット１４から図示しない用紙搬送ローラによって繰り出された用紙１４ａは、転写ユニット１２まで搬送される。感光ドラム２１の表面には、ＬＥＤヘッド１３により静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置２０により現像されて、感光ドラム２１の表面にトナー像が形成される。

用紙１４ａには、転写ユニット１２によりトナー像が転写される。用紙１４ａは、定着器１５に搬送され、定着器１５において、トナーＴが用紙１４ａに定着されて外部に排出される。

感光ドラム２１上の静電潜像の現像に寄与しなかったトナーＴは、クリーニングブレード２６により廃トナー排出手段２７へ掻き落とされて、廃トナー搬送手段１１まで排出され、廃トナー搬送手段１１により、廃トナー収容部４０に搬送される。

（実施例１の廃トナー収容部内の廃トナー堆積動作）
図１０は、図１の廃トナー収容部４０における廃トナーＴａの搬送堆積動作を示す断面図である。

図１０において、図３、図４に示す廃トナー排出部２９から排出された廃トナーＴａは、廃トナー受け入れ口４１を介して、廃トナー収容部４０に収容される。廃トナーＴａは、先ず廃トナー搬送スパイラル４８により搬送円筒路４３ｂ内を矢印Ａの下流方向に送られる。廃トナーＴａは、搬送円筒路４３ｂを抜けた位置Ｂにおいて、山形に堆積し、その後、廃トナー搬送スパイラル４８により、矢印Ｃの下流方向に搬送されながら堆積していく。

このとき、廃トナーＴａは、廃トナー搬送スパイラル４８によりも下の空間で下流方向に搬送される。廃トナーＴａの堆積が仕切り板４５まで達すると、その後は、廃トナー搬送スパイラル４８のスパイラル羽根４８ｃの終端位置Ｄにおいて、廃トナー搬送スパイラル４８よりも上方の空間で矢印Ｅ方向に盛り上がりながら山形に堆積していく。その結果、廃トナーＴａの堆積が仕切り板４５の連通部４５ａまで達すると、その一部は、連通部４５ａを介して廃トナー収容室４０ｂ側から廃トナー検知室４０ｃ側に溢れて落下する。廃トナー検知室４０ｃに落下した廃トナーＴａによって、仕切り板４５の反射面４５ｃが埋まっていくと、装置本体１０ａに設けた図示しない反射型センサから発光されたセンサ光が反射面４５ｃで反射されなくなり、反射型センサは、センサ光を受光できなくなる。

この反射型センサがセンサ光を受光できなくなったのを検知した時点で、廃トナー収容部４０には、予め推定できる所定量の廃トナーＴａが収容されていると判断される。

画像形成装置１０は、この廃トナーＴａの満杯を検知したタイミングで新しいブラックトナーカートリッジ３０ｋを準備するようユーザに報知する。その後においても、画像形成装置１０は、新しいブラックトナーカートリッジ３０ｋを準備する期間、所定枚数を印刷できるようになっている。

つまり、廃トナーＴａの満杯を検知してから以後も、画像形成装置１０の使用を続けた場合、廃トナー検知室４０ｃが廃トナーＴａで満たされてしまったとしても、廃トナー収容室４０ｂの廃トナーＴａは、廃トナー搬送スパイラル４８より上方の空間で矢印Ｆの上流方向に堆積していく。そのため、閉空間である廃トナー検知室４０ｃに強制的に廃トナーＴａが送り込まれることがない。その結果、廃トナー搬送スパイラル４８のトルクが急激に上昇してしまうこともない。従って、廃トナー収容室４０ｂの廃トナー搬送スパイラル４８より上方の空間が廃トナーＴａで満たされるまでの間を、使用停止までの準備期間として設定することができる。

廃トナー搬送スパイラル４８のスパイラル羽根４８ｃは、廃トナー収容室４０ｂにおける廃トナーＴａの搬送方向の上流側から軸部４８ａの中間点を越える終端位置Ｄとの間に螺旋状に設けられている。この場合、終端位置Ｄは、適宜変更することができる。

例えば、廃トナー搬送スパイラル４８のスパイラル羽根４８ｃの終端位置Ｄを仕切り板４５よりもいくらか手前に設定すると、廃トナーＴａの満杯を検知するまでに廃トナー収容室４０ｂに最大限廃トナーＴａを収容し、廃トナーＴａの満杯を検知した時点で即使用停止するということもできる。

図１１は、図１の廃トナー収容部４０の比較例における廃トナーＴａの搬送堆積動作を示す断面図である。

図１１において、廃トナー搬送スパイラル４８のスパイラル羽根４８ｃの終端位置Ｄは、仕切り板４５より、手前に設定されている。より詳細には、廃トナー搬送スパイラル４８のスパイラル羽根４８ｃの終端位置Ｄは、搬送円筒路４３ｂを抜けた位置Ｂから仕切り板４５までの距離Ｌの中間点Ｇよりも仕切り板４５側にあるのが望ましく、中間点Ｇに近いほど廃トナーＴａの満杯を検知するまでに廃トナー収容室４０ｂに効率よく廃トナーＴａを収容することができる。ただし、廃トナーＴａの満杯を検知してから使用停止までに設定できる準備期間は、スパイラル羽根４８ｃの終端位置Ｄが仕切り板４５から遠ざかるほど短くなる。

（実施例１の効果）
例えば、廃トナー搬送スパイラル４８が廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとの仕切り板４５を貫通して廃トナー収容室４０ｂから廃トナー検知室４０ｃまで延在して配設され、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとの連通部４５ａがその廃トナー搬送スパイラル４８の貫通孔であるように構成した場合には、次のような問題が発生する。

廃トナー収容室４０ｂ内における廃トナー搬送スパイラル４８より下方の空間が廃トナーＴａで一杯になると、廃トナーＴａは強制的に廃トナー検知室４０ｃに送られることになる。その結果、廃トナーＴａの満杯が検知されたならば、直ちに、画像形成装置１０の使用を停止しないと、短時間のうちに廃トナー検知室４０ｃ内が廃トナーＴａで満杯になる。そのため、廃トナー搬送スパイラル４８によって強制的に送られてくる廃トナーＴａは逃げ場が無くなるため、廃トナー搬送スパイラル４８のトルクが急激に上昇してしまう。

従って、廃トナーＴａの満杯が検知されてから画像形成装置１０を使用停止するまでの準備期間は短くせざるを得ない。更に、廃トナー収容空間４０ａがいくらあったとしても、実質的に収容できる廃トナーＴａの量は、廃トナー搬送スパイラル４８よりも下方の空間のみであるため、廃トナーＴａ収容装置４０の寿命は、廃トナー搬送スパイラル４８の位置に依存してしまうことになる。

これに対し、本実施例１の廃トナー収容部４０によれば、次の（１）〜（３）のような効果がある。

（１） 廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとを設け、廃トナー収容室４０ｂ内に廃トナー搬送スパイラル４８を配置し、その廃トナー搬送スパイラル４８よりも高い位置に、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとを連通させる連通部４５ａを設けた。このため、廃トナーＴａは、先ず廃トナー収容室４０ｂ内に、所定量収容されてから初めて廃トナー検知室４０ｃに溢れて移動する。移動した廃トナーＴａは、廃トナー検知室４０ｃ内おいて、光学式センサで検知されるようになっている。

廃トナーＴａの満杯を検知した後に廃トナー検知室４０ｃが廃トナーＴａで一杯になったとしても、廃トナー検知室４０ｃに強制的に廃トナーＴａを送り込む力は働かず、廃トナー収容室４０ｂ内の廃トナー搬送スパイラル４８よりも上方の空間に廃トナーＴａが堆積できる余裕スペースが残っているため、廃トナーＴａの満杯を検知してからトルクが急激に上昇してしまうことはない。このため、画像形成装置１０を使用停止するまでの準備期間を長く設定することができる。更に、収容できる廃トナーＴａ量が廃トナー搬送スパイラルよりも下方の空間のみに限定されないため、設計的な制限も受けない。
その結果、簡単な機構によって、的確に廃トナーＴａの満杯を検知することができる。

（２） 画像形成装置１０の使用中に、廃トナー収容室４０ｂの廃トナーＴａが飛散して廃トナーＴａ検知のためのセンサ光の透過窓４４ｂに付着してしまう心配がない。このため、特別な清掃手段を必要とせず安定して廃トナーＴａの満杯を検知することができる。

（３） スパイラル羽根４８ｃの終端位置Ｄを変化させることにより、廃トナーＴａの満杯が検知されてから画像形成装置１０を使用停止するまでの準備期間を柔軟に設定することができる。

（実施例２の構成）
図１２は、本発明の実施例２における廃トナー収容部４０Ａの構成を示す一部切り欠き斜視図である。図１３は、図１２の廃トナー収容部４０Ａを示す分解斜視図である。図１２及び図１３において、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

図１２及び図１３において、実施例２の廃トナー収容部４０Ａは、実施例１に加えて、連通部４５ａを開閉させる開口部開閉手段としての連通部開閉部材７０と、この連通部開閉部材７０を保持する第１の保持部７２ａ、第２の保持部７２ｂ、及び第３の保持部７２ｃとを備えている点と、廃トナー受け入れ口４１のシャッタ部材４２ＡにＤカット部４２Ａａが設けられている点が実施例１と異なっている。他の構成は、実施例１と同様である。

Ｄカット部４２Ａａは、廃トナー受け入れ口４１のシャッタ部材４２Ａの図中手前側と図示しないその反対側の２箇所に設けられており、このシャッタ部材４２Ａのスライド動作に伴って、連通部開閉部材７０を連動スライドさせる機能を有している。

連通部開閉部材７０は、アウタフレーム４３の第１の保持部７２ａに係合する第１の係合部７０ａと、アウタフレーム４３の第２の保持部７２ｂに係合する第２の係合部７０ｂと、アウタフレーム４３の第３の保持部７２ｃに係合する第３の係合部７０ｃと、シャッタ部材４２ＡのＤカット部４２Ａａに係合してシャッタ部材４２Ａからスライド駆動を受ける第４の係合部７０ｄと、連通部４５ａを塞ぐ遮蔽板部７０ｅと、遮蔽板部７０ｅが連通部４５ａを塞いだとき、遮蔽板部７０ｅと仕切り板４５の接触隙間を密閉するシール部材７１とを有している。

連通部開閉部材７０は、アウタフレーム４３の第１の保持部７２ａと、第２の保持部７２ｂと、第３の保持部７２ｃとの３箇所の係合によって廃トナー収容空間４０ａ内にスライド可能に保持されている。

連通部開閉部材７０の遮蔽板部７０ｅが仕切り板４５とサイドプレート４４との間に配置されている。遮蔽板部７０ｅは、廃トナー検知室４０ｃにおける仕切り板４５の側面からサイドプレート４４の側面までの距離の範囲内でスライドするように構成されている。このスライドストローク距離は、シャッタ部材４２Ａのスライドストローク距離と同等かそれよりも短くなるように構成されている。

（実施例２の動作）
図１４は、ブラックトナーカートリッジ３０ｋが現像装置２０に装着されていないときの図１２の廃トナー収容部４０Ａを示す断面図である。図１５は、ブラックトナーカートリッジ３０ｋが現像装置２０に装着されているときの図１２の廃トナー収容部４０Ａを示す断面図である。

図１４において、ブラックトナーカートリッジ３０ｋが現像装置２０に装着されていないとき、シャッタ部材４２Ａは、シャッタ付勢スプリング４７によって矢印Ａ方向に付勢され、廃トナー受け入れ口４１を閉じた位置で保持される。

連通部開閉部材７０は、シャッタ部材４２ＡのＤカット部４２Ａａと第４の係合部７０ｄで係合しており、Ｄカット部４２Ａａの図中右端側によって引っ張られ、遮蔽板部７０ｅがシール部材７１を挟んで、仕切り板４５の側面に当接した状態で保持される。このとき、連通部４５ａは、連通部開閉部材７０の遮蔽板部７０ｅによって遮蔽され、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとは、連通していない。

図１５において、ブラックトナーカートリッジ３０ｋが現像装置２０に装着されているとき、シャッタ部材４２Ａは、廃トナー排出部２９の側面によって押されて矢印Ｂ方向にスライドする。その結果、廃トナー受け入れ口４１が開口して廃トナー排出部２９と連結する。ここで、シャッタ部材４２Ａのスライド距離をＬ１とする。

連通部開閉部材７０は、Ｄカット部４２Ａａに第４の係合部７０ｄで係合しており、このシャッタ部材４２Ａの移動に伴って、矢印Ｂ方向にスライドされる。その結果、連通部４５ａが開口され、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとが連通される。

なお、廃トナー収容部４０Ａの長手方向における廃トナー検知室４０ｃの幅をＬ２とすると、連通部開閉部材７０がスライド可能なストローク距離は、Ｌ２から遮蔽板部７０ｅの板厚ｔを除いた距離（Ｌ２−ｔ）の範囲である。従って、シャッタ部材４２Ａのスライド距離Ｌ１がＬ１＞（Ｌ２−ｔ）である場合には、シャッタ部材４２ＡのＤカット部４２Ａａと、連通部開閉部材７０の第４の係合部７０ｄの間にＬ３＝（Ｌ１−Ｌ２＋ｔ）の遊びをスライド方向に設けなければならない。

（実施例２の効果）
本実施例２よれば、実施例１の効果に加え、ブラックトナーカートリッジ３０ｋが現像装置２０に装着されているときには、廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとの連通部４５ａが開口し、ブラックトナーカートリッジ３０ｋが現像装置２０に装着されていないときには、シャッタ部材４２Ａが廃トナー受け入れ口４１を塞ぐ動作と連動して、連通部開閉部材７０も廃トナー収容室４０ｂと廃トナー検知室４０ｃとの連通部４５ａを塞ぐため、画像形成装置１０の使用中に、ブラックトナーカートリッジ３０ｋを現像装置２０から取り外して傾けたりしたとしても、廃トナー収容室４０ｂ内の廃トナーＴａが廃トナー検知室４０ｃに移動するのを防ぐことができる。これにより、廃トナーＴａの満杯を誤検知してしまう危険性を排除することができる。

（実施例１、２の他の変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、他の種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。

（ａ） 実施例１、２では、画像形成装置１０としてカラーページプリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モノクロページプリンタ、ファクシミリ装置、複写機、ＭＦＰ（MultiFunction Printer/Product/Peripheral）等であってもよい。

（ｂ） 実施例１、２では、廃トナー収容部４０，４０Ａをブラックトナーカートリッジ３０ｋと一体的に構成した例で説明したが、これに限ったものではなく、廃トナー収容部４０，４０Ａをブラック以外のトナーカートリッジ３０ｙ，３０ｍ，３０ｃと一体的に構成してもよいし、トナーカートリッジ３０ｙ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｋとは別体にし、現像装置２０に対して、独立に着脱できるようにしてもよい。

（ｃ） 実施例１、２では、現像剤収容装置として、廃トナーＴａを収容する廃トナー収容部４０，４０Ａを例に説明したが、本発明の現像剤収容装置は、廃トナーＴａに限定されない。未使用のトナーＴであっても適用可能である。

１０ 画像形成装置
２０ 現像装置
３０ トナーカートリッジ
３２ トナーカートリッジ本体
４０，６０，４０Ａ 廃トナー収容部
４０ｂ，６０ｂ 廃トナー収容室
４０ｃ，６０ｃ 廃トナー検知室
４１ 廃トナー受け入れ口
４２，４２Ａ シャッタ部材
４５ 仕切り板
４５ａ，６２ｂ 連通部
４５ｃ 反射面
４５ｄ ガイドリブ
４８ 廃トナー搬送スパイラル
４８ａ 軸部
４８ｃ スパイラル羽根
４９ スパイラル駆動ギア
７０ 連通部開閉部材
Ｔ トナー
Ｔａ 廃トナー

Claims (11)

1. 現像剤を受け入れる受け入れ口と、
   前記受け入れ口から受け入れられた前記現像剤を上流側から下流側にかけて収容する第１収容室と、
   前記第１収容室内に設けられ、前記現像剤を前記上流側から前記下流側に搬送する搬送手段と、
   前記第１収容室の前記下流側に設けられ、前記第１収容室に収容された前記現像剤が設定量を越えたときに前記現像剤を溢れさせる開口部を有する仕切り部材と、
   前記仕切り部材を介して前記第１収容室に隣接して設けられ、前記開口部から溢れる前記現像剤を収容する第２収容室と、
   前記第２収容室内に設けられ、前記開口部から溢れて前記第２収容室へ移動する前記現像剤を検出して前記第１収容室の前記現像剤の量を検出する現像剤量検出部と、
   を備えたこと特徴とする現像剤収容装置。
2. 前記搬送手段は、
   前記第１収容室内における前記上流側から前記下流側に渡って設けられ、駆動手段により回転駆動される軸部と、
   前記軸部の外周に螺旋状に設けられたスパイラル羽根と、
   を有することを特徴する請求項１記載の現像剤収容装置。
3. 前記スパイラル羽根は、
   前記第１収容室の前記上流側と、前記軸部の中間点を越える位置と、の間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤収容装置。
4. 前記開口部は、
   前記搬送手段よりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤収容装置。
5. 前記現像剤収容装置は、更に、
   前記第２収容室内に設けられ、前記開口部から溢れて移動した前記現像剤を前記現像剤検出手段へ誘導するガイド部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像剤収容装置。
6. 前記現像剤量検出手段は、
   前記現像剤が前記開口部から前記第２収容室へ移動したか否かを光学的に検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤収容装置。
7. 前記第１収容室及び前記第２収容室は、
   取り付け及び取り外し自在にそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤収容装置。
8. 前記現像剤収容装置は、更に、
   前記第１収容室及び前記第２収容室が取り付けられたときには、前記開口部を開き、前記第１収容室及び前記第２収容室が取り外されたときには、前記開口部を閉じる開口部開閉手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の現像剤収容装置。
9. 請求項８記載の現像剤収容装置は、更に、
   前記第１収容室及び前記第２収容室が取り付けられたときには、前記受け入れ口を開き、前記第１収容室及び前記第２収容室が取り外されたときには、前記受け入れ口を閉じるシャッタ部材を備え、
   前記開口部開閉手段は、
   前記シャッタ部材の開閉動作に連動して前記開口部を開閉することを特徴とする現像剤収容装置。
10. 現像対象となる画像を現像する現像装置に対して現像剤を供給する現像剤カートリッジ本体と、
    前記現像装置において、不要となった前記現像剤を収容する請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像剤収容装置と、
    を備えたことを特徴とする現像剤カートリッジ。
11. 請求項１０記載の現像剤カートリッジと、
    請求項１０記載の現像装置と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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