JP2011128484A - 廃トナー収容器および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト上昇を招くことなく、騒音発生を抑制することが可能な構成を備えた廃トナー収容器を提供する。
【解決手段】ケーシング１２１には、スクリューオーガ１２０のスクリュー羽根間に先端を入り込ませたトナー掻き落とし部材１２３がケーシング１２１とスクリューオーガ１２０との対向位置に設けられ、トナー掻き落とし部材１２３あるいはケーシング１２１には、異音防止機構が設けられ、異音防止機構をトナー掻き落とし部材１２３側に設ける場合には、トナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分の先端までの長さをスクリューオーガの軸方向中央部１２３Ａにおいて他の部分１２３Ｂより長くし、ケーシング１２１側に設ける場合には軸方向中央のケーシング内面にスクリューオーガ１２０と対向するように弾性部材1２２を設けることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、廃トナー収容器および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、剤搬送機構に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に対して形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどの転写材に転写することにより記録出力を得ることができる。

感光体は、単一色のみを対象として１個設ける構成だけでなく、複数の色毎の画像を形成するために複数設置されている作像部にそれぞれ設けられた構成とする場合があり、後者の場合にはフルカラー画像を含む多色画像を形成する場合に用いられる。

例えば、フルカラー画像を得る方式としては、搬送されてくるシートに対して色分解色に対する補色関係にある色のトナーを用いた現像剤により感光体毎に形成された色画像を順次転写する方式あるいは感光体毎の色画像を中間転写体に順次転写した後、中間転写体上で重畳転写された画像をシートに対して一括転写する方式がある。

一方、複数の感光体を用いる場合の構成の一つとして、上記方式のうちで後者の方式を用いる構成には、色毎の画像を形成可能な感光体が装備されている作像ユニットを、この感光体からの画像が重畳転写される中間転写体としてのベルトの展張方向に沿って並列させた、いわゆる、タンデム構造が知られている（例えば、特許文献１）。

ところで、転写後の感光体上から未転写などにより残存するトナーは、クリーニングされ、例えば、再度現像装置に還流させてリサイクルトナーとして用いる場合や廃トナータンクに回収されて廃棄される場合とがある。

廃トナータンクに回収される場合には、廃トナータンク内に回収されて充填されるトナーの量を検知し、満杯状態に達した時点で廃トナータンクを取り出すことが行われる。このため、廃トナータンク内に回収されるトナーは、内部での堆積状態が不均一であると、満杯状態の正確な検知が行えなくなる虞があるので、内部で均すことが行われる。

廃トナーの均し作業には、スクリュー羽根を備えたスクリューオーガを用いる場合がある。

このようなスクリューオーガは、均し部材だけはなく、搬送部材としても用いられることが知られており（例えば、特許文献２）、回転することにより回転方向への攪拌と共に軸方向への移動が可能な部材である。このため均し部材として用いる際には、軸方向へのトナーの移動と共に攪拌によって軸方向での堆積高さを均すことができる。

ところで、スクリューオーガは、概ね、軸方向両端をケーシングにより回転自在に支持されることにより上述したように、トナーを軸方向および周方向に移動させるが、両端支持梁構造であると、軸方向中央に撓みが生じると、その回転振れ量によっては、スクリューオーガが収容されているケーシングの内壁面に衝突してしまうことがあり、衝突音が発生することがある。

そこで、従来では、衝突音などの騒音防止を行う構成として、スクリューオーガの偏心回転による回転振れ量を、ケーシングの内壁面と干渉することがない程度に規定する構成が提案されている（例えば、特許文献３）。

しかし、特許文献３に開示されているような衝突音を防止するための構成においては、回転振れ量を規定するには、軸方向長さを考慮しなければならず、軸方向長さによっては、これと平行するケーシングの長さが短くなることで、回収容量が少なくなることや、撓み剛性の高い材質を用いることが必要となる。このため、上述した場合と同様に、部品コストの上昇や、回収トナー量の低下を招く虞がある。

本発明の目的は、上記従来のスクリューオーガを用いる均しあるいは搬送機構での問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく、スクリューオーガおよびこれを収容しているケーシングへの加工を一切必要としないで騒音発生を抑制することが可能な構成を備えた廃トナー収容器および画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）軸方向両端を回転自在に支持されたスクリューオーガをケーシング内に収容した廃トナー収容器であって、
前記ケーシングには、前記スクリューオーガのスクリュー羽根間に先端を入り込ませたトナー掻き落とし部材が前記ケーシングと前記スクリューオーガとの対向位置に設けられ、
前記トナー掻き落とし部材あるいは前記ケーシングには、異音防止機構が設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。
（２）（１）記載の廃トナー収容器において、
前記異音防止機構として、前記トナー掻き落とし部材には、前記スクリューオーガの軸方向に沿って前記スクリュー羽根間に入り込むことが可能な複数の櫛歯部分が設けられ、該櫛歯部分のうちで、少なくとも前記スクリューオーガの軸方向中央に位置する櫛歯部分は、その先端までの長さが他の部分よりも長くされていることを特徴とする廃トナー収容器。
（３）（１）記載の廃トナー収容器において、
前記異音防止機構として、前記ケーシング内面で前記スクリューオーガの軸方向中央に対向する位置には発泡体からなるマット部材で構成された弾性部材が用いられ、該弾性部材は、前記スクリューオーガに対向して前記ケーシング内面に設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。
（４）（１）または（２）に記載の廃トナー収容器において、
前記トナー掻き落とし部材は、前記スクリューオーガを前記ケーシング内壁面から遠ざける向きに付勢する可撓性部材が用いられることを特徴と廃トナー収容器。
（５）（１）、（２）、（４）のうちの一つに記載の廃トナー収容器において、
前記トナー掻き落とし部材は、前記スクリューオーガの偏心回転による回転振れが生じた際に該スクリューオーガが前記ケーシングの内壁面に衝突するのを阻止する剛性を備えていることを特徴とする廃トナー収容器。
（６）（１）乃至（５）のうちの一つに記載の廃トナー収容器において、
前記スクリューオーガが、廃トナー収容器内で堆積するトナーの均し部材として用いられることを特徴とする廃トナー収容器。
（７）（１）乃至（６）の一つに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。

本発明によれば、ケーシングあるいは、この内部に設けられている櫛歯状のトナー掻き落とし部材にスクリューオーガの衝突音などの異音防止機構が設けられているので、スクリューオーガの稼働時に発生する虞のある異音の発生を防止することができる。

特に、異音防止機構をトナー掻き落とし部材に設ける場合には、スクリューオーガの軸方向中央の櫛歯部分の長さが他の部分よりも長くされ、さらには、ケーシング内壁面とスクリューオーガとの間に設けられていることにより、スクリューオーガが偏心回転した際の回転振れをトナー掻き落とし部材に突き当たることでスクリューオーガがケーシング内壁面に衝突するのを阻止される。これにより、既存構成部材であるトナー掻き落とし部材の構成を利用してスクリューオーガがケーシング内壁面に衝突する際に発生する衝突音を防止することができる。

また、異音防止機構をケーシング側に設ける場合には、ケーシング内の既存構造部に弾性部材を付設するだけの簡単な構成により、スクリューオーガがケーシングに衝突した際の衝撃力を緩衝すると共に吸音することにより異音の発生を防止することができる。

本発明の実施例による廃トナー収容器を用いる画像形成装置の構成を説明するための模式図である。 図１に示した画像形成装置に用いられる作像部の一つを対象とした構成を示す図である。 図１に示した画像形成装置に用いられる廃トナー収容器として用いられる廃トナータンク内の構成を説明するための模式図である。 図３に示した廃トナータンクに装備されているスクリューオーガおよびこれが収容されている廃トナータンクの外観図である。 図４に示した廃トナータンクに用いられるトナー掻き落とし部材の正面図である。 図４に示したトナー掻き落とし部材の軸方向中央付近の設置状態を示す図である。 図４に示した要部構成による作用を説明するための図である。 図５に示したトナー掻き落とし部材の構成を対象として、異音発生具合を実験した結果を示す図である。 図４に示した構成の一部変形例を説明するための外観図である。 図９中、（１０）で示す方向の矢視断面図である。

以下、図面に示す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。

図１は、本発明の一実施例を採用した画像形成装置の全体構成を示す断面図、図２は像担持体周辺の構成を示す断面図である。

図１において、画像形成装置の装置本体１００の下部には記録材である用紙を収納する給紙カセット２０を有する給紙部が配設されており、給紙部の上方には作像部３０が配設されている。

作像部３０は像担持体としての感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えた４個の作像ユニットを有しており、作像部３０の上方にはローラ１１，１２に巻き掛けられた可撓性を有する中間転写ベルト１０が、作像部３０の下方には各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に静電潜像を形成する光書き込みユニット４がそれぞれ配設されている。

装置本体１００の右上方には用紙にトナーを定着させる定着装置２３等が配設されており、給紙カセット２０と定着装置２３との間には用紙を搬送する用紙搬送経路が構成され、この用紙搬送経路中には呼び出しローラ２１、レジストローラ対２２等が配設されている。

中間転写ベルト１０を介してローラ１１と対向する位置には２次転写ローラ１６が配設されており、中間転写ベルト１０を介してローラ１２と対向する位置にはベルトクリーニング装置１５が配設されている。

作像部３０は中間転写ベルト１０の下辺に対向して配設されており、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは中間転写ベルト１０の下辺に接触する態様でそれぞれ配設されている。中間転写ベルト１０の下辺内側には、中間転写ベルト１０を介してそれぞれ対応する感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに接触する１次転写ローラ１４が配設されている。

感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲には、作像部の一つを代表して示す図２において、帯電ローラ７、現像ユニット９、クリーニング手段としてのクリーニング装置１７がそれぞれ配置されている。

本実施例において、各作像ユニットは各現像ユニット９に収納されているトナーの色のみが異なる点を除いてそれぞれ同一構造であり、図２には１つの作像ユニットのみを示している。

各作像ユニットはそれぞれ感光体ドラム１、現像ユニット９、クリーニング装置１７、帯電ローラ７が一体的に構成されており、それぞれプロセスカートリッジを形成している。これにより装置本体１００からプロセスカートリッジを容易に着脱でき、プロセスカートリッジに含まれる各部材の寿命時や故障時における交換性を向上することができる。

図１において光書き込みユニット４は、光変調したレーザ光Ｌを各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に照射して各色の静電潜像を作成する。装置本体１００の上部には各色のトナーを収容したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋが配設されている。

消費によりトナーがなくなった際にはトナーボトル３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの交換が行われ、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋや帯電ローラ７等のプロセスカートリッジの交換時期にのみプロセスカートリッジ全体を交換する。本実施例ではトナーボトル３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋが装置本体１００の上部に配設され、その下方に配設された各色のプロセスカートリッジまでトナーを搬送してトナー補給を行う構成を採用している。この構成により通常はトナーボトル３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの交換のみですむため、ユーザのコストを低減することができる。また、装置本体１００の他の部分を開閉して部品の交換を行う回数が低減し、シャッタ部材等でトナーの飛散を防止できメンテナンス性の向上を図ることができる。

上述した構成の画像形成装置において、画像形成動作が開始されると各作像ユニットの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが図示しない駆動手段によってそれぞれ時計回り方向に回転駆動され、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面が各帯電ローラ７によってそれぞれ所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面には光書き込みユニット４からのレーザ光Ｌがそれぞれ照射され、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面にはそれぞれ静電潜像が形成される。このとき、例えばスキャナ４０によって読み取った所望のフルカラー画像を演算手段によって演算し、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに露光される画像情報がイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの色情報に分解したそれぞれ単色の画像情報に変換される。形成された各静電潜像は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと各現像ユニット９とが対向した際に各現像ユニット９に収納されたトナーによってそれぞれ可視像化される。

各ローラ１１，１２の何れかを図示しない駆動手段によって反時計回り方向に回転駆動することにより中間転写ベルト１０が走行駆動され、中間転写ベルト１０には各作像ユニットにおいて形成された各色のトナー像が各１次転写ローラ１４によって順次重ねて転写され、これにより中間転写ベルト１０にはフルカラーのトナー像が担持される。トナー像を転写した後の各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に付着した残留トナーは、クリーニング装置１７によって各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面から除去される。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはその表面を図示しない除電手段によって除電され、表面電位を初期化されて次の画像形成に備えられる。

一方、給紙カセット２０から呼び出しローラ２１によって給送された用紙は、レジストローラ対２２によって給紙タイミングを取られた後にローラ１１と２次転写ローラ１６との対向部に給送される。ここで２次転写ローラ１６には中間転写ベルト１０の表面に担持されたトナー像の帯電極性とは逆極性の転写印圧が印加され、これにより中間転写ベルト１０の表面に担持されたトナー像が用紙上に一括転写される。トナー像が転写された用紙は定着装置２３へと搬送され、定着装置２３を通過する際に熱と圧力とによってトナー像が用紙上に溶融定着される。その後、トナー像が定着された用紙は装置本体１００の上部に配設された排出ローラ対２４によって機外へと排出される。トナー像を用紙に転写した後の中間転写ベルト１０上に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置１５によって除去される。

画像形成装置１００では、４個の作像ユニットを中間転写ベルト１０に対向配置し、中間転写ベルト１０に各色のトナーを順次重ねて転写するので、作像手段が１つで４色の現像装置を有し中間転写ベルト上にトナー像を重ねて転写した後に用紙に画像を転写する形式のものと比較して作像時間を大幅に短縮することができる。また、装置本体１００の上部に排出された用紙を積載する積載部を有するので、装置本体１００から積載部が突出することなく設置面積及び占有面積を小さくすることができる。

上述の説明は用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部３０の作像ユニットの何れか１つを使用して単色画像を形成する場合や、２色または３色の画像を形成する場合もある。

本実施例で示した画像形成装置を用いてモノクロ印刷を行う場合には、ブラックの作像ユニットのみを用いて作像を行い、作像したトナー像を用紙に転写して定着すればよい。

本実施例に示すプロセスカートリッジでは、図２に示すようにクリーニング装置１７が備える潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの線速が感光体ドラム１の線速に対して若干異なる速さに設定されている。ここでいう潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの線速とは、潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａが感光体ドラム１の表面に接触している位置での線速をいう。本実施例では、潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの直径は１２ｍｍであり直径３０ｍｍの感光体ドラム１に対して１ｍｍ食い込ませているので感光体ドラム１に接触している部分での潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの直径は実質１０ｍｍとなり、ここでいう線速は感光体ドラム１の直径３０ｍｍ、潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの直径１０ｍｍで計算される。当然潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａ単体の外径が同じでも食い込み量の設定（感光体ドラム１と潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａとの中心間距離）が変化すれば、ここで述べている潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの線速も変化するので適宜好ましい設定を選択するようにすればよい。図中符号１７ｂは潤滑剤を、符号１７ｅは付勢部材をそれぞれ示す。

潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａとしてアクリル繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維を用いたものを使用し、潤滑剤１７ｂとして固形のステアリン酸亜鉛を用い、付勢部材１７ｅによる適正な加圧力で潤滑剤１７ｂを潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａに押し当てた場合、感光体ドラム１の線速に対して潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａの線速を０．８以上１未満または１を超え１．３以下程度の倍率の範囲に設定することが望ましい。特には若干速い１を超え１．３倍以下程度の範囲がより望ましい。また、本実施例では図２に示すように、潤滑剤塗布ブラシローラ１７ａがクリーニングブレード１７ｃの感光体ドラム回転方向上流側に位置し、感光体ドラム１上の転写残トナーのクリーニング補助手段としても機能するように構成しているため、クリーニング性に優れたコンパクトなプロセスカートリッジとなっている。クリーニングブレード１７ｃによって掻き取られた残トナーは、重力により落下して搬送コイル１７ｆによって廃トナー回収容器へと搬送される。

図１に示す画像形成装置においては、各作像部に設けられているクリーニング装置からそれぞれ排出された廃トナーを１つのタンク構造などを用いる廃トナー収容器に回収する廃トナー回収機構が設けられている。

廃トナーは、現像装置からの供給時及びクリーニング装置による回収時を含む１画像サイクルにおいて１度ストレスを受けているために外添剤の埋没や帯電性能が劣化しており、トナー自体の流動性も新しいトナーに比して低下している。このため、クリーニング装置により回収されたトナーを改めて現像装置にリサイクルして可視像処理に用いようとしても搬送することが難しい。このような廃トナーは、現像能力が劣るものであり、廃棄する対象となる。

本実施例では、廃トナー収容器に廃トナーを回収するようにして劣化したリサイクルトナーの使用を避けると共に、リサイクルする場合のようなトナーの搬送経路を複雑なものとしないで、確実に廃トナー収容器に搬送できるようにしている。

ところで、図１に示したような複数色の画像作成が可能な作像部を複数用いる場合には、全ての作像部を使用することに限らず、単一色の画像作成を頻繁に行うような場合もある。このため、廃トナー収容器内に回収されるトナーは、各作像部からの廃トナーの量が一定とは限らない。このような廃トナー量の違いは、廃トナー収容器内に回収されたトナーの堆積量の違いとなり、廃トナー収容器内で回収される廃トナーの収容スペースが十分残っているにもかかわらず、回収量が少ない色のトナーよりも多い色のトナーを対象とする収容スペースには余裕がなく、オーバーフローする虞がある。

そこで、本実施例では、廃トナー収容器内で回収されたトナーを均して収容スペースが各色のトナーの回収部全域に亘って均等化して一部の色のトナーのみがオーバーフローしてしまうような事態を回避するようになっている。

図３は、廃トナー収容器内での均し機構を示す模式図であり、同図において、装置本体１００に交換可能に設けられた廃トナー収容器１５０には各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対応して配設された各クリーニング装置１７から搬送される廃トナーの排出口１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋが接続されている。

図３ではブラックトナーのみが多く印刷された廃トナー収容器１５０内の構成を示しており、このようにブラックの作像ユニットの排出口１５１Ｋからのみブラックの廃トナーが多く排出され、排出口１５１Ｋの下方にのみ廃トナーが多く溜まってしまうと、ブラックの廃トナーのみが排出口１５１Ｋからオーバーフローし、他のスペースが多く余っているにもかかわらず廃トナー収容器１５０を交換する必要が生じ、コストアップしてしまう。そこで、廃トナー収容器１５０には、内部で廃トナーを均す廃トナー均し手段１２０が備えられている。

廃トナー均し手段１２０には、スクリューオーガが用いられ（以下、廃トナー均し手段をスクリューオーガ１２０という場合もある）、廃トナー収容器１５０の外部に延長された軸方向端部に設けられているギヤ１３０が画像形成装置本体１００側に配置されて制御部１３１により駆動制御されるモータ１３２により回転駆動されるようになっている。

廃トナー均し手段１２０は、図３において、最も廃トナー量が多くなるブラックトナーの回収部から矢印で示すように、他の色の廃トナーが堆積している位置に向けてブラックトナーを移動させるようになっており、図３において二点鎖線で示すように、回転した際にブラックトナーを移動させて廃トナー収容器１５０内で均すことができるようになっている。

以上のような構成の画像形成装置を対象として本発明の特徴について説明すると次の通りである。

本発明の特徴は、廃トナー均し手段として用いられるスクリューオーガのスクリュー羽根間に生じるトナーの凝固を崩すトナー掻き落とし部材とケーシングとのいずれかに、スクリューオーガがケーシングに衝突することによる衝突音などの異音発生を防止する異音防止機構を備えている点にある。

異音防止機構は、後述するトナー掻き落とし部材１２３とケーシング１２１とのいずれかに適用される構成である。

トナー掻き落とし部材１２３に設けられる場合には、スクリューオーガ１２０がケーシング内面に衝突するのを避けるようにして衝突による異音発生を防止することができる構成であり、ケーシング１２１に設けられる場合には、スクリューオーガ１２０が衝突する際の衝撃を緩衝して衝撃音となる異音の発生を防止する構成である。

まず、トナー掻き落とし部材１２３を対象とする異音防止機構について説明するが、その前に、スクリューオーガ１２０の設置構造に関して説明する。

図４は、図３に示したスクリューオーガ１２０の配置構成を示す外観図であり、同図においてスクリューオーガ１２０は、図４に示されているケーシング１２１と図示していないが、これと対向して廃トナーを収容可能な空間を構成する今ひとつのケーシングとを備えた廃トナー収容器１５０（図３参照）内に配置されている。

図４に示されているケーシング１２１には、各作像部から搬送されてくる廃トナーの吐出部が配置される廃トナー受け部１２１Ａが設けられており、その下方には、スクリューオーガ１２０が配置されている。

スクリューオーガ１２０は、軸方向両端をケーシング１２１の側壁部により回転自在に支持されている。スクリューオーガ１２０は、軸方向両端を支持された両端支持梁構造であり、軸方向中央に撓みが生じやすくなっている。

ケーシング１２１には、各廃トナー受け部１２１Ａを形成している壁面の内側に側面視形状が三角形状の補強リブ１２１Ｂがスクリューオーガ１２０の軸方向中央を含む複数箇所に設けられている。

図４に示されているスクリューオーガ１２０には、軸方向の複数箇所に、スクリュー羽根同士の外周縁近傍を連結するパドル１２０Ａが設けられている。

ケーシング１２１の内壁面には、スクリューオーガ１２０のスクリュー羽根間に先端を入り込ませた可撓性部材からなるトナー掻き落とし部材１２３が設けられている。

トナー掻き落とし部材１２３は、マイラーフィルムを用いた櫛歯状の形状を有する部材であり、櫛歯の先端が上述したようにスクリュー羽根間に入り込むと共に、基端がケーシング１２１の内面に有する凸部（図示されず）などに片持ち梁状に支持されている。

トナー掻き落とし部材１２３は、櫛歯の先端がスクリュー羽根間に入り込むことで、羽根間に詰まるトナーを掻き落とす機能を有しており、櫛歯の先端までの長さが軸方向において異ならせてある。

図５および図６はトナー掻き落とし部材１２３の詳細を示す図であり、これら図のうち、図５はトナー掻き落とし部材１２３の正面図であり、図６はスクリューオーガ１２０の軸方向中央部の詳細を示す図である。

図５および図６において、スクリューオーガ１２０の軸方向中央付近に位置する複数の櫛歯部分（便宜上、符号１２３Ａで示す）は、これ以外の部分に位置する櫛歯部分（便宜上、符号１２３Ｂで示す）に対して基部から先端に至る長さが長くされている。

この場合の長さとしては、図６に示すように、スクリューオーガ１２０の軸方向中央で、スクリューオーガ１２０が偏心回転した際の回転軌跡に沿った補強リブ１２１Ｂの長手方向のほぼ全域を覆うことができる長さとされている。これにより、スクリューオーガ１２０が偏心回転すると、補強リブ１２１Ｂに対向する位置で偏心量が最も大きくなると、補強リブ１２１Ｂではなく、これの前方に位置するトナー掻き落とし部材１２３にスクリューオーガのスクリュー羽根が接触することになる。

トナー掻き落とし部材１２３は、スクリューオーガ１２０が軸方向中央に位置する補強リブ１２１Ｂに衝突あるいは接触するのを防止するために設けられている部材である。このため、スクリューオーガ１２０が補強リブ１２１Ｂから遠ざけることができるように、撓み変形に対する剛性を持たせてある。

この場合の剛性の大きさとしては、スクリューオーガ１２０の偏心回転によりトナー掻き落とし部材１２０に接触してトナー掻き落とし部材１２３が撓んだ際に、補強リブ１２１Ｂに接触することのない撓み量で収まる大きさに設定されている。

この剛性を持たせるためには、先端までの長さが長くされている櫛歯部分１２３Ａの厚さを他の櫛歯部分１２３Ｂよりも厚くすること、あるいは、他の櫛歯部分１２３Ｂよりも剛性の高い材質部とすること、または、図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）に示した場合と違って、軸方向中央付近での櫛歯部分１２３Ａの配列数を増やすことによりスクリューオーガ１２０が接触した際の撓みに対する耐久性、つまり、一片の櫛歯部分に生じる応力を小さくすること等が用いられる。

本実施例は以上のような構成であるから、図７においてその作用を説明すると次の通りである。

図７（Ａ）は、スクリューオーガ１２０の軸方向中央部を対象とする側面図であり、同図において、実線で示すトナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分１２３Ａの状態は、スクリューオーガ１２０に有するパドル部２０Ａに乗り上げた状態であり、二点鎖線で示すトナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分１２３Ａの状態は、パドル部１２０Ａがスクリュー羽根間と対向した状態である。

スクリューオーガ１２０は、偏心回転により軸方向中央で最も大きな回転振れが生じると、偏心回転しない場合の回転中心Ｐ０を中心にした場合よりも回転軌跡が外側に広がり、ケーシング１２１の補助リブ１２１Ｂに衝突する虞がある。しかし、本実施例では、トナー掻き落とし部材１２３により補助リブ１２１Ｂ側への移動が阻止される。つまり、トナー掻き落とし部材１２３の剛性により偏心回転による補助リブ１２１Ｂ側への移動が制動されることになる。これにより、偏心回転時に直接、補助リブ１２１Ｂに衝突するのが防止されて衝突音、いわゆる、異音の発生が抑止される。

一方、図７（Ｂ）は、スクリューオーガ１２０の軸方向中央部以外を対象とする側面図であり、同図において、実線で示すトナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分１２３Ｂの状態は、スクリューオーガ１２０に有するパドル部１２０Ａに乗り上げた状態であり、二点鎖線で示すトナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分１２３Ｂの状態は、パドル部２０Ａがスクリュー羽根間と対向した状態である。

スクリューオーガ１２０の軸方向中央以外に位置するトナー掻き落とし部材１２３の櫛歯２３Ｂは、軸方向中央に比べてスクリューオーガ１２０の偏心回転時での回転振れ量が少ないことを理由として、先端までの長さが軸方向中央よりも短くなっている。

軸方向中央以外においても、図７（Ａ）に示した場合と同様に、スクリューオーガ１２０が偏心回転した際の回転振れにより回転軌跡が外側に広がり、補助リブ１２１Ｂに衝突する虞がある場合にトナー掻き落とし部材１２３により移動を阻止されることになるので、スクリュー羽根が直接補助リブ１２１Ｂに衝突するのが避けられて、衝突音の発生が防止される。

なお、図７（Ａ）に示したトナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分の構成は、図７（Ｃ）に示す構成とすることも可能である。

図７（Ｃ）は、トナー掻き落とし部材１２３における先端までの長さを他の部分よりも長くされている櫛歯部分（便宜上、図７（Ｃ）において符号１２３Ａ’で示す）を示す図７（Ａ）相当の図である。
同図において、トナー掻き落とし部材１２３の櫛歯部分１２３Ａ’は、先端までの長さとして、図７（Ａ）に示した場合と違い、先端がケーシング１２１の内面に接触できる長さ、換言すれば、図７（Ａ）に示したように、ケーシング１２１の補助リブ１２１Ｂを対象として接触する長さよりも長くされている。

このような構成においては、スクリューオーガ１２０が偏心回転してトナー掻き落とし部材１２３に接触すると、櫛歯部分１２３Ａ’は、先端をケーシング１２１の内面に接触させた状態を維持しながら補助リブ１２１Ｂ側に撓む。

櫛歯部分１２３Ａ’は、先端がケーシング１２１の内面に突き当たった状態であるとともに、基端がケーシング１２１側に支持されているので、これら両端間がスクリューオーガ１２０の偏心回転による接触によって撓むと、両端間に生起される形状復元力によりスクリューオーガ１２０を押し戻す作用を生じる。これにより、スクリューオーガ１２０は、ケーシング１２１の内面、特に補助リブ１２１Ｂに衝突するのを阻止されて衝突による異音発生を防止されることになる。

本発明者は、上述した構成を用いた場合を対象として衝突音の発生具合を実験したところ、図８に示す結果を得た。

図８に示す結果は、軸方向中央付近の長さを長くしたトナー掻き落とし部材１２３を用いた結果であり、この結果は、トナー掻き落とし部材１２３の反り量と音圧との関係で示してある。

図８の結果から明らかなように、本実施例では、トナー掻き落とし部材１２３によってスクリューオーガがケーシング１２１に衝突するのをほとんど防ぐことができるので、衝突音圧に関しては、６０ｄＢの狙い値に集約することができた。

次に、異音防止機構をケーシング１２１側に設けた場合の構成について説明する。

図９は、スクリューオーガ１２０を設置したケーシング１２１の構成を示す図４相当の図である。

図９において、トナー掻き落とし部材１２３は、図４，５に示した場合と違って、スクリューオーガ１２０の軸方向前全域に亘って先端までの長さが同じ長さに設定され、その長さは、図４，５に示した軸方向中央での長さよりも短くなっているが、パドル１２０Ａには接触する長さとされている。

一方、図９において、ケーシング内部における、少なくともスクリューオーガ１２０の軸方向中央に位置する補助リブ１２１Bには、スクリューオーガ１２０と対向する面にスポンジなどの発泡体からなるマット部材が用いられる弾性部材１２２が貼付などにより一体化されている。

図９に示す構成においては、スクリューオーガ１２０の軸方向中央に位置する補助リブ１２１Bだけでなく、軸方向端部の一つに対向する補助リブにも弾性部材１２２が設けられている。補助リブの選択基準は、スクリューオーガ１２０の偏心回転時での回転振れ量に基づくものであり、軸方向中央は回転振れ量が最も大きくなることにより必須とされ、軸方向端部に関しては、駆動部側と反対側、換言すれば、軸方向で撓みが伝搬されやすい（うねりが生じやすい）端部が選択される。

弾性部材１２２は、補助リブ１２１Bにおいてスクリューオーガ１２０の回転軌跡に沿った長手方向を有し、補助リブ１２１Bと対向した状態で偏心回転した際の回転軌跡に沿って移動するスクリュー羽根に接触できるようになっている。 本実施例は、以上のような構成であるから、図１０に示すように、スクリューオーガ１２０が回転した際に生じる偏心回転、つまり、撓みが最も多く生じる軸方向中央での回転中心が、偏心していない場合の回転中心Ｐ０に対して偏心した場合の回転中心Ｐ１が、符号Ｓで示すように、偏心していない場合の回転中心Ｐ０を中心とした回転軌跡に沿って偏心回転すると、軸方向中央に大きな回転振れが発生する。このため、軸方向中央でのスクリュー羽根は、その振幅に応じた位置に表面が設けられている弾性部材１２２に接触する。

弾性部材１２２は、補助リブ１２１Ｂの表面でスクリューオーガ１２０に対向しているので、スクリューオーガ１２０が接触した際の衝撃力が緩衝され、発泡部による吸音作用によって吸収されるので、衝撃音などの異音の発生が抑制されると共に、補助リブ１２１Ｂへの直接接触が避けられることによっても異音発生が防止される。

以上のように、異音防止機構をトナー掻き落とし部材側に設ける場合には、既存構成部材であるトナー掻き落とし部材１２３の軸方向に沿った櫛歯先端の形態を変更するだけで偏心回転するスクリューオーガ１２０がケーシング内壁面に衝突するのを抑止できるので、スクリューオーガ１２０の振れ量規定や剛性の強化などの特殊な構成を用いることなく、簡単な構成により衝突音などの騒音防止を図ることができる。

特に、スクリューオーガ１２０のパドル１２０Ａがトナー掻き落とし部材１２３と接触しながら回転するのに比べて接触が解除された場合には、両者間に接触抵抗がなくなるので、スクリューオーガ１２０はその抵抗がなくなった分だけ回転力を増すことが原因して偏心回転時に補強リブ１２１Ｂへと勢いよく移動するが、この勢いはトナー掻き落とし部材１２３により受け止められることになるので、補強リブ１２１Ｂとの衝突がほとんど回避されて衝突音の発生が抑止されることになる。

しかも、トナー掻き落とし部材１２３は、スクリューオーガ１２０がケーシング内壁面に向けて移動するのを阻止する、換言すれば、補強リブ１２１Ｂから遠ざける付勢が得られる剛性を有しているので、スクリューオーガの偏心回転そのものを抑制して回転振れ量を小さくすることもでき、ケーシング内壁面への衝突そのものを解消することができる。これによって騒音発生をより確実に防止することが可能となる。

また、異音防止機構をケーシングに設ける場合には、既存構成であるケーシングの補助リブに弾性部材を貼付などの付設作業のみで済むので、構成を複雑化されることなく異音防止が可能となる。

１００ 画像形成装置
１２０ スクリューオーガ
１２０Ａ パドル
１２１ 廃トナータンクのケーシング
１２１Ｂ 補強リブ
１２２ 弾性部材
１２３ トナー掻き落とし部材
１２３Ａ スクリューオーガの軸方向中央部に対向する櫛歯部分
１２３Ｂ スクリューオーガの軸方向中央以外に対向する櫛歯部分
Ｔ 廃トナータンク

特開２００２−３５７９３８号公報 特開２００７−１６４０９６号公報 特開平１０−３２３９号公報

Claims (7)

1. 軸方向両端を回転自在に支持されたスクリューオーガをケーシング内に収容した廃トナー収容器であって、
   前記ケーシングには、前記スクリューオーガのスクリュー羽根間に先端を入り込ませたトナー掻き落とし部材が前記ケーシングと前記スクリューオーガとの対向位置に設けられ、
   前記トナー掻き落とし部材あるいは前記ケーシングには、異音防止機構が設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。
2. 請求項１記載の廃トナー収容器において、
   前記異音防止機構として、前記トナー掻き落とし部材には、前記スクリューオーガの軸方向に沿って前記スクリュー羽根間に入り込むことが可能な複数の櫛歯部分が設けられ、該櫛歯部分のうちで、少なくとも前記スクリューオーガの軸方向中央に位置する櫛歯部分は、その先端までの長さが他の部分よりも長くされていることを特徴とする廃トナー収容器。
3. 請求項１記載の廃トナー収容器において、
   前記異音防止機構として、前記ケーシング内面で前記スクリューオーガの軸方向中央に対向する位置には発泡体からなるマット部材で構成された弾性部材が用いられ、該弾性部材は、前記スクリューオーガに対向して前記ケーシング内面に設けられていることを特徴とする廃トナー収容器。
4. 請求項１または２に記載の廃トナー収容器において、
   前記トナー掻き落とし部材は、前記スクリューオーガを前記ケーシング内壁面から遠ざける向きに付勢する可撓性部材が用いられることを特徴と廃トナー収容器。
5. 請求項１，２，４のうちの一つに記載の廃トナー収容器において、
   前記トナー掻き落とし部材は、前記スクリューオーガの偏心回転による回転振れが生じた際に該スクリューオーガが前記ケーシングの内壁面に衝突するのを阻止する剛性を備えていることを特徴とする廃トナー収容器。
6. 請求項１乃至５のうちの一つに記載の廃トナー収容器において、
   前記スクリューオーガが、廃トナー収容器内で堆積するトナーの均し部材として用いられることを特徴とする廃トナー収容器。
7. 請求項１乃至６のうちの一つに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。

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