JP4435824B2 - 画像形成装置および廃トナー収容容器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置等に関し、より詳しくは、感光体表面等に残存したトナーを回収して貯蔵する廃トナー収容容器を備えた画像形成装置等に関する。

電子写真方式を用いたデジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置では、一般に、一定速度で回転する感光体ドラムの表面が帯電装置によって一様に帯電された後、画像情報に基づいて制御されたレーザ光が走査露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置により現像され、現像されたトナー像は転写装置により記録紙上に静電転写される。そして、定着装置によってトナー像が記録紙に定着され、プリント画像が形成される。
また、トナー像が記録紙上に静電転写された後には、僅かではあるが転写されなかったトナーが感光体ドラム表面に残存する。そのため、転写装置の下流側であって帯電装置の上流側の領域に、感光体ドラムに当接するようにクリーニング装置が配設されている。そして、クリーニング装置により、かかる残存した未転写トナーを感光体ドラム表面から除去している。

このような画像形成装置においては、クリーニング装置により感光体ドラム表面から除去された未転写トナーは、一旦クリーニング装置内部に収容される。その場合、１回の画像形成動作で生じる未転写トナーは僅かな量であっても、何千、何万という多数の画像形成動作を経た後では、それが相当量に達する。そのため、クリーニング装置内部は、最終的に満杯状態となる。クリーニング装置内部が満杯状態になると、もはやクリーニング装置内部に未転写トナーを収容できなくなることから、クリーニング装置におけるクリーニング能力は大きく低下する。その結果、感光体ドラム上に残存した未転写トナーを完全に除去できない所謂クリーニング不良が発生し、画像品質を著しく低下させることとなる。

そのため、画像形成装置においては、通常、クリーニング装置にトナーを搬送する搬送路を形成し、この搬送路を通じてトナーをクリーニング装置外部に排出するように構成されている。それにより、クリーニング装置内部に保持される未転写トナー量を常に所定量以下に維持して、クリーニング装置におけるクリーニング能力を保っている。
その場合に、クリーニング装置に形成される搬送路は、クリーニング装置外部に配置された廃トナー収容容器に連結され、未転写トナーは、廃トナー収容容器にて貯蔵されるように構成される。そして、廃トナー収容容器に貯蔵された未転写トナーは、所定量に達した時点で、廃トナー収容容器が新たなものに交換されるか、または廃トナー収容容器から別の容器にトナーが移し替えられることによって、回収されることとなる。さらに、回収されたトナーは、例えばメーカサイドにより環境を害さない状態で廃棄処理されるか、またはリサイクルされて再度トナー等に再生されている。

ところで、廃トナー収容容器は、上記したように、搬送路を通じてクリーニング装置と連結されるため、クリーニング装置の近傍に配置するのが好ましい。また、粉体であるトナーを廃トナー収容容器内に効率的に収容するには、上方から下方に堆積させる構成が適している。さらには、未転写トナーの回収頻度を低く抑えるには、廃トナー収容容器は大容量であるほうが都合がよい。このような事情が考慮されて、トナー収容容器は、クリーニング装置の側部に配置され、形状としては高さ方向に伸びた縦長のボトル状に形成されるのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

しかし、廃トナー収容容器をクリーニング装置の側部に配置する構成は、画像形成装置の設置面積が廃トナー収容容器の設置面積分だけ大きくなることから、画像形成装置の小型化を阻害する要因の一つとなる。
それに対して、廃トナー収容容器をクリーニング装置に対して並行に配置する構成、すなわち水平方向に長い横長形状の廃トナー収容容器をクリーニング装置に並列に配置する構成は、廃トナー収容容器を配置するための専用スペースを設ける必要がない。そのため、画像形成装置の設置面積の狭小化を可能とする観点から、特に小型の画像形成装置において優れた配置構成である。
ここで、横長構成の廃トナー収容容器をクリーニング装置に並列に配置する従来技術として、クリーニング装置に並列に配置された横長構成の廃トナー容器を、プロセスユニットに対して着脱自在に構成した技術が存在する（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−３１３５１５号公報(第６−７頁、図２、図５) 特開２０００−２２７６８８号公報(第１０頁、図２、図１３)

ところで、廃トナー収容容器を水平方向に長い横長形状とすると、収容されたトナーを廃トナー収容容器の入口から奥側まで強制的に搬送する搬送部材を設けることが必要となる。また、廃トナー収容容器には、一般的に廃トナー収容容器が満杯となったことを検知する満杯検知センサも配設される。その場合に、廃トナー収容容器の容量を有効に利用するには、廃トナー収容容器内部の奥側の領域までトナーが満たされた段階で、トナー収容容器が満杯となったことを検知する必要がある。そのため、満杯検知センサの配置位置としては、廃トナー収容容器の奥側の領域が適している。

しかしながら、廃トナー収容容器を水平に長い横長形状とした場合に、搬送部材によって収容されたトナーを入口から奥側に搬送するに際して、次の問題が生じる。すなわち、搬送部材によるトナー搬送力を大きく受ける一方で、廃トナー収容容器の側壁によってトナーの搬送が堰き止められる搬送部材の下流部領域において、収容されたトナーの密度が高くなる傾向が生じる。それにより、横長形状の廃トナー収容容器では、構造上、廃トナー収容容器内部の奥側の領域でトナーのブロッキングが発生し易い。
そのために、満杯検知センサを廃トナー収容容器の奥側に配置した場合に、ブロッキングしたトナーが、満杯検知センサまでトナーが搬送されることを阻害し、廃トナー収容容器が満杯となったことを満杯検知センサにより正確に検知することが困難となる場合があった。また、ブロッキングしたトナーにより、搬送部材の駆動負荷が過大となって搬送部材が充分に駆動しなくなり、廃トナー収容容器全体にトナーを均等に満たすことができなくなるという問題もあった。

そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、廃トナー収容容器全体にトナーを均等に満たし、廃トナー収容容器の容量を最大限に利用することにある。
さらに、他の目的は、水平に長い横長構成の廃トナー収容容器を備えた画像形成装置において、廃トナー収容容器が満杯となったことを正確に検知することにある。

請求項１に記載の発明は、トナー像を担持するトナー像担持体と、前記トナー像担持体に担持されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、前記転写部材による前記被転写体への転写後に前記トナー像担持体表面に残存したトナーを除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材により除去されたトナーを当該クリーニング部材の外部に搬送するトナー搬送部材と、前記トナー搬送部材により搬送されたトナーを収容する廃トナー収容容器とを備え、前記廃トナー収容容器は、前記トナー搬送部材により搬送された前記トナーが搬入される開口部と、長く伸びた形状からなり、前記開口部から搬入された前記トナーを収容する容器部と、前記容器部の短手方向における前記開口部が配置された側で、かつ、当該容器部の長手方向全域のうちの当該開口部を含む一部の領域に配置され、当該容器部に収容された前記トナーを当該長手方向に搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部が配置された前記領域よりも前記トナーの搬送方向下流側にて当該搬送方向の延長線に対して傾斜するように配置され、前記容器部内での当該トナーの搬送方向と前記短手方向とを含む方向に関する当該トナーの搬送を規制する搬送規制部とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、前記廃トナー収容容器は、当該画像形成装置内にて前記容器部が略水平方向に配置されるとともに、前記長手方向の一方の端部領域に配置された前記開口部から前記トナーを収容し、収容された当該トナーを前記トナー搬送部により当該長手方向の他方の端部領域に向けて搬送することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記搬送規制部は、１または複数の板状部材で構成され、当該板状部材の前記トナー搬送部が配置された方向側の一方の端部が当該板状部材の他方の端部よりも前記長手方向に関して前記開口部側に位置するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記搬送規制部は、前記トナー搬送部による前記トナーの搬送方向にトナーを通過させる間隙が形成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記トナー搬送部は、回転しながら前記トナーを回転軸方向に搬送するオーガーで構成され、前記搬送規制部は、当該トナー搬送部の外径範囲と重なる領域を有するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の発明は、前記廃トナー収容容器は、前記容器部内に収容された前記トナーが満杯状態であるか否かを検知する満杯検知部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。

請求項７に記載の発明は、トナー像担持体に残存するトナーを除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置に配置され、当該クリーニング装置から搬出されるトナーを貯蔵する廃トナー収容容器であって、前記クリーニング装置から搬出された前記トナーが搬入される開口部と、長く伸びた形状からなり、前記開口部から搬入された前記トナーを収容する容器部と、前記容器部の短手方向における前記開口部が配置された側で、かつ、当該容器部の長手方向全域のうちの当該開口部を含む一部の領域に配置され、当該容器部に収容された前記トナーを当該長手方向に搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部が配置された前記領域よりも前記トナーの搬送方向下流側にて当該搬送方向の延長線に対して傾斜するように配置され、前記容器部内での当該トナーの搬送方向と前記短手方向とを含む方向に関する当該トナーの搬送を規制する搬送規制部とを備えたことを特徴とする廃トナー収容容器である。

請求項８に記載の発明は、前記容器部は、前記画像形成装置内にて略水平方向に配置されるとともに、前記長手方向の一方の端部領域に配置された前記開口部から前記トナーを収容し、収容された当該トナーを前記トナー搬送部により当該長手方向の他方の端部領域に向けて搬送することを特徴とする請求項７記載の廃トナー収容容器である。
請求項９に記載の発明は、前記搬送規制部は、１または複数の板状部材で構成され、当該板状部材の前記トナー搬送部が配置された方向側の一方の端部が当該板状部材の他方の端部よりも前記長手方向に関して前記開口部側に位置するように配置されたことを特徴とする請求項７記載の廃トナー収容容器である。
請求項１０に記載の発明は、前記搬送規制部は、前記トナー搬送部による前記トナーの搬送方向にトナーを通過させる間隙が形成されたことを特徴とする請求項７記載の廃トナー収容容器である。
請求項１１に記載の発明は、前記トナー搬送部は、回転しながら前記トナーを回転軸方向に搬送するオーガーで構成され、前記搬送規制部は、当該トナー搬送部の外径範囲と重なる領域を有するように構成されたことを特徴とする請求項７記載の廃トナー収容容器である。
請求項１２に記載の発明は、前記容器部内に収容された前記トナーが満杯状態であるか否かを検知する満杯検知部をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の廃トナー収容容器である。

本発明によれば、廃トナー収容容器の容量を最大限に有効利用することにより、廃トナー収容容器の交換頻度を低減することや、廃トナー収容容器の占有スペースの縮小化を図ることが可能となる。また、廃トナー収容容器全体がトナーで満たした時点で、廃トナー収容容器が満杯となったことを正確に検知することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の一例としてのデジタルカラープリンタ１の構成を示した図である。図１に示すデジタルカラープリンタ１は、所謂タンデム型であり、各色の画像データに対応して画像形成を行なう画像形成プロセス部２０、画像形成プロセス部２０を制御する制御部２１、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置４に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部（ＩＰＳ：Image Processing System）２２を含んで構成されている。

画像形成プロセス部２０は、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋを備えている。画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋは、矢印Ａ方向に回転しながら静電潜像が形成されるトナー像担持体としての感光体ドラム３１、感光体ドラム３１の表面を所定電位で一様に帯電する帯電ロール３２、感光体ドラム３１上に形成された静電潜像を現像する現像器３３Ｙ,３３Ｍ,３３Ｃ,３３Ｋ、感光体ドラム３１表面の未転写トナーを除去するクリーニング部材の一例としてのドラムクリーナ３４を含んで構成されている。また、画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋのそれぞれの感光体ドラム３１をレーザ光Ｂｍで走査露光するレーザ露光装置２６が設けられている。
ここで、各画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋは、現像器３３Ｙ,３３Ｍ,３３Ｃ,３３Ｋに収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋ各々では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

また、画像形成プロセス部２０は、各画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋの感光体ドラム３１にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト４１、各画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋの各色トナー像を一次転写部Ｔ１にて中間転写ベルト４１に順次転写（一次転写）させる転写部材の一例としての一次転写ロール４２、中間転写ベルト４１上に転写された重畳トナー像を二次転写部Ｔ２にて記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる転写部材の一例としての二次転写ロール４０、中間転写ベルト４１表面の未転写トナーを除去するクリーニング部材の一例としてのベルトクリーナ４５、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器８０を備えている。
なお、中間転写ベルト４１は、一次転写時には被転写体として機能し、二次転写時にはトナー像担持体として機能する。

本実施の形態のデジタルカラープリンタ１において、画像形成プロセス部２０は、制御部２１からの制御信号に基づき、画像形成動作を行なう。まず、ＰＣ３や画像読取装置４から入力された画像データは、ＩＰＳ２２によって所定の画像処理が施され、レーザ露光装置２６に供給される。そして、例えばイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット３０Ｙでは、帯電ロール３２により感光体ドラム３１の表面が所定電位で一様に帯電された後、レーザ露光装置２６により、ＩＰＳ２２から得られた画像データで変調されたレーザ光Ｂｍが感光体ドラム３１に走査露光される。それにより、感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器３３Ｙにより現像され、感光体ドラム３１上にはＹのトナー像が形成される。同様にして、画像形成ユニット３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋにおいても、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像が形成される。

各画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋで形成された各色トナー像は、図１の矢印Ｃ方向に回動する中間転写ベルト４１上に、一次転写ロール４２により順次静電転写（一次転写）され、中間転写ベルト４１上に重畳されたトナー像が形成される。
一方、一次転写時に感光体ドラム３１上に残留した未転写トナーは、一次転写ロール４２の下流側に配設されたドラムクリーナ３４により除去される。ドラムクリーナ３４により除去された未転写トナーは、後段で述べるトナー搬送路からドラムクリーナ３４の外部に排出される。

中間転写ベルト４１上に形成された重畳トナー像は、中間転写ベルト４１の移動に伴って二次転写ロール４０とバックアップロール４９とが配設された二次転写部Ｔ２に向けて搬送される。一方、用紙Ｐはピックアップロール７２により用紙トレイ７１から取り出され、搬送ロール７３によって１枚ずつレジストロール７４の位置まで搬送される。
重畳トナー像が二次転写部Ｔ２に搬送されると、そのタイミングに合わせてレジストロール７４から二次転写部Ｔ２に用紙Ｐが供給される。そして、二次転写部Ｔ２にて二次転写ロール４０とバックアップロール４９との間に形成された転写電界の作用により、重畳トナー像は被転写体としての用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト４１から剥離され、定着器８０まで搬送される。定着器８０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器８０によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部９１に搬送される。
一方、二次転写後に中間転写ベルト４１表面に残留した未転写トナーは、二次転写の終了後に中間転写ベルト４１に当接されたベルトクリーナ４５によって除去される。そして、ベルトクリーナ４５により除去された未転写トナーは、後段で述べるトナー搬送路からベルトクリーナ４５の外部に排出される。
このようにして、デジタルカラープリンタ１での画像形成が行なわれる。

続いて、本実施の形態のデジタルカラープリンタ１において、４つの画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋに備えられたドラムクリーナ３４、および中間転写ベルト４１に当接して配置されたベルトクリーナ４５から、これらの内部に収容された未転写トナーを回収する機構について説明する。
図２は、画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋに備えられたドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５と、これらにそれぞれ連結されたトナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５と、ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５に収容された未転写トナーを回収して貯蔵する廃トナー収容容器１００と、トナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５と廃トナー収容容器１００とを接続するメイン搬送路６０とに関する配置構成を説明する概略平面図である。

図２に示したように（図１も参照）、廃トナー収容容器１００は、水平方向に横長に構成されており、ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５の下方にて、ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５に対して並行に配置されている。すなわち、廃トナー収容容器１００は、長手方向が感光体ドラム３１の回転軸方向に略一致し、かつ、長手方向の寸法が短手方向および高さ方向の寸法よりも長い所謂平箱形状で形成されている。なお、廃トナー収容容器１００の構成については、後段で詳述する。
また、廃トナー収容容器１００は、デジタルカラープリンタ１本体に対して、図２中矢印Ｄ方向に着脱自在に構成されている。そして、廃トナー収容容器１００が未転写トナーで満杯となった時点で、廃トナー収容容器１００はデジタルカラープリンタ１本体から取り外され、新たな廃トナー収容容器１００と交換されるか、または内部に回収された未転写トナーが除去された後、再度デジタルカラープリンタ１本体に設置される。
このように、本実施の形態では、廃トナー収容容器１００を感光体ドラム３１の回転軸方向に伸びた横長形状に形成し、ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５に対して並行に配置することで、デジタルカラープリンタ１の設計を行なうに際して、デジタルカラープリンタ１が設置される平面領域内に廃トナー収容容器１００のための専用スペースを設けることを不要としている。それにより、デジタルカラープリンタ１の設置面積の狭小化を図っている。

また、図２に示したように、画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋに備えられたドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５の一方の端部（同じ端部側）には、ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５の内部に連結させて、それぞれトナー搬送部材としてのトナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５が配設されている。そして、トナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５はトナー搬送部材としてのメイン搬送路６０に接続されており、メイン搬送路６０は廃トナー収容容器１００に接続されている（図１も参照）。

ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５の内部には、それぞれドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５に収容された未転写トナーをトナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５に導くトナー搬送部材としてのスクリューオーガー６６が配設されている。そして、スクリューオーガー６６を不図示の駆動モータにより回転させることで、ドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５内部に収容された未転写トナーをトナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５方向（図中矢印）に送り出す。
未転写トナーが搬送されたトナー搬送路６１,６２,６３,６４,６５では、スクリューオーガー６６からの搬送力（押し出し力）および重力の作用により、未転写トナーをメイン搬送路６０に落下させる。そして、メイン搬送路６０に設けられた開口部６１ａ,６２ａ,６３ａ,６４ａ,６５ａから、メイン搬送路６０内部に未転写トナーが送り込まれる。

メイン搬送路６０内部には、トナー搬送路６１,６２,６３,６４からの未転写トナーを、廃トナー収容容器１００の開口部１０１（後段の図３参照）と対向した位置に設けられたメイン搬送路６０の開口部６０ａに導くトナー搬送部材としてのコイルオーガー６７と、トナー搬送路６５からの未転写トナーを開口部６０ａに導くトナー搬送部材としてのコイルオーガー６８とが配設されている。そして、不図示の駆動モータにより回転するコイルオーガー６７により、画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋのドラムクリーナ３４内部に収容されていた未転写トナーは、開口部６０ａを介して廃トナー収容容器１００に送り込まれる。また、不図示の駆動モータにより回転するコイルオーガー６８により、ベルトクリーナ４５内に収容されていた未転写トナーは、開口部６０ａを介して廃トナー収容容器１００に送り込まれる。
このようにして、それぞれ画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋのドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５に収容されていた未転写トナーは、廃トナー収容容器１００に回収される。

次に、本実施の形態の廃トナー収容容器１００の構成について説明する。
図３は、本実施の形態の廃トナー収容容器１００の構成を示した斜視図である。図３に示したように、廃トナー収容容器１００は、蓋部１００Ａと容器部１００Ｂとで構成され、通常使用時においては、蓋部１００Ａと容器部１００Ｂとは接着固定されている。
蓋部１００Ａは、上記したドラムクリーナ３４およびベルトクリーナ４５からの未転写トナーが投入される開口部１０１、廃トナー収容容器１００がデジタルカラープリンタ１本体に設置された際には開口部１０１を開放し、デジタルカラープリンタ１本体から取り外された際には開口部１０１を密閉するようにスライド自在に構成されたシャッター１０２、透明な材質で形成された凸部１０３ａを有し、かかる凸部１０３ａの一方の側部から光が照射され、他方の側部にて凸部１０３ａを透過する光を検知することにより、廃トナー収容容器１００内部が満杯状態か否かを検知する満杯検知部１０３、および取手１０４を備えている。

ここで、満杯検知部１０３は、水平方向に横長形状である廃トナー収容容器１００において、廃トナー収容容器１００の容量を効率的に利用するために、廃トナー収容容器１００の奥側領域であって、かつ、廃トナー収容容器１００の上部（蓋部１００Ａ側）に配置されている。
さらに、満杯検知部１０３は、次に述べる容器部１００Ｂ内のコイルオーガー１０５の延長線からは幅方向（短手方向）にオフセットした位置に配置されている。これは、コイルオーガー１０５の延長線上の領域（コイルオーガー１０５が配置された領域）が、コイルオーガー１０５の搬送力を強く受けて未転写トナーが溜まり易いことを考慮したものである。すなわち、コイルオーガー１０５の延長線上の領域を避けることで、廃トナー収容容器１００全体が未転写トナーで満杯状態となっていないにも拘わらず、廃トナー収容容器１００内部が満杯であると誤検知することを回避するためである。

一方、容器部１００Ｂは、開口部１０１から投入された未転写トナーを廃トナー収容容器１００の長手方向奥側に搬送するトナー搬送部としてのコイルオーガー１０５、コイルオーガー１０５を支持する支持軸１０６、コイルオーガー１０５により搬送される未転写トナーの一部を満杯検知部１０３側に導くとともに、未転写トナーの残りをコイルオーガー１０５の搬送方向奥側に向けて通過させることで、トナーの搬送方向を分散させる搬送規制部としての第１規制板１０７と第２規制板１０８、廃トナー収容容器１００に回収された未転写トナーを外部に排出する際に用いる排出口１０９を備えている。

ここで、第１規制板１０７と第２規制板１０８とについて述べる。
図４は、容器部１００Ｂを上方から示した概略平面図であり、図５は、廃トナー収容容器１００の内部断面を開口部１０１側から見た概略図である。図４に示したように、コイルオーガー１０５は、開口部１０１側の端部から廃トナー収容容器１００の長手方向中央よりもやや奥側に寄った位置までの領域に設置されている。そして、第１規制板１０７と第２規制板１０８とは、板状部材で形成され、このコイルオーガー１０５が設置されている領域よりも下流部側であって、コイルオーガー１０５の延長線に重なる領域を持つように配置されている。
また、第１規制板１０７と第２規制板１０８とは、ともに満杯検知部１０３が設置されている位置に向けて形成され、コイルオーガー１０５の延長線に対して角度θ（θは、トナーの進行方向を変えることができる所定の角度）だけ傾いて配置されている。すなわち、満杯検知部１０３は、第１規制板１０７および第２規制板１０８の延長線上に配置される。

さらに、図５に示したように、コイルオーガー１０５の回転中心軸、すなわちコイルオーガー１０５を支持する支持軸１０６を挟んで、上方に第１規制板１０７が配置され、下方に第２規制板１０８が配置されている。また、第１規制板１０７と第２規制板１０８とは、上下位置において相互に重なるように配置されている（図４参照）。そして、第１規制板１０７と第２規制板１０８と間には、所定の間隔を持った隙間ｇが形成されている。
なお、第１規制板１０７と第２規制板１０８とは、それぞれ蓋部１００Ａおよび容器部１００Ｂの形成時に一体的に成型されることで、形成することができる。

本実施の形態の廃トナー収容容器１００では、開口部１０１から廃トナー収容容器１００の内部に投入された未転写トナーは、不図示の駆動モータにより回転するコイルオーガー１０５により、廃トナー収容容器１００の長手方向奥側に向けて搬送される。その際に、廃トナー収容容器１００内部において、未転写トナーは開口部１０１側の領域から順に徐々に奥側に向かって堆積されていく。そして、最終的には、廃トナー収容容器１００全体が未転写トナーで満たされることとなる。その際には、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域までもが未転写トナーで満たされることとなる。

このように第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域が未転写トナーで満たされた場合に、第１規制板１０７と第２規制板１０８とは、トナーの搬送方向を分散させることで、かかる奥側に収容された未転写トナーに対するコイルオーガー１０５からの搬送圧力を緩和するとともに、コイルオーガー１０５によって搬送されてくる未転写トナーを、満杯検知部１０３側に向けて円滑に導くように作用する。そのため、長手方向奥側でのトナー密度が過度に高くなることを抑制することができる。それにより、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域が未転写トナーで満たされた状態において、未転写トナーを満杯検知部１０３に確実に搬送することが可能となる。

第１規制板１０７および第２規制板１０８の機能について、さらに説明する。
まず、コイルオーガー１０５は、駆動モータによって常に回転しているため、未転写トナーを常時長手方向奥側に搬送しようとする。そのため、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配設されない構成を想定すると、特にコイルオーガー１０５の延長方向の奥側端部領域では、コイルオーガー１０５による搬送力を直接的に受けることとなるため、トナー密度が高くなる傾向が生じる。そして、トナー密度が所定値以上に高くなると、未転写トナーの一部が凝集して塊となるブロッキング現象が発生し、未転写トナーの流動性は著しく低下する。そうなると、未転写トナーは、廃トナー収容容器１００の奥側領域で滞留して移動しなくなる。

ところで、廃トナー収容容器１００での満杯検知は、前記廃トナー収容容器の凸部１０３ａの一方の側部位置に設けられた、デジタルカラープリンタ１本体側の発光源１１０と、前記凸部１０３ａの他方の側部位置に設けられた、前記デジタルカラープリンタ１本体側の光検知センサ１１１とで行なわれている。すなわち、発光源１１０から凸部１０３ａに向けて光を照射し、凸部１０３ａを通過する光量を光検知センサ１１１により検知している。それにより、光検知センサ１１１は、凸部１０３ａ内部に未転写トナーが所定量満たされた段階で、廃トナー収容容器１００が満杯となったことを検知する。そして、その場合には、光検知センサ１１１は、廃トナー収容容器１００が満杯状態であることをデジタルカラープリンタ１の制御部２１に出力する。光検知センサ１１１から満杯であること示す信号を受けた制御部２１は、廃トナー収容容器１００が満杯状態であることを表示部（不図示）に表示して、廃トナー収容容器１００の交換、または廃トナー収容容器１００から回収された未転写トナーを取り除くように指示する。

ここで、水平方向に横長形状に形成された廃トナー収容容器１００では、廃トナー収容容器１００の容量を効率的に利用するために、満杯検知部１０３は、廃トナー収容容器１００の長手方向奥側領域であって、かつ廃トナー収容容器１００の上部（蓋部１００Ａ側）に配置されている。そのため、上述したように廃トナー収容容器１００の奥側領域において未転写トナーがブロッキングし、滞留して移動しなければ、廃トナー収容容器１００全体が未転写トナーで満杯状態となった場合においても、満杯検知部１０３の凸部１０３ａ内部に未転写トナーを送り込むことが困難となる。それにより、光検知センサ１１１は廃トナー収容容器１００が満杯となったことを正確に検知することができなくなり、廃トナー収容容器１００が満杯状態となった場合にも、廃トナー収容容器１００の交換、または廃トナー収容容器１００から回収された未転写トナーを取り除くように指示することができなくなる。その結果、廃トナー収容容器１００からトナーが漏洩して機内や機外をトナーで汚染したり、廃トナー収容容器１００の破損を招く可能性があった。

これに対して、本実施の形態の廃トナー収容容器１００では、開口部１０１側の端部から廃トナー収容容器１００の長手方向中央よりもやや奥側に寄った位置までの領域にコイルオーガー１０５を設置するとともに、コイルオーガー１０５が設置されている領域よりも下流部側に第１規制板１０７と第２規制板１０８とを配置している。それにより、トナーの搬送方向は、第１規制板１０７と第２規制板１０８とにより分散される。そのため、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域が未転写トナーで満たされた場合に、かかる奥側に収容された未転写トナーに対するコイルオーガー１０５からの搬送圧力は、第１規制板１０７と第２規制板１０８とで緩和され、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域のトナー密度が過度に高くなることが抑制される。また、コイルオーガー１０５が未転写トナーを搬送しようとする長手方向奥側方向に関して、そのトナー搬送量が第１規制板１０７と第２規制板１０８との間の隙間ｇに制限されるので、トナーが過剰に加圧されることが抑制される。
その結果、廃トナー収容容器１００の奥側領域において未転写トナーがブロッキングすること抑え、収容されている未転写トナーの流動性を維持することが可能となる。それにより、廃トナー収容容器１００の長手方向奥側領域が未転写トナーで満たされた場合に、満杯検知部１０３を未転写トナーで満たすことができるので、廃トナー収容容器１００の満杯を確実に検知することが可能となる。
また、ブロッキングしたトナーにより、コイルオーガー１０５の駆動負荷が過大となってコイルオーガー１０５が充分に駆動しなくなることを抑制して、廃トナー収容容器１００全体に亘ってトナーを均等に満たすことが可能となる。

これに加えて、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも長手方向奥側の領域が未転写トナーで満たされた場合には、満杯検知部１０３が設置されている位置に向けて設置された第１規制板１０７と第２規制板１０８とにより、コイルオーガー１０５によって搬送されてくる未転写トナーは、無理にかかる奥側に送り込まれることなく、満杯検知部１０３側に導かれることとなる。そのため、廃トナー収容容器１００の奥側領域までが未転写トナーで満たされた場合には、満杯検知部１０３を円滑に未転写トナーで満たすことができるので、廃トナー収容容器１００の満杯を精度良く検知することが可能となる。

ここで、図６は、（ａ）第１規制板１０７および第２規制板１０８を設けない構成での廃トナー収容容器１００内部のトナー密度（ｇ／ｃｃ）分布と、（ｂ）第１規制板１０７および第２規制板１０８を設けた本実施の形態の廃トナー収容容器１００内部のトナー密度分布とを示した図である。図６では、画像濃度が高く表示された領域ほどトナー密度は高いことを表わしている。
図６（ａ）に示したように、第１規制板１０７および第２規制板１０８を設けない構成では、トナー密度が０．９−１．０（ｇ／ｃｃ）に達する領域が生じる（図中、黒塗り部）。トナー密度が０．９−１．０（ｇ／ｃｃ）に達した場合には、未転写トナーにブロッキングが発生する可能性が極めて高くなる。そのため、未転写トナーの流動性は著しく低下し、廃トナー収容容器１００全体が未転写トナーで満杯状態となった場合に、満杯検知を行なう凸部１０３ａには、未転写トナーが入り込まないという状況が生じる易くなる。

これに対して、図６（ｂ）に示したように、本実施の形態の廃トナー収容容器１００では、第１規制板１０７および第２規制板１０８を設けたことにより、廃トナー収容容器１００全体においてほぼ均等に、トナー密度を０．４−０．７（ｇ／ｃｃ）に抑えることが可能となる。そのため、廃トナー収容容器１００全体において、収容されている未転写トナーの高い流動性を維持することが可能となる。それにより、廃トナー収容容器１００全体が未転写トナーで満杯状態となった場合には、満杯検知部１０３に未転写トナーで満たすことができるので、廃トナー収容容器１００の満杯を確実に、かつ正確に検知することが可能となる。
また、ブロッキングしたトナーにより、コイルオーガー１０５の駆動負荷が過大となってコイルオーガー１０５が充分に駆動しなくなることを抑制して、廃トナー収容容器１００全体に亘ってトナーを均等に満たすことが可能となる。

ところで、第１規制板１０７と第２規制板１０８との少なくともいずれか一方は、図５に示したように、コイルオーガー１０５の外径範囲内に位置する領域（外径範囲と重なる領域）を有するように構成することが好ましい。それにより、第１規制板１０７と第２規制板１０８との少なくともいずれか一方は、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域が未転写トナーで満たされた場合に、かかる奥側に収容された未転写トナーに対するコイルオーガー１０５からの搬送圧力を直接受けることが可能となる。そのため、コイルオーガー１０５からの搬送圧力を緩和し、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域でトナー密度が過度に高くなることを抑制する効果を充分に高めることができる。

以上説明したように、本実施の形態のデジタルカラープリンタ１では、水平方向に横長形状である廃トナー収容容器１００を配置し、廃トナー収容容器１００においては、開口部１０１側の端部から廃トナー収容容器１００の長手方向中央よりもやや奥側に寄った位置までの領域にコイルオーガー１０５を設置するとともに、コイルオーガー１０５が設置されている領域よりも下流部側に第１規制板１０７と第２規制板１０８とを配置している。それにより、コイルオーガー１０５が未転写トナーを長手方向奥側に搬送しようとするに際して、トナーの搬送方向を分散している。それにより、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域が未転写トナーで満たされた場合に、かかる奥側に収容された未転写トナーに対するコイルオーガー１０５からの搬送圧力を、第１規制板１０７と第２規制板１０８とで緩和し、第１規制板１０７と第２規制板１０８とが配置された領域よりも奥側の領域のトナー密度が過度に高くなることを抑制している。

そのため、廃トナー収容容器１００が満杯となったことを正確かつ確実に検知できるので、廃トナー収容容器１００全体がすでに満杯であるにも拘わらず、廃トナー収容容器１００への未転写トナーの収容を続けることによって、廃トナー収容容器１００からのトナー漏洩が生じて、機内や機外をトナーで汚染されたり、さらには、画像汚れが生じるのを抑制することが可能となる。また、廃トナー収容容器１００の容量を最大限に利用可能となるので、前記未転写トナーを収容した廃トナー収容容器の交換頻度を低く抑えることができ、メンテナンスコストの低減化を図ることも可能となる。
さらには、ブロッキングしたトナーにより、コイルオーガー１０５の駆動負荷が過大となってコイルオーガー１０５が充分に駆動しなくなることを抑制して、廃トナー収容容器１００全体に亘ってトナーを均等に満たすことが可能となる。
また、簡単な構造で廃トナー収容容器の容積が有効利用可能となり、安価に廃トナー収容容器を小型化できる。また、プリンタ装置本体内部に廃トナー収容容器を格納するスペースの自由度が高くできるため、プリンタ装置本体を小さくすることが容易となる。

[実施の形態２]
実施の形態１では、水平方向に横長構成である廃トナー収容容器１００において、廃トナー収容容器１００内部の上方に第１規制板１０７を配置し、下方に第２規制板１０８を配置した構成について説明した。実施の形態２では、廃トナー収容容器１００内部の上方に第１規制板１０７のみを配設した構成について説明する。なお、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。

図７は、本実施の形態の廃トナー収容容器１００の構成を示した斜視図であり、図８は、廃トナー収容容器１００の内部断面を開口部１０１側から見た概略図である。図７および図８に示したように、本実施の形態の廃トナー収容容器１００では、開口部１０１側の端部から廃トナー収容容器１００の長手方向中央よりもやや奥側に寄った位置までの領域にコイルオーガー１０５を設置するとともに、コイルオーガー１０５が設置されている領域よりも下流部側の上部に第１規制板１０７を配置している。
第１規制板１０７は、容器部１００Ｂの底部との間に隙間ｇ′を形成している。また、第１規制板１０７は、コイルオーガー１０５の外径範囲内に位置する領域を有するように構成されている。

このように、本実施の形態の廃トナー収容容器１００では、第１規制板１０７のみを配置することによって、コイルオーガー１０５が未転写トナーを長手方向奥側に搬送しようとするに際して、トナーの搬送方向を分散させている。それにより、第１規制板１０７が配置された領域よりも奥側の領域が未転写トナーで満たされた場合に、かかる奥側に収容された未転写トナーに対するコイルオーガー１０５からの搬送圧力を、第１規制板１０７によって緩和することができる。その結果、第１規制板１０７が配置された領域よりも奥側の領域のトナー密度が過度に高くなることを抑制することが可能となる。

そのため、廃トナー収容容器１００が満杯となったことを正確かつ確実に検知できるので、廃トナー収容容器１００全体がすでに満杯であるにも拘わらず、廃トナー収容容器１００への未転写トナーの収容を続けることによって、廃トナー収容容器１００からのトナー漏洩が生じて、機内や機外をトナーで汚染されたり、さらには、画像汚れが生じるのを抑制することが可能となる。また、廃トナー収容容器１００の容量を最大限に利用可能となるので、未転写トナーの回収頻度を低く抑えることができ、メンテナンスコストの低減化を図ることも可能となる。
さらには、ブロッキングしたトナーにより、コイルオーガー１０５の駆動負荷が過大となってコイルオーガー１０５が充分に駆動しなくなることを抑制して、廃トナー収容容器１００全体に亘ってトナーを均等に満たすことが可能となる。

なお、本実施の形態の廃トナー収容容器１００では、コイルオーガー１０５が設置されている領域よりも下流部側の上部に第１規制板１０７のみを配置したが、コイルオーガー１０５が設置されている領域よりも下流部側の下部に第２規制板１０８のみを配置した構成を採ることもできる。

本発明が適用される画像形成装置の一例としてのデジタルカラープリンタの構成を示した図である。 ドラムクリーナおよびベルトクリーナと、これらにそれぞれ連結されたトナー搬送路と、廃トナー収容容器と、メイン搬送路とに関する配置構成を説明する概略平面図である。 実施の形態１の廃トナー収容容器の構成を示した斜視図である。 容器部を上方から示した概略平面図である。 廃トナー収容容器の内部断面を開口部側から見た概略図である。 廃トナー収容容器内部のトナー密度分布を比較する図である。 実施の形態２の廃トナー収容容器の構成を示した斜視図である。 廃トナー収容容器の内部断面を開口部側から見た概略図である。

符号の説明

１…デジタルカラープリンタ、２０…画像形成プロセス部、２１…制御部、３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋ…画像形成ユニット、３１…感光体ドラム、３２…帯電ロール、３３Ｙ,３３Ｍ,３３Ｃ,３３Ｋ…現像器、３４…ドラムクリーナ、４０…二次転写ロール、４１…中間転写ベルト、４２…一次転写ロール、４５…ベルトクリーナ、６０…メイン搬送路、６１,６２,６３,６４,６５…トナー搬送路、６６…スクリューオーガー、１００…廃トナー収容容器、１００Ａ…蓋部、１００Ｂ…容器部、１０１…開口部、１０２…シャッター、１０３…満杯検知部、１０３ａ…凸部、１０４…取手、１０５…コイルオーガー、１０６…支持軸、１０７…第１規制板、１０８…第２規制板、１０９…排出口、１１０…発光源、１１１…光検知センサ

Claims (8)

1. トナー像を担持するトナー像担持体と、
   前記トナー像担持体に担持されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、
   前記転写部材による前記被転写体への転写後に前記トナー像担持体表面に残存したトナーを除去するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材により除去されたトナーを当該クリーニング部材の外部に搬送するトナー搬送部材と、
   前記トナー搬送部材により搬送されたトナーを収容する廃トナー収容容器とを備え、
   前記廃トナー収容容器は、
   前記トナー搬送部材により搬送された前記トナーが搬入される開口部と、
   長く伸びた形状からなり、前記開口部から搬入された前記トナーを収容する容器部と、
   前記容器部の短手方向における前記開口部が配置された側で、かつ、当該容器部の長手方向全域のうちの当該開口部を含む一部の領域に配置され、回転中心軸が当該長手方向に延びた螺旋形状部を有し、当該螺旋形状部が回転しながら当該容器部に収容された前記トナーを当該長手方向に搬送するトナー搬送部と、
   板状部材で形成され、前記容器部内の前記トナー搬送部が配置された領域よりも当該トナー搬送部の延長線側の領域にて当該トナー搬送部により搬送される前記トナーの搬送方向を規制する搬送規制部とを備え、
   前記容器部は、当該画像形成装置内にて略水平に配置され、
   前記開口部は、前記容器部の長手方向の一方の端部領域に配置され、
   前記トナー搬送部は、前記容器部に収容された前記トナーを当該容器部の長手方向の他方の端部領域に向けて搬送し、
   前記搬送規制部は、前記トナー搬送部が配置された領域よりも当該トナー搬送部の延長線側の領域にて、板状部材である当該搬送規制部の長手方向が当該延長線に対して前記容器部の短手方向における前記開口部が配置されていない側の奥側に向かうように傾斜して配置されるとともに、当該延長線の方向に前記トナーを通過させる間隙が形成され、当該トナー搬送部による搬送方向奥側の領域のトナーが増加した場合に当該トナー搬送部により搬送された当該トナーを当該傾斜の方向と当該延長線の方向とに分散させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送規制部は、１または複数の板状部材で構成され、当該板状部材の前記トナー搬送部が配置された方向側の一方の端部が当該板状部材の他方の端部よりも前記長手方向に関して前記開口部側に位置するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トナー搬送部は、回転しながら前記トナーを回転軸方向に搬送するオーガーで構成され、前記搬送規制部は、当該トナー搬送部の外径範囲と重なる領域を有するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記廃トナー収容容器は、前記容器部内に収容された前記トナーが満杯状態であるか否かを検知する満杯検知部をさらに備え、
   前記搬送規制部は、前記トナー搬送部の延長線側の前記領域にて当該延長線に対して前記満杯検知部に向けて傾斜するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. トナー像担持体に残存するトナーを除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置に配置され、当該クリーニング装置から搬出されるトナーを貯蔵する廃トナー収容容器であって、
   前記クリーニング装置から搬出された前記トナーが搬入される開口部と、
   長く伸びた形状からなり、前記開口部から搬入された前記トナーを収容する容器部と、
   前記容器部の短手方向における前記開口部が配置された側で、かつ、当該容器部の長手方向全域のうちの当該開口部を含む一部の領域に配置され、回転中心軸が当該長手方向に延びた螺旋形状部を有し、当該螺旋形状部が回転しながら当該容器部に収容された前記トナーを当該長手方向に搬送するトナー搬送部と、
   板状部材で形成され、前記容器部内の前記トナー搬送部が配置された領域よりも当該トナー搬送部の延長線側の領域にて当該トナー搬送部により搬送される前記トナーの搬送方向を規制する搬送規制部とを備え、
   前記容器部は、前記画像形成装置内にて略水平に配置され、
   前記開口部は、前記容器部の長手方向の一方の端部領域に配置され、
   前記トナー搬送部は、前記容器部に収容された前記トナーを当該容器部の長手方向の他方の端部領域に向けて搬送し、
   前記搬送規制部は、前記トナー搬送部が配置された領域よりも当該トナー搬送部の延長線側の領域にて、板状部材である当該搬送規制部の長手方向が当該延長線に対して前記容器部の短手方向における前記開口部が配置されていない側の奥側に向かうように傾斜して配置されるとともに、当該延長線の方向に前記トナーを通過させる間隙が形成され、当該トナー搬送部による搬送方向奥側の領域のトナーが増加した場合に当該トナー搬送部により搬送された当該トナーを当該傾斜の方向と当該延長線の方向とに分散させることを特徴とする廃トナー収容容器。
6. 前記搬送規制部は、１または複数の板状部材で構成され、当該板状部材の前記トナー搬送部が配置された方向側の一方の端部が当該板状部材の他方の端部よりも前記長手方向に関して前記開口部側に位置するように配置されたことを特徴とする請求項５記載の廃トナー収容容器。
7. 前記トナー搬送部は、回転しながら前記トナーを回転軸方向に搬送するオーガーで構成され、前記搬送規制部は、当該トナー搬送部の外径範囲と重なる領域を有するように構成されたことを特徴とする請求項５記載の廃トナー収容容器。
8. 前記容器部内に収容された前記トナーが満杯状態であるか否かを検知する満杯検知部をさらに備え、
   前記搬送規制部は、前記トナー搬送部の延長線側の前記領域にて当該延長線に対して前記満杯検知部に向けて傾斜するように配置されたことを特徴とする請求項５記載の廃トナー収容容器。

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