JP5515886B2 - 現像剤回収装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像剤回収装置及びこれを用いた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、現像装置から回収される現像剤や、クリーニング装置から回収される現像剤を現像剤収容容器へと搬送して、当該現像剤収容容器内に回収された現像剤を収容する現像剤回収装置を備えている。

このような現像剤回収装置に関連する技術としては、例えば、特開２００４−１０２１３７号公報や特開平１１−１０２０７号公報、特開２００６−１６３０３２号公報、あるいは特開２００６−２５１２８６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２００４−１０２１３７号公報に係る廃トナー回収装置は、画像形成装置の装置本体内で発生する廃トナーを前記装置本体に着脱可能なトナー回収容器に回収する廃トナー回収装置において、
前記廃トナー回収容器を前記装置本体内の余剰空間形状に合わせて形成すると共に、この容器内に回収された廃トナーをその内部で移動させる移送手段を具備するように構成したものである。

また、上記特開平１１−１０２０７号公報に係るトナー容器内の回転軸支持部構造は、トナーが収容された容器内に回転軸が回転可能に配置され、この回転軸の一端側が容器の内壁に凹設した有底筒状の軸受け部で支持されたトナー容器内の回転軸支持部構造において、上記回転軸の一端側には、該回転軸の一端側と軸受け部との隙間に侵入したトナーを回転軸の回転時に軸受け部の外部に導き出すトナー掻き出し溝が形成されたものである。

さらに、上記特開２００６−１６３０３２号公報に係る現像装置は、現像剤を収納する現像剤収納容器と、該現像剤を撹拌、搬送する回転部材と、該回転部材を該現像剤収納容器内部に保持する回転部材保持手段と、を有し、該回転部材保持手段は、該回転部材の軸部を保持すると共に、該軸部との間に隙間を有するように構成したものである。

又、上記特開２００６−２５１２８６号公報に係る現像装置は、トナーを含有する現像剤を収納するための現像剤収納容器と、該現像剤を撹拌、搬送する回転部材と、該回転部材を該現像剤収納部に保持する軸受部材と、を有する現像装置であって、該軸受部材は、該回転部材を保持する部位に突起部を有するように構成したものである。

特開２００４−１０２１３７号公報 特開平１１−１０２０７号公報 特開２００６−１６３０３２号公報 特開２００６−２５１２８６号公報

ところで、この発明が解決しようとする課題は、現像剤収容容器内への現像剤の回収量を増加させることが可能な現像剤回収装置及びこれを用いた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、奥行き方向の一端部に開口された回収口から回収された現像剤を収容する現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器の内部に前記回収口を挟んで上下に配置され、前記回収口から前記奥行き方向に沿って現像剤を搬送するとともに、前記回収口側の現像剤搬送量が前記奥行き方向に沿った奥側の現像剤搬送量よりも多く設定された少なくとも２つの現像剤搬送部材とを備えたことを特徴とする現像剤回収装置である。

また、請求項２に記載された発明は、奥行き方向の一端部に開口された回収口から回収された現像剤を収容する現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器の内部に前記回収口を挟んで上下に配置され、前記回収口から前記奥行き方向に沿って現像剤を搬送するとともに、前記回収口側の現像剤搬送量が外部から前記回収口へと現像剤を搬送する搬送手段の現像剤搬送量よりも多く設定され、且つ前記奥行き方向に沿った奥側の現像剤搬送量が前記回収口側の現像剤搬送量よりも少なく設定された少なくとも２つの現像剤搬送部材とを備えたことを特徴とする現像剤回収装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記少なくとも２つの現像剤搬送部材は、回転駆動される回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に設けられた搬送羽根とから構成され、前記搬送羽根を回転軸の軸方向に沿った一部にのみ設けることにより、前記各現像剤搬送部材の軸方向に沿った現像剤搬送量を設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤回収装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記少なくとも２つの現像剤搬送部材は、上側に配置された現像剤搬送部材の現像剤搬送量の方が、下側に配置された現像剤搬送部材の現像剤搬送量よりも多く設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤回収装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、前記少なくとも２つの現像剤搬送部材のうち、上側に配置された現像剤搬送部材は、前記回転軸の軸方向に沿って、前記回収口に対応した領域に設けられる第１群の搬送羽根と、前記第１群の搬送羽根に隣接して搬送羽根を設けない搬送羽根無し領域を介して複数設けられる少なくとも第２群及び第３群の搬送羽根とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤回収装置である。

また、請求項６に記載された発明は、前記少なくとも２つの現像剤搬送部材のうち、下側に配置された現像剤搬送部材は、前記上側の現像剤搬送部材の第１群の搬送羽根に対応して、当該第１群の搬送羽根よりも短く設定された第１群の搬送羽根と、前記上側の現像剤搬送部材の第２群の搬送羽根の中間部から第３群の搬送羽根の先端にわたって設けられた第２群の搬送羽根とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の現像剤回収装置である。

さらに、請求項７に記載された発明は、前記少なくとも２つの現像剤搬送部材は、その回転軸の一端部外周面に、軸方向に沿った溝部を周方向に沿って複数設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の現像剤回収装置である。

又、請求項８に記載された発明は、前記少なくとも２つの現像剤搬送部材の回転軸を軸支する軸受け部材には、軸方向に沿った切欠部を周方向に沿って少なくとも１つ以上設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の現像剤回収装置である。

更に、請求項９に記載された発明は、互いに異なった色の画像を形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部から回収される現像剤を現像剤収容容器へと搬送する現像剤搬送手段と、
奥行き方向の一端部に開口された回収口から回収された現像剤を収容する現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器の内部に前記回収口を挟んで上下に配置され、前記回収口から前記奥行き方向に沿って現像剤を搬送するとともに、前記回収口側の現像剤搬送量が前記奥行き方向に沿った奥側の現像剤搬送量及び前記現像剤搬送手段の現像剤搬送量よりも多く設定された少なくとも２つの現像剤搬送部材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１に記載された発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、現像剤収容容器内への現像剤の回収量を増加させることができる。

また、請求項２に記載された発明によれば、回収口にて回収された現像剤が詰まったり、現像剤収容容器の内部への現像剤の搬送が不十分となることがなく、現像剤収容容器内への現像剤の回収量を増加させることができる。

さらに、請求項３に記載された発明によれば、簡単な構成で現像剤収容容器内への現像剤の回収量を増加させることができる。

又、請求項４に記載された発明によれば、現像剤収容容器の回収口側で山状に堆積した現像剤を均すことができる。

更に、請求項５に記載された発明によれば、現像剤搬送部材の軸方向に沿った予め定められた位置で現像剤の山を形成しつつ、当該現像剤の山を均して現像剤収容容器の奥側へ向けて現像剤を搬送することができる。

また、請求項６に記載された発明によれば、上側に配置された現像剤搬送部材によって形成された現像剤の山を適宜均しつつ現像剤収容容器の奥側へ向けて現像剤を搬送することができる。

さらに、請求項７に記載された発明によれば、現像剤搬送部材の回転軸の外周面に現像剤が固着して、当該現像剤搬送部材の回転不良が発生するのを防止することができる。

又、請求項８に記載された発明によれば、現像剤攪拌搬送部材の回転軸を軸支する軸受け部材に入り込んだ現像剤を確実に排出することができる。

更に、請求項９に記載された発明によれば、回収口にて回収された現像剤が詰まったり、現像剤収容容器の内部への現像剤の搬送が不十分となることがなく、現像剤収容容器内への現像剤の回収量を増加させることができる。

この発明の実施の形態１に係る現像剤回収装置を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像剤回収装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のカラープリンタを示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像剤回収装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のカラープリンタの要部を示す斜視構成図である。 現像剤搬送装置及び現像剤回収装置を示す概略構成図である。 第２の現像剤搬送部材を示す構成図である。 第２の現像剤搬送部材の軸支構造を示す構成図である。 現像剤回収装置の駆動機構を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像剤回収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に係る現像剤回収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に係る現像剤回収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に係る現像剤回収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に係る現像剤回収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に係る現像剤回収装置の実験結果を示すグラフである。 この発明の実施の形態１に係る現像剤回収装置の実験結果を示すグラフである。

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に係る現像剤回収装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のカラープリンタを示す構成図である。

このカラープリンタは、図２に示すように、パーソナルコンピュータや図示しない画像読取装置等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データに応じて、フルカラーやモノクロの画像を出力するものである。

このカラープリンタ本体１の内部には、図２に示すように、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や図示しない画像読取装置等から送られてくる画像データに対して、必要に応じて、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／移動編集等の予め定められた画像処理を施す画像処理部３が配置されているとともに、カラープリンタ全体の動作を制御する制御部４が配置されている。

そして、上記の如く画像処理部３で予め定められた画像処理が施された画像データは、同じく画像処理部３によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに変換され、次に述べるように、カラープリンタ本体１の内部に設けられた画像出力部５によってフルカラー画像やモノクロ画像として出力される。

上記カラープリンタ本体１の内部には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット（画像形成部）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが、第１色目のイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット６Ｙが相対的に高く、最終色の黒（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋが相対的に低くなるように、水平方向に対して予め定められた角度だけ傾斜した状態で一定の間隔を隔てて並列的に配置されている。

このように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを、予め定められた角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを水平に配置した場合と比較して、画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ間の距離を短く設定することができ、カラープリンタ本体１の幅を小さくしてより一層の小型化が可能となる。

これらの４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、基本的に、形成する画像の色以外は同様に構成されており、図２に示すように、大別して、図示しない駆動手段により矢印Ａ方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される像保持体としての感光体ドラム８と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール９と、当該感光体ドラム８の表面に予め定められた色に対応した画像データに応じて画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置７と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を予め定められた色のトナーで現像する現像装置１０と、感光体ドラム８の表面を清掃するクリーニング装置１１とから構成されている。

上記感光体ドラム８としては、例えば、直径３０ｍｍ程度のドラム状に形成され、表面に有機光導電体（ＯＰＣ）等からなる感光体層を被覆したものが用いられ、図示しない駆動モータにより矢印Ａ方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される。

また、上記帯電ロール９としては、例えば、芯金の表面に合成樹脂や合成ゴムからなり電気抵抗を調整した導電層を被覆したロール状の帯電器が用いられ、この帯電ロール９の芯金には、予め定められた帯電バイアスが印加される。

上記画像露光装置７は、図２に示すように、４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに共通に構成されており、各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの表面に対応する色の画像データに応じて偏向走査されたレーザービームＬＢを照射することにより、画像データに応じた静電潜像を形成するように構成されている。なお、上記画像露光装置７としては、レーザービームＬＢを用いたものに限らず、各感光体ドラムに対応して配置されたＬＥＤアレイ等を用いたものであっても勿論良い。

上記画像処理部３からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに共通に設けられた画像露光装置７に、対応する色の画像データが順次出力され、この画像露光装置７から画像データに応じて出射されたレーザービームＬＢは、対応する感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの表面に走査露光され、画像データに応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの上方にわたって傾斜した状態で配置された中間転写体ユニット１２の中間転写体としての中間転写ベルト１３上に、４つの一次転写ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって順次多重に一次転写される。

この中間転写ベルト１３は、複数のロールによって張り渡された無端状ベルト部材であって、当該ベルト部材の下辺走行領域が、その走行方向に沿った下流側が相対的に低く、且つ上流側が相対的に高くなるように、水平方向に対して傾斜した状態で配置されている。

即ち、上記中間転写ベルト１３は、図２に示すように、駆動ロール１５と、従動ロール１６と、二次転写部の背面支持ロール１７と、従動ロール１８との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駆動モータによって回転駆動される駆動ロール１５により、矢印Ｂ方向に沿って予め定められた速度で循環駆動される。上記中間転写ベルト１３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によって無端状ベルトとして形成したものが用いられる。上記中間転写ベルト１３は、その下辺走行領域において、各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋと接触するように配置されている。

また、上記中間転写ベルト１３には、図２に示すように、当該中間転写ベルト１３の上部走行領域の低位側端部に配置され、中間転写ベルト１３上に一次転写されたトナー像を記録媒体１９上に二次転写する二次転写手段としての二次転写ロール２０が、背面支持ロール１７によって張架された中間転写ベルト１３の表面に接触するように配置されている。

上記中間転写ベルト１３上に多重に転写されたイエロー（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、背面支持ロール１７に中間転写ベルト１３を介して接触する二次転写ロール２０によって、記録媒体としての記録用紙１９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１９は、鉛直方向の上方に位置する定着装置２１へと用紙搬送経路２２を介して搬送される。上記二次転写ロール２０は、背面支持ロール１７の側方に中間転写ベルト１３を介して圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙１９上に、各色のトナー像を一括して二次転写するようになっている。

上記二次転写ロール２０としては、例えば、ステンレス等の金属からなる芯金の外周に、導電剤を添加した合成ゴム材料等の導電性弾性体からなる弾性体層を予め定められた厚さに被覆したものが用いられる。

そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙１９は、定着装置２１の加熱ロール２３及び加圧ベルト（又は加圧ロール）２４によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール２５によってプリンタ本体１の上端部に設けられた排出トレイ２６上に画像面を下にした状態で排出される。

上記記録用紙１９は、図２に示すように、プリンタ本体１内の底部に配置された給紙装置２７の給紙トレイ２８から予め定められたサイズ及び材質のものが、給紙ロール２９及び用紙分離ロール対３０、３１により一枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストロール３２まで一旦搬送される。そして、上記給紙トレイ２８から供給された記録用紙１９は、中間転写ベルト１３上のトナー像と同期して回転駆動されるレジストロール３２によって中間転写ベルト１３の二次転写位置へと送り出される。上記記録用紙１９としては、普通紙以外にも、表面又は表裏両面にコーティング処理が施されたコート紙等の厚紙なども供給可能となっており、コート紙からなる記録用紙１９には、写真画像なども出力される。

なお、トナー像の一次転写工程が終了した感光体ドラム８の表面は、図２に示すように、クリーニング装置１１によって残留トナーが除去されて、次の画像形成工程に備える。

ところで、トナー像の二次転写工程が終了した中間転写ベルト１３の表面は、図２に示すように、駆動ロール１５の上流側の近傍に配置されたベルト用のクリーニング装置３２によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成工程に備える。

また、上記記録用紙１９の両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された記録用紙１９を、排出ロール２５によってプリンタ本体１の上端部に設けられた排出トレイ２６上にそのまま排出せずに、排出ロール２５によって記録用紙１９の後端を保持している状態で、当該排出ロール２５を逆方向に回転させるとともに、用紙の搬送経路を搬送ロール３３、３４が配置された上方の両面用搬送経路３５へと切り換え、記録用紙１９の表裏を反転した状態で再度レジストロール３２へと搬送し、記録用紙１９の裏面に画像を形成する。

なお、上記カラープリンタは、給紙トレイ２８以外にも、プリンタ本体１の図１中の左側に示す正面に開閉自在に設けられた手差しトレイ３６からも所望のサイズ及び材質の記録用紙１９が給紙可能となっており、手差しトレイ３６に配置された記録用紙１９は、手差し搬送路３７を介して用紙分離搬送ロール対３８、３９により一枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストロール３２へと搬送されるように構成されている。

なお、図２中、符号４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対応する色のトナー又は現像剤（トナー及びキャリア）を供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。

上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、図２に示すように、トナーカートリッジ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから対応する色の少なくともトナーを含む現像剤が供給されて現像に使用されるとともに、各現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋからは、余剰な現像剤Ｇが排出される。

上記各現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから排出される余剰な現像剤Ｇは、図３及び図４に示すように、プリンタ本体１の一側面に配置された現像剤搬送手段としての現像剤搬送装置４１によって現像剤回収装置４２へと搬送される。現像剤搬送装置４１は、各現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから排出される余剰現像剤Ｇを下方へ搬送する搬送用筒部４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋを備えており、これらの搬送用筒部４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの上端部には、各現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの排出口から排出される余剰現像剤Ｇを受け入れる現像剤受入口４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが、各現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの高さに対応した位置に上方を向いて開口されている。

上記現像剤搬送装置４１では、現像剤受入口４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋから受け入れられた各色の余剰現像剤Ｇが、自重によって落下されて、当該現像剤搬送装置４１の下端部に水平方向に沿って配置され、内部に搬送用オーガ４５が配置された円筒形状の搬送通路４６を介して回収口４７から現像剤回収装置４２の内部へと搬送される。なお、図３中、符号４８は搬送用オーガ４５を回転駆動するための駆動モータを示している。

また、上記現像剤回収装置４２は、図３に示すように、黒（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋの下方に隣接して、プリンタ本体１の感光体ドラム８と平行な奥行き方向に沿って配置されている。この現像剤回収装置４２は、図４に示すように、下端部が断面略三角形状に細く形成された現像剤回収容器５０を備えている。この現像剤回収容器５０は、図１及び図４に示すように、高さ方向の寸法よりも奥行き方向の寸法が長く設定された長尺に形成されており、当該現像剤回収容器５０の一端部の上方に外部から余剰現像剤Ｇを回収する回収口４７が開口されている。

また、上記現像剤回収容器５０の内部には、図１に示すように、回収口４７から回収された現像剤Ｇを、現像剤回収容器５０の長手方向に沿った奥側へと搬送する少なくとも２つの第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２が、回収口４７を挟んで鉛直方向の上下に沿って互いに平行に配置されている。なお、図示の実施の形態では、現像剤搬送部材として、上下に２つ配置された第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２を用いた場合について説明するが、３つ以上設けるように構成しても良い。

上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２は、図１に示すように、予め定められた方向に沿って回転駆動される回転軸５３、５４と、当該回転軸５３、５４の外周に軸方向に沿って予め定められた間隔を隔てて複数に分離して（間欠的に）形成された螺旋状の搬送羽根５５、５６とから構成されている。上方に配置された第１の現像剤搬送部材５１は、図１に示すように、現像剤の回収口４７側に配置された第１群の搬送羽根５５ａと、回転軸５３の外周に軸方向に沿って予め定められた第１の間隔Ｌ１だけ搬送羽根が設けられない羽根無し領域５７ａを介して配置された第２群の搬送羽根５５ｂと、回転軸５３の外周に軸方向に沿って予め定められた第２の間隔Ｌ２だけ搬送羽根が設けられない第２の羽根無し領域５７ｂを介して配置された第３群の搬送羽根５５ｃと、第３群の搬送羽根５５ｃの下流側に回転軸５３の外周に軸方向に沿って端部まで搬送羽根が設けられない第３の羽根無し領域５７ｃとを備えるように構成されている。

また、下方に配置された第２の現像剤搬送部材５２は、図５に示すように、現像剤の回収口４７側に配置された第１群の搬送羽根５６ａと、回転軸５４の外周に軸方向に沿って予め定められた第３の間隔Ｌ３だけ搬送羽根が設けられない第１の羽根無し領域５８ａを介して配置された第２群の搬送羽根５６ｂと、第２群の搬送羽根５６ｂの下流側に回転軸５４の外周に軸方向に沿って端部まで搬送羽根が設けられない第２の羽根無し領域５８ｂとを備えるように構成されている。

上記第１の現像剤搬送部材５１は、図１に示すように、第１群〜第３群の搬送羽根５５ａ〜５５ｃを備えているのに対して、第２の現像剤搬送部材５２は、第１群及び第２群の搬送羽根５６ａ、５６ｂを備えており、上方に位置する第１の現像剤搬送部材５１の単位時間あたりの軸方向に沿った現像剤の搬送量が、下方に位置する第２の現像剤搬送部材５２の単位時間あたりの現像剤搬送量よりも多くなるように設定されている。

また、上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２は、図４に示すように、回収口４７側の端部に第１群の搬送羽根５５ａ、５６ａが上下に配置されているため、これら第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２の第１群の搬送羽根５５ａ、５６ａは、現像剤収容装置４２の回収口４７へと現像剤Ｇを搬送する搬送用オーガ４５よりも単位時間あたりの現像剤搬送量が多くなるように設定されている。そのため、上記現像剤収容容器５０内の回収口４７側の端部近傍において、回収された現像剤Ｇが滞留することがない。

さらに、上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２は、図１に示すように、回転軸５３、５４の軸方向に沿って見た場合、回収口４７側の端部に、第１群の搬送羽根５５ａ、５６ａを上下に備えているのに対して、回収口４７と反対側の奥側には、第２群の搬送羽根５５ｂ、５６ｂ及び第３群の搬送羽根５５ｃが、回転軸５３、５４の軸方向に沿って位置をずらすように配置されているため、回収口４７側の単位時間あたりの現像剤搬送量が現像剤収容容器５０の奥側の単位時間あたりの現像剤搬送量よりも多くなるように構成されている。

また、上記第２の現像剤搬送部材５２の第２群の搬送羽根５６ｂは、図１に示すように、第１の現像剤搬送部材５１の第２群の搬送羽根５５ａよりも軸方向の下流側にずれた位置に配置されており、第１の現像剤搬送部材５１の第１群の搬送羽根５５ａと第２群の搬送羽根５５ｂとの間、及び第２の現像剤搬送部材５２の第１群の搬送羽根５６ａと第２群の搬送羽根５６ｂとの間に、現像剤Ｇの山を形成するように設定されている。

さらに、上記第２群の現像剤搬送部材５２の第２群の搬送羽根５６ｂは、図１に示すように、第１現像剤搬送部材５１の第２群搬送羽根５５ｂの中間位置に対応した位置から、第３群搬送羽根５５ｃの軸方向に沿った上流側の端部までに相当する位置にわたって配置されている。

上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２、特に下方の第２の現像剤搬送部材５２には、図５及び図６に示すように、回転軸５３、５４の奥側の端部にフランジ部６０が設けられており、このフランジ部６０の先端部に位置する回転軸５３、５４の軸支部６１の外周面には、軸方向に沿った溝部６２が周方向に沿って複数、図示例では９０度の位置に４つ設けられている。

また、上記回転軸５３、５４の軸支部６１を回転自在に支持する軸受け部材６３には、図６に示すように、軸方向に沿った切欠部６４が周方向に沿って少なくとも１つ以上（図示例では１つ）設けられている。

なお、上記切欠部６４には、軸受け部材６３を現像剤回収容器５０の側壁６５に装着するためのスナップフィット６６を一体的に設けるように構成しても良い。

上記現像剤回収装置４２は、図３に示すように、黒色の画像形成ユニット６Ｋの感光体ドラム８Ｋ等を回転駆動する感光体モータ７０によって回転駆動される。上記感光体モータ７０の回転駆動力は、従動ギア７１を介して感光体ドラム８Ｋの軸方向に沿った一端部に設けられた感光体ギア７２に伝達されるとともに、この感光体ギア７２の回転駆動力は、図７に示すように、当該感光体ギア７２に噛み合わされた従動ギア７３を介して、黒色の画像形成ユニット６Ｋのクリーニング装置１１Ｋの図示しないアジテータを回転駆動するクリーニングギア７４に伝達される。また、上記クリーニングギア７４からは、従動ギア７５、７６を介して、第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２の回転軸５３、５４の駆動側の端部に取り付けられた駆動ギア７７、７８と噛み合うように構成されている。

上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２は、駆動ギア７７、７８によって回転駆動される回転軸５３、５４の回転方向が互いに逆方向となるのに対して、これらの第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２は、現像剤の搬送方向が同一方向となっているため、回転軸５３、５４の外周に設けられる搬送羽根５５、５６は、図１に示すように、その螺旋の回転方向が互いに反対方向となるように形成されている。

以上の構成において、この実施の形態に係る現像剤回収装置を適用したカラープリンタでは、次のようにして、現像剤回収容器内への現像剤の回収量を増加させることが可能となっている。

すなわち、上記カラープリンタでは、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に画像データに対応した静電潜像が形成され、これらの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって現像されてトナー像となり、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像は、中間転写ベルト１３上に多重に転写された後、記録用紙１９上に一括して二次転写され、定着されることにより、フルカラーやモノクロ等の画像が形成される。

その際、上記現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋでは、徐々にトナーが消費されるとともに、トナーの消費に応じてトナーカートリッジ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから予め定められたタイミングでトナーが補給される。

また、上記現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋからは、余剰な現像剤が徐々に排出され、これらの現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから排出される余剰な現像剤は、図３及び図４に示すように、現像剤搬送装置４１へと搬送され、当該現像剤搬送装置４１を介して現像剤回収装置４２の現像回収容器５０へと回収される。

なお、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでは、クリーニング装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋで回収された現像剤も、図３及び図４に示すように、現像剤搬送装置４１へと搬送され、当該現像剤搬送装置４１を介して現像剤回収装置４２の現像回収容器５０へと回収される。

ところで、上記現像剤搬送装置４１によって現像剤回収装置４２の現像回収容器５０へと回収された現像剤は、図１に示すように、現像剤回収容器５０の一端部に設けられた回収口４７から、当該現像剤回収容器５０の内部へと回収される。

上記現像剤回収容器５０の内部には、図１に示すように、回収口４７を上下に挟んで第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２が現像剤回収容器５０の長手方向に沿って互いに平行に配置されている。そのため、上記回収口４７から現像剤回収容器５０の内部に回収された現像剤Ｇは、図８に示すように、現像剤搬送装置４１と同期して回転駆動される第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２によって現像剤回収容器５０の長手方向に沿った奥側へと攪拌しつつ搬送される。

その際、上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２には、図１に示すように、回収口４７側の端部に、第１群の搬送羽根５５ａ、５５ｂが設けられているため、回収口４７から現像剤回収容器５０の内部に回収された現像剤Ｇは、これらの第１群の搬送羽根５５ａ、５５ｂによって現像剤回収容器５０の奥側へと搬送される。

ただし、上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２の第１群の搬送羽根５５ａ、５５ｂは、回収口４７側の端部に予め定められた長さのみにわたって設けられているため、これらの第１群の搬送羽根５５ａ、５５ｂによって搬送された現像剤は、図９に示すように、当該第１群の搬送羽根５５ａ、５５ｂの軸方向に沿った下流側に山を形成する。

その後、上記第１群の搬送羽根５５ａ、５５ｂの軸方向に沿った下流側に形成された現像剤Ｇの山が次第に大きくなると、図１０に示すように、第１の現像剤搬送部材５１の第２群の搬送羽根５５ｂの上流側の端部に到達し、当該第２群の搬送羽根５５ｂによって更に下流側へと搬送され、現像剤Ｇの山が奥側へ向けて裾野が広がるように堆積する。このとき、現像剤Ｇの山の奥側に位置する裾野部分は、第２の現像剤搬送部材５２の第２群の搬送羽根５６ｂによって下流側へと搬送され、現像剤Ｇの山が奥側へ向けて裾野が更に広がるように堆積する。

更に、上記第１群の搬送羽根５５ａ、５６ａ及び第２群の搬送羽根５５ｂ、５６ｂの軸方向に沿った下流側に形成された現像剤Ｇの山が次第に大きくなると、図１１に示すように、第１の現像剤搬送部材５１の第３群の搬送羽根５５ｃの上流側の端部に到達し、当該第３群の搬送羽根５５ｃによって更に下流側へと搬送され、現像剤Ｇの山が奥側へ向けて裾野が広がるように堆積する。

その後、上記第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２の第１群の搬送羽根５５ａ、５６ａ及び第２群の搬送羽根５５ｂ、５６ｂ、更には第３群の搬送羽根５５ｃによって軸方向に沿った下流側に搬送された現像剤Ｇは、図１２に示すように、第１の現像剤搬送部材５１の第３群の搬送羽根５５ｃによって下流側へと搬送され、現像剤Ｇの山の裾野が現像剤収容容器５０の奥側の端部に到達する。

すると、上記第１の現像剤搬送部材５１の第３群の搬送羽根５５ｃによって下流側へと搬送される現像剤Ｇは、徐々に裾野が高くなり、当該第３群の搬送羽根５５ｃの搬送力によって、現像剤収容容器５０の奥側の端部へと徐々に充填されていく。

その結果、上記現像剤収容容器５０の容量が略満杯となるまで、現像剤を回収することが可能となり、現像剤回収容器５０内への現像剤Ｇの回収量を従来に比較して大幅に増加させることができる。

そこで、本発明者は、図１に示すような現像剤回収装置４２を試作し、現像剤回収容器５０内への現像剤Ｇの回収量とともに、第１及び第２の現像剤搬送部材５１、５２を回転駆動する駆動トルクがどのように変化するかを確認する実験を行った。

その際、回転軸の軸支部に溝を設けたものと溝を設けない溝なしのものをそれぞれ用いて、駆動トルクがどのように変化するかを確認した。

また、上記現像剤回収容器５０の内部への現像剤Ｇの回収量が７００ｇに達した際に、現像剤Ｇの回収を停止して空回転させることにより、異音の発生等を確認する実験を行った。

図１３及び図１４は上記実験例の結果をそれぞれ示すグラフである。

図１３から明らかなように、回転軸５４の軸支部６１に溝６２を設けたものと溝６２を設けない溝なしのものも共に、現像剤を７００ｇ回収することができ、比較例の４７０ｇ程度に比べて大幅に増加することがわかったが、回転軸５４の軸支部６１に溝６２を設けない溝なしのものは、現像剤の回収量が７００ｇに達すると、駆動トルクが急激に増加することがわかった。なお、比較例は、第１の現像剤搬送部材の全長にわたって連続して搬送羽根を設けるとともに、第２の現像剤搬送部材には、回収口４７側から中間部まで連続して搬送羽根を設けたものを使用したものである。

この駆動トルクの増加は、回転軸５４の軸支部６１と軸受け部材６３との間に回収した現像剤Ｇが入り込み、両者の間で擦られて現像剤Ｇの固着が発生したためと考えられる。

また、上記現像剤回収容器５０の内部への現像剤Ｇの回収量が７００ｇに達した際に、現像剤Ｇの回収を停止して空回転させると、図１４に示すように、回転軸５４の軸支部６１に溝６２を設けない溝なしのものは、約５分程度経過した後に、異音が発生して第２の現像剤搬送部材５２の回転駆動が不可能となり停止した。

これは、上述したように、回転軸５４の軸支部６１と軸受け部材６３との間に回収した現像剤Ｇが入り込み、両者の間で擦られて現像剤Ｇの固着が発生したためと考えられる。

４１：現像剤搬送装置、４２：現像剤回収装置、５０：現像剤収容容器、５１：第１の現像剤搬送部材、５２：第２の現像剤搬送部材。

Claims (9)

1. 奥行き方向の一端部に開口された回収口から回収された現像剤を収容する現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器の内部に前記回収口を挟んで上下に配置され、前記回収口から前記奥行き方向に沿って現像剤を搬送するとともに、前記回収口側の現像剤搬送量が前記奥行き方向に沿った奥側の現像剤搬送量よりも多く設定された少なくとも２つの現像剤搬送部材とを備えたことを特徴とする現像剤回収装置。
2. 奥行き方向の一端部に開口された回収口から回収された現像剤を収容する現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器の内部に前記回収口を挟んで上下に配置され、前記回収口から前記奥行き方向に沿って現像剤を搬送するとともに、前記回収口側の現像剤搬送量が外部から前記回収口へと現像剤を搬送する搬送手段の現像剤搬送量よりも多く設定され、且つ前記奥行き方向に沿った奥側の現像剤搬送量が前記回収口側の現像剤搬送量よりも少なく設定された少なくとも２つの現像剤搬送部材とを備えたことを特徴とする現像剤回収装置。
3. 前記少なくとも２つの現像剤搬送部材は、回転駆動される回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に設けられた搬送羽根とから構成され、前記搬送羽根を回転軸の軸方向に沿った一部にのみ設けることにより、前記各現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿った現像剤搬送量を設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤回収装置。
4. 前記少なくとも２つの現像剤搬送部材は、上側に配置された現像剤搬送部材の現像剤搬送量の方が、下側に配置された現像剤搬送部材の現像剤搬送量よりも多く設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤回収装置。
5. 前記少なくとも２つの現像剤搬送部材のうち、上側に配置された現像剤搬送部材は、前記回転軸の軸方向に沿って、前記回収口に対応した領域に設けられる第１群の搬送羽根と、前記第１群の搬送羽根に隣接して搬送羽根を設けない搬送羽根無し領域を介して複数設けられる少なくとも第２群及び第３群の搬送羽根とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤回収装置。
6. 前記少なくとも２つの現像剤搬送部材のうち、下側に配置された現像剤搬送部材は、前記上側の現像剤搬送部材の第１群の搬送羽根に対応して、当該第１群の搬送羽根よりも短く設定された第１群の搬送羽根と、前記上側の現像剤搬送部材の第２群の搬送羽根の中間部から第３群の搬送羽根の先端にわたって設けられた第２群の搬送羽根とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の現像剤回収装置。
7. 前記少なくとも２つの現像剤搬送部材は、その回転軸の一端部外周面に、軸方向に沿った溝部を周方向に沿って複数設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の現像剤回収装置。
8. 前記少なくとも２つの現像剤搬送部材の回転軸を軸支する軸受け部材には、軸方向に沿った切欠部を周方向に沿って少なくとも１つ以上設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の現像剤回収装置。
9. 互いに異なった色の画像を形成する複数の画像形成部と、
   前記複数の画像形成部から回収される現像剤を現像剤収容容器へと搬送する現像剤搬送手段と、
   奥行き方向の一端部に開口された回収口から回収された現像剤を収容する現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器の内部に前記回収口を挟んで上下に配置され、前記回収口から前記奥行き方向に沿って現像剤を搬送するとともに、前記回収口側の現像剤搬送量が前記奥行き方向に沿った奥側の現像剤搬送量及び前記現像剤搬送手段の現像剤搬送量よりも多く設定された少なくとも２つの現像剤搬送部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images