JP6406174B2 - 廃トナー収容容器、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体から排出された廃トナーを収容する廃トナー収容容器及びこれを備える画像形成装置に関する。

コピー機、プリンター及びＦＡＸ装置等の電子写真方式の画像形成装置においては、一般に、感光体ドラム（像担持体）上に形成された静電潜像が現像装置内の現像剤によって可視化され、その顕像が印刷用紙などの記録媒体に転写される。このとき、感光体ドラムの表面には、記録媒体に転写されなかったトナーが残留する。そのため、クリーニング装置によってこの残留トナーが感光体ドラムの表面から除去され、廃トナーとして廃トナー収容容器に回収される（特許文献１参照）。

クリーニング装置は、前記廃トナーを一時的に収容する収容部を有しており、その収容部にスクリューが設けられている。前記収容部に収容された廃トナーは、スクリューによって一方向へ搬送されて、収容部に設けられた排出部から前記排出部に連結された廃トナー収容部に排出される。前記排出部から排出された廃トナーは廃トナー収容容器に流入して、廃トナー収容容器内に収容される。

ところで、複数の感光体ドラムを有するカラー画像形成装置は、感光体ドラムごとに設けられた複数のクリーニング装置を備える。また、カラー画像形成装置は、各感光体ドラムから転写されたカラートナー像を担持する中間転写ベルト（像担持体）を有する。中間転写ベルトのカラートナー像は転写装置によって記録媒体に転写される。このとき、中間転写ベルトに表面に、記録媒体に転写されなかったトナーが残留する。したがって、カラー画像形成装置には、中間転写ベルトに残留したトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。カラー画像形成装置においては、複数のクリーニング装置から排出される廃トナーを収容するために、廃トナー収容容器は、複数のクリーニング装置の配列方向に長い形状に形成されている。また、従来の廃トナー収容容器には、収容された廃トナーの嵩をならすために、収容された廃トナーを廃トナー収容容器の長手方向へ搬送する搬送スクリューが設けられている。

特開平０９−１５２８２０号公報

しかしながら、従来の廃トナー収容容器の構成では、搬送スクリューが廃トナーを一方向へ搬送するため、搬送方向の上流側の収容部に廃トナーが溜まりにくいという問題がある。例えば、カラー画像形成装置において画像形成動作が行われるときの駆動力によって前記搬送スクリューが回転される構成では、画像形成動作時に行われる所謂空駆動時にも搬送スクリューが回転される。この場合、廃トナーが収容されないにも拘わらず搬送スクリューが回転されるため、廃トナーが前記搬送方向の下流側に偏った状態で収容されることになり、廃トナー収容容器内の収容スペースを有効に利用することができないという問題がある。

本発明の目的は、容器内に無駄なスペースを作ることなく効率よく容器内に廃トナーを貯留することが可能な廃トナー収容容器、及びこれを備える画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る廃トナー収容容器は、容器本体と、第１搬送部と、第２搬送部とを備える。前記容器本体は、画像形成装置が備える複数の像担持体それぞれから排出される廃トナーを受け入れる複数の受入口を有し、前記受入口から搬入された前記廃トナーを収容する。前記第１搬送部は、前記容器本体の内部に回転可能に設けられ、前記画像形成装置における画像形成動作時に回転されることにより前記廃トナーを回転軸線方向の一方側へ搬送する。前記第２搬送部は、前記容器本体の内部において前記第１搬送部よりも下側で前記第１搬送部と平行に設けられ、前記画像形成動作時に回転されることにより前記廃トナーを前記一方側とは反対の他方側へ搬送する。前記複数の受入口は、前記回転軸線方向に並んで設けられている。前記第２搬送部は、前記容器本体において最も前記回転軸線方向の前記一方側に位置する側端受入口に対応する側端収容部に収容された前記廃トナーに対する搬送力を有しない。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記廃トナー収容容器と、複数の像担持体と、複数の廃トナー回収部と、を備える。前記複数の像担持体は、トナー像を担持する。前記複数の廃トナー回収部は、前記複数の像担持体それぞれから廃トナーを回収して前記廃トナー収容容器に排出する。

本発明によれば、容器内に収容される廃トナーの嵩を均一にすることにより、容器内に無駄なスペースを作ることなく効率よく容器内に廃トナーを貯留することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、図１の画像形成装置の内部構成を示す図である。 図３は、図１の画像形成装置が備える画像形成部の構成を示す図である。 図４は、クリーニング装置によって感光体ドラム及び中間転写ベルトから除去された廃トナーが廃トナー収容容器に流入するまでトナー流路を説明する図である。 図５は、本発明の実施形態に係る廃トナー収容容器の構成を示す図である。 図６は、図５の廃トナー収容容器の内部構造を示す図である。 図７は、図５及び図６における切断面ＶＩＩ−ＶＩＩの断面図である。 図８は、本発明の実施形態に係る廃トナー収容容器内で廃トナーが貯留される状態を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す。以下、画像形成装置１の通常の使用状態を基準として図１で定義された上下方向Ｄ１、前後方向Ｄ２、及び左右方向Ｄ３を用いて本実施形態を説明する。

図１に示される画像形成装置１は、プリンターである。画像形成装置１は、入力された画像をトナーを用いて印刷シートに画像を印刷する。なお、画像形成装置１はプリンターに限られず、ファクシミリ、複写機、或いはこれらの機能を有する複合機などであってもよい。

画像形成装置１は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターである。図１に示されるように、画像形成装置１は、外枠のカバー及び内部フレームを含む筐体２を有する。また、図２に示されるように、画像形成装置１は、複数の画像形成部３と、中間転写ユニット４と、二次転写装置５と、定着装置６と、露光装置７と、給紙部８と、排紙部９と、制御部１０と、ベルトクリーニング装置１６（本発明の廃トナー除去部の一例）と、廃トナー収容容器５０と、を有する。

複数の画像形成部３（３Ａ〜３Ｄ）は、前後方向Ｄ２に並設されている。複数の画像形成部３は、互いに色の異なるトナー像を形成する。図２において、最も後ろ側に位置する画像形成部３Ａはブラック色のトナーでトナー像を形成する。後ろから２番目の画像形成部３Ｂはイエロー色のトナーでトナー像を形成する。後ろから３番目の画像形成部３Ｃはシアン色のトナーでトナー像を形成する。そして、最も前側に位置する画像形成部３Ｄはマゼンタ色のトナーでトナー像を形成する。画像形成部３のそれぞれは、感光体ドラム１１（本発明の像担持体の一例）、帯電装置１２、現像装置１３、一次転写装置１４、ドラムクリーニング装置１５（本発明の廃トナー除去部の一例）を備えている。したがって、画像形成装置１は、複数の感光体ドラム１１、現像装置１３、ドラムクリーニング装置１５などを備えている。

中間転写ユニット４は、中間転写ベルト４Ａ（本発明の像担持体、転写ベルトの一例）と、駆動ローラー４Ｂと、従動ローラー４Ｃとを有する。中間転写ベルト４Ａは、複数色のトナー（本実施形態では４色）からなるトナー像を担持する。中間転写ベルト４Ａは、駆動ローラー４Ｂ及び従動ローラー４Ｃによって回転駆動可能に支持されることにより、その表面が各感光体ドラム１１の表面に接しながら移動（走行）可能となる。中間転写ベルト４Ａが回転駆動されると、その表面が感光体ドラム１１と一次転写装置１４との間を通過する。その際に、複数の感光体ドラム１１に担持された各色のトナー像が重ね合わさるように順に中間転写ベルト４Ａに転写される。

二次転写装置５は、中間転写ベルト４Ａに転写されたトナー像を給紙部８から搬送されてきた印刷シートに転写する。トナー像が転写された印刷シートは、定着装置６に搬送される。定着装置６は、加熱ローラー６Ａと加圧ローラー６Ｂとを有する。定着装置６は、トナー像が転写された印刷シートに対して熱と圧力を加えながら搬送する。これにより、トナー像が溶融して印刷シートに定着される。トナー像が定着された印刷シートは、更に下流側へ搬送されて、中間転写ユニット４の上方に配置されたトレイ状の排紙部９に排出される。

ベルトクリーニング装置１６は、中間転写ユニット４の前方側に配置されている。ベルトクリーニング装置１６は、クリーニング部材であるクリーニングローラー２４、スクリュー部材２５、及びトナーボックス２６を備えている。クリーニングローラー２４は、従動ローラー４Ｃと対向するように配置されており、その表面が中間転写ベルト４Ａに接触している。クリーニングローラー２４は、トナーボックス２６内で回転可能に支持されている。クリーニングローラー２４の支軸に回転駆動力が入力されることによってクリーニングローラー２４が回転する。クリーニングローラー２４は、中間転写ベルト４Ａの幅とほぼ同じ長さを有している。クリーニングローラー２４は、中間転写ベルト４Ａに接触した状態で回転されることにより、二次転写装置５による転写後に中間転写ベルト４Ａの表面に残留したトナーを中間転写ベルト４Ａから取り除く。この取り除かれたトナー（以下「廃トナー」という。）は、重力の作用又はクリーニングローラー２４の回転力によってトナーボックス２６内に取り入れられる。トナーボックス２６内に取り入れられた廃トナーは、スクリュー部材２５により搬送される。トナーボックス２６の底面の右端部側に排出口２７（図４参照）が形成されている。スクリュー部材２５は、円柱状の軸部材の周囲に螺旋状の羽根を有している。スクリュー部材２５が回転されることにより、前記羽根の作用を受けて、前記廃トナーがトナーボックス２６内を前記排出口２７へ向けて搬送される。その後、排出口２７から外部へ廃トナーが排出される。つまり、中間転写ベルト４Ａの表面に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置１６によって取り除かれて廃トナーとして中間転写ベルト４Ａから排出される。

図３は、画像形成部３における感光体ドラム１１、現像装置１３、及びドラムクリーニング装置１５を示す断面図である。複数の画像形成部３それぞれは、使用されるトナーの色が異なる点を除き、同じ構成である。

感光体ドラム１１は、表面に感光層が形成された筒状の回転体である。感光体ドラム１１は、筐体２の内部に回転可能に支持されており、回転駆動力が入力されることにより所定方向に回転する。感光体ドラム１１の表面には、対応する色のトナー像が担持される。具体的には、帯電装置１２によって感光体ドラム１１の表面が所定の電位に帯電された状態で、露光装置７が感光体ドラム１１の表面を露光すると、感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像が後述の現像装置１３によって現像されることにより、トナー像が感光体ドラム１１の表面に担持される。感光体ドラム１１上のトナー像は、一次転写装置１４によって中間転写ベルト４Ａに転写される。

現像装置１３は、現像剤により感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像を顕像化する。現像装置１３は、現像ケース３７、マグネットローラー３８を有する。現像ケース３７内にトナーを含む現像剤が収容されている。マグネットローラー３８は、現像に用いられるものであり、現像ケース３７内に回転可能に支持されている。現像ケース３７には撹拌スクリュー部材３３が設けられており、撹拌スクリュー部材３３が回転されることにより、現像剤が撹拌されて、トナーが所定の電荷に帯電される。また、マグネットローラー３８によって、前記帯電されたトナーが感光体ドラム１１との対向位置に搬送されて、その対向位置から感光体ドラム１１の表面の静電潜像にトナーが飛翔される。これにより、感光体ドラム１１上の前記静電潜像が現像される。現像ケース３７にはトナー供給口４０が設けられており、このトナー供給口４０を介してトナーコンテナ（不図示）からトナーが現像ケース３７に補給される。

図４に示されるように、現像装置１３の現像ケース３７は、仕切り壁３５を有する。仕切り壁３５は、現像ケース３７の長手方向（左右方向Ｄ３に一致する方向）に沿って現像ケース３７の底面に立設されている。仕切り壁３５によって現像ケース３７の内部空間が２つの空間に分割されている。２つの空間それぞれは、前記長手方向の両端部にある連通部３１，３２で連通する。また、２つの空間それぞれに現像剤を撹拌しつつ搬送する攪拌スクリュー部材３３（図３参照）が設けられている。撹拌スクリュー部材３３の回転により、現像ケース３７内の現像剤が各空間同士を循環経路３０（図４の二点鎖線参照）に沿って循環して搬送される。

ドラムクリーニング装置１５は、感光体ドラム１１の後方側に配置されている。ドラムクリーニング装置１５は、感光体ドラム１１ごとに設けられている。ドラムクリーニング装置１５は、クリーニング部材であるクリーニングブレード４１、クリーニングローラー４２、スクリュー部材４３、及びトナーボックス４４を備えている。クリーニングブレード４１及びクリーニングローラー４２は、感光体ドラム１１とほぼ同じ長さを有する。クリーニングブレード４１の先端は感光体ドラム１１の表面に接触して又は近接して配置されている。クリーニングローラー４２は、トナーボックス４４内で回転可能に支持されている。クリーニングローラー４２の支軸に回転駆動力が入力されることによってクリーニングローラー４２が回転する。クリーニングブレード４１は、感光体ドラム１１が回転されると、一次転写装置１４による転写後に感光体ドラム１１の表面に残留したトナーを取り除く。この取り除かれたトナー（以下「廃トナー」という。）は、重力の作用又はクリーニングローラー４２の回転力によってトナーボックス４４内に取り入れられる。トナーボックス４４内に取り入れられた廃トナーは、スクリュー部材４３によって図４中の矢印４７に示す排出方向へ搬送される。トナーボックス４４の右端部の側壁に排出口４５（図４参照）が形成されている。スクリュー部材４３は、円柱状の軸部材の周囲に螺旋状の羽根を有している。スクリュー部材４３が回転されることにより、前記羽根の作用を受けて、前記廃トナーはトナーボックス４４内を排出口４５へ向けて搬送される。その後、排出口４５から外部へ廃トナーが排出される。つまり、感光体ドラム１１の表面に残留したトナーは、ドラムクリーニング装置１５によって取り除かれて廃トナーとして感光体ドラム１１から排出される。

感光体ドラム１１及びドラムクリーニング装置１５は、ドラムユニット１７（図４参照）としてユニット化されている。ドラムクリーニング装置１５が備える排出口４５は、ドラムユニット１７の筐体（不図示）から外部へ突出しており、後述の廃トナー収容容器５０の受入口６５（６５Ａ〜６５Ｄ）に連結されている。

図４は、ドラムクリーニング装置１５によって感光体ドラム１１から除去された廃トナー、及びベルトクリーニング装置１６によって中間転写ベルト４Ａから除去された廃トナーが廃トナー収容容器５０に排出されるまでの排出流路の説明図である。

図４に示されるように、ドラムクリーニング装置１５によって感光体ドラム１１から除去された廃トナーは、スクリュー部材４３によって画像形成装置１の左右方向Ｄ３の右側へ向かう排出方向（矢印４７参照）へトナーボックス４４（図３参照）内を搬送される。トナーボックス４４の右端部に搬送されてきた前記廃トナーは、排出口４５から廃トナー収容容器５０の受入口６５（６５Ａ〜６５Ｄ）を経て後述の容器本体５２の内部に排出される。

また、ベルトクリーニング装置１６によって中間転写ベルト４Ａから除去された廃トナーは、スクリュー部材２５によって画像形成装置１の左右方向Ｄ３の右側へ向かう排出方向（矢印４８参照）へトナーボックス２６内を搬送される。トナーボックス２６の右端部側に搬送されてきた前記廃トナーは、トナーボックス２６の底面にある排出口２７から廃トナー収容容器５０の受入口６５（６５Ｅ）を経て後述の容器本体５２の内部に排出される。

廃トナー収容容器５０は、筐体２内に設けられている。図２に示されるように、廃トナー収容容器５０は、中間転写ベルト４Ａの下方に配置されている。また、図４に示されるように、廃トナー収容容器５０は、ドラムクリーニング装置１５及びベルトクリーニング装置１６の右端部よりも更に右側に配置されている。

図５乃至図７に示されるように、廃トナー収容容器５０は、容器本体５２と、上段搬送スクリュー６１（本発明の第１搬送部、第３搬送部の一例）と、下段搬送スクリュー６２（本発明の第２搬送部の一例）と、を備えている。ここで、図５は、廃トナー収容容器５０を右側から見た斜視図である。図６は、廃トナー収容容器５０を右側から見た側面図である。図７は、廃トナー収容容器５０の断面図である。なお、説明の便宜上、図５では、容器本体５２を構成するカバー部５２Ｂの図示が省略されている。

容器本体５２は、本体ケース５２Ａと、カバー部５２Ｂ（図７参照）と、により構成されている。容器本体５２は、前後方向Ｄ２に長い形状に形成されている。本体ケース５２Ａは、容器本体５２において左側（画像形成部３側）の部分を構成しており、カバー部５２Ｂは、容器本体５２において右側の部分を構成している。

容器本体５２の内部に、ドラムクリーニング装置１５及びベルトクリーニング装置１６から排出された廃トナーが収容される。具体的には、図５に示されるように、本体ケース５２Ａの左側面に５つの受入口６５（６５Ａ〜６５Ｅ）が設けられており、各受入口６５から廃トナーが流入される。各受入口６５は、容器本体５２の長手方向に並んで設けられている。なお、容器本体５２の長手方向は、下段搬送スクリュー６２の回転軸線方向に一致する方向である。

図５に示されるように、本体ケース５２Ａの左側面に同じ形状の４つの受入口６５（６５Ａ〜６５Ｄ）が設けられている。各受入口６５Ａ〜６５Ｄは、各ドラムクリーニング装置１５から排出される廃トナーを流入させるためのものである。各受入口６５Ａ〜６５Ｄは、前後方向Ｄ２へ均等間隔を隔てられており、概ね同じ高さ位置に配置されている。受入口６５Ａは、最も後方側に位置している。この受入口６５Ａは、ブラック色のトナー像を形成する画像形成部３Ａに対応する位置に設けられており、画像形成部３Ａのドラムクリーニング装置１５の排出口４５に連結されている。つまり、画像形成部３Ａのドラムクリーニング装置１５によって感光体ドラム１１から除去されて排出されたブラック色の廃トナーは、受入口６５Ａから容器本体５２に流入する。同様に、受入口６５Ｂは、イエロー色のトナー像を形成する画像形成部３Ｂに対応する位置に設けられている。受入口６５Ｃは、シアン色のトナー像を形成する画像形成部３Ｃに対応する位置に設けられている。受入口６５Ｄは、マゼンタ色のトナー像を形成する画像形成部３Ｄに対応する位置に設けられている。受入口６５Ａ〜６５Ｄは、本体ケース５２Ａの左側面から左方向へ突出する筒部６６の先端に形成されている。筒部６６は、受入口６５Ａ〜６５Ｄに入った廃トナーを容器本体５２の内部に案内する搬送路の役割を担っている。

また、本体ケース５２Ａの左側面の最も前方側に受入口６５Ｅ（本発明の側端受入口の一例）が設けられている。受入口６５Ｅは、ベルトクリーニング装置１６から排出される廃トナーを容器本体５２の内部に流入させるためのものである。本体ケース５２Ａの左側面の最も前方側には、左側面から左側へ突出したガイド部６７が設けられている。ガイド部６７は、その上面６７Ａが水平な平坦面に形成されており、その上面６７Ａの突出側の端部に受入口６５Ｅが形成されている。受入口６５Ｅは上向きに開放された開口である。ガイド部６７の内部は空洞となっており、受入口６５Ｅから容器本体５２の内部まで連通している。ガイド部６７の底側には、受入口６５Ｅから容器本体５２の内部へ向けて斜め下方に傾斜する傾斜面６７Ｂとなっている。受入口６５Ｅは、ベルトクリーニング装置１６に対応する位置に形成されており、具体的には、トナーボックス２６の排出口２７に連結可能な位置に形成されている。排出口２７と受入口６５Ｅとは、直接或いは図示しない搬送ガイド部材などによって間接的に連結されている。このため、排出口２７から排出される廃トナーは、受入口６５Ｅに流入可能となる。したがって、ベルトクリーニング装置１６よって中間転写ベルト４Ａから除去されて排出された廃トナーは、受入口６５Ａからガイド部６７の内部を通って、傾斜面６７Ｂに沿って滑るようにして下降移動して容器本体５２に流入する。

ところで、画像形成装置１において、一次転写装置１４及び二次転写装置５によるトナー像の転写率は、概ね同じである。このため、転写後に感光体ドラム１１に残留するトナーの残留量と、転写後に中間転写ベルト４Ａに残留するトナーの残留量とを比べると、複数色のトナー像が重ね合わされる中間転写ベルト４Ａにおける残留量の方が多い。例えば、各色のトナーの使用量が同じであると仮定した場合、前記転写率が９０％とすると、各感光体ドラム１１それぞれから排出される廃トナーの量に対して中間転写ベルト４Ａから排出される廃トナーの量は３．６倍となる。つまり、５つの受入口６５（６５Ａ〜６５Ｅ）のうち、廃トナーの流入量が最も多いのは最も前方側に配置された受入口６５Ｅである。換言すると、複数の感光体ドラム１１及び中間転写ベルト４Ａのうち、廃トナーの排出量が最も多い像担持体は、中間転写ベルト４Ａである。このため、５つの受入口６５から廃トナーが流入した場合、流入量に偏りがあるため、容器本体５２の内部において、廃トナーの嵩が容器本体５２の長手方向において均一にならない。つまり、受入口６５Ｅから廃トナーが流入した部分だけが他の部分にくらべて嵩が高くなる。この場合、容器本体５２の他の部分に空きスペースがあったとしても、受入口６５Ｅが廃トナーで塞がってしまい、受入口６５Ｅから容器本体５２へ廃トナーが流入できなくなる。そこで、本実施形態では、流入量の偏りによる不具合を解消するために、容器本体５２に上段搬送スクリュー６１が設けられ、更にその下方に下段搬送スクリュー６２が設けられている。

また、画像形成装置１において画像形成動作が行われるときの駆動力によって下段搬送スクリュー６２が回転される場合、画像形成動作時に行われる所謂空駆動時にも下段搬送スクリュー６２が回転される。この場合、廃トナーが容器本体５２に流入しないにも拘わらず下段搬送スクリュー６２が回転されるため、容器本体５２において、下段搬送スクリュー６２による搬送によって、その搬送方向の下流側に偏った状態で廃トナーが収容されることになり、容器本体５２内の収容スペースを有効に利用することができなくなる場合がある。そこで、本実施形態では、下段搬送スクリュー６２に従来には無い工夫を施している。なお、前記空駆動とは、画像形成動作に含まれる動作であり、画像形成処理（露光走査や現像処理など）が行われる前に中間転写ベルト４Ａを駆動させて粉塵を除去したり、感光体ドラム１１を回転させて周面を一様に帯電させたりする動作のことである。

上段搬送スクリュー６１及び下段搬送スクリュー６２は、容器本体５２の内部に回転可能に設けられている。

上段搬送スクリュー６１は、容器本体５２において上下方向Ｄ１の中間付近に回転可能に設けられている。上段搬送スクリュー６１は、長手方向の両端部に位置する側壁５４，５５を貫通して、側壁５４，５５に架け渡された状態で軸受１０１，１０２により回転可能に支持されている。上段搬送スクリュー６１は、画像形成装置１における画像形成動作に用いられる駆動モーター（不図示）によって後述する駆動伝達機構１１０を介して回転駆動される。前記駆動モーターは、例えば、中間転写ベルト４Ａや感光体ドラム１１などを回転駆動する際に用いられるものであり、上段搬送スクリュー６１及び下段搬送スクリュー６２の回転駆動にも兼用される。上段搬送スクリュー６１は、回転されることにより容器本体５２内の廃トナーを回転軸線方向へ搬送する。

本実施形態では、上段搬送スクリュー６１は、後側搬送部６１Ａと、前側搬送部６１Ｂとを有する。上段搬送スクリュー６１において、後側搬送部６１Ａ及び前側搬送部６１Ｂは同軸上に配置されている。つまり、後側搬送部６１Ａは、上段搬送スクリュー６１の後方側に位置している。後側搬送部６１Ａは、本発明の第１搬送部の一例であり、回転されることによって前記廃トナーを回転軸線方向の前方側（本発明の一方向側に相当）へ搬送する。また、前側搬送部６１Ｂは上段搬送スクリュー６１の前方側、つまり、後側搬送部６１Ａの回転軸線方向において前方側に隣接して設けられている。前側搬送部６１Ｂは、本発明の第３搬送部の一例であり、回転されることによって前記廃トナーを回転軸線方向の後方側（本発明の他方側に相当）へ搬送する。廃トナーの搬送は、上段搬送スクリュー６１に形成された螺旋形状の羽根によって実現される。本実施形態では、後側搬送部６１Ａの羽根と、前側搬送部６１Ｂの羽根とが互いに異なる角度に形成されている。これにより、上段搬送スクリュー６１が回転されると、後側搬送部６１Ａ及び前側搬送部６１Ｂそれぞれは、廃トナーを互いに異なる方向（反対方向）へ搬送する。

なお、本実施形態では、上段搬送スクリュー６１が後側搬送部６１Ａと前側搬送部６１Ｂとを有する構成について説明するが、上段搬送スクリュー６１は、前側搬送部６１Ｂを有しない構成のもの、つまり、後側搬送部６１Ａのみからなるものであってもよい。

下段搬送スクリュー６２は、容器本体５２において上下方向Ｄ１の下方側に回転可能に設けられている。具体的には、下段搬送スクリュー６２は、上段搬送スクリュー６１よりも下側で、上段搬送スクリュー６１と平行に設けられている。下段搬送スクリュー６２は、長手方向の両端部に位置する側壁５４，５５を貫通して、側壁５４，５５に架け渡された状態で軸受１０３，１０４により回転可能に支持されている。下段搬送スクリュー６２は、画像形成装置１における画像形成動作に用いられる前記駆動モーター（不図示）によって後述する駆動伝達機構１１０を介して回転駆動される。下段搬送スクリュー６２は、回転されることにより容器本体５２内の底側の廃トナーを回転軸線方向の後方側へ搬送する。この下段搬送スクリュー６２は、受入口６５Ｅから流入した廃トナーを受入口６５Ｅから遠ざけるように後方へ搬送するように回転される。

本実施形態では、図５に示されるように、下段搬送スクリュー６２の前方側の部分、つまり、下段搬送スクリュー６２による搬送方向の上流側の部分には羽根が設けられていない。具体的には、下段搬送スクリュー６２の回転軸６４において、受入口６２Ｅから隣接する受入口６５Ｄに至る部分に相当する軸部分６４Ａに羽根が設けられていない。このため、下段搬送スクリュー６２は、容器本体５２において、最も搬送方向の上流側に位置する受入口６２Ｅに対応する側端収容部５３の底部に収容された前記廃トナーに対する搬送力を有していない。そのため、画像形成装置１において画像形成動作時に前記空駆動が行われて下段搬送スクリュー６２が回転されたとしても、側端収容部５３の底部に収容された廃トナーは後方へ搬送されなくなる。一方、回転軸６４において、側端収容部５３よりも後方側の部分に廃トナーの搬送力を生じさせる羽根６２Ａ，６２Ｂが設けられている。

ところで、容器本体５２に収容された廃トナーは、その重みの影響を受けて、下層の廃トナーよりも上層の廃トナーの方がトナー密度が低い。そのため、上段搬送スクリュー６１の搬送力と下段搬送スクリュー６２の搬送力とを同じ搬送力とした場合、実際に搬送される廃トナーの搬送量に偏りが生じる。詳細には、下段搬送スクリュー６２による廃トナーの搬送量の方が多い。したがって、本実施形態では、上段搬送スクリュー６１による廃トナーの搬送力は、下段搬送スクリュー６２による廃トナーの搬送力よりも大きく設定されている。具体的には、上段搬送スクリュー６１及び下段搬送スクリュー６２が備える羽根の大きさを異ならせたり、羽根の傾斜角を異ならせることにより、搬送力を異ならせることができる。また、上段搬送スクリュー６１及び下段搬送スクリュー６２それぞれの回転速度を異ならせるようにしてもよい。これにより、上段搬送スクリュー６１と下段搬送スクリュー６２とによる廃トナーの搬送量の偏りが軽減できる。なお、搬送力は、単位時間当たりに廃トナーが移動する量（搬送量）で表すこともできる。

側壁５４には、駆動伝達機構１１０が設けられている。駆動伝達機構１１０は、ギヤ１１１と、ギヤ１１２とを有する。ギヤ１１１は、側壁５４を外側に貫通した上段搬送スクリュー６１の回転軸６３の端部に連結されており、上段搬送スクリュー６１と同軸上に設けられている。ギヤ１１２は、側壁５４を外側に貫通した下段搬送スクリュー６２の回転軸６４の端部に連結されており、下段搬送スクリュー６２と同軸上に設けられている。そして、これらのギヤ１１１とギヤ１１２とは、互いに噛合されている。ギヤ１１１は、前記駆動モーターにアイドルギヤを介して駆動伝達可能に連結されている。前記駆動モーターの回転駆動力が駆動伝達機構１１０に伝達されると、ギヤ１１１が矢印７１の方向に回転されて、上段搬送スクリュー６１も同方向に回転される。これにより、後側搬送部６１Ａは廃トナーを前方側へ搬送し、前側搬送部６１Ｂは廃トナーを後方側へ搬送することができる。一方、ギヤ１１２は、ギヤ１１１とは反対の方向（矢印７２で示す方向）に回転されて、下段搬送スクリュー６２も同方向に回転される。これにより、下段搬送スクリュー６２は廃トナーを後方側へ搬送することができる。

このように、廃トナー収容容器５０に上段搬送スクリュー６１と下段搬送スクリュー６２とが上下に隔てた位置に設けられているため、容器本体５２の底側では、受入口６５Ａ〜６５Ｄから流入した廃トナーは下段搬送スクリュー６２によって後方へ搬送される。また、側端収容部５３に対応する下段搬送スクリュー６２の軸部分６４Ａに羽根が設けられていないため、受入口６４Ｅから廃トナーが流入した場合に、側端収容部５３の底部に収容された廃トナーは後方へ搬送されず、図８（Ａ）に破線で示されるように、廃トナーが上段搬送スクリュー６１の高さ位置に達するまで側端収容部５３に溜められる。そして、上段搬送スクリュー６１の位置まで廃トナーが溜められると、容器本体５２の上層では上段搬送スクリュー６１の後側搬送部６１Ａによって後方側の廃トナーが前方へ搬送され、前側搬送部６１Ｂによって前方側の廃トナーが後方へ搬送される（図８（Ｂ）参照）。更に、徐々に廃トナーの流入が増加して、廃トナーの収容量が増加した場合でも、図８（Ｃ）に破線で示されるように、上段搬送スクリュー６１と下段搬送スクリュー６２の双方向の搬送によって、廃トナーの嵩が平らにされる。つまり、廃トナーの嵩が均一高さにされる。その結果、容器本体５２内に無駄なスペースが無くなり、容器本体５２内の空間に効率よく廃トナーを貯留することができる。

特に、容器本体５２の底部において、下段搬送スクリュー６２が常に廃トナーを後方へ搬送するため、受入口６５Ｅから側端収容部５３の底部に多くの廃トナーが流入した場合でも、廃トナーを容器本体５２全体において均一となるように搬送できる。また、前記空駆動が行われた場合に側端収容部５３の底部の廃トナーが過剰に搬送されたことによって側端収容部５３に形成される無駄な空きスペースが排除されるため、より効率よく廃トナーを貯留することができる。

ところで、廃トナー収容容器５０において、廃トナーの収容量が満杯になった場合に、廃トナー収容容器５０は交換される必要がある。このため、本実施形態では、容器本体５２の内部が廃トナーで満杯になったことを検知する検知機構８０が設けられている。検知機構８０は、図６に示されるように、隔壁部８１と、検知部８７とを有する。

隔壁部８１は、容器本体５２の内部における廃トナー収容空間とは隔てられた内部空間８２を形成するものであり、容器本体５２の内部に設けられている。詳細には、隔壁部８１は、容器本体５２の底面から上方へ延出された矩形状に形成されている。図７に示されるように、隔壁部８１の上端は開放された開口部８３である。開口部８３における右側の端部には、切り欠き８４が形成されている。この切り欠き８４は、容器本体５２の内部に廃トナーが収容される過程で、一定の収容量を超えた場合に、廃トナーが隔壁部８１の内部の内部空間８２に流入する入口である。本実施形態では、隔壁部８１の上端の位置は、容器本体５２において廃トナーが収容可能な限界高さに対応する位置に設定されている。より詳細には、切り欠き８４は、隔壁部８１において前記限界高さと一致する位置に形成されている。前記限界高さは、容器本体５２が満杯と評価されるときの廃トナーの嵩の高さ位置である。この限界高さは、容器本体５２の収容容積や受入口６５の高さ位置などの要因によって定められる。

隔壁部８１は、図７に示されるように、容器本体５２の左側であって、上段搬送スクリュー６１及び下段搬送スクリュー６２よりも左側に配置されている。具体的には、隔壁部８１は、前記長手方向に延設された容器本体５２の左側面に隣接して設けられている。隔壁部８１は、容器本体５２の左側面を構成する側壁との間で内部空間８２を形成している。

検知部８７は、隔壁部８１に設けられている。検知部８７は、容器本体５２における廃トナーの収容空間に満杯と評価される量の廃トナーが収容された場合に、その満杯であることを検知するものである。検知部８７は、例えば、発光素子８８と受光素子８９とによって構成されている。隔壁部８１において、内部空間８２を挟むようにて一方の側壁に発光素子８８が設けられており、他方の側壁に受光素子８９が設けられている。このため、容器本体５２内に満杯の廃トナーが収容されて、その廃トナーが切り欠き８４から内部空間８２に進入すると、その進入した廃トナーが発光素子８８から受光素子８９に至る光路を遮る。受光素子８９は制御部１０に接続されており、制御部１０は、受光素子８９からの信号レベルの変化に基づいて、内部空間８２に廃トナーが進入したかどうかを判定する。

このように、廃トナー収容容器５０に検知機構８０が設けられているため、図８（Ｃ）に示されるように、容器本体５２内に無駄なスペースを作ることなく、廃トナーの収容量が満杯になったことを正確に検知することが可能になる。

本実施形態では、隔壁部８１は、容器本体５２において、容器本体５２の長手方向（上段搬送スクリュー６１における回転軸線方向に一致する方向）の端部よりも中央側に設けられている。具体的には、図６に示されるように、受入口６５Ｄと受入口６５Ｃとの間であって、受入口６５Ｄ寄りの位置に配置されている。この位置は、容器本体５２の長手方向の長さを基準にしたときに、概ね前方端から３分の１を隔てた位置である。上述したように、受入口６５Ｅから流入する廃トナーの量は、他の受入口６５Ａ〜６５Ｄから流入する廃トナーの量よりも多い。つまり、受入口６５それぞれからの流入量に偏りがある。そのため、容器本体５２を前後方向Ｄ２で分けたときに、各受入口６５からの流入量が均等な量となる位置に隔壁部８１が設けられている。つまり、隔壁部８１を境にして後方に位置する受入口６５Ａ〜６５Ｃからの廃トナーの流入量の合計と、前方に位置する受入口６５Ｄ，６５Ｅからの廃トナーの流入量の合計とが概ね同じである。

このような位置に隔壁部８１が設けられている場合、上段搬送スクリュー６１の後側搬送部６１Ａは、受入口６５Ａ〜６５Ｃからの廃トナーを隔壁部８１へ向けて前方へ搬送する。また、上段搬送スクリュー６１の前側搬送部６１Ｂは、受入口６５Ｄ，６５Ｅからの廃トナーを隔壁部８１へ向けて後方へ搬送する。これにより、容器本体５２内に廃トナーが平らな状態で収容されることになり、また、廃トナーの収容量が満杯になった場合に早期に満杯を検知することが可能になる。また、側端収容部５３において廃トナーが上段搬送スクリュー６１の高さ位置まで溜められると、前側搬送部６１Ｂによってその廃トナーが廃トナーの貯留量の少ない後方側へ搬送される。

更にまた、隔壁部８１が設けられた構成において、下段搬送スクリュー６２は、回転軸線方向の位置に応じて廃トナーの搬送力が異なるようにされていることが好ましい。本実施形態では、下段搬送スクリュー６２は、側端収容部５３に対応する軸部分６４Ａに羽根が設けられておらず、側端収容部５３では廃トナーの搬送力を有していない。一方、側端収容部５３の後方側であって隔壁部８１の付近の部分に羽根６２Ａが設けられており、隔壁部８１よりも後方側の部分に羽根６２Ｂが設けられている。また、下段搬送スクリュー６２の羽根６２Ａによる搬送力は、羽根６２Ｂによる搬送力よりも大きい。具体的には、羽根６２Ａは、羽根６２Ｂよりも大きく形成されており、また、回転軸６４に対する羽根６２Ａの角度は羽根６２Ｂの角度よりも大きくなるように形成されている。これにより、隔壁部８１の付近に廃トナーが過剰に搬送されたとしても、隔壁部８１から遠ざける方向（後方）へ廃トナーが円滑に搬送される。なお、羽根６２Ａによる搬送力を羽根６２Ｂによる搬送力よりも高めるため、羽根６２Ａの配置間隔を羽根６２Ｂの配置間隔よりも短くしてもよい。また、羽根６２Ａのサイズ、又は羽根６２Ａの角度のいずれか一方だけを羽根６２Ｂに対して大きくしてもよい。なお、本実施形態では、回転軸６４において最も後方側の軸部分６４Ｂ、つまり、受入口６５Ａに対応する部分の軸部分６４Ｂに羽根が設けられていない。このため、容器本体５２の底部において羽根６２Ａや羽根６２Ｂによって後方へ多くの廃トナーが搬送された場合でも、容器本体５２の内部の後端側の収容部に廃トナーが過剰に偏ることが防止される。

なお、上述の実施形態では、複数の感光体ドラム１１及び中間転写ベルト４Ａを備えた画像形成装置１を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、中間転写ベルト４Ａを備えず、複数の感光体ドラム１１を備えており、複数の感光体ドラム１１から直接に印刷シートにトナー像が転写される構成の画像形成装置にも適用可能である。この場合、一般に、複数色のトナーのうち、最も使用量の多いのはブラック色のトナーであるため、４つの受入口６５（６５Ａ〜６５Ｄ）のうち、廃トナーの流入量が最も多いのは、最も後方側に配置された受入口６５Ａである。換言すると、複数の感光体ドラム１１のうち、廃トナーの排出量が最も多い像担持体は、画像形成部３Ａの感光体ドラム１１である。この構成において、上段搬送スクリュー６１は、容器本体５２内の廃トナーを後方側へ向けて搬送し、下段搬送スクリュー６２は、容器本体５２内の廃トナーを前方側へ向けて搬送する。つまり、下段搬送スクリュー６２は、廃トナーを受入口６５Ａから遠ざけるように廃トナーを前方側へ向けて搬送する。

また、上述の実施形態では、複数の感光体ドラム１１及び中間転写ベルト４Ａなどの複数の像担持体を備えた画像形成装置１を例示したが、複数の像担持体の構成の組み合わせは限定されない。つまり、１つの感光体ドラム１１と１つの中間転写ベルト４Ａとを有する画像形成装置や、少なくとも２つの感光体ドラム１１を有する画像形成装置などにも本発明は適用可能である。

１：画像形成装置
４：中間転写ユニット
４Ａ：中間転写ベルト
１１：感光体ドラム
１３：現像装置
１５：ドラムクリーニング装置
１６：ベルトクリーニング装置
５０：廃トナー収容容器
５２：容器本体
６１：上段搬送スクリュー
６１Ａ：後側搬送部
６１Ｂ：前側搬送部
６２：下段搬送スクリュー

Claims (9)

1. 画像形成装置が備える複数の像担持体それぞれから排出される廃トナーを受け入れる複数の受入口を有し、前記複数の受入口から搬入された前記廃トナーを収容する収容空間を有する容器本体と、
   前記容器本体の内部において前記収容空間に回転可能に設けられ、前記画像形成装置における画像形成動作時に回転されることにより前記廃トナーを回転軸線方向の一方側へ搬送する第１搬送部と、
   前記収容空間において前記第１搬送部よりも下側で前記第１搬送部と平行に設けられ、前記画像形成動作時に回転されることにより前記廃トナーを前記一方側とは反対の他方側へ搬送する第２搬送部と、
   前記第１搬送部の前記回転軸線方向の前記一方側に隣接して設けられ、前記他方側へ前記廃トナーを搬送する第３搬送部と、を備え、
   前記複数の受入口は、前記回転軸線方向に並んで設けられており、
   前記第２搬送部は、回転軸の周囲に螺旋状の羽根を有するものであり、前記容器本体において最も前記回転軸線方向の前記一方側に位置する側端受入口に対応する側端収容部に収容された前記廃トナーに対する搬送力を有しないよう構成されており、前記回転軸における前記側端収容部付近の部分に前記羽根が設けられておらず、前記側端収容部よりも前記他方側の部分に前記羽根が設けられている廃トナー収容容器。
2. 画像形成装置が備える複数の像担持体それぞれから排出される廃トナーを受け入れる複数の受入口を有し、前記受入口から搬入された前記廃トナーを収容する容器本体と、
   前記容器本体の内部に回転可能に設けられ、前記画像形成装置における画像形成動作時に回転されることにより前記廃トナーを回転軸線方向の一方側へ搬送する第１搬送部と、
   前記容器本体の内部において前記第１搬送部よりも下側で前記第１搬送部と平行に設けられ、前記画像形成動作時に回転されることにより前記廃トナーを前記一方側とは反対の他方側へ搬送する第２搬送部と、
   前記容器本体の内部において前記回転軸線方向の端部よりも中央側に設けられ、前記容器本体の底面から上方へ延出され、前記廃トナーが収容される収容空間から隔てられた内部空間を形成する隔壁部と、
   前記収容空間に収容された前記廃トナーが前記隔壁部の上部開口から前記隔壁部により形成された前記内部空間に進入したことを検知可能な検知部と、
   前記第１搬送部の前記回転軸線方向の前記一方側に隣接して設けられ、前記他方側へ前記廃トナーを搬送する第３搬送部と、を備え、
   前記複数の受入口は、前記回転軸線方向に並んで設けられており、
   前記第１搬送部は、前記隔壁部へ向けて前記廃トナーを前記一方側へ搬送し、
   前記第２搬送部は、前記容器本体において最も前記回転軸線方向の前記一方側に位置する側端受入口に対応する側端収容部に収容された前記廃トナーに対する搬送力を有しておらず、
   前記第３搬送部は、前記隔壁部へ向けて前記廃トナーを前記他方側へ搬送する廃トナー収容容器。
3. 前記第２搬送部は、前記第２搬送部における前記側端収容部付近の部分の搬送力が無く、前記隔壁部付近の部分の搬送力が前記隔壁部よりも前記他方側の部分の搬送力よりも大きい請求項２に記載の廃トナー収容容器。
4. 前記第２搬送部は、回転軸の周囲に螺旋状の羽根を有するものであり、前記回転軸における前記側端収容部付近の部分に前記羽根は設けられておらず、前記隔壁部付近の前記羽根は前記隔壁部よりも前記他方側の部分の前記羽根に比べて、サイズ、前記回転軸に対する角度、又は前記回転軸に対する配置間隔が大きい請求項３に記載の廃トナー収容容器。
5. 前記隔壁部の上端位置は、前記容器本体において前記廃トナーが収容可能な限界高さに対応する位置に設定されている請求項２から４のいずれかに記載の廃トナー収容容器。
6. 前記隔壁部は、前記回転軸線方向に延設された前記容器本体の側壁に隣接して設けられ、前記側壁との間で前記内部空間を形成する請求項２から５のいずれかに記載の廃トナー収容容器。
7. 前記側端受入口は、前記画像形成装置における画像形成動作時に転写されるカラートナー像を担持する転写ベルトから排出される廃トナーを受け入れるものであり、他の前記受入口は、前記画像形成装置における画像形成動作時に現像されるトナー像を担持する感光体ドラムから排出される廃トナーを受け入れるものである請求項１から６のいずれかに記載の廃トナー収容容器。
8. 前記第１搬送部によるトナーの搬送力は、前記第２搬送部によるトナーの搬送力よりも大きい請求項１から７のいずれかに記載の廃トナー収容容器。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の廃トナー収容容器と、
   トナー像を担持する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体それぞれの表面から廃トナーを取り除いて前記廃トナー収容容器に排出する複数の廃トナー除去部と、を備える画像形成装置。
   

Images