JP6406232B2 - トナー容器およびこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを収容するトナー容器およびこれを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、トナー容器から補給されたトナーによって感光体ドラム（像担持体）の表面にトナー像を現像する現像装置を備えている。また、画像形成装置は、感光体ドラムの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置を備えている。クリーニング装置によって除去されたトナーは、廃トナーとして廃トナー容器に回収される。

特許文献１に記載の画像形成装置は、現像装置にトナーを補給して空になったトナー容器（空容器）を、廃トナー容器として利用している。ここで、補給用のトナー容器は、トナー供給口を下方に向けてトナー容器装着部に装着される。これに対し、廃トナー容器は、トナー供給口を上方に向けて廃トナー容器装着部に装着される。

特開２００８−１９７５９５号公報

しかしながら、上記技術では、空容器を廃トナー容器装着部に装着するために、ユーザーは、空容器を上下逆さまに（１８０度）回転させなければならなかった。つまり、空容器を廃トナー容器装着部に装着する作業が煩雑になっていた。また、例えば、交換作業に不慣れなユーザーが空容器を回転させずに廃トナー容器装着部に装着した場合、空容器の装着不良や故障の原因となることがあった。他にも、空容器を回転させたときに、トナー供給口の周辺に付着したトナーが、落下して画像形成装置を設置した室内を汚してしまうことがあった。

本発明は上記した課題を解決すべく、空容器を廃トナー容器として再利用する際の交換作業を容易に行うためのトナー容器およびこれを備える画像形成装置を提供する。

上記した目的を達成するため、本発明のトナー容器は、装置本体内の画像形成部に供給されるトナーまたは前記画像形成部から排出されるトナーを収容し、前記装置本体内の補給装着部または回収装着部に着脱可能に設けられる容器本体と、前記容器本体を前記補給装着部に装着した状態で前記画像形成部に接続される補給口と、前記容器本体を前記回収装着部に装着した状態で前記画像形成部に接続される回収口と、前記容器本体を前記補給装着部に装着する動作に応じて前記補給口を開放し、前記容器本体を前記補給装着部から離脱させる動作に応じて前記補給口を閉塞する補給シャッターと、前記容器本体を前記回収装着部に装着する動作に応じて前記回収口を開放し、前記容器本体を前記回収装着部から離脱させる動作に応じて前記回収口を閉塞する回収シャッターと、を備え、前記補給シャッターは、前記容器本体を前記回収装着部に装着した状態で前記補給口を閉塞し、前記回収シャッターは、前記容器本体を前記補給装着部に装着した状態で前記回収口を閉塞する。

この構成によれば、容器本体には、トナーを画像形成部に補給するための補給口と、画像形成部からトナーを受け取るための回収口と、が別々に形成されている。したがって、補給口および回収口を、それぞれ、画像形成部との接続部分に対応させた位置に形成することができる。このため、空になったトナー容器（空容器）は、補給装着部から離脱させたときの姿勢のまま回収装着部に装着される。これにより、空容器を廃トナー用の容器（廃トナー容器）として再利用するための交換作業を簡単にすることができる。また、容器本体が補給装着部または回収装着部から離脱した状態で、補給口および回収口は、それぞれ、各シャッターで閉塞されている。加えて、上記の交換作業において空容器の姿勢変更が不要であるため、トナーが補給口または回収口から落下することを防止することができる。

この場合、前記補給口と前記回収口とは、前記容器本体の周方向において、互いに対向する位置に形成され、前記容器本体は、前記補給装着部に装着されたときと同じ姿勢で前記回収装着部に装着されることが好ましい。

この構成によれば、補給装着部から離脱させた空容器は、姿勢を変えることなく回収装着部に装着される。これにより、例えば、交換作業に不慣れなユーザーであっても、交換作業を容易に行うことができると共に誤操作も防止することができる。

この場合、前記補給口と前記回収口とは、同一形状に形成され、前記補給シャッターと前記回収シャッターとは、同一形状に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、補給側の構造（補給口，補給シャッター）と、回収側の構造（回収口，回収シャッター）と、が同一形状を成している。したがって、補給口を回収口として利用することもできるし、回収口を補給口として利用することもできる。これにより、ユーザーは補給口と回収口との種別を気にすることなく、容器本体（トナー容器）を補給装着部（または回収装着部）に装着することができる。

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体に内蔵される画像形成部と、上記のいずれかに記載のトナー容器と、を備えている。

この場合、前記画像形成部は、前記トナー容器から供給されたトナーを用いて像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、前記像担持体の表面または前記トナー像の転写体に残留したトナーを除去するクリーニング装置と、を含み、前記補給装着部は、前記現像装置よりも上方に配置され、前記回収装着部は、前記クリーニング装置よりも下方に配置され、前記補給口は、下向きに開口し、前記現像装置に上向きに開口する導入口に接続され、前記回収口は、上向きに開口し、前記クリーニング装置に下向きに開口する排出口に接続されていることが好ましい。

これらの構成によれば、容器本体には、補給口と回収口とが、画像形成部との接続部分に対応させた位置に形成されている。空容器の姿勢変更を不要とし、空容器を廃トナー容器として再利用するための交換作業を簡単にすることができる。また、容器本体を各装着部から離脱させると、補給口と回収口とが各シャッターで閉塞される、さらに、上記の交換作業において、空容器の姿勢変更が不要になるため、トナーが補給口または回収口から落下することを防止することができる。

本発明によれば、空容器を廃トナー容器として利用するための交換作業を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのトナー補給装置の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのトナー補給装置を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナー容器を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナー容器の後部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカラープリンターのクリーニング構造体および廃トナー容器を模式的に示す断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るトナー容器を模式的に示す背面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明では、図１、図３および図７の紙面手前側を正面とすると共に各図に示した方向を基準にする。

図１を参照して、画像形成装置としてのカラープリンター１の全体の構成について説明する。図１はカラープリンター１の内部構造を模式的に示す断面図である。

カラープリンター１は、装置本体２と、給紙カセット３と、排紙トレイ４と、を備えている。給紙カセット３は、略直方体状の装置本体２の下部に着脱可能に設けられている。給紙カセット３内には、枚葉のシートＳ（の束）が収容されている。排紙トレイ４は、装置本体２の上部に設けられている。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂フィルムやＯＨＰシート等であってもよい。

また、カラープリンター１は、給紙部１０と、画像形成部１１と、定着装置１２と、トナー補給装置１３と、廃トナー回収装置１４と、制御装置１５と、を装置本体２に内蔵している。給紙部１０は、給紙カセット３から排紙トレイ４まで延びる搬送路１６の上流側に設けられている。画像形成部１１は、装置本体２の中間部に設けられている。定着装置１２は、搬送路１６の下流側に設けられている。トナー補給装置１３は、４色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）のトナー（現像剤）を収容する４つのトナー容器４１を含んでいる。廃トナー回収装置１４は、画像形成に使用されなかったトナーを回収する。制御装置１５は、カラープリンター１の各構成を統括制御する。なお、トナーは、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤でもよいし、磁性トナーから成る一成分現像剤でもよい。

画像形成部１１は、中間転写ユニット２１と、４つのドラムユニット２２と、光走査装置２３と、含んでいる。中間転写ユニット２１は、排紙トレイ４の下方に配設されている。４つのドラムユニット２２は、中間転写ユニット２１の下側で左右方向に並設されている。光走査装置２３は、各ドラムユニット２２の下側に配設されている。

中間転写ユニット２１は、駆動ローラー２５と、従動ローラー２６と、中間転写ベルト２７と、ベルトクリーニング装置２８と、を含んでいる。駆動ローラー２５は、装置本体２内の右側に配置され、従動ローラー２６は、装置本体２内の左側に配置されている。駆動ローラー２５は、モーター（図示せず）によって回転駆動される。転写体としての中間転写ベルト２７は、駆動ローラー２５と従動ローラー２６とに巻き掛けられている。中間転写ベルト２７は、所定のテンションを付与され、駆動ローラー２５を回転駆動することで左回りに周回走行する（図１の矢印参照）。ベルトクリーニング装置２８は、従動ローラー２６の左側に配置されている。

４つのドラムユニット２２は、各色のトナーに対応して設けられている。各ドラムユニット２２は、感光体ドラム３０と、帯電装置３１と、現像装置３２と、一次転写ローラー３３と、ドラムクリーニング装置３４と、除電装置３５と、を含んでいる。なお、４つのドラムユニット２２は同様の構成を有しているため、以下、１つのドラムユニット２２について説明する。

像担持体としての感光体ドラム３０は、中間転写ベルト２７の下側表面に接触しつつ、モーター（図示せず）によって回転駆動される。帯電装置３１、現像装置３２、一次転写ローラー３３、ドラムクリーニング装置３４および除電装置３５は、感光体ドラム３０の周囲に転写プロセス順に配置されている。一次転写ローラー３３は、中間転写ベルト２７を挟んで上側から感光体ドラム３０に対向している。中間転写ベルト２７（駆動ローラー２５）の右側には、二次転写ローラー３６が圧接して、二次転写ニップ部Ｎを形成している。

ここで、カラープリンター１の動作について説明する。制御装置１５は、入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成処理を実行する。

各帯電装置３１は、感光体ドラム３０の表面を帯電させる。光走査装置２３は、各感光体ドラム３０に向けて画像データに対応した露光（図１の破線矢印参照）を行い、各感光体ドラム３０の表面に静電潜像を形成する。各現像装置３２は、トナー容器４１から供給されたトナーを用いて感光体ドラム３０の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。４つの感光体ドラム３０に担持された４色のトナー像は、一次転写バイアスを印加された一次転写ローラー３３によって、中間転写ベルト２７に順番に一次転写される。これにより、中間転写ベルト２７の表面には、フルカラーのトナー像が形成される。

一方、給紙カセット３から供給されたシートＳは、搬送路１６を搬送されて二次転写ニップ部Ｎを通過する。フルカラーのトナー像は、二次転写バイアスを印加された二次転写ローラー３６によってシートＳに二次転写される。定着装置１２は、シートＳにフルカラーのトナー像を定着させる。定着処理後のシートＳは、排紙トレイ４に排出される。各ドラムクリーニング装置３４は、一次転写後に感光体ドラム３０の表面に残留したトナーを除去する。各除電装置３５は、除電光を照射して感光体ドラム３０の電荷を除去する。また、ベルトクリーニング装置２８は、二次転写後に中間転写ベルト２７の表面に残留したトナーを除去する。

次に、図２ないし図７を参照して、トナー補給装置１３、クリーニング構造体１７および廃トナー回収装置１４について説明する。図２はトナー補給装置１３の一部を示す斜視図である。図３はトナー補給装置１３を模式的に示す断面図である。図４はトナー容器４１を示す斜視図である。図５はトナー容器４１の後部を示す断面図である。図６はクリーニング構造体１７および廃トナー容器９１を模式的に示す断面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

図２および図３に示すように、トナー補給装置１３は、補給装着部４０と、４つのトナー容器４１と、中間搬送部４２と、を含んでいる。

補給装着部４０は、装置本体２の上部に設けられている（図１参照）。詳細には、補給装着部４０は、中間転写ユニット２１（各現像装置３２）よりも上方に配置されている。補給装着部４０は、４つのトナー容器４１を挿入するための４つの補給空間部４０ａを含んでいる。４つの補給空間部４０ａは、左右方向に並設されている。各補給空間部４０ａは、前端面を開放した略円柱状の空間として形成されている。なお、装置本体２には、補給装着部４０（補給空間部４０ａ）の前面を覆う補給カバー（図示せず）が開閉可能に設けられている。

図４に示すように、各トナー容器４１は、容器本体４３と、カバー部材４４と、を含んでいる。各トナー容器４１（容器本体４３）は、装置本体２内の補給装着部４０（補給空間部４０ａ）に着脱可能に設けられている（図３参照）。右端の補給空間部４０ａには黒色トナー用のトナー容器４１が装着され、このトナー容器４１は、他のトナー容器４１よりも太く（大きな外径に）形成されている。しかし、この点を除き、４つのトナー容器４１は同一構成であるため、以下、黒色用のトナー容器４１について説明する。なお、トナー容器４１の説明では、トナー容器４１を補給装着部４０に装着した姿勢を基準とする。

容器本体４３は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。容器本体４３は、例えば、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタラート）等の合成樹脂材料で形成されている。容器本体４３の内部には、収容空間が形成されている。容器本体４３は、現像装置３２（画像形成部１１）に供給されるトナー（補給トナー）を収容する。

容器本体４３は、大径筒部４３ａと、小径筒部４３ｂと、カバー取付部４３ｃと、で一体に形成されている。大径筒部４３ａは、前端面を閉塞した略円筒状に形成されている。大径筒部４３ａの前端面には、把持部Ｇが突設されている。小径筒部４３ｂは、大径筒部４３ａよりも細い略円筒状に形成されている。小径筒部４３ｂは、大径筒部４３ａの後端面から後方に延設されている。小径筒部４３ｂと大径筒部４３ａとの間には、段差部Ｄ１が形成されている。カバー取付部４３ｃは、小径筒部４３ｂよりも細い略円筒状に形成されている。カバー取付部４３ｃは、小径筒部４３ｂの後端面から後方に延設されている。カバー取付部４３ｃと小径筒部４３ｂとの間には、段差部Ｄ２が形成されている。カバー取付部４３ｃの後端面には、開口部４３ｄが開口している（図５参照）。

容器本体４３の周壁には、搬送リブ４５が前後方向に亘って螺旋状に形成されている。搬送リブ４５は、容器本体４３の内周面から軸心に向けて突出している。詳細は後述するが、搬送リブ４５は、容器本体４３を回転させることで、補給トナーを開口部４３ｄ（後側）に向けて搬送する機能を備える。図５に示すように、カバー取付部４３ｃの後部（開口部４３ｄ側）には、略円環状の伝達ギア４６が固定されている。伝達ギア４６は、シャフトやギア等の動力伝達機構（図示せず）を介して駆動モーターＭに接続されている。

図４および図５に示すように、カバー部材４４は、収容フレーム５０と、補給口５１と、回収口５２と、補給シャッター５３と、回収シャッター５４と、を含んでいる。補給口５１は、容器本体４３内の補給トナーを外部に排出（現像装置３２に供給）するために形成されている。回収口５２は、画像形成に使用されずに残留したトナー（廃トナー）を容器本体４３内に回収するために形成されている。補給シャッター５３は、補給口５１を開閉するために設けられている。回収シャッター５４は、回収口５２を開閉するために設けられている。

収容フレーム５０は、後端面を閉塞した略円筒状に形成されている。収容フレーム５０は、伝達ギア４６よりも後方で開口部４３ｄを覆うように設けられている。収容フレーム５０は、カバー取付部４３ｃの後端部に径方向外側から嵌め合わされている。収容フレーム５０は、カバー取付部４３ｃ（容器本体４３）を周方向に回転可能に支持している。

図５に示すように、補給口５１および回収口５２は、それぞれ、収容フレーム５０の周壁を貫通する略矩形状の開口である。補給口５１と回収口５２とは、同一形状に形成されている。補給口５１および回収口５２は、それぞれ、容器本体４３の内部と外部とを連通させている。補給口５１は、収容フレーム５０の下側周面に開口している。回収口５２は、収容フレーム５０の上側周面に開口している。補給口５１と回収口５２とは、容器本体４３（収容フレーム５０）の周方向において、互いに対向する位置に形成されている。すなわち、回収口５２は、補給口５１から周方向に１８０度ずれた位置に形成されている。

補給シャッター５３および回収シャッター５４は、それぞれ、収容フレーム５０に対して前後方向にスライド可能に設けられている。具体的には、補給シャッター５３は、補給口５１を開放する開放位置Ｏ１と、補給口５１を閉塞する閉塞位置Ｃ１と、の間でスライド可能に設けられている。同様に、回収シャッター５４は、回収口５２を開放する開放位置Ｏ２と、回収口５２を閉塞する閉塞位置Ｃ２と、の間でスライド可能に設けられている。補給シャッター５３と回収シャッター５４とは、容器本体４３（収容フレーム５０）の周方向において、互いに対向する位置に形成されている。

補給シャッター５３と回収シャッター５４とは、同一形状に形成されている。具体的には、補給シャッター５３および回収シャッター５４は、それぞれ、略板状に形成されている。補給シャッター５３の下面（補給口５１の反対面）には、左右一対の突起部５３ａが突設されている。同様に、回収シャッター５４の上面（回収口５２の反対面）には、左右一対の突起部５４ａが突設されている。

図３に示すように、中間搬送部４２は、各トナー容器４１と各現像装置３２との間に配設されている。中間搬送部４２は、中間筐体５５と、４つの中間補給管５６と、４つの中間排出管５７と、４つの中間搬送路５８と、中間搬送スクリュー５９と、を含んでいる。

中間筐体５５は、略直方体状に形成され、中間転写ベルト２７の内側に配置されている。４つの中間補給管５６は、中間筐体５５の後側上面にて左右方向に並設されている。各中間補給管５６は、補給装着部４０に装着されたトナー容器４１の補給口５１に対応する位置に形成されている。４つの中間排出管５７は、中間筐体５５の後側下面にて左右方向に並設されている。各中間排出管５７は、現像装置３２に上向きに開口する導入口３２ａに接続されている。４つの中間搬送路５８は、それぞれ、中間筐体５５の内部にて略クランク状に形成されている。各中間搬送路５８は、中間補給管５６と中間排出管５７とを連通させている。中間搬送スクリュー５９は、全ての中間搬送路５８の水平部分を貫くように支持されている。中間搬送スクリュー５９は、左右方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している。中間搬送スクリュー５９は、モーター（図示せず）によって回転駆動される。

ここで、トナー容器４１を補給装着部４０に装着する手順について説明する。なお、トナー容器４１が補給装着部４０から取り外された状態で、補給シャッター５３は閉塞位置Ｃ１に変位し、回収シャッター５４は閉塞位置Ｃ２に変位している。

ユーザーは、装置本体２の補給カバーを開放し、把持部Ｇを手前にすると共に補給口５１を下方に向けた姿勢で、トナー容器４１（容器本体４３）を補給空間部４０ａの前面から後方に押し込む（図２参照）。トナー容器４１を補給空間部４０ａに押し込む過程で、補給シャッター５３の各突起部５３ａが、補給装着部４０に設けられた係合部（図示せず）に接触（干渉）する。トナー容器４１を更に押し込むと、補給シャッター５３は、相対的に前方にスライドする。これにより、補給シャッター５３は、閉塞位置Ｃ１から開放位置Ｏ１に移動する（図５の実線参照）。つまり、補給口５１が開放される。そして、補給カバーを閉じることで、トナー容器４１の装着作業が完了する。

容器本体４３（トナー容器４１）を補給装着部４０に装着した状態で、容器本体４３は、補給空間部４０ａの内部に回転可能に支持される。一方、この状態で、カバー部材４４は、補給空間部４０ａの内部に回転不能に支持される。また、この状態で、補給口５１は、下向きに開口し、中間補給管５６に接続される（図３参照）。すなわち、トナー容器４１の補給口５１は、中間搬送部４２を介して現像装置３２（画像形成部１１）の導入口３２ａに接続される。なお、回収シャッター５４は、容器本体４３を補給装着部４０に装着した状態で回収口５２を閉鎖（閉塞位置Ｃ２に変位）している（図５の実線参照）。

また、この状態で、トナー容器４１の伝達ギア４６は、動力伝達機構を介して駆動モーターＭに接続されている。伝達ギア４６は、駆動モーターＭからの駆動力（回転力）を容器本体４３に伝達する。すると、容器本体４３は、前後方向に延びる回転軸Ａを中心に時計回りに回転する（図３の矢印Ｆ参照）。容器本体４３に形成された搬送リブ４５も一体に回転し、容器本体４３内の補給トナーを開口部４３ｄ側（後方）に搬送する（図５の破線矢印参照）。補給トナーは、補給口５１から排出され、中間補給管５６を通って中間搬送路５８内に進入する（図３の破線矢印参照）。中間搬送スクリュー５９は、モーターに駆動されて回転し、中間搬送路５８内の補給トナーを中間排出管５７に向けて搬送する。補給トナーは、中間排出管５７を通って導入口３２ａから現像装置３２内に供給（補給）される（図３の破線矢印参照）。

次に、トナー容器４１を補給装着部４０から離脱させる手順について説明する。ユーザーは、装置本体２の補給カバーを開放し、把持部Ｇを掴んでトナー容器４１を手前に引き出す（図２参照）。トナー容器４１の引き出し（離脱動作）に伴って、伝達ギア４６と駆動モーターＭとの接続が解除される。また、トナー容器４１の離脱動作に伴って、補給空間部４０ａ内に設けられた付勢部材（図示せず）が、補給シャッター５３を後方に付勢する。これにより、補給シャッター５３は、開放位置Ｏ１から閉塞位置Ｃ１に移動する（図５の二点鎖線参照）。つまり、補給口５１が閉塞される。そして、トナー容器４１を完全に引き出すことで離脱作業が完了する。以上のように、補給シャッター５３は、容器本体４３を補給装着部４０に装着する動作に応じて補給口５１を開放し、容器本体４３を補給装着部４０から離脱させる動作に応じて補給口５１を閉塞する。

次に、図６および図７に示すように、クリーニング構造体１７は、上記した４つのドラムクリーニング装置３４と、上記したベルトクリーニング装置２８と、排出搬送装置３７と、を含んでいる。

４つのドラムクリーニング装置３４は、４つの感光体ドラム３０に対応して設けられている（図１参照）。なお、４つのドラムクリーニング装置３４は同様の構成を有しているため、以下、１つのドラムクリーニング装置３４について説明する。

図７に示すように、ドラムクリーニング装置３４は、ドラム側ハウジング６０と、研磨ローラー６１と、規制ローラー６２と、クリーニングブレード６３と、ドラム側スクリュー６４と、を含んでいる。

ドラム側ハウジング６０は、前後方向に長い略箱状に形成されている（図６参照）。ドラム側ハウジング６０の左側面（感光体ドラム３０に対向する面）には、開口が形成されている。

研磨ローラー６１および規制ローラー６２は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。研磨ローラー６１および規制ローラー６２は、ドラム側ハウジング６０内で軸周りに回転可能に支持されている。研磨ローラー６１の一部は、ドラム側ハウジング６０の開口から露出して、感光体ドラム３０に接触している。規制ローラー６２は、研磨ローラー６１の右下側に接触している。クリーニングブレード６３は、例えば、合成樹脂によって板状に形成され、ドラム側ハウジング６０に固定されている。クリーニングブレード６３の先端部は、感光体ドラム３０に接触している。

ドラム側スクリュー６４は、前後方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している（図６参照）。ドラム側スクリュー６４は、ドラム側ハウジング６０内で軸周りに回転可能に支持されている。ドラム側スクリュー６４は、ドラム側ハウジング６０の左下部に配置されている。ドラム側ハウジング６０の後側底面には、排出搬送装置３７に接続されるドラム側排出口６５が開口している（図６参照）。なお、研磨ローラー６１は、感光体ドラム３０に従動して回転し、規制ローラー６２は、研磨ローラー６１に従動して回転する。ドラム側スクリュー６４は、モーター（図示せず）によって回転駆動される。なお、上記に限らず、研磨ローラー６１および規制ローラー６２は、モーターによって回転駆動されてもよい。

次に、図７に示すように、ベルトクリーニング装置２８は、ベルト側ハウジング７０と、バイアスブラシ７１と、回収ローラー７２と、回収ブレード７３と、ベルト側スクリュー７４と、を含んでいる。

ベルト側ハウジング７０は、前後方向に長い略箱状に形成されている（図６参照）。ベルト側ハウジング７０の右側面（中間転写ベルト２７に対向する面）には、開口が形成されている。

バイアスブラシ７１および回収ローラー７２は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。バイアスブラシ７１および回収ローラー７２は、ベルト側ハウジング７０内で軸周りに回転可能に支持されている。バイアスブラシ７１の一部は、ベルト側ハウジング７０の開口から露出して、中間転写ベルト２７に接触している。回収ローラー７２は、バイアスブラシ７１の左上側に接触している。回収ブレード７３は、例えば、合成樹脂によって板状に形成され、ベルト側ハウジング７０に固定されている。回収ブレード７３の先端部は、回収ローラー７２に接触している。

ベルト側スクリュー７４は、前後方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している（図６参照）。ベルト側スクリュー７４は、ベルト側ハウジング７０内で軸周りに回転可能に支持されている。ベルト側スクリュー７４は、ベルト側ハウジング７０の左下部に配置されている。ベルト側ハウジング７０の後側底面には、排出搬送装置３７に接続されるベルト側排出口７５が開口している（図６参照）。なお、バイアスブラシ７１、回収ローラー７２およびベルト側スクリュー７４は、モーター（図示せず）によって回転駆動される。

図６および図７に示すように、排出搬送装置３７は、搬送ハウジング８０と、搬送スクリュー８１と、を含んでいる。排出搬送装置３７は、各ドラムクリーニング装置３４とベルトクリーニング装置２８とによって除去されたトナーを廃トナー回収装置１４に向けて搬送する。

搬送ハウジング８０は、左右方向に長い略直方体状に形成されている。搬送ハウジング８０の上面には、４つのドラム側導入管８２と、ベルト側導入管８３と、が左右方向に並んで設けられている。４つのドラム側導入管８２は、それぞれ、ドラムクリーニング装置３４のドラム側排出口６５に接続されている。ベルト側導入管８３は、ベルトクリーニング装置２８のベルト側排出口７５に接続されている。搬送ハウジング８０の左側底面には、廃トナー回収装置１４に接続される搬送排出管８４が形成されている。

搬送スクリュー８１は、左右方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している。搬送スクリュー８１は、搬送ハウジング８０内で軸周りに回転可能に支持されている。搬送スクリュー８１は、モーター（図示せず）によって回転駆動されている。なお、バイアスブラシ７１、ドラム側スクリュー６４、ベルト側スクリュー７４および搬送スクリュー８１には、トナーの帯電極性（正帯電）とは逆極性のバイアスを印加するバイアス電源が接続されている。

次に、クリーニング構造体５の作用（トナーの除去動作）について説明する。なお、以下の説明では、バイアス電源は、制御装置１５に制御されて、バイアスブラシ７１、各スクリュー６４，７４，８１に負極性のバイアスを印加していることとする。

まず、ドラムクリーニング装置３４の作用について説明する。上記した画像形成処理を実行すると、研磨ローラー６１および規制ローラー６２は、感光体ドラム３０に従動して回転する。ドラム側スクリュー６４は、モーターに駆動されて回転する。

研磨ローラー６１の表面には、感光体ドラム３０の表面に残留したトナー（残留トナー）が付着してトナー層が形成される。研磨ローラー６１は、トナー層を介して感光体ドラム３０の表面を研磨する。規制ローラー６２は、トナー層の層厚を均一にする。クリーニングブレード６３は、感光体ドラム３０の表面に付着した残留トナーを掻き取る。感光体ドラム３０上から除去されたトナー（廃トナー）は、ドラム側ハウジング６０内に収容される。ドラム側スクリュー６４は、ドラム側ハウジング６０内の廃トナーをドラム側排出口６５に向けて搬送する（図６の矢印参照）。廃トナーは、下向きに開口するドラム側排出口６５から排出され、ドラム側導入管８２を通って搬送ハウジング８０内に進入する（図７の矢印参照）。

続いて、ベルトクリーニング装置２８の作用について説明する。画像形成処理を実行すると、バイアスブラシ７１、回収ローラー７２およびベルト側スクリュー７４は、モーターに駆動されて回転する。

バイアスブラシ７１は、中間転写ベルト２７の表面に付着した残留トナーを静電的な吸着力によって吸着する。回収ローラー７２は、バイアスブラシ７１に移動した残留トナーを受け取る。回収ブレード７３は、回収ローラー７２に移動した残留トナーを掻き取る。回収ローラー７２上から除去されたトナー（廃トナー）は、ベルト側ハウジング７０内に収容される。ベルト側スクリュー７４は、ベルト側ハウジング７０内の廃トナーをベルト側排出口７５に向けて搬送する（図６の矢印参照）。廃トナーは、下向きに開口するベルト側排出口７５から排出され、ベルト側導入管８３を通って搬送ハウジング８０内に進入する（図７の矢印参照）。

搬送ハウジング８０内に進入した廃トナーは、搬送スクリュー８１を回転駆動させることで搬送排出管８４に向けて搬送される（図６および図７の矢印参照）。

次に、図６および図７に示すように、廃トナー回収装置１４は、回収装着部９０と、廃トナー容器９１と、を含んでいる。

回収装着部９０は、装置本体２の中間部左側に設けられている（図１参照）。詳細には、回収装着部９０は、各クリーニング装置２８，３４よりも下方に配置されている。回収装着部９０は、廃トナー容器９１を挿入するための回収空間部９０ａを含んでいる。回収空間部９０ａは、前端面を開放した略円柱状の空間として形成されている。回収空間部９０ａは、排出搬送装置３７の搬送排出管８４に対応する位置に形成されている。なお、装置本体２には、回収空間部９０ａの前面を覆う回収カバー（図示せず）が開閉可能に設けられている。

廃トナー容器９１は、補給トナーを消費して空になった４つのトナー容器４１（以下、「空容器４１Ｅ」ともいう。）のいずれか１つである。つまり、１つの空容器４１Ｅが、廃トナーを回収する廃トナー容器９１として兼用されている。なお、廃トナー容器９１は、上記したトナー容器４１と同一形状であるため、廃トナー容器９１の詳細な説明は省略する。また、トナー容器４１と同一の構成には同一の符号を付す。

廃トナー容器９１（容器本体４３）は、装置本体２内の回収装着部９０（回収空間部９０ａ）に着脱可能に設けられている。廃トナー容器９１の容器本体４３は、各クリーニング装置２８，３４（画像形成部１１）から排出される廃トナーを収容する。

ここで、廃トナー容器９１を回収装着部９０に装着する手順について説明する。ユーザーは、装置本体２の補給カバーを開放し、補給トナーを消費して空になったトナー容器４１（空容器４１Ｅ）を補給装着部４０から離脱させる。補給装着部４０から取り外された空容器４１Ｅの補給シャッター５３は閉塞位置Ｃ１に変位し、回収シャッター５４は閉塞位置Ｃ２に変位している。

次に、ユーザーは、装置本体２の回収カバーを開放し、補給装着部４０から取り外した空容器４１Ｅを回収装着部９０の前まで平行移動させる。ユーザーは、回収口５２を上方（補給口５１を下方）に向けた姿勢で、空容器４１Ｅ（容器本体４３）を回収空間部９０ａの前面から後方に押し込む。すなわち、容器本体４３は、補給装着部４０に装着されたときと同じ姿勢で回収装着部９０に装着される。これにより、例えば、交換作業に不慣れなユーザーであっても、交換作業を容易に行うことができると共に誤操作も防止することができる。

空容器４１Ｅ（廃トナー容器９１）を回収空間部９０ａに押し込む過程で、回収シャッター５４の各突起部５４ａが、回収装着部９０に設けられた係合部（図示せず）に接触（干渉）する。廃トナー容器９１を更に押し込むと、回収シャッター５４は、閉塞位置Ｃ２から開放位置Ｏ２にスライドする（図５の二点鎖線参照）。つまり、回収口５２が開放される。そして、回収カバーを閉じることで、廃トナー容器９１の装着作業が完了する。

なお、図示および詳細な説明は省略するが、トナー容器４１（廃トナー容器９１）、補給装着部４０および回収装着部９０には、誤装着防止機構（図示せず）が設けられている。この誤装着防止機構は、補給装着部４０に廃トナー容器９１が再装着されることを防止する。

容器本体４３（廃トナー容器９１）を回収装着部９０に装着した状態で、容器本体４３は、回収空間部９０ａの内部に回転可能に支持される。一方、この状態で、カバー部材４４は、回収空間部９０ａの内部に回転不能に支持される。また、この状態で、回収口５２は、上向きに開口し、搬送排出管８４に接続される（図７参照）。すなわち、廃トナー容器９１の回収口５２は、排出搬送装置３７を介して各クリーニング装置２８，３４（画像形成部１１）の各排出口６５，７５に接続される。なお、補給シャッター５３は、容器本体４３を回収装着部９０に装着した状態で補給口５１を閉鎖（閉塞位置Ｃ１に変位）している（図５の二点鎖線参照）。

また、この状態で、廃トナー容器９１の伝達ギア４６は、シャフトやギア等を介して駆動モーターＭに接続されている。容器本体４３（搬送リブ４５）は、駆動モーターＭに駆動されて、回転軸Ａを中心に反時計回りに回転する（図７の矢印Ｒ参照）。つまり、容器本体４３は、補給装着部４０に装着されていたときとは逆方向に回転する。搬送ハウジング８０内の廃トナーは、搬送排出管８４を通って回収口５２から容器本体４３内に進入する（図７の破線矢印参照）。容器本体４３と共に回転する搬送リブ４５は、廃トナーを開口部４３ｄから離れる方向（前方）に搬送する（図５の二点鎖線矢印参照）。これにより、廃トナーが廃トナー容器９１（容器本体４３）内に回収される。

なお、回収装着部９０には、廃トナー容器９１が廃トナーで満杯になったことを検知するセンサー（図示せず）が設けられている。センサーが廃トナー容器９１の満杯を検知すると、制御装置１５は、液晶画面やスピーカー（図示せず）を制御してユーザーに廃トナー容器９１の交換を報知する。

廃トナー容器９１を回収装着部９０から離脱させる場合、ユーザーは、装置本体２の回収カバーを開放し、把持部Ｇを掴んで廃トナー容器９１を手前に引き出せばよい。トナー容器４１の引き出しに伴って、伝達ギア４６と駆動モーターＭとの接続が解除され、回収シャッター５４は開放位置Ｏ２から閉塞位置Ｃ２に移動する（図５の実線参照）。以上のように、回収シャッター５４は、容器本体４３を回収装着部９０に装着する動作に応じて回収口５２を開放し、容器本体４３を回収装着部９０から離脱させる動作に応じて回収口５２を閉塞する。

以上説明したトナー容器４１によれば、容器本体４３には、補給トナーを現像装置３２（画像形成部１１）に補給するための補給口５１と、各クリーニング装置２８，３４（画像形成部１１）から廃トナーを受け取るための回収口５２と、が別々に形成されている。したがって、補給口５１および回収口５２を、それぞれ、画像形成部１１との接続部分に対応させた位置に形成することができる。このため、空になったトナー容器４１（空容器４１Ｅ）は、補給装着部４０から離脱させたときの姿勢のまま回収装着部９０に装着される。これにより、空容器４１Ｅの姿勢変更が不要になるため、空容器４１Ｅを廃トナー容器９１として再利用するための交換作業を簡単にすることができる。また、容器本体４３が補給装着部４０または回収装着部９０から離脱した状態で、補給口５１および回収口５２は、それぞれ、各シャッター５３，５４で閉鎖されている。加えて、上記の交換作業において空容器４１Ｅの姿勢変更が不要であるため、トナーが補給口５１または回収口５２から落下することを防止することができる。

また、このトナー容器４１によれば、補給側の構造（補給口５１，補給シャッター５３）と、回収側の構造（回収口５２，回収シャッター５４）と、が同一形状を成している。したがって、補給口５１を回収口５２として利用することもできるし、回収口５２を補給口５１として利用することもできる。これにより、ユーザーは補給口５１と回収口５２との種別を気にすることなく、容器本体４３（トナー容器４１）を補給装着部４０（または回収装着部９０）に装着することができる。

なお、本実施形態に係るトナー容器４１の補給口５１は、回収口５２から周方向に１８０度ずれた位置に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、補給口５１から回転軸Ａに延ばした垂線と回収口５２から回転軸Ａに延ばした垂線との成す角度（中心角）が９０度以上２７０度以下の範囲に、補給口５１（補給シャッター５３）と回収口５２（回収シャッター５４）とが形成されていればよい。つまり、補給口５１は、回収口５２に対向する位置を中心として±９０度の範囲内に形成されていればよい。

なお、各実施形態の説明では、一例として、本発明をカラープリンター１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るトナー容器およびこれを備える画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施態様に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組み合わせが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
２ 装置本体
１１ 画像形成部
２７ 中間転写ベルト（転写体）
２８ ベルトクリーニング装置（クリーニング装置）
３０ 感光体ドラム（像担持体）
３２ 現像装置
３２ａ 導入口
３４ ドラムクリーニング装置（クリーニング装置）
４０ 補給装着部
４１ トナー容器
４３ 容器本体
５１ 補給口
５２ 回収口
５３ 補給シャッター
５４ 回収シャッター
６５ ドラム側排出口（排出口）
７５ ベルト側排出口（排出口）
９０ 回収装着部

Claims (4)

1. 装置本体内の画像形成部に供給されるトナーまたは前記画像形成部から排出されるトナーを収容し、前記装置本体内の補給装着部または回収装着部に着脱可能に設けられる容器本体と、
   前記容器本体を前記補給装着部に装着した状態で前記画像形成部に接続される補給口と、
   前記容器本体を前記回収装着部に装着した状態で前記画像形成部に接続される回収口と、
   前記容器本体を前記補給装着部に装着する動作に応じて前記補給口を開放し、前記容器本体を前記補給装着部から離脱させる動作に応じて前記補給口を閉塞する補給シャッターと、
   前記容器本体を前記回収装着部に装着する動作に応じて前記回収口を開放し、前記容器本体を前記回収装着部から離脱させる動作に応じて前記回収口を閉塞する回収シャッターと、を備え、
   前記補給口と前記回収口とは、前記容器本体の周方向において、互いに対向する位置に形成され、
   前記容器本体は、前記補給装着部に装着されたときと同じ姿勢で前記回収装着部に装着され、
   前記補給シャッターは、前記容器本体を前記回収装着部に装着した状態で前記補給口を閉塞し、
   前記回収シャッターは、前記容器本体を前記補給装着部に装着した状態で前記回収口を閉塞することを特徴とするトナー容器。
2. 前記補給口と前記回収口とは、同一形状に形成され、
   前記補給シャッターと前記回収シャッターとは、同一形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー容器。
3. 装置本体に内蔵される画像形成部と、
   請求項１または２に記載のトナー容器と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記画像形成部は、
   前記トナー容器から供給されたトナーを用いて像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
   前記像担持体の表面または前記トナー像の転写体に残留したトナーを除去するクリーニング装置と、を含み、
   前記補給装着部は、前記現像装置よりも上方に配置され、
   前記回収装着部は、前記クリーニング装置よりも下方に配置され、
   前記補給口は、下向きに開口し、前記現像装置に上向きに開口する導入口に接続され、
   前記回収口は、上向きに開口し、前記クリーニング装置に下向きに開口する排出口に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

Images