JP6641613B2 - トナー収容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー収容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体上から回収されたトナー(以下、廃トナーという)を収容する廃トナー収容部とを備えたトナー収容器が知られている。

この種のトナー収容器として、例えば、特許文献１には、トナー収容部と、廃トナー収容部であるトナー回収部とを備えたトナーカートリッジが記載されている。また、このトナーカートリッジは、廃トナー収容部の内壁を形成する部材に、外部から回収されてきた廃トナーをトナー回収部に受け入れるための廃トナー受け入れ口であるトナー回収用開口部を設けている。トナーカートリッジの外部から搬送されてきた廃トナーは、このトナー回収用開口部を通過してトナー回収部内に収容される。

しかしながら、特許文献１のトナーカートリッジは、廃トナー受け入れ口が次のような位置に設けられている。すなわち、トナー回収部の内壁の側壁であって、前記トナー収容器が装置本体にセットされた状態でのトナー回収部の高さ方向ほぼ中央の位置である。このため、廃トナー受け入れ口までトナー回収部内に廃トナーを充填した際、廃トナー受け入れ口の上方には廃トナーを充填することができず、廃トナーの充填効率が低くなってしまう。
なお、例えば、廃トナーの搬送路を形成する搬送路形成部材の末端が廃トナー収容部内に挿入され、搬送路形成部材の末端の廃トナー排出口から廃トナー収容器内に廃トナーが排出される場合、この廃トナー排出口を廃トナー受け入れ口とする。

上述した課題を達成するために、本発明は、未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナーを前記廃トナー収容部に受け入れるための廃トナー受け入れ口と備えるトナー収容器において、前記トナー収容器が装置本体にセットされた際に、前記廃トナー収容部の内壁の上面となる箇所に前記廃トナー受け入れ口を配置し、前記廃トナー収容部が前記トナー収容部の直下に位置し、前記廃トナー受け入れ口が、前記トナー収容部の内壁の下面における最下端よりも上方であって、前記トナー収容部の内壁の下面における最上端よりも下方に位置することを特徴とするものである。

本発明によれば、トナー収容部と廃トナー収容部とを備えるトナー収容器において、廃トナーの充填効率を高めることができる。

実施形態１に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図。 実施形態１に係る画像形成装置の備える感光体近傍の廃トナー搬送経路についての説明図。 実施例１に係るトナーカートリッジの構成の一例を示す概略構成図。 図３に示すトナーカートリッジに廃トナーが充填された様子を示す説明図。 実施例２に係るトナーカートリッジの構成の一例を示す概略構成図。 実施例３に係るトナーカートリッジの構成の一例を示す概略構成図。 実施形態２に係るトナーカートリッジを備えるプロセスカートリッジの構成の一例を示す概略構成図。 実施形態２に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図。 実施形態２に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの着脱方法についての説明図。 従来のトナーカートリッジの構成の一例を示す概略構成図。 図１０に示すトナーカートリッジに廃トナーが充填された様子を示す説明図。

［実施形態１］
本発明を適用した画像形成装置の第一の実施形態として、電子写真方式のモノクロ画像形成装置１００について説明する。
まず、画像形成装置の基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、画像形成装置１００は、モノクロ画像形成装置である。その装置本体（画像形成装置本体）１００には、作像ユニットとしてのプロセスカートリッジ１が着脱可能に装着されている。

プロセスカートリッジ１は、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４、及び、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５等を備える。また、感光体２に対向する位置に、感光体２の表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が設けられている。
このプロセスカートリッジ１には、トナー収容器である現像剤収容器としてのトナーカートリッジ７が画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられている。このトナーカートリッジ７は、その容器本体２２に、現像装置４へ補給する現像剤であるトナーを収容するトナー収容部である現像剤収容部８と、クリーニングブレード５で除去されたトナー（廃トナー）を回収する廃トナー収容部である現像剤回収部９とを有している。本実施形態の画像形成装置１００においては、現像剤収容部８と現像剤回収部９とが一体的に形成されている。

また、画像形成装置１００は、記録媒体としての用紙に画像を転写する転写装置１０、用紙を供給する給紙装置１１、用紙に転写された画像を定着させる定着装置１２、及び、用紙を装置外へ排出する排紙装置１３を備える。
転写装置１０は、転写部材としての転写ローラ１４を備える。この転写ローラ１４は、プロセスカートリッジ１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と当接しており、両者の当接部において転写ニップが形成されている。また、転写ローラ１４は、電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。
給紙装置１１は、用紙Ｐを収容した給紙カセット１５や、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６を備える。また、給紙ローラ１６に対して用紙搬送方向下流側には、搬送タイミングを計って用紙を二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１７が設けてある。なお、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また、用紙以外の記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。

定着装置１２は、定着部材としての定着ローラ１８と、加圧部材としての加圧ローラ１９とを備える。定着ローラ１８は、ヒータ等の加熱源によって加熱されるようになっている。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８側へ加圧されて定着ローラ１８に当接し、その当接箇所において定着ニップが形成されている。
排紙装置１３は、一対の排紙ローラ２０を備える。排紙ローラ２０によって装置外に排出された用紙は、装置本体１００の上面を凹ませて形成された排紙トレイ２１上に積載されるようになっている。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１００の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。そして、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいて、ＬＥＤヘッドアレイ６からの露光により、感光体２の帯電面に静電潜像が形成される。このように感光体２上に形成された静電潜像に、現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体２上のトナー画像が転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを転写ニップへ搬送する。
このとき、転写ローラ１４には、感光体２上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、転写部において転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、感光体２上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。なお、用紙Ｐに転写しきれなかった感光体２上の残留トナーは、クリーニングブレード５によって除去され、トナーカートリッジ７内の現像剤回収部９へ回収される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へと搬送され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９との間の定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上にストックされる。

次に、感光体２上から回収されたトナー(以下、廃トナーという)の搬送経路２４について説明する。
図２は、同画像形成装置１００の備える感光体２近傍の廃トナー搬送経路２４についての説明図である。
図２に示すように、本実施形態の画像形成装置は、感光体２上から除去された廃トナーを搬送する搬送手段として、廃トナー搬送スクリュ２３と、廃トナー搬送経路２４を備えている。感光体２上から除去された廃トナーは、感光体近傍の廃トナー搬送経路２４ａ内を廃トナー搬送スクリュ２３により、屈曲しながら図中の矢印ａに示す方向に搬送される。廃トナー搬送スクリュ２３の搬送方向下流の末端には、現像剤回収部９に廃トナーを廃出する廃トナー排出口２４ｃを有する廃トナー排出部２４ｂを備えている。廃トナー搬送スクリュ２３によって廃トナー排出部２４ｂまで搬送された廃トナーは、廃トナー排出口２４ｃから現像剤回収部９へ排出される。

詳しくは、本実施形態の廃トナー搬送経路２４は、搬送経路の途中に２つの屈曲部を有している。この２つの屈曲部のうち第一の屈曲部２４ｄは、感光体２の周面を感光体２の軸方向に沿って延びる感光体近傍の廃トナー搬送経路２４ａが、感光体２の幅を超えた位置であるプロセスカートリッジ１の端部の位置で、重力方向斜め上に向かって略直角に曲がっている。もう一方の屈曲部である第二の屈曲部２４ｅは、第一の屈曲部２４ｄから重力方向斜め上に向かって延び、トナーカートリッジ７の現像剤回収部９の上面を越えた位置で、トナーカートリッジ７の長手方向中心に向かって略直角に屈曲している。この搬送経路は、第二屈曲部２４ｅから感光体２の軸線方向に延び、廃トナー搬送方向下流の末端に廃トナー排出部２４ｂを有している。

本実施形態の廃トナー搬送経路２４は、搬送経路の有する屈曲部をいずれも曲部で形成し、感光体２近傍の廃トナー搬送経路２４ａから廃トナー排出口２４ｃまでの搬送経路を１本の搬送経路で形成している。これにより、屈曲部を有する搬送経路を直線状の複数の搬送経路を略直角につなぎ合わせることで構成した場合と比べて、廃トナー搬送経路の廃トナー詰まりや、屈曲部での廃トナー漏れが防止することができる。

次に、本実施形態に係るトナーカートリッジ７について説明する。
まず、従来のトナーカートリッジ５０７の構成について説明する。
図１０は、従来のトナーカートリッジ５０７の構成について説明する図である。
図１１は、図１０に示す従来のトナーカートリッジ５０７に廃トナーが充填された様子を示す説明図である。なお、従来のトナーカートリッジ５０７において、図１に基づき説明した画像形成装置１００の備えるトナーカートリッジ７と同様な部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

図１０に示すように、従来のトナーカートリッジ５０７は、現像剤収容部８の下方に現像剤回収部９が位置している。また、現像剤回収部９内に廃トナー搬送手段であるスクリュ２５を備え、このスクリュ２５によって廃トナー排出口２４ｃから排出された廃トナーを、現像剤回収部９内で廃トナー排出口２４ｃから離れる方向に搬送する。
また、従来のトナーカートリッジ５０７では、現像剤収容部８の側方から現像剤収容部８内に向かって廃トナーが搬送されており、廃トナー排出口２４ｃから排出される廃トナーを現像剤回収部９に受け入れための廃トナー受け入れ口９ｂが、現像剤回収部９の上面９ａよりも低い位置に配置されている。このため、現像剤回収部９の廃トナー受け入れ口９ｂまで廃トナーが充填された状態では、現像剤回収部９の廃トナー回収効率が次のようになる。すなわち、図１１に示すように、廃トナー受け入れ口９ｂの左側に廃トナーＴが充填できないデッドスペース（以下、単に「デットスペース」という）が発生し、このデットスペースの分だけ現像剤回収部９の廃トナー回収効率が下がってしまう。

本実施形態のトナーカートリッジ７は、現像剤収容部８、現像剤回収部９、及び、廃トナー受け入れ口と備え、トナーカートリッジ７が画像形成装置１００にセットされた際に、トナー受け入れ口が次のような位置になるように構成されている。すなわち、現像剤回収部９の内壁の上面となる箇所に前記廃トナー受け入れ口が配置されるように構成している。これにより、本実施形態においては、現像剤回収部９の廃トナー受け入れ口まで廃トナーが充填された状態において、廃トナー受け入れ口近傍にも廃トナーを充填することが可能となる。したがって、図１１に示す従来のトナーカートリッジ５０７のように、廃トナー受け入れ口９ｂが現像剤回収部９の上面９ａよりも低い位置に配置されたトナーカートリッジ５０７で生じていた、廃トナーＴが充填できないデッドスペースをなくすことができる。このため、従来のトナーカートリッジよりも廃トナー収容量が増え、廃トナーの充填効率を高めることができる。
また、廃トナー収容量の増加によって、廃トナー収容部を従来よりも小さくすることができる。

[実施例１]
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジ７の第一の実施例（以下、実施例１という）について説明する。

図３は、本実施形態に係るトナーカートリッジ７の構成の一例を示す概略構成図である。
図４は、図３に示すトナーカートリッジ７に廃トナーを充填した様子を示す説明図である。
本実施例のトナーカートリッジ７においては、図３に示すように、現像剤収容部８の側方から現像剤収容部８内に向かって廃トナーが搬送されており、現像剤回収部９の上面９ａに廃トナー受け入れ口９ｂが設けられている。さらに、現像剤回収部９の廃トナー受け入れ口９ｂの直上に、廃トナー搬送経路２４の廃トナー排出部２４ｂが有する廃トナー排出口２４ｃが位置している。このように、本実施例のトナーカートリッジは、現像剤回収部９の上面９ａよりも上方に廃トナー受け入れ口９ｂが配置された構成となっている。

これにより、図４に示すように、現像剤回収部９の廃トナー受け入れ口まで廃トナーが充填された状態において、廃トナー受け入れ口９ｃ近傍にも廃トナーを充填することが可能となる。したがって、図１１に示す従来のトナーカートリッジよりも廃トナー収容量が増え、廃トナーの充填効率を高めることができる。また、廃トナー収容量の増加によって、廃トナー収容部を従来よりも小さくすることができる。

さらにまた、本実施例のトナーカートリッジ７においては、廃トナー排出口２４ｃの直下にスクリュ２５の廃トナーを搬送する搬送部である羽部材２５ａが配置されている。これにより、廃トナー排出口２４ｃから落下した廃トナーを滞りなく現像剤回収部９の奥に搬送することができる。

［実施例２］
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジの第二の実施例（以下、実施例２という）について説明する。
図５は、本実施形態に係るトナーカートリッジの他の構成の一例を示す概略構成図である。
なお、図５に示すトナーカートリッジ２７は、トナーカートリッジ２７の備える現像剤収容部８、及び現像剤回収部９の配置が異なる以外は、図３に基づき説明した実施例１のトナーカートリッジ７と同様の構成である。このため、実施例１のトナーカートリッジ７と同様な部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

図５に示すように、本実施例のトナーカートリッジ２７は、現像剤回収部９の下方に現像剤収容部８が位置し、現像剤回収部９の上面９ａに廃トナー受け入れ口９ｂが設けられている。さらに、現像剤回収部９の廃トナー受け入れ口９ｂの直上に、廃トナー搬送経路２４の廃トナー排出部２４ｂが有する廃トナー排出口２４ｃが位置している。
このように、現像剤回収部９の上面９ａよりも上方に廃トナー受け入れ口９ｂが配置されていることで、実施例１のトナーカートリッジ７と同様の理由で、廃トナー排出口２４ｃの近傍に廃トナーＴが充填できないデッドスペースを発生させることなく、廃トナー収容部の廃トナー回収効率を高めることができる。

［実施例３］
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジの第三の実施例（以下、実施例３という）について説明する。
図６は、本実施形態に係るトナーカートリッジのさらに他の構成の一例を示す概略構成図である。
なお、図６に示すトナーカートリッジ３７は、トナーカートリッジ３７の備える現像剤収容部８、及び現像剤回収部９の配置が異なる以外は、図３に基づき説明した実施例１のトナーカートリッジ７と同様の構成である。このため、実施例１のトナーカートリッジ７と同様な部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

図６に示すように、本実施例のトナーカートリッジ３７は、現像剤回収部９と現像剤収容部８とがプロセスカートリッジの長手方向で並列し、現像剤回収部９の上面９ａに廃トナー受け入れ口９ｂが設けられている。さらに、現像剤回収部９の廃トナー受け入れ口９ｂの直上に、廃トナー搬送経路２４の廃トナー排出部２４ｂが有する廃トナー排出口２４ｃが位置しており、現像剤回収部９の上面９ａよりも上方に廃トナー排出口２４ｃが配置された構成となっている。このように、現像剤回収部９の上面９ａよりも上方に廃トナー受け入れ口９ｂが配置されていることで、実施例１のトナーカートリッジ７と同様の理由で、廃トナー排出口２４ｃの近傍に廃トナーＴが充填できないデッドスペースを発生させることなく、廃トナー収容部の廃トナー回収効率を高めることができる。

なお、図６では現像剤回収部９と現像剤収容部８がトナーカートリッジの長手方向で並列している例について説明したが、次のような構成でも良い。すなわち、トナーカートリッジの短手方向で現像剤回収部９と現像剤収容部８とが並列している場合など、現像剤回収部９と現像剤収容部８とがトナーカートリッジの短手方向に並列した構成としてもよい。この場合でも、廃トナー受け入れ口９ｂを現像剤回収部９の上面９ａよりも上方に配置することで、廃トナー排出口の近傍に生じるデッドスペースを少なくすることができ、廃トナー収容部の廃トナー回収効率を高めることができる。

また、本実施例で使用するトナーは、例えば、粉砕トナーもしくは重合トナー１００部に対して、疎水シリカＲＹ５０（アイロジル製）を２部添加し、２０［リットル］ヘンシェルミキサーで周速４０［ｍ／ｓ］、５分間の混合処理を行ない、その後、目開き７５［ミクロン］の篩で篩って得たトナーとする。

［実施例４］
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジの第四の実施例（以下、実施例４という）について説明する。
まず、本実施例における廃トナー搬送経路について説明する。
なお、本実施例に係る廃トナーの搬送経路の基本的な構成については、図２を用いて説明した廃トナーの搬送経路と略同様なので説明は省略する。
本実例における搬送手段である廃トナー搬送スクリュ２３は、曲折自在なトナー搬送部材であるフレキシブルスクリュである。この廃トナー搬送スクリュ２３は、感光体２の幅を超えた位置であるトナーカートリッジの端部の位置で略直角に曲がり、重力方向斜め上に廃トナーを搬送する。そして、高さ方向においてトナーカートリッジの現像剤回収部９の上面を越えた位置で略直角に曲がり、廃トナー排出部２４ｂの末端に位置する廃トナー排出口２４ｃまで廃トナーを搬送する。

なお、トナーカートリッジの長手方向は感光体軸と略平行であり、前記感光体幅を越えた位置とは、トナーカートリッジの端部と同じ位置である。すなわち、廃トナー搬送スクリュ２３であるフレキシブルスクリュはトナーカートリッジの端部で略直角に曲がっている。
このように、廃トナー搬送スクリュ２３として、コイルやエラストマーゴム等で構成された曲折自在なスクリュを使用することで、一本のスクリュにより複雑な廃トナー搬送経路を構成できる。このため、廃トナー搬送経路の廃トナー詰まりや、屈曲部での廃トナー漏れが防止できる。

次に、本実例のトナーカートリッジについて説明する。
ユーザーによる消耗品の交換や購入の手間を省くために、画像形成装置の消耗品であるトナーカートリッジの交換頻度を少なくしようとした場合、従来よりもトナーカートリッジを大容量化する必要がある。また、大容量化は低ランニングコスト化にも繋がる。
また、トナーカートリッジの大容量化を行う際、トナー収容部の容量を従来品よりも増加させるとともに、現像剤回収部についても収容量の増加を図る必要がある。

本実施例のトナーカートリッジは、大容量のトナーカートリッジである。このトナーカートリッジは、大容量の現像剤収容部と、この現像剤収容部の下方に位置する現像剤回収部とを備えている。
現像剤収容部は、第一収容領域と第二収容領域とに分かれており、それぞれの領域に対応した２つのアジテーターであるトナー攪拌手段を有している。また、現像剤収容部の下面はトナー攪拌手段の回転軌跡に対応した湾曲形状となっている。
このように、現像剤収容部の下面に湾曲形状を形成することで、現像剤収容部の内壁における下面と、トナー攪拌手段との隙間を小さくし、現像剤収容部内の攪拌効率を上げることが可能となる。これにより、トナー容量が大容量化しても十分にトナーを攪拌することができ、トナー収容部の大容量化が可能となる。

また、本実施例において現像剤収容部は、２つの収容領域のうち感光体２に対して離れた領域ほど、該領域の下端の位置が重力方向上方に位置する構成としている。これにより、トナーを感光体２に向かってより搬送しやすくすることができ、感光体２へのトナーの搬送効率をあげることができる。

本実施例において、現像剤収容部の下方に位置する現像剤回収部は、現像剤収容部の大容量化に対応して大容量化した構成としている。このように、現像剤収容部の及び現像剤回収部を大容量化が可能となることで、大容量のトナーカートリッジを構成することができる。これにより、トナー収容器の交換の頻度を減らすことができ、低ランニングコスト化が実現できる。
なお、本実例のトナーカートリッジとしては、現像剤収容部の構成と同様に、現像剤回収部の収容領域を２つに分けた構成としても良く、回収効率が満足できれば１つの収容領域としても良い。また、現像剤収容部及び現像剤回収部のいずれも複数の収容領域を設けた構成とし、よりトナーカートリッジの大容量化を実現しても良い。

次に、実施例４におけるトナーカートリッジの廃トナー排出口の位置について説明する。
特許文献２に記載のトナーカートリッジは、トナーカートリッジの上方に廃トナー収容部、下方にトナー収容部を配置している。また、廃トナー搬送経路の廃トナー収容部側の末端（本実施形態における廃トナー排出部２４ｂ）をトナーカートリッジの比較的上部に配置しているため、廃トナーを重力に逆らってほぼ垂直に上方搬送する必要があった。また搬送経路が長くなるため、廃トナー搬送効率が悪くなるとともに、廃トナーの詰まりや漏れが問題になっていた。

本実例におけるトナーカートリッジでは、現像剤収容部の下方に現像剤回収部を配置し、現像剤回収部内に廃トナーを排出する廃トナー排出口を有する廃トナー排出部の少なくとも一部が、現像剤収容部の外壁における下面の最下端より上方であり、現像剤収容部のケーシング外壁における最上端よりも下方に位置している。
このように、廃トナー排出部をトナーカートリッジの高さ方向のできるだけ低い位置に配置することで、特許文献２に記載のトナーカートリッジと比べて、廃トナーを重力に逆らって上方に搬送する必要性を軽減でき、廃トナー搬送効率を良くすることができる。また、廃トナー搬送経路を短くすることができるので、廃トナー搬送経路内での廃トナーの詰まりや漏れを防止することができる

また、本実施例のトナーカートリッジは、現像剤収容部の２つの収容領域の境界近傍に廃トナー排出口が来るように廃トナー排出部を配置している。
図３を用いて説明した実施例１のトナーカートリッジの構成では、廃トナー排出部が現像剤収容部８側に配置されている。このため、現像剤収容部８内に配置されているトナー攪拌手段２６の攪拌部材２６ａが、廃トナー排出部２４ｂの設置箇所と接触しないように、トナー収容部８の側壁から図中矢印Ｘで示す長さ分短くしている。したがって、実施例１のトナーカートリッジ７では、トナー収容部８の側壁から図中矢印Ｘで示す長さ分までのトナーが攪拌できない。

本実施例によれば、現像剤収容部と現像剤回収部との間であって、境界近傍に廃トナー排出部が位置するように廃トナー排出部を配置している。これにより、現像剤収容部内における各トナー攪拌手段の攪拌部材の軌跡を避けた位置に廃トナー排出部を設置することが可能となる。このため、現像剤収容部内における各トナー攪拌手段の攪拌部材の長さを短くすることなく、廃トナー排出部との接触を回避することが可能となる。したがって、現像剤収容部内のトナーの攪拌効率を下げることなく、廃トナーの回収率を向上させることができる。
なお、本実施例においては廃トナー排出部の外壁が現像剤収容部の内壁における下面である湾曲形状の最下端より完全に上方に位置する構成としたが、本実施例の構成としてはこれに限らない。例えば、廃トナー排出部の外周壁の一部が現像剤収容部における内壁の下面である湾曲形状の最下端より上方に配置してあればよい。

［実施形態２］
次に、本発明を大容量のトナーカートリッジ５７を備えるプロセスカートリッジに適用した第二の実施形態（以下、実施形態２という）について説明する。
図７は、実施形態２に係るプロセスカートリッジ５１の構成の一例を示す概略構成図である。
図７に示すプロセスカートリッジ５１の基本的な構成は、図１に基づき説明した実施形態１のプロセスカートリッジ１と略同様であるため、同様な部分には同じ符号を付し、説明を省略する。また、本実施例に係るプロセスカートリッジにおける廃トナーの搬送経路の基本的な構成については、実施形態１の実施例４について説明した廃トナーの搬送経路と略同様なので説明を省略する。

まず、本実施形態のトナーカートリッジ５７について説明する。
なお、本実施形態のトナーカートリッジ５７の基本的な構成は、図３に基づき説明した実施形態１のトナーカートリッジ７と略同様である。
図７に示すように、本実施例のプロセスカートリッジ５１は、大容量のトナーカートリッジ５７を備えている。このトナーカートリッジ５７は、大容量の現像剤収容部５８と、この現像剤収容部５８の下方に位置する現像剤回収部５９とを備えている。
本実施形態のトナーカートリッジ５７の現像剤収容部５８は、第一収容領域５８ａと第二収容領域５８ｂとに分かれており、それぞれの領域に対応した２つのアジテーターであるトナー攪拌手段２６Ａ，２６Ｂを有している。また、現像剤収容部５８の下面はトナー攪拌手段２６の回転軌跡に対応した湾曲形状５８Ｙａ，５８Ｙｂとなっている。

このように、現像剤収容部５８の下面に湾曲形状５８Ｙａ，５８Ｙｂを形成することで、現像剤収容部５８の下面における内壁と、トナー攪拌手段２６Ａ，２６Ｂとの隙間を小さくし、現像剤収容部５８内の攪拌効率を上げることができる。これにより、トナー収容部が大容量化しても十分にトナーを攪拌することができる。

また、本実施形態において現像剤収容部５８は、２つの収容領域５８ａ，５８ｂのうち感光体２に対して離れた領域ほど、該領域の下端の位置が重力方向上方に位置する構成となっている。具体的には、感光体２から離れた位置にある第二収容領域５８ｂのケーシングの下端が、第一収容領域５８ａのケーシングの下端よりも重力方向上方に位置している。これにより、トナーを感光体２に向かってより搬送しやすくすることができ、感光体２へのトナーの搬送効率をあげることができる。

現像剤収容部５８の下方に位置する現像剤回収部５９は、現像剤収容部５８の大容量化に対応して大容量化した構成となっている。このように、本実施形態のトナーカートリッジ５７においては、トナーカートリッジ５７を大容量のトナーカートリッジとして構成することで、トナー収容器の交換の頻度を減らすことができ、低ランニングコスト化が実現できる。

なお、本実施形態のトナーカートリッジとしては、次のような構成としてもよい。すなわち、現像剤回収部５９の収容領域は、現像剤収容部５８と同様に２つの収容領域を設けた構成としても良く、回収効率が満足できれば１つの収容領域としても良い。また、現像剤収容部５８及び現像剤回収部５９のいずれも２つ以上の複数の収容領域を設けた構成とし、よりトナーカートリッジの大容量化を実現しても良い。

次に、トナーカートリッジ５７の廃トナー排出口の位置について説明する。
従来のトナーカートリッジは廃トナー搬送路を形成する搬送経路形成部材の搬送方向下流側末端（本実施形態における廃トナー排出部２４ｂ）が、次のような位置に配置されていた。すなわち、図７に示すトナーカートリッジ５７の現像剤回収部５９内であって、現像剤収容部５８の内壁の下面における最下端より下方に配置されていた。

本実施形態におけるトナーカートリッジ５７では、現像剤収容部５８の下方に現像剤回収部５９を配置している。また、現像剤回収部５９内に廃トナーを排出する廃トナー排出口を有する廃トナー排出部２４ｂが、現像剤収容部５８のケーシング外壁における下面の最下端より上方であり、かつ、現像剤収容部５８のケーシング外壁における最上端よりも下方に位置している。具体的には、第一収容領域５８ａの下面である湾曲形状５８Ｙａの最下端より上方であり、第二収容領域５８ｂの下面である湾曲形状５８Ｙｂの最下端よりも下方に位置している。

このように、廃トナー排出部２４ｂを、現像剤収容部５８のケーシング外壁における下面の最下端より上方に配置することで、廃トナー排出部２４ｂが現像剤収容部５８の内壁の下面における最下端より下方に配置されていたトナーカートリッジと比べて、現像剤回収部９の廃トナー回収効率を上げることができる。
詳しくは、本実施形態のトナーカートリッジ５７では、廃トナー排出部２４ｂをトナーカートリッジ５７の高さ方向のできるだけ高い位置に配置している。これにより、廃トナー排出部２４ｂが現像剤収容部５８の内壁の下面における最下端より下方に配置されていたトナーカートリッジと比べて、現像剤回収部９の廃トナー収容率を上げることが可能となる。このため、現像剤回収部９の廃トナー回収効率を上げることができる。

さらにまた、本実施形態のトナーカートリッジ５７は、現像剤収容部５８の２つの収容領域（５８ａ、５８ｂ）の境界５８Ｘ近傍に廃トナー排出口２４ｃが来るように廃トナー排出部２４ｂを配置している。
図３を用いて説明した実施形態１の実施例１におけるトナーカートリッジの構成では、廃トナー排出部２４ｂが現像剤収容部８側に配置されている。このため、現像剤収容部８内に配置されているトナー攪拌手段２６の攪拌部材２６ａが、廃トナー排出部２４ｂの設置箇所と接触しないように、トナー収容部８の側壁から図中矢印Ｘで示す長さ分短くしている。したがって、実施例１のトナーカートリッジ７では、トナー収容部８の側壁から図中矢印Ｘで示す長さ分までのトナーが攪拌できない。

本実施形態のトナーカートリッジ５７では、現像剤回収部５９内であって、現像剤収容部５８内における複数の領域の境界５８Ｘ近傍に廃トナー排出部２４ｂが来るように廃トナー排出部２４ｂを配置している。これにより、現像剤収容部５８内の各トナー攪拌手段２６Ａ，２６Ｂの攪拌部材の軌跡を避けた位置に廃トナー排出部２４ｂを設置することが可能となる。このため、現像剤収容部５８内の各トナー攪拌手段２６Ａ，２６Ｂの攪拌部材の長さを短くすることなく、廃トナー排出部２４ｂと接触を回避することが可能となる。したがって、現像剤収容部５８内のトナーの攪拌効率を下げることなく、廃トナーの回収率を向上させることができる。
なお、本実施例においては廃トナー排出部２４ｂの外壁が現像剤収容部５８の内壁における下面である湾曲形状５８Ｙａの最下端より完全に上方に位置する構成としたが、本実施例の構成としてはこれに限らない。例えば、廃トナー排出部２４ｂの外周壁の一部が現像剤収容部５８の内壁における下面である湾曲形状５８Ｙａの最下端より上方に配置してあればよい。

次に、本実施形態のトナーカートリッジ５７を備える画像形成装置の構成の一例について説明する。
図８は、本実施形態に係る画像形成装置２００の一例を示す概略構成図である。
図８に示すように、画像形成装置２００は、モノクロ画像形成装置である。なお、図８に示す画像形成装置２００の基本的な構成は、図１に基づき説明した画像形成装置１００と略同様であるため、同様な部分には同じ符号を付し、説明を省略する。

図９は、同画像形成装置２００のプロセスカートリッジ５１の着脱方法についての説明図である。
図９に示すように、本実施形態の画像形成装置２００は、画像形成装置２００本体の後部に設けられたカバー２０１が開閉可能となっている。また、カバー２０１を開いた状態にすると、リンク機構を介してＬＥＤヘッドアレイ６が上方へ退避するようになっている。このように構成されていることで、カバー２０１を開いた状態で、ＬＥＤヘッドアレイ６との干渉を回避しつつプロセスカートリッジ５１を後方（側方）から取り外すことが可能となっている。

また、本実施形態では、トナーカートリッジ５７がプロセスカートリッジ５１に装着された状態で、これらを一体的に装置本体２００の後方（側方）から着脱可能となっている。さらに、トナーカートリッジ５７は、プロセスカートリッジ５１が装置本体２００に装着された状態、及び取り外された状態のいずれにおいても、プロセスカートリッジ５１に対して着脱可能となっている。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
未使用トナーを収容する現像剤収容部８等のトナー収容部と、感光体２等の像担持体表面から回収された廃トナーを収容する現像剤回収部９等の廃トナー収容部と、前記廃トナーを前記廃トナー収容部に受け入れるための廃トナー受け入れ口９ｂ等の廃トナー受け入れ口と備えるトナーカートリッジ７等のトナー収容器において、前記トナー収容器が画像形成装置１００等の装置本体にセットされた際に、前記廃トナー収容部の内壁の上面９ａ等の上面となる箇所に前記廃トナー受け入れ口を配置することを特徴とする。

本態様においては、実施形態１について説明したように、廃トナー受け入れ口９ｃまで現像剤回収部９内に廃トナーＴを充填した際に、現像剤回収部９内の廃トナー受け入れ口９ｂ近傍にも廃トナーを充填することが可能となる。したがって、図１１に示す従来のトナーカートリッジ５０７のように、廃トナー受け入れ口９ｃが現像剤回収部９の上面９ａよりも低い位置に配置されたトナーカートリッジで生じていた廃トナーＴが充填できないデッドスペースを少なくすることができる。このため、従来のトナーカートリッジよりも廃トナー収容量が増え、廃トナーの充填効率を高めることができる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、前記廃トナー収容部が前記トナー収容部の直下に位置し、廃トナー排出口２４ｃ等の前記廃トナー受け入れ口が、前記トナー収容部の内壁の下面における最下端よりも上方であって、前記トナー収容部の内壁の下面における最上端よりも下方に位置することを特徴とする。

本態様においては、実施例４について説明したように、現像剤収容部の下方に現像剤回収部を配置することで、廃トナー排出部２４ｂをトナーカートリッジの高さ方向のできるだけ低い位置に配置することが可能となる。これにより、廃トナー収容部の下方にトナー収容部があるトナーカートリッジと比べて、廃トナーを重力に逆らって上方に搬送する必要性を軽減でき、廃トナー搬送効率を良くすることができる。また、廃トナー搬送経路を短くすることが可能となるので、廃トナー搬送経路内での廃トナーの詰まりや漏れを防止することができる。

（態様Ｃ）
態様Ａ又はＢにおいて、前記トナー収容部は複数の領域により構成されており、前記複数の領域のそれぞれにトナーを攪拌または搬送する攪拌搬送手段を有し、前記トナー収容部のケーシング内壁における下面は前記攪拌搬送手段の回転軌跡に対応した湾曲形状であり、前記複数の領域のうち前記像担持体に対して離れた領域ほど、該領域の前記下面の位置が重力方向上方に位置することを特徴とする。

本態様においては、実施例４について説明したように、現像剤収容部の内壁における下面と、トナー攪拌手段との隙間を小さくし、現像剤収容部内の攪拌効率を上げることが可能となる。これにより、トナー容量が大容量化しても十分にトナーを攪拌することができ、トナー収容部の大容量化が可能となる。
また、感光体２から離れた位置にある第二収容領域の内壁の下端が、第一収容領域の内壁の下端よりも重力方向上方に位置していることで、トナーを感光体２に向かってより搬送しやすくすることができ、感光体２へのトナーの搬送効率をあげることが可能となる。したがって、大容量のトナーカートリッジを構成することが可能となり、トナー収容器の交換の頻度を減らすことができるため、低ランニングコスト化が実現できる。

（態様Ｄ）
態様Ｃにおいて、前記廃トナー受け入れ口が前記複数領域の境界近傍に配置されていることを特徴とする。
これにより、実施例４について説明したように、現像剤収容部内における各トナー攪拌手段の攪拌部材の軌跡を避けた位置に廃トナー排出部を設置することが可能となる。このため、現像剤収容部内の各トナー攪拌手段が備える攪拌部材の長さを短くすることなく、廃トナー排出部と各トナー攪拌手段との接触を回避することが可能となる。したがって、現像剤収容部内のトナーの攪拌効率を下げることなく、廃トナーの回収率を向上させることができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ〜Ｄいずれか一において、前記廃トナー収容部内に前記廃トナーを搬送するスクリュ２５等の廃トナー搬送手段を有し、前記廃トナー受け入れ口の直下に前記廃トナーを搬送する前記廃トナー搬送手段の羽部材２５ａ等の搬送部が位置することを特徴とする。
これにより、廃トナー排出口２４ｃから落下した廃トナーを滞りなく現像剤回収部９の奥に搬送することができる。

（態様Ｆ）
少なくとも、未使用トナーを収容する現像剤収容部８等のトナー収容部と、感光体２等の像担持体表面から回収された廃トナーを収容する現像剤回収部９等の廃トナー収容部とを備えるトナーカートリッジ７等のトナー収容器と、前記廃トナーを前記トナー収容器まで搬送する廃トナーの搬送経路とを備えたプロセスカートリッジにおいて、前記搬送経路が、前記像担持体の周面を前記像担持体の軸方向に沿って延び、複数の屈曲部を経て、最終的に前記廃トナー収容部に向かって前記像担持体の軸方向に延び、前記トナー収容器として態様Ａ〜Ｅいずれか一の態様のトナー収容器を用いる。

（態様Ｇ）
態様Ｆにおいて、第一の屈曲部２４ｄ，第二の屈曲部２４ｅ等の前記複数の屈曲部が、前記像担持体の周面を前記像担持体の軸方向に沿って延び、前記像担持体の幅を超えた位置で前記廃トナー収容部に向かって略直角に屈曲する第一の屈曲部２４ｄ等の第一屈曲部と、前記第一屈曲部から重力方向斜め上に向かって延び、高さ方向における前記廃トナー収容部の上面を越えた位置で前記廃トナー収容部中心に向かって略直角に屈曲する第二の屈曲部２４ｅ等の第二屈曲部とを有することを特徴とする。

（態様Ｈ）
少なくとも、少なくとも、未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部とを備えるトナー収容器と、前記廃トナーを前記トナー収容器まで搬送する廃トナーの搬送経路とを備えたプロセスカートリッジにおいて、前記トナー収容部と前記廃トナー収容部とが一体的に着脱可能なトナーカートリッジであり、前記トナーカートリッジが本体装置から着脱自在であり、前記トナー収容器として態様Ａ〜Ｅいずれか一の態様のトナー収容器を用いたことを特徴とする。
これにより、廃トナー収容部に対する廃トナーの回収効率を高めたトナー収容器を備えたプロセスカートリッジにおいて、メンテナンス性を向上することができる。

（態様Ｉ）
未使用トナーを収容する現像剤収容部８等のトナー収容部と、感光体２等の像担持体表面から回収された廃トナーを収容する現像剤回収部９等の廃トナー収容部とを備えるトナーカートリッジ７等のトナー収容器と、前記像担持体と、前記像担持体表面に形成された潜像を可視化する現像装置４等の現像手段とを備える画像形成装置１００等の画像形成装置において、前記トナー収容器として態様Ｂ〜Ｅいずれか一の態様のトナー収容器を用いることを特徴とする。
これにより、廃トナー収容部に対する廃トナーの回収効率を高めた画像形成装置を提供することができる。

（態様Ｊ）
未使用トナーを収容する現像剤収容部５８等のトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する現像剤回収部５９等の廃トナー収容部と、搬送手段によって搬送されてきた前記廃トナーを前記廃トナー収容部に受け入れるための廃トナー受け入れ口９ｃ等の廃トナー受け入れ口と備えるトナーカートリッジ５７等のトナー収容器において、前記廃トナー収容部が前記トナー収容部の直下に位置し、前記廃トナー受け入れ口が、前記トナー収容部の下面を形成するケーシングの最下端よりも上であることを特徴とする。

本態様においては、実施形態２について説明したように、廃トナー排出部２４ｂが現像剤収容部５８の内壁における下面の最下端より下方に配置されていたトナーカートリッジと比べて、現像剤回収部９の廃トナー回収効率を上げることができる。
詳しくは、廃トナー排出部２４ｂをトナーカートリッジ５７の高さ方向のできるだけ高い位置に配置することで、現像剤収容部５８の内壁における下面の最下端より下方に廃トナー排出部２４ｂが配置されていたトナーカートリッジと比べて、現像剤回収部９の廃トナー収容率を上げることが可能となる。このため、現像剤回収部９の廃トナー回収効率を上げることができる。

また、現像剤収容部５８の下方に現像剤回収部５９を配置することで、廃トナー排出部２４ｂをトナーカートリッジ５７の高さ方向のできるだけ低い位置に配置することが可能となる。これにより、廃トナー収容部の下方にトナー収容部があるトナーカートリッジと比べて、廃トナーを重力に逆らって上方に搬送する必要性を軽減でき、廃トナー搬送効率を良くすることができる。また、廃トナー搬送経路を短くすることが可能となるので、廃トナー搬送経路内での廃トナーの詰まりや漏れを防止することができる。

１ 実施形態１に係るプロセスカートリッジ
２ 感光体
４ 現像装置
７ トナーカートリッジ
８ 現像剤収容部
９ 現像剤回収部
９ａ 現像剤回収部のケーシングの上面
９ｂ 現像剤受け入れ口
２３ 廃トナー搬送スクリュ
２３ 搬送手段
２４ 廃トナー搬送経路
２４ａ 感光体近傍の廃トナー搬送経路
２４ｂ 廃トナー排出部
２４ｃ 廃トナー排出口
２４ｄ 第一屈曲部
２４ｅ 第二屈曲部
２５ スクリュ
２５ａ スクリュの羽部材
２６Ａ，２６Ｂ トナー攪拌手段
２６ トナー攪拌手段
２６Ａ，２６Ｂ トナー攪拌手段
２６ａ 攪拌部材
２７ 実施形態１の実施例２に係るトナーカートリッジ
３７ 実施形態１の実施例３に係るトナーカートリッジ
５１ 実施形態２に係るプロセスカートリッジ
５７ 実施形態２に係るトナーカートリッジ
５８ａ 第一収容領域
５８ｂ 第二収容領域
５８Ｘ 収容領域の境界
５８Ｙａ，５８Ｙｂ 湾曲形状
１００ 実施形態１に係る画像形成装置
２００ 実施形態２に係る画像形成装置
Ｔ 廃トナー

特許第４１８３３１９号公報 特開２０１１−１６９９５６号公報

Claims (9)

1. 未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナーを前記廃トナー収容部に受け入れるための廃トナー受け入れ口と備えるトナー収容器において、
   前記トナー収容器が装置本体にセットされた際に、前記廃トナー収容部の内壁の上面となる箇所に前記廃トナー受け入れ口を配置し、
   前記廃トナー収容部が前記トナー収容部の直下に位置し、
   前記廃トナー受け入れ口が、前記トナー収容部の内壁の下面における最下端よりも上方であって、前記トナー収容部の内壁の下面における最上端よりも下方に位置することを特徴とするトナー収容器。
2. 請求項１に記載のトナー収容器において、前記トナー収容部は複数の領域により構成されており、前記複数の領域のそれぞれにトナーを攪拌または搬送する攪拌搬送手段を有し、前記トナー収容部の内壁の下面が前記攪拌搬送手段の回転軌跡に対応した湾曲形状であり、前記複数の領域の各領域の前記下面の位置が、前記複数の領域のうち前記像担持体に対して離れた領域ほど上方に位置することを特徴とするトナー収容器。
3. 請求項２に記載のトナー収容器において、前記廃トナー受け入れ口が前記複数の領域の境界近傍に配置されていることを特徴とするトナー収容器。
4. 未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、前記廃トナーを前記廃トナー収容部に受け入れるための廃トナー受け入れ口と備えるトナー収容器において、
   前記トナー収容器が装置本体にセットされた際に、前記廃トナー収容部の内壁の上面となる箇所に前記廃トナー受け入れ口を配置し、
   前記トナー収容部は複数の領域により構成されており、前記複数の領域のそれぞれにトナーを攪拌または搬送する攪拌搬送手段を有し、前記トナー収容部の内壁の下面が前記攪拌搬送手段の回転軌跡に対応した湾曲形状であり、前記複数の領域の各領域の前記下面の位置が、前記複数の領域のうち前記像担持体に対して離れた領域ほど上方に位置し、
   前記廃トナー受け入れ口が前記複数の領域の境界近傍に配置されていることを特徴とするトナー収容器。
5. 請求項１乃至４いずれか一に記載のトナー収容器において、前記廃トナー収容部内に前記廃トナーを搬送する廃トナー搬送手段を有し、前記廃トナー受け入れ口の直下に前記廃トナーを搬送する前記廃トナー搬送手段の搬送部が位置することを特徴とするトナー収容器。
6. 少なくとも、未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部とを備えるトナー収容器と、前記廃トナーを前記トナー収容器まで搬送する廃トナーの搬送経路とを備えたプロセスカートリッジにおいて、前記搬送経路が、前記像担持体の周面を前記像担持体の軸方向に沿って延び、複数の屈曲部を経て、最終的に前記廃トナー収容部に向かって前記像担持体の軸方向に延び、前記トナー収容器として請求項１乃至５いずれか一に記載のトナー収容器を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項６に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記複数の屈曲部が、前記像担持体の周面を前記像担持体の軸方向に沿って延び、前記像担持体の幅を超えた位置で前記廃トナー収容部に向かって略直角に屈曲する第一屈曲部と、前記第一屈曲部から重力方向斜め上に向かって延び、高さ方向における前記廃トナー収容部の上面を越えた位置で前記廃トナー収容部中心に向かって略直角に屈曲する第二屈曲部とを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 少なくとも、未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部とを備えるトナー収容器と、前記廃トナーを前記トナー収容器まで搬送する廃トナーの搬送経路とを備えたプロセスカートリッジにおいて、前記トナー収容部と前記廃トナー収容部とが一体的に着脱可能なトナーカートリッジであり、前記トナーカートリッジが本体装置から着脱自在であり、前記トナー収容器として請求項２乃至５いずれか一に記載のトナー収容器を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 未使用トナーを収容するトナー収容部と、像担持体表面から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部とを備えるトナー収容器と、前記像担持体と、前記像担持体表面に形成された潜像を可視化する現像手段とを備える画像形成装置において、前記トナー収容器として請求項１乃至５いずれか一に記載の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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