JP2008122925A - トナー搬送装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー搬送ベルトによって搬送されたトナーを回収部に搬送するスクリュー部材に付着したトナーを効率よくかきとるトナー搬送装置、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】画像形成装置１０で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置５９において、前記トナー搬送装置５９側面に搬送された残留トナーを回収部５７に搬送するためのトナー搬送経路５０、トナー搬送ベルト２５を有し、前記トナー搬送ベルト２５が、トナー搬送経路５０の内壁５１に設けられるギャップを通して残留トナーを回収部５８まで搬送するトナー搬送装置５９であって、トナー搬送ベルト２５によって搬送されたトナーを回収部５８に搬送するスクリュー部材４３を設け、その一端に、直行して、そのスクリュー部材４３の形状に合わせたかきとり部材４４を当接させることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられるトナー搬送装置、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。

従来の画像形成装置では、サービススタッフが実施していた消耗品の交換やメンテナンスを装置利用者であるユーザー自身が実施するようになりつつある。また、装置の小型化・低価格化が進む中、装置内部の各構成部品も必要最小限の大きさとなって来ている。このため、装置の寿命まで品質を維持できない部品や、現像剤となるトナーや記録材となる転写紙からの紙紛などの残留物を回収して収納する廃トナー回収容器もユーザーが一定時期ごとに交換することとなる。さらに、パーソナルコンピュータの普及によって、画像形成装置はパーソナルコンピュータの利用者の近くに設置されることが多くなり、動作中の騒音を低く押さえることも重要となってきている。
画像形成装置で転写紙に乗り切らず、クリーニングされて回収される廃トナーは、廃トナー回収容器に集められる。廃トナーを画像形成装置内で再利用するためには、回収のための経路や駆動の供給が必要となり装置が大型化する。また、廃トナーには転写紙からの紙粉などが混入しているため、プロセス制御が複雑になる。３色または４色のカラートナーを用いるフルカラーの画像形成装置では、廃トナー回収容器が多くより一層の大型化、複雑化する。このような理由により、廃トナーを廃トナー回収容器に集め、満杯になったら空の廃トナー回収容器に交換する画像形成装置が多く見られる。

しかし、画像形成装置の寿命まで廃トナーを収納できる廃トナー回収容器を具備させると装置が大きくなってしまう。このため、一定容量の廃トナー回収容器にいかに効率良く廃トナーを回収して充填し、廃トナー回収容器の交換サイクルを下げるかが課題となる。一般に、廃トナー回収容器への廃トナーの回収は、容器上部から廃トナーを容器内に落とし、廃トナー回収容器の上部に設けられた満杯検知手段としてのセンサーで廃トナーの量を検知することで交換時期（満杯）を知らしめる。従って、廃トナー回収容器内の一部に廃トナーが堆積することなく、隅々にまで廃トナーを充填させることが、交換サイクルを長くする上で重要なこととなる。
この充填方法としては、従来、廃トナー回収容器を一定時間ごとに揺動させる方法やトナー回収容器内の上部に撹拌スクリューを設け、廃トナー回収容器内に堆積した廃トナーの山を崩す方法の２通りが知られている。
例えば、特許文献１では、像担持体と、該像担持体のトナー像形成面を清掃するクリーニング装置と、該クリーニング装置により回収された廃トナーを搬送するクリーナケース（廃トナー搬送経路）と、廃トナーを搬送するトナー回収スクリュー（スクリュー部材）を有する画像形成装置において、前記クリーナケース又は前記トナー回収スクリューに対して衝撃力を加える打撃部材（衝撃手段）を設け、該打撃部材による衝撃付与動作を像担持体への画像形成時以外にのみ行うようにする画像形成装置が開示されている。これによって、クリーナケース内にトナー回収スクリューのスクリュー部に接触するような弾性体の突起が設けられており、トナー回収スクリューが回転すると突起がスクリューにパルス状に接触してトナー回収スクリューに対して振動を与える。すると、この振動によってトナー回収スクリューに付着したトナーが崩され、廃トナーの搬送不良を未然に防ぐことができる。
また、特許文献２ではトナー像形成体の周表面に付着している残留トナーを除去するクリーニング機構によって除去された残留トナーを落下せしめる残留トナー落下通路と、該残留トナー落下通路と残留トナー回収容器とを連絡する搬送路とを備えている画像形成機の残留トナー回収装置であって、残留トナー搬送機構は、残留トナー落下通路における搬送路との接続部付近に配設され断面が楕円形のスイープローラと、基端部が残留トナー落下通路の内壁に取り付けられ先端部がスイープローラの回転方向戻り側の周表面に圧接して配設された可撓性部材からなるスクレーパとを具備しており、該スクレーパにはスイープローラとの当接部以外の部分に切欠が形成されている残留トナー回収装置が開示されている。これによって、残留トナー落下通路に配設されたスイープローラに付着したトナーの掻き取り性能を維持しつつ、スイープローラの回転方向戻り側が位置する残留トナー落下通路の内部圧力の上昇を抑制することができる。

特開平１１−３２７３９７ 特開２００２−２４１５６９

しかし、これらの開示された従来技術では、回収したトナーが、容器内におけるトナーが偏ってしまい、効率的に廃トナーを容器内に充填することができないという問題点がある。
また、最近では、電子写真装置の小型化が進み、幅広いユーザー層で使用されるようになってきた。ただ小型化が進むと、トナーの搬送性能を維持することが難しくなってきた。つまり搬送経路も小型化され、搬送効率の低下をどのように対策するかが課題となっている。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、廃トナー搬送ベルトによって搬送されたトナーを回収部に搬送するスクリュー部材に付着したトナーを効率よくかきとるトナー搬送装置、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。さらに、変形自由な部材を仕切りとして使用する一つのケース内に補給用のトナーと回収した廃トナーとを効率良く収納する空間を有するトナー搬送装置、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。
また、トナー搬送の中でも、感光体上の転写後の流動性の低下した残トナーの搬送性能の確保を目的としており、トナー詰まりを発生させることなく、常に良好なプリント画像を得ることができるトナー搬送装置、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明のトナー搬送装置は、画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置において、前記トナー搬送装置側面に搬送された残留トナーを回収部に搬送するためのトナー搬送経路、トナー搬送ベルトを有し、前記トナー搬送ベルトが、トナー搬送経路の内壁に設けられるギャップを通して残留トナーを回収部まで搬送するトナー搬送装置であって、前記トナー搬送装置は、トナー搬送ベルトによって搬送されたトナーを回収部に搬送するスクリュー部材を設け、その一端に、直行して、そのスクリュー部材形状に合わせたかきとり部材を当接させることを特徴とするトナー搬送装置。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記かきとり部材が、少なくとも１つ以上の凸形状を前記回収部に搬送するスクリュー部材に当接することを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記回収部に搬送するスクリュー部材のピッチＰ１と前記かきとり部材の凸形状ピッチＰ２の関係が、Ｐ１＞Ｐ２を満足することを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記トナー搬送装置が、変形可能な回収部を備えることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記かきとり部材が、トナー搬送ベルトと回収部に搬送するスクリュー部材との間に設置することを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記トナー搬送ベルトが、水平に対して０°を越えて９０°以下の間で傾いていることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記トナー搬送ベルトによって搬送されたトナーを回収部に搬送するスクリュー部材の一端は自由端であることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記スクリュー部材の自由端を支持する部材は、トナー搬送ベルトの最上部に位置する回転駆動軸中心に向かって、Ｕ字状に開口していることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記スクリュー部材の自由端部は平板円形形状であり、外径はスクリューのフィン（螺旋部）の外径に等しく又は大きくしていることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記Ｕ字状に開口した支持部材の内径は、上記スクリュー部材自由端部の平板円形形状の外径よりも大きくしていることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、上記トナー搬送装置の駆動源は、トナー搬送スクリューを駆動軸として反対側に設けられることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、上記駆動源は感光体ギヤであることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記トナー搬送装置は、トナー搬送ベルトに囲まれた空間内に凸部（壁）を設け、搬送ベルト内側と接するようにしたことを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記凸部（壁）が、搬送ベルト内側と接するように、又は微小な隙間をもって配置されていることを特徴とする。
また、本発明のトナー搬送装置は、さらに、前記トナー搬送装置は、少なくとも傾きをもって、トナーを上方へ搬送するベルト搬送機構を有することを特徴とする。

本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、潜像を担持する像担持体と像担持体上に残留する廃トナーをクリーニングするクリーニング装置と、を備え、かつ、画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置を備えていて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、さらに、上述のトナー搬送装置を備えていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤担持体で搬送されたトナーで可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録部材に転写する転写装置と、像担持体上に残留する廃トナーをクリーニングするクリーニング装置と、を備え、かつ、画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置を備える画像形成装置において、上述のトナー搬送装置を備えていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、上述のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。

本発明のトナー搬送装置、トナー搬送ベルトによって搬送された廃トナーを回収部に搬送するスクリュー部材の一端に、直行して、そのスクリュー部材形状に合わせたかきとり部材を当接させることで、スクリュー表面に付着するトナーを清掃し、スクリューの搬送性能を維持することができる。
また、本発明のプロセスカートリッジでは、補給トナーと廃トナーの回収が同じトナー搬送装置で行うことで、長期の使用が可能になり、また、交換を容易に行うことができる。
本発明の画像形成装置では、スクリューの搬送性能を維持することができることで、長期にわたって安定したクリーニング性能を維持することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、像担持体の周上に１つの現像装置を配置した作像部が４つ並んだカラー画像形成装置の概略を示す断面図であり、画像形成装置本体に現像装置及び像担持体ユニットを装着した状態を示す概略図である。
図１に示すように、このカラー画像形成装置の主要部を説明する。現像剤として夫々色の異なるトナーを収容した４つの現像装置３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）、これらの現像装置３１つの現像装置と組み合わせて配置された像担持体ドラム２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）がある。この像担持体ドラム２２の周りには１次転写後の残トナ−を掻きとるクリ−ニングブレ−ド２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）、ドラム２２に当接する帯電ローラ２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）が設けられ、掻きとったトナ−を水平に搬送するトナ−搬送スクリュ−２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）、水平スクリューからのトナーを上方へ搬送するトナー搬送ベルト２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）によって搬送し、廃トナ−回収装置５９（５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ）に回収する。これらを一体とした画像形成ユニット２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を構成している。この画像形成ユニット２０のハウジングは、現像装置３１を内蔵することができる構成となっている。また当接する駆動ローラ２７ａ、従動ローラ２７ｂと１次転写ロ−ラ２９（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）の周りに掛け渡されて循環移動する中間転写ベルト２８で構成された中間転写ユニットがある。なお、３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）は感光体を露光するレ−ザ−ビ−ムである。

各現像装置３１の現像ローラ３２の芯金にはここでは図示しないバイアス電源から交流と直流の重畳したマイナス電位のバイアス電圧が印加される。また各帯電ローラ２１には他のバイアス電源から直流のマイナス電位のバイアス電圧が印加される。上記の現像装置３１と組み合う像担持体ドラム２２、この像担持体ドラム２２に当接するクリ−ニングブレ−ド２３及び帯電ローラ２１によって画像形成ユニット２０を形成し、第一画像形成ユニット２０a、第二画像形成ユニット２０ｂ、第三画像形成ユニット２０ｃ、第四画像形成ユニット２０ｄというように、４個の画像形成ユニット２０を持つ画像形成装置１０である。
上記のクリーニングブレ−ド２３ａは像担持体ドラム２２ａの周面に残留する廃トナー汚れを清掃する。帯電ローラ２１ａは上記清掃された像担持体ドラム２２ａの周面を一様な高電位に帯電させて初期化する。そして、この第１の画像形成ユニット２０ａの像担持体ドラム２２ａにレーザビーム３６ａが照射する。なお第２の画像形成ユニット２０ｂの像担持体ドラム２２ｂにはレーザビーム３６ｂが照射する。これにより、上記一様な高電位に帯電している像担持体ドラム２２ａの周面が画像データに基づき選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と上記初期化による高電位部とからなる静電潜像が形成される。この動作を第四画像形成ユニット２０ｄまで行う。現像装置３１ａは上記静電潜像の低電位部（又は高電位部）にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。
像担持体ドラム２２ａはトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８に転写する。この中間転写ベルト２８上の上記トナー像が像担持体ドラム２２ｂとの当接部に来るタイミングに合わせて、上記同様に第２の画像形成ユニット２０ｂが動作して、現像装置３２ｂが像担持体ドラム２２ｂ上の静電潜像をトナー像化（現像）し、像担持体ドラム２２ｂがそのトナー像を回転搬送して中間転写ベルト２８上のトナー像に重ねて転写する。同様の動作を第四画像形成ユニット２０ｄまで行う。上記四重のトナー像を搬送し、そのトナー像を２次転写ロ−ラ３９により図示しない用紙に転写する。

図２は、画像形成ユニットから排出された廃トナーを回収するトナー搬送装置の構造を示す概略図である。前記像担持体から排出された廃トナーを水平搬送スクリュー４０によって廃トナーを上方に搬送するトナー搬送ベルト４１のある部分に搬送される。このトナー搬送ベルト４１のある部分まで搬送された廃トナーは、回転するトナ−搬送ベルトの凸部４２とトナ−搬送経路５０における内壁５１との間のギャップに保持されて、上方にあるトナー回収スクリュー４３に搬送される。その後、矢印の廃トナーの搬送方向の先にある回収部５８に搬送される。このトナー搬送装置５９によって、画像形成ユニット２０から排出された廃トナーを回収する効率良く収まるとともに、トナーの偏った堆積を改善して効率的に廃トナーを容器内に充填して交換サイクルを長くできる。このトナー搬送装置５９は、画像形成装置１０で発生する廃トナーを画像形成装置１０に着脱可能なトナー回収部５８に回収するトナー搬送装置５９であって、トナー搬送装置５９を画像形成装置１０本体内の余剰空間形状に合わせて形成すると共に、このトナー搬送装置５９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であるトナー回収スクリュー４３を具備する。
トナー搬送装置５９は、画像形成装置１０本体に装着された時に、画像形成装置１０本体に設けられている部材と対向する面を、対向する部材と対応する形状に形成する。画像形成装置１０本体に設けられている部材が、画像形成装置１０本体内に傾斜して設けられた複数のクリーニング手段２３である場合、トナー搬送装置５９の対向面を、各クリーニング手段のクリーニング部２３を結ぶ線と同一方向に傾斜した傾斜面や、各クリーニング手段のクリーニング部２３を結ぶ線と平行な面とした。

次に本発明の特徴であるトナーかきとり機構について説明する。図３は、図２を正面から見た図であり、トナー搬送装置の断面図を表す概略図である。トナー搬送ベルト４１から搬送されたトナーが、トナー回収スクリュー４３に搬送され通常は、図示しない回収部に搬送される。しかし、耐久時やトナーが劣化を始めると、トナー搬送ベルト４１から受け渡されたトナーがトナー回収スクリュー４３にひっつきトナーの搬送性能を低下させることがある。そこで、トナー搬送ベルト４１とトナー回収スクリュー４３の間にトナーかきとり部材４４をトナー回収スクリュー４３に直行させるように設置する事により、トナー回収コイルに付着したトナーをはぎ落すことが出来る。
図４は、トナー回収スクリューにトナーかきとり部材を当接させていることを示す概略図である。図４に示すように、トナーかきとり部材４４には、１つ以上の凸形状４５を持たせその凸形状をトナー回収コイル４３の回転方向４６に対してなでる方向に当接することでトナー回収スクリュー４３の駆動によるかきとり部材４４の剥がれを防止し、かつトナー回収スクリュー４３に付着したトナーをはぎ落とす事が可能になる。従来は、トナーの付着を考慮して大きな径のスクリューを使うなど構成的に大きくなる機構を採用していたが、本発明を用いることで小径のスクリュー部材を使用する事が可能になるため、トナー搬送装置５９の小型化が可能になる

図５（１）は、トナー搬送装置の詳細断面図、図５（２）は、プロセスカートリッジと一体化したトナー搬送装置の構成を示す概略図である。
まず、図５（１）において、回収したトナーの流れを説明する。
転写後に残った感光体上の転写後の廃トナーは、クリーニング装置によってクリーニングされ、さらに、図中の矢印Ａで示すように、クリーニング装置から画像形成装置又はプロセスカートリッジの片側に設けられたトナー搬送装置に運ばれる。
次に、廃トナーは、トナー搬送装置内の搬送ベルト４１の凸部とトナー搬送経路外壁４２との間に保持され、図中の矢印Ｂ、Ｃで示すように、廃トナー搬送スクリュー４３に運ばれる。
その後、廃トナー搬送スクリュー４３により、図中の矢印Ｄ、図５（２）中の矢印Ｅで示すように、廃トナー回収室４８へと搬送され回収される。
次に本発明の特徴を説明する。図５（１）に示す廃トナー搬送スクリュー４３は自由端になっており、回転による振動により、螺旋状のスクリュー部へのトナー付着を防止する効果がある。この自由端を支持する支持部材４９はＵ字形状になっており、廃トナー搬送スクリュー４３を載置（支持）するだけでなく、搬送ベルト駆動軸５０の軸中心に向けて開口している。これにより、搬送ベルト４１から廃トナー搬送スクリュー４３への受渡しを効率良く行なっている。

図６は、廃トナー搬送スクリューの自由端端部の形状を示す概略図である。また、廃トナー搬送スクリュー４３は、図６に示すように、自由端端部４３ａが平板円形形状になっており、外径はスクリューのフィン（螺旋部）４３ｂの外径と等しくしている。図示していないが、平板円形形状４３ａの外径をスクリュー径よりも大きくしていれ同等の効果がある。これにより、支持部材との接触は平板円形形状部４３ａで支配されるため、スクリューのフィン（螺旋部）４３ｂが直接支持部材内面に対し、負荷をかけた状態で回転することがなく、回転トルクの上昇、摺動による異音発生を防止することができる。Ｕ字状に開口した支持部材４９の内径は、スクリュー部材４９の自由端部４３ａの平板円形形状の外径よりも大きくすることにより、スクリュー部材４９の自由端部４３ａの振動効果を妨げることなく、トナーを掻き落とすことができ、スクリュー部材４９のトナー搬送機能を落とすことなく、トナー詰まりを防止することができる。

次にトナー搬送装置の駆動源について説明する。廃トナー搬送スクリュー４３の駆動はトナー搬送装置５９の反対側に設けている。つまり現像装置３１や感光体２２の駆動装置を利用して、トナー搬送装置５９を駆動することを狙いとしている。これにより、トナー搬送装置５９と一体化することが容易となるとともに、別駆動を配置する必要がなくなる。
ここでは現像装置３１及び感光体２２を一体化したプロセスカートリッジにトナー搬送装置を一体化した駆動方法について説明する。図７は、現像装置と感光体とを備え、かつトナー搬送装置を備えて一体化したるプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。図７に示すように、感光体２２の一端側フランジにはギヤが設けられており、ここでは図示しない画像形成装置本体から駆動力を受ける。この感光体ギヤ２２ａから、現像ローラギヤ５１、トナー攪拌ギヤ５２、アジテータギヤ５３と駆動が伝達され、さらに廃トナー搬送スクリューギヤ５４、搬送ベルト駆動軸ギヤ５５に伝達される。
この駆動力を、搬送ベルト駆動軸４７を介して搬送ベルトを駆動させている。また廃トナー搬送スクリュー４３の反駆動側は自由端にすることにより駆動装置を片側に集中することができ、装置の小型化が可能となり、トナー搬送装置を反駆動側に取り付けるだけで駆動が可能となる。
このように、トナー搬送装置をプロセスカートリッジに具備し、トナー詰まりを発生させることなく、小型化を実現したプロセスカートリッジを提供し、常に良好なプリンタ画像（コピー画像）を提供することができる。さらに画像形成装置本体に対し着脱自在のプロセスカートリッジなので、保守、交換性の良好なプロセスカートリッジを提供することができる。

次に、図８は、廃トナー搬送ベルト部でのトナー詰まりを防止するトナー搬送装置の構成を示す概略図である。図８（１）に示すように、搬送ベルト４１に囲まれた空間内に凸部（壁）５６を設ける。これにより、トナー搬送経路（図５（１）で示す矢印Ｂ、Ｃの搬送ベルト４１の凸部とトナー搬送外壁４２との間の空間）以外にトナーが溜まる空間、すなわち搬送ベルト４１で囲まれた空間内に溜まるトナーが少なくなる。従って、トナー搬送装置５９を画像形成装置本体から着脱したり、長期間放置されても、トナー搬送装置の上方部に溜まったトナーが落下し、下方部にトナーが集中したり、凝集したりすることを防ぎ、トナーをスムースに搬送することができる。
さらなる効果として、搬送ベルト４１に囲まれた空間内に設ける凸部（壁）の幅を大きくし、図８（２）に示すように、凸部５６ａを搬送ベルトに接するように設けることにより、トナー搬送経路外にトナーが溜まる空間をほとんど無くす。これにより、トナー搬送装置を画像形成装置本体から着脱したり、長期間放置されても、トナー搬送装置の上方部に溜まったトナーが落下し、下方部にトナーが集中したり、凝集したりすることを防ぎ、トナーをスムースに搬送することができる。これらの手段により、搬送ベルト下部でのトナー詰まりを防止することができる。このようにトナー搬送経路以外にトナー溜まりができる空間を低減する方法は、少なくとも傾きをもって、トナーを上方へ搬送するベルト搬送機構を有するトナー搬送装置５９に対して非常に有効である。上記トナー搬送装置５９を具備し、画像形成装置本体に対し着脱自在のプロセスカートリッジなので、保守、交換性の良好なプロセスカートリッジを提供することができる。また、画像形成装置１０は、上記プロセスカートリッジを搭載しているので常に良好なプリンタ画像（コピー画像）を提供することができる。

本発明のプロセスカートリッジは、図１に示すように、画像形成ユニット２０をそのまま利用して、像担持体２２とクリーニング装置とトナー搬送装置５９とを備え、その他に帯電ローラ２１、現像ローラ３２の中から選択される１以上の装置とが一体に支持されて、着脱可能に備える。これによって、現像剤、現像装置３１の交換を容易にして、画像形成装置１０本体を長期にわたって使用することができる。

また、例えば、本発明の画像形成装置１０は、以下のように動作する。
例えば、黒の画像形成ユニット２０ａにおいて、像担持体２２が帯電ローラ２１によって一様に帯電された後、光学ユニットから照射されたレーザビーム３６によって潜像が現像装置３１の黒トナーによって現像されてトナー像が形成される。像担持体２２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ２９の作用によって転写ベルト２８上に転写される。一次転写終了した像担持体２２はクリーニングブレード２３によってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
給紙ローラ３７および搬送コロ３８によって画像形成装置１０本体内に搬送された転写紙は、２次転写ローラ３９において、中間転写ベルト２８上に形成されたトナー画像が転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着ユニット６０を通過することで画像定着が行われ、画像形成装置１０本体の上部に形成された排紙部６２に排出コロ６１によって排出される。
各トナー容器、中間転写ベルト２８、各作像カートリッジは、画像形成装置１０本体に対して同一方向に傾斜して配設されていて、画像形成装置１０本体の全長を短くして小型化が図られている。特に本形態では、画像形成ユニット２０のうち、黒トナー画像を形成する画像形成ユニット２０ａが転写ニップ部側に来るように配置され、画像形成ユニット２０ａ側が画像形成ユニット２０ｄ側よりも下方となるように傾斜させている。これは、カラープリンターといえども黒単独での画像形成の頻度を多いため、このような黒色の画像形成をする場合のプリント時間の短縮を図るために、画像形成ユニット２０ａを転写ニップ部側に配置している。
この画像形成装置は、各クリーニング装置によって各像担持体からクリーニングされた廃トナーを回収する廃トナー回収部５３を備えている。廃トナー回収容器５８は、画像形成装置１０本体に対して着脱自在であって、適宜交換できるようになっている。

この画像形成装置において、カラー画像を形成する場合には、黒色と同様の画像形成工程がＹ、Ｃ、Ｍ用の各画像形成ユニット２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにおいても同様に行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。そして転写紙Ｐが給紙カセット１１から搬送され、中間転写ベルト２８上に形成されたトナー像が二次転写ローラ３９の作用によって転写紙Ｐに転写される。トナー像を転写された転写紙Ｐは、定着ユニット６０に搬送され、定着ユニット６０の定着ローラと加圧ローラ６２で形成される定着ニップ部にてトナー像が定着され、定着ユニット６０よりも転写紙搬送方向の下流側に配置された排出コロ６１によって、画像形成装置１０本体の上面に形成された排紙部６２に排紙される。像担持体２２と同様に、転写ベルト２８上に残った未転写のトナーは、中間転写ベルト２８に接触するベルトクリーニングブレード２３によってクリーニングされ、図示しないトナー移送路を介して廃トナー回収部５３に回収される。

像担持体の周上に１つの現像装置を配置した作像部が４つ並んだカラー画像形成装置の概略を示す断面図であり、画像形成装置本体に現像装置及び像担持体ユニットを装着した状態を示す概略図である。 画像形成ユニットから排出された廃トナーを回収するトナー搬送装置の構造を示す概略図である。 トナー搬送装置の断面図を表す概略図である。 トナー回収スクリューにトナーかきとり部材を当接させていることを示す概略図である。 トナー搬送装置の詳細断面図である。 プロセスカートリッジと一体化したトナー搬送装置の構成を示す概略図である。 廃トナー搬送スクリューの自由端端部の形状を示す概略図である。 現像装置と感光体とを備え、かつトナー搬送装置を備えて一体化したるプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。 廃トナー搬送ベルト部でのトナー詰まりを防止するトナー搬送装置の構成を示す概略図である。 廃トナー搬送ベルト部でのトナー詰まりを防止するトナー搬送装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２０ 画像形成ユニット
２１ 帯電ローラ
２２ 感光体ドラム
２２ａ 感光体ギア
２３ クリーニング装置
２３ａ クリーニングブレード
２４ トナー搬送スクリュー
２５ トナー搬送ベルト
２７ａ 駆動ローラ
２７ｂ 従動ローラ
２８ 中間転写ベルト
２９ １次転写ローラ
３１ 現像装置
３２ 現像ローラ
３６ レーザビーム
３７ 給紙ローラ
３８ 搬送コロ
３９ ２次転写ローラ
４０ 水平搬送スクリュー
４１ トナ−搬送ベルト凸部
４３ トナー回収スクリュー
４４ かきとり部材
４５ 凸形状
４６ トナー回収スクリューの回転方向
４７ トナ−搬送ベルトの回転方向
５０ トナー搬送経路
５１ 内壁
５２ 仕切り部材
５３ 廃トナ−搬入部
５４ 廃トナ−回収部
５８ 廃トナー回収容器
５５ 未使用トナー収納室
５８ 回収部
５９ トナー搬送装置
６０ 定着ユニット
６１ 排出コロ
６２ 排紙部

Claims (18)

1. 画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置において、
   前記トナー搬送装置側面に搬送された残留トナーを回収部に搬送するためのトナー搬送経路、トナー搬送ベルトを有し、前記トナー搬送ベルトが、トナー搬送経路の内壁に設けられるギャップを通して残留トナーを回収部まで搬送するトナー搬送装置であって、
   前記トナー搬送装置は、トナー搬送ベルトによって搬送されたトナーを回収部に搬送するスクリュー部材を設け、
   その一端に、直行して、そのスクリュー部材形状に合わせたかきとり部材を当接させる
   ことを特徴とするトナー搬送装置。
2. 前記かきとり部材が、少なくとも１つ以上の凸形状を前記回収部に搬送するスクリュー部材に当接する
   ことを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
3. 前記回収部に搬送するスクリュー部材のピッチＰ１と前記かきとり部材の凸形状ピッチＰ２の関係が、
   Ｐ１＞Ｐ２を満足する
   ことを特徴とする請求項２に記載のトナー搬送装置。
4. 前記トナー搬送装置が、変形可能な回収部を備える
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のトナー搬送装置。
5. 前記かきとり部材が、トナー搬送ベルトと回収部に搬送するスクリュー部材との間に設置する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のトナー搬送装置。
6. 前記トナー搬送ベルトが、水平に対して０°を越えて９０°以下の間で傾いている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のトナー搬送装置。
7. 前記トナー搬送ベルトによって搬送されたトナーを回収部に搬送するスクリュー部材の一端は自由端である
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のトナー搬送装置。
8. 前記スクリュー部材の自由端を支持する部材は、トナー搬送ベルトの最上部に位置する回転駆動軸中心に向かって、Ｕ字状に開口している
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のトナー搬送装置。
9. 前記スクリュー部材の自由端部は平板円形形状であり、外径はスクリューのフィン（螺旋部）の外径に等しく又は大きくしている
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のトナー搬送装置。
10. 前記Ｕ字状に開口した支持部材の内径は、上記スクリュー部材自由端部の平板円形形状の外径よりも大きくしている
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載のトナー搬送装置。
11. 上記トナー搬送装置の駆動源は、トナー搬送スクリューを駆動軸として反対側に設けられる
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のトナー搬送装置。
12. 上記駆動源は感光体ギヤである
    ことを特徴とする請求項１１に記載のトナー搬送装置。
13. 前記トナー搬送装置は、トナー搬送ベルトに囲まれた空間内に凸部（壁）を設け、搬送ベルト内側と接するようにした
    ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のトナー搬送装置。
14. 前記凸部（壁）が、搬送ベルト内側と接するように、又は微小な隙間をもって配置されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載のトナー搬送装置。
15. 前記トナー搬送装置は、少なくとも傾きをもって、トナーを上方へ搬送するベルト搬送機構を有する
    請求項１３又は１４で記載するトナー搬送装置。
16. 少なくとも、潜像を担持する像担持体と像担持体上に残留する廃トナーをクリーニングするクリーニング装置と、を備え、かつ、画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置を備えていて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
    前記プロセスカートリッジは、請求項１ないし１５のいずれかに記載されたトナー搬送装置を備える
    ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
17. 潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤担持体で搬送されたトナーで可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録部材に転写する転写装置と、像担持体上に残留する廃トナーをクリーニングするクリーニング装置と、を備え、かつ、画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置を備える画像形成装置において、
    前記画像形成装置は、請求項１ないし１５のいずれかに記載されたトナー搬送装置を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
18. 潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像を現像剤担持体で搬送されたトナーで可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を記録部材に転写する転写装置と、像担持体上に残留する廃トナーをクリーニングするクリーニング装置と、を備え、かつ、画像形成装置で発生する廃トナーを回収するトナー搬送装置を備える画像形成装置において、
    前記画像形成装置は、請求項１６に記載されたプロセスカートリッジを備える
    ことを特徴とする画像形成装置。

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