JP4454984B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、電子写真方式の複写機・記録装置等の画像形成装置に関するものである。

例えば転写式電子写真方式の画像形成装置では、図示しないが、感光体上に記録材や中間転写ベルトに転写されずに排出される廃トナーが感光体クリーニング器内に発生する。

クリーニング器内に溜まる廃トナーの処置方については種々の手段構成が採られている。例えば、
１）画像形成装置がプロセスカートリッジ着脱式で、プロセスカートリッジに現像器とクリーニング器を包含させている場合には、クリーニング器の廃トナー収容容積をプロセスカートリッジが寿命に至るまでの間に生じ得る廃トナー総量に見合う容積に予め設計することでクリーニング器内にそのまま溜め置かれる。

プロセスカートリッジは現像器に付属させている現像トナー収納用ホッパー内に予め充填された所定量のトナーが消費し尽くされた時点で使用寿命に達したものとされ、新しいプロセスカートリッジと交換される。

２）プロセスカートリッジの場合でも、特許文献１には、トナーの消費に伴い逐次に空き空間を生じる現像トナー収納用ホッパー内に廃トナー収納部を配設し、クリーニング器内の廃トナーを現像トナー収納用ホッパー内の廃トナー収納部に送り込む構成にしてクリーニング器の廃トナー収容容積を削減してプロセスカートリッジの全体的な小型化を図ったものが提案されている。

この場合、クリーニング器側から現像トナー収納用ホッパー内の廃トナー収納部への廃トナーの送り込みは、クリーニング器の廃トナー排出口側と現像トナー収納用ホッパー内の廃トナー収納部側とを、図１５のように、螺旋部のみで軸の無いフレキシブルスクリュー４０を内蔵させた湾曲チューブ４１で連絡させてクリーニング器側から現像トナー収納用ホッパー内の廃トナー収納部への上向きの廃トナー搬送路を具備させる。４２は湾曲チューブ４１のクリーニング器側端部に開口させた廃トナー入口部であり、クリーニング器の廃トナー排出口から送り出される廃トナーが上記の廃トナー入口部４２から湾曲チューブ４１内に落下投入される。そして、その廃トナーがフレキシブルスクリュー４０の回転駆動により湾曲チューブ４１内を現像トナー収納用ホッパー内の廃トナー収納部側へ掬い上げ搬送される。

３）特許文献２には、画像形成装置本体に対して着脱交換自在とした感光体、あるいは感光体を含むプロセスカートリッジにおいて、感光体内中空部を廃トナー容器として利用してクリーニング器の廃トナーを感光体内中空部に逐次に送り込む構成にしたものが提案されている。すなわち、クリーニング器の廃トナー排出部と感光体の筒状回転中心軸部とをフレキシブルスクリューを内蔵させた湾曲パイプで連絡させてクリーニング器側から感光体内中空部内への上向きの廃トナー搬送路を具備させる。そして、フレキシブルスクリューを回転駆動させることで廃トナーをクリーニング器側から感光体内中空部内へ送り込む構成としている。

４）トナー補給方式の画像形成装置、即ち、現像器の現像トナー収納用ホッパー内のトナーが逐次に消費されて所定の下限量に減少する度に現像トナー収納用ホッパー内にトナーのみを補給する操作をして装置寿命まで使用し続ける画像形成装置の場合には、画像形成装置内部に交換自在の廃トナー回収容器を配設し、この廃トナー回収容器内にクリーニング器の廃トナー排出口から排出される廃トナーを送り込んで回収する構成にされる。廃トナー回収容器は廃トナーで満杯になったら取り外して空の容器と交換される。

特許文献３や４には、クリーニング器の廃トナー排出口の下方に廃トナー回収容器を配設し、その廃トナー回収容器内にクリーニング器の廃トナー排出口から排出された廃トナーを落下させて貯留させる、あるいは廃トナー排出口とその下方の廃トナー回収容器の口とを廃トナーパイプで連通させ、その廃トナーパイプの内部に針金状の金属を螺旋形状に形成した搬送スクリューを配設してそれを回転駆動させて廃トナー排出口から排出された廃トナーを廃トナー回収容器の口に下方搬送するものが提案されている。

特許文献５〜７には、クリーニング器の廃トナー排出口よりも下位位置に廃トナー回収容器を配設しクリーニング器の廃トナー排出口側と廃トナー回収容器とをハードタイプの搬送スクリューあるいは湾曲しても回転可能なねじりコイルバネ状の搬送スクリューを内蔵させた廃トナー搬送パイプで連絡させてクリーニング器側から廃トナー回収容器への水平方向あるいは下向きの廃トナー搬送路を具備させ、クリーニング器の廃トナー排出口から排出された廃トナーをこの廃トナー搬送路の先端側下方に配設した廃トナー回収容器に送り込むものが提案されている。

５）特許文献８には中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置において、中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニング器で掻き落し、クリーニング器内の廃トナーをクリーニング器の下方に配設した廃トナー回収容器に廃トナー搬送路としての連通パイプ内を通して落下させて貯留させるものが提案されている。
特開平９−２８１８６６号公報 特開平８−５４８０８号公報 特開平１０−１５３８９７号公報 特開平１１−１１９６１９号公報 特開平１１−１７４９１７号公報 特開平１１−８４９７１号公報 特開２００２−６７０４号公報 特開２００１−３３１０７１号公報

電子写真方式等の画像形成装置で使用されるトナーは使用前の状態であれば十分な流動性を持つため、トナーが凝集塊を形成する事はまれである。また、流動性も安定しているため、環境差やトナーのロット差による流動性の差もほとんど無い。しかし、画像形成プロセスを一旦通過した廃トナーは、充填材が分解されたり、紙粉が混じったりする事により使用前のトナーと違う性質を持つ事になる。すなわち、流動性は大きく低下しスクリュー等の搬送手段での搬送性も大きく低下する。凝集塊も形成しやすくなる為、搬送経路内部で塊って搬送手段をロックさせる頻度も極端に高くなる。紙粉が混じったりする事により廃トナーは成分が一定でない為、同じ廃トナーでも流動性が大きく異なり搬送性において非常に取り扱い辛いものとなっている。

特許文献１や２に記載のようなフレキシブルスクリューを用いた廃トナー搬送装置は廃トナー搬送路を曲線化することが出来る。しかし、廃トナー搬送路の屈曲がきつすぎたり、上方搬送でかつ廃トナー搬送路長が比較的長かったり、搬送する廃トナー量が多すぎたりすると、廃トナーの搬送性の悪さのために搬送経路内で廃トナーが凝集塊化して搬送手段であるフレキシブルスクリューの回転をロックさせる頻度が高まる。また、フレキシブルスクリューの外径を大きくして廃トナー搬送量を増やそうとすると、フレキシブルスクリューの柔軟性を失ってしまい搬送路が描く曲線のＲが大きくなるという問題点があり、装置を小型化する場合に障害となる。また、フレキシブルスクリューは外壁となるチューブまたはパイプの内壁面と擦りを生じながら回転して廃トナーを搬送するため、フレキシブルスクリューとチューブまたはパイプの内壁面との接触部の磨耗による耐久性の低下が懸念され、装置寿命まで耐久を十分に維持する場合には磨耗に強いチューブまたはパイプを選ぶ必要があり、部品コストも高くなる。

そのため特許文献１や２のプロセスカートリッジもしくは画像形成装置は廃トナー搬送路の適度な曲率、適度な搬送路長、適度な廃トナー搬送量、適度な耐久性等の限られた条件範囲内においてフレキシブルスクリュー構成の採用を実現している。

しかし、廃トナーの搬送性の悪さに拘わらず、廃トナーを長期にわたって廃トナー詰まりを生じさせることなく安定に搬送させること、更には多量の廃トナーを安定に搬送させることが要求される、トナー補給方式の画像形成装置やフルカラー画像形成装置、特にフルカラー機においては現像器を４個設置するため廃トナーの量も大量となり、全ての廃トナーをまとめて廃トナー回収容器に上方搬送する廃トナー搬送装置として上記のようなフレキシブルスクリューを用いた廃トナー搬送装置は適切ではなかった。

そのため、トナー補給方式の画像形成装置やフルカラー画像形成装置の場合には、特許文献４〜９の画像形成装置のように、廃トナー回収容器をクリーニング器の廃トナー排出口部よりも下位に配設して（縦レイアウト）、クリーニング器の廃トナー排出口から排出された廃トナーを廃トナー回収容器内に落下させて貯留させる、あるいはクリーニング器の廃トナー排出口から排出された廃トナーを廃トナー回収容器にハードタイプの搬送スクリューあるいはフレキシブルスクリューを用いた廃トナー搬送装置により搬送するにしても、その廃トナー搬送装置を下向き搬送路、斜め下向き搬送路、あるいは略水平の直線的な搬送路として配設する縦レイアウト構成を採っている。

しかしトナー補給方式フルカラー機において発生する廃トナーを回収する大容量の廃トナー回収容器をクリーニング器の廃トナー排出口部よりも下部に配設して落下回収する縦レイアウト構成を採用すると画像形成装置そのものが大型をしてしまうという問題点があった。

そこで、画像形成装置の小型化を実現するには、廃トナー回収容器は現像器等と上下差無く並べたレイアウトを採用する必要があるが、その為にはクリーニング器の廃トナー排出口部より排出される廃トナーを現像器等と上下差無く並べた廃トナー回収容器の上部開口に対して上方搬送させ、廃トナー量が多量であっても画像形成装置本体寿命までの長期にわたって無清掃で搬送経路内で廃トナーを詰まらせる事なく安定に上方搬送させ続ける事が可能で、且つ小型で安価な廃トナー搬送装置が必要であった。

特にトナー補給方式フルカラー機においては、４個の現像器から排出される廃トナーをまとめて回収容器まで搬送可能で、画像形成装置本体寿命まで搬送手段を無清掃で廃トナーを詰まらせる事なく搬送可能で、且つ駆動源やロック検知機構等を複数個設置する必要なく、小型で低コストな廃トナー搬送手段が必要であった。

本発明はこの要求に応え得る廃トナー搬送手段を有する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。

画像形成部と、前記画像形成部から排出された廃トナーを回収部に向けて搬送するための第一搬送路と、前記第一搬送路内に設けられ、前記第一搬送路内のトナーを前記回収部に向けて搬送する第一搬送部材と、前記第一搬送路に設けられた排出口と接続し、前記第一搬送路から搬送されたトナーを搬送するための第二搬送路と、前記第二搬送路内に設けられ、前記第二搬送路内のトナーを前記回収部に向けて搬送する第二搬送部材と、前記第二搬送路に設けられた排出口と接続し、前記第二搬送路から搬送されたトナーを搬送するための第三搬送路と、前記第三搬送路内に設けられ、前記第三搬送路内のトナーを前記回収部に向けて搬送する第三搬送部材と、を有する画像形成装置であって、
前記第一搬送路のトナー搬送方向は、前記第二搬送路のトナー搬送方向よりも重力方向下方を向いており、単位駆動時間当りの前記第二搬送部材の搬送能力の方が、単位駆動時間当りの前記第一搬送部材の搬送能力よりも大きく、前記第二搬送路のトナー搬送方向は、重力方向上向きであり、前記第三搬送路のトナー搬送方向は、前記第二搬送路のトナー搬送方向よりも重力方向下方を向いており、単位駆動時間当りの前記第三搬送部材の搬送能力の方が、単位駆動時間当りの前記第二搬送部材の搬送能力よりも小さくなるように各搬送部材が同一駆動される構成であって、前記各搬送部材を駆動するための駆動電流が所定値以上の場合、画像形成動作を停止させて前記第一搬送部材のみを選択的に逆回転可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。

上記の構成により、上方搬送路での搬送性の低下を抑制しながら、駆動源の大型化を抑制することができる。

（１）画像形成装置例
図１と図２は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用いた、タンデム型のカラーＬＰＢ（カラーレーザープリンタ）である。図１は作像機構部（画像形成部）の要部の側面模型図、図２は作像機構部の要部の上面模型図である。

２０は画像形成装置本体の外装筐、２０ａ・２０ｂ・２０ｃ・２０ｄ・２０ｅはそれぞれこの外装筐２０の前面板・後面板・左側板・右側板・上面板である。

Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋはそれぞれフルカラー画像のイエロー成分・マゼンタ成分・シアン成分・ブラック成分の各色のトナー画像を形成する第１〜第４の４つの画像形成ユニットであり、画像形成装置本体内において後面板２０ｂ側から前面板２０ａ側に向かって順に並べて配列（タンデム配列）してある。この場合、第１〜第４の４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの上下位置を順次に少しずつ下げて４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋのタンデム配列面を前下がりの傾斜面に設定してある。この第１〜第４の４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋはそれぞれ、矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動されるドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）ａ、帯電ローラｂ、現像器ｃ、クリーニング器ｄ等からなる。

２１はエンドレスの中間転写ベルトであり、第１〜第４の４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの上側にこの４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋに亘らせて配設してある。この中間転写ベルト２１は外装筐前面板２０ａ側の駆動ローラ２１ａと外装筐後面板２０ｂ側のターンローラ２１ｂとの間に懸回張設されていて、駆動ローラ２１ａが回転駆動されることで矢印の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回動駆動される。そして、この中間転写ベルト２１の下行側ベルト部分の下面と第１〜第４の４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの各感光ドラムａの上面とが対向していて、各感光ドラムａの上面に対してそれぞれ中間転写ベルト２１の下行側ベルト部分の内側に配設した一次転写ローラｅにより中間転写ベルト２１の下行側ベルト部分を当接させて各感光ドラムａの上面と中間転写ベルト２１の下行側ベルト部分の下面との間に一次転写ニップ部を形成させている。

２２は二次転写ローラであり、中間転写ベルト２１の駆動ローラ２１ａ側において該駆動ローラ２１ａとの間に中間転写ベルト２１を挟ませて中間転写ベルト面に当接させて該二次転写ローラ２２と中間転写ベルト２１との間に二次転写ニップ部を形成させている。

２３は中間転写ベルト２１のクリーニング器（クリーナ）であり、中間転写ベルト２１の従動ローラ２１ｂ側において該従動ローラ２１ａとの間に中間転写ベルト２１を挟ませて中間転写ベルト面にクリーニング部材を当接させて配設してある。

そして、第１〜第４の４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにおいて感光ドラムａが回転駆動される。これらの感光ドラムａは不図示のドラムモータ（直流サーボモータ）によって回転駆動されるが、各感光ドラムａにそれぞれ独立した駆動源を設けても良い。尚、ドラムモータの回転駆動は不図示のＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）によって制御され、その他の制御は不図示のＣＰＵによって行われる。

各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにおいて各感光ドラムａはその回転過程で帯電ローラｂにより所定の極性及び電位に一様に帯電処理され、その帯電処理面に対してレーザースキャナー２４により光像露光がなされ、感光ドラムａ上に画像情報の静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器ｃによってトナー画像として現像されることで、第１〜第４の４つの各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの各感光ドラムａの面にそれぞれ電子写真プロセスによりフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。

そして第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラムａの面にそれぞれ所定のシーケンス制御タイミングにて形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像が回転駆動されている中間転写ベルト２１の下行側ベルト部分の下面に対して各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの一次転写ニップ部にて順次に位置合わせされた状態で重畳転写されることで中間転写ベルト２１の面に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。

一方、画像形成装置本体内の下部に配設した用紙カセット２５内の記録材（転写シート）Ｓが所定のシーケンス制御タイミングにて給紙ローラ２６により１枚分離給送され、シートパス２７に導入され、このシートパス２７中に配設した不図示のレジストローラにて同期が取られて二次転写ニップ部に給送される。この二次転写ニップ部において中間転写ベルト２１の面に合成形成されている未定着のフルカラートナー画像が二次転写ローラ２２により記録材Ｓの面に一括転写される。

二次転写ニップ部で未定着フルカラートナー画像の一括転写を受けた記録材Ｓは中間転写ベルト２１の面から分離されて定着器２８に導入され、該定着器２８にてトナー画像の加熱定着処理を受けてフルカラー画像形成物として排紙口２９から外装筐上面板２０ｅを排紙トレーとして排出される。

第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋにおいて、一次転写ニップ部で中間転写ベルト２１へトナー画像を転写した後の感光ドラムａの面はそれぞれのクリーニング器ｄによって転写残トナー等の残存付着物が除去され、繰り返して作像に供される。また二次転写ニップ部で記録材Ｓへ未定着フルカラートナー画像を一括転写した後の中間転写ベルト２１の面はクリーニング器２３によって転写残トナー等の残存付着物が除去され、繰り返して作像に供される。

第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラムクリーニング器ｄは例えばクリーニングブレード式であり、クリーニングブレードで感光ドラムａの面から掻き落された転写残トナーは該クリーニング器内に設けたドリル型のトナー搬送スクリューの回転駆動によりクリーニング器内を外装筐右側板２０ｄ側の端部側に搬送されてクリーニング器のこの側の端部に設けた廃トナー排出口部から下向きのトナー排出路ｆを介して、本発明に従う廃トナー搬送装置１の第１搬送管２ａ内に落下排出される。

また中間転写ベルトクリーニング器２３も例えばクリーニングブレード式であり、クリーニングブレードで中間転写ベルト２１の面から掻き落された転写残トナーは該クリーニング器内に設けたドリル型のトナー搬送スクリューの回転駆動によりクリーニング器内を外装筐右側板２０ｄ側の端部側に搬送されてクリーニング器のこの側の端部に設けた廃トナー排出口部から下向のトナー排出路ｆを介して廃トナー搬送装置１の第１搬送管２ａ内に落下排出される。

上記のように第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラムクリーニング器ｄおよび中間転写ベルトクリーニング器２３から廃トナー搬送装置１の第１搬送管２ａ内に落下排出された廃トナーはまとめて、該第１搬送管２ａ内、第２搬送管２ｂ内、第３搬送管２ｃ内を順次に搬送されて、大容量の回収容器（廃トナーボックス）３内に落下投入されて貯留される。廃トナー回収容器３は廃トナーで満杯になったら、開閉扉にした外装筐前面板２０ａを開いて装置内から取り外して空の容器と交換される。

上記の廃トナー搬送装置１については次の（２）項で詳述する。

本例の画像形成装置において、第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋはそれぞれ、感光ドラムａ、帯電ローラｂ、現像器ｃ、クリーニング器ｄ等を包含させたプロセスカートリッジとしてあり、開閉扉とした外装筐左側面板２０ｃを開くことで画像形成装置本体に対して着脱操作できるようになっている。またプロセスカートリッジ化した各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの各現像器ｃはトナー使い切り方式にすることもできるし、トナー補給方式にすることもできる。勿論、第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋはプロセスカートリッジ化していない画像形成装置構成にすることもできる。

（２）廃トナー搬送装置１
廃トナー搬送装置１は、第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂと装置外装筐２０の右側面板２０ｄとの間に配設してある。図３はこの廃トナー搬送装置１の全体的な外観斜視模型図である。この廃トナー搬送装置１は、前記したように、第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラムクリーニング器ｄおよび中間転写ベルトクリーニング器２３より排出される廃トナー（画像形成部から排出された廃トナー）を受取りまとめて矢印Ａ方向に搬送する第１搬送管２ａと、該第１搬送管より廃トナーを受取り、矢印Ｂ方向に上方搬送を行なう第２搬送管２ｂと、該第２搬送管より廃トナーを受取り矢印Ｃ方向に水平搬送して回収容器３（回収部）に廃トナーを落下投入する第３搬送管２ｃにて搬送経路が構成されている。上記において、第１搬送管２ａがトナー搬送方向が重力方向下方を向いている第一搬送路である。第２搬送管２ｂが、トナー搬送方向が重力方向上向きの第二搬送路である。第３搬送管２ｃが、トナー搬送方向が第二搬送路である第２搬送管２ｂのトナー搬送方向よりも重力方向下方を向いている第三搬送路である。

第１〜第３の搬送管２ａ・２ｂ・２ｃはそれぞれ分割構成されており、一体成形はされておらず、それぞれ基本的には内部に廃トナー搬送手段を収納し、側面に廃トナーの入口開口部と出口開口部を設けたものであり、上下流隣接の上流側搬送管の廃トナー出口開口部と下流側搬送管の廃トナー入口開口部同士を対向させて搬送管相互を連通させ複数の搬送管を組み合わせて接続することで全体で所要の三次元的廃トナー搬送経路を構成するように各搬送管を画像形成装置本体フレームや支持板にビス等により固定して配置している。

上記において、上下流隣接の上流側搬送管の廃トナー出口開口部と下流側搬送管の廃トナー入口開口部同士の対向連通接続は、シール材無しでトナー漏れを防止できれば、対向開口部の開口稜線同士を直接接するようにして対向連通接続させることができる。対向開口部間にトナー漏れ防止用の厚さ１ｍｍ程度の軟質のシール材を介在させて開口部同士を対向させて（開口部同士を合わせて）対向連通接続した形態にすることもできる。

１）第１搬送管２ａ
第１搬送管２ａは内部に搬送手段を収納したハードな直管部材であり、第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂ及び中間転写ベルトクリーニング器２３と装置外装筐２０の右側面板２０ｄとの間において、中間転写ベルトクリーニング器２３および４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの全体に亘らせて、該画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ及び中間転写ベルトクリーニング器２３よりも下位に、４つの画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋのタンデム配列面の前下がりの傾斜角度に略対応させた前下がりの傾斜角度姿勢にして画像形成装置本体側の支持板や装置フレーム等にビス等により固定支持させて配設してある。

第１搬送管２ａの上面には、図３のように、長手に沿って中間転写ベルトクリーニング器２３および第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂの各クリーニング器ｄの廃トナー排出口部より排出される廃トナーを受取るための合計５箇所の廃トナー入口開口部４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅを設けてある。

中間転写ベルトクリーニング器２３の廃トナー排出口部および第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂの各感光ドラムクリーニング器ｄの廃トナー排出口部と、それらの各廃トナー排出口部が対応する第１搬送管２ａ側の上記の廃トナー入口開口部４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅとはそれぞれ下向のトナー排出路ｆ（図２）を介して連通させてあり、中間転写ベルトクリーニング器２３および第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂの各感光ドラムクリーニング器ｄの廃トナー排出口部から排出される廃トナーを下向のトナー排出路ｆと廃トナー入口開口部４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅを通して重力により第１搬送管２ａの内部に落下案内させている。第１搬送管２ａ側の廃トナー入口開口部４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅにはそれらに接続される下向きのトナー排出路ｆとの接続部からの廃トナー漏れを防止する為に厚さ１ｍｍ程度のモルトプレン（商品名）の様なシール材５が接着されている。

第１搬送管２ａの内部には廃トナー搬送手段として、図４・図５のように、軸周囲に螺旋を設けたドリル型の第１搬送スクリュー７ａ（第一搬送部材）をその両端側軸部を第１搬送管２ａの両端部に配設した軸受１８間に回転自在に軸支させて収納させてある。この第１搬送スクリュー７ａの廃トナー搬送方向下流側の軸部をその側の軸受１８より外方に突出させてギヤ７を固着させてあり、このギヤ７に図３・図６のようにモーター９の駆動力が複数のギヤにて構成されている第１駆動ギヤ列８ａを介して伝達されることで第１搬送スクリュー７ａが回転駆動される。モーター９および第１駆動ギヤ列８ａは画像形成装置本体側の支持板や装置フレーム等にビス等により固定支持させて配設してある。

搬送スクリュー７ａの外径端部と搬送管２ａの内径壁とのクリアランスは、搬送スクリュー７ａが搬送管２ａの内径壁に接触しない程度に最小限に抑えられている。軸受１８の内側にもモルトプレインの様なシール材（不図示）を設けており、軸受部１８より廃トナーが漏れる事を防止している。

第１搬送管２ａの廃トナー搬送方向下流側の端部の下面には、図４・図５・図９のように、第２搬送管２ｂへ廃トナーを渡す為の廃トナー出口開口部（角穴）６を設けてある。また、第１搬送管２ａの下面のこの廃トナー出口開口部６の周囲面には、該廃トナー出口開口部６と後述する第２搬送管２ｂ側の廃トナー入口開口部１０との接続部からの廃トナー漏れ防止の為の厚さ１ｍｍ程度のモルトプレンの様なシール材１７を接着してある。

また、第１搬送管２ａ内の廃トナー搬送手段としての第１搬送スクリュー７ａの螺旋部１６の廃トナー搬送方向下流側は図４・図５・図１１のように廃トナー出口開口部６の一部に掛かる位置で途切れさせてある。すなわち、第２搬送管２ｂに廃トナーを渡す出口開口部６は第１搬送管２ａの側面に開けられ、且つ第１搬送スクリュー７ａが螺旋部１６を有する部分と、螺旋部１６が無い部分に掛かる位置に設けられる。ここで螺旋部１６が無い部分とは、返しスクリューを設けて搬送方向が変化するものや、スクリューピッチが変更され搬送力が変化するものも含める。

モーター９が正転駆動（通常駆動）されると、その駆動力が第１駆動ギヤ列８ａを介して第１搬送管２ａのギヤ７に伝達され、第１搬送スクリュー７ａが廃トナー搬送方向に回転駆動される。これにより、第１〜第４の各画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの感光ドラムクリーニング器ｄおよび中間転写ベルトクリーニング器２３から第１搬送管２ａ内に排出された廃トナーがまとめられて第１搬送管２ａ内を排出搬送されて廃トナー搬送方向下流側端部の下面に設けた下向きの廃トナー出口開口部６から第２搬送管２ｂ側の上向きの廃トナー入口開口部１０（図９）を通して第２搬送管２ｂ内に重力落下する。

２）第２搬送管２ｂ
第２搬送管２ｂも内部に搬送手段として、軸周囲に螺旋を設けたドリル型の搬送スクリューを収納したハードな直管部材である。図７のように、この第２搬送管２ｂの内部に第２搬送スクリュー７ｂ（第二搬送部材）をその両端側軸部を第２搬送管２ｂの両端部に配設した軸受１８間に回転自在に軸支させて収納させてある。またこの第２搬送スクリュー７ｂの廃トナー搬送方向上流側と下流側の軸部はそれぞれその側の軸受１８より外方に突出させて、廃トナー搬送方向上流側の突出軸部にはワンウェイクラッチ２９（図３・図８）を介してギヤ１３を配置してあり、廃トナー搬送方向下流側の突出軸部にはギヤ１４を固着して配置してある。廃トナー搬送方向上流側のギヤ１３にモーター９の正転駆動力が第１駆動ギヤ列８ａを介して伝達されることで第２搬送スクリュー７ｂがワンウェイクラッチ２９を介して回転駆動される。またこの第２搬送スクリュー７ｂと一緒に廃トナー搬送方向下流側のギヤ１４も回転する。

搬送スクリュー７ｂの外径端部と搬送管２ｂの内径壁とのクリアランスは、搬送スクリュー７ｂが搬送管２ｂの内径壁に接触しないで回転する程度に最小限に抑えられている。軸受１８の内側にモルトプレインの様なシール材（不図示）を設けており、軸受部１８より廃トナーが漏れる事を防止している。

第２搬送管２ｂの廃トナー搬送方向上流側の端部の上面には、図７〜図９のように、第１搬送管２ａ側の廃トナー出口開口部６より廃トナーを受取る廃トナー入口開口部（角穴）１０を設けてあり、廃トナー搬送方向下流側の端部の下面部には、第３搬送管２ｃに廃トナーを渡す廃トナー出口開口部（円穴）１１を設けてある。廃トナー入口開口部１０は本実施例では第１搬送管２ａ側の廃トナー出口開口部６より大きい開口部としてある。

第１搬送管２ａ側の廃トナー出口開口部６より廃トナーを受け取る第２搬送管２ａ側の廃トナー入口開口部１０は、第２搬送管２ａの側面であって、且つ図７・図８・図１２のように第２搬送管２ｂ内の廃トナー搬送手段としての第２搬送スクリュー７ｂの螺旋部分１６が軸に切ってあり廃トナー搬送力がある位置に設けられている。また第２搬送スクリュー７ｂの螺旋部１６の廃トナー搬送方向下流側は図７・８のように廃トナー出口開口部１１の一部に掛かる位置で途切れさせてある。

上記の第２搬送管２ｂは、廃トナー搬送方向上流側の端部を第１搬送管２ａの廃トナー搬送方向下流側の端部の下側に位置させて該第２搬送管２ｂ側の上向きの廃トナー入口開口部１０と第１搬送管２ａ側の下向きの廃トナー出口開口部６とをシール材１７をはさませて接触させて第１と第２搬送管２ａ・２ｂを連通させて接続状態にし、かつ廃トナー搬送方向下流側を外装筐右側面板２０ｄの方向に向かって所定の上向きの姿勢状態にして、画像形成装置本体側の支持板や装置フレーム等にビス等により固定支持させて配設してある。

この第２搬送管２ｂ内の第２搬送スクリュー７ｂは、モーター９が正転駆動されることで、その駆動力が第１駆動ギヤ列８ａ、ギヤ１３、ワンウェイクラッチ２９介して伝達されて廃トナー搬送方向に回転駆動される。この第２搬送スクリュー７ｂの回転により、上記のように、第１搬送管２ａの下向きの廃トナー出口開口部６から第２搬送管２ｂ側の上向きの廃トナー入口開口部１０を通して第２搬送管２ｂ内に落下した廃トナーが該第２搬送管２ｂ内を上方搬送されていき、廃トナー搬送方向下流側端部の下面に設けた下向きの廃トナー出口開口部１１から、次に説明する第３搬送管２ｃ側の上向きの廃トナー入口開口部１２（図１９）を通して第３搬送管２ｃ内に落下する。

図１０〜図１２により第１搬送管２ａから第２搬送管２ｂへの廃トナー受渡し部（両管２ａ・２ｂの接続部）の詳細を説明する。

第１搬送管２ａの廃トナー出口開口部６、第２搬送管２ｂの廃トナー入口開口部１０は共に角穴となっており、入口、出口それぞれの角穴を対向させて連通接続状態にして第２搬送管２ｂを固定する。その接続部には粉体漏れ防止の為のモルトプレンの様なシール材１７を挟む事はするが、搬送管開口部６・１０同士に距離を取る様な接続補助部材は設置しない。この様に開口部同士を対向させて連通接続させる事により、第１搬送管２ａの廃トナー出口開口部付近に粉体排出補助部材を設置する必要が無くなる。

上記の様な開口部６・１０同士の接続方法と廃トナーの入口開口部６と出口開口部１０とスクリュー７ｂ・７ａの位置関係は、第１搬送管７ａと第２搬送管７ｂの成す角度や、上方搬送や水平搬送といった搬送方向に関わらず搬送安定性に効果があり、搬送管同士の接続部の詰まりを防止でき、粉体搬送装置全体の省スペース化が実現可能となる。

図１１・図１２に第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂの受渡し部の透視図を示す。本実施例の様に第２搬送管２ｂにより廃トナーの上方搬送を行なう場合は、図１１の矢印Ｄの様に第１搬送管２ａの廃トナー出口開口部６にて搬送スクリュー７ａに螺旋部１６が無い部分まで搬送されてきた廃トナーは搬送力を失い移動を停止するが、後方から続けて搬送されてくる廃トナーにより第１搬送管２ａの廃トナー出口開口部６方向に押し出され、第２搬送管２ｂの内部へ案内される。図１２の矢印Ｅの様に案内された廃トナーは重力により、第２搬送管２ｂ内部の下端面に落下する。第２搬送管２ｂの廃トナー入口開口部１０の下側稜線よりも下部に第２搬送スクリュー７ｂの螺旋部１６を有するため、落下した廃トナーは再度掬い上げられて第２搬送スクリュー７ｂにて第２搬送管２ｂ内部を上昇する。

搬送スクリュー７ａ・７ｂのピッチやスクリュー外径、軸径といった搬送速度に関する寸法を第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂにて同一となっており、搬送管の搬送速度差は、搬送スクリューの回転数にて決定している。第２搬送管２ｂによる廃トナー搬送速度は第１搬送管２ａによる廃トナー搬送速度の２倍として受け渡し部での廃トナー詰まりを防止している。

３）第３搬送管３ｃ
第３搬送管２ｃも、内部に搬送手段としてのドリル型の搬送スクリューを収納したハードな直管部材である。図１３のように、この第３搬送管２ｃの内部には搬送手段としてドリル型の第３搬送スクリュー７ｃ（第三搬送部材）をその両端側軸部を第３搬送管２ｃの両端部に配設した軸受１８間に回転自在に軸支させて収納させてある。またこの第３搬送スクリュー７ｃの廃トナー搬送方向上流側の軸部はその側の軸受１８より外方に突出させてギヤ３０を固着させてあり、このギヤ３０と、第２搬送管３ｂの第２搬送スクリュー７ｂの廃トナー搬送方向下流側端部に配設したギヤ１４とを第２駆動ギヤ列８ｂ（図３・図８・図１３・図１４）を介して連結させている。第２駆動ギヤ列８ｂは画像形成装置本体側の支持板や装置フレーム等にビス等により固定支持させて配設してある。

第３搬送管２ｃの第３搬送スクリュー７ｃは第２搬送管２ｂの第２搬送スクリュー７ｂの回転に連動して回転する。即ち、前記の第２搬送管２ｂ側において第２搬送スクリュー７ｂの回転に伴い回転するギヤ１４の回転駆動力が第２駆動ギヤ列８ｂを介してギヤ３０に伝達されることで第３搬送スクリュー７ｃが回転駆動される。搬送スクリュー７ｃの外径端部と搬送管２ｃの内径壁とのクリアランスは、搬送スクリュー７ｃが搬送管２ｃの内径壁に接触しないで回転する程度に最小限に抑えられている。軸受１８の内側にモルトプレインの様なシール材（不図示）を設けており、軸受部１８より廃トナーが漏れる事を防止している。

第３搬送管２ｃの廃トナー搬送方向上流側の端部の上面には、図９・図１３のように、第２搬送管２ｂ側の廃トナー出口開口部１１より廃トナーを受取る上向きの廃トナー入口開口部（円穴）１２を、廃トナー搬送方向下流側の端部の下面部に、回収容器３に廃トナーを落下投入する下向きの廃トナー出口開口部１３を設けてある。本実施例では廃トナー入口開口部１２は第２搬送管２ｂ側の廃トナー出口開口部１１より大きい開口部としてある。また、第３搬送管２ｃの上面のこの廃トナー入口開口部１２の周囲面には第２搬送管２ｂの廃トナー出口部１１との接続部からの廃トナー漏れ防止の為のモルトプレンの様なシール材１７を接着してある。

また、第３搬送管２ｃの廃トナー入口開口部１２は、第３搬送管２ｃ内の廃トナー搬送手段としての第３搬送スクリュー７ｃが廃トナー搬送力を有している位置、すなわち図１３のように第３搬送スクリュー７ｃの螺旋部１６に対応する位置に設けてある。また第３搬送スクリュー７ｃの螺旋部１６の廃トナー搬送方向下流側は図１３のように廃トナー出口開口部１３の一部に掛かる位置で途切れさせてある。

上記の第３搬送管２ｃは、廃トナー搬送方向上流側の端部を前記の第２搬送管２ｂの廃トナー搬送方向下流側の端部の下側に位置させて該第２搬送管２ｂ側の下向きの廃トナー出口開口部１１と第３搬送管２ｃ側の上向きの廃トナー入口開口部１２とをその間にシール材１７を挟ませて対向させて第２と第３搬送管２ｂ・２ｃを連通させて接続状態にし、かつ廃トナー搬送方向下流側を外装筐前面板２０ａの方向に向かって略水平の姿勢状態にして、画像形成装置本体側の支持板や装置フレーム等にビス等により固定支持配設してある。

第２搬送管２ｂ内の第２搬送スクリュー７ｂの回転により廃トナーが該第２搬送管２ｂ内を上方搬送されていき、廃トナー搬送方向下流側端部の下面に設け下向きの廃トナー出口開口部１１から、第３搬送管２ｃ側の上向きの廃トナー入口開口部を通して第３搬送管２ｃ内に落下する。第３搬送管２ｃ内に落下した廃トナーは第３搬送管２ｃ内を第３搬送スクリュー７ｃにより回収容器３の方向に水平搬送されて第３搬送管２ｃの廃トナー搬送方向下流側端部の下面に設けた下向きの廃トナー出口開口部１３から回収容器３内に落下して収容される。

第２搬送管２ｂから第３搬送管２ｃへの廃トナー受渡し部（両管２ｂ・２ｃの接続部）の構造は、前述した第１搬送管２ａから第２搬送管２ｂへの廃トナー受渡し部（両管２ａ・２ｂの接続部）の構造と同様である。すなわち、本実施例においては第２搬送管２ｂの廃トナー出口開口部１１、第３搬送管２ｃの廃トナー入口開口部１２は共に円穴となっており、入口、出口それぞれの円穴の稜線同士を接する様に合わせて固定接続する。その接続部には粉体漏れ防止の為のモルトプレンの様なシール材１７を挟む事はするが、搬送管開口部１１・１２同士に距離を取る様な接続補助部材は設置しない。この様に開口部の稜線同士を合わせる事により、第２搬送管２ｂの廃トナー出口開口部付近に粉体排出補助部材を設置する必要が無くなる。

開口部１１・１２同士の接続方法と廃トナーの入口開口部１２と出口開口部１１とスクリュー７ｃ・７ｂの位置関係も前述した第１搬送管２ａから第２搬送管２ｂの場合と同様であり、第２搬送管７ｂと第３搬送管７ｃの成す角度や、上方搬送や水平搬送といった搬送方向に関わらず搬送安定性に効果があり、搬送管同士の接続部の詰まりを防止でき、粉体搬送装置全体の省スペース化が実現可能となる。第２搬送管２ｂにより上方搬送された廃トナは出口開口部１１にて第２搬送スクリュー７ｂに螺旋部１６が無い部分まで搬送されて搬送力を失い移動を停止するが、後方から続けて搬送されてくる廃トナーにより第２搬送管２ｂの廃トナー出口開口部１１方向に押し出され、第３搬送管２ｃの内部へ案内されて重力により、第３搬送管２ｃ内部の下端面に落下する。第３搬送管２ｃの廃トナー入口開口部１２の下側稜線よりも下部に第３搬送スクリュー７ｃの螺旋部１６を有するため、落下した廃トナーは廃トナー出口開口部１３方向に搬送され、廃トナー出口開口部１３から回収容器３内に落下して収容される。

４）回収容器３
回収容器３は、例えばプラスチック成形容器であり、開閉扉にした外装筐前面板２０ａを開いて画像形成装置内の所定の装着位置に着脱交換自在である。３ａは回収容器３の上部に設けられたトナー搬送路受け部（容器入口フード部）である。この回収容器３の画像形成装置内への装着は、外装筐前面板２０ａを開き、回収容器３のトナー搬送路受け部３ａ内に第３搬送管２ｃの廃トナー搬送方向下流側端部を第３搬送管２ｃの途中位置に設けた鍔座部（フランジ部）３１にトナー搬送路受け部３ａが受け止められるまで所定に入り込ませた状態にして容器セット部（不図示）に載置保持させ、外装筐前面板２０ａを閉じ込むことでなされる。取り外しは上記の装着とは逆の手順でなされる。

５）駆動系
本実施例の廃トナー搬送装置１においては、該装置を構成させている上記第１〜第３の３本の搬送管２ａ・２ｂ・２ｃについて、それぞれに収納させている廃トナー搬送手段としての第１〜第３搬送スクリュー７ａ・７ｂ・７ｃの全てを同一駆動源としての一個のモーター９により駆動する駆動系構成にしてある。

図３において、１００は制御回路、１０１はモーター９の電源回路ある。制御回路１００は、第１〜第３搬送スクリュー７ａ・７ｂ・７ｃの全てを廃トナー排出搬送方向に正転駆動する連動制御モード（通常駆動時）と、第１搬送スクリュー７ａだけを廃トナー戻し搬送方向に逆転駆動する非連動制御モードの２種類の動作制御モードを有する。

すなわち、制御回路１００は通常時は連動制御モード状態に保持されており、画像形成装置の作像動作時においてモーター９を正転駆動するように電源回路１０１を制御する。モーター９の正転駆動力が第１駆動ギヤ列８ａ・ギヤ７を介して第１搬送管２ａの第１搬送スクリュー７ａに伝達されて該第１搬送スクリュー７ａが廃トナー排出搬送方向に正転駆動される。また、モーター９の正転駆動力が第１駆動ギヤ列８ａ・ギヤ１３を介して第２搬送管２ｂの第２搬送スクリュー７ｂに伝達されて該第２搬送スクリュー７ｂが廃トナー排出搬送方向に正転駆動される。更にこの第２搬送スクリュー７ｂの正転駆動力がギヤ１４・第２駆動ギヤ列８ｂ・ギヤ３０を介して第３搬送管２ｃの第３搬送スクリュー７ｃに伝達されて該第３搬送スクリュー７ｃが廃トナー排出搬送方向に正転駆動される。すなわち、廃トナー搬送装置１を構成させている第１〜第３の３本の搬送管２ａ・２ｂ・２ｃについて、それぞれに収納させている廃トナー搬送手段としての第１〜第３搬送スクリュー７ａ・７ｂ・７ｃの全てが同一駆動源としての一個のモーター９により駆動される。

非連動制御モードは、第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂとの接続部で廃トナー詰まりを生じたときにその廃トナー詰まりを除去する制御モードである。

第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂとの接続部での廃トナー詰まりは次のようにして検知される。

すなわち、本実施例で使用するモーター９はＤＣモーターであり、ＤＣモーターは駆動負荷に応じて電流値が変動する特徴がある。モーター９は通常駆動時には設計されたある電流値で駆動している。そこで本実施例では、図３のように、モーター９に対する通電路にモーター９に流れる電流値を読み取る電流計１０３を介入させてあり、この電流計１０３で検知される電流値が一定以上になったとき制御回路１００を介して電源回路１０１をオフにしてモーター９を停止させる停止装置１０４を設置している。電流計１０３と停止装置１０４を組合せて搬送スクリューのロック検知機構１０２とする。

第１〜第３の搬送管２ａ・２ｂ・２ｃ内部の何れかの場所で廃トナーが詰まり、第１〜第３の搬送スクリュー７ａ・７ｂ・７ｃの回転負荷が大きくなると、その負荷に応じて電流計１０３で検知される電流値が大きくなる。スクリューロックをする程の過負荷時の電流値を予め停止装置１０４にしきい値として記憶させておき、電流計１０３がしきい値を越えた値を検出した場合にモーター９を停止させる。

ここで、廃トナー搬送装置１の第１搬送管２ａから回収容器３に至る廃トナー搬送経路において廃トナー詰まりはほとんどの場合第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂとの接続部で発生しており、従って搬送スクリューのロック検知機構１０２の作動でモーター９が停止したときは第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂとの接続部で廃トナー詰まりが生じたとみなしても実際上問題はない。

制御回路１００は、ロック検知機構１０２の作動でモーター９の停止がなされると、これと同時的に画像形成装置のプリント動作を緊急停止させ、操作部等の表示部１０６に廃トナー詰まりが生じた旨のエラー表示を行なう。操作者はそのエラー表示に基づいて、モードの選択キー１０５により非連動制御モードを選択する。これにより、制御回路１００はモーター９を逆転駆動するように電源回路１０１を制御する。モーター９の逆転駆動力が第１駆動ギヤ列８ａとギヤ７を介して第１搬送管２ａの第１搬送スクリュー７ａに伝達されて該第１搬送スクリュー７ａが廃トナー戻し搬送方向に逆転駆動される。この場合、モーター９の逆転駆動力が第１駆動ギヤ列８ａを介して第２搬送管２ｂ側のギヤ１３にも伝達されて該ギヤ１３が逆転駆動されるけれどもこのギヤ１３と第２搬送スクリュー７ｂの軸との間に介在させているワンウェイクラッチ２９がギヤ１３の逆転方向の駆動力を第２搬送スクリュー７ｂの軸には伝達しない構造となっていることで第２搬送スクリュー７ｂは逆回転駆動されず回転停止状態に保持される。また第２搬送スクリュー７ｂの回転駆動に連動して回転駆動される第３搬送管２ｃの第３搬送スクリュー７ｃも回転停止状態に保持される。従って非連動制御モード時は第１搬送管２ａの第１搬送スクリュー７ａのみが廃トナー戻し搬送方向に逆転駆動され、これにより、第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂとの接続部で詰まりを生じている廃トナーが第１搬送管２ａ内を逆搬送されて廃トナー詰まりが除去される。制御回路１００は廃トナー詰まりを除去するに十分な所定のタイマ時間だけモーター９を逆転駆動した後はエラー表示を消し、非連動制御モードを連動制御モードに自動切換えし、画像形成装置の緊急停止状態を解除し、プリント再開可能を表示部１０６に表示して操作者にプリント再開を促す。

尚、廃トナー詰まり除去方法としては、モーター９を利用せずに搬送スクリューの軸部に溝を切りマイナスドライバーやコインを利用して搬送スクリューを回す方法もある。図示していないがこの場合には、第１搬送スクリュー７ａとギヤ７の間にワンウェイクラッチを入れる。マイナスドライバーやコインにて第１搬送スクリュー７ｂの軸を廃トナー搬送方向と逆方向に回転させる事により、第１搬送スクリュー７ａのみが逆回転する非連動制御モードを持つ構成として第１搬送管２ａと第２搬送管２ｂの接続部の廃トナー詰まりを除去する事が可能となる。

非連動制御モードとして、第１搬送スクリュー７ａを回転させずに第２搬送スクリュー７ｂのみを搬送方向に回転させる構成もある。第２搬送スクリュー７ｂのみが回転する事により、接続部の廃トナーを搬送する事が出来、詰まりを除去する事ができる。本方法ではモーター９を逆回転させる必要は無いが、クラッチ等の駆動切換え手段を設置することになる。

本実施例では、同一モーター９にて全ての搬送スクリュー７ａ・７ｂ・７ｃを駆動するため、上記の様なロック検知機構１０２が１個で済み、装置の小型化、低コスト化が可能となる。

尚、本実施例ではＤＣモ−ターの電流値を読取り負荷変動を検知してロック検知したが、モーターとエンコーダの組合せにより、モーター回転数変動を読取る手段を設けて、回転数が低下すると過負荷になっているとして、ロック検知をする機構とする事も可能である。

ＤＣモーターでなく、ステッピングモーター等のＡＣモーターを使用する場合には、過負荷になるとモーターが脱調する事を利用してロック検知とする事が出来る。しかし、ステッピングモーターでは脱調限界を超えると直ぐに脱調して駆動がロックしてしまう為、実際に起こり得る負荷変動やバラツキに対応するのが難しく、モーター脱調限界トルクが低いモーターを選ぶと、外乱などにより負荷が少し重くなっただけでロックしてしまう。また、モーター脱調限界トルクが高いモーターを選ぶと過負荷になってもロックせずに、結果的にギヤが破損してしまう等の問題が発生ある。

また、本実施例では、上記第１〜第３の搬送管２ａ・２ｂ・２ｃによって構成された廃トナー搬送経路に於いて廃トナー詰まりを防止する為に、第２搬送管２ｂ（第二搬送路）における第２搬送スクリュー７ｂ（第二搬送部材）の廃トナー搬送量（単位駆動時間当たりの搬送能力）は第１搬送管２ａ（第一搬送路）における第１搬送スクリュー７ａ（第一搬送部材）の廃トナー搬送量の２倍の設定をしており、第３搬送管２ｃ（第三搬送路）における第３搬送スクリュー７ｃ（第三搬送部材）の廃トナー搬送量は第１搬送管２ａにおける第１搬送スクリュー７ａの廃トナー搬送量とほぼ同じとする設定をしている。即ち、単位駆動時間当りの第三搬送部材７ｃの搬送能力の方が、単位駆動時間当りの第二搬送部材７ｂの搬送能力よりも小さい。また、単位駆動時間当りの第二搬送部材７ｂの搬送能力の方が、単位駆動時間当りの第一搬送部材７ａの搬送能力よりも大きい。

尚、本実施例では第１搬送スクリュー７ａと第２搬送スクリュー７ｂの軸径、スクリュー外径、スクリューピッチは同じものである略同一形状のものを使用しており、スクリュー一回転当たりの搬送量は第１搬送スクリュー７ａと第２搬送スクリュー７ｂは同等である。第１搬送スクリュー７ａと第２搬送スクリュー７ｂの単位時間当たりの搬送量比の設定はスクリューの回転数比のみで行っている。回転数比は第１駆動ギヤ列８ａのギヤ比のみで設計でき、設計が容易である事とスクリューの種類を減らすことが可能となる。

また、同一モーター９により駆動されているため、モーター９の回転数の変動影響は第１搬送スクリュー７ａと第２搬送スクリュー７ｂ共に同等に与えられる。モーター９の回転数が低下した場合には第１搬送スクリュー７ａ、第２搬送スクリュー７ｂの廃トナー搬送量が同等に低下するため、第１駆動ギヤ列８ａの減速比にて設定された搬送量比が崩れにくくなっている。モーターを複数個持ち各搬送スクリューが独立駆動されていると、何れか一つのモーター回転数が変動した場合には、他のモーターとの回転数比が変化して第１搬送スクリュー７ａと第２搬送スクリュー７ｂの廃トナー搬送量比が崩れスクリューロックを引き起こし易くなる問題点がある。

６）その他
ａ：搬送管内に収納させる搬送手段としては、実施例の装置のように軸両端を軸支させた両軸支持スクリューでなく、駆動を受ける側のみを支持する片持ちスクリューや、螺旋部のみで軸のないフレキシブルスクリューでも構成は可能だが、その場合は駆動源であるモーターが複数となるといった問題もある。搬送量の安定性や駆動負荷変動が少ない事を考慮すると両軸支持スクリューが最も効果的である。

ｂ：粉体搬送装置を構成させる搬送管の本数は、実施例の第１〜第３の３本に限られず、２本以上の任意の本数を用いて粉体搬送装置を構成させることができる。また枝分かれさせた形態の粉体搬送路を持つ粉体搬送装置を構成させることも出来る。

ｃ：本発明の粉体搬送装置は、実施例の画像形成装置における廃トナー搬送装置としてばかりでなく、塩、小麦、米等の他の粉粒体を支障無くスムーズに搬送させることができる装置として有効である。

実施例の画像形成装置の作像機構部の要部の側面模型図である。 作像機構部の要部の上面模型図である。 廃トナー搬送装置の全体的な外観斜視模型図である。 第１搬送管の廃トナー搬送方向下流側端部部分の一部切欠き斜視図である。 第１搬送管の廃トナー搬送方向下流側端部部分の下面側を見せた図である。 第１駆動ギヤ列部分の斜視図である。 第２搬送管の構成説明図（その１）である。 第２搬送管の構成説明図（その２）である。 第１〜第３の搬送管の接続部の廃トナー出口用の開口部と廃トナー入口用の開口部との対応説明図である。 第１搬送管と第２搬送管の接続部を第２搬送管の下面側から見た斜視図である。 第１搬送管と第２搬送管の接続部を第１搬送管の上面側から見た一部切欠き斜視図である。 第１搬送管と第２搬送管の接続部を第２搬送管の下面側から見た一部切欠き斜視図である。 第３搬送管の構成説明図である。 第３搬送管と廃トナー収容容器部分の斜視図である。 従来例として、フレキシブルスクリューを用いた廃トナー搬送装置の説明図である。

符号の説明

１．粉体搬送装置 ２ａ．第１搬送管 ２ｂ．第２搬送管 ２ｃ．第３搬送管 ３．回収容器 ７ａ．第１搬送スクリュー ７ｂ．第２搬送スクリュー ７ｃ．第３搬送スクリュー ８ａ．第１駆動ギヤ列 ８ｂ．第２駆動ギヤ列 ９．モーター １７．シール材 １８．軸受 ２９．ワンウェイクラッチ １００．制御回路 １０１．電源回路 １０２．ロック検知機構 １０３．電流計 １０４．停止装置

Claims (1)

1. 画像形成部と、前記画像形成部から排出された廃トナーを回収部に向けて搬送するための第一搬送路と、前記第一搬送路内に設けられ、前記第一搬送路内のトナーを前記回収部に向けて搬送する第一搬送部材と、前記第一搬送路に設けられた排出口と接続し、前記第一搬送路から搬送されたトナーを搬送するための第二搬送路と、前記第二搬送路内に設けられ、前記第二搬送路内のトナーを前記回収部に向けて搬送する第二搬送部材と、前記第二搬送路に設けられた排出口と接続し、前記第二搬送路から搬送されたトナーを搬送するための第三搬送路と、前記第三搬送路内に設けられ、前記第三搬送路内のトナーを前記回収部に向けて搬送する第三搬送部材と、を有する画像形成装置であって、
   前記第一搬送路のトナー搬送方向は、前記第二搬送路のトナー搬送方向よりも重力方向下方を向いており、単位駆動時間当りの前記第二搬送部材の搬送能力の方が、単位駆動時間当りの前記第一搬送部材の搬送能力よりも大きく、前記第二搬送路のトナー搬送方向は、重力方向上向きであり、前記第三搬送路のトナー搬送方向は、前記第二搬送路のトナー搬送方向よりも重力方向下方を向いており、単位駆動時間当りの前記第三搬送部材の搬送能力の方が、単位駆動時間当りの前記第二搬送部材の搬送能力よりも小さくなるように各搬送部材が同一駆動される構成であって、前記各搬送部材を駆動するための駆動電流が所定値以上の場合、画像形成動作を停止させて前記第一搬送部材のみを選択的に逆回転可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。

Images