JP4880948B2 - 現像剤搬送装置及び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、現像剤を搬送する現像剤搬送装置及び画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ及び前記現像剤搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真画像プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体、および前記像担持体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。前述のプロセスカートリッジは、像担持体である感光体ドラム、感光体ドラム表面を清掃するクリーニング部材、感光体ドラムに電荷を付与する帯電部材を有する。そして、前記プロセスカートリッジは、感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤を規制する現像ブレード、現像剤を貯蔵する現像剤容器などの部品から成り立っている。

前記プロセスカートリッジにおいて、感光体ドラム上に形成された現像剤像が紙などの記録材に転写されるとき、感光体ドラム上の全ての現像剤が転写されるわけではない。転写されずに感光体ドラム上に残った現像剤としての転写残トナーをそのまま放置すると、新たなトナー像を形成する際の弊害となる。

そのため、感光体ドラム上の転写残トナーは、前述したクリーニング部材によって清掃される。このクリーニング部材としては、ゴムなどの弾性体を用いたブレード部材があり、このブレードのエッジ部を感光体ドラムの表面に長手方向全域に渡って当接させることで、感光体ドラム上の転写残トナーを掻き取る。掻き取られた転写残トナー（以下、廃トナーという）は、プロセスカートリッジに設けられた廃トナー回収スペースに収容される。この廃トナー回収スペースが、感光体ドラム上の廃トナーがクリーニング部材によって掻き取られる部分よりも上方にある場合、廃トナーは搬送部材によって上方へ搬送される。

この廃トナーを上方に搬送する搬送部材としては、コイルバネを用いた構成（特許文献１参照）や、鉛直方向に配置したスクリューを用いた構成（特許文献２参照）や、無端ベルトを用いた構成（特許文献３参照）が一般的に知られている。さらに、無端ベルトを用いた構成の一例としては、図１２に示すように、両面に内歯と外歯を有するベルト状搬送部材２７を用いた構成がある。この図１２に示す現像剤搬送装置２６では、ガイド部材３６に囲われたベルト状搬送部材２７を、内歯に噛ませたプーリ部材２８ａ，２８ｂによって回転駆動させている。そして、ベルト状搬送部材２７の外歯に廃トナーを乗せて上方に搬送し、該廃トナーを受け渡し部３７に落下させている。

更に従来の構成では、図１２に示すように、回転する２つのプーリ部材２８ａ、２８ｂによって支持されたベルト状搬送部材２７を鉛直から廃トナーの受け渡し部３７に向かって所定角度Ｌ（約１０°以上）傾けている。このような構成とすることで、ベルト状搬送部材２７の外歯に乗っている廃トナーを受け渡し部３７に向かって効果的に落下させることが可能となる。

特開２００４−１３９０３１（第２１頁、第１５図） 特開平８−２４０９７９（第６頁、第５図） 特開２００３−４３８１４（第１０頁、第５図）

近年の画像形成装置は、小型化、省スペース化が求められている。そのためには、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジも小型化、省スペース化を図る必要がある。しかしながら、前述した配置構成の現像剤搬送装置２６は、ベルト状搬送部材２７の外歯に乗っている廃トナーを効果的に落下させるために、図１２に示すようにベルト状搬送部材２７を鉛直から受け渡し部３７に向かって傾けている。このため、ベルト状搬送部材２７の傾き角度Ｌや配置高さＭが大きくなるに従って、ベルト状搬送部材２７の配置スペースＮが増加してしまい、プロセスカートリッジを省スペース化する上で弊害となってしまう。

また、前述したようにベルト状搬送部材２７を傾けて配置しても、ベルト状搬送部材２７下方に大量の廃トナーが送られてくると、外歯に乗った廃トナーの一部が受け渡し部３７で落下せず、ベルト状搬送部材２７下方に戻ってきてしまう可能性がある。このような状態でベルト状搬送部材２７が回転し続けると、ベルト状搬送部材２７下方に搬送し切れない程の廃トナーが溜まる。その結果、ベルト状搬送部材２７の内歯の歯飛びが発生したり、ベルト状搬送部材２７下方に溜まった廃トナーがパッキングを起こし、ベルト状搬送部材２７の駆動が止まったりしてしまう。

一方、ベルト状搬送部材２７の外歯に乗った廃トナーを受け渡し部３７で確実に落とせるよう、ベルト状搬送部材２７上の廃トナーを叩き落とす落下補助部材を設ける構成が考えられる。しかしながら、この構成では組み付ける部品が増えるため、それによる組み立ての複雑化やコストアップなどの別の問題が発生してしまう。

そこで、本発明の目的は、現像剤搬送装置の省スペース化を図りつつ、更に部品を増やすことなくベルト状搬送部材上の廃トナーを効率よく落下させることである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、回転可能な無端状のベルトであって、その回転方向に沿って所定の間隔でその外周面から突出した複数の突部を有し、前記突部の間で現像剤を担持して搬送する搬送ベルトと、前記外周面に対向して配置されることにより前記搬送ベルトが現像剤を担持して搬送するのをガイドし、前記搬送ベルトの一部と当接する当接部を有するガイド部材と、を有する現像剤搬送装置であって、前記搬送ベルトは、下方から上方へ現像剤を搬送し、前記当接部は、前記搬送ベルトの一部と当接することにより前記当接部の前後で前記搬送ベルトの傾斜を変えるように前記搬送ベルトを屈曲させ、前記搬送ベルトと前記当接部は、前記回転方向において前記搬送ベルトの上端よりも上流側、且つ、前記回転方向において前記搬送ベルトに現像剤が供給される位置よりも下流側で当接し、前記回転方向において前記当接部よりも上流側での前記突部の先端の間隔をＰ１、前記当接部での前記突部の先端の間隔をＰ２、前記回転方向において前記当接部よりも下流側での前記突部の先端の間隔をＰ３としたとき、Ｐ２＜Ｐ１＜Ｐ３を満たしており、前記突部の先端の間隔がＰ２からＰ３となる部分で前記突部の間に担持された現像剤を落下させることを特徴とする。

上記本発明によれば、現像剤搬送装置の省スペース化を図りつつ、更に部品を増やすことなく搬送ベルト上の廃トナーを効率よく落下させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

以下の説明では、複数のプロセスカートリッジが着脱可能な多色電子写真画像形成装置を例示して説明する。

なお、以下の説明で長手方向とはプロセスカートリッジを装着する方向であり、記録材Ｓの搬送方向に交差（略直交）する方向で、像担持体（以下、感光体ドラム１という）の軸線方向と同一な方向を言う。また、左右とは記録材Ｓの搬送方向を上から見ての左右である。さらに上下とはプロセスカートリッジおよびトナーカートリッジの装着状態における上下である。

ここで電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に、少なくともクリーニング手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。

［多色画像形成装置の全体構成］
まず、補給系の多色画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。なお、図１は、補給系の多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。

同図に示す多色画像形成装置１００は、水平方向に並設された４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。像担持体としての感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）は、駆動手段（不図示）によって回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、現像ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、クリーニングブレード７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）等が配設されている。ここで、帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面を均一に帯電するためのものである。また、現像ユニット４は、静電潜像に現像剤（以下、トナーという）を付着させてトナー像として現像するためのものである。また、クリーニングブレード７は、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング部材である。また図１において、３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）は画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニットである。また、５は感光体ドラム１上のトナー像を転写する中間転写ベルト、６は中間転写ベルト５上のトナー像を記録材Ｓに転写させる２次転写ローラである。

ここで、感光体ドラム１と、この感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４、クリーニングブレード７は、プロセスカートリッジ８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）として一体化されている。そして、このプロセスカートリッジ８は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能である。また、プロセスカートリッジ８の上には、プロセスカートリッジ８にトナーを補給するためのトナーカートリッジ９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）が配置されている。なお、プロセスカートリッジ８の枠体構成の説明は後で詳述する。

画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが、記録タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ８に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。また、感光体ドラム１が回転することで、感光体ドラム１に接触しながら従動回転する帯電ローラ２が感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与する。スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて選択的に露光を行って感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像ユニット４内の現像ローラは、静電潜像にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。各感光体ドラム１周面上のトナー像は中間転写ベルト５に重ねて転写（１次転写）され、２次転写ローラ６の位置まで搬送される。

一方、中間転写ベルト６周面上におけるトナー像の先端と記録材Ｓの記録開始位置とが一致するように、レジストローラ対１０が回転を開始して記録材Ｓを搬送する。このように搬送されながら記録材Ｓは、２次転写ローラ６によって、中間転写ベルト５周面上のトナー像を一括転写（２次転写）される。

トナー像を転写された記録材Ｓは、定着部１１に搬入される。記録材Ｓは、定着部１１で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対１２によって、排出部１３から画像面を下にした状態で本体外に排出される。

［プロセスカートリッジの枠体構成の説明］
次に、プロセスカートリッジ８の枠体構成を、図２を用いて説明する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ８は、感光体ドラムユニット１４と現像ユニット４とが一体となった枠体構成を取っている。

感光体ドラムユニット１４は、感光体ドラム１を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器１５に、帯電ローラ２や、クリーニングブレード７などが配置されたものである。

一方、現像ユニット４の枠体構成は、トナーカートリッジ９から補給されたトナーを収納するためのトナー容器１６と、現像ローラ１７を回転可能に支持する枠体である現像容器１８とが超音波溶着等で結合されている。ここで、現像ローラ１７は、トナー容器１６内のトナーを感光体ドラム１表面に現像するためのものである。

現像容器１８には、現像ローラ１７の他に、現像ローラ１７上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード１９や、現像ローラ１７上にトナーを供給するためのスポンジローラであるトナー供給ローラ２０などが設けられている。

なお、現像ユニット４は、図２の結合部２１を中心に、感光体ドラムユニット１４に対して揺動可能に支持されている。さらに、現像ユニット４は、バネ等の弾性部材２２によって付勢されており、これにより、現像ローラ１７は、感光体ドラム１に突き当てられる構成となっている。

［プロセスカートリッジの現像剤回収構成］
次にプロセスカートリッジ内で発生した現像剤の回収構成について、図３〜図５を用いて説明する。

感光体ドラム１の表面で形成されたトナー像は、中間転写ベルト５に転写される。この際、感光体ドラム１上のトナー像が全て中間転写体５に転写されるわけではなく、転写されずに感光体ドラム１上に残る現像剤（以下、転写残トナーという）が僅かながらに存在する。この転写残トナーをそのまま放置すると、感光体ドラム１に新たなトナー像を形成するにあたり弊害となる。

そのため、感光体ドラム１上の転写残トナーは先述したクリーニングブレード７によって清掃される。クリーニングブレード７は、図３に示すように、ゴムなどの弾性体を用いたブレード部材で、ブレードのエッジ部７ａを長手方向全域に渡って感光体ドラム１の表面に突き当てることにより、感光体ドラム１上の転写残トナーＨを掻き取る構成となっている。

クリーニングブレード７によって掻き取られた転写残トナー（以下、廃トナーという）Ｈは、図４に示すように、プロセスカートリッジ８の長手全域に設けられた廃トナー回収スペース（現像剤収納部）２３に回収される。図５に示すように、廃トナー回収スペース２３は、クリーニング容器１５と別体のフタ部材２４が超音波溶着等で結合されることで形成されている。

［廃トナー回収スペースの配置］
また、補給系の多色画像形成装置１００において、廃トナー回収スペース２３は、図６に示すように、プロセスカートリッジ８の上方に配置されているトナーカートリッジ９，９間に挟まれる位置（図６中の位置Ａ）に設けられることが望ましい。なぜなら、図６中の位置Ａは、ここで例示している補給系の多色画像形成装置１００において、この位置に廃トナー回収スペース２３を設けたとしても、プロセスカートリッジ８の大型化、および画像形成装置の大型化にならない有効な空きスペースだからである。

この点について詳細を述べると、図６に示すように、水平方向に並設された複数のプロセスカートリッジ８の上方には、それぞれのプロセスカートリッジ８に対応したトナーカートリッジ９が配置される。さらに、トナーカートリッジ９の上方には、スキャナユニット３（図１参照）が配置される。このため、図中Ａの部分に空きスペースができる。そこで、この空きスペースＡに廃トナー回収スペース２３を配置すれば、限られたスペースを有効に活用しつつ、装置の省スペース化を図ることが可能となる。

［廃トナー搬送構成］
次にプロセスカートリッジの廃トナー搬送構成について説明する。

図５及び図７に示すように、クリーニングブレード７によって掻き取られた廃トナーは、第一のスクリュー部材２５によって、プロセスカートリッジ８の長手一端（図７中矢印Ｆ方向）に搬送される。ここで、第一のスクリュー部材２５は、クリーニングブレード７の感光体ドラム１当接面の反対側に長手全域に渡って配置された廃トナー搬送手段である。

図７に示すように、プロセスカートリッジ８の長手一端には、現像剤搬送装置としての廃トナー垂直上方搬送ユニット２６が設けられている。前記第一のスクリュー部材２５の長手一端は前記廃トナー垂直上方搬送ユニット２６の下側と接続している。前記第一のスクリュー部材２５によって搬送された廃トナーは、長手一端に設けられた現像剤搬送装置としての廃トナー垂直上方搬送ユニット２６によって廃トナー回収スペース２３に搬送される。廃トナー垂直上方搬送ユニット２６は、両面に内歯と外歯を有する無端状のベルトで構成されたベルト状搬送部材（搬送ベルト）２７と、ベルト状搬送部材２７の外周を囲うガイド部材３６によって構成されている。ベルト状搬送部材２７は、弾性を有するポリエステル系エラストマー用いた樹脂部材である。

ベルト状搬送部材２７の内歯２７ａは、回転可能な上側のプーリ部材２８ａと下側のプーリ部材２８ｂと噛み合っている。ベルト状搬送部材２７は、前記２つのプーリ部材２８ａ，２８ｂによって両端を回転可能に支持された状態になっている。２つのプーリ部材２８ａ、２８ｂのどちらか一方が回転することで、ベルト状搬送部材２７も回転する。また、上側のプーリ部材２８ａと下側のプーリ部材２８ｂとの軸間距離に対して、ベルト状搬送部材２７の周長は若干短くなっている。これにより、上側のプーリ部材２８ａと下側のプーリ部材２８ｂにベルト状搬送部材２７を取り付けたとき、ベルト状搬送部材２７に所定の張力がかかるようになっている。

ここで、ベルト状搬送部材２７にかける張力が高すぎると、搬送部材２７の回転トルクが高くなってしまう。反対に、張力が低すぎると、プーリ部材２８ａ，２８ｂと搬送部材２７の歯飛びが発生してしまう。そのため、ポリエステル系エラストマーの搬送部材２７を用いたとき、通常時（フリー状態）の搬送部材２７に対して、プーリ部材２８ａ、２８ｂに取り付けたときの搬送部材２７の伸張率が約１．５〜２．０％、張力が５．０〜７．０Ｎに設定することが望ましい。

図８に示すように、第一のスクリュー部材２５によって長手一端（廃トナー垂直上方搬送ユニット２６の下方）に搬送された廃トナーＨは、搬送部材２７の外周面に所定の間隔をもって突設された現像剤搬送部（複数の突部）としての外歯２７ｂに入り込む。そして、外歯２７ｂに入り込んだ廃トナーＨは、搬送部材２７が矢印Ｇ方向に回転することで上方に搬送される。

［ベルト状搬送部材の配置構成］
図９に示すように、搬送部材２７によって搬送された廃トナーＨは、廃トナー垂直上方搬送ユニット２６の上側に接続している廃トナー搬送手段としての第二のスクリュー部材２９まで運ばれる。第二のスクリュー部材２９は、廃トナー回収スペース２３の長手全域に渡って設けられている。

図１０に示すように、搬送部材２７の外周を囲っているガイド部材３６の内壁の一部に、前記搬送部材２７の一部を屈曲させるための屈曲部（当接部）３６ａを設けている。このガイド部材３６の屈曲部３６ａの近傍に、前記搬送部材２７の外歯２７ｂによって搬送されてきた廃トナーＨを受け渡す現像剤受け渡し部としての受け渡し部３７を設けている。

なお、前記第二のスクリュー部材２９の長手一端は、前記ガイド部材３６の屈曲部３６ａ近傍の受け渡し部３７に接続している。

前述したように、ガイド部材３６の内壁の一部に屈曲部３６ａを設けることによって、第二のスクリュー部材２９の上方において、搬送部材２７が鉛直から第二のスクリュー部材２９に向かって角度θを持った状態で配置される。このように搬送部材２７を傾けて配置する理由は以下の通りである。即ち、図１１に示すように、第二のスクリュー部材２９の上方において、搬送部材２７を鉛直に配置すると、外歯２７ｂに入り込んだ廃トナーＨが第二のスクリュー部材２９に落下しない可能性があるからである。

このため、ベルト状搬送部材２７は、ある一定の角度傾斜した状態で配置されることが望ましい。しかし、図１２に示すように、上側と下側をプーリ部材２８ａ，２８ｂで支持されたベルト状搬送部材２７をただ単に傾けただけでは、ベルト状搬送部材２７の傾き角度Ｌや配置高さＭの増大によって、ベルト状搬送部材２７の配置スペースＮが増加してしまう。これにより、廃トナー搬送ユニット３６の設置スペースが増加してしまい、引いてはプロセスカートリッジや画像形成装置の大型化に繋がってしまう。

そこで、省スペース化を達成しつつ、なおかつ効率よくベルト状搬送部材２７上の廃トナーＨを第二のスクリュー部材２９に向けて落下させるために、前述の如く構成している。すなわち、ガイド部材３６の一部に屈曲部３６ａを設け、第二のスクリュー部材２９の上方で、ベルト状搬送部材２７が傾斜角度θを持った状態で配置している。そして、この傾斜（角度θ）を利用してベルト状搬送部材２７上の廃トナーＨを第二のスクリュー部材２９に落下させるのである。ここで、前記傾斜角度θは、鉛直線に対してベルト状搬送部材２７が第二のスクリュー部材２９側に傾斜している角度であり、１０°以上に設定することが望ましい。

［屈曲部での廃トナーの動き］
上述した構成に加えて更に効率よくベルト状搬送部材２７上の廃トナーを第二のスクリュー部材２９に送る構成として、ガイド部材３６に対する外歯２７ｂの侵入量がある。ガイド部材３６の内壁に対して、ベルト状搬送部材２７の外歯２７ｂの先端は、一定の間隙（ここでは約０．３５ｍｍ）を有する状態で配置されている。しかし、前記屈曲部３６ａにおいては、ベルト状搬送部材２７の外歯２７ｂの先端がガイド部材３６の内壁に当接するよう配置されている。

このような構成でベルト状搬送部材２７を回転させると、図１３に示すように、屈曲部３６ａのＱ部においてベルト状搬送部材２７の外歯２７ｂが上流側に撓む。ここで、外歯２７ｂの所定の先端ピッチをＰ１、前記屈曲部３６ａにおける外歯２７ｂの先端ピッチをＰ２、前記屈曲部３６ａより廃トナー搬送方向下流側の外歯２７ｂの先端ピッチをＰ３とする。この際、隣り合う外歯同士の先端ピッチは、搬送部材２７の通常時（Ｒ１部）のピッチＰ１に比べて、Ｒ２部で狭く縮み（ピッチＰ２）、Ｒ３部で大きく開く（ピッチＰ３）。すなわち、前記外歯２７ｂの先端ピッチの関係はＰ２＜Ｐ１＜Ｐ３となる。これにより、外歯２７上の廃トナーＨは、屈曲部３６ａを通過する直前で上流側に撓んだ外歯２７によって寄せられる。そして、前記屈曲部３６ａの下流側においては前記撓んだ外歯２７ｂによって外歯２７ｂの先端ピッチが広がっている。このため、前記屈曲部３６ａにおいて寄せられた廃トナーＨは、前記屈曲部３６ａを通過した直後の広げられた外歯２７ｂから落下し、第二のスクリュー部材２９に送られる。このような構成とすることで、省スペース化を図りつつ、別部品を増やすことなく、より効果的に第二のスクリュー部材２９に対して外歯２７ｂ上の廃トナーを落下させることが可能となる。

［ベルト状搬送部材の歯形状］
本実施形態において、ベルト状搬送部材２７の内歯２７ａとプーリ部材２８ａ，２８ｂの形状は、ＪＩＳで適用される一般用歯付ベルトと歯付プーリの規格に則っている。

ベルト状搬送部材２７の外歯２７ｂの形状は、搬送方向における歯幅を太くし過ぎると屈曲部３６ａで外歯２７ｂが撓まず、前述した屈曲部３６ａでのトナーの寄せや、屈曲部３６ａ通過直後のトナーの開放ができなくなる。また、外歯２７ｂが撓まないことによる屈曲部３６ａでのトルクアップも発生する。そこで、外歯２７ｂの搬送方向における歯幅は、その根元部の幅を約１．０ｍｍ、先端部の幅を約０．５ｍｍに設定している。

また、外歯２７ｂの高さは、できるだけ高くすることが望ましい。しかし、極端に高くすると、装置が大型化してしまうので、本実施形態では、外歯２７ｂの高さを約１．７ｍｍにしている。さらに外歯２７ｂの先端ピッチＰ１については、狭くし過ぎると隣り合う外歯同士とガイド部材３６の内壁によって形成されるスペースが小さくなり、廃トナーの搬送量が落ちてしまう。一方、先端ピッチＰ１を広くし過ぎると、廃トナーを下方から上方に搬送する際、隣り合う外歯同士で廃トナーを抱えきれず、ガイド部材３６の内壁と外歯２７ｂの先端との隙間から廃トナーがこぼれ落ちてしまう。よって、本実施形態では、外歯２７ｂの先端ピッチＰ１は、約３．０ｍｍに設定している。

［廃トナーの貯蔵構成］
その後、廃トナーは、図１４に示すように、第二のスクリュー部材２９によって廃トナー搬送方向（図中矢印Ｊ方向）の上流側から廃トナー回収スペース２３に収納されていく。廃トナー回収スペース２３の内部は、仕切り壁３０ａ〜３０ｃによって、複数のスペース３１ａ〜３１ｄに仕切られている。

また、図１５に示すように、第二のスクリュー部材２９は、複数のスペース３１ａ〜３１ｃのそれぞれ中央部において、廃トナー搬送方向（図中矢印Ｊ方向）とは逆方向のスクリュー（以下、逆スクリュー部３２ａ〜３２ｃという）が１〜２巻き設けられている。このような構成とすることで、図１６に示すように、第二のスクリュー部材２９によって矢印Ｊ方向に搬送された廃トナーが、逆スクリュー部３２ａ〜３２ｃによって矢印Ｊ′方向に押し戻される。このため、廃トナー搬送方向と直交する方向（図１３中矢印Ｋ方向）に廃トナーが広がっていく。これにより、廃トナー回収スペース２３に貯蔵される廃トナーのかさ密度を高めて、その結果、限られたスペースにより多くの廃トナーを貯蔵することが可能となる。

［廃トナー垂直上方搬送ユニットの駆動構成］
次に廃トナー垂直上方搬送ユニット２６及び複数のスクリュー部材２９，２５の駆動構成について説明する。

図１７に示すように、第二のスクリュー部材２９は、廃トナー回収スペース２３の長手全域に渡って設けられている。第二のスクリュー部材２９の一端は、廃トナー垂直上方搬送ユニット２６と接続している。また第二のスクリュー部材２９の他端は、画像形成装置本体１００からの駆動入力を受けるための端面カップリング部材３３が設けられている。

また、第二のスクリュー部材２９の廃トナー垂直上方搬送ユニット２６と接続している側には、第一のアイドラギア３４が設けられている。さらに、図１８に示すように、第一のアイドラギア３４は、廃トナー垂直上方搬送ユニット２６のタイミングベルト２７と噛み合っている上側のプーリ部材２８ａ（図１４参照）と同軸上で結合している第二のアイドラギア３５と噛み合っている。一方、下側のプーリ部材２８ｂは、同軸上で第一のスクリュー部材２５と結合している。

以上の構成により、画像形成装置本体１００から駆動入力を受けた第二のスクリュー部材２９の駆動は、第一のアイドラギア３４、第二のアイドラギア３５を介して、上側のプーリ部材２８ａに伝達される。上側のプーリ部材２８ａが回転することでベルト状搬送部材２７も回転し、さらに下側のプーリ部材２８ｂも回転する。そして、下側のプーリ部材２８ｂが回転することで、第一のスクリュー部材２５が回転する。これにより、搬送方向の異なる廃トナー垂直上方搬送ユニット２６及び複数のスクリュー部材（廃トナー搬送手段）２９，２５が設けられているプロセスカートリッジにおいても、ひとつの駆動入力で効率的に廃トナーの搬送を行うことが可能となる。

なお、前述した実施形態では、多色画像形成のためにプロセスカートリッジを４つ使用した画像形成装置を例示したが、このプロセスカートリッジの使用個数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

なお、前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかし、これに限定されるものではなく、少なくとも感光体ドラムとクリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジ、或いはその他に更に帯電手段、現像手段のうちのいずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

また前述した実施形態では、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成形成装置に対して着脱自在な構成を例示した。しかし、これに限定されるものではなく、例えば各構成部材がそれぞれ個々に組み込まれた画像形成形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ個々に着脱可能な画像形成形成装置であっても良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。更に、カラー画像が形成可能な画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロ画像が形成可能な画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる現像剤搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る多色画像形成装置を示す縦断面図 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジ周辺の縦断面図 クリーニングブレードの構成を示す断面図 本発明の実施形態に係る廃トナー回収スペースの構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係る廃トナー回収スペースの構成を示す断面図 廃トナー回収スペースの配置を示す側面図 本発明の実施形態に係る第一のスクリュー部材及び廃トナー垂直上方搬送ユニットの構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係るベルト状搬送部材の搬送性を示す説明図 本発明の実施形態に係る第二のスクリュー部材の構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係るベルト状搬送部材の構成を示す説明図 ベルト状搬送部材の構成の比較例を示す説明図 ベルト状搬送部材の構成の比較例を示す断面図 本発明の実施形態に係るベルト状搬送部材の構成及びその動作を示す説明図 本発明の実施形態に係る廃トナー回収スペースの構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係る廃トナー回収スペースの構成を示す正面図 本発明の実施形態に係る廃トナー回収スペースの構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係る第二のスクリュー部材の駆動構成を示す正面図 本発明の実施形態に係る廃トナー垂直上方搬送ユニットの駆動構成を示す斜視図

符号の説明

Ａ …廃トナー回収スペースの領域
Ｈ …廃トナー
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ …外歯の先端ピッチ
Ｑ …外歯が撓む位置
Ｓ …記録材
θ …ベルト状搬送部材の傾斜角度
１ …感光体ドラム（像担持体）
７ …クリーニングブレード（クリーニング部材）
８ …プロセスカートリッジ
２３ …廃トナー回収スペース
２５ …第一のスクリュー部材（廃トナー搬送手段）
２６ …廃トナー垂直上方搬送ユニット（現像剤搬送装置）
２７ …ベルト状搬送部材（搬送部材）
２７ａ …内歯
２７ｂ …外歯（現像剤搬送部）
２８ａ，２８ｂ …プーリ部材
２９ …第二のスクリュー部材（廃トナー搬送手段）
３６ …ガイド部材
３６ａ …屈曲部
３７ …受け渡し部（現像剤受け渡し部）
１００ …画像形成装置

Claims (6)

1. 回転可能な無端状のベルトであって、その回転方向に沿って所定の間隔でその外周面から突出した複数の突部を有し、前記突部の間で現像剤を担持して搬送する搬送ベルトと、
   前記外周面に対向して配置されることにより前記搬送ベルトが現像剤を担持して搬送するのをガイドし、前記搬送ベルトの一部と当接する当接部を有するガイド部材と、
   を有する現像剤搬送装置であって、
   前記搬送ベルトは、下方から上方へ現像剤を搬送し、
   前記当接部は、前記搬送ベルトの一部と当接することにより前記当接部の前後で前記搬送ベルトの傾斜を変えるように前記搬送ベルトを屈曲させ、
   前記搬送ベルトと前記当接部は、前記回転方向において前記搬送ベルトの上端よりも上流側、且つ、前記回転方向において前記搬送ベルトに現像剤が供給される位置よりも下流側で当接し、
   前記回転方向において前記当接部よりも上流側での前記突部の先端の間隔をＰ１、前記当接部での前記突部の先端の間隔をＰ２、前記回転方向において前記当接部よりも下流側での前記突部の先端の間隔をＰ３としたとき、
   Ｐ２＜Ｐ１＜Ｐ３を満たしており、
   前記突部の先端の間隔がＰ２からＰ３となる部分で前記突部の間に担持された現像剤を落下させることを特徴とする現像剤搬送装置。
2. 現像剤を収納するための現像剤収納部へ現像剤を受け渡す現像剤受け渡し部を有しており、前記現像剤受け渡し部は前記突部の先端の間隔がＰ２からＰ３となる部分の下方に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置。
3. 前記当接部は、前記突部と当接することにより前記搬送ベルトの一部を屈曲させることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤搬送装置。
4. 前記ガイド部材のうち前記当接部以外の部分は、前記搬送ベルトから離間していることを特徴とする請求項３に記載の現像剤搬送装置。
5. 画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジであって、
   像担持体と、
   前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置と、
   を有し、
   前記現像剤搬送装置は、前記クリーニング部材が除去した現像剤を搬送することを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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