JP6127396B2 - 廃トナー回収装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、廃トナー回収容器に向けて廃トナーを搬送して回収する廃トナー回収装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、複数の像担持体（感光体ドラム）が中間転写体（中間転写ベルト）の下方に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
そして、このようなタンデム型のカラー画像形成装置では、１次転写工程がおこなわれた後に複数の像担持体（感光体ドラム）の表面に残留する未転写トナーをそれぞれ複数のクリーニング部で除去して、複数のクリーニング部で回収された未転写トナーを廃トナーとして複数のクリーニング部から排出して廃トナー回収容器に回収している。さらに、２次転写工程がおこなわれた後に中間転写体（中間転写ベルト）の表面に残留する未転写トナーを中間転写体用のクリーニング部で除去して、そのクリーニング部で回収された未転写トナーも廃トナーとしてクリーニング部から排出して廃トナー回収容器に回収している。

一方、特許文献１には、廃トナー回収容器の奥行方向手前側と奥行方向奥側とにそれぞれ廃トナーを流入するための流入口を設けて、一方の流入口に複数の像担持体用のクリーニング部から排出された廃トナーが搬送される搬送パイプを接続して、他方の流入口に中間転写体用のクリーニング部から排出された廃トナーが搬送される搬送パイプを接続する技術が開示されている。

従来の特許文献１等の画像形成装置は、廃トナーを廃トナー回収容器に向けて搬送するための搬送パイプが、複数の像担持体や中間転写体を挟むように、装置の手前側と奥側とにそれぞれ設置されているため、装置が奥行方向に大型化してしまっていた。また、廃トナー回収容器には、２つの流入口が設けられていて、それぞれの流入口に開閉シャッタやシール等の部材を設置しなければいけないため、廃トナー回収容器が高コスト化してしまっていた。

このような問題を解決するために、複数の像担持体用のクリーニング部から排出された廃トナーが搬送される搬送パイプと、中間転写体用のクリーニング部から排出された廃トナーが搬送される搬送パイプと、をいずれも装置の奥行方向一端側に設置して、廃トナー回収容器に設けた１つの流入口に２つの搬送パイプを連通させる方策が考えられる。しかし、その場合、画像形成装置が高さ方向や幅方向にも大型化しないようにする必要がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置を大型化、高コスト化することなく、廃トナー回収容器に向けて廃トナーが良好に搬送されて回収される、廃トナー回収装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる廃トナー回収装置は、廃トナー回収容器に向けて廃トナーを搬送して回収する廃トナー回収装置であって、複数の像担持体の表面に付着した未転写トナーをそれぞれ除去する複数の第１クリーニング部から排出された当該未転写トナーを廃トナーとして搬送するとともに、前記複数の第１クリーニング部の下方に配設された第１搬送部と、前記複数の像担持体が下方の位置で対向するように並設された中間転写体の表面に付着した未転写トナーを除去する第２クリーニング部から排出された当該未転写トナーを廃トナーとして搬送するとともに、前記第２クリーニング部の下方に配設された第２搬送部と、前記第１搬送部の終端部と前記第２搬送部の終端部とにそれぞれ連通して、前記第１搬送部から排出された廃トナーと前記第２搬送部から排出された廃トナーとを前記廃トナー回収容器の流入口に導く中継搬送部と、を備え、前記第１搬送部と前記第２搬送部と前記中継搬送部とは、いずれも、画像形成装置本体の奥行方向一端側において同一垂直面上に配設され、前記第２搬送部は、垂直方向に延在する搬送部と、湾曲した搬送部と、を具備し、前記湾曲した搬送部は、その搬送方向上流側の始端部が垂直方向上方を向いて前記垂直方向に延在する搬送部に連通して、その搬送方向下流側の終端部が水平方向を向いて前記中継搬送部に合流するように形成され、前記第２搬送部における前記湾曲した搬送部の前記終端部と前記中継搬送部との連通口は、前記廃トナー回収容器の前記流入口の上方であって、前記第１搬送部の終端部と前記中継搬送部との連通口の下方に位置するように形成されたものである。

本発明は、複数の像担持体用の第１搬送部の終端部と、中間転写体用の第２搬送部の終端部と、にそれぞれ連通する中継搬送部を廃トナー回収容器の流入口に接続して、第２搬送部に湾曲した搬送部を形成して、第２搬送部の終端部と中継搬送部との連通口が、廃トナー回収容器の流入口の上方であって、第１搬送部の終端部と中継搬送部との連通口の下方に位置するように形成している。これにより、装置を大型化、高コスト化することなく、廃トナー回収容器に向けて廃トナーが良好に搬送されて回収される、廃トナー回収装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 プロセスカートリッジとその近傍とを示す図である。 廃トナー回収装置の内部を示す断面斜視図である。 廃トナー回収装置の一部を示す断面図である。 廃トナー回収容器を示す断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫが中間転写体としての中間転写ベルト１７の下方に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。

図１において、１は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト（中間転写体）、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写ローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、２８は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像装置に各色のトナーを補給するためのトナー容器、３０は廃トナー回収容器３１に向けて廃トナーを搬送して回収する廃トナー回収装置、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３（現像装置）、クリーニング部１５（クリーニング装置）が一体化されたものである（図２を参照できる。）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、装置本体１に対して着脱可能に構成されていて、寿命に達したときに新品のものに交換される。詳しくは、本実施の形態において、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、装置本体１の本体ドア（不図示である。）の開閉をおこなうことにより、装置本体１の奥行方向手前側（図１の紙面垂直方向手前側である。）からの奥行方向の着脱操作によって交換されることになる。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、不図示のパソコン等から装置本体１の制御部にカラー画像情報が送られると、書込み部６から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。

一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図の時計方向に回転している。そして、図２を参照して、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電部１２（帯電ローラ）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、像担持体としての感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応して射出される。図示は省略するが、レーザ光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、図１の紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー（不図示である。）により、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目（中間転写ベルト１７の走行方向に対して最も下流側である。）のプロセスカートリッジ１０ＢＫの感光体ドラム１１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１表面は、それぞれ、現像部１３（図２を参照できる。）との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、中間転写体としての中間転写ベルト１７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム１１表面は、それぞれ、第１クリーニング部１５（図２を参照できる。）との対向位置に達する。そして、第１クリーニング部１５（像担持体用クリーニング部）で、感光体ドラム１１（像担持体）上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１表面は、除電部（不図示である。）の位置を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、第２クリーニング部９（中間転写体用クリーニング部）の位置に達する。そして、中間転写体としての中間転写ベルト１７上の未転写トナーが第２クリーニング部９に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、２次転写ローラ１８位置の記録媒体Ｐは、給紙部７から搬送ガイド、レジストローラ１９（タイミングローラ）等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９に導かれる。レジストローラ１９に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０に導かれる。定着部２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２は、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫを示す構成図である。その他の３つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、それぞれ、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫとほぼ同じに構成されているため、その図示と説明とを省略する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ１０ＢＫには、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電部１２と、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像部１３と、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング部１５（第１クリーニング部）と、がケースに一体的に収納されている。

ここで、像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。図示は省略するが、感光体ドラム１１は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層（表面層）が順次積層されている。
帯電部１２は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラである。そして、この帯電部１２（帯電ローラ）に不図示の電源部から所定の電圧が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。

現像部１３（現像装置）は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１と、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２と、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｃと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤が担持されることになる。現像部１３内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。

図２を参照して、第１クリーニング部１５（像担持体用クリーニング部）には、感光体ドラム１１に当接するクリーニングブレード１５ａ、第１クリーニング部１５内に回収された未転写トナーを廃トナーとして第１クリーニング部１５の外部に向けて奥行方向（図１、図２の紙面垂直方向である。）に搬送する搬送コイル１５ｂ、等が設置されている。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られて第１クリーニング部１５内に回収されることになる。そして、第１クリーニング部１５内に回収された未転写トナーは、搬送コイル１５ｂによって外部に向けて搬送されて、その後に廃トナー回収装置３０によって廃トナー回収容器３１に向けて搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器３１の内部に回収される。本実施の形態において、第１クリーニング部１５は、感光体ドラム１１の側方に対向するように配設されている。

同様に、図１を参照して、第２クリーニング部９（中間転写体用クリーニング部）にも、中間転写ベルト１７（中間転写体）に当接するクリーニングブレード、第２クリーニング部９内に回収された未転写トナーを廃トナーとして第２クリーニング部９の外部に向けて奥行方向に搬送する搬送コイル、等が設置されている。そして、第２クリーニング部９内に回収された未転写トナーは、搬送コイルによって外部に向けて搬送されて、その後に廃トナー回収装置３０によって廃トナー回収容器３１に向けて搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器３１の内部に回収される。本実施の形態において、第２クリーニング部９は、中間転写ベルト１７の側方に対向するように配設されている。
なお、廃トナー回収装置３０の構成・動作については、後でさらに詳しく説明する。
また、感光体ドラム１１や中間転写ベルト１７上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体Ｐ（用紙）から生じる紙粉、帯電ローラ１２（帯電部）による放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等があるが、本願ではこれらを総称して「未転写トナー」と呼ぶことにする。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転している。現像部１３内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器２８から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。

そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、ドクターブレード１３ｃの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する（トナー像が形成される）。

その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写トナーが、クリーニングブレード１５ａによって第１クリーニング部１５内に回収される。

ここで、図示は省略するが、装置本体１に設けられたトナー補給部は、交換可能に構成されたボトル状のトナー容器２８と、トナー容器２８を保持・回転駆動するとともに現像部１３に新品トナーを補給するトナーホッパ部と、で構成されている。また、トナー容器２８内には、新品のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナー容器２８（トナーボトル）の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナー容器２８内の新品トナーは、現像部１３内のトナー（既設のトナーである。）の消費にともない、トナー補給口から現像部１３内に適宜に補給されるものである。図示は省略するが、現像部１３内のトナーの消費は、感光体ドラム１１に対向する反射型フォトセンサと、現像部１３の第２搬送スクリュ２３ｂ２の下方に設置された磁気センサと、によって間接的又は直接的に検知される。

なお、本実施の形態において、感光体ドラム１１の表面に潤滑剤（例えば、ステアリン酸亜鉛に、窒化ホウ素を含有させたものである。）を供給する潤滑剤供給装置を、１次転写ローラ１４の位置よりも下流側であって帯電ローラ１２の位置よりも上流側に設置することもできる。これにより、感光体ドラム１１とクリーニングブレード１５ａとの摩擦抵抗が減ぜられて、双方の部材１１、１５ａの磨耗劣化を低減することができる。

以下、本実施の形態において特徴的な、廃トナー回収装置３０の構成・動作について詳述する。
図１〜図３を参照して、本実施の形態における廃トナー回収装置３０は、第１搬送部３２（像担持体用搬送部）、第２搬送部３３（中間転写体用搬送部）、中継搬送部３４、廃トナー回収容器３１、等で構成されている。

図１に示すように、第１搬送部３２は、４つの第１クリーニング部１５（プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ）の下方に配設されていて、４つの第１クリーニング部１５からそれぞれ排出された未転写トナーを廃トナーとして図１の左方に向けて搬送する。
詳しくは、第１搬送部３２は、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの下方において、幅方向（図１の左右方向である。）に延在するように配設されている。図３等を参照して、第１搬送部３２は、主として、上方に４つの送入口３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫが形成された中空状の搬送パイプ３２ａと、搬送パイプ３２ａに内設されて所定方向に回転する搬送コイル３２ｂと、で構成されている。本実施の形態において、第１搬送部３２の搬送コイル３２ｂは、ステンレス鋼等からなる金属平板（高さ２ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのものである。）を螺旋状（ピッチ１０ｍｍ、外径１２ｍｍの螺旋である。）に形成したものである。また、搬送コイル３２ｂの先端部にはギア４１が設置されていて、このギア４１が図４に示す駆動部のアイドラギア４２に噛合して駆動力が伝達されることで、搬送コイル３２ｂが２００ｒｐｍで回転駆動される。

そして、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫの第１クリーニング部１５に回収された廃トナー（未転写トナー）は、搬送コイル１５ｂによって奥行方向手前側（図１の紙面垂直方向手前側である。）に向けてほぼ水平に搬送された後に、垂直搬送部を落下して、図３に示す送入口３２ＢＫから第１搬送部３２に流入されて、搬送コイル３２ｂによって連通口Ａ（中継搬送部３４との連通口である。）の位置まで搬送される。同様に、マゼンタ用のプロセスカートリッジ１０Ｍの第１クリーニング部１５に回収された廃トナーは、送入口３２Ｍから第１搬送部３２に流入されて、搬送コイル３２ｂによって連通口Ａの位置まで搬送される。また、シアン用のプロセスカートリッジ１０Ｃの第１クリーニング部１５に回収された廃トナーは、送入口３２Ｃから第１搬送部３２に流入されて、搬送コイル３２ｂによって連通口Ａの位置まで搬送される。イエロー用のプロセスカートリッジ１０Ｙの第１クリーニング部１５に回収された廃トナーは、送入口３２Ｙから第１搬送部３２に流入されて、送入口３２Ｙの下方に位置する連通口Ａに達することになる。
そして、連通口Ａの位置に達した廃トナーは、中継搬送部３４によって廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂに導かれて、廃トナー回収容器３１内に回収されることになる。

一方、第２搬送部３３は、第２クリーニング部９の下方（又は、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫや中間転写ベルト１７の側方）に配設されていて、第２クリーニング部９からそれぞれ排出された未転写トナーを廃トナーとして図１の矢印方向に向けて搬送する。
詳しくは、第２搬送部３３は、装置本体１の側方において、中間転写ベルト１７やプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫに干渉しないように垂直方向に延在して、湾曲（屈曲）した搬送部Ｗを経由して中継搬送部３４に合流するように配設されている。第２搬送部３３は、主として、下方に湾曲搬送部Ｗ（湾曲した搬送部）が形成された中空状の搬送パイプ３３ａと、搬送パイプ３３ａに内設されて所定方向に回転する搬送コイル３３ｂと、で構成されている。本実施の形態において、第２搬送部３３の搬送コイル３３ｂは、ステンレス鋼等からなる金属平板（高さ２ｍｍ、幅０．５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのものである。）を螺旋状（ピッチ８ｍｍ、外径１２ｍｍの螺旋である。）に形成したものである。また、搬送コイル３３ｂの先端部にはギア４３が設置されていて、このギア４３が図４に示す駆動部のアイドラギア４４に噛合して駆動力が伝達されることで、搬送コイル３３ｂが２００ｒｐｍで回転駆動される。また、本実施の形態において、第２搬送部３３の湾曲搬送部Ｗは、その曲率半径が６０ｍｍ程度になるように形成されている。
このように金属平板を螺旋状に形成した搬送コイル３３ｂは、湾曲搬送部Ｗで屈曲した状態で使用されても、破断が生じにくいものである。さらに、本実施の形態では、湾曲搬送部Ｗにおける搬送スクリュ３３ｂの破断の防止と、湾曲搬送部Ｗにおける搬送スクリュ３３ｂの搬送力の低下の防止と、を両立させるために、搬送スクリュ３３ｂや湾曲搬送部Ｗの形状を最適化している。

そして、中間転写ベルト１７の側方に設置された第２クリーニング部９に回収された廃トナー（未転写トナー）は、第２クリーニング部９の搬送コイルによって奥行方向手前側（図１の紙面垂直方向手前側である。）に向けてほぼ水平に搬送された後に傾斜搬送部を通過して、湾曲搬送部Ｗが形成された第２搬送部３３に流入されて、搬送コイル３３ｂによって連通口Ｂ（中継搬送部３４との連通口である。）の位置まで搬送される。
そして、連通口Ｂの位置に達した廃トナーは、中継搬送部３４によって廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂに導かれて、廃トナー回収容器３１内に回収されることになる。

一方、中継搬送部３４は、第１搬送部３２の流路面積（搬送パイプ３２ａの内径）や第２搬送部３３の流路面積（搬送パイプ３３ａの内径）に比べて充分に大きな流路面積にて形成され、鉛直方向に延在する中空状かつ略角柱状の搬送パイプである。中継搬送部３４は、第１搬送部３２の終端部と第２搬送部３３の終端部とにそれぞれ連通して、第１搬送部３２から排出された廃トナーと、第２搬送部３３から排出された廃トナーと、を廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂに導くためのものである。
そして、本実施の形態において、第２搬送部３３の終端部と中継搬送部３４との連通口Ｂは、廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂの上方であって、第１搬送部３２の終端部と中継搬送部３４との連通口Ａの下方に位置するように形成されている。すなわち、中継搬送部３４の垂直方向に沿って、上方から順に、第１搬送部３２と中継搬送部３４との連通口Ａ、第２搬送部３３と中継搬送部３４との連通口Ｂ、廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂが形成されている。そして、双方の搬送部３２、３３の連通口Ａ、Ｂからそれぞれ排出された廃トナーは、中継搬送部３４を自重落下した後に、１つの流入口３１ｂ（中継搬送部３４の流路に対してほぼ同じ形状にて形成されている。）から廃トナー回収容器３１内に流入することになる。

そして、このように構成された第１搬送部３２と第２搬送部３３と中継搬送部３４とは、いずれも、画像形成装置本体１の奥行方向一端側（本実施の形態では、奥行方向手前側であって、図１の紙面垂直方向手前側である。）に配設されている。これにより、第１搬送部３２を奥行方向一端側に配設して第２搬送部３３を奥行方向他端側に配設する場合に比べて、装置本体１を奥行方向に小型化することができる。

また、第２搬送部３３の連通口Ｂが第１搬送部３２の連通口Ａよりも下方に位置するように設定しているため、第２搬送部３３は、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの上方に配設された中間転写ベルト１７の側方から、廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂに比較的近い位置まで、高さ方向の距離を充分にとって配置されることになる。これにより、装置本体１の高さ方向の大きさを同等として第２搬送部３３の連通口Ｂが第１搬送部３２の連通口Ａに対して同等の高さか上方に位置するように設定した場合に比べて、第２搬送部３３に湾曲搬送部Ｗ（湾曲搬送経路）を設けても、その曲率を比較的小さくすることができる。そのため、湾曲搬送部Ｗの位置で屈曲した状態になる搬送コイル３３ｂに、せん断方向の大きな負荷が生じにくくなり、搬送コイル３３ｂの破断を抑止することができるとともに、湾曲搬送部Ｗにおいても廃トナーを良好に搬送することができる。

また、第２搬送部３３に湾曲搬送部Ｗを設けているため、画像形成装置１を高さ方向に加えて幅方向（図１の左右方向である。）にも小型化することができる。さらに、廃トナー回収容器３１は、第１搬送部３２から排出される廃トナーと、第２搬送部３３から排出される廃トナーと、が１つの流入口３１ｂから回収されるように構成されているため、廃トナー回収容器３１を小型化、低コスト化することができる。

ここで、本実施の形態では、第１搬送部３２と第２搬送部３３と中継搬送部３４とは、画像形成装置本体１に対する複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの着脱方向手前側であって、画像形成装置本体１の奥行方向手前側に相当する側に配設されている。さらに、第１搬送部３２と第２搬送部３３と中継搬送部３４とは、複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの着脱方向に直交する断面でみたときに、図１に示すように、複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫに対して重ならない位置に配設されている。

このような構成により、廃トナー回収装置３０に干渉することなく、複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの着脱動作（奥行方向手前側からの奥行方向の着脱動作である。）をスムーズにおこなうことができる。
また、画像形成装置１の駆動部（感光体ドラム１１、定着ローラ、現像ローラ１３ａ、レジストローラ１９、給紙ローラ８等の可動部材を回転駆動するモータ等である。）は、装置本体１の奥行方向に設置されていて、この駆動部が熱源となって装置本体１の奥行方向奥側は奥行方向手前側に比べて雰囲気温度が高くなりやすい。これに対して、本実施の形態では、第１搬送部３２や第２搬送部３３や中継搬送部３４を装置本体１の奥行方向手前側に配置しているため、第１搬送部３２や第２搬送部３３や中継搬送部３４にて搬送される廃トナーの流動性が、上昇した雰囲気温度によって低下する不具合が生じにくくなる。

また、本実施の形態において、第１搬送部３２の搬送コイル３２ｂと、第２搬送部３３の搬送コイル３３ｂと、は同じ駆動源（駆動モータ５０）によって回転駆動されるように構成されている。
詳しくは、図４を参照して、第１搬送部３２の搬送コイル３２ｂの先端部に設置されたギア４１は、アイドラギア４２に噛合している。このアイドラギア４２は、その回転軸がギア４１の回転軸と直交するように形成されたネジ歯車と、タイミングベルト４７に噛合するタイミングプーリと、が回転軸方向に２段形成されている。
また、第２搬送部３３の搬送コイル３３ｂの先端部に設置されたギア４３は、アイドラギア４４に噛合している。このアイドラギア４４も、その回転軸がギア４３の回転軸と直交するように形成されたネジ歯車と、タイミングベルト４７に噛合するタイミングプーリと、が回転軸方向に２段形成されている。
タイミングベルト４７は、２つのアイドラギア４２、４４のタイミングプーリと、駆動モータ５０のモータ軸に設置されたタイミングプーリと、によって張架・支持されている。
このような構成により、駆動モータ５０の駆動力がタイミングベルト４７を介して２つのアイドラギア４２、４４にそれぞれ伝達されて、第１搬送部３２の搬送コイル３２ｂと第２搬送部３３の搬送コイル３３ｂとが同時に回転駆動されることになる。
このように、１つの駆動モータ５０（駆動源）によって２つの搬送コイル３２ｂ、３３ｂを回転駆動するように構成することで、２つの搬送コイル３２ｂ、３３ｂを別々の駆動モータによって別々に回転駆動するように構成する場合に比べて、廃トナー回収装置３０を小型化・低コスト化することができる。

また、本実施の形態では、図４を参照して、第１搬送部３２の搬送パイプ３２ａと、第２搬送部３３の搬送パイプ３３ａと、中継搬送部３４（搬送パイプ）と、はブロー成形、射出成形等によって１つの部品として一体的に形成されている。
これにより、第１搬送部３２の搬送パイプ３２ａと、第２搬送部３３の搬送パイプ３３ａと、中継搬送部３４（搬送パイプ）と、をそれぞれ別部品として形成する場合に比べて、廃トナー回収装置３０を少部品化・低コスト化することができる。

以下、廃トナー回収容器３１について詳述する。
本実施の形態において、廃トナー回収容器３１は、装置本体１に対して着脱可能に構成されていて、容器３１内が廃トナーで満杯になったときに新品（空）のものに交換される。詳しくは、本実施の形態において、廃トナー回収容器３１は、装置本体１の本体ドア（不図示である。）の開閉をおこなうことにより、装置本体１の奥行方向手前側（図１の紙面垂直方向手前側である。）からの奥行方向の着脱操作によって交換されることになる。

ここで、廃トナー回収容器３１は、奥行方向（図１の紙面垂直方向であって、図５の左右方向である。）が長手方向となって延在するように形成された略長方体状の容器である。図３等に示すように、廃トナー容回収容器３１には、奥行方向手前側であって、上方の位置に、中継搬送部３４に連通する流入口３１ｂが形成されている。また、図示は省略するが、この流入口３１ｂには、装置本体１への廃トナー回収容器３１の装着動作に連動して流入口３１ｂを開放して、装置本体１からの廃トナー回収容器３１の離脱動作に連動して流入口３１ｂを閉鎖する、シャッタが設置されている。

さらに、図３等を参照して、廃トナー回収容器３１には、容器３１の奥行方向手前側に配設された流入口３１ｂから流入された廃トナーを容器３１の奥行方向奥側に向けて搬送する搬送部材としてのスクリュ部材３１ａが、容器３１の上方において奥行方向に延在するように設置されている。このスクリュ部材３１ａは、外径６ｍｍ程度の軸部に、外径１２ｍｍ程度のスクリュ部が、８ｍｍピッチ程度で形成されたものであって、不図示のモータから駆動力を受けて６０ｒｐｍ程度で回転駆動されて、廃トナーを図３中の白矢印方向に搬送する。
このような構成により、流入口３１ｂを奥行方向手前側に設けた場合であっても、廃トナー回収容器３１の奥行方向手前側のみに集中的に廃トナーが回収されることなく、廃トナー回収容器３１の奥行方向全域にわたって満遍なく廃トナーが回収されることになる。

なお、図５を参照して、廃トナー回収容器３１に設置される搬送部材としてのスクリュ部材３１ａは、奥行方向手前側Ｍにおける廃トナーに対する搬送力が、それ以外の部分Ｎにおける廃トナーに対する搬送力に比べて大きくなるように形成することが好ましい。
具体的に、図５（Ａ）に示すように、スクリュ部材３１ａにおいて、奥行方向手前側Ｍにおけるスクリュ径Ｄ１が、それ以外の部分Ｎにおけるスクリュ径Ｄ２よりも大きくなるように形成することができる（Ｄ１＞Ｄ２）。さらには、図５（Ｂ）に示すように、スクリュ部材３１ａにおいて、奥行方向手前側ＭにおけるスクリュピッチＳ１が、それ以外の部分ＮにおけるスクリュピッチＳ２よりも大きくなるように形成することができる（Ｓ１＞Ｓ２）。
このように、流入口３１ｂの近傍の範囲Ｍにおいてスクリュ径やスクリュピッチが大きくなるように形成されたスクリュ部材３１ａによって、流入口３１ｂから廃トナー回収容器３１内に流入した廃トナーがすばやく奥行方向奥側に向けて搬送されることになる。これにより、２色全面ベタ画像が形成される場合などに、第１搬送部３２や第２搬送部３３から中継搬送部３４を介して大量の廃トナーが一気に流入口３１ｂから流入されても、流入口３１ｂの近傍に廃トナーが停滞して流入口３１ｂから廃トナーがあふれることなく、廃トナー回収容器３１内にバランスよく廃トナーが回収されることになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、複数の像担持体用の第１搬送部３２の終端部と、中間転写体用の第２搬送部３３の終端部と、にそれぞれ連通する中継搬送部３４を廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂに接続して、第２搬送部３３に湾曲した搬送部Ｗを形成して、第２搬送部３３の終端部と中継搬送部３４との連通口Ｂが、廃トナー回収容器３１の流入口３１ｂの上方であって、第１搬送部３２の終端部と中継搬送部３４との連通口Ａの下方に位置するように形成している。これにより、廃トナー回収装置３０（画像形成装置１）を大型化、高コスト化することなく、廃トナー回収容器３１に向けて廃トナーを良好に搬送して回収することができる。

なお、本実施の形態では、作像部における各部（感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３、クリーニング部１５である。）を一体化してプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫを構成して、作像部のコンパクト化とメンテナンス作業性の向上とを図っている。これに対して、感光体ドラム１１、帯電部１２、現像部１３、クリーニング部１５の一部又は全部をプロセスカートリッジの構成部材とせずに、単体で装置本体１に交換自在に設置されるように構成することもできる。そして、このような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、２成分現像剤を用いる２成分現像方式の現像部１３が搭載された画像形成装置に対して本発明を適用したが、１成分現像剤を用いる１成分現像方式の現像部１３が搭載された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
なお、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部（クリーニング装置）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
９ 第２クリーニング部（中間転写体用クリーニング部）、
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ プロセスカートリッジ（作像部）、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、
１５ 第１クリーニング部（像担持体用クリーニング部）、
１７ 中間転写ベルト（中間転写体）、
３０ 廃トナー回収装置、
３１ 廃トナー回収容器、
３１ａ スクリュ部材（搬送部材）、
３１ｂ 流入口、
３２ 第１搬送部、
３２ａ 搬送パイプ、 ３２ｂ 搬送コイル、
３３ 第２搬送部、
３３ａ 搬送パイプ、 ３３ｂ 搬送コイル、
３４ 中継搬送部、
Ａ、Ｂ 連通口、 Ｗ 湾曲搬送部。

特許第４６２１４７０号公報

Claims (8)

1. 廃トナー回収容器に向けて廃トナーを搬送して回収する廃トナー回収装置であって、
   複数の像担持体の表面に付着した未転写トナーをそれぞれ除去する複数の第１クリーニング部から排出された当該未転写トナーを廃トナーとして搬送するとともに、前記複数の第１クリーニング部の下方に配設された第１搬送部と、
   前記複数の像担持体が下方の位置で対向するように並設された中間転写体の表面に付着した未転写トナーを除去する第２クリーニング部から排出された当該未転写トナーを廃トナーとして搬送するとともに、前記第２クリーニング部の下方に配設された第２搬送部と、
   前記第１搬送部の終端部と前記第２搬送部の終端部とにそれぞれ連通して、前記第１搬送部から排出された廃トナーと前記第２搬送部から排出された廃トナーとを前記廃トナー回収容器の流入口に導く中継搬送部と、
   を備え、
   前記第１搬送部と前記第２搬送部と前記中継搬送部とは、いずれも、画像形成装置本体の奥行方向一端側において同一垂直面上に配設され、
   前記第２搬送部は、垂直方向に延在する搬送部と、湾曲した搬送部と、を具備し、
   前記湾曲した搬送部は、その搬送方向上流側の始端部が垂直方向上方を向いて前記垂直方向に延在する搬送部に連通して、その搬送方向下流側の終端部が水平方向を向いて前記中継搬送部に合流するように形成され、
   前記第２搬送部における前記湾曲した搬送部の前記終端部と前記中継搬送部との連通口は、前記廃トナー回収容器の前記流入口の上方であって、前記第１搬送部の終端部と前記中継搬送部との連通口の下方に位置するように形成されたことを特徴とする廃トナー回収装置。
2. 前記複数の像担持体は、前記画像形成装置本体に対して着脱可能に設置された複数のプロセスカートリッジにそれぞれ一体的に設置され、
   前記第１搬送部と前記第２搬送部と中継搬送部とは、前記画像形成装置本体に対する前記複数のプロセスカートリッジの着脱方向手前側であって前記画像形成装置本体の奥行方向手前側に相当する側に配設されるとともに、前記着脱方向に直交する断面でみたときに前記複数のプロセスカートリッジに対して重ならない位置に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の廃トナー回収装置。
3. 前記第２搬送部は、中空状の搬送パイプと、前記搬送パイプに内設されて所定方向に回転する搬送コイルと、を具備し、
   前記搬送コイルは、金属平板を螺旋状に形成したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃トナー回収装置。
4. 前記第１搬送部は、中空状の搬送パイプと、前記搬送パイプに内設されて所定方向に回転する搬送コイルと、を具備し、
   前記第１搬送部の前記搬送コイルと、前記第２搬送部の前記搬送コイルと、は同じ駆動源によって回転駆動されることを特徴とする請求項３に記載の廃トナー回収装置。
5. 前記中継搬送部は、鉛直方向に延在する中空状の搬送パイプであって、
   前記第１搬送部の前記搬送パイプと、前記第２搬送部の前記搬送パイプと、前記中継搬送部と、は一体的に形成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の廃トナー回収装置。
6. 前記廃トナー回収容器は、容器の奥行方向手前側に配設された前記流入口から流入された廃トナーを容器の奥行方向奥側に向けて搬送する搬送部材を具備し、
   前記搬送部材は、前記奥行方向手前側における廃トナーに対する搬送力が、それ以外の部分における廃トナーに対する搬送力に比べて大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の廃トナー回収装置。
7. 前記廃トナー回収容器の前記搬送部材は、スクリュ部材であって、前記奥行方向手前側におけるスクリュ径又は／及びスクリュピッチがそれ以外の部分におけるものよりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項６に記載の廃トナー回収装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の廃トナー回収装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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