JP7588964B2 - 転写手段、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置として、搬送ベルトや中間転写ベルトなどのベルトの移動方向に関して複数の画像形成部をそれぞれ配置したタンデム型の画像形成装置の構成が知られている。各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体（以下、感光ドラムと称する）を有している。各色の感光ドラムに担持された各色のトナー像は、転写材搬送ベルトによって搬送される紙やＯＨＰシートなどの転写材に転写されるか、または、中間転写ベルトに１度転写された後に転写材に転写された後に、定着手段によって転写材に定着される。

転写材への転写が終了した後の搬送ベルトや中間転写ベルトなどのベルトには、一部の転写されなかったトナーが残留する場合があり、このような残留トナーは、画像形成装置内に設けられた回収手段によって残留トナーを収容する収容容器に回収される。これにより、次の画像形成工程において、残留したトナーが転写材に転写されることによって発生する画像不良を抑制することが可能である。

特許文献１には、回収した残留トナーを収容する収容容器内に、第１の方向にトナーを搬送する第１搬送部材と、第１の方向と直交する第２の方向にトナーを搬送する第２及び第３搬送部材と、を設ける構成が開示されている。このような構成においては、まず、第１搬送部材によって収容容器の一辺に沿う第１の方向に残留トナーを搬送する。そしてその後、第１の方向に関して異なる位置に設けられた第２及び第３搬送部材によって、第２の方向に残留トナーをそれぞれ搬送することで、収容容器内に効率よくトナーを充填している。

特開２００７－２８６３７１号公報

特許文献１の構成においても、収容容器の容積に対して効率よく残留トナーを充填することが可能であるが、収容容器内に複数の搬送部材を設けていることから、収容容器に充填可能なトナーの容積が複数の搬送部材が占める領域分少なくなる。近年は画像形成装置の更なる小型化が求められており、収容容器の容積に対するトナーの充填率の更なる向上が求められている。

そこで、本発明は、残留トナーを収容する収容容器内にトナーを搬送する搬送部材を設ける構成において、収容容器の容積に対するトナーの充填率を向上させることを目的とする。

本発明は、トナー像を担持する像担持体を備える画像形成装置に設けられる転写手段であって、前記転写手段は、移動可能であって、前記像担持体と接触する無端状のベルトと、第１の転写部材及び第２の転写部材及び第３の転写部材を含む複数の転写部材と、前記ベルトに当接し、前記ベルトに残留したトナーを回収するための回収部材と、前記ベルトの内周面によって構成される領域内に配置された収容容器であって、前記回収部材によって回収されたトナーが流入する流入口を備える収容容器と、回転することによって、前記収容容器内において前記流入口からトナーを搬送する単一の搬送部材と、を備え、前記搬送部材は前記搬送部材の回転軸線方向に関して螺旋状に設けられる搬送部と、前記搬送部の搬送方向において前記搬送部の下流側に設けられ前記搬送部とは異なる軸部と、を有し、前記収容容器は、前記流入口から流入したトナーを保持する底面と、前記底面と対向する上面と、前記底面に設けられ、前記軸部を支持する支持部と、を有し、前記ベルトの移動方向において、前記複数の転写部材は、第１の転写部材、第２の転写部材、第３の転写部材の順に整列して設けられ、前記ベルトの移動方向及び前記ベルトの幅方向と直交する方向から前記収容容器を水平面に投影して見た際に、前記移動方向に関して前記収容容器を三等分したときの真ん中の領域と、前記幅方向に関して前記収容容器を三等分したときの真ん中の領域とが重なる領域に前記収容容器の中央領域が形成されており、前記搬送部材は、前記流入口と反対側に設けられた前記搬送部の端部が前記中央領域に配置されており、前記ベルトの移動方向及び前記ベルトの幅方向と直交する方向から前記収容容器を水平面に投影して見た際に、前記中央領域は、前記第１の転写部材と前記第２の転写部材との間に位置し、前記搬送部材の回転軸線方向は、前記ベルトの移動方向または前記ベルトの幅方向と直交せず、前記ベルトの移動方向および前記ベルトの幅方向と交差し、前記移動方向において、前記支持部は、前記第２の転写部材と前記第３の転写部材との間に設けられ、前記搬送部の長さよりも前記軸部の長さが短くなるように構成されることを特徴とする。

本発明によれば、残留トナーを収容する収容容器内にトナーを搬送する搬送部材を設ける構成において、収容容器の容積に対するトナーの充填率を向上させることが可能である。

実施例１における、画像形成装置の外観構成を説明する模式的な斜視図である。 実施例１における、画像形成装置の内部構成を説明する概略断面図である。 実施例１における、転写手段の構成を説明する模式的な斜視図である。 実施例１における、転写手段の構成を説明する概略的な側面図である。 実施例１における、転写手段及び収容容器の構成を説明する模式図である。 実施例１の、収容容器１８における転写残トナーの充填について説明する模式図である。 実施例１の比較例の構成を説明する模式図である。 変形例１の構成を説明する模式図である。 変形例２の構成を説明する模式図である。 変形例３の構成を説明する模式図である。 実施例２の構成を説明する模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例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、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例の画像形成装置１の外観構成を説明するための模式的な斜視図であり、図２は、画像形成装置１の内部構成を示す概略的な断面図である。本実施例の画像形成装置１は、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。第１の画像形成部ＰＹはイエロー（Ｙ）、第２の画像形成部ＰＭはマゼンタ（Ｍ）、第３の画像形成部ＰＣはシアン（Ｃ）、第４の画像形成部ＰＫはブラック（Ｂｋ）の各色のトナーによって画像を形成する。

また、画像形成装置１はプロセスカートリッジ方式であり、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれプロセスカートリッジとして構成され、装置本体２に対して着脱可能である。なお、各プロセスカートリッジの取り外し又は取り付けは、画像形成装置１に設けられる開閉ドア３を開いた状態で行われる。図２に示すように、これら４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部の構成は収容するトナーの色を除いて実質的に共通である部分が多い。したがって、以下の説明において、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは省略して、当該要素について統括的に説明する。

また、以下の説明においては、画像形成装置１に関して、開閉ドア３を設けた側を正面（前面）、正面と反対側の面を背面（後面）とする。また、画像形成装置１を正面から見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。なお、図面において、装置本体２の背面から正面に向かう方向をＸ軸方向、本体非駆動側から駆動側に向かう方向をＹ軸方向、装置本体２の底面から上面に向かう方向をＺ軸方向、とそれぞれ定義する。

図２に示すように、各画像形成部Ｐは、装置本体２の底面に対して水平に並んで配置されている。画像形成部Ｐは、電子写真プロセス機構を有しており、装置本体２に設けられた不図示のカートリッジ駆動伝達部から回転駆動力が伝達される。画像形成部Ｐは、トナー像を担持する像担持体としての感光ドラム４０と、帯電手段（不図示）と、現像手段（不図示）と、を有する。

そして、Ｚ軸方向に関する画像形成部Ｐの上方には、露光手段ＬＳが設けられており、露光手段ＬＳは、不図示のコントローラが受信した画像情報に対応してレーザ光を出力する。露光手段ＬＳから出力されたレーザ光は、画像形成部Ｐの露光窓部を通過して感光ドラム４０の表面を走査露光する。

また、Ｚ軸方向に関する画像形成部Ｐの下方には、転写手段１１が設けられている。転写手段１１は、移動可能な無端状の中間転写ベルト１２と、一次転写ローラ１６と、駆動ローラ１３と、張架ローラ１７と、張架ローラ１５と、回収手段１９と、収容容器１８と、を有する。駆動ローラ１３は、駆動力を受けて回転することで中間転写ベルト１２を図示矢印Ｂ方向に移動させ、張架ローラ１７及び張架ローラ１５と共に中間転写ベルト１２を張架する。回収手段１９は、中間転写ベルト１２に残留したトナーを回収し、回収手段１９によって回収されたトナーは、中間転写ベルト１２の内周面によって構成される領域内に設けられる収容容器１８に収容される。

一次転写ローラ１６は、感光ドラム４０に担持されたトナー像を、感光ドラム４０から中間転写ベルト１２に転写するための転写手段であり、中間転写ベルト１２の内周面に接触している。各一次転写ローラ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、中間転写ベルト１２を介して各感光ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対応して設けられている。各一次転写ローラ１６は、図示矢印Ｂ方向と直交する方向、即ち、Ｙ軸方向に延在して設けられており、中間転写ベルト１２を各感光ドラム４０に向けて付勢し、感光ドラム４０と中間転写ベルト１２とが接触する一次転写部を形成する。

本実施例において、各一次転写ローラ１６は、弾性層を有さない金属ローラである。金属ローラによって構成される一次転写ローラは、コスト面が安価である一方で、硬度が高いために対向部材を摩耗させてしまう恐れがある。そこで、本実施例の構成においては、図２に示すように、各感光ドラム４０と中間転写ベルト１２とが接触する各一次転写部の位置に対して、各一次転写ローラ１６をずらして配置している。より詳細には、中間転写ベルト１２の移動方向に関して、各一次転写ローラ１６を、各一次転写部の位置よりも下流側にシフトさせて配置している。なお、各一次転写ローラ１６は、各一次転写部の位置よりも上流側にシフトさせてもよい。

回収手段１９は、枠体１９ａと、枠体１９ａの内部に設けられ、Ｙ軸方向に関して延在するクリーニングブレード１９ｂ（回収部材）と、を有する。クリーニングブレード１９ｂは、中間転写ベルト１２の移動方向に対向するカウンター方向で中間転写ベルト１２の外周面に当接するように配置されており、中間転写ベルト１２に残留したトナーを枠体１９ａに回収する。

中間転写ベルト１２を介して、駆動ローラ１３（駆動回転体）と対向する位置には二次転写ローラ１４が配置されており、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１２とが当接する位置に二次転写部が形成されている。また、転写材Ｓの搬送方向に関して、二次転写部よりも上流側には、転写材Ｓを収容する給紙カセット５１と、給紙カセット５１から二次転写部に向かって転写材Ｓを給送する給紙ローラ５２と、を有する給送手段５０が設けられている。

転写材Ｓの移動方向に関して、二次転写部よりも下流側には、転写材Ｓにトナー像を定着する定着手段２１と、トナー像が定着された転写材Ｓを装置本体２から排出する排出ローラ対２２と、が設けられている。排出ローラ対２２によって装置本体２から排出された転写材Ｓは、排紙トレイ２３に積載される。

［画像形成動作］
次に本発明の画像形成装置１の画像形成動作を説明する。コントローラ等の制御手段（不図示）が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム４０及び駆動ローラ１３等は不図示の駆動源からの駆動力によって所定の周速度（プロセススピード）で回転を始める。

感光ドラム４０は、不図示の帯電手段によって、その表面をトナーの正規の帯電極性（本実施例においては負極性）と同極性に一様に帯電される。その後、露光手段ＬＳからレーザ光を照射されることによって画像情報に従った静電潜像が形成される。そして、不図示の現像手段に収容されたトナーによって感光ドラム４０に形成された静電潜像が現像され、感光ドラム４０の表面に画像情報に応じたトナー像が担持される。この時、各感光ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像成分に応じたトナー像が担持される。

その後、各感光ドラム４０に担持された各色のトナー像は、各感光ドラム４０の回転に伴って各一次転写部に到達する。そして、各一次転写ローラ１６に不図示の電源から電圧を印加することによって、各感光ドラム４０に担持された各色のトナー像は各一次転写部において中間転写ベルト１２に順次重ねて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１２には、目的のカラー画像に対応した４色のトナー像が形成される。

その後、中間転写ベルト１２に担持された４色のトナー像は、中間転写ベルト１２の移動に伴って二次転写部に到達し、二次転写部を通過する過程で、紙やＯＨＰシートなどの転写材Ｓの表面に一括で二次転写される。この時、二次転写ローラ１４には不図示の二次転写電源からトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。

給紙カセット５１に収容された転写材Ｓは、所定のタイミングで給紙ローラ５２によって給紙カセット５１から給送され、二次転写部に向けて搬送される。そして、二次転写部において４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、定着手段２１において加熱および加圧されることにより、４色のトナーが溶融混色して転写材Ｓに定着される。その後、転写材Ｓは排出ローラ対２２によって装置本体２から排出され、積載部としての排紙トレイ２３に積載される。

二次転写後に中間転写ベルト１２に残留したトナー（以下、転写残トナーと称する）は、中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１３に対向して設けられた回収手段１９によって、中間転写ベルト１２の表面から除去される。本実施例の画像形成装置１においては、以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。

なお、本実施例の画像形成装置１には、画像形成装置の各部の動作の制御を行うための不図示のコントローラと、各種の制御情報が格納された記憶手段としてのメモリ（不図示）などが搭載されている。コントローラは、転写材Ｓの搬送に関する制御や、中間転写ベルト１２、及びプロセスカートリッジとしての各画像形成部Ｐの駆動に関する制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御などを実行する。

［回収手段による転写残トナーの回収］
二次転写後に中間転写ベルト１２に残留した転写残トナーは、クリーニングブレード１９ｂで物理的に中間転写ベルト１２から掻きとられ、回収手段１９の枠体１９ａに一時的に収容される。以下、回収手段１９による転写残トナーの回収工程について説明する。

図３（ａ）は、中間転写ベルト１２を除去した状態の転写手段１１の構成を示す模式的な斜視図である。図３（ａ）における矢印は、クリーニングブレード１９ｂによって回収された転写残廃トナーの搬送経路を示している。なお、回収手段１９の内部構成を説明するために、図３においては、枠体１９ａを省略して図示していない。回収手段１９は、枠体１９ａの内部に、クリーニングブレード１９ｂと、クリーニングブレード１９ｂによって中間転写ベルト１２から掻きとられた転写残トナーを搬送する搬送部材１９ｃと、を有する。搬送部材１９ｃは、回転軸の軸線方向に螺旋状の搬送部Ｃ１を有し、不図示の駆動源からの駆動力を受けて回転することにより、図示矢印Ｓａ方向（Ｙ軸方向）に転写残トナーを搬送する。

その後、枠体１９ａ内において図示矢印Ｓａ方向に搬送された転写残トナーは、搬送部材１９ｃによるトナー搬送方向に関する下流端部側、言い換えると、転写手段１１の駆動側端部に隣接して設けられた搬送路１８４において図示矢印Ｓｂ方向に搬送される。搬送路１８４は、収容容器１８の流入口１８ａと連結されている。また、収容容器１８の内部には、一端側が流入口１８ａの近傍に配置された搬送部材１８ｂが設けられている。搬送部材１８ｂは、回転軸の軸線方向に螺旋状の搬送部ｂ１を有し、回転することによって、流入口１８ａに到達した転写残トナーを図示矢印Ｓｃ方向に搬送する。

図３（ｂ）は、転写手段１１の駆動側端部に設けられる、駆動ローラ１３及び搬送部材１８ｂに駆動を伝達する機構を説明する模式図である。図３（ｂ）に示すように、本実施例においては、搬送部材１８ｂと駆動ローラ１３は、ギア部２０１とギア部２０１とを有する駆動連結部材２００によって、駆動が連結されている。より詳細には、駆動ローラ１３は駆動側端部にギア１３１を有し、搬送部材１８ｂは駆動側端部にギア１８６を有しており、ギア１３１はギア部２０１と係合し、ギア１８６はギア部２０２と係合している。駆動ローラ１３は、軸部１３２を有しており、軸部１３２が不図示の駆動源からの駆動力を受けて回転すると、ギア１３１も回転する。そして、ギア１３１の回転によって駆動連結部材２００を介して、駆動ローラ１３の回転力がギア１８６に伝達され、搬送部材１８ｂが回転する。

［転写手段及び収容容器の構成］
図４（ａ）は、転写手段１１を側面（ＸＺ面）から見た際の模式的な断面図である。また、図４（ｂ）は、転写手段１１の、駆動側の構成を説明するための模式的な側面（ＸＺ面）図である。ここで、図４（ｂ）においては、中間転写ベルト１２の図示を省略している。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の収容容器１８は、転写手段１１の、中間転写ベルト１２の内周面によって構成される領域内に設けられている。また、転写手段１１及び収容容器１８の底面は、画像形成装置１の底面に対して略水平となるように配置されている。

本実施例における収容容器１８は、重力方向に関して、収容容器１８の上面を構成する上側部材１８ｃと、収容容器１８の底面を構成する下側部材１８ｄと、を有し、上側部材１８ｃと下側部材１８ｄによって枠体が構成されている。より詳細には、上側部材１８ｃは、一次転写ローラ１６が設けられている側に配置されており、下側枠体１８ｄは、転写手段１１において画像形成装置１の底面側に近い位置に配置されている。また、上側部材１８ｃと下側部材１８ｄは、ＸＹ平面上において略長方形形状で構成された上側部材１８ｃ及び下側部材１８ｄの端部４辺を超音波溶着することによって接合されることで、収容容器１８の枠体を構成する。なお、上側部材１８ｃと下側部材１８ｄの固定は超音波溶着に限定されるものではなく、収容容器１８から転写残トナーが漏れない構成であれば、熱溶着などの他の溶着、締結や接着など手段を用いてもよい。

図４（ａ）に示すように、上側部材１８ｃの、一次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃと対向する部分は、各一次転写ローラ１６が設けられている位置から離れる方向、即ち、下側部材１８ｄに向かう方向に退避して構成されている。より詳細には、上側部材１８ａの、各一次転写ローラ１６が設けられている位置には、各一次転写ローラ１６の延在方向に沿って、溝部１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃが形成されている。この構成により、収容容器１８は、各一次転写ローラ１６の回転を規制することなく、収容容器１８のトナー収容容量を十分に確保することが可能である。また、上側部材１８ｃに溝部１８１Ｙ、１８１Ｍ、１８１Ｃを形成することにより、収容容器１８の強度を向上させて枠体の変形を抑制することが可能である。

図４（ｂ）に示すように、一次転写ローラ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、各一次転写ローラ１６の延在方向に関する端部側を、それぞれ、一次転写軸受１６２Ｙ、１６２Ｍ、１６２Ｃ、１６２Ｋによって回転可能に支持されている。一次転写軸受１６２Ｙ、１６２Ｍ、１６２Ｃ、１６２Ｋは、上側部材１８ｃに一端側を固定されたバネ１６３Ｙ、１６３Ｍ、１６３Ｃ、１６３Ｋによって＋Ｚ方向にそれぞれ付勢されており、Ｚ軸方向に移動可能な状態で上側部材１８ｃに支持されている。

本実施例の構成においては、各一次転写ローラ１６は、中間転写ベルト１２から離間するための機構を有さない。即ち、各一次転写ローラ１６が各バネ１６３（付勢部材）によって付勢されることで、中間転写ベルト１２と各感光ドラム４０は常に接触した状態を形成する。このように、転写手段１１に、各一次転写ローラ１６を中間転写ベルト１２から離間する機構を設けないことにより、転写手段１１の内部の領域を、最大限に収容容器１８の容量にあてることが可能となる。

また、張架ローラ１７は、軸受１７ａを介してテンションバネ１７３によって＋Ｘ方向に付勢されることで、中間転写ベルト１２を張架する。ここで、テンションバネ１７３の一端側は軸受１７ａを付勢しており、他端側は上側部材１８ｃによって支持されている。本実施例の構成においては、軸受１７ａをテンションバネ１７３の付勢力に抗して移動させることで、張架ローラ１７による中間転写ベルト１２の張架状態を解除することが可能である。

［収容容器への転写残トナーの充填］
図５は、中間転写ベルト１２の移動方向及び一次転写ローラ１６の延在方向と直交する方向から水平面（ＸＹ平面）に投影して見た際の、転写手段１１及び収容容器１８の概略的な模式図である。図５においては、収容容器１８の構成を説明するために、転写手段１１における中間転写ベルト１２の図示を省略している。搬送路１８４を介して流入口１８ａから収容容器１８に流入する転写残トナーは、搬送部材１８ｂによってＸＹ平面における収容容器１８の略中央部へ搬送される。

図５に示すように、搬送部材１８ｂは、搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関して、一端部が流入口１８ａ側に設けられており、他端部が軸受１８３ａ（支持部）に支持されている。軸受１８３ａは、収容容器１８の下側部材１８ｄに設けられており、搬送部材１８ｂを回転可能に支持する。搬送部材１８ｂは、回転軸線方向に関して、搬送部ｂ１が設けられている領域Ｓｂと、搬送部ｂ１が設けられておらず、軸部のみで構成される領域Ｓｒと、を有する。領域Ｓｂと領域Ｓｒとの境には、回転軸線方向に関して、流入口１８ａとは反対側に設けられる搬送部ｂ１の端部Ｅｂ（末端部）が設けられている。ここで、搬送部材１８ｂの回転軸線方向は、図５にも示すように、中間転写ベルト１２の移動方向であるＸ軸方向とも一次転写ローラ１６の延在方向であるＹ軸方向とも直交しない方向であって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と交差する方向である。

ＸＹ平面に投影して収容容器１８を見た際に、端部Ｅｂは、中間転写ベルト１２の移動方向であるＸ軸方向に関して、一次転写ローラ１６Ｙよりも下流側であって、かつ、一次転写ローラ１６Ｋよりも上流側に設けられている。言い換えると、端部Ｅｂは、Ｘ軸方向に関して、一次転写ローラ１６Ｙと一次転写ローラ１６Ｋとの間、本実施例におけるより詳細な位置としては、一次転写ローラ１６Ｙと一次転写ローラ１６Ｍとの間にあたる、収容容器１８の中央領域Ｒｃに設けられている。中央領域Ｒｃに関しては後に詳細に説明する。本実施例においては、この構成により、流入口１８ａから流入した転写残トナーは、収容容器１８の内部において、搬送部ｂ１によって流入口１８ａから端部Ｅｂに向かって搬送され、領域Ｓｂの終端部である、収容容器１８の略中央部で堆積する。

ここで、搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関して、端部Ｅｂに近接して軸受１８３ａを設けて搬送部材１８ｂの他端部を支持すると、搬送部材１８ｂによるトナー搬送力を強く受ける領域付近で軸受１８３ａと搬送部材１８ｂの回転摺動が生じることとなる。このような構成、即ち領域Ｓｒを設けない構成とした場合、回転摺動が生じる位置においてトナーが固着することによって、搬送部材１８ｂによる転写残トナーの搬送安定性の低下が起きるおそれがある。

また、詳細は後述するが、本実施例の構成によれば、搬送部材１８ｂによって搬送された転写残トナーが、端部Ｅｂにおいて同心円形状に拡散しながら収容容器１８に充填されていく。しかしながら、端部Ｅｂに近接して軸受け１８３ａを設けてしまうと、転写残トナーが拡散する際に同心円形状の不均一化が生じてしまうおそれがある。よって、図５に示すように、領域Ｓｂと軸受１８３ａの間に、螺旋状の搬送部ｂ１を有さない領域Ｓｒを設けることが望ましい。ただし、回転軸線方向における領域Ｓｒの長さは任意に設定されるものであって、図５に示すように、収容容器１８のＸＹ平面上、一次転写ローラ１６Ｍ付近に搬送部材１８ｂの終端を設ける構成に限らない。例えば、領域Ｓｒを図５よりもさらに長く設け、ＸＹ平面上において、搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関する仮想線と収容容器１８ｂとが交差する壁面１８ｅ付近に搬送部材１８ｂの終端を設ける構成としてもよい。

次に、図６（ａ）～図６（ｄ）を用いて、本実施例の収容容器１８における、転写残トナーの充填について説明する。図６（ａ）は、収容容器１８の流入口１８ａに転写残トナーが到達する前の収容容器１８を、ＸＹ平面に投影して見た模式図である。図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、搬送部材１８ｂの回転により流入口１８ａから端部Ｅｂに向かって搬送される転写残トナーが収容容器１８において充填されていく様子を説明する模式図である。

本実施例の構成においては、図６（ａ）に示した収容容器１８に転写残トナーが収容されていない状態をスタートとして、転写残トナーの充填が開始される。流入口１８ａに転写残トナーが到達すると、搬送部材１８ｂの回転によって、転写残トナーが端部Ｅｂに向かって搬送され、図６（ｂ）の状態となる。そして、図６（ｂ）に示すように、搬送部材１８ｂの回転によって収容容器１８の中央領域Ｒｃに設けられた端部Ｅｂに向かって搬送された転写残トナーは、端部Ｅｂを中心として堆積し、同心円状に広がりながら収容容器１８内に充填される。

ここで、図６（ａ）及び（ｂ）における一点鎖線は、中間転写ベルト１２の移動方向であるＸ軸方向と、中間転写ベルト１２の幅方向であるＹ軸方向のそれぞれに関して収容容器１８を三等分した線である。このように区分けすることによって、図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、収容容器１８をＸＹ平面上において９つの領域に略等分割することができる。本実施例においては、搬送部材１８ｂの端部Ｅｂを、９つに等分割された領域のうちの中央領域Ｒｃ内に配置している。ここにおける中央領域Ｒｃは、Ｘ軸方向に関して収容容器１８を三等分した真ん中の領域と、Ｙ軸方向に関して収容容器１８を三等分した真ん中の領域とが重なる領域である。端部Ｅｂの配置に関して後に詳細に説明する。

図６（ｃ）に示すように、引き続き、搬送部材１８ｂの回転により転写残トナーが端部Ｅｂに向けて搬送され、同心円形状が拡大することで充填が継続される。そして、図６（ｃ）からさらに転写残トナーの充填が行われると、図６（ｄ）に示すように、同心円状に広がった転写残トナーが略長方形形状の上側部材１８ｃの４つの各壁面に到達し、収容容器１８内が転写残トナーで満たされる。なお、本実施例の構成においては、収容容器１８の底面が画像形成装置１の底面に対して略水平な構成、言い換えると、下側部材１８ｄが画像形成装置１の接地面に対して略水平な形状である。この構成によれば、収容容器１８において同心円形状で拡散する転写残トナーが収容容器１８の４つの各壁面へほぼ同時に到達するため、充填効率上望ましい。

図７は、本実施例の比較例の構成であり、搬送部材１８ｂｘの領域Ｓｂｘの端部Ｅｂｘの位置を、本実施例の端部Ｅｂが設けられている位置よりも、回転軸線方向に関する流入口１８ａ側に配置した構成である。言い換えると、比較例においては、端部Ｅｂｘは中央領域Ｒｃに配置されていない。また、この比較例の構成においては、図示はしていないが、端部Ｅｂｘは、中間転写ベルト１２の移動方向であるＸ軸方向に関して一次転写ローラ１６Ｙよりも上流側の位置であり、一次転写ローラ１６Ｋよりも駆動ローラ１３に近い位置に設けられている。以下の説明において、比較例と本実施例とで構成が実質的に同一の部分に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、比較例の構成においても、本実施例と同様に、収容容器１８内で領域Ｓｂｘの終端部、即ち、搬送部材１８ｂｘの端部Ｅｂｘを中心として同心円状に転写残トナーが拡散される。しかしながら、比較例の構成においては、端部Ｅｂｘが一次転写ローラ１６Ｙよりも上流側、即ち、収容容器１８の略中央よりも流入口１８ａに位置することから、拡散した転写残トナーは上側部材１８ｃの流入口１８ａ側の２つの壁面に先に到達する。そして図７の状態から継続して転写残トナー搬送をした場合、転写残トナーの同心円形状の一部が壁面に到達していることから、更なる同心円形状の拡大化が困難となり、搬送部材１８ｂの回転トルクの上昇や、収容容器１８の変形が発生するおそれがある。

このように、比較例の構成においても、１本の搬送部材１８ｂによって同心円状に転写残トナーを拡散させることは可能である。しかし、図７の状態からさらに継続して搬送部材１８ｂｘの回転による転写残トナーの搬送を実施しても、転写残トナーはこれ以上同心円状には拡散していかないため、比較例の構成は本実施例の構成よりも転写残トナーの充填効率が低い。また、中央領域Ｒｃの外側であって、搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関する流入口１８ａとは反対側の領域に端部Ｅｂを設けた場合も、同様の理由により充填効率が低くなる。以上のことから、本実施例においては、転写残トナーを収容容器１８に効率よく充填するために、端部Ｅｂを収容容器１８の中央領域Ｒｃに設けている。

ここで、本実施例の転写手段１１と収容容器１８の配置の関係から見ると、収容容器１８の中央領域Ｒｃは、図５、図６（ａ）で示したように、中間転写ベルト１２の移動方向に関して一次転写ローラ１６Ｙよりも下流側であって、一次転写ローラ１６Ｃよりも上流側にあたる領域である。以上の説明のように、中央領域Ｒｃに端部Ｅｂを設けることによって転写残トナーの充填率を向上させることが可能であるが、中央領域Ｒｃの中でより中心部に近い位置に端部Ｅｂを設けることで、更なる充填率の向上をのぞめる。即ち、本実施例の画像形成装置１の構成における各一次転写ローラ１６の配置に関していえば、端部Ｅｂを、中間転写ベルト１２の移動方向に関して一次転写ローラ１６Ｙと一次転写ローラ１６Ｍとの間にあたる中央領域Ｒｃ内に設けることで、より充填効率の向上を達成することが可能となる。

本実施例においては、転写手段１１における中間転写ベルト１２の内周面によって構成される領域内に配置した収容容器１８の中央領域Ｒｃが、一次転写ローラ１６Ｙと１６Ｍの間の位置に対応している。ここで、中間転写ベルト１２の移動方向（Ｘ軸方向）に関する各一次転写ローラ１６の配置は、各感光ドラム４０の位置に応じて適宜設定されるものである。また、Ｘ軸方向に関する各感光ドラム４０の配置は、画像形成装置１における各種部材の配置に基づいて適宜設定されるものである。即ち、Ｘ軸方向に関して、各一次転写ローラ１６位置は本実施例において図示した位置よりも多少異なる場合がある。

この場合、図７に示すように、流入口１８ａに近い位置よりも、流入口１８ａと壁面１８ｅとを結ぶ直線（搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関する仮想線）の中間点ＡＥに近い位置が中央領域Ｒｃに対応することが多い。したがって、中間点ＡＥの近傍に端部Ｅｂを配置することで、本実施例と同様の効果を得ることができる。搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関する流入口１８ａとは反対側の領域に関しても、同様に、壁面１８ｅよりも中間点ＡＥに近い位置に端部Ｅｂを配置することで、本実施例と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施例は、収容容器１８の内部に１本の搬送部材１８ｂを設け、搬送部材１８ｂによって搬送される転写残トナーを収容容器１８内で同心円状に充填する構成を有する。この構成によれば、１本の搬送部材１８ｂのみでも効率よく転写残トナーを充填できるため、収容容器１８の内部に複数の搬送部材を設ける必要がなく、収容容器の容積に対するトナーの充填率を向上させることが可能である。また、複数の搬送部材を設けなくてもよいことから、画像形成装置のコストダウンを達成することも可能となる。

さらに、従来の、収容容器内に複数の搬送部材を設ける構成においては、転写残トナーが介在する収容容器の内部空間にて複数の搬送部材間で回転動作の連結が必要であった。この場合、回転動作の連結部に転写残トナーが付着したときに発生する異音や振動による動作不良、回転動作の連結部において発生する摩擦熱に伴うトナー融着による部品破損等に対処可能な構成を採用する必要があった。しかしながら、本実施例の構成によれば、収容容器内において複数の部材間駆動連結を行う構成を採用する必要がないことから、前述のような課題を考慮する必要がない。その結果、より簡易的な構成で、安定的に収容容器１８に転写残トナーを充填することが可能である。

また、本実施例のように、転写手段１１の内部に収容容器１８を設ける構成においては、部品寿命などによって転写手段１１を交換する際に、転写手段１１を交換する動作に伴って収容容器１８も交換することが可能である。これにより、ユーザやサービスマンによる交換作業の手間を減らし、ユーザビリティの向上を図ることができる。さらに、本実施例構成によれば、転写手段１１の内部に収容容器１８を設けることで、従来収容容器を配置していたスペースを削減して画像形成装置１の小型化を達成することが可能である。

本実施例においては、各一次転写ローラ１６として、より安価な金属ローラを用いる構成について説明したが、これに限らない。転写部材として、導電弾性層を有するローラ部材や、導電性のシート部材、導電性のブラシ部材などを用いる事も可能である。また、導電弾性層を有するローラなどの前述の転写部材を用いる場合、本実施例のように、各一次転写部に対して転写部材をシフトさせて配置してもよく、各一次転写部材の直下に配置してもよい。

（変形例１）
図８は、本実施例の変形例１として、収容容器１８内において、搬送部材１８ｂの両側を囲うように、搬送ガイド１８３ｂ（ガイド部）を下側部材１８ｄに設ける構成について説明する模式図である。図８は、図６（ａ）～（ｂ）と同様、収容容器１８をＸＹ平面に投影して見た模式図であり、以下の説明において、実施例１と変形例１とで実質的に共通する構成に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、変形例１においては、搬送ガイド１８３ｂを設けたことにより、流入口１８ａから収容容器１８の中央領域Ｒｃに向かって、転写残トナーを搬送ガイド１８３ｂより外側に漏らすことなく搬送することが可能となる。これにより、転写残トナーが収容容器１８の略中央部に到達するまでのトナー搬送ロスを小さくし、より効率よく転写残トナーを充填することが可能となる。ここで、搬送ガイド１８３ｂの内側とは、搬送ガイド１８３ｂが搬送部材１８ｂと面している側を指しており、搬送ガイド１８３ｂの外側はその内側とは反対側を指す。

なお、搬送ガイド１８３ｂの形状は図８に示す形状に限らない。搬送ガイド１８３ｂの外側に転写残トナーが漏れない構成であれば、例えば、搬送部材１８ｂのＺ方向上面を覆うようなトンネル形状としても良い。また、搬送ガイド１８３ｂの外側への転写残トナーの漏れ量を最小限にするため、本変形例においては搬送ガイド１８３ｂを、搬送部材１８ｂの回転軸線方向に関して流入口１８ａから端部Ｅｂまでの領域Ｓｂ内全域に設けたが、これに限らない。領域Ｓｂ内において、流入口１８ａ側のみに設けてもよく、搬送ガイド１８３ｂを回転軸線方向に関して連続して設けずに一部領域ずつ複数に分割して設けてもよい。

（変形例２）
図９は、本実施例の変形例２として、収容容器１８の下側部材１８ｄに放射状のリブ１８３ｃを設ける構成について説明する模式図である。図９は、図６（ａ）～（ｂ）と同様、収容容器１８をＸＹ平面に投影して見た模式図であり、以下の説明において、実施例１と変形例２とで実質的に共通する構成に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
図９に示すように、変形例２は、下側部材１８ｄにおいて、収容容器１８の中央領域Ｒｃに設けられる端部Ｅｂの近傍を起点として、放射状にリブ１８３ｃを設けている。リブ１８３ｃを設けたことによって、収容容器１８の強度を向上させることができ、転写残トナーの充填時の重量増加による下側部材１８ｄの変形の低減することか可能である。これにより、転写手段１１の内部に収容容器１８を設ける構成において、転写残トナーの充填に伴って収容容器１８が－Ｚ方向に変形し、下側部材１８ｄの一部が中間転写ベルト１２と接触してしまうことを抑制することが可能である。

また、本変形例の構成によれば、同心円状に充填される転写残トナーの進展方向と放射状のリブ１８３ｃの長手方向が略一致しているため、放射状のリブ１８３ｃが転写残トナーの充填を妨げない。さらに、放射状のリブ１８３ｃは、転写残トナーが同心円状に拡大する際のガイドとなることで、転写残トナーの各方向への進展をより均一化させて、転写残トナーを収容容器１８に充填する際の効率を向上させることが可能である。なお、リブ１８３ｃの長さ、高さ、本数等は、本変形例の図９に示した構成に限らず適宜設定してよい。下側部材１８ｄの強度向上の観点においては、リブ１８３ｃの長さは収容容器１８の各壁面まで延長されている方がより望ましい。

（変形例３）
図１０（ａ）は、本実施例の変形例３として、収容容器１８の内部において、下側部材１８ｄと上側部材１８ｃとの間に柱状部材１８２ａを設ける構成について説明する模式図である。また、図１０（ｂ）は、図６（ａ）～（ｄ）と同様に、本変形例の収容容器１８を、ＸＹ平面に投影して見た模式図である。以下の説明において、実施例１と変形例３とで実質的に共通する構成に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、本変形例においては、中央領域Ｒｃの近傍に柱状部材１８２ａを設けている。より詳細には、上側部材１８ｃの略中央部の近傍位置に柱状部材１８２ａを設け、上側部材１８ｃと下側部材１８ｄを連結する。この構成により、転写残トナーを充填すする際の、収容容器１８のＺ軸方向の変形を低減し、上側部材１８ｃ及び下側部材１８ｄが中間転写ベルト１２と接触してしまうことを抑制することが可能である。
また、図１０（ｂ）に示すように、本変形例の構成によれば、柱状部材１８２ｃを、端部Ｅｂの近傍において端部Ｅｂから一定の距離を設けて配置している。これにより、柱状部材１８２ｃは、転写残トナーの充填を妨げることなく、収容容器１８内で転写残トナーの堆積が開始する位置を支持することが可能となり、下側部材１８ｄの変形を効率的に抑制できる。柱状部材１８２ａは、同心円状に拡散する転写残トナーの進展の妨げとならない形状が望ましく、その一例として、図１０（ｂ）に示すように、柱状部材１８２ａの断面が転写残トナーの放射状の進展方向と略一致する向きの流線形状となる構成が挙げられる。

図１０（ｂ）に示すように、本変形例においては、柱状部材１８２ａを端部Ｅｂの近傍に４点設けている。しかし、柱状部材１８２ａの配置数はこれに限らない。また、本変形例においては、柱状部材１８２ａと下側部材１８ｄとをビス締結によって固定しているが、これに限らず、熱溶着・超音波溶着などの溶着や接着などの手段を用いて上側部材１８ｃに設けた柱状部材１８２ａを下側部材１８ｄに固定してもよい。さらに、本変形例においては、柱状部材１８２ａを上側部材１８ｃに設けているが、これに限らず、柱状部材１８２ａを下側部材１８ｄに設け、上側部材１８ｃに対して前述の固定手段を用いて固定してもよい。

（実施例２）
実施例１においては、転写手段１１の内部、即ち、中間転写ベルト１２の内周面によって構成される領域内に転写残トナーを収容する収容容器１８を設ける構成について説明した。これに対し、実施例２は、転写残トナーを収容する収容容器１１８を、中間転写ベルト１２の内周面の内側ではなく、転写手段１１の外部に配置する点で実施例１と異なる。なお、実施例２においては、収容容器１１８の配置位置を除くその他の画像形成装置の構成は実施例１と実質同一である。したがって、以下、実施例１と共通する部分に関しては実施例１と同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は、本実施例の収容容器１１８の配置について説明する模式図である。図１１に示すように、収容容器１１８は、Ｚ軸方向に関して、転写手段１１の底面よりも下に配置されている。このように、収容容器１１８を転写手段１１の外部に設けることで、実施例１において説明したような転写残トナーの充填性を維持しつつ、収容容器１１８のみを画像形成装置１に対して着脱することが可能となる。即ち、本実施例の構成においては、転写手段１１の部品寿命に関係なく、収容容器１１８を交換することが可能である。

なお、以上の実施例においては、中間転写ベルト１２を用いた中間転写方式の画像形成装置１について説明したが、これに限らない。転写材Ｐを搬送する搬送ベルトを有する直接転写方式の画像形成装置においても、本実施例にて説明した転写残トナー回収構成を用いることで、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。

１１ 転写手段
１２ 中間転写ベルト
１６ 一次転写ローラ
１８ 収容容器
１８ａ 流入口
１８ｂ 搬送部材
１９ａ クリーニングブレード

Claims (11)

1. トナー像を担持する像担持体を備える画像形成装置に設けられる転写手段であって、
   前記転写手段は、
   移動可能であって、前記像担持体と接触する無端状のベルトと、
   第１の転写部材及び第２の転写部材及び第３の転写部材を含む複数の転写部材と、
   前記ベルトに当接し、前記ベルトに残留したトナーを回収するための回収部材と、
   前記ベルトの内周面によって構成される領域内に配置された収容容器であって、前記回収部材によって回収されたトナーが流入する流入口を備える収容容器と、
   回転することによって、前記収容容器内において前記流入口からトナーを搬送する単一の搬送部材と、を備え、
   前記搬送部材は前記搬送部材の回転軸線方向に関して螺旋状に設けられる搬送部と、前記搬送部の搬送方向において前記搬送部の下流側に設けられ前記搬送部とは異なる軸部と、を有し、
   前記収容容器は、前記流入口から流入したトナーを保持する底面と、前記底面と対向する上面と、前記底面に設けられ、前記軸部を支持する支持部と、を有し、
   前記ベルトの移動方向において、前記複数の転写部材は、第１の転写部材、第２の転写部材、第３の転写部材の順に整列して設けられ、
   前記ベルトの移動方向及び前記ベルトの幅方向と直交する方向から前記収容容器を水平面に投影して見た際に、前記移動方向に関して前記収容容器を三等分したときの真ん中の領域と、前記幅方向に関して前記収容容器を三等分したときの真ん中の領域とが重なる領域に前記収容容器の中央領域が形成されており、前記搬送部材は、前記流入口と反対側に設けられた前記搬送部の端部が前記中央領域に配置されており、
   前記ベルトの移動方向及び前記ベルトの幅方向と直交する方向から前記収容容器を水平面に投影して見た際に、前記中央領域は、前記第１の転写部材と前記第２の転写部材との間に位置し、
   前記搬送部材の回転軸線方向は、前記ベルトの移動方向または前記ベルトの幅方向と直交せず、前記ベルトの移動方向および前記ベルトの幅方向と交差し、
   前記移動方向において、前記支持部は、前記第２の転写部材と前記第３の転写部材との間に設けられ、前記搬送部の長さよりも前記軸部の長さが短くなるように構成されることを特徴とする転写手段。
2. 前記ベルトを張架し、駆動源からの駆動力を受けて回転することで前記ベルトを移動させる駆動回転体と、前記駆動回転体の回転力を伝達するための駆動連結部材と、を備え、前記搬送部材は、前記流入口側の端部に設けられるギアと前記駆動連結部材とが係合していることによって、前記駆動回転体の回転に伴って回転することを特徴とする請求項１に記載の転写手段。
3. 前記第１の転写部材は、複数の前記転写部材のうち最も上流側に配置されており、前記流入口は、前記第１の転写部材と前記駆動回転体との間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の転写手段。
4. 前記移動方向に関して、前記流入口は、前記第１の転写部材よりも前記駆動回転体に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の転写手段。
5. 前記移動方向に関して、前記第３の転写部材は、複数の前記転写部材のうち最も下流側に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の転写手段。
6. 前記収容容器は、前記画像形成装置の装置本体の底面に対して略水平となるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の転写手段。
7. 前記第１の転写部材を前記ベルトに向かって付勢する第１の付勢部材と、前記第２の転写部材を前記ベルトに向かって付勢する第２の付勢部材と、を備え、
   前記第１の付勢部材及び前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第１の転写部材及び前記第２の転写部材を前記ベルトから離間させる手段を有さないことを特徴とする請求項３に記載の転写手段。
8. 前記収容容器は、前記第１の転写部材及び前記第２の転写部材と対向する位置に、それぞれ、前記第１の転写部材及び前記第２の転写部材の延在方向に沿った溝であって、前記第１の転写部材及び前記第２の転写部材が設けられている位置から離れる方向に退避した溝部を有することを特徴とする請求項７に記載の転写手段。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の転写手段を備え、
   前記ベルトは中間転写ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記像担持体から前記中間転写ベルトに一次転写された後に前記中間転写ベルトから転写材に二次転写されることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の転写手段を備え、
    前記ベルトは、転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記搬送ベルトによって搬送される転写材に順次重ねて転写されることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記搬送部材を第１の搬送部材とした場合において、前記回収部材によって回収されたトナーを前記流入口に搬送する第２の搬送部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の転写手段。

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