(57)【要約】【課題】限られた画像形成装置内の領域を有効活用し、画像形成装置を大型化することなく、回収ボトルの大容量化を図るトナー搬送機構を提供する。【解決手段】像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、像担持体から転写された複数のトナー像を担持する無担ベルト状の中間転写体と、中間転写体に形成されたトナー像を被転写材へ転写する転写装置と、中間転写体表面の転写残トナーを掻き取る掃除部材と、掻き取られた転写残トナーを溜める残トナー容器と、転写残トナーを水平方向へ搬送する第１搬送手段と、第１搬送手段によって搬送された転写残トナーを上方向へ搬送する第２搬送手段と、第２搬送手段によって搬送された転写残トナーが堆積する回収ボトルと、を備えるトナー搬送機構において、第２搬送手段はベルト状の搬送部材であり、第１搬送手段の駆動伝達機能を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置と、
前記像担持体と隣接し、前記像担持体から転写された複数のトナー像を同時に担持する無担ベルト状の中間転写体と、
前記中間転写体の表面に形成されたトナー像を被転写材へ転写する転写装置と、
前記転写装置から見て前記中間転写体の回転方向下流側に位置し、中間転写体表面の転写残トナーを掻き取る掃除部材と、
前記掃除部材によって掻き取られた転写残トナーを溜める残トナー容器と、
前記残トナー容器に溜められた転写残トナーを水平方向へ搬送する第１搬送手段と、
前記第１搬送手段によって水平方向に搬送された転写残トナーを上方向へ搬送する第２搬送手段と、
前記第２搬送手段によって搬送された転写残トナーを堆積させる回収ボトルと、を備えるトナー搬送機構において、
前記第２搬送手段は、ベルト状の搬送部材であり、前記第１搬送手段の駆動伝達機能を有することを特徴とするトナー搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ用プリンタや複写機など、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置におけるトナー搬送機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用した画像形成装置では、粉末状のトナーを静電吸着させることで画像を形成する。その中でも中間転写体を用いた画像形成方式は、まず現像装置から中間転写体へトナー像が転写する。次いで、中間転写体から紙やプラスチックシートなどの被転写材へトナー像が転写し、最終的に被転写材上に画像が形成される。
【０００３】
以下、図４、図５を参照して中間転写体を用いた画像形成装置における従来のトナー搬送機構を詳細に説明する。
【０００４】
まず、従来のトナー搬送機構の構成について説明する。現像装置１０２内には静電潜像を担持する像担持体１０２ａがあり、静電潜像に従いトナー像１１１が像担持体１０２ａ表面に付着する。像担持体１０２ａは中間転写体１０３に隣接して配してあり、像担持体１０２ａは図示Ａ方向に、中間転写体１０３は図示Ｂ方向にそれぞれ回転する。像担持体１０２ａから見て中間転写体１０３の回転方向下流には、中間転写体１０３に隣接して転写装置１０４が配してあり、この転写装置１０４は図示Ｃ方向に回転する。現像装置１０２と転写装置１０４との間には、掃除部材１０５が中間転写体１０３に当接して配されている。この掃除部材１０５は、中間転写体１０３表面に付着している転写残トナー１１２を掻き取り、中間転写体１０３表面の掃除を行う。掃除部材１０５により掻き取られた転写残トナー１１２は、掃除部材１０５近傍に設けてある回収ボトル１０６に回収される。掃除部材１０５と回収ボトル１０６との経路には、搬送装置が設けてある。この搬送装置は、転写残トナー１１２を水平方向に搬送する第１搬送手段１０１ａから構成されており、モータ８が回転することにより、掃除部材１０５直下に配されたスクリューなどが回転し、回収ボトル１０６の入口部１０６ａまでトナー１１２の搬送を行う。
【０００５】
次に、前記のように構成された従来のトナー搬送機構の動作について説明する。現像装置１０２において像担持体１０２ａ表面に形成されたトナー像１１１は、像担持体１０２ａと中間転写体１０３との間に電位差を設け、静電吸着力に大小の差を設けることから、中間転写体１０３へ転写される。その後、中間転写体１０３がＢ方向に回転し、形成されたトナー像１１１が転写装置１０４との接触点まで搬送される。ここで、紙やプラスチックシートなどの被転写材１１０が中間転写体１０３と転写装置１０４とに挟持、搬送される際、中間転写体１０３と転写装置１０４との間に電位差が設けられ、静電吸着力に大小の差が設けられることから被転写材１１０表面にトナー像１１１が転写し、被転写材１１０にトナー像１１１が形成される。
【０００６】
この時、中間転写体１０３表面に画像を形成しているトナー像１１１は、全て同じレベルの静電吸着力を持っているとは限らず、中間転写体１０３から被転写材１１０へトナー１１１が転写される際に、転写されずに中間転写体１０３に吸着されたまま転写残トナー１１２となる場合がある。中間転写体１０３は、現像装置１０２からの画像転写、被転写材１１０への画像転写の各工程を順次繰り返しているため、被転写材１１０への画像転写工程と、現像装置１０２からの画像転写工程との間では、転写残トナー１１２を中間転写体１０３表面から取り除いておく必要がある。そのため掃除部材１０５により中間転写体１０３表面上の転写残トナー１１２を掻き取り、中間転写体１０３の掃除を行う。掻き取られた転写残トナー１１２は、順次第１搬送手段１０１ａにより水平方向に回収ボトル６の入り口部６ａまで搬送され、自由落下で回収ボトル６内に堆積して行く。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなトナー搬送機構においては、前記回収ボトル１０６内に転写残トナー１１２が満杯となった場合には、回収ボトル１０６自体の交換作業を行うか、回収ボトル１０６から転写残トナーの排出作業を行う必要があり、このような作業頻度を低減させる目的から回収ボトル１０６の大容量化が求められていた。
【０００８】
しかし、前述したように、従来の回収ボトル１０６は掃除部材１０５の近傍に設けてあり、回収ボトル１０６の大容量化を考えた場合、掃除部材１０５、転写装置１０４などの構成要素に、或いは、被転写材１０４の走行経路に干渉しないように設けなければならず制約が伴う。そのため、従来の回収ボトル１０６設置箇所では、大容量化は難しく、設置領域を確保できる別の領域に回収ボトル１０６を設けることが必要であった。
【０００９】
また、画像形成装置内の領域は限られており、画像形成装置内において設置領域を確保できる箇所としては、中間転写体１０３から見て現像装置１０２の対向側が挙げられ、係る場所に回収ボトル１０６を配置することにより、回収ボトル１０６の大容量化は可能となる。しかし、転写残トナー１１２は自由落下で堆積させており、回収ボトル１０６全域に堆積させるには、回収ボトル１０６の入り口部１０６ａを回収ボトル１０６の上側に設けなければならない。従って、回収ボトル１０６に配置箇所を変えた場合には、第１搬送手段１０１ａによる転写残トナー１１２を水平方向に搬送する工程の後、回収ボトル１０６の入り口部１０６ａまで転写残トナー１１２を上方向に搬送する第２搬送手段を設けることが必要となる。
【００１０】
しかし、第１搬送手段１０１ａの駆動源以外に、更に第２搬送手段の駆動源を設けることは、画像形成装置の大型化、コストアップに繋がってしまい、適切ではない。
【００１１】
本発明は上記問題を鑑みて成されたものであり、限られた画像形成装置内の領域を有効活用し、画像形成装置を大型化することなく、回収ボトルの大容量化を図ることができるトナー搬送機構を提供することを技術的課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置のトナー搬送機構であり、上記課題を解決するため以下のように構成されている。
【００１３】
像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置と、前記像担持体と隣接し、前記像担持体から転写された複数のトナー像を同時に担持する無担ベルト状の中間転写体と、前記中間転写体の表面に形成されたトナー像を被転写材へ転写する転写装置と、前記転写装置から見て前記中間転写体の回転方向下流側に位置し、中間転写体表面の転写残トナーを掻き取る掃除部材と、前記掃除部材によって掻き取られた転写残トナーを溜める残トナー容器と、前記残トナー容器に溜められた転写残トナーを水平方向へ搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段によって水平方向に搬送された転写残トナーを上方向へ搬送する第２搬送手段と、前記第２搬送手段によって搬送された転写残トナーを堆積させる回収ボトルと、を備えるトナー搬送機構において、前記第２搬送手段は、ベルト状の搬送部材であり、前記第１搬送手段の駆動伝達機能を有する。
【００１４】
前記構成により、第２搬送手段が第１搬送手段の駆動伝達機能を有しているため、新たな駆動手段を設けることなく、残トナーを堆積させる回収ボトルを適宜の位置へ配置することが可能となる。そのため、画像形成装置の大型化を伴うことなく回収ボトルの大容量化を実現することが可能となる。
【００１５】
また、前記第２搬送手段は、両面に凸部を有し、内面側の凸部により前記第１搬送手段への駆動伝達を行い、外面側の凸部により第１搬送手段から搬送された残トナーを上方向に搬送することが望ましい。前記構成により、ベルト状である第２搬送手段を駆動させることで、第２搬送手段の外面側でトナー搬送を行うとともに、内面側で第１搬送手段を駆動させることが可能となる。
【００１６】
さらに、前記第２搬送手段は、樹脂製であることが望ましい。前記第１搬送装置は、搬送する転写残トナーの量により、回転駆動に大きなトルクを要する場合がある。このような場合には、第１搬送手段を駆動させる第２搬送手段には、大きな伝達トルクを得ることができるよう一定の強度が必要とされる。第２搬送手段を樹脂製とすることにより、第２搬送手段の強度が増し、第１搬送手段に確実に動力を伝達し、第１搬送手段は安定した水平搬送を行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記第２搬送手段は、弾性体であっても良い。弾性体とは、力が加えられたときにその力の働きで形等が変わり、力が除去されたとき、もとの形等に回復するという弾性の性質を持っている物質であり、例えば、ゴムが挙げられる。第２搬送手段を弾性体とすることにより、例えば、固定された軸間に対しても組み込みを容易に行うことが出来るため、トナー搬送機構を簡易な構成とすることができる。
【００１８】
加えて、前記第２搬送手段は、補強部材を有することが望ましい。前記構成により、例えば、第２搬送手段を弾性体とした場合にも、一定強度を保つことが可能となり、高い伝達トルクを得ることが可能となる。この補強部材としては、アラミド繊維やガラス繊維が例示できる。
【００１９】
すなわち、本発明に係るトナー搬送機構は、以上の構成に基づいているが、前記構成のみに限られず、可能な限りこれらの構成の組合せをも含んでいる
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施の形態を図１から図３に従って詳細に説明する。
【００２１】
まず、本実施の形態に係るトナー搬送機構の構成について説明する。現像装置２内には静電潜像を担持する像担持体２ａがあり、静電潜像に従いトナー像１１が像担持体２ａ表面に付着する。像担持体２ａは中間転写体３に隣接して配してあり、像担持体２ａは図示Ａ方向に、中間転写体３は図示Ｂ方向にそれぞれ回転する。像担持体２ａから見て、中間転写体３の回転方向下流には、中間転写体３に隣接して転写装置４が配してあり、この転写装置４は図示Ｃ方向に回転する。
【００２２】
現像装置２と転写装置４との間には、例えばゴムブレードなどの掃除部材５が中間転写体３に当接して配してあり、中間転写体３表面に付着している転写残トナー１２を掻き取り、中間転写体３表面の掃除を行う。掃除部材５直下には掻き取られた転写残トナー１２が堆積する残トナー容器７が配してあり、この残トナー容器７内には例えばスクリューが回転することにより水平方向Ｅ部まで転写残トナー１２を搬送する第１搬送手段１ａが設けてある。第１搬送手段１ａの端部には、両側に凸形状を有するベルト状の第２搬送手段１ｂが設けてある。この第２搬送手段１ｂは、例えばモータ８等の駆動力を得て、図示Ｄ方向に回転する。この回転により外側の凸形状が第１搬送手段１ａによって搬送された転写残トナー１２を連続的に汲み上げ、Ｅ部から上方向へ搬送する。搬送された転写残トナー１２は、中間転写体３から見て現像装置２の対向側に配してある回収ボトル６の上側に設けてある入り口部６ａまで搬送される。また、第２搬送手段１ｂは、内側の凸形状が第１搬送手段１ａと連結しているプーリ９と噛み合い回転することにより、第１搬送手段１ａを回転駆動させる。これにより、第１搬送手段１ａは、水平方向に転写残トナー１２を搬送する。
【００２３】
次に、トナー搬送機構の動作について説明する。現像装置２において像担持体２ａ表面に形成されたトナー像１１は、像担持体２ａと中間転写体３との間に電位差を設け、静電吸着力に大小の差を設けることから、中間転写体３に転写する。その後、中間転写体３がＢ方向に回転し、形成されたトナー像１１は転写装置４との接触点まで搬送される。ここで、紙やプラスチックシートなどの被転写材１０が、中間転写体３と転写装置４とに挟持、搬送される際、中間転写体３と転写装置４との間に電位差を設け、静電吸着力に大小の差を設けることから被転写材１０表面にトナー１１が転写し、被転写材１０にトナー像１１が形成される。この時、中間転写体３表面に画像を形成しているトナー像１１が全て同じレベルの静電吸着力を持っているとは限らず、中間転写体３から被転写材１０へトナー像１１が転写される際に、転写されずに中間転写体３に吸着されたまま転写残トナー１２となる場合がある。
【００２４】
また、中間転写体３は、現像装置２からの画像転写、被転写材１０への画像転写の各工程を順次繰り返しているため、被転写材１０への画像転写工程と、現像装置２からの画像転写工程との間で、転写残トナー１２を中間転写体３表面から取り除いておく必要がある。そのため、掃除部材５により中間転写体３表面上の残トナー１２を掻き取り、中間転写体３の掃除を行う。掃除部材５によって掻き取られた転写残トナー１２は残トナー容器７内に堆積する。そして、モータ８が駆動することにより第２搬送手段１ｂのベルトが回転し、上方向への転写残トナー１２の搬送を行うと共に、第１搬送手段１ａと連結しているプーリ９が回転し第１搬送手段１ａも回転する。残トナー容器７内に堆積された転写残トナー１２は、第１搬送手段１ａにより水平方向Ｅ部まで搬送され、その後、第２搬送手段１ｂにより回収ボトル６の入り口部６ａまで上方向に搬送され、自由落下で回収ボトル６内全体に堆積、回収される。
【００２５】
ここで、第２搬送手段１ｂにゴムなどの弾性体のベルトを用いると、第２搬送手段１ｂ自体の伸縮が比較的自由となるため、本実施の形態におけるモータ８軸、及び、プーリ９軸など固定した軸間に対しても、従動ローラなどの調整機構なしで容易に組み込むことが可能となる。従って、簡易な構成を採ることができる。しかし、第１搬送手段１ａにより水平方向Ｅ部まで転写残トナー１２を搬送する際、残トナー容器７内に堆積した転写残トナー１２が大量であるときには、第１搬送手段１ａの回転駆動に比較的大きなトルクを要する場合がある。このような場合には、弾性体のベルトでは、伸び易いことから内側の凸形状とプーリ９との噛み合いが外れ、第１搬送手段１ａへの駆動伝達ができなくなることが考えられる。
【００２６】
かかる場合には、第２搬送手段１ｂの材質を樹脂、或いは、アラミド繊維やガラス繊維などの補強部材入りにする等して、伸びにくいベルトを用いることにより弾性体のベルトに比べてより高い伝達トルクを得ることができる。このように必要に応じて、材質を変え、若しくは、補強部材を加えることで、第２搬送手段１ｂから第１搬送手段１ａに動力が伝達され、安定した水平方向への搬送を行うことが可能となる。
【００２７】
本発明の実施の形態には、実施態様１に加えて、次の各実施態様２から５も含まれる。
【００２８】
（実施態様１）
像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置と、前記像担持体と隣接し、前記像担持体から転写された複数のトナー像を同時に担持する無担ベルト状の中間転写体と、前記中間転写体の表面に形成されたトナー像を被転写材へ転写する転写装置と、前記転写装置から見て前記中間転写体の回転方向下流側に位置し、中間転写体表面の転写残トナーを掻き取る掃除部材と、前記掃除部材によって掻き取られた転写残トナーを溜める残トナー容器と、前記残トナー容器に溜められた転写残トナーを水平方向へ搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段によって水平方向に搬送された転写残トナーを上方向へ搬送する第２搬送手段と、前記第２搬送手段によって搬送された転写残トナーを堆積させる回収ボトルと、を備えるトナー搬送機構において、前記第２搬送手段は、ベルト状の搬送部材であり、前記第１搬送手段の駆動伝達機能を有することを特徴とするトナー搬送機構。
【００２９】
（実施態様２）
前記第２搬送手段は、両面に凸部を有し、内面側の凸部により前記第１搬送手段への駆動伝達を行い、外面側の凸部により転写残トナーの搬送を行うことを特徴とする実施態様１に記載のトナー搬送機構。
【００３０】
（実施態様３）
前記第２搬送手段は、樹脂製であることを特徴とする実施態様１又は実施態様２に記載のトナー搬送機構。
【００３１】
（実施態様４）
前記第２搬送手段は、弾性体であることを特徴とする実施態様１又は実施態様２に記載のトナー搬送機構。
【００３２】
（実施態様５）
前記第２搬送手段は、補強部材を有することを特徴とする実施態様４に記載のトナー搬送機構。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、限られた画像形成装置内の領域を有効活用し、画像形成装置を大型化することなく、回収ボトルの大容量化を図ることができる。すなわち、回収ボトルの長寿命化が可能となり、ユーザビリティーの向上が図れる画像形成装置を提供することができる。また、前記第２搬送手段を樹脂又は弾性体とし、必要に応じ補強部材を加える等することで、種々の画像形成装置に好適に用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナー搬送機構の主要部を示す正面図である。
【図２】図１のＧ矢視図である。
【図３】本発明に係るトナー搬送機構、及び、画像形成装置の主要部を示す側面図である。
【図４】従来のトナー搬送機構の主要部を示す正面図である。
【図５】従来のトナー搬送機構、及び、画像形成装置の主要部を示す側面図である。
【符号の説明】
１ａ  第１搬送手段
１ｂ  第２搬送手段
２  現像装置
２ａ  像担持体
３  中間転写体
４  転写装置
５  掃除部材
６  回収ボトル
６ａ  入口部
７  残トナー容器
８  モータ
９  プーリ
１０  被転写材
１１  トナー像（トナー）
１２  転写残トナー（トナー）
１０１ａ  第１搬送手段
１０２  現像装置
１０２ａ  像担持体
１０３  中間転写体
１０４  転写装置
１０５  掃除部材
１０６  回収ボトル
１０６ａ  入口部
１０８  モータ
１１０  被転写体
１１１  トナー像
１１２  転写残トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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