JP2005049677A - トナー搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置を大型化することなく、トナー回収ボトルの長寿命化を図るため、小スペースで安定した上方へのトナー搬送を行なえる第二搬送手段を設け、トナー回収ボトルの大容量化を実現し、ユーザビリティーの向上した画像形成装置を提供する。
【解決手段】 転写残トナーを水平方向へ搬送する第一搬送手段の後工程に、外側に複数のリブと内側に複数の歯形とを有する回転式の搬送ベルトと、一対のプーリ（駆動プーリ、従動プーリ）と、プーリを支持する軸受けと、搬送ベルトを覆う壁とから成る第二搬送手段を設ける。
【選択図】 図１

Description

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。

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方式は、まず現像装置から中間転写体へトナー像が転写し、さらに中間転写体から紙やプラスチックシートなどの被記録体へトナー像が転写することから、最終的に被記録体上に画像を形成する。

以下、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、図４、図５に従い説明する。

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３内には静電潜像を担持する像担持体３ａがあり、静電潜像に従いトナー像１１が像担持体３ａ表面に付着する。像担持体３ａは中間転写体４に隣接して配してあり、像担持体３ａは図示Ａ方向に、中間転写体４は図示Ｂ方向にそれぞれ回転する。像担持体３ａから見て、中間転写体４の回転方向下流には、中間転写体４に隣接して転写装置５が配してあり、図示Ｃ方向に回転する。現像装置３と転写装置５との間には、清掃部材６が中間転写体４に当接して配してあり、中間転写体４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４表面の清掃を行なう。清掃された転写残トナー１２を回収する回収ボトル７は、清掃部材６の近傍に設けてあり、清掃部材６と回収ボトル７との経路には、第一搬送手段２が設けてある。第一搬送手段２には転写残トナー１２を水平方向に搬送するスクリューなどが用いられ、モータ９が回転することにより、清掃部材６直下に配されたスクリューが回転することから、回収ボトル７の入り口部７ａまで転写残トナー１２の搬送を行なう。

次に、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３において像担持体３ａ表面に形成されたトナー像１１は、像担持体３ａと中間転写体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、中間転写体４へ転写される。その後Ｂ方向に中間転写体４が回転し、形成されたトナー像１１は転写装置５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記録体１０が、中間転写体４と転写装置５とに挟持、搬送される際、中間転写体４と転写装置５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記録体１０表面にトナー像１１が転写し、被記録体１０上にトナー像１１が形成される。この時、中間転写体４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４から被記録体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４に吸着されたまま転写残トナー１２となる場合がある。中間転写体４は、現像装置３からの画像転写、被記録体１０への画像転写の工程を順次繰り返しているため、被記録体１０への画像転写工程と、現像装置３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４表面から取り除いておく必要があり、清掃部材６により中間転写体４表面上の転写残トナー１２を掻き取ることから、中間転写体４の清掃を行なう。掻き取られた転写残トナー１２は、順次第一搬送手段２により水平方向に入り口部７ａまで搬送され、自由落下で回収ボトル７内に堆積して行く。

なお、これと似ている構成として特許文献１に記載の構成が挙げられる。

特開２００３−５０５２７号公報

回収ボトルがトナーで満杯となった場合には、回収ボトルの交換作業、あるいは回収ボトルからのトナー排出作業が必要となるため、作業頻度低減の目的から回収ボトルの大容量化が求められている。

前述したように、従来の回収ボトルは清掃部材の近傍に設けてあり、回収ボトルの大容量化を考えた場合、清掃部材、転写装置などの構成要素に、あるいは被記録体の走行、搬送経路に干渉しないなどの制約から大容量化は難しく、設置領域を確保できる別の領域に、回収ボトルを設けることが必要である。

画像形成装置において装置を大型化することなく設置領域を確保できる、中間転写体から見て現像装置の対向側に回収ボトルを設けることから大容量化は可能となるが、自由落下で堆積するトナーを回収ボトル全域に回収するため、入り口部は回収ボトルの上側に設けることが必要であり、従来の水平方向に搬送する第一搬送手段の後工程に、回収ボトルの入り口部まで上方へトナーを搬送する第二搬送手段を設けることが必要となる。

本発明の目的は、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ため、小スペースで安定した上方へのトナー搬送を行なえる第二搬送手段を提供することである。

上記課題は、トナー入り口部が上側に設けてある回収ボトルを、中間転写体から見て現像装置の対向側に配し、清掃部材により中間転写体表面上から掻き取られたトナーを、回収ボトルの入り口部まで上方へトナーを搬送するため、外側に複数のリブを有し、内側には複数の歯形を有する回転式の搬送ベルトと、搬送ベルトとかみ合う歯形を外周に有する一対のプーリ（駆動プーリ、従動プーリ）と、プーリを支持する軸受けと、搬送ベルトを覆う壁とから成る第二搬送手段を、第一搬送手段の後工程に設ける構成とし、更に本発明は、上述した課題を達成するために、従動プーリの回転軸の軸受けを、接触する約９０°部分のみが円弧である穴形状とし、搬送ベルトの外側に設けたリブの先端と壁との隙間をなくし、トナーが壁に沿って鉛直方向ではない上方へ搬送される方向に搬送ベルトを回転する構成とする。

本発明によれば、装置を大型化することなく、小スペースで安定した上方へのトナー搬送を行なうことが可能となることから、回収ボトルの大型化を図ることができるため、画像形成装置を大型化することなく回収ボトルの長寿命化を実現でき、ユーザビリティーの向上した画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

以下、本発明の一実施例を、図１〜図３に従って説明する。

まず、トナー搬送機構の構成について説明する。

現像装置３内には静電潜像を担持する像担持体３ａがあり、静電潜像に従いトナー像１１が像担持体３ａ表面に付着する。像担持体３ａは中間転写体４に隣接して配してあり、像担持体３ａは図示Ａ方向に、中間転写体４は図示Ｂ方向にそれぞれ回転する。像担持体３ａから見て、中間転写体４の回転方向下流には、中間転写体４に隣接して転写装置５が配してあり、図示Ｃ方向に回転する。現像装置３と転写装置５との間には、例えばゴムブレードなどの清掃部材６が中間転写体４に当接して配してあり、中間転写体４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４表面の清掃を行なう。清掃部材６直下には掻き取られた転写残トナー１２が落下し堆積する容器８が配してあり、容器８内には例えばスクリューが回転することから水平方向へＥ部まで転写残トナー１２を搬送する第一搬送手段２が設けてある。

第一搬送手段２の後工程には、第二搬送手段１が設けてあり、第二搬送手段１は、内側に複数の歯形１ｃを有し、外側に複数のリブ１ｂを有する回転式の搬送ベルト１ａと、搬送ベルト１ａとかみ合う歯形を外周に有した駆動プーリ１ｄ、従動プーリ１ｅと、プーリを支持する軸受け１ｆと、搬送ベルト１ａを覆う壁１ｇとから構成されており、従動プーリ１ｅは第一搬送手段２と連結していることから、第一搬送手段２と第二搬送手段１は連動している。ここで、搬送ベルト１ａのトナー搬送方向が鉛直方向とならないようにするため、駆動プーリ１ｄ、従動プーリ１ｅは、その両軸中心を結ぶ直線が鉛直とならないように配置してあり、搬送ベルト１ａを覆う壁１ｇは、リブ１ｂ先端に対しては隙間なく、歯形１ｃに対しては隙間を設けて配置してある。また、搬送ベルト１ａは、転写残トナー１２が壁１ｇに沿って上方へ搬送されるように図示Ｄ方向に回転し、回収ボトル７の入り口部７ａは、トナーの搬送経路に対し上方へ搬送する過程に設けてあり、従動プーリ１ｅの軸受け１ｆは、従動プーリ１ｅの回転軸に対して約９０°分の円弧のみ接触する穴形状になっている。

次に、トナー搬送機構の動作について説明する。

現像装置３において像担持体３ａ表面に形成されたトナー像１１は、像担持体３ａと中間転写体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、中間転写体４に転写する。その後Ｂ方向に中間転写体４が回転し、形成されたトナー像１１は転写装置５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記録体１０が、中間転写体４と転写装置５とに挟持、搬送される際、中間転写体４と転写装置５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記録体１０表面にトナー像１１が転写し、被記録体１０にトナー像１１が形成される。この時、中間転写体４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４から被記録体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４に吸着されたまま転写残トナー１２となる場合がある。

中間転写体４は、現像装置３からの画像転写、被記録体１０への画像転写の工程を順次繰り返しているため、被記録体１０への画像転写工程と、現像装置３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４表面から取り除いておく必要があり、清掃部材６により中間転写体４表面上の転写残トナー１２を掻き取ることから、中間転写体４の清掃を行なう。掻き取られた転写残トナー１２は容器８内に堆積し、モータ９が駆動すると、駆動プーリ１ｄが回転することから搬送ベルト１ａが図示Ｄ方向に回転し、リブ１ｂが転写残トナー１２を連続的に汲み上げられ、Ｅ部から上方へ転写残トナー１２が壁１ｇに沿って搬送される。

また、歯形１ｃが従動プーリ１ｅとかみ合い、従動プーリ１ｅが回転することから、連結している第一搬送手段２も回転し、水平方向にＥ部まで転写残トナー１２が搬送される。搬送ベルト１ａにより上方に壁１ｇに沿って搬送された転写残トナー１２は、入り口部７ａで落下し回収ボトル７内に堆積、回収される。ここで、動作時の従動プーリ１ｅの回転軸と軸受け１ｆとの接触部分を考えると、搬送ベルト１ａの回転方向と張力の条件から９０°分の円弧のみとなり、それ以外の部分に隙間を持たせたることから、従動プーリ１ｅの回転軸や軸受け１ｆに付着した転写残トナー１２は、摺動部の摩擦熱などにより固着する前に落下するため、転写残トナー１２の固着の問題でトルクが上がることはない。また、リブ１ｂ先端と壁１ｇとの隙間をなくすことにより、上方搬送中にリブ１ｂから落下する転写残トナー１２を少なくすることができるため、小スペースで安定した上方へのトナー搬送を行なうことができる。

は、本発明におけるトナー搬送機構の主要部を示す正面図とである。 は、本発明における第二搬送手段の主要部を示す側面図である。 は、本発明における画像形成装置の主要部を示す側面図である。 は、従来技術におけるトナー搬送機構の主要部を示す正面図である。 は、従来技術における画像形成装置の主要部を示す側面図である。

符号の説明

１．第二搬送手段、１ａ．搬送ベルト、１ｂ．リブ、１ｃ．歯形、１ｄ．駆動プーリ、
１ｅ．従動プーリ、１ｆ．軸受け、１ｇ．壁、２．第一搬送手段、３．現像装置、
３ａ．像担持体、４．中間転写体、５．転写装置、６．清掃部材、７．回収ボトル、
７ａ．入り口部、８．容器、９．モータ、１０．被記録体、１１．トナー像、
１２．転写残トナー、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは回転方向、Ｅは部位を示す。

Claims (6)

1. 像担持体上の静電潜像にトナー像を形成する現像装置が複数あり、複数の前記現像装置において前記像担持体上に形成されたトナー像を被記録体へ一括転写するために、前記像担持体と隣接し、前記像担持体より転写された複数のトナー像を同時に担持することができる無端ベルト状の中間転写体と、前記中間転写体表面に形成されたトナー像を紙やプラスチックシートなどの被記録体に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、前記中間転写体表面の転写残トナーを掻き取り清掃する清掃部材と、掻き取られた前記転写残トナーが一時的に堆積する容器と、前記容器内のトナーを水平方向へ搬送する第一搬送手段と、トナーが自由落下し堆積するため、トナーの入り口部を上方に有する回収ボトルとを備えた画像形成装置において、前記回収ボトルが、中間転写体に対して現像装置の対向側に配してあり、前記第一搬送手段により水平方向へ搬送された後のトナーを前記入り口部まで上方へ搬送する第二搬送手段に、内側に複数の歯形を有し、外側に複数のリブを有する回転式の搬送ベルトと、前記搬送ベルトとかみ合う歯形を外周に有した一対のプーリ（駆動プーリ、従動プーリ）と、前記プーリを支持する軸受けと、前記搬送ベルトを覆う壁とを設けたことを特徴とするトナー搬送機構。
2. 前記軸受けが、前記従動プーリの円筒形状の回転軸に対して、接触する約９０°部分のみが円弧であり、それ以外の部分が隙間を持った穴形状であることを特徴とするトナー搬送機構。
3. 前記搬送ベルトの外側に設けたリブの先端に対しては壁を隙間なく配し、内側に設けた歯形の先端に対しては隙間を有して壁を配したことを特徴とするトナー搬送機構。
4. 一対の前記プーリ（駆動プーリ、従動プーリ）の両軸中心を結ぶ直線が鉛直とならないように前記プーリ配置したことから、前記搬送ベルトの回転方向、即ちトナー搬送方向が鉛直方向ではないことを特徴とする請求項１記載のトナー搬送機構。
5. 前記搬送ベルトの回転方向が、前記壁に沿ってトナーが上方へ搬送される方向へ回転することを特徴とする請求項１記載のトナー搬送機構。
6. 前記回収ボトルのトナー入り口部が、前記搬送ベルトのトナー搬送経路に対し上方へ搬送する過程に位置することを特徴とする請求項１記載のトナー搬送機構。