JP2009122535A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の現像剤収容器の設置間隔と、複数の作像手段の設置間隔とが違っている場合に、その違いに応じて逐一新たに設計した専用の部品を用いて画像形成装置を構成する場合と比較して、構成部品の点数を少なくする。
【解決手段】供給路551M、551Cは、それぞれフロント側とリア側を最短で結ぶような方向P1に沿って延びているが、供給路551Y、551Kは、この方向P1とはθだけ傾いた方向P2の方向に沿って延びている。このように、供給路551M、551Cと、供給路551Y、551Kとが延びる方向が異なっているのは、図2で説明したように、トナーカートリッジ55Yの下方にはクリーニング装置63が設られていることと、図3で説明したように、トナーカートリッジ55Kのみをトナーカートリッジ55Y、55M、55Cよりもやや下方に配置しているということが関係している。
【選択図】図6

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
カラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置として、例えば特許文献1,2に開示されたものがある。特許文献1に開示された画像形成装置は、複数の感光体ドラムを無端状の転写ベルトの外周面に沿って一列に配列し、さらに、各々の感光体ドラム表面に形成された潜像を現像する各現像器を、感光体ドラムの位置から見て転写ベルトがある側とは反対側に設置したものである。また、特許文献2に開示された画像形成装置は、転写ベルトを水平方向に対して傾斜させ、 各作像ユニットをその転写ベルトの傾斜方向と同じ方向に傾斜させて配置したものである。いずれの画像形成装置であっても、トナーボトル或いはトナーカートリッジなどと呼ばれている複数の現像剤収容器から、作像を行う作像手段の現像器に対して、トナーなどの現像剤を適宜補給するようになっている。
特開平9−211925号公報 特開2006−30241号公報
本発明は、複数の現像剤収容器どうしの設置間隔と、複数の作像手段が有する現像器どうしの設置間隔とが違っている場合であっても、現像剤収容器から各現像器へ現像剤を供給することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明は、現像剤を収容する収容空間と当該収容空間に収容される現像剤を供給する供給口とをそれぞれ有し、当該収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置された複数の現像剤収容器であって、隣り合う位置に並べられた複数の第1の現像剤収容器、及び、自器の前記供給口が各々の前記第1の現像剤収容器の前記供給口よりも下方に配置された第2の現像剤収容器と、前記複数の現像剤収容器の下方にて、各々の当該現像剤収容器から供給される現像剤を、当該収容空間の長手方向の一方の側から他方の側へとそれぞれ搬送する複数の搬送手段と、前記複数の現像剤収容器の下方において、各々の当該現像剤収容器の収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置され、前記複数の現像剤収容器から前記搬送手段を経由して供給される現像剤を用いる現像器によって潜像を現像し、その現像像を被転写体に転写する複数の作像手段と、前記複数の現像剤収容器の下方にて各々の前記搬送手段に連結されるとともに、各々の前記作像手段の現像器が存在する方向へと延び、当該搬送手段より搬送される現像剤を、各々の現像器に供給する複数の供給路であって、前記複数の現像剤収容器が有する前記各収容空間の中心間の距離とは異なる距離を隔てて並べられた複数の供給路とを備え、前記第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向である、第1の搬送方向と、これら2つの搬送手段以外の前記搬送手段の搬送方向である第2の搬送方向とが、異なる方向であることを特徴とする画像形成装置を提供する。
本発明の好ましい態様において、前記被転写体は、前記複数の作像手段で現像された現像像が重ね合わされるようにして転写される中間転写体であり、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された第1の現像剤収容器の下方に配置され、前記中間転写体を清掃する清掃手段を備え、前記第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の第1の搬送方向は、前記供給路に近づくに従って、隣にある前記第1の現像剤収容器から遠ざかるような方向であり、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の第1の搬送方向は、前記供給路に近づくに従って、隣にある前記第1の現像剤収容器に近づくような方向であり、前記第2の搬送方向は、前記現像剤収容器の収容空間の長手方向と同じ方向である。
本発明の別の好ましい態様において、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器以外の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する複数の搬送手段に連結された複数の供給路は、同じ角度で屈曲した屈曲路をそれぞれ有している。
本発明の別の好ましい態様において、前記第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向が、同じである。
本発明のさらに別の好ましい態様において、各々の前記搬送手段は、現像剤の搬送方向に延びる収容空間と、現像剤の搬送方向に延びる回転軸の周りに設けられた羽根状部材を有し、前記収容空間内で回転する回転体と、前記回転軸の一端が挿入される穴を有し、周囲に複数の歯が設けられた搬送側歯車とを有し、各々の前記搬送側歯車とそれぞれ噛み合う歯を有する複数の駆動側歯車を回転駆動させる駆動手段をさらに備え、前記複数の搬送手段が有する回転体の回転軸方向の長さは同じであり、、前記第2の現像剤収容器からの現像剤を搬送する前記搬送手段、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器のからの現像剤を搬送する前記搬送手段が有する搬送側歯車の穴の深さは、これら2つの搬送手段以外の搬送手段が有する搬送側歯車の穴の深さよりも浅い。
この態様において、前記複数の駆動用歯車の回転軸の方向は全て同じであり、前記第2の現像剤収容器からの現像剤を搬送する前記搬送手段、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器からの現像剤を搬送する前記搬送手段が有する搬送側歯車の歯の傾きは、これら2つの搬送手段以外の搬送手段が有する搬送側歯車の歯の傾きとは異なるようにしてもよい。
請求項1に係る発明によれば、複数の現像剤収容器どうしの設置間隔と、複数の作像手段が有する現像器どうしの設置間隔とが違っている場合であっても、現像剤収容器から、異なる方向に延びる搬送手段と、その搬送手段に連結された供給路とを経由して、各現像器へと現像剤を供給することができる。
また、請求項2に係る発明によれば、第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段と、隣にある第1の現像剤収容器から供給される現像剤を供給する供給路との干渉を避けることができる。また、第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された第1の現像剤収容器から供給される現像剤の供給路と、第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された第1の現像剤収容器の下方に配置された清掃手段との干渉を避けることができる。
請求項3〜6に係る発明によれば、複数の現像剤収容器どうしの設置間隔と、複数の作像手段が有する現像器どうしの設置間隔とが違っている場合であっても、その違いに応じて逐一新たに設計した専用の部品を用いて画像形成装置を構成する場合と比較して、構成部品の点数を少なくすることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成を簡略的に示した図である。また、図2は、この画像形成装置1の構成のうち、特に作像を行う構成部分を拡大した図である。まずは、これら図1,2を参照して、画像形成装置1の概要について説明する。
図1に示すように、画像形成装置1の上部には、原稿2を一枚ずつ分離して搬送する自動原稿搬送装置3と、その自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2の画像を読み取る原稿読取装置4とが設けられている。原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に置かれた原稿2に対し光源6により光を照射し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8,9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介して、CCD(Charge Coupled Device)等の画像読取素子11上に受光させ、この画像読取素子11によって原稿2の反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取る。原稿読取装置4によって読み取られた反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして、画像処理装置12に供給される。画像処理装置12は、これらの原稿反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、及び、色/移動編集等の所定の画像処理を施す。また、画像処理装置12は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、上記の画像処理を行なう。画像処理装置12は、このような画像処理を経た画像データを、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)という4色の各8ビットの階調データに変換し、これらの各色に対応した作像ユニット13Y、13M、13C、13Kに供給する。なお、本実施形態の説明及び図面において、「Y」,「M」,「C」,「K」の各文字を含む符号を付した構成は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像剤を用いて作像を行うための構成であることを意味している。
作像手段の一例である作像ユニット13Y、13M、13C、13Kは、いずれも共通の構成を備えている。ここでは、作像ユニット13Yを例に挙げて説明し、作像ユニット13M、13C、13Kに関しては、対応する色が作像ユニット13Yと異なるだけであるから説明を省略する。
図2に示すように、作像ユニット13Yは、駆動モータなどの駆動手段によって回転駆動される像担持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する帯電部材としての帯電ロール16と、感光体ドラム15の表面を露光してイエローに対応した静電潜像を形成するLEDプリントヘッドからなる画像露光装置14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像をイエローのトナーで現像する現像手段としての現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とを備えている。感光体ドラム15は、例えば直径30mmのドラム形状であり、その表面に保護層としてのオーバーコート層を有している。帯電ロール16は、例えば、芯金の表面に合成樹脂やゴムからなり電気抵抗を調整した導電層を被覆してなるロールである。この帯電ロール16の表面に付着したトナー等の異物を除去するためのロール状のクリーニング部材として、クリーニングロール16aが、帯電ロール16の表面に接触する位置に配置されている。画像露光装置14は、LED発光素子を所定の間隔(例えば600ドット/インチに対応する間隔)で直線状に配置されたLED発光素子アレイと、そのLED発光素子アレイの各LED発光素子から出射された光を感光体ドラム15上にスポット状に結像するレンズアレイとを備えている。画像露光装置14は、画像処理装置12から供給されるイエローの階調データに応じた光をLED発光素子アレイから出射させて、感光体ドラム15の表面を露光し、イエローに対応する静電潜像を形成する。感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17によって、イエローの現像像として現像される。
ここで、図2を参照して、作像ユニット13Yの現像器17の構成について詳述する。
画像形成装置1は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いた二成分現像方式を採用している。現像剤収容器の一例であるトナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを収容し、必要に応じて、これらのトナーを対応する作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17に供給する。ただし、図2では、図面が煩雑にならないように、このトナーの供給に係る構成を図示していない。
現像器17の現像器ハウジング170の内部には、トナーカートリッジ55Yから供給されるイエローのトナー及びキャリアからなる現像剤が収容される。現像器ハウジング170の感光体ドラム15側の開口部には、現像剤担持体としての現像ロール171が設けられている。この現像ロール171は、内部に固定した状態で配置されたマグネットロールと、そのマグネットロールの外周に回転可能に配設された現像スリーブとから構成されている。また、現像ロール171の斜め右下方には、現像剤を攪拌しつつ、現像ロール171に現像剤を供給する現像剤供給部材としての供給オーガ174が設けられている。この供給オーガ174が回転することによって現像ロール171へと供給された現像剤は、マグネットロールの磁気吸引力によって現像ロール171の表面に吸着されるとともに、図示せぬ層厚規制部材によって層厚が規制された後、感光体ドラム15と対向する現像領域へと搬送される。さらに、この供給オーガ174のさらに右下方には、現像剤攪拌部材としての攪拌オーガ176が設けられている。現像器ハウジング170の、攪拌オーガ174上方の位置には、トナーカートリッジ55Yから供給されるイエローのトナーを供給するための供給口が設けられている。なお、本実施形態の説明において、オーガとは、回転軸の周りに羽根状部材が設けられ、回転軸を中心に回転することでその羽根状部材により被搬送物を搬送する搬送部材の一例としての構成である。
さて、上記のようにして現像された各色の現像像は、一次転写ロール21の作用によって、各作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15から、無端ベルト状の中間転写ベルト20上に互いに重ね合わされるようにして転写される。このとき、各色の現像像は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒という順序で転写される。各作像ユニット13Y、13M、13C、13Kは、隣の作像ユニットと一定の間隔を隔てるように並べて配置されているが、最初の転写順であるイエローの作像ユニット13Yが鉛直方向の最も上方に位置し、最後の転写順である黒の作像ユニット13Kが鉛直方向の最も下方に位置するように、水平方向に対して所定の角度だけ斜めに傾斜した状態で配置されている。
被転写体の一例である中間転写ベルト20は、例えば、可撓性を有するPET等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成されたものである。この中間転写ベルト20は、図2に示すように、ドライブロール22と、バックアップロール23と、テンションロール24と、第1のアイドラーロール25と、第2のアイドラーロール26といった複数のロールに一定のテンションで掛け回されており、各作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kと接触するように配置されている。この中間転写ベルト20は、図示しない駆動モーター等の駆動手段によって回転駆動されるドライブロール22により、矢印A方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト20は、その下辺走行領域20aにおいて、その走行方向Aの下流側が鉛直方向下方の位置になり且つ上流側が鉛直方向上方になるように、水平方向に対して傾斜した状態で配置されている。つまり、作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの傾斜方向に合わせて、この中間転写ベルト20の下辺走行領域20aも傾けられているのである。
このように作像ユニット13Y、13M、13C、13Kを傾斜した状態で配置することにより、これらの作像ユニットを水平方向に並べて配置した場合と比較して、これらの4つの作像ユニット全体の水平方向の長さを短くすることができる。図2に示しているように、中間転写ベルト20の側方(図面に向かって右方)には、例えば廃トナー回収ボックス70、制御回路74及び低圧電源75などの部品が配置されているが、これらの部品は画像形成装置1の幅を大きくする要因となる。ただし、上記のように作像ユニット13Y、13M、13C、13Kを傾斜した状態で配置することにより、その水平方向の長さができるだけ短くなるようにしているから、これらの廃トナー回収ボックス70、制御回路74及び低圧電源75が図示の位置に設けられていても、画像形成装置1の幅はそれほど大きくはならない。また、作像ユニット13Y、13M、13C、13Kを傾斜した状態で配置することにより、作像ユニット13Y、13Mの下方にはスペースが生じるが、そのスペースには高電圧電源77などの構成が設けられている。
記録媒体としての記録用紙28は、図1に示すように、画像形成装置1の内部に配置された給紙トレイ40〜43のうちにいずれかから、給紙ローラ44及び用紙分離搬送用のローラ対45、46により搬送ロール49及び用紙搬送路47を介して、レジストロール48まで一旦搬送され、そこで停止させられる。そして、この記録用紙28は、所定のタイミングで回転するレジストロール48によって、中間転写ベルト20による転写位置へ送出される。二次転写ロール27は、中間転写ベルト20上に転写された現像像を記録用紙28に転写する二次転写手段であり、バックアップロール23によって張架された中間転写ベルト20の表面に当接するように配置されている。中間転写ベルト20上に重ねて転写された各色の現像像は、バックアップロール23に圧接する二次転写ロール27の圧接力及び静電気力の作用により、記録用紙28に転写される。
現像像が転写された記録用紙28は、定着器29へと搬送され、定着器29によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、定着器29の出口ロール30及び用紙排出経路31を介して第1の排出ロール32により第1の排出トレイ33上に排出される。なお、この記録用紙28は、第2の排出ロール34によって第2の排出トレイ35上に排出される場合もあるし、第3の排出ロール36によって第3の排出トレイ37上に排出される場合もある。また、この画像形成装置1において、記録用紙28の両面に複写する場合には、片面に現像像が定着された記録用紙28を、第1の排出ロール32によって第1の排出トレイ33の方向にいったん送り出し、第1の排出ロール32が記録用紙28の後端を挟持している間に、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替えて、その記録用紙28を両面用搬送ユニット50へと搬送する。両面用搬送ユニット50は、搬送径路51に沿って設けられた搬送用のローラ対52〜54により、記録用紙28の表裏が反転された状態で、再度レジストロール48へと搬送し、今度は、その記録用紙28の裏面に現像像が転写・定着された後、第1の排出トレイ33〜第3の排出トレイ37のいずれかに排出する。手差しトレイ56は、折畳まれた状態の形状を図示している。この手差しトレイ56に置かれた記録用紙28は、給紙ローラ57及び用紙分離搬送用のローラ対58、59により搬送ロール60を介して、レジストロール48へと搬送される。
なお、現像像の転写工程が終了した後の感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18が備えるクリーニングブレードによって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備えるようになっている。また、現像像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト20の表面は、清掃手段の一例として図2に示したクリーニング装置63のクリーニングブレード64によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備えるようになっている。このクリーニング装置63は、トナーカートリッジ55Yの下方に設けられている。
以上が画像形成装置1の全体構成と動作の概要である。
次に、各トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kから各現像器17にトナーを供給するための構成について説明する。
図3は、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55周辺の構成を拡大した側面図である。図において、点線で示した円が、各トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの位置を示している。図に実線で示した構成は、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの収容空間から現像器17へとトナーを供給するための構成である。トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kは、前述したように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを収容する、ほぼ円柱状の収容空間をそれぞれ有しているが、その長手方向は、図の紙面垂直方向である。よって、各トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55は、自身の収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置されていることになる。同様に、各作像ユニット13Y、13M、13C、13Kも、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置されていることになる。
図4は、図3において実線で示した構成の斜視図である。図中の矢印Fは、画像形成装置1の操作者から見て手前(フロント)側を意味し、図中の矢印Rは、画像形成装置1の操作者から見て後ろ(リア)側を意味している。この矢印F,Rの意味は、以降の図において同じである。
画像形成装置1においては、一般に黒色のトナーの使用頻度が高いため、図3に示すように、黒色のトナーを収容したトナーカートリッジ55Kが他のカラーのトナーカートリッジと比較して大型に形成されている。つまり、トナーカートリッジ55Y,55M,55Cの収容空間の鉛直方向の断面積は小さく、トナーカートリッジ55Kの収容空間の鉛直方向の断面積は大きい。また、前述したように作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの並び方向は水平方向に対して傾いているが、このトナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kについても、これら作像ユニットと同じように水平方向に対して傾いた方向に一直線状に並べて配置した場合、これらトナーカートリッジ全体の水平方向の長さを短くすることができるものの、その鉛直方向の長さが大きくなってしまう。特に、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kのすぐ上方には、第1排出トレイ33が近接して設けられているから、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kを作像ユニット13Y、13M、13C、13Kと全く同じように一直線状に並べて配置すると、この第1排出トレイ33の位置も上方に移動せざるを得ない。この第1排出トレイ33の位置は、操作者が記録用紙を取りやすい位置にあることが望ましく、この第1排出トレイ33の位置をむやみに変更すると、画像形成装置1の操作性に問題が生じる虞がある。
そこで、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kのうち、トナーカートリッジ55Y、55M、55Cについては、ほぼ水平方向に並べ、トナーカートリッジ55Kのみを、トナーカートリッジ55Y、55M、55Cよりもやや下方に配置している。即ち、トナーカートリッジ55Y、55M、55Cの収容空間の断面の中心をほぼ水平方向に並べるのに対し、それらよりも、トナーカートリッジ55Kの収容空間の断面の中心を下方に配置しているのである。このように、トナーカートリッジ55Kがトナーカートリッジ55Y、55M、55Cと比較して大型に形成されていることと、各トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの並び方向が一直線状ではないということから、トナーカートリッジ55Kの収容空間の少なくとも一部は、トナーカートリッジ55Y、55M、55Cの収容空間よりも下方に存在している。なお、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kのうち、トナーカートリッジ55Y、55M、55Cを第1の現像剤収容器とし、トナーカートリッジ55Kを第2の現像剤収容器とした場合に、第2の現像剤収容器であるトナーカートリッジ55Kの隣にある第1の現像剤収容器は、トナーカートリッジ55Cであり、第2の現像剤収容器であるトナーカートリッジ55Kから最も離れた位置に配置された第1の現像剤収容器は、トナーカートリッジ55Yである。
これらのトナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kは、各トナーカートリッジで共通のカートリッジ支持部材550によって支持されている。このカートリッジ支持部材550の下方には、搬送手段の一例である搬送路551Y,551M,551C,551Kが設けられている。搬送路551Y,551M,551C,551Kは、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kから供給されるトナーを攪拌しつつ搬送するための、図3の紙面垂直方向に延びる円柱状の収容空間を備えている。この収容空間内には、紙面垂直方向に延びるオーガが配置されており、このオーガが回転することによって、図3の紙面垂直方向の奥側から手前側へとトナーが搬送される。そして、搬送路551Y,551M,551C,551Kにおいて手前側へと搬送されてきたトナーは、供給路の一例である供給管552Y,552M,552C,552Kを通って、それらの供給管の下端部にて開口した供給口553Y,553M,553C,553Kから、現像器17へと落下する。
図3に示すように、供給管552Y,552M,552C,552Kのうち、トナーカートリッジ55M、55C、55Kに対応する供給管552M,552C,552Kは、それぞれ、搬送路551M,551C,551Kとの連結位置から図中左斜め下方に真っ直ぐに延びる搬送路を形成する第1供給管5520M,5520C,5520Kと、第1供給管5520M,5520C,5520Kに連結されて図中右下方に屈曲した搬送路を形成する第2供給管5521M,5521C,5521Kと、第2供給管5521M,5521C,5521Kに連結されて図中右斜め下方に真っ直ぐに延びる搬送路を形成する第3供給管5522M,5522C,5522Kと、現像器17の供給口に連結される供給口553M,553C,553Kとを備えている。一方、トナーカートリッジ55Yに対応する供給管552Yは、搬送路551Yとの連結位置から図中右斜め下方に真っ直ぐに延びる搬送路を形成する第1供給管5520Yと、現像器17の供給口に連結される供給口553Yのみを備えている。
画像形成装置1において、現像器17に対して現像剤を供給する際に、各現像剤供給管552Y,552M,552C,552K間での現像剤の補給量のバラツキを低減する為に、現像器17に対して現像剤を供給する第1供給管5520Y,第3供給管5522M,5522C,5522Kの現像器17の供給口17に対する角度を揃えて配置している。また、複数の供給管(第1供給管、第2供給管及び第3供給管5)からなる供給管552M,552C,552Kに関しては、第1供給管5520M,5520C,5520Kと第3供給管5522M,5522C,5522Kとの間での現像剤を受け渡し量のバラツキを低減する為に、第1供給管5520M,5520C,5520Kと第3供給管5522M,5522C,5522Kとの間に配置された屈曲路の一例である第2供給管5521M,5521C,5521Kの角度が同じになるようにしている。
トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの周面には、トナーを排出するための孔が設けられている。一方、カートリッジ支持部材550の上面には、図4に示すように、各トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの上記孔に対応する位置に、孔5501K,5501C,5501M,5501Yが設けられている。トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの孔から排出されたトナーは、孔5501K,5501C,5501M,5501Yを通って、上記搬送路551Y,551M,551C,551Kの収容空間へと落下する。
ここで、図5は、トナーカートリッジ55Yと、その下方にある搬送路551Yとの構造を簡略的に表したものであり、これらを図4の矢印Sの方向から見たときの断面図である。
トナーカートリッジ55Yの収容空間には、針金を螺旋状に巻き回した搬送部材が設けられており、これがモータ等の駆動手段により回転させられることで、この収容空間内でトナーが矢印a方向に搬送される。そして、収容空間の端部まで搬送されたトナーは、トナーカートリッジ55Yのリア側の底部に設けられた孔550Y、及び、搬送路551Yのリア側の上部に設けられた孔5501Yを通って、搬送路551Yの収容空間に落下する。この収容空間内には、前述したようにオーガ5503Yが配置されており、このオーガ5503Yがモータ等の駆動手段により回転させられることで、トナーが矢印b方向に搬送される。このトナーは、搬送路551Yのフロント側の底部に設けられた穴5502Yから第1供給管5520Y及び供給口553Yを経由して、現像器17へと落下する。
次に、図6は、図3に示した構成を、図3の下方から見たときの平面図であり、各トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの下方に設けられた搬送路551Y、551M、551C、551Kの構造を示している。
図に示すように、搬送路551Y、551M、551C、551Kはいずれも、画像形成装置1のリア側とフロント側とを結ぶ方向に延びているが、その延びる方向が、搬送路551M、551Cと搬送路551Y、551Kとでは少し異なっている。具体的には、搬送路551M、551Cは、それぞれフロント側とリア側とを最短距離で結ぶような方向P1に沿って延びているが、搬送路551Y、551Kは、この方向P1とはθだけ傾いた方向P2に沿って延びている。換言すると、搬送路551Kが延びる方向は、第1供給管5520Kとの連結位置に近づくに従って、隣にある搬送路551Cから遠ざかるような方向であり、搬送路551Yが延びる方向は、第1供給管5520Yとの連結位置に近づくに従って、隣にある搬送路551M現像剤収容器に近づくような方向である。また、これらの以外の搬送路551M、551Cが延びる方向は、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの長手方向と一致している。
このように、搬送路551M、551Cの延びる方向と、搬送路551Y、551Kの延びる方向とが異なっている理由について、以下に説明する。
図2で説明したように、トナーカートリッジ55Yの下方にはクリーニング装置63が設けられているので、図3を見ると分かるように、各々の作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの位置は、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの位置よりも、水平方向の左方向にオフセットしている。
また、各々の作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17の間隔L1に対し、トナーカートリッジ55Y、55Mの間隔L2及びトナーカートリッジ55Y,55M,55Cの間隔L3のほうが短くなっている。これは、作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの水平方向の大きさが、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの径に比べて大きいからである。なお、ここでは、供給口553Y,553M,553C,553Kの間隔を、各々の作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17の間隔とみなしている。このような間隔の差異があるが故に、各々の作像ユニット13Y、13M、13C、13Kの位置は、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kの位置よりも、さらに左方向へとオフセットすることになる。
上記のとおり、各々の作像ユニット13Y、13M、13C、13Kが、トナーカートリッジ55Y、55M、55C、55Kよりも左にオフセットした位置にあるので、これらトナーカートリッジ55M、55C、55Kの下方にある第1供給管5520M,5520C,5520Kは、搬送路551M,551C,551Kとの連結位置から図中の左下方向に延びている。この場合において、トナーカートリッジ55Kは、他のトナーカートリッジよりも下方にあり、且つ、その径も大きいので、そのトナーカートリッジ55Kの下方にある搬送路551Kと、その右隣のトナーカートリッジ55Cに対応した第1供給管5520C及び第2供給管5521Cとが干渉しやすくなる。そこで、搬送路551Kと第1供給管5520Kとが連結される位置を、トナーカートリッジ55Kの鉛直方向下方よりもやや左方に配置することで、これらが干渉しないようにしている。一方、搬送路551M,551Cと第1供給管5520M,5520Cとがそれぞれ連結される位置は、対応するトナーカートリッジ55M,55Cの鉛直方向下方の位置にある。上記のような干渉等の問題が生じないからである。このような理由から、搬送路551M、551Cが、それぞれフロント側とリア側を最短距離で結ぶような方向P1に沿って延びているのに対し、搬送路551Kは、その方向P1とは異なる方向P2に沿って延びているのである。
また、前述したように、トナーカートリッジ55Yの下方には、クリーニング装置63が設けられているので、搬送路551Yを、フロント側とリア側を最短で結ぶような方向P1に沿って延ばすと、搬送路551Yと第1供給管5520Yとの連結位置がトナーカートリッジ55Yの直下の位置となり、そこにあるクリーニング装置63と干渉してしまう。さらに、部品の共通化を図る観点から、第3供給管5522Y,5522M,5522C,5522Kが各現像器17へと延びる方向を全て揃えることが望ましい。このような事情から、搬送路551Yと第1供給管5520Yとが連結される位置を、トナーカートリッジ55Yの鉛直方向下方よりもやや左側の位置としている。従って、搬送路551M、551Cが、それぞれフロント側とリア側を最短距離で結ぶような方向P1に沿って延びているのに対し、搬送路551Yは、その方向P1とは異なる方向P2に沿って延びているのである。
ここで、図7は、搬送路551Y、551Mのオーガの回転軸のリア側の端部に取り付けられた歯車周辺の構成を示す拡大図である。また、図8は、搬送路551Y、551M、551C、551K内に配置されているオーガを回転させるための駆動側の装置構成である。そして、図9は、上記オーガ側の歯車と上記駆動側の歯車とが噛み合っている様子を示す斜視図である。
前述のとおり、搬送路551M、551Cが延びる方向と、搬送路551Y、551Kが延びる方向とが角度θだけ異なっているので、搬送路551Yの搬送路内に配置されているオーガ5503Yの回転軸の軸方向と、搬送路551Mの搬送路内に配置されているオーガ5503Mの回転軸の軸方向とは異なっている。よって、図7を見ると分かるように、オーガ5503Yに取り付けられた歯車5504Yの回転軸の軸方向と、オーガ5503Mに取り付けられた歯車5504Mの回転軸の軸方向とは、上述した角度θだけ異なっている。同様に、オーガ5503Kに取り付けられた歯車の回転軸の軸方向は、オーガ5503Mに取り付けられた歯車5504Mの回転軸の軸方向と、角度θだけ異なっている。なお、オーガ5503Mに取り付けられた歯車の回転軸の軸方向と、オーガ5503Cに取り付けられた歯車5504Mの回転軸の軸方向とは、全く同じである。
次に、図8に示した、オーガを回転させる駆動側の装置構成を見ると、オーガの回転軸の取り付けられた歯車と噛み合う歯車5505Y,5505M,5505C,5505Kが、各搬送路551Y、551M、551C、551Kの配置に応じた位置に配列されている。これらの歯車5505Y,5505M,5505C,5505Kが図示せぬモーターによって回転させられるが、その回転軸の軸方向は全て同一である。これら歯車5505Y,5505M,5505C,5505Kの回転軸の軸方向は、オーガ5503Mの歯車の回転軸の軸方向及びオーガ5503Cの歯車5504Mの回転軸の軸方向とは一致しているが、オーガ5503Kの歯車の回転軸の軸方向及びオーガ5503Yの歯車5504Mの回転軸の軸方向とは一致しておらず、角度θだけずれている。
このような回転軸の軸方向の違いがあるが故に、搬送路551Y,551Kのオーガに取り付けられた歯車の歯の傾きと、搬送路551M,551Cのオーガに取り付けられた歯車の歯の傾きとの間には、角度θに応じた傾きの差を設けている。このようにすれば、回転軸の軸方向の違いに関わらず、搬送路551K、551M,551C,551K内のオーガを回転させることができる。
なお、図8に示した回転体5508Y,5508M,5508C,5508Kは、トナーカットリッジ55Y,55M,55C,55K内の搬送部材を回転させるための構成である。図9においては、歯車の噛み合っている状態を分かりやすくするために、これらの回転体5508Y,5508M,5508C,5508Kを取り外した状態を図示している。
さらに、搬送路551K、551M,551C,551Kがそれぞれ延びる方向の違いに応じて、それぞれのオーガに歯車を取り付けるための構造も異なっている。
図10は、図7に示した構成のうち、歯車とオーガの回転軸とが取り付けられた部分のみ断面図で示したものである。歯車5504Y,5504Mには、オーガの回転軸5506Y,5506Mが挿入される挿入穴5507Y,5507Mが設けられており、この挿入穴5507Y,5507Mに回転軸5506Y,5506Mの一端が挿入されることで、両者が固定される。ここで、できるだけ部品の共通化を図るべく、各々の搬送路551K、551M,551C,551Kのオーガは全て同じ長さのものを用いている。ところが、搬送路551M、551Cと、搬送路551Y、551Kとでは延びる方向が異なっているから、その搬送路自体の長さも異なっている。つまり、搬送路551M、551Cは短く、搬送路551Y、551Kは長いから、搬送路551Mは搬送路551Yよりも短いので、オーガの端部が搬送路551Mから突出する量が大きい一方、搬送路551Yは搬送路551Mよりも長いので、オーガの端部が搬送路551Mから突出する量が小さい。
そこで、挿入穴5507Y,5507Mの深さと、歯車5504Yと歯車5504Mの深さとを異ならせている。つまり、端部が突出する量が大きいオーガが挿入される歯車5504Mの挿入穴5507Mは深く、端部が突出する量が小さいオーガが挿入される歯車5504Yの挿入穴5507Yは浅くなるようにしている。このようにすれば、このようにすれば、搬送路551K、551M,551C,551K内の各オーガの長さの違いに関わらず、これらオーガを回転させることができる。
なお、前述したように、搬送路551Yと、551Kとでは、方向P2に沿って延ばす理由が異なっているので、両者の方向は必ずしも同一でなくてもよい。ただし、搬送路を構成する部品の共通化を図るという観点からは、両者が延びる方向を同一にした方が望ましい。
また、上記実施形態においては、各々の搬送路551Y,551M,551C,551Kのオーガの長さを全て同じにしていたら、これらのオーガの長さを、対応する搬送路の長さに合わせて変えた構成にすれば、駆動側の歯車の挿入穴の深さを全て同じにしてもよい。
また、駆動側の歯車5505Y,5505M,5505C,5505Kの回転軸の軸方向を、オーガ側の歯車の回転軸の軸方向に合わせるように構成した場合には、その歯車の周囲に設ける歯の傾きは全て同じでもよい。
また、上記実施形態では、被転写体として中間転写ベルト20を例に挙げたが、これは上記画像形成装置1が、作像ユニットから中間転写体を介して記録媒体に現像像を転写する中間転写方式を採用していたためである。作像ユニットから記録媒体に対して現像像を直接転写する方式を採用した場合には、記録媒体(実施形態でいう記録用紙28)が被転写体となる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 同画像形成装置の構成のうち、特に作像を行う構成部分を拡大した図である。 トナーカートリッジ周辺の構成を拡大した側面図である。 図3に示した構成の斜視図である。 トナーカートリッジと、その下方にある搬送路との構造を簡略的に表した断面図である。 図3に示した構成を、図3の下方から見たときの平面図である。 オーガの回転軸の一端側に取り付けられた歯車周辺の構成を示す拡大図である。 オーガを回転させるための駆動側の装置構成を示す斜視図である。 オーガの回転軸の一端側に取り付けられた歯車と、駆動側の歯車が噛み合っている様子を示す斜視図である。 駆動側の歯車周辺の断面を示す図である。
符号の説明
15:感光体ドラム、16:帯電ロール、16a:クリーニング部材、17:現像装置、174:供給オーガ、176:攪拌オーガ。

Claims (6)

  1. 現像剤を収容する収容空間と当該収容空間に収容される現像剤を供給する供給口とをそれぞれ有し、当該収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置された複数の現像剤収容器であって、隣り合う位置に並べられた複数の第1の現像剤収容器、及び、自器の前記供給口が各々の前記第1の現像剤収容器の前記供給口よりも下方に配置された第2の現像剤収容器と、
    前記複数の現像剤収容器の下方にて、各々の当該現像剤収容器の供給口から供給される現像剤を、当該収容空間の長手方向の一方の側から他方の側へとそれぞれ搬送する複数の搬送手段と、
    前記複数の現像剤収容器の下方において、各々の当該現像剤収容器の収容空間の長手方向と直交する方向に並べて配置され、前記複数の現像剤収容器から前記搬送手段を経由して供給される現像剤を用いる現像器によって潜像を現像し、その現像像を被転写体に転写する複数の作像手段と、
    前記複数の現像剤収容器の下方にて各々の前記搬送手段に連結されるとともに、各々の前記作像手段の現像器が存在する方向へと延び、当該搬送手段より搬送される現像剤を、各々の現像器に供給する複数の供給路であって、前記複数の現像剤収容器が有する前記各収容空間の中心間の距離とは異なる距離を隔てて並べられた複数の供給路とを備え、
    前記第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向である、第1の搬送方向と、これら2つの搬送手段以外の前記搬送手段の搬送方向である第2の搬送方向とが、異なる方向である
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記被転写体は、前記複数の作像手段で現像された現像像が重ね合わされるようにして転写される中間転写体であり、
    前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された第1の現像剤収容器の下方に配置され、前記中間転写体を清掃する清掃手段を備え、
    前記第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の第1の搬送方向は、前記供給路に近づくに従って、隣にある前記第1の現像剤収容器から遠ざかるような方向であり、
    前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の第1の搬送方向は、前記供給路に近づくに従って、隣にある前記第1の現像剤収容器に近づくような方向であり、
    前記第2の搬送方向は、前記現像剤収容器の収容空間の長手方向と同じ方向である
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器以外の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する複数の搬送手段に連結された複数の供給路は、同じ角度で屈曲した屈曲路をそれぞれ有している
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記第2の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器から供給される現像剤を搬送する前記搬送手段の搬送方向が、同じである
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  5. 各々の前記搬送手段は、
    現像剤の搬送方向に延びる収容空間と、
    現像剤の搬送方向に延びる回転軸の周りに設けられた羽根状部材を有し、前記収容空間内で回転する回転体と、
    前記回転軸の一端が挿入される穴を有し、周囲に複数の歯が設けられた搬送側歯車とを有し、
    各々の前記搬送側歯車とそれぞれ噛み合う歯を有する複数の駆動側歯車を回転駆動させる駆動手段をさらに備え、
    前記複数の搬送手段が有する回転体の回転軸方向の長さは同じであり、
    前記第2の現像剤収容器からの現像剤を搬送する前記搬送手段、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器のからの現像剤を搬送する前記搬送手段が有する搬送側歯車の穴の深さは、これら2つの搬送手段以外の搬送手段が有する搬送側歯車の穴の深さよりも浅い
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  6. 前記複数の駆動用歯車の回転軸の方向は全て同じであり、
    前記第2の現像剤収容器からの現像剤を搬送する前記搬送手段、及び、前記第2の現像剤収容器から最も離れた位置に配置された前記第1の現像剤収容器からの現像剤を搬送する前記搬送手段が有する搬送側歯車の歯の傾きは、これら2つの搬送手段以外の搬送手段が有する搬送側歯車の歯の傾きとは異なる
    ことを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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