JP2016170273A - 画像形成ユニット、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像保持体から離脱したトナーを像保持体の回転軸方向において像保持体の外側まで搬送する場合と比して、トナーが搬送される搬送路の長さを短くすることができる画像形成ユニット、及び画像形成装置を得る。【解決手段】画像形成ユニット３０では、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴは、掻き取られたトナーＴによって順次押し出され第一搬送路６２内を装置幅方向の一方側へ搬送される。そして、装置幅方向の一方側へ搬送されたトナーＴは、第二搬送路６４の上端部に至る。第二搬送路６４に至ったトナーＴは、重力によって第二搬送路６４内を搬送され（落下し）、現像装置４４に回収される。これにより、トナーＴを像保持体３６の外側まで搬送する場合と比して、トナーが搬送される搬送路の長さを短くすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成ユニット、及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成ユニットには、像保持体に残留したトナーを掻き取る掻取部材が設けられている。この掻取部材によって掻き取られたトナーは、像保持体の回転軸方向に延びる搬送路内を搬送され、回転軸方向において像保持体の外側へ達したところで鉛直方向の下方に延びる搬送路内を搬送されて現像装置へ回収されるようになっている。

特開２００６−２７６８１１号公報

このように、像保持体から掻き取られた（離脱した）トナーは像保持体の回転軸方向において像保持体の外側まで搬送されるため、トナーの搬送路の長さが長くなっている。これにより、搬送されるトナーが搬送路と擦れ、トナーの帯電性能等が低下してしまうことがある。

本発明の課題は、像保持体から離脱したトナーを像保持体の回転軸方向において像保持体の外側まで搬送する場合と比して、トナーが搬送される搬送路の長さを短くすることである。

本発明の請求項１に係る画像形成ユニットは、回転し、像を保持する像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電部と、前記像保持体に対して水平方向の一方側に配置され、前記像保持体の軸方向に延びるように並んだ複数の点光源を有し、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体に潜像を形成する露光部と、前記露光部の下方側に配置され、前記像保持体に形成された潜像をトナー画像として現像する現像部と、前記露光部の上方側に配置され、前記像保持体に残留したトナーを前記像保持体から離脱させる離脱部と、前記離脱部から水平方向の一方側へ延びる第一搬送路と、前記第一搬送路の終端側から下方側へ延びて前記現像部で回収されるように前記現像部側へ向かうと共に前記軸方向において前記像保持体と少なくとも一部が重なっている第二搬送路とを有し、前記離脱部によって離脱されたトナーが搬送される搬送路と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る画像形成ユニットは、請求項１に記載の画像形成ユニットにおいて、前記第一搬送路に配置され、前記離脱部によって離脱されたトナーを前記第二搬送路に向けて搬送する搬送部材を備えることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る画像形成ユニットは、請求項１又は２に記載の画像形成ユニットにおいて、前記第一搬送路は、前記第二搬送路側が下方となるように水平方向に対して傾斜していることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットによって形成されたトナー画像を記録媒体に転写する転写部と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の画像形成ユニットによれば、像保持体から離脱したトナーを像保持体の回転軸方向において像保持体の外側まで搬送する場合と比して、トナーが搬送される搬送路の長さを短くすることができる。

本発明の請求項２の画像形成ユニットによれば、第一搬送路に搬送部材が配置されていない場合と比して、第一搬送路にトナーが堆積するのを抑制することができる。

本発明の請求項３の画像形成ユニットによれば、第一搬送路が水平方向に対して傾斜していない場合と比して、第一搬送路にトナーが堆積するのを抑制することができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項1〜３の何れか１項に記載の画像形成ユニットを備えない場合と比して、出力画像の品質が低下するのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成ユニットを示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成ユニットを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成ユニットに対する比較形態に係る画像形成ユニットを示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成ユニットに対する比較形態に係る画像形成ユニットを示した斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る画像形成ユニットの第一搬送路等を示した拡大断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る画像形成ユニットの第一搬送路等を示した拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成ユニットに備えられた搬送部材を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成ユニットを示した断面図である。

＜第１実施形態＞
本発明の実施形態に係る画像形成ユニット、及び画像形成装置の一例を図１〜図５に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

（全体構成）
画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置である。この画像形成装置１０は、図３に示されるように、記録媒体の一例としてのシート部材Ｐが積載される用紙積載部１２と、シート部材Ｐを搬送経路２２に沿って搬送する搬送部１４とを備えている。さらに、さらに、画像形成装置１０は、トナー画像を形成する画像形成ユニット３０と、トナー画像をシート部材Ｐに転写する転写部の一例としての転写ロール１８と、シート部材Ｐにトナー画像を定着する定着部２０とを備えている。

〔転写ロール〕
転写ロール１８は、図１に示されるように、搬送経路２２を挟んで後述する像保持体３６の反対側に配置されている。具体的には、搬送経路２２を挟んで、像保持体３６が、装置幅方向の一方側（図中左側）に配置され、転写ロール１８が、装置幅方向の他方側（図中右側）に配置されている。そして、転写ロール１８が、転写ロール１８と像保持体３６とが対向する転写位置Ｆにおいて、像保持体３６に形成されたトナー画像をシート部材Ｐに転写するようになっている。

〔画像形成ユニット〕
画像形成ユニット３０は、図示せぬフレームに着脱可能に支持され、図１に示されるように、内部に各部材が収められる筐体２８と、図中矢印Ｅ１方向（反時計方向）に回転する像保持体３６と、像保持体３６を帯電する帯電部の一例としての帯電ロール３４とを備えている。さらに、画像形成ユニット３０は、帯電された像保持体３６を露光して静電潜像を形成する露光部の一例としての露光装置４０と、像保持体３６に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像部の一例としての現像装置４４とを備えている。

また、画像形成ユニット３０は、転写ロール１８によって像保持体３６に形成されたトナー画像がシート部材Ｐに転写された後に像保持体３６に残留したトナーＴ（所謂残留トナー）を像保持体３６から掻き取る（離脱させる）離脱部の一例としての掻取ブレード５２を備えている。そして、像保持体３６の回転方向において、転写位置Ｆの下流側に、掻取ブレード５２、帯電ロール３４、露光装置４０、及び現像装置４４がこの順番で配置されている。

さらに、画像形成ユニット３０は、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴが搬送される搬送路６０を備えている。なお、搬送路６０については、詳細を後述する。

［像保持体］
像保持体３６は、一部が筐体２８から露出し、装置奥行方向を軸方向とする円柱状とされ、前述したように、図中矢印Ｅ１方向（反時計方向）に回転するようになっている。

［掻取ブレード］
掻取ブレード５２は、板状とされ、像保持体３６の上方側に配置され、装置奥行方向に延びている。そして、掻取ブレード５２の板面は上下方向を向き、掻取ブレード５２の先端部が、像保持体３６と接触している。

この構成において、掻取ブレード５２は、前述したように、像保持体３６に残留したトナーＴを像保持体３６から掻き取るようになっている。

［帯電ロール］
帯電ロール３４は、像保持体３６に対して転写ロール１８の反対側に配置され、装置奥行方向に延び、回転する像保持体３６を帯電するようになっている。

［露光装置］
露光装置４０は、所謂ＬＥＤプリントヘッドあって、像保持体３６と対向し、装置奥行方向に延びている。そして、露光装置４０は、掻取ブレード５２及び帯電ロール３４に対して下方側であって、装置奥行方向から見て、像保持体３６に対して装置幅方向の一方側に配置されている。

露光装置４０は、装置奥行方向に延びるロッドレンズアレイ４０Ａと、装置奥行方向に延びる基板４０Ｂと、装置奥行方向に延びるように配置された複数の点光源４０Ｃ（ＬＥＤ）とを備えている。

点光源４０Ｃは、基板４０Ｂに実装され、ロッドレンズアレイ４０Ａは、露光装置４０を構成する部品の中で、像保持体３６に対して最も近い位置に配置されている。そして、ロッドレンズアレイ４０Ａを挟んで、像保持体３６の反対側に、基板４０Ｂに実装された点光源４０Ｃが位置している。

この構成において、複数の点光源４０Ｃからの光をロッドレンズアレイ４０Ａを通して像保持体３６に照射することで、露光装置４０は、帯電した像保持体３６を露光して静電潜像を形成するようになっている。

［現像装置］
現像装置４４は、露光装置４０の下方側に配置され、装置奥行方向に延びている。そして、現像装置４４は、トナーＴを像保持体３６に受け渡す現像ロール４６と、トナーＴを現像ロールに供給する供給オーガ４８と、トナーＴを撹拌する撹拌オーガ５０とを備えている。

現像ロール４６は、像保持体３６と対向するように配置され、供給オーガ４８は、現像ロール４６に対して、下方側に配置されている。また、撹拌オーガ５０は、装置奥行方向から見て、供給オーガ４８に対して装置幅方向の一方側（図中左側）に配置されている。

（要部構成）
次に、搬送路６０について説明ついて説明する。

搬送路６０は、図１に示されるように、掻取ブレード５２から装置幅方向の一方側へ延びる第一搬送路６２と、第一搬送路６２の終端から下方側へ延びて現像装置４４側へ向かう第二搬送路６４とを有している。

第一搬送路６２は、内部が空洞とされ、底板６２Ａ、天板６２Ｂ、及び一対の側板６２Ｃ（図２参照）を含んで構成されている。そして、底板６２Ａの装置幅方向の他端側（図中右側）の部分に、掻取ブレード５２の基端部が図示せぬ固定手段を用いて固定されている。また、第一搬送路６２は、図２に示されるように、装置奥行方向において、像保持体３６の全域に亘って像保持体３６と重なっている。

第二搬送路６４は、内部が空洞とされ、図１に示されるように、底板６２Ａに接続される内板６４Ａ、天板６２Ｂに接続される外板６４Ｂ、及び一対の側板６２Ｃに夫々接続される一対の側板６４Ｃ（図２）を含んで構成されている。また、第二搬送路６４の下端部は、撹拌オーガ５０の上方側へ開放されている。

そして、第二搬送路６４は、図２に示されるように、装置奥行方向において、第一搬送路６２の全域に亘って第一搬送路６２と重なっている。換言すれば、第二搬送路６４は、装置奥行方向において、像保持体３６の全域に亘って像保持体３６と重なっている。

（要部構成の作用）
次に、要部構成の作用について、本実施形態に対する比較形態の画像形成ユニット３００、及び画像形成装置３１０と比較しつつ説明する。

〔比較形態〕
先ず、比較形態に係る画像形成ユニット３００、及び画像形成装置３１０について説明する。なお、画像形成ユニット３００、及び画像形成装置３１０については、本実施形態と異なる部分を主に説明する。

画像形成ユニット３００は、図４に示されるように、ＬＥＤプリントヘッドである露光装置４０を備えていない。そして、画像形成装置３１０は、画像形成ユニット３００とは別に、画像形成ユニット３００に対して装置幅方向の一方側に配置されている露光装置３１２を備えている。この露光装置３１２は、光走査装置であって、光偏向器３１４（所謂ポリゴンミラー）を備えている。また、露光装置３１２は、前述したように光走査装置であるため、ＬＥＤプリントヘッドである露光装置４０と比して、像保持体３６から離れた位置に配置されている。

そして、露光装置３１２は、レーザビームＬを装置奥行方向に走査して帯電した像保持体３６に静電潜像を形成するようになっている。このレーザビームＬの光路を確保するため、露光装置３１２と像保持体３６との間には、部材を配置することができない。

このため、画像形成ユニット３００に備えられた搬送路３２０は、図５に示されるように、装置奥行方向に延びる第一搬送路３２２と、第一搬送路３２２の終端から下方側へ延びて現像装置４４側へ向かう第二搬送路３２４とを有している。

第一搬送路３２２は、装置奥行方向（像保持体３６の回転軸方向）において、像保持体３６の外側まで延びており、第二搬送路３２４は、装置奥行方向において、像保持体３６と重ならない部分で、下方側へ延びている。また、第一搬送路３２２の内部には、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴを、装置奥行方向の奥側（図中左側）に搬送する搬送部材（図示省略）が配置されている。さらに、第二搬送路３２４の下端部は、撹拌オーガ５０（図４参照）の奥側へ開放されている。

この構成において、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴは、図示せぬ搬送部材によって第一搬送路３２２内を装置奥行方向に搬送され、第一搬送路３２２の装置奥行方向の奥側の部分に到達し、第二搬送路３２４の上端部に至る。第二搬送路３２４に至ったトナーＴは、重力によって第二搬送路３２４内を搬送され（落下し）、現像装置４４に回収される。

〔本実施形態〕
本実施形態に係る画像形成ユニット３０では、図１に示されるように、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴは、掻き取られたトナーＴによって順次押し出され第一搬送路６２内を装置幅方向の一方側へ搬送される。そして、装置幅方向の一方側へ搬送されたトナーＴは、第二搬送路６４の上端部に至る。第二搬送路６４に至ったトナーＴは、重力によって第二搬送路６４内を搬送され（落下し）、現像装置４４に回収される。

（まとめ）
以上説明したように、比較形態に係る画像形成ユニット３００では、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴが搬送される第一搬送路３２２は、装置奥行方向おいて像保持体３６の外側まで延びている。一方、本実施形態に係る画像形成ユニット３０では、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴが搬送される第一搬送路３２２は、装置奥行方向おいて像保持体３６の外側まで延びておらず、装置幅方向の一方側へ延びている。

このように、本実施形態に係る画像形成ユニット３０では、比較形態に係る画像形成ユニット３００と比して、トナーＴが搬送される搬送路の長さが短くなる。つまり、トナーＴが搬送される距離が短くなる。

また、トナーＴが搬送される搬送路の長さが短くなることで、トナーＴが搬送路と擦れ、トナーＴの帯電性能等が低下してしまうのが抑制される。

また、画像形成装置１０においては、トナーＴの帯電性能等が低下してしまうのが抑制されることで、比較形態に係る画像形成装置３１０と比して、出力画像の品質の低下が抑制される。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成ユニット、及び画像形成装置の一例を図６〜図８に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第２実施形態に係る画像形成ユニット８０の第一搬送路６２内には、図６（Ａ）に示されるように、掻取ブレード５２によって像保持体３６から掻き取られたトナーＴを、第二搬送路６４側に搬送する搬送部材８２が設けられている。

搬送部材８２は、図８に示されるように、板面が装置上下方向を向いた矩形状の本体板８２Ａと、上端部が本体板８２Ａの下面に取り付けられている複数の搬送板８２Ｂとを備えている。夫々の搬送板８２Ｂの板面は、装置幅方向を向いており、夫々の搬送板８２Ｂは、装置幅方向において間隔を空けて配置されている。

さらに、搬送部材８２は、本体板８２Ａにおいて装置幅方向の一端側（図中左側）の部分を下方側から支持する円柱状のシャフト８２Ｃと、本体板８２Ａにおいて装置幅方向の他端側の部分を支持する一対のクランク部材８４とを備えている。シャフト８２Ｃは、装置奥行方向に延びるように配置され、一対の側板６２Ｃ（図２参照）に取り付けられている。

また、一対のクランク部材８４は、本体板８２Ａにおいて装置幅方向の他端側の部分を装置奥行方向から挟むように配置されている。夫々のクランク部材８４は、装置奥行方向に延びる回転軸８４Ａと、回転軸８４Ａの一端に中心部が取り付けられた円状の円部材８４Ｂを有している。そして、円部材８４Ｂにおいて円部材８４Ｂの中心部とは異なる部分に、本体板８２Ａにおいて装置幅方向の他端側へ突出した部分が、回転可能に取り付けられている。

この構成において、図示せぬ駆動源から回転力がいずれか一方のクランク部材８４の回転軸８４Ａに伝達され、夫々のクランク部材８４が同様の周速度で図中矢印Ｅ２方向（時計方向）に回転するようになっている。クランク部材８４が回転すると、図６（Ａ）（Ｂ）、図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本体板８２Ａ、及び搬送板８２Ｂが、上下方向の位置を変えながら装置幅方向に往復移動するようになっている。

これにより、搬送部材８２の搬送板８２Ｂが掻取ブレード５２によって掻き取られたトナーＴを第二搬送路６４側へ搬送するようになっている。このように、第２実施形態に係る画像形成ユニット８０が搬送部材８２を備えることで、搬送部材８２が備えられていない場合と比して、第一搬送路６２にトナーＴが堆積するのが抑制される。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成ユニット、及び画像形成装置の一例を図９に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第３実施形態に係る画像形成ユニット９０における第一搬送路９２の底板９２Ａは、装置奥行方向から見て、第二搬送路６４側が下方となるように水平方向に対して傾斜している。また、掻取ブレード９４の基端部は、底板９２Ａに沿うように曲げられている。

これにより、掻取ブレード５２によって掻き取られたトナーＴは、底板９２Ａ上を滑りながら搬送されて第二搬送路６４へ至るようになっている。このように、第３実施形態の画像形成ユニット９０では、底板９２Ａを水平方向に対して傾斜させることで、底板９２Ａが水平方向に対して傾斜していない場合と比して、掻取ブレード５２によって掻き取られたトナーＴが容易に搬送される。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第１、第２、第３実施形態では、掻取ブレード５２、９４によって像保持体３６からトナーを掻き取ったが、例えば、ブラシ、又はロール等で像保持体３６からトナーを掻き取ってもよい。

また、上記第１、第２、第３実施形態の第二搬送路６４は、装置奥行方向において、像保持体３６の全域に亘って像保持体３６と重なっているが、第二搬送路６４は、装置奥行方向において像保持体３６と少なくとも一部が重なっていればよい。このように、第二搬送路６４が、装置奥行方向において像保持体３６と少なくとも一部が重なっていることで、比較形態に係る画像形成ユニット３００と比して、トナーＴの搬送路の長さが短くなる。

また、上記第１、第２、第３実施形態の第一搬送路６２、９２は、装置奥行方向において、像保持体３６の全域に亘って像保持体３６と重なっているが、第一搬送路６２、９２は、装置奥行方向において像保持体３６と少なくとも一部が重なっていればよい。

また、上記第３実施形態の第一搬送路９２には、第２実施形態の搬送部材８２が配置されていなかったが、第一搬送路９２に搬送部材８２を配置してもよい。

１０ 画像形成装置
１８ 転写ロール（転写部の一例）
３０ 画像形成ユニット
３４ 帯電ロール（帯電部の一例）
３６ 像保持体
４０ 露光装置（露光部の一例）
４０Ｃ 点光源
４４ 現像装置（現像部の一例）
５２ 掻取ブレード（掻取部の一例）
６０ 搬送路
６２ 第一搬送路
６４ 第二搬送路
８０ 画像形成ユニット
８２ 搬送部材
９０ 画像形成ユニット
９２ 第一搬送路
９４ 掻取ブレード（掻取部の一例）

Claims (4)

1. 回転し、像を保持する像保持体と、
   前記像保持体を帯電する帯電部と、
   前記像保持体に対して水平方向の一方側に配置され、前記像保持体の軸方向に延びるように並んだ複数の点光源を有し、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体に潜像を形成する露光部と、
   前記露光部の下方側に配置され、前記像保持体に形成された潜像をトナー画像として現像する現像部と、
   前記露光部の上方側に配置され、前記像保持体に残留したトナーを前記像保持体から離脱させる離脱部と、
   前記離脱部から水平方向の一方側へ延びる第一搬送路と、前記第一搬送路の終端側から下方側へ延びて前記現像部で回収されるように前記現像部側へ向かうと共に前記軸方向において前記像保持体と少なくとも一部が重なっている第二搬送路とを有し、前記離脱部によって離脱されたトナーが搬送される搬送路と、
   を備える画像形成ユニット。
2. 前記第一搬送路に配置され、前記離脱部によって離脱されたトナーを前記第二搬送路に向けて搬送する搬送部材を備える請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記第一搬送路は、前記第二搬送路側が下方となるように水平方向に対して傾斜している請求項１又は２に記載の画像形成ユニット。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットによって形成されたトナー画像を記録媒体に転写する転写部と、
   を備える画像形成装置。

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