JP2017076011A - 搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents
搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】回転軸を支持するスペースを小さくし、現像剤の搬送が回転軸を支持するスペースで制約されることを少なくした搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤を搬送する搬送装置であって、搬送部と回転軸とを有する搬送部材と、前記回転軸の軸線方向と交差する面内で、前記回転軸が付勢される付勢方向があり、前記付勢方向と逆方向の成分を有する抗力を発生する2点で前記回転軸を回転可能に支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】現像剤を搬送する搬送装置であって、搬送部と回転軸とを有する搬送部材と、前記回転軸の軸線方向と交差する面内で、前記回転軸が付勢される付勢方向があり、前記付勢方向と逆方向の成分を有する抗力を発生する2点で前記回転軸を回転可能に支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関するものである。
ここで、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体ドラムなどの像担持体を少なくとも備える、更には像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段とを一体的に備えるカートリッジである。このようなプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。
例えば、電子写真感光体ドラムと、前記プロセス手段としての、現像手段、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものが挙げられる。また、電子写真画像形成装置とは電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。
電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体としての一般にドラム型とされる電子写真感光体、即ち、感光体ドラムを一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体ドラムを選択的に露光することによって、感光体ドラム上に静電潜像(静電像)を形成する。次いで、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として現像する。そして、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。
このような画像形成装置は、一般に、トナー補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光体ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたものが実用化されている。
このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができ、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。
また、上述したプロセスカートリッジには、現像剤収納容器内に設けたトナー搬送路内のトナーを搬送する手段として搬送スクリューを用いる構成が知られている。そして、この搬送スクリューを支持する方法として、外周から径方向に放射状に突出する複数の突起を設けた軸受部材が設けられている(特許文献1)。
しかしながら、この軸受部材で回転軸である搬送スクリューを支持する構成は、図19に示すように、現像剤(トナー)の搬送路内において、外周から径方向に放射状に突出する複数の突起のために、回転軸を支持するスペースが大きくなる。このため、より多くの現像剤を搬送する上で妨げとなる可能性があった。
本発明の目的は、回転軸を支持するスペースを小さくし、現像剤の搬送が回転軸を支持するスペースで制約されることを少なくした搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る搬送装置は、現像剤を搬送する搬送装置であって、搬送部と回転軸とを有する搬送部材と、前記回転軸の軸線方向と交差する面内で、前記回転軸が付勢される付勢方向があり、前記付勢方向と逆方向の成分を有する抗力を発生する2点で前記回転軸を回転可能に支持する支持部材と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係るクリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置は、上記搬送装置を有することを特徴とする。
本発明によれば、回転軸を支持するスペースを小さくし、現像剤の搬送が回転軸を支持するスペースで制約されることを少なくできる。これにより、より多くの現像剤を搬送することができるようになる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
《第1の実施形態》
<画像形成装置の全体構成>
図2に示す電子写真方式の画像形成装置は、プロセスカートリッジとしてのカートリッジBを装置本体Aに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。像担持体である電子写真感光体ドラム(以下、ドラム)の回転軸線方向を長手方向とする。そして、長手方向において、画像形成装置の装置本体からドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。なお、装置本体とは、画像形成装置からプロセスカートリッジとしてのカートリッジBを除いた部分である。
<画像形成装置の全体構成>
図2に示す電子写真方式の画像形成装置は、プロセスカートリッジとしてのカートリッジBを装置本体Aに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。像担持体である電子写真感光体ドラム(以下、ドラム)の回転軸線方向を長手方向とする。そして、長手方向において、画像形成装置の装置本体からドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。なお、装置本体とは、画像形成装置からプロセスカートリッジとしてのカートリッジBを除いた部分である。
カートリッジBが装置本体Aに装着されたとき、装置本体AにはカートリッジBのドラム62に潜像を形成するための露光装置3(レーザスキャナユニット)が配置されている。また、カートリッジBの下側に画像形成対象となる記録材(以下、シート材Pと記載する)を収納したシートトレイ4が配置されている。
更に、装置本体Aには、シート材Pの搬送方向Dに沿って、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5c、転写ガイド6、転写ローラ7、搬送ガイド8、定着装置9、排出ローラ対10、排出トレイ11等が順次配置されている。なお、定着装置9は、加熱ローラ9a及び加圧ローラ9bにより構成されている。
<画像形成プロセス>
次に、図2、図3を用いて画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、ドラム62は矢印R方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。そして、バイアス電圧が印加された帯電ローラ66(図3)は、ドラム62の外周面に接触し、ドラム62の外周面を一様均一に帯電する。
次に、図2、図3を用いて画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、ドラム62は矢印R方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。そして、バイアス電圧が印加された帯電ローラ66(図3)は、ドラム62の外周面に接触し、ドラム62の外周面を一様均一に帯電する。
露光装置3(図2)は、画像情報に応じたレーザ光Lを出力する。そのレーザ光LはカートリッジBのクリーニング枠体71に設けられたレーザ開口71hを通り、ドラム62の外周面を走査露光する。これにより、ドラム62の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。
一方、図3に示すように、現像装置としての現像ユニット20において、トナー室29内のトナーTは、第1搬送部材43、第2搬送部材44、第3搬送部材50の回転によって撹拌、搬送され、トナー供給室28に送り出される。現像剤としてのトナーTは、マグネットローラ34(固定磁石)の磁力により、現像剤担持体である現像ローラ32の表面に担持される。トナーTは、現像ブレード42によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ32周面上での層厚が規制される。そのトナーTは、静電潜像に応じてドラム62へ現像され、トナー像として可視像化される。
また、図2に示すように、レーザ光Lの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5cによって、装置本体Aの下部に収納されたシート材Pがシートトレイ4から送り出される。そして、そのシート材Pが転写ガイド6を経由して、ドラム62と転写ローラ7との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、トナー像はドラム62からシート材Pに順次転写されていく。
トナー像が転写されたシート材Pは、ドラム62から分離されて搬送ガイド8に沿って定着装置9に搬送される。そしてシート材Pは、定着装置9を構成する加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われて、トナー像はシート材Pに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Pは、排出ローラ対10まで搬送され、排出トレイ11に排出される。
一方、図3に示すように、転写後のドラム62は、現像剤を回収する回収部材としてのクリーニングブレード77により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム62から除去されたトナーは、クリーニングユニット60の収納部である廃トナー室71bに貯蔵される。
上記において、帯電ローラ66、現像ローラ32、転写ローラ7、クリーニングブレード77が、ドラム62に作用するプロセス手段である。
<カートリッジ着脱>
次に、装置本体Aに対するカートリッジBの着脱について、図5、図6、図7を用いて説明する。図5は、カートリッジBを着脱するために開閉扉13を開いた装置本体Aの斜視図である。図6は、カートリッジBを着脱するために開閉扉13を開きトレイ18を引き出した状態の装置本体AとカートリッジBの斜視図である。図7は、開閉扉13を開きトレイ18を引き出した状態で、カートリッジBを着脱している際の装置本体A及びカートリッジBの斜視図である。カートリッジBは、トレイ18に対して、着脱方向Eに沿って着脱可能である。
次に、装置本体Aに対するカートリッジBの着脱について、図5、図6、図7を用いて説明する。図5は、カートリッジBを着脱するために開閉扉13を開いた装置本体Aの斜視図である。図6は、カートリッジBを着脱するために開閉扉13を開きトレイ18を引き出した状態の装置本体AとカートリッジBの斜視図である。図7は、開閉扉13を開きトレイ18を引き出した状態で、カートリッジBを着脱している際の装置本体A及びカートリッジBの斜視図である。カートリッジBは、トレイ18に対して、着脱方向Eに沿って着脱可能である。
装置本体Aには開閉扉13が回動可能に取り付けられており、この開閉扉13を開くとカートリッジ挿入口17が設けられている。そして、カートリッジ挿入口17内にはカートリッジBを装置本体Aに装着するためのトレイ18が備えられている。トレイ18は、所定の位置まで引き出すと、カートリッジBの着脱が可能である。カートリッジBは、トレイ18に載せられた状態で、図中矢印C方向にガイドレール(不図示)に沿って装置本体A内に挿入(装着)される。
また、装置本体には、カートリッジBに設けられた第1カップリング70および第2カップリング21(図8)に駆動を伝達するための第1本体駆動軸14および第2本体駆動軸19が設けられている。第1本体駆動軸14および第2本体駆動軸19は、装置本体Aの駆動源であるモータ(不図示)により駆動される。これにより、第1カップリング70と連結しているドラム62が装置本体Aから駆動力を受けて回転する。また、第2カップリング21から駆動を伝達されて現像ローラ32が回転する。さらに、帯電ローラ66、現像ローラ32は、装置本体Aの給電部(不図示)より給電される。
<カートリッジ支持>
図5に示すように、装置本体AにはカートリッジBを支持するための駆動側板15と非駆動側板16が設けられている。図8、図9に示すように、駆動側板15には駆動側第1支持部15a、駆動側第2支持部15b及びカートリッジBの回転支持部15cが設けられ、非駆動側板16には非駆動側第1支持部16a、非駆動側第2支持部16b及び回転支持部16cが設けられている。
図5に示すように、装置本体AにはカートリッジBを支持するための駆動側板15と非駆動側板16が設けられている。図8、図9に示すように、駆動側板15には駆動側第1支持部15a、駆動側第2支持部15b及びカートリッジBの回転支持部15cが設けられ、非駆動側板16には非駆動側第1支持部16a、非駆動側第2支持部16b及び回転支持部16cが設けられている。
一方、カートリッジBの被支持部として、ドラム軸受73の被支持部73b、被支持部73d、クリーニング枠体71の駆動側ボス71a、非駆動側突部71fと非駆動側ボス71gがそれぞれ設けられている。そして、被支持部73bが駆動側第1支持部15a、被支持部73dが駆動側第2支持部15bにより支持され、駆動側ボス71aが回転支持部15cにより支持される。また、非駆動側突部71fが非駆動側第1支持部16aと非駆動側第2支持部16bにより支持され、非駆動側ボス71gが回転支持部16cにより支持されることで、カートリッジBは装置本体A内で位置決めされる。
<カートリッジ全体の構成>
次にカートリッジBの全体構成について図3、図4、図10、図11、図12、図13を用いて説明する。図3はカートリッジBの断面図、図10、図11、図12、図13は、カートリッジBの構成を説明する斜視図である。図11及び図13は、図10及び図12の点線部内の箇所を、角度を変えて拡大した部分拡大図である。なお、本実施形態においては各部品を結合する際のビスに関しては省略して説明する。
次にカートリッジBの全体構成について図3、図4、図10、図11、図12、図13を用いて説明する。図3はカートリッジBの断面図、図10、図11、図12、図13は、カートリッジBの構成を説明する斜視図である。図11及び図13は、図10及び図12の点線部内の箇所を、角度を変えて拡大した部分拡大図である。なお、本実施形態においては各部品を結合する際のビスに関しては省略して説明する。
本実施形態のカートリッジBは、現像剤を搬送する搬送機構(搬送装置)を有するクリーニングユニット60と、現像ユニット20とを有する。本実施形態では、クリーニングユニット60と現像ユニット20が結合したプロセスカートリッジについて説明する。しかし、これに限定されず、クリーニングユニット60が単体のクリーニング装置や現像ユニット20が単体の現像装置であってもよい。
このように、プロセスカートリッジは、ドラムと、これに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つと、を一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の本体に対して着脱可能としたものである。
本実施形態においては、クリーニングユニット60は、ドラム62と、帯電ローラ66と、クリーニング部材77と、これらを支持するクリーニング枠体71と、クリーニング枠体71に溶着等で固定された蓋部材72を有する。クリーニング枠体71に対して蓋部材72は、現像剤を搬送する搬送装置の装置内部に現像剤の収容空間を形成するために設けられる。ここで、クリーニングユニット60において、帯電ローラ66、クリーニング部材77は、それぞれドラム62の外周面に接触して配置される。
クリーニング部材77は、弾性材料としてのゴムで形成されたブレード状の弾性部材であるゴムブレード77aと、ゴムブレードを支持する支持部材77bと、を有する。ゴムブレード77aは、ドラム62の回転方向に対してカウンター方向にドラム62に当接している。即ち、ゴムブレード77aは、その先端部がドラム62の回転方向の上流側を向くようにドラム62に当接している。
図4は、クリーニング枠体71の断面図である。図3、図4に示すように、ドラム62における現像剤を回収するクリーニング部材77によってドラム62の表面から除去された廃トナーは、廃トナー搬送部材としての第1スクリュー86、第2スクリュー87、第3スクリュー88によって搬送される。そして、クリーニング枠体71と蓋部材72によって形成された廃トナー室71bに溜められる。
また、第1スクリュー86は(不図示の)ギアによって、図13中に示すカップリング21から駆動を伝達されて回転する。そして、第2スクリュー87は第1スクリュー86から、第3スクリュー88は第2スクリュー87からそれぞれ駆動力を受けて回転する。第1スクリュー86はドラム62の近傍に、第2スクリュー87はクリーニング枠体71の長手方向端部に、第3スクリュー88は廃トナー室71bに、それぞれ配置されている。ここで、第1スクリュー86、第3スクリュー88の回転軸線はドラム62の回転軸線と平行であり、第2スクリュー87の回転軸線はドラム62の回転軸線と直交している。
また、図3に示すように、クリーニング枠体71から廃トナーが漏れることを防止するためのドラム当接シート65が、ドラム62に当接するようにクリーニング枠体71の縁部に設けられている。
ドラム62は、駆動源である本体駆動モータ(不図示)から駆動力を受けることにより、画像形成動作に応じて、図中矢印R方向に回転駆動される。帯電ローラ66は、クリーニング枠体71の長手方向(ドラム62の回転軸線方向と略平行)の両端部において、帯電ローラ軸受67を介し、クリーニングユニット60に回転可能に取り付けられている。帯電ローラ66は、帯電ローラ軸受67が付勢部材68によりドラム62に向けて加圧されることでドラム62に圧接されている。帯電ローラ66は、ドラム62の回転に従動回転する。
図3に示すように、現像ユニット20は、現像ローラ32と、現像ローラ32を支持する現像容器23と、現像ブレード42等を有する。現像ローラ32内には、マグネットローラ34が設けられている。また、現像ユニット20において、現像ローラ32上のトナー層を規制するための現像ブレード42が配置されている。図10、図12に示すように、現像ローラ32には間隔保持部材38が現像ローラ32の両端部に取り付けられており、間隔保持部材38とドラム62が当接することで、現像ローラ32はドラム62と微少隙間をもって保持される。
また、図3に示すように、現像ユニット20からトナーが漏れることを防止するための現像ローラ当接シート33が、現像ローラ32に当接するように底部材22の縁部に設けられている。更に、現像容器23と底部材22によって形成されたトナー室29には、第1搬送部材43、第2搬送部材44、第3搬送部材50が設けられている。第1搬送部材43、第2搬送部材44、第3搬送部材50は、トナー室29に収容されたトナーを撹拌すると共に、トナー供給室28へトナーを搬送する。
図10、図12に示すように、カートリッジBはクリーニングユニット60と現像ユニット20を合体して構成される。クリーニングユニット60には、クリーニング枠体71、蓋部材72、ドラム62、ドラム62を回転支持するためのドラム軸受73及びドラム軸78が設けられている。
図13に示すように、駆動側においては、ドラム62は、駆動側に設けられた駆動側ドラムフランジ63がドラム軸受73の穴部73aにより回転可能に支持される。一方、図11に示すように、非駆動側は、クリーニング枠体71に設けられた穴部71cに圧入されたドラム軸78が、非駆動側ドラムフランジ64の穴部(不図示)を回転可能に支持する構成となっている。
一方、現像ユニット20は、図3、図10、図12に示すように、底部材22、現像容器23、駆動側現像サイド部材26、現像ブレード42、現像ローラ32等から成る。また、現像ローラ32は、両端に設けられた軸受部材27、37により回転可能に現像容器23に取り付けられている。そして、図11、図13に示すように、クリーニングユニット60と現像ユニット20を結合ピン69で互いに回動可能に結合することによってカートリッジBを構成する。
具体的には、現像ユニット20の長手方向両端部には、現像容器23に現像第1支持穴23a、現像第2支持穴23bが設けられている。また、クリーニングユニット60の長手方向両端部には、クリーニング枠体71に第1吊り穴71i、第2吊り穴71jが設けられている。第1吊り穴71i、第2吊り穴71jに圧入固定された結合ピン69と現像第1支持穴23a、現像第2支持穴23bが嵌合することにより、クリーニングユニット60と現像ユニット20は互いに回動可能に連結される。
また、駆動側付勢部材46Rの第1穴部46Raはドラム軸受73のボス73cに掛けられ、第2穴部46Rbが駆動側現像サイド部材26のボス26aに掛けられている。また、非駆動側付勢部材46Fの第1穴部46Faはクリーニング枠体71のボス71kに掛けられ、第2穴部46Fbが軸受部材37のボス37aに掛けられている。
本実施形態においては、駆動側付勢部材46R、非駆動側付勢部材46Fは引っ張りバネで形成されており、このバネの付勢力により現像ユニット20をクリーニングユニット60に付勢させる。これにより、現像ローラ32をドラム62の方向へ確実に押し付けるよう構成する。そして、現像ローラ32の両端部に取り付けられた間隔保持部材38によって、現像ローラ32はドラム62から所定の間隔をもって保持される。
<廃トナー搬送の全体的な構成>
本実施形態における廃トナー搬送系では、ドラム62の近傍に第1スクリュー86、クリーニング枠体71の長手方向駆動側端部に第2スクリュー87を備える。第1スクリュー86は駆動伝達部86aと駆動軸86sを有し、駆動軸86sの中心線として軸線86bを備える。一方、第2スクリュー87は駆動受け部(搬送部)87aと被駆動軸(回転軸)87sを有し、被駆動軸87sの中心線として軸線87bを備える。ここで、駆動軸とは、駆動源(モータ)から駆動力を受けて軸線(駆動軸の中心線)を中心に回転する軸である。また、被駆動軸とは駆動軸からの駆動力を受けて回転する軸である。
本実施形態における廃トナー搬送系では、ドラム62の近傍に第1スクリュー86、クリーニング枠体71の長手方向駆動側端部に第2スクリュー87を備える。第1スクリュー86は駆動伝達部86aと駆動軸86sを有し、駆動軸86sの中心線として軸線86bを備える。一方、第2スクリュー87は駆動受け部(搬送部)87aと被駆動軸(回転軸)87sを有し、被駆動軸87sの中心線として軸線87bを備える。ここで、駆動軸とは、駆動源(モータ)から駆動力を受けて軸線(駆動軸の中心線)を中心に回転する軸である。また、被駆動軸とは駆動軸からの駆動力を受けて回転する軸である。
本実施形態では、駆動軸、被駆動軸には、軸から突出する螺旋のスクリュー形状(搬送部)が設けられる。そして、駆動伝達部86aの係合羽根86a1乃至86a5と、駆動受け部87aの被係合部である被係合羽根87a1乃至87a5が係合することで駆動力の受け渡しを行う。このように、本実施形態においては、第1、第2搬送部材には螺旋のスクリュー形状(搬送部)の他に、係合部としての係合羽根形状(第1、第2搬送部材の各回転軸線(軸線)86b、87bに交差する断面内で複数の係合羽根)が設けられている。
以下、第1スクリュー86と第2スクリュー87による廃トナー搬送の全体的な構成について、図1、図14、図15、図16、図17を用いて説明する。図1は、図14の第1スクリュー86と第2スクリュー87の連結部を第2スクリュー87の軸線(第2軸線)87b方向から見た図(図4におけるP−P断面図)である。図14は第1スクリュー86と第2スクリュー87の連結部を斜め上後方から見た図である。図15は、図14における第1スクリュー86の軸線(以下、第1軸線)86bと、第2軸線87bと、を通る平面で切断した断面図である。
図16は、図14の第1スクリュー86と第2スクリュー87の連結部を第1軸線86b方向から見た図で、第1スクリュー86と第2スクリュー87のみを示した図である。図17は、図14の第1スクリュー86と第2スクリュー87の連結部を第2軸線87b方向から見た図で、第1スクリュー86と第2スクリュー87のみを示した図である。
図14に示すように、第1スクリュー86と第2スクリュー87はクリーニング枠体71とスクリュー蓋74により形成された廃トナー流路100内に回転可能に保持される。具体的には、第1スクリュー86の駆動連結部側の端部を蓋部材であるスクリュー蓋74の穴74aに挿入し、他方の端部をクリーニング枠体71に設けられた(不図示の)穴に挿入する。
そして、図1、図15に示すように、第2スクリュー87は、クリーニング枠体71に設けられた支持部711との接点87dと、クリーニング蓋74に設けられた支持部74bとの接点87cとで、回転軸線方向から見て径方向の2点で回転可能に支持される。このとき、回転軸線方向から見て接している2点に関しては、それぞれ回転軸線方向における接している長さを任意の長さとすることができる。
さらに、図1に示す本実施形態では、第2スクリュー87の回転中心と接点87dを結ぶX方向の第1半直線と、第2スクリュー87の回転中心と接点87cを結ぶZ方向の第2半直線と、が成す角度のうち、劣角側(θ側)の領域において、以下の構成を採る。すなわち、第1半直線と、第2半直線と、接点87cと接点87dとを結ぶ円弧Uと、で囲まれる領域Wよりも径方向外側に、トナーTを搬送できる連通口101が配置される。なお、図1において、X方向、Y方向は図4に示す方向と同様である。
さらに、図15に示すように、クリーニング枠体71に設けられた支持部71lは、第2軸線87bにおけるトナーTの搬送方向T2の第1スクリュー86と第2スクリュー87の連結部よりも下流側に配置される。また、クリーニング蓋74に設けられた支持部74bは、第2軸線87bにおけるトナーTの搬送方向T2のクリーニング枠体71に設けられた支持部71lよりも上流側に配置される。
このとき、トナーTの搬送方向T1の搬送から、トナーTの搬送方向T2の搬送へトナーTを受け渡す際に、トナーTの搬送方向T3の搬送が発生する。このトナーTの搬送方向T3の搬送を妨げないように、T3からより離れた位置に配置するため、クリーニング枠体71に設けられた支持部71lは、第2軸線87bのトナーTの搬送方向T2において、支持部74bよりも下流側に配置される。これにより、トナーの搬送路を妨げることなく、廃トナー流路100をより広く確保できるため、廃トナー流路100内にあるトナーTをより多く搬送することができる。
ここで、第1スクリュー86から第2スクリュー87への駆動伝達を具体的に説明する。図15に示すように、第1スクリュー86の入力部としてのDカット面86eは、スクリュー蓋74に設けられた穴74aを通って廃トナー流路100の外部に突出し、(不図示の)ギアと連結することで第1スクリュー86は廃トナー流路100内で回転する。そして、穴74aの内部には、シール部材75を挿入することで、トナーシールを行う。
図16に示すように、第1スクリュー86からは、駆動伝達部86aの係合部としての係合羽根86a1乃至86a5が回転軸から5枚突出している。そして、この係合羽根86a1乃至86a5が、第2スクリュー87における駆動受け部の被係合部としての被係合羽根87a1乃至87a5と順々に係合する。これにより、第1スクリュー86の駆動を第2スクリュー87へと伝達する。具体的には、第1スクリュー86が回転方向S1の方向に回転し、当接点89で係合羽根86a1と被係合羽根87a1が当接をする。
このとき、図1に示すように、当接点89においては、係合羽根86a1から駆動力Fが働くことで、第2スクリュー87に対して、駆動力Fと平行な方向に付勢力Mが働く。付勢力Mによって付勢された第2スクリュー87は、回転軸線方向から見て、クリーニング枠体71に設けられた支持部71lとの接点87dと、クリーニング蓋74に設けられた支持部74bとの接点87cとの2点で当接することで、径方向の位置が定まる。本実施形態では、2点のうち上流側に位置する方は、回転軸の重力方向で下方に位置する。
ここで、本実施形態における当接する2点では、付勢方向と逆方向の成分を有する抗力N1、N2を発生する(図18)。このように、本実施形態では、回転軸の軸線方向と交差する面内で、回転軸が付勢される付勢方向があり、付勢方向と逆方向の成分を有する抗力N1、N2を発生する2点で回転軸を回転可能に支持する支持部材を備える。
この支持部材が支持する2点の位置は、回転軸の軸線方向で後述する螺旋部である螺旋形状をした搬送部87eと重なる位置でも良いが、螺旋部と重ならない位置(螺旋部の外側の位置)の方が現像剤の搬送における障害とならないためにより好ましい。
次に、上述した係合羽根86a1と被係合羽根87a1が当接した状態で回転した後、ある位相にて係合羽根86a1と被係合羽根87a1が離間する。係合羽根86a1の離間とほぼ同時に、回転方向S1の上流側にある次の係合羽根86a2と回転方向S2の上流側にある次の被係合羽根87a2が当接を開始する。この繰り返し動作により、第1スクリュー86から第2スクリュー87へ駆動を伝達し、第2スクリュー87は回転方向S2へ回転する。これらのスクリューの回転動作により、廃トナー流路100内のトナーTはそれぞれのスクリューの軸線方向へと運ばれる。
このとき、第1スクリュー86および、第2スクリュー87の駆動伝達部を、駆動源に近い駆動側(クリーニング枠体71の長手方向駆動側)に配置する。これにより、駆動がかかった際のスクリュー部材のねじれ等を少なくすることができ、駆動伝達を効率的に行うことができる。
なお、図16で、被駆動軸87sには、第2軸線87bの軸線方向に螺旋部である螺旋形状をした搬送部87eが設けられている。
図17に示すように、第1スクリュー86は、回転方向S1時に、廃トナー流路100内のトナーTの搬送方向T1方向に搬送するように、駆動軸86sに第1軸線方向に第1の螺旋部である螺旋形状をした搬送部86cが設けられている。そして、第1軸線86bと第2軸線87bが交差する点より上流側に、第2の螺旋部である逆位相の螺旋形状をした搬送部86dが設けられる。
これにより、図15に示すように、搬送部86cからのT1方向の搬送力と搬送部86dからのT1方向とは逆向きの搬送力が働き、T3方向のトナーの搬送力が発生することで、第1スクリュー86から第2スクリュー87へとトナーの受け渡しが行われる。このとき、逆位相の螺旋形状を備えることで、現像剤の移動速度が相殺されることにより現像剤が搬送される移動速度が減じられる。この際に横方向への現像剤の移動も起きるため、現像剤の移動方向としてT3に移動する現像剤もでてくる。
また、第1スクリュー86の駆動伝達部86aにおける係合部としての係合羽根86a1乃至86a5は、回転によりトナーTを搬送方向T1下流側から上流側へと戻す方向にねじれている。これにより、上流側から流れてきたトナーTと係合羽根86a1乃至86a5により戻されたトナーTが第1軸線86b方向でぶつかり合い、第1スクリュー86の径方向に流れようとするため、第2軸線87b方向へのトナーTの搬送力を向上することができる。
さらに、第2スクリュー87の被係合羽根87a1乃至87a5を、回転によりトナーTを搬送方向T2上流側から下流側へと送る方向にねじり、第2軸線87b方向へのトナーTの搬送力を向上している。
また、図16に示すように、第1軸線86b方向から見て、第1スクリュー86の係合羽根86a1乃至86a5は、根元から係合羽根先端に向かうにつれ、回転方向S1下流側に向かって傾斜した形状をしている。これにより、傾斜させない場合に対して、当接点89において係合羽根86a1乃至86a5が被係合羽根87a1乃至87a5に与える力の向きを、被係合羽根87a1乃至87a5の移動方向に近くできるため、駆動伝達力の損失を小さくできる。
以上、本実施形態によれば、現像剤(トナー)の搬送路内の搬送の妨げを最小限にとどめることで、より多くの現像剤(トナー)を搬送することができる。
(変形例)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。因みに、本実施形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。因みに、本実施形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(変形例1)
上述した実施形態で説明したスクリュー部材に関する構成を備える本発明は、廃トナー搬送のみに限定されるものでなく、現像装置における現像剤の搬送に用いても良い。
上述した実施形態で説明したスクリュー部材に関する構成を備える本発明は、廃トナー搬送のみに限定されるものでなく、現像装置における現像剤の搬送に用いても良い。
(変形例2)
また、上述した実施形態では、係合羽根と被係合羽根の枚数はそれぞれ5枚備わると説明したが、5枚に限定されるものではない。係合羽根は少なくとも1枚以上、被係合羽根は2枚以上(複数有する)であり、かつ駆動が伝達できれば良い。また、上述した実施形態では、捩じった羽根形状を用いて説明したが、傘歯車形状などでも良い。
また、上述した実施形態では、係合羽根と被係合羽根の枚数はそれぞれ5枚備わると説明したが、5枚に限定されるものではない。係合羽根は少なくとも1枚以上、被係合羽根は2枚以上(複数有する)であり、かつ駆動が伝達できれば良い。また、上述した実施形態では、捩じった羽根形状を用いて説明したが、傘歯車形状などでも良い。
(変形例3)
また、上述した実施形態では、現像剤搬送部材として第1スクリュー86、第2スクリュー87を用いる機構を説明したが、現像剤搬送部材はスクリューに限ったものではない。例えば、回転軸に対して可撓性シートを設置し、径方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材でも良い。
また、上述した実施形態では、現像剤搬送部材として第1スクリュー86、第2スクリュー87を用いる機構を説明したが、現像剤搬送部材はスクリューに限ったものではない。例えば、回転軸に対して可撓性シートを設置し、径方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材でも良い。
(変形例4)
また、上述した実施形態では、第2スクリュー87の支持について、クリーニング枠体71に設けられた支持部71lと、クリーニング蓋74に設けられた支持部74bとを支持部材としたが、本発明はこれに限られない。第2スクリュー87の支持について、支持部71lと支持部74bとは別の手段で径方向を2点支持しても良い。そして、支持部74bが搬送方向上流側、支持部71lが下流側とした配置に関し、両者を逆の配置にしても良いし、支持部71lと支持部74bに関して、同じ枠体、例えばクリーニング枠体71に両者を設けても良い。
また、上述した実施形態では、第2スクリュー87の支持について、クリーニング枠体71に設けられた支持部71lと、クリーニング蓋74に設けられた支持部74bとを支持部材としたが、本発明はこれに限られない。第2スクリュー87の支持について、支持部71lと支持部74bとは別の手段で径方向を2点支持しても良い。そして、支持部74bが搬送方向上流側、支持部71lが下流側とした配置に関し、両者を逆の配置にしても良いし、支持部71lと支持部74bに関して、同じ枠体、例えばクリーニング枠体71に両者を設けても良い。
また、図18に示すように一体的なL字形の支持部材150で回転軸線方向から見て回転軸が2点支持となるように支持しても良い。
(変形例5)
また、上述した実施形態では、第2スクリュー87の支持について述べたが、本発明は第1スクリュー86の支持についても同様に適用できる。すなわち、搬送部としての駆動伝達部86aと、回転軸としての駆動軸86sとを有する搬送部材を有し、更に以下のような支持部材を有するものである。この支持部材は、回転軸としての駆動軸86sの軸線方向と交差する面内で、この回転軸が付勢される(例えば、駆動受け部87aで付勢される)付勢方向があり、付勢方向と逆方向の成分を有する抗力を発生する2点で回転軸を回転可能に支持するものである。
また、上述した実施形態では、第2スクリュー87の支持について述べたが、本発明は第1スクリュー86の支持についても同様に適用できる。すなわち、搬送部としての駆動伝達部86aと、回転軸としての駆動軸86sとを有する搬送部材を有し、更に以下のような支持部材を有するものである。この支持部材は、回転軸としての駆動軸86sの軸線方向と交差する面内で、この回転軸が付勢される(例えば、駆動受け部87aで付勢される)付勢方向があり、付勢方向と逆方向の成分を有する抗力を発生する2点で回転軸を回転可能に支持するものである。
また、第2スクリュー87の支持と、第1スクリュー86の支持との双方に適用することもできる。
(変形例6)
また、上述した実施形態では、現像剤を搬送する搬送装置が、画像形成装置の装置本体に挿入可能なプロセスカートリッジ内に設けられたが、プロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設けられるものでも良い。
また、上述した実施形態では、現像剤を搬送する搬送装置が、画像形成装置の装置本体に挿入可能なプロセスカートリッジ内に設けられたが、プロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設けられるものでも良い。
71・・クリーニング枠体、711・・支持部、74・・スクリュー蓋、74b・・支持部、87・・第2スクリュー、87a・・駆動受け部、87e・・搬送部(螺旋部)
Claims (18)
- 現像剤を搬送する搬送装置であって、
搬送部と回転軸とを有する搬送部材と、
前記回転軸の軸線方向と交差する面内で、2点で前記回転軸を回転可能に支持する支持部材と、
を有することを特徴とする搬送装置。 - 前記2点の一方が前記回転軸の第1の径方向にあり、前記2点の他方が前記回転軸の第2の径方向にあり、前記第1の径方向と前記第2の径方向が成す角のうち劣角側の領域に前記現像剤の搬送路としての連通口を備えることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 前記搬送部は前記現像剤を搬送する螺旋部を備え、前記2点は前記螺旋部と重ならない位置であることを特徴とする請求項1または2に記載の搬送装置。
- 前記2点は、前記軸線方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送装置。
- 前記回転軸は、駆動軸に設けられる駆動伝達部より駆動受け部を介して駆動力を受ける被駆動軸であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の搬送装置。
- 前記回転軸を前記軸線方向と交差する面内で付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の搬送装置。
- 前記回転軸は、駆動軸に設けられる駆動伝達部より駆動受け部を介して駆動力を受ける被駆動軸であり、
前記駆動伝達部が前記付勢手段であることを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。 - 前記駆動軸は、前記現像剤を搬送する第1の螺旋部と、該第1の螺旋部と逆位相の第2の螺旋部を備えることを特徴とする請求項5または7に記載の搬送装置。
- 前記回転軸は、前記第2の螺旋部で移動速度が減じられた前記現像剤を搬送することを特徴とする請求項8に記載の搬送装置。
- 前記回転軸は前記駆動軸に交差し、前記回転軸の軸線方向に対して斜め方向に前記第2の螺旋部から搬送される前記現像剤の搬送路を確保する位置として、前記2点は前記軸線方向にずれて設けられることを特徴とする請求項9に記載の搬送装置。
- 前記搬送部による前記現像剤の搬送方向に対して、前記2点の一方は上流側に位置し、他方が下流側に位置することを特徴とする請求項4に記載の搬送装置。
- 前記2点のうち上流側に位置する方は、前記回転軸の重力方向で下方に位置することを特徴とする請求項11に記載の搬送装置。
- 枠体と、該枠体に結合して前記現像剤の収容空間を形成する蓋部材と、を有し、
前記2点のうち一方を支持する前記支持部材は前記枠体であり、前記2点のうち他方を支持する前記支持部材は前記蓋部材であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 前記回転軸は、駆動軸に設けられる駆動伝達部より駆動受け部を介して駆動力を受ける被駆動軸であり、
前記2点のうち上流側に位置する方は、下流側に位置する方よりも前記駆動伝達部に近い側に位置することを特徴とする請求項11または12に記載の搬送装置。 - 像担持体における現像剤を回収する回収部材と、
該回収部材で回収された前記現像剤を収納部へ搬送する請求項1乃至14のいずれか1項に記載の搬送装置と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。 - 像担持体に供給する現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤を前記現像剤担持体へ搬送する請求項1乃至14のいずれか1項に記載の搬送装置と、
を有することを特徴とする現像装置。 - 画像形成装置の装置本体に挿入可能なプロセスカートリッジであって、
像担持体と、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の搬送装置と、請求項15に記載のクリーニング装置、請求項16に記載の現像装置のうちの少なくとも1つを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 像担持体と、
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の搬送装置と、請求項15に記載のクリーニング装置、請求項16に記載の現像装置のうちの少なくとも1つと、
をプロセスカートリッジ内またはプロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設け、
更に前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015202498A JP2017076011A (ja) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | 搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015202498A JP2017076011A (ja) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | 搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017076011A true JP2017076011A (ja) | 2017-04-20 |
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ID=58551231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015202498A Pending JP2017076011A (ja) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | 搬送装置、クリーニング装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2017076011A (ja) |
-
2015
- 2015-10-14 JP JP2015202498A patent/JP2017076011A/ja active Pending
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