JP2019139059A - 現像剤搬送装置、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ユーザの手間となる回収容器交換作業の頻度を低減する為には、回収容器の大容量化が求められる。画像形成装置の小型化が進む中においては、画像形成装置の内部に大容量の回収容器を配置するために、画像形成装置の構造上、画像形成部や記録材の搬送装置が配置される領域を避け、回収容器が画像形成装置内の上方部に配置される場合がある。回収容器を中間転写ベルトよりも上方に配置する場合、残留現像剤をベルトクリーナユニットから、ベルトクリーナユニットよりも上方に配置された回収容器へ搬送する為の構成、すなわち現像剤を下から上へ搬送する為の構成が必要となる。
画像形成装置に使用される現像装置においては、現像装置内で現像剤を均一に拡散させる為に、それぞれ逆方向に現像剤を搬送する二つの螺旋状搬送手段を並列配置し、現像装置内を循環させる構成がある。そのため、上流側の螺旋状搬送手段により、下流側の搬送路へと現像剤を導いて受け渡している。
特許文献1では、上下に並列配置される二つの螺旋状搬送手段の間に隔壁部材が設けられている。そして、上側の螺旋状搬送手段によって搬送される現像剤は、隔壁部材の長手方向の一端部近傍に設けられる第1の供給口と、隔壁部材の短手方向側に設けられるシュート部から下側の螺旋状搬送手段側へ受け渡される。また、下側の螺旋状搬送手段によって搬送される現像剤は、隔壁部材の長手方向の他端部近傍に設けられる第2の供給口から上側の螺旋状搬送手段側へ受け渡される。これにより、現像装置内で現像剤を滞りなく循環搬送して、良好に拡散させている。
重力方向において、現像剤を上方から下方へ向かう方向に沿う第1方向に搬送する第1搬送通路と、
前記第1搬送通路の下流側で該第1搬送通路に連通され、現像剤を下方から上方へ向かう方向に沿う第2方向に搬送する第2搬送通路と、
を有する現像剤搬送装置であって、
前記第1搬送通路には、前記第1方向に現像剤を搬送する搬送力を発生させる第1搬送力発生手段が設けられ、
前記第2搬送通路には、前記第2方向に現像剤を搬送する搬送力を発生させる第2搬送力発生手段が設けられていることを特徴とする。
現像剤からなる現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体から回収される現像剤を搬送する上記の現像剤搬送装置と、
を有する、ことを特徴とする。
先ず、図1〜6を用いて本発明に係る現像剤搬送装置の実施例1の構成に関して説明す
る。図1は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図2は、実施例1の現像剤搬送装置の構成を示す斜視説明図および矢視説明図である。図3は、図2(b)のB−B断面説明図である。図4は、図2(c)のC−C断面説明図である。図5は、実施例1のB―B断面説明図に対応する比較例の断面説明図である。図6は、実施例1のC―C断面説明図に対応する比較例の断面説明図である。
図1に示す画像形成装置100は、像担持体となる複数の感光ドラム1a〜1dを有する。各感光ドラム1a〜1dは図1の時計回りに回転する。説明の都合上、各感光ドラム1a〜1dを代表して単に感光ドラム1を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。感光ドラム1の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ2、像露光手段としての露光手段3、現像手段としての現像ユニット4、クリーニング手段としてのドラムクリーニングブレード8がそれぞれ設けられている。各感光ドラム1の表面に対して、各感光ドラム1の表面に形成された現像剤像を記録材Sに転写する転写手段としての像担持体の一例である中間転写ユニット13が設けられている。中間転写ユニット13には、駆動ローラ13Bとテンションローラ13Cとにより図1の反時計回り方向に回転可能に張架された中間転写ベルト13Aが設けられている。テンションローラ13Cには、図示しない付勢手段により図1の矢印a方向に張力が掛けられている。中間転写ベルト13Aの内周面側には、各感光ドラム1の表面に対向して一次転写手段となる一次転写ローラ12がそれぞれ設けられている。各一次転写ローラ12には、図示しない一次転写バイアス電源から一次転写バイアスが印加される。
各感光ドラム1の表面は、各帯電ローラにより均一に帯電される。均一に帯電された感光ドラム1の表面に対して露光手段3により画像情報に応じた光を照射し、感光ドラム1表面上に静電潜像を形成する。各現像ユニット4に設けられる各現像容器24内には現像剤が収容されている。現像剤担持体となる各現像ローラ22により各感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に現像剤が供給されて静電潜像に現像剤を付着させることで現像剤像として現像して顕像化する。各感光ドラム1の表面に形成された現像剤像は、図示しない一次転写バイアス電源から各一次転写ローラ12に一次転写バイアスが印加されることで、図1の反時計回り方向に回転する中間転写ベルト13Aの外周面上に順次一次転写されて重畳される。一次転写後に感光ドラム1の表面に残った残留現像剤は、各ドラムクリーニングブレード8により掻き取られて除去される。
本実施例では、感光ドラム1と、帯電ローラ2、現像ユニット4及びドラムクリーニングブレード8が一体的に構成され、プロセス手段であるプロセスカートリッジ7を形成する。プロセスカートリッジ7は、画像形成装置100に着脱可能に構成される。尚、プロセスカートリッジとは、感光ドラム1及び感光ドラム1に作用するプロセス手段のうち少なくとも一つを一体的に有するように構成したものであり、現像ユニット4と、ドラムクリーナユニット5を有して構成される。ここで、前述のプロセス手段は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等のことを指す。また、現像ユニット4は、感光ドラム1の表面に現像剤を付着させる現像ローラ22と、現像ローラの表面に現像剤を塗布する塗布ローラ23と、現像ローラ22の表面上に担持される現像剤の層厚を規制する現像ブレード6と、現像容器25とで構成される。ドラムクリーナユニット5は、感光ドラム1と、帯電ローラ2と、ドラムクリーニングブレード8とを有して構成される。
在に支持されている。感光ドラム1の軸方向の一方の端部には、図示しない駆動モータから駆動力が伝達され、これにより感光ドラム1は、図1の時計回り方向に回転する。
帯電手段となる帯電ローラ2は、ローラ状に形成された導電性ローラにより構成される。帯電ローラ2を感光ドラム1表面に当接させ、図示しない帯電バイアス電源から帯電ローラ2に帯電バイアス電圧を印加する。これにより感光ドラム1表面を一様に帯電させる。
露光手段3は、プロセスカートリッジ7の下方に配置され、感光ドラム1に対して画像信号に基づく光を照射する。
現像ユニット4は、現像剤を収納する枠体からなる現像容器24がそれぞれ設けられている。また、現像容器24内には、それぞれ現像ローラ22が設けられている。各現像ローラ22は、各感光ドラム1の表面に対向して設けられ、図示しない駆動源となるモータにより回転駆動される。図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加され、これにより、各現像ローラ22の表面上に担持された各色の現像剤が、感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に供給されてトナー像として現像される。
中間転写ベルト13Aは図1の矢印b方向に回転され、図示しない一次転写バイアス電源から一次転写ローラ12に正極性のバイアスを印加すると、感光ドラム1Aから感光ドラム1dの現像剤像が順次、中間転写ベルト13A上に一次転写される。中間転写ベルト13Aの外周面上に4色の現像剤像が重畳された状態で、二次転写手段となる二次転写ローラ16が対向する二次転写ニップ部15まで搬送される。
搬送装置10は、記録材Sを収納する給送カセット11内から記録材Sを給紙する給送ローラ9と、給送ローラ9により給送された記録材Sを分離する分離パッド21を有する。更に、給送ローラ9と分離パッド21との協働により一枚ずつ分離給送された記録材Sを挟持搬送する搬送ローラ10Aとを有している。
給送カセット11は、画像形成装置100本体に対して着脱可能に設けられている。ユーザは、画像形成装置100本体から給送カセット11を引き出し、記録材Sをセットした後、再び、画像形成装置100本体内へ挿し込むことで記録材Sの補給操作が完了する。
二次転写ニップ部15において、図示しない二次転写バイアス電源から二次転写ローラ16に正極性のバイアスを印加する。こうすることにより、二次転写ニップ部15に搬送された記録材Sに対して、中間転写ベルト13Aの外周面上に担持された現像剤像が二次転写される。この時点では、記録材Sに形成される画像は、現像剤が載った未定着画像である。画像形成後である二次転写後に像担持体上である中間転写ベルト13Aの外周面上に残留した残留現像剤は、ベルトクリーニング手段であるベルトクリーナユニット18が有するベルトクリーニングブレード19により掻き取られて除去される。その後、該残留現像剤は、ベルトクリーナユニット18から現像剤搬送手段である現像剤搬送装置26へと受け渡され、現像剤搬送装置26により現像剤容器である回収容器25へ搬送された後、回収容器25内に収容される。回収容器25は、画像形成装置100本体に対して着脱可能に設けられており、残留現像剤が回収容器内に所定量満たされた場合に、ユーザにより交換される。
画像形成部30により記録材Sに形成されたトナー像を定着する定着手段となる定着装置14は、記録材S上に二次転写された未定着の現像剤像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。定着装置14は、無端状の定着ベルト14Aと、弾性を有する加圧ローラ14Bと、ヒータ等の発熱手段を接着したガイド部材14Cとを有する。加圧ローラ14Bは、ガイド部材14Cとの間で定着ベルト14Aを挟み、ガイド部材14Cに対して所定の圧接力で圧接されて所定幅の定着ニップ部Nが形成される。加圧ローラ14Bは、図示しない駆動源となるモータにより図1の時計回り方向に回転駆動される。定着ベルト14Aは、加圧ローラ14Bとの間の摩擦力により加圧ローラ14Bに従動して図1の反時計回り方向に回転する。このとき、ガイド部材14Cに設けられたヒータにより定着ベルト14Aが加熱される。定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着の現像剤像が形成された記録材Sが、定着ニップ部Nの定着ベルト14Aの外周面と、加圧ローラ14Bとの間に導入される。記録材Sの画像面が定着ベルト14Aの外周面に対向して導入されると、定着ニップ部Nにおいて記録材Sの画像面が定着ベルト14Aの外周面に密着しつつ定着ニップ部Nを挟持搬送される。定着ベルト14Aの外周面と一緒に記録材Sが定着ニップ部Nを挟持搬送されていく過程において、定着ベルト14Aの内周面側に設けられたヒータの熱により加熱され、記録材S上の未定着のトナー像が熱溶融して熱定着される。トナー像が熱定着された記録材Sは、排出ローラ19により挟持搬送されて排出トレイ20上に排出される。
次に、本実施例の現像剤搬送装置の構成について説明する。本実施例に係る現像剤搬送装置は、ベルトクリーナユニット18からの現像剤を受ける第1搬送通路であるバッファー部28、現像剤が下から上へ搬送される第2搬送通路である上方搬送路29を備えている。そして、重力方向において第1搬送通路であるバッファー部28内で現像剤を上方から下方へ搬送する第1搬送手段30、第2搬送通路である上方搬送路29において現像剤を下方から上方へ搬送する第2搬送手段31により構成される。なお、前述の第1搬送手段30、第2搬送手段31は、後述の螺旋形状を有し、現像剤を搬送するための搬送力を発生させているといえるので、第1搬送手段30は、第1搬送力発生手段、第2搬送手段31は、第2搬送力発生手段ともいうことができる。図2(a)に示すように、二次転写後に中間転写ベルト13Aの外周面上に残留した現像剤は、クリーニング装置であるベルトクリーナユニット18が有するベルトクリーニングブレード19により掻き取られる。その後、まず、図示しない搬送手段によりベルトクリーナユニット18内を矢印d方向に搬送され、次にベルトクリーナユニット18から第1搬送通路であるバッファー部28へ受け渡される(図2(a)矢印e)。次に、第1搬送力発生手段としての第1搬送手段30によりバッファー部28内を、現像剤が流入する第1流入部から、第1流入部よりも下方に位置し現像剤が流出する第1流出部へと、現像剤が上から下へ搬送される(図2(a)矢印f)。次に、バッファー部28の第1流出部から第2流入部を通り、第2搬送通路である上方搬送路29へ供給される(図2(a)矢印g)。そして第2搬送力発生手段としての第2搬送手段31により第2搬送通路である上方搬送路29内を、前述の第2流入部から、現像剤容器につながる第2流出部へと下から上へ搬送される(図2(a)矢印h)。図4に示すように、本実施例の現像剤搬送装置26において、バッファー部28は、螺旋形状を有する第1回転部材としての第1搬送手段30が設けられ、現像剤を上から下へ搬送する搬送通路である。
、なおかつ第1搬送通路であるバッファー部28の一部と、第2搬送通路である上方搬送路29の一部の共通部分に設けられている。すなわち、現像剤を下から上へ搬送する第2搬送通路としての上方搬送路29の上流側のバッファー部28において、現像剤を上方搬送路29での搬送方向とは逆方向に搬送する構成である。これにより、第1搬送通路であるバッファー部28から第2搬送通路である上方搬送路29への現像剤の効率的な供給と、バッファー部28の小型化と、バッファー部28での現像剤の詰まり、飛散防止の効果が得られる。
の場合、図7に示すように、第1搬送手段30の回転軸方向端部に設けられる第1ギアとしてのギア1と、第2搬送手段31の回転軸方向端部に設けられる第2ギアとしてのギア2とを互いに噛合うように配置し、直結させる。こうすることで、簡潔に省スペースで搬送手段同士の駆動伝達を構成することができる。ギア1とギア2とが直結されると、第1搬送手段30の回転方向(図7矢印j)と、第2搬送手段31の回転方向(図7矢印k)は逆方向になる。第1搬送手段30と第2搬送手段31が有する螺旋形状の巻方向を同方向にすることで、第1搬送手段30は上方から下方に向かう搬送力、第2搬送手段31は下方から上方に向かう搬送力が得られる。
本実施例によれば、重力方向において、現像剤を下方から上方へ滞りなく搬送可能な現像剤搬送装置を省スペースで構成することができる。
次に、図8を用いて本発明に係る実施例2の構成について説明する。本実施例では、上方搬送路29に設けられる第2回転部材である第2搬送手段31の螺旋形状の下端部分が、バッファー部28に設けられる第1回転部材である第1搬送手段30の螺旋形状の下端部分よりも下方に位置するように構成されている。そして、上方搬送路29に設けられる螺旋形状を有する第2回転部材である第2搬送手段31の螺旋形状の下端部分が、連通口である開口部32の下端よりも下方から形成される。すなわち、第2搬送手段31が、第1搬送通路であるバッファー部28と第2搬送通路である上方搬送路29との連結部分よりも下方に延在している。
第2搬送手段31の螺旋形状が開口部32の下端よりも上方から形成される場合、開口部32の下端から第2搬送手段31が有する螺旋形状の下端までの範囲より、上方搬送路29へ供給された現像剤は、第2搬送手段31の搬送力を得られない。そうすると、上方搬送路29の下流側において現像剤が滞留してしまう。この現像剤の滞留を防止するためには、第2搬送手段31の螺旋形状は、開口部32の下端よりも下方から形成される必要がある。これにより、連結部分である開口部32を介して第1搬送通路であるバッファー部28から第2搬送通路である上方搬送路29へ供給された現像剤を、第2搬送手段31によって漏れなく搬送することが可能となる。
次に、図9を用いて本発明に係る実施例3の構成について説明する。本実施例では、第1搬送通路に螺旋形状を有するとともに、搬送方向の中央から外へ、第1搬送手段の搬送方向と交差する方向に延びる4つのリブ34Aを有する第3回転部材としての第3搬送手段34を設けている。別の言い方をすると、バッファー部28内の第1搬送力発生手段である第1回転部材の、前述の連通口と対応する位置において、第1回転部材の回転軸から径方向外側に延びるリブ部として4つのリブ34Aを有する第3回転部材が設けられている。
本発明においては、現像剤は並列に近接して配置されるバッファー部28と上方搬送路29の間で現像剤を受け渡している。バッファー部28に設けられる搬送手段に関して、螺旋形状により下方向への搬送力を現像剤に与えているが、並列した上方搬送路29へ現像剤を供給するには、バッファー部28から上方搬送路29へ積極的に現像剤を送り込むことが有効である。図9に示す、第3搬送手段は、搬送方向断面の中央から外へ突出して延びる4つのリブ34Aを有しており、これにより、開口部32を介して、バッファー部28から上方搬送路29へ積極的に現像剤を移動させて送り出すことができる。
、上述した3つの実施例では、現像剤搬送手段として、螺旋形状を有する樹脂製の搬送手段を採用しているが、ワイヤーを螺旋形状に加工した搬送手段であってもよい。本発明を実施する上で、大切なことは、現像剤を下から上へ搬送する搬送路へ現像剤を供給するバッファー部が該搬送路に並列に近接して配置され、バッファー部が現像剤搬送手段を有することである。
Claims (11)
- 重力方向において、現像剤を上方から下方へ向かう方向に沿う第1方向に搬送する第1搬送通路と、
前記第1搬送通路の下流側で該第1搬送通路に連通され、現像剤を下方から上方へ向かう方向に沿う第2方向に搬送する第2搬送通路と、
を有する現像剤搬送装置であって、
前記第1搬送通路には、前記第1方向に現像剤を搬送する搬送力を発生させる第1搬送力発生手段が設けられ、
前記第2搬送通路には、前記第2方向に現像剤を搬送する搬送力を発生させる第2搬送力発生手段が設けられている、現像剤搬送装置。 - 前記第1搬送通路と前記第2搬送通路を連通する連通口は、前記第1方向または前記第2方向と交差する方向に現像剤を流通可能なように配置されている、請求項1に記載の現像剤搬送装置。
- 前記第1搬送通路と前記第2搬送通路は、並列して配置され、
前記連通口は、前記第1搬送通路の一部と前記第2搬送通路の一部を共通して構成する共通部に設けられる、請求項2に記載の現像剤搬送装置。 - 前記第1搬送力発生手段は、螺旋形状を有する第1回転部材を有し、
前記第2搬送力発生手段は、螺旋形状を有する第2回転部材を有する、請求項3に記載の現像剤搬送装置。 - 前記第1回転部材と前記第2回転部材は、互いに逆方向に回転するように構成されている、請求項4に記載の現像剤搬送装置。
- 前記第2回転部材の螺旋形状の下端は、前記第1回転部材の螺旋形状の下端よりも下方に位置するように構成されている、請求項4または5に記載の現像剤搬送装置。
- 前記第2回転部材の螺旋形状の下端は、前記連通口の下端よりも下方に位置するように構成されている、請求項6に記載の現像剤搬送装置。
- 前記第1搬送力発生手段は、前記第1方向に沿って延びる回転軸と、前記連通口に対応する位置において前記回転軸から径方向の外側へ延びるリブ部とを備える第3回転部材を有し、
前記第3回転部材が回転したとき、前記リブ部によって現像剤が前記第1搬送通路から前記第2搬送通路へ移動される、請求項4〜7のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置。 - 前記連通口の開口面積は、前記第1搬送通路の前記第1方向と直交する断面における断面積よりも大きい、請求項2〜8のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置。
- 前記第1搬送力発生手段により発生する搬送力は、前記第2搬送力発生手段により発生する搬送力よりも小さい、請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置。
- 現像剤からなる現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体から回収される現像剤を搬送する請求項1〜10のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置と、
を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
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