JP3693096B2

JP3693096B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3693096B2
Application number: JP2000090570A
Authority: JP
Inventors: 洋一郎入江
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP2001282005A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を用いる複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置における中間転写ドラムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
上記画像形成装置には、感光体等の像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によりトナー像に現像した後、トナー像を中間転写媒体上に転写し、この中間転写媒体上に転写されたトナー像を転写材に転写した後、定着する方式がある。
【０００３】
上記中間転写媒体のタイプとしては、ドラムとベルトの２つに分けられる。ドラムの場合には、回転慣性（イナーシャ）が大きいため負荷変動に対して鈍感でレジスト（色重ね）性能が高いが、反面、形状が円筒に限定されるためレイアウト的な自由度が低い。ベルトの場合は、ドラムと逆で、慣性成分が殆どないため負荷変動に敏感に反応し速度変動を起こすため、現実的にはフライホイールマスを追加する必要がある。反面、正面から見た形状を自由に設定でき、省スペースのレイアウトが可能である。
【０００４】
本発明は、上記の中間転写ドラムを用いるシステムの欠点である省スペースを実現することにある。中間転写ドラムにレターサイズ（8.5×11インチ）２枚分の画像を形成する場合、プロセス速度Ｖ、紙間時間Ｔの条件で、ドラム径Ｄは、
Ｄ＝（2×25.4×8.5＋２×Ｖ×Ｔ）／π
で決定される。例えば、Ｖ＝200（mm／sec）、Ｔ＝0.3（sec）のシステムにおいては、Ｄ＝176（mm）となり、スペース的にシステム全体に対して非常に大きなウエイトを占める。しかし、中間転写媒体として本質的に必要なのは、そのドラム表層部分であり、ドラム内部は実質的にデッドスペースである。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題および課題を解決するものであって、中間転写ドラムを用いる場合でもその内部スペースを有効利用し省スペースを実現することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によりトナー像に現像した後、トナー像を中間転写ドラム上に転写する方式の画像形成装置において、ケース本体のリヤフレームに固定軸を設け、該固定軸の外周に固定軸先端が突出するようにベアリングを取付け、ケース本体のフロントフレームに開口部を形成し、該開口部の周囲に３個の回動ローラと係合穴を設け、一方に開口部を有し中空状の前記中間転写ドラムは、ケース本体のリヤフレームと開口部を有するフロントフレームの間に脱着自在及び回動自在に装着し、該中間転写ドラムの開口部側の外周は、フロントフレームの開口部の周囲に設けた３個の回動ローラにより支持し、該中間転写ドラムの他方側の中心は、リヤフレームに設けた固定軸の外周に取り付けたベアリングで支持し、該中間転写ドラム内に配設される部材は、リヤフレームに設けた固定軸とフロントフレームに設けた係合穴で支持し、該中間転写ドラムに対して固定状態で装着されることを特徴とする。
以上
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の画像形成装置の１実施形態を示す全体構成図である。なお、この画像形成装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成することができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真法を用いる全ての画像形成装置に適用可能である。
【０００８】
画像形成装置１のケース本体２内には、感光体３が配設されている。感光体３は、ドラム状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。この感光体３の周囲には、その回転方向に沿って、感光体３を一様に帯電するための帯電装置４、感光体３上に静電潜像を形成するための露光装置５、静電潜像を現像するための回転式現像装置６、感光体１上に形成された単色のトナー像を転写するための中間転写ドラム７および感光体クリーナ８が配設され、また中間転写ドラム７の周囲には、中間転写ドラム７に形成された４色フルカラー像を記録媒体（紙等）上に転写するための二次転写ローラ９、記録媒体上に転写されたトナー像を定着するための定着装置１０および転写ドラムクリーナ１１が配設されている。なお、１２は記録媒体を収納する給紙トレイ、１３は記録媒体搬送路である。
【０００９】
回転式現像装置６は、イエロー用現像器６Ｙ、シアン用現像器６Ｃ、マゼンタ用現像器６Ｍおよびブラック用現像器６Ｋが回転可能に構成されており、これらの現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋは、感光体３の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラのみが感光体３に当接可能にされている。なお、各現像器にはそれぞれのトナーが収納されたトナーカートリッジ１４が接続され、トナーの補給を行うようにしている。
【００１０】
上記構成からなる画像形成装置の作用について説明する。図示しないコンピュータからの画像形成信号が入力されると、感光体３、現像装置６の現像ローラおよび中間転写ドラム７が回転駆動し、先ず、感光体３の外周面が帯電装置４によって一様に帯電され、一様に帯電された感光体３の外周面に、露光装置５によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、イエローの静電潜像が形成される。
【００１１】
感光体３には、イエロー用現像器６Ｙが回動してその現像ローラが接触し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光体３上に形成される。感光体３上に形成されたトナー像が中間転写ドラム７上に転写される。このとき、二次転写ローラ９は中間転写ドラム７から離間されている。感光体３上に残留しているトナーは感光体クリーナ８によって除去された後、感光体３の表面は除電手段８Ａにより除電される。
【００１２】
上記の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して、感光体３と中間転写ドラム７の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返され、前記画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ドラム７上において重ねられて転写される。そして、このフルカラー画像が二次転写ローラ９に達するタイミングで、記録媒体（転写紙）が搬送路１３から二次転写ローラ９に供給され、このとき、二次転写ローラ９が中間転写ドラム７に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ドラム７上のフルカラートナー像が記録媒体上に転写される。そして、この記録媒体上に転写されたトナー像は定着装置１０により加熱加圧され定着される。中間転写ドラム７上に残留しているトナーは転写ドラムクリーナ１１によって除去される。
【００１３】
次に、本発明の特徴を図１および図２により説明する。図２（Ａ）は図１の中間転写ドラム７周りの分解斜視図、図２（Ｂ）は同組立斜視図である。
【００１４】
図１において、ケース本体２内に配設された各部品は、フロント側（図１の紙面手前側）から脱着可能にされている。図２に示すように、中間転写ドラム７は、フロントフレーム１５とリヤフレーム１６間に回転自在に装着されている。リヤフレーム１６には固定軸１７が突設され、固定軸１７にベアリング１９が取り付けられている。フロントフレーム１５には開口部２０が形成され、開口部２０の周囲に３個の回動ローラ２１が設けられている。中間転写ドラム７は、フロントフレーム１５の開口部２０から挿入され、中間転写ドラム７のリヤ側はベアリング１９（中心軸）に嵌合、支持され、中間転写ドラム７のフロント側は、その外周面が少なくとも３個の回動ローラ２１により支持されている。
【００１５】
中間転写ドラム７のフロント側には開口部２０が形成され、この開口部２０から中間転写ドラム７の内部に廃トナータンク２２が挿入される。廃トナータンク２２のリヤ側には、固定軸１７に嵌合する嵌合凹部２３が形成され、フロント側の外周面には把手２４が取り付けられ、把手２４には係合突起２５が設けられている。廃トナータンク２２のリヤ側は嵌合凹部２３が固定軸１７に嵌合され、フロント側は、係合突起２５がフロントフレーム１５の係合穴２６に係合され、これにより廃トナータンク２２はフロントフレーム１５とリヤフレーム１６間に固定され、廃トナータンク２２の周囲を中間転写ドラム７が回転する構成になる。
【００１６】
転写ドラムクリーナ１１内の廃トナーは、廃トナー管２７（図１）により感光体クリーナ８内に搬送される。感光体クリーナ８の下部には、駆動ギヤ２９、トナー搬送オーガ３０、廃トナー管３１からなるトナー搬送機構３２が装着され、廃トナー管３１は廃トナータンク２２の内部のトナー排出管３３に接続されている。トナー排出管３３は、取付金具３４により廃トナータンク２２の内壁に固定されている。
【００１７】
廃トナータンク２２の容量は、予め設定された中間転写ドラム７の交換枚数に対して十分余裕を持たせており、転写ドラム７と同時に廃トナータンク２２の廃棄を行えば良いように設定されている。むろん、廃トナータンク２２内に満杯検知センサを設け、廃トナータンク２２を単独で廃棄の旨を報知するようにしてもよい。
【００１８】
本実施形態によれば、中間転写ドラム７のリヤ側はベアリング１９に嵌合、支持され、中間転写ドラム７のフロント側は、その外周面が３個の回動ローラ２１により支持される構成のため、中間転写ドラム７内にそのフロント側から大容量の廃トナータンク２２を収容することができ、その分だけ省スペース化を図ることができる。また、廃トナーを直接、中間転写ドラム７内に収容する場合には、ドラム内でトナー抵抗、片寄り等によりドラムの速度変動がおきてしまうが、本実施形態によれば、廃トナータンク２２は固定状態のためこれを防止することができる。また、廃トナーを直接、中間転写ドラム７内に収容する場合には、ドラム交換前にトナーが満杯になった場合に、使用可能なドラムまでも交換しなければならないということになるが、本実施形態によれば、廃トナータンク２２のみを交換することができる。
【００１９】
図３は、本発明の他の実施形態を示す分解斜視図である。なお、前記実施形態と同一の構成については同一番号を付して説明を省略する。
【００２０】
本実施形態は、廃トナータンクの代わりに制御装置３７を中間転写ドラム７に配設例である。すなわち、電源回路基板、制御回路基板等のプリント基板３６を支持プレート３５に取り付け、支持プレート３５に係合突起２５を有する把手２４を設け、プリント基板３６を中間転写ドラム７内に収納するようにしている。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、中間転写ドラム７内に廃トナータンク２２または制御装置３７を収納するようにしているが、図１に示す現像用のトナーカートリッジ１４を収納するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、中間転写ドラムの内部スペースを有効利用可能にする構造になるため、中間転写ドラムを用いる場合でも省スペースを実現することができる。また、このスペースに廃トナータンクを収納した場合には、廃トナータンク交換作業の削減を図り、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の１実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図２（Ａ）は図１の中間転写ドラム周りの分解斜視図、図２（Ｂ）は同組立斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
３…感光体
６…現像装置
７…中間転写ドラム
１９…中心軸（ベアリング）
２０…開口部
２１…回動ローラ
２２…廃トナータンク
３７…制御装置

Claims

像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によりトナー像に現像した後、トナー像を中間転写ドラム上に転写する方式の画像形成装置において、ケース本体のリヤフレームに固定軸を設け、該固定軸の外周に固定軸先端が突出するようにベアリングを取付け、ケース本体のフロントフレームに開口部を形成し、該開口部の周囲に３個の回動ローラと係合穴を設け、一方に開口部を有し中空状の前記中間転写ドラムは、ケース本体のリヤフレームと開口部を有するフロントフレームの間に脱着自在及び回動自在に装着し、該中間転写ドラムの開口部側の外周は、フロントフレームの開口部の周囲に設けた３個の回動ローラにより支持し、該中間転写ドラムの他方側の中心は、リヤフレームに設けた固定軸の外周に取り付けたベアリングで支持し、該中間転写ドラム内に配設される部材は、リヤフレームに設けた固定軸とフロントフレームに設けた係合穴で支持し、該中間転写ドラムに対して固定状態で装着されることを特徴とする画像形成装置。
前記転写ドラム内に廃トナータンクを固定状態で配設することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記転写ドラム内に制御装置を固定状態で配設することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。