JP4869090B2 - 中間転写ユニット,画像形成装置 - Google Patents
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Description
ここに,図9は,特許文献1の図7を引用したものである。図9に示されるように,中間転写ユニット(不図示)がトナーコンテナ32Yと現像装置6Yとの間の設置スペースSに配置される構成では,トナーコンテナ32Yから現像装置6Yにトナーを供給するためのトナー供給パイプ43Yが,前記中間転写ユニット(不図示)の設置スペースSを避けて曲折して設けられる。また,前記トナー供給パイプ43Yが曲折しているため,該トナー供給パイプ43Y内には,トナー搬送を行うためのスクリューなどの搬送部材(不図示)が設けられる。
但し,前記特許文献1の構成(図9参照)では,前記トナーコンテナ32Yのトナー補給口を,前記現像装置6Yよりも外側に設ける必要があるため,前記トナーコンテナ32Yの幅方向のサイズを前記現像装置6Yよりも大きく設計する必要があり,画像形成装置の小型化を阻害するという問題がある。また,前記トナーコンテナ32Yの横幅を前記現像装置6Yと同じに設計することも考えられるが,この場合にも,前記中間転写ユニット(不図示)の設置スペースSを避けるように迂回させて前記トナー供給パイプ43Yを設ける必要があるため,該トナー供給パイプ43Yの分だけ幅方向に拡がることになり,画像形成装置の小型化を図ることができない。また,複数のトナーコンテナ各々と複数の現像装置各々とを個別にトナー供給パイプで接続する必要があるため,作業効率が悪く生産性やメンテナンス性が悪かった。
そこで,トナーコンテナと現像装置との間に配置される中間転写ユニットの筐体の一側端部に,トナーコンテナから現像装置までトナーを供給するためのトナー供給経路を形成することが考えられる。これにより,トナー供給パイプを,中間転写ユニットを避けて迂回させて配置していた場合に比べて画像形成装置の幅方向のサイズを縮小することができ,また,複数のトナーコンテナ各々と複数の現像装置各々とを個別に接続する必要がないため,作業効率が良く生産性やメンテナンス性が改善される。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,画像形成装置の小型化及び生産性やメンテナンス性の向上を図ると共に,当該中間転写ユニットの筐体に形成された複数の現像剤供給経路の水平経路各々における現像剤の搬送を簡単な構成で行うことのできる中間転写ユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
(1)前記筐体の一側端部に,複数の前記現像剤収容部の現像剤供給口各々に位置対応する複数の現像剤入口部と,複数の前記現像装置の現像剤受給口各々に位置対応する複数の現像剤出口部と,前記現像剤入口部各々から前記現像剤出口部各々に続く複数の現像剤供給経路とが形成されている。
(2)少なくとも二以上の前記現像剤供給経路が,略水平方向に形成された水平経路と略鉛直方向に形成された鉛直経路とを有している。
(3)所定の駆動手段によって回転駆動されることにより,少なくとも二以上の前記現像剤供給経路の水平経路各々において現像剤を水平方向に搬送する一つの現像剤搬送部材を備えている。
具体的には,前記現像剤搬送部材に,少なくとも二以上の前記現像剤供給経路の水平経路各々に位置対応する少なくとも二以上のスクリュー部を形成することが考えられる。
さらに,複数の前記水平経路各々において現像剤を搬送するべき方向が同じであるとは限らない。この場合には,前記現像剤搬送部材に,搬送方向が異なる少なくとも二以上のスクリュー部を形成しておけばよい。具体的には,前記スクリュー部各々の巻方向が異なるように形成すればよい。
なお,本発明は,前記のように構成された中間転写ユニットを備えてなる画像形成装置の発明として捉えることも可能である。
ここに,図1は本発明の実施の形態に係るカラープリンタXの概略構成図,図2はトナーコンテナ101〜104,中間転写ユニット2及び現像装置31〜34が接続された状態を示す斜視図,図3はトナーコンテナ101〜104の斜視図,図4は現像装置31(32〜34)の要部構成図,図5は本発明の実施の形態に係る中間転写ユニット2の斜視図,図6はトナー供給経路240の内部構造を説明するための図,図7はトナーコンテナ101〜104,中間転写ユニット2及び現像装置31〜34が接続された状態をカラープリンタXの前方から見たときの要部断面図である。
まず,図1を用いて本発明の実施の形態に係るカラープリンタX(画像形成装置の一例)の概略構成について説明する。ここに,図1(a)は前記カラープリンタXの外観斜視図,図1(b)は前記カラープリンタXの断面図である。なお,前記カラープリンタXは,本発明に係る画像形成装置の一例に過ぎず,複写機やファクシミリ,複合機なども本発明に係る画像形成装置に該当する。
図1に示すように,前記カラープリンタXは,トナーコンテナ101〜104(現像剤収容部)と,中間転写ユニット2と,現像装置31〜34を含む画像形成ユニット3と,レーザスキャナユニット4(以下「LSU4」と略称する)と,排紙ユニット5と,定着ユニット6と,給紙カセット7と,筐体10と,トップカバー11と,フロントカバー12とを備えて概略構成されている。なお,前記カラープリンタXは,該カラープリンタXの動作を制御する制御回路など,一般的なカラープリンタに設けられた他の構成要素も有している。
前記トップカバー11は,前記筐体10の上面と画像形成後の用紙が載置される排紙トレイとを兼ねている。ユーザやサービスマンは,前記トップカバー11を開いて,上方から前記トナーコンテナ101〜104,前記中間転写ユニット2,前記画像形成ユニット3及び前記LSU4の着脱やメンテナンスを行う。一方,前記フロントカバー12は,前記筐体10の前面側に設けられた前記排紙ユニット5や前記定着ユニット6の着脱やメンテナンス時に開閉される。
前記画像形成ユニット3は,YMCK各色に対応する複数の画像形成部を有しており,該画像形成部には,前記現像装置31〜34の他に,感光体ドラムや帯電装置などが含まれている。前記画像形成ユニット3では,前記現像装置31〜34が,前記トナーコンテナ101〜104から供給される各色のトナーを用いて,前記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像(可視像化)する。前記感光体ドラム上に形成されたモノクロ又はカラーのトナー像は,前記中間転写ユニット2に設けられた中間転写ベルト21(図2,5参照)に一次転写される。
前記LSU4は,光源やポリゴンミラー,反射ミラー,偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有しており,前記画像形成ユニット3の画像形成部各々に設けられた感光体ドラムに,画像データに基づく静電潜像を形成する。
前記中間転写ユニット2は,前記画像形成ユニット3に設けられた複数の感光体ドラム(像担持体)から中間転写ベルト21(図2,5参照)に一次転写されたトナー像を,前記給紙カセット7から供給される用紙に二次転写する。なお,前記給紙カセット7は,用紙を収容するものであって,例えば前記フロントカバー12側から着脱される。
前記定着ユニット6は,前記中間転写ユニット2から二次転写されたトナー像を用紙に定着させた後,その用紙を前記排紙ユニット5に導くものであって,ヒートローラなどを有している。
前記排紙ユニット5は,前記定着ユニット6から搬送された用紙を前記トップカバー11上に排出するものであって,排紙ローラなどを有している。
図2に示すように,前記中間転写ユニット2は,前記カラープリンタXにおいて前記トナーコンテナ101〜104と該トナーコンテナ101〜104の下方に設けられた前記現像装置31〜34との間に配置される。また,前記トナーコンテナ101〜104,前記中間転写ユニット2,前記現像装置31〜34の各々は不図示の位置固定部材によって相互に,又は前記筐体10に位置固定されている。なお,前記中間転写ユニット2の詳細については後段で詳述する。
図3に示すように,前記トナーコンテナ101〜104各々には,内部に収容されたトナーを供給するためのトナー供給口111〜114(現像剤供給口の一例)が設けられている。なお,前記トナー供給口111〜114は,不図示のコンテナシャッターによって開閉される。
また,図4に示すように,前記現像装置31(32〜34)は,トナーを受け取るためのトナー受給口311(312〜314,現像剤受給口の一例)と,前記トナー受給口311(312〜314)から供給されたトナーを装置下部から装置内部に導くトナー導入部321(322〜324)とを有している。
一方,本発明の実施の形態に係る前記カラープリンタXは,前記トナーコンテナ101〜104各々から前記現像装置31〜34各々にトナーを供給するための経路が前記中間転写ユニット2に形成されている点に特徴を有している。以下,この点について詳説する。
図5に示すように,前記中間転写ユニット2は,前記画像形成ユニット3に設けられた複数の感光体ドラムから一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する中間転写ベルト21(中間転写体の一例)と,回転することによって前記中間転写ベルト21を走行駆動させる駆動ローラ22,23(中間転写体駆動手段の一例)と,前記駆動ローラ22,23を支持する筐体24とを備えて概略構成されている。前記駆動ローラ22,23は,いずれか一方が,前記カラープリンタXに設けられた不図示のモータなどからの駆動力によって回転することにより他方が従動する。
前記トナー入口部271〜274は,前記筐体24に摺動可能に設けられたシャッター部材251〜254によって開閉される(図5(a),(b)参照)。前記シャッター部材251〜254は,前記トナーコンテナ101〜104が前記中間転写ユニット2の上部に装着される際に該トナーコンテナ101〜104と接触することで摺動して前記トナー入口部271〜274を開く(図5(b)参照)。
また,前記トナー入口部271〜274の縁部には,前記トナーコンテナ101〜104のトナー供給口111〜114の縁部に接触してトナー漏れを防止する不図示のシール部材が設けられている。一方,前記トナー出口部261〜264の縁部にも,同様に前記現像装置31〜34のトナー受給口311〜314の縁部に接触してトナー漏れを防止する不図示のシール部材が設けられている。
図6(a)に示すように,前記トナー供給経路240には,前記トナー入口部271〜274各々から前記トナー出口部261〜264各々に続く四つのトナー供給経路241〜244が設けられている。
また,前記トナー供給経路241〜244各々には,略鉛直方向に形成された鉛直経路241a〜244aと,略水平方向に形成された水平経路241b〜244bとが含まれている。
ところが,前記カラープリンタX内では,該カラープリンタXの小型化や黒色に対応する前記トナーコンテナ104の容量を大きく確保するなどの目的で,前記トナーコンテナ101〜104のトナー供給口111〜114各々の間隔と,前記現像装置31〜34のトナー受給口311〜314各々の間隔とがずれて設計されている。そのため,前記トナー供給経路242を除く前記トナー供給経路241,243,244では,前記トナー出口部261,263,264が前記トナー入口部271,273,274の鉛直下方向に位置しておらず,前記トナー入口部271,273,274から供給されるトナーは,前記水平経路241b,243b,244bを経て,前記鉛直経路241a,243a,244aに流入することになる。
したがって,前記トナー供給経路241,243,244では,前記水平経路241b,243b,244bから前記鉛直経路241a,243a,244aまでトナーを円滑に搬送するための手段が必要となる。
このように,一つの前記トナー搬送部材290に,複数の前記トナー供給経路241,243,244の水平経路241b,243b,244b各々において現像剤を水平方向に搬送するためのスクリュー部291〜293を形成することによって,部品点数及びコストを抑制することができる。
なお,前記トナー搬送部材290が,異なる色のトナーに対応する前記トナー供給経路241〜244各々を貫通して配置されているため,該トナー供給経路241〜244各々には,外部へのトナーの流通を遮断する弾性部材などからなるシール部材281〜284が設けられている。これにより,前記トナー供給経路241〜244各々の間や,前記トナー供給経路244及び前記回転駆動部30間のトナーの流通が防止される。即ち,前記中間転写ユニット2では,一つの空間が前記シール部材281〜284で仕切られることにより,前記トナー供給経路241〜244が形成されている。
そのため,図6(c)に示すように,前記トナー搬送部材290では,前記スクリュー部291,293と前記スクリュー部292との巻方向が反対になるように形成されている。即ち,前記トナー搬送部材290が回転駆動されたときの前記スクリュー部291,293と前記スクリュー部292とによるトナーの搬送方向が反対方向となるように形成されている。
これにより,前記スクリュー部291〜293が形成された前記トナー搬送部材290が,図6(c)に示す矢印方向に回転駆動されると,前記水平経路241b,243b,244b各々の内部では,トナーが前記スクリュー部291〜293各々によって図6(b)に示す矢印方向に搬送される。具体的には,前記トナー入口部271,273,274から前記水平経路241b,243b,244bに供給されたトナーは,前記トナー出口部261,263,264に続く前記鉛直経路241a,243a,244aに向けて搬送される。
このように,前記水平経路241b,243b,244b各々においてトナーの搬送するべき方向が異なる場合であっても,前記トナー搬送部材290に形成するスクリュー部291〜293の巻方向(搬送方向)を異ならせることで,一つの前記トナー搬送部材290で対応することができる。
これにより,前記中間転写ユニット2では,前記駆動ローラ22の回転駆動力が,前記ウォームギア31及び前記ウォームホイール32を介して前記トナー搬送部材290に伝達されることになる。即ち,前記駆動ローラ22の回転に伴って前記トナー搬送部材290が回転(図6(c)の矢印方向)されることになる。
このように,前記駆動ローラ22の駆動源を前記トナー搬送部材290の駆動源として兼用することによりコストの増加を抑制することができる。また,駆動源の増加を防止することができるため騒音対策にも好適である。なお,前記トナーコンテナ101〜104から前記現像装置31〜34にトナーの供給が必要な場合に駆動されるものであれば,前記カラープリンタX内の他の駆動源からの駆動力を用いてもかまわない。
図7に示すように,前記カラープリンタXでは,前記フロントカバー12側(カラープリンタXの前方)から見たときに,前記トナーコンテナ101のトナー供給口111からのトナーは,前記中間転写ユニット2の筐体24に形成されたトナー供給経路240内を通過して前記現像装置31のトナー受給口311に対して略鉛直下方向に供給されることになる。したがって,従来のように前記中間転写ユニット2を避けて該中間転写ユニット2の筐体24の外側を迂回してパイプを配置する必要がなく,前記カラープリンタXの幅方向のサイズを縮小させて小型化を図ることができる。
本実施例では,前記トナー搬送部材290の変形例であるトナー搬送部材390について説明する。ここに,図8は,前記トナー搬送部材290の変形例であるトナー搬送部材390を説明するための図であって,(a)は断面図,(b)は(a)に一点鎖線で示す領域Bの部分拡大図である。なお,前記実施の形態で説明した構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
図8(a)に示すように,トナー搬送部材390に形成されたスクリュー部391〜393各々には,前記トナー供給経路241,243,244の水平経路241b,243b,244bの両端部から,前記鉛直経路241a,243a,244aにトナーが集まるようにトナーを搬送するべく,巻方向(搬送方向)が異なる二方向のスクリュー部が形成されている。
例えば図8(b)に示すように,前記トナー供給経路241の水平経路241bに位置対応する前記スクリュー部391には,前記水平経路241bの左端部から前記鉛直経路241aに向けてトナーを搬送するように形成されたスクリュー部391aと,前記水平経路241bの右端部から前記鉛直経路241aに向けてトナーを搬送するように形成されたスクリュー部391bとが形成されている。これにより,前記水平経路241b内でトナーを循環させることができるためトナーの固着などを防止することができる。なお,前記トナー供給経路243,244についても同様に構成されるため説明を省略する。
111〜114…トナー供給口(現像剤供給口の一例)
2…中間転写ユニット
21…中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22,23…駆動ローラ(中間転写体駆動手段の一例)
24…筐体
240…トナー供給経路
241〜244…トナー供給経路(現像剤供給経路の一例)
241a〜244a…鉛直経路
241b〜244b…水平経路
251〜254…シャッター部材
261〜264…トナー出口部(現像剤出口部の一例)
271〜274…トナー入口部(現像剤入口部の一例)
281〜284…シール部材
290,390…トナー搬送部材(現像剤搬送部材の一例)
291〜294,391〜394…スクリュー部
30…回転駆動部
3…画像形成ユニット
31〜34…現像装置
311〜314…トナー受給口(現像剤受給口の一例)
322〜324…トナー導入部
4…LSU
5…排紙ユニット
6…定着ユニット
7…給紙カセット
10…筐体
11…トップカバー
12…フロントカバー
Claims (4)
- 複数の像担持体から一次転写された現像剤像を用紙に二次転写する中間転写体と,該中間転写体を駆動させる中間転写体駆動手段と,前記中間転写体及び前記中間転写体駆動手段を支持する筐体と,を備えてなり,画像形成装置において複数色に対応する複数の現像剤収容部と該現像剤収容部各々の下方に設けられる複数の現像装置との間に配置される中間転写ユニットであって,
前記筐体の一側端部に,複数の前記現像剤収容部の現像剤供給口各々に位置対応する複数の現像剤入口部と,複数の前記現像装置の現像剤受給口各々に位置対応する複数の現像剤出口部と,前記現像剤入口部各々から前記現像剤出口部各々に続く複数の現像剤供給経路とが形成されてなり,
少なくとも二以上の前記現像剤供給経路が,略水平方向に形成された水平経路と略鉛直方向に形成された鉛直経路とを有するものであって,
所定の駆動手段によって回転駆動されることにより,少なくとも二以上の前記現像剤供給経路の水平経路各々において現像剤を水平方向に搬送する一つの現像剤搬送部材を備えてなることを特徴とする中間転写ユニット。 - 前記現像剤搬送部材が,少なくとも二以上の前記現像剤供給経路の水平経路各々に位置対応する少なくとも二以上のスクリュー部が形成されたものである請求項1に記載の中間転写ユニット。
- 前記現像剤搬送部材が,搬送方向が異なる少なくとも二以上のスクリュー部が形成されたものである請求項2に記載の中間転写ユニット。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の中間転写ユニットを備えてなる画像形成装置。
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