JP5278063B2 - 現像剤搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤搬送装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における現像装置は、一般に、軸の周面に羽根を螺旋状に形成した搬送部材を回転させ、トナーを搬送部材の軸方向に搬送するトナー搬送装置が用いられている。このようなトナー搬送装置では、トナーが凝集しトナーの搬送性能を低下させることが知られている。

トナーの搬送性能の低下を抑制する手段として、従来、ＰＥＴからなる弾性フィルム（例えば、特許文献１）や弾性を有する金属線材（例えば、特許文献２）から構成されたトナー除去部材を搬送部材の羽根に接触させ、搬送部材が回転することで羽根に付着したトナーを掻き取っている。

特開２００４−１７７７５４号公報 特開２００６−３０１６０４号公報

本発明の目的は、弾性部材のみによる崩し部材を設けた場合に比べ、現像剤の滞留が抑制される現像剤搬送装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の現像剤搬送装置及び画像形成装置を提供する。

［１］容器内に回転可能に設けられた回転軸と前記回転軸の周囲に形成された羽根とを有し、回転することにより現像剤を前記回転軸に沿って搬送する搬送部材と、前記容器内の現像剤を崩す崩し部材とを有し、前記崩し部材は、前記搬送部材の前記羽根に接触するように配置される弾性部材と前記弾性部材に接合され、前記現像剤に接触することで前記現像剤が有する静電気を除去する、樹脂製の繊維の表面に導電性材料が形成された静電気除去部材とを備えた現像剤搬送装置。

［２］前記樹脂製の繊維は、不織布によって形成された前記［１］に記載の現像剤搬送装置。

［３］前記搬送部材は、前記羽根が前記回転軸の周囲に一定のピッチで螺旋状に形成され、前記静電気除去部材は、前記搬送部材の前記羽根の前記ピッチと同一のピッチを有する複数の突出部を有する前記［１］に記載の現像剤搬送装置。

［４］感光体に画像データに応じた静電潜像を形成する露光部と、前記感光体上の前記静電潜像を現像剤で現像する現像部と、前記現像部により形成された画像を中間転写体を介して、又は直接に記録媒体に転写する転写部と、前記感光体又は前記中間転写体に残留する現像剤を掻き取り部材により掻き取り、掻き取った現像剤を回収現像剤収容部に搬送する前記［１］乃至［３］のいずれか１つに記載された現像剤搬送装置と、を備えた画像形成装置。

［５］前記崩し部材は、前記現像剤の搬送方向において、少なくとも一部が前記掻き取り部材よりも下流側端部に対応して設けられている前記［４］に記載の画像形成装置。
［６］前記現像搬送装置は、現像剤が搬送される第１の搬送路と、現像剤の搬送方向において前記第１の搬送路の下流側に続いて設けられて前記第１の搬送路から搬送された現像剤が前記回収現像剤収容部へ搬送される第２の搬送路とを有し、前記第２の搬送路は前記第１の搬送路よりも前記回転軸の軸方向に垂直な面における断面積が小さいと共に、前記崩し部材は、前記第１の搬送路内でかつ前記第２の搬送路との境界に設けられることを特徴とする前記［４］又は［５］に記載の画像形成装置。

請求項１及び４に記載の発明によれば、弾性部材のみによる崩し部材を設けた場合に比べ、現像剤の滞留を抑制するとともに、現像剤を崩す際に生じる音を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、弾性部材のみによる崩し部材を設けた場合に比べ、現像剤を崩す際に生じる音を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、羽根のピッチと突出部とのピッチを異ならせた場合に比べ、現像剤を崩す能力を大きくすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、掻き取られた現像剤が崩し部材を設けられた位置を通過せずに回収現像剤収容部へ搬送されるのを防ぐことができる。

請求項６に記載の発明によれば、現像剤が滞留しやすい箇所で崩し部材を作用することができるので現像剤の滞留を抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す構成図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るベルトクリーニング装置の概略の構成を示す断面図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す構成図である。この画像形成装置１０は、略箱型状の筐体１１を有し、この筐体１１内の下部に、記録媒体としての用紙Ｐを収容する複数の給紙トレイ１２Ａ，１２Ｂを着脱可能に設け、筐体１１の空間部に、記録済みの用紙Ｐが排出される用紙排出部１３を配設し、給紙トレイ１２Ａ，１２Ｂから用紙排出部１３に至る用紙搬送路１４を形成している。

用紙搬送路１４上には、給紙トレイ１２Ａ，１２Ｂから用紙Ｐを用紙搬送路１４に１枚ずつ取り込むピックアップロール１４０、用紙Ｐを捌く、捌きロール１４１、及び用紙Ｐを搬送する搬送ロール１４２が配設されている。

また、画像形成装置１０は、筐体１１の上部に、各種の情報を入力及び表示する操作表示部１５と、ＡＤＦ（自動原稿給紙装置）１６とを配置し、筐体１１内の上部に、原稿Ｍから原稿画像を光学的に読み取る読取部１７を設けている。ＡＤＦ１６は、原稿トレイ１８に配置された原稿Ｍを読取部１７に自動給紙するものであり、読取部１７により読み取られた原稿Ｍは、原稿排出トレイ１９に排出される。

また、画像形成装置１０は、筐体１１内の給紙トレイ１２Ａ，１２Ｂの上部に画像形成部２０を配置している。画像形成部２０は、図中の矢印方向に回転しながら、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色のトナー画像が形成される感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと、感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの表面を一様に帯電する帯電器２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと、帯電した感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＫにＹＭＣＫ各色の画像データに基づいて変調された露光光を照射することによりＹＭＣＫ各色の静電潜像を形成する露光器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋと、静電潜像を本実施の形態における現像剤の一例としてトナーとキャリアとで現像することにより感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの表面にトナー画像を形成する現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋとを備える。

現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、トナーを収容するハウジング２４０を有し、このハウジング２４０内に、感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋにトナーを供給して感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ上の静電潜像をトナーで現像する現像ローラ２４１と、現像ローラ２４１にトナーを供給する供給オーガー２４２と、トナーを攪拌するとともに供給オーガー２４２にトナーを供給する攪拌オーガー２４３とを配設している。また、現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋは、トナーボックス３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋから各色のトナーが供給されるようになっている。トナーボックスには、本例のようにトナーと磁性を有するキャリアとを収容するものよいし、キャリアを含まずトナーのみを収容するものでもよい。

画像形成部２０は、転写後の感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの表面に残留しているトナーを回収する感光体クリーニング装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋと、転写後の感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを除電する除電装置２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋとを備える。

画像形成部２０は、駆動ロール３０、バックアップロール３１及び従動ロール３２に張架された中間転写ベルト３３を備える。中間転写ベルト３３は、感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋに接触しながら図中の矢印方向に循環移動する。

中間転写ベルト３３を挟んで感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの反対側に、一次転写ロール２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋを設けており、感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋと形成するニップ領域において、感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト３３に転写する。

また、中間転写ベルト３３を挟んでバックアップロール３１の反対側に、二次転写ロール３４を設けており、バックアップロール３１と形成するニップ領域において、中間転写ベルト３３上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写する。

また、画像形成部２０は、中間転写ベルト３３の搬送方向に沿って配置された感光体２１Ｙの上流側に、中間転写ベルト３３を挟んで駆動ロール３０の反対側に本発明の現像剤搬送装置が適用されたベルトクリーニング装置４０を配設し、ベルトクリーニング装置４０を駆動ロール３０側へ押圧して、中間転写ベルト３３上に残留しているトナーを掻き取って回収している。

図２は、ベルトクリーニング装置４０の概略の構成を示す断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。

ベルトクリーニング装置４０は、中間転写ベルト３３の表面に接触して中間転写ベルト３３の表面に残留するトナーを掻き取る掻き取り部材の一例としてのブレード４１と、ブレード４１により掻き取られて回収された回収トナーを収容する容器４２と、容器４２内に回転可能に設けられ、回転することにより容器４２内の回収トナーを図中の矢印方向に搬送し、回収トナーを容器４２の端部から重量方向の下方向に突出するように設けられた排出筒４２ａに形成されている排出口４２ｂから不図示の廃トナータンクに排出する搬送部材４３と、搬送部材４３に堆積した回収トナーを崩すトナー崩し部材４４と、搬送部材４３を回転させる不図示のモータとを備える。

ブレード４１は、例えば、ゴム、シリコン系樹脂等の弾性部材からなる弾性ブレードを用いることができる。なお、ブレード４１の代わりに、ＳＵＳ３０４等の金属からなる金属製スクレーパを用いてもよく、弾性ブレードでトナーを掻き取った後、中間転写ベルト３３に残留する残留物を金属製スプレーパで掻き取ってもよい。

搬送部材４３は、回転軸４３０と、回転軸４３０の周面に螺旋状に設けられた羽根４３１と、回転軸４３０の端部に設けられ、モータの回転力を受けて回転軸４３０を図２の矢印方向に回転させる歯車４３２とを備える。搬送部材４３は、両端部で容器４２に軸受４５により回転自在に取り付けられている。搬送部材４３は、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスチレン樹脂等の樹脂や、アルミニウム等の金属から一体的に形成されている。なお、羽根は、回転軸４３０に螺旋状に設けなくてもよく、回転軸４３０に複数の送り板を傾斜して設けるなど、回転軸４３０の回転に応じて回転軸４３０の軸方向に現像剤を搬送できる形態であれば構わない。

容器４２は、回収トナーが搬送される第１の搬送路４２０と、回収トナーの搬送方向において第１の搬送路４２０の下流側に続いて設けられて第１の搬送路４２０から搬送された回収トナーが廃トナータンクへ搬送される第２の搬送路４２１とを有する。第２の搬送路４２１は、第１の搬送路４２０よりも回転軸４３０の軸方向に垂直な面における断面積が小さい。

トナー崩し部材４４は、第１の搬送路４２０内でかつ第２の搬送路４２１との境界に設けられている。また、トナー崩し部材４４は、回収トナーの搬送方向において、一部がブレード４１よりも下流側端部に対応して設けられているが、トナー崩し部材４４の全てがブレード４１の下流側端部に対応して設けられていてもよい。

また、トナー崩し部材４４は、回収トナーが有する静電気を除去する静電気除去部材４４０と、搬送部材４３の羽根４３１に接触するように配置され、弾性部材の一例としての弾性フィルム４４１とを備え、先端部が羽根のピッチと同一のピッチｐを有する複数（例えば３つ）の突出部４４ａを有し、基部４４ａが容器４２に接着剤、ねじ等により固定されている。ここでピッチとは、回転軸の軸方向において隣り合う羽根の間の距離を指す。また複数の送り板を傾斜して設けている場合には、隣り合う送り板同士の距離を指す。ここで、羽根のピッチと突出部４４ａのピッチを同一にすることで、突出部４４ａは回転する羽根に対して全て同じタイミングで接触を開始し、また同じタイミングで接触状態から開放されるので、振動する際の波長および位相が一致する。これにより弾性フィルム４４１は全体が同一の動きをする。弾性フィルム４４１全体が同一の動きをしていた方が、先端部がそれぞれ別々に動いている場合に比べて回収トナーを崩す能力が向上する。

静電気除去部材４４０は、例えば、ポリエステル等の樹脂製の繊維から構成された不織布又は織布の表面に導電性材料を形成してなり、弾性フィルム４４１の上流側となる面に接着剤等により接合されている。このような静電気除去部材４４１として、例えば、日本バイリーン株式会社製の静電気除去ワイピングクロスを用いることができる。なお、静電気除去部材４４０は、本実施の形態では接地されていないが、接地してもよい。また静電気除去部材４４０は単に繊維を束ねたものであっても構わない。

弾性フィルム４４１は、厚さ０．０１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．０８ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）等の樹脂からなる。騒音やトナーの飛散を抑制する観点から、例えば、弾性フィルム４４１の厚さを選定することにより、静電気除去部材４４１に適度な弾性が付与される。

（ベルトクリーニング装置の動作）
次に、ベルトクリーニング装置４０の動作を説明する。中間転写ベルト３３の表面に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置４０のブレード４１によって掻き取られ、容器４２に収容される。容器４２に収容されたトナーは、搬送部材４３の回転により排出口４２ａの方向に搬送され、排出口４２ａを介して図示しない廃トナータンクに排出される。

容器４２に収容されたトナーが電気的に凝集したとしても、弾性フィルム４４１は、弾性力を有しているため、搬送部材４３が回転することで、弾性フィルム４４１が振動して凝集した回収トナーを物理的に崩す働きをする。ここで弾性フィルム４４１には静電気除去部材４４０が設けられており、回収トナーが有する静電気が空中に放電して静電気を除去するので、凝集した回収トナーは帯電している場合に比べて崩しやすい。さらに、静電気除去部材４４０は、弾性フィルム４４１の制振材としても作用するため、静電気除去部材４４０を設けない場合に比べて弾性フィルム４４１の振動を抑制し、騒音を低減する。以上のように、静電気除去部材４４０による静電気除去と弾性フィルム４４１による崩しの働きとが相俟って、容器４２内で凝集した回収トナーが効率的に崩される。これにより、凝集した回収トナーが容器４２内で搬送の妨げとなり、回収トナーが容器４２内で滞留するのを防ぐことができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々に変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、トナー崩し部材４４をベルトクリーニング装置４０に設けたが、感光体クリーニング装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋや現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ等の他の箇所に設けてもよい。

１０…画像形成装置１０、１１…筐体、１２Ａ，１２Ｂ…給紙トレイ、１３…用紙排出部、１４…用紙搬送路、１５…操作表示部、１６…ＡＤＦ（自動原稿給紙装置）、１７…読取部、１８…原稿トレイ、１９…原稿排出トレイ、２０…画像形成部、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ…感光体、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ…帯電器、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ…露光器、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ…現像器、２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ…一次転写ロール、２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ…感光体クリーニング装置、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋ…除電装置、３０…駆動ロール、３１…バックアップロール、３２…従動ロール、３３…中間転写ベルト、３４…二次転写ロール、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ…トナーボックス、４０…ベルトクリーニング装置、４１…ブレード、４２…容器、４１ａ…排出筒、４１ｂ…排出口、４３…搬送部材、４４…トナー崩し部材、４４ａ…突出部、４４ｂ…基部、１４０…ピックアップロール、１４１…捌きロール、１４２…搬送ロール、２４０…ハウジング、２４１…現像ローラ、２４２…供給オーガー、２４３…攪拌オーガー、４２０…第１の搬送路、４２１…第２の搬送路、４３０…回転軸、４３１…羽根、４３２…歯車、４４０…静電気除去部材、４４１…弾性フィルム、Ｍ…原稿、Ｐ…用紙、ｐ…ピッチ

Claims (6)

1. 容器内に回転可能に設けられた回転軸と前記回転軸の周囲に形成された羽根とを有し、回転することにより現像剤を前記回転軸に沿って搬送する搬送部材と、
   前記容器内の現像剤を崩す崩し部材とを有し、
   前記崩し部材は、前記搬送部材の前記羽根に接触するように配置される弾性部材と前記弾性部材に接合され、前記現像剤に接触することで前記現像剤が有する静電気を除去する、樹脂製の繊維の表面に導電性材料が形成された静電気除去部材とを備えた現像剤搬送装置。
2. 前記樹脂製の繊維は、不織布によって形成された請求項１に記載の現像剤搬送装置。
3. 前記搬送部材は、前記羽根が前記回転軸の周囲に一定のピッチで螺旋状に形成され、
   前記静電気除去部材は、前記搬送部材の前記羽根の前記ピッチと同一のピッチを有する
   複数の突出部を有する請求項１に記載の現像剤搬送装置。
4. 感光体に画像データに応じた静電潜像を形成する露光部と、
   前記感光体上の前記静電潜像を現像剤で現像する現像部と、
   前記現像部により形成された画像を中間転写体を介して、又は直接に記録媒体に転写する転写部と、
   前記感光体又は前記中間転写体に残留する現像剤を掻き取り部材により掻き取り、掻き取った現像剤を回収現像剤収容部に搬送する請求項１乃至３のいずれか１項に記載された現像剤搬送装置と、
   を備えた画像形成装置。
5. 前記崩し部材は、前記現像剤の搬送方向において、少なくとも一部が前記掻き取り部材よりも下流側端部に対応して設けられている請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記現像搬送装置は、現像剤が搬送される第１の搬送路と、現像剤の搬送方向において前記第１の搬送路の下流側に続いて設けられて前記第１の搬送路から搬送された現像剤が前記回収現像剤収容部へ搬送される第２の搬送路とを有し、
   前記第２の搬送路は前記第１の搬送路よりも前記回転軸の軸方向に垂直な面における断面積が小さいと共に、
   前記崩し部材は、前記第１の搬送路内でかつ前記第２の搬送路との境界に設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。

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