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画像形成装置
説明

画像形成装置

【課題】低価化及び小型化を実現する。
【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム211の軸線方向に沿って設けられ、クリーニングブレードから受け入れた残留トナーを感光体ドラム211の軸線方向に搬送する第1のスクリュー搬送部216と、感光体ドラム211の軸線方向とは異なる方向に沿って設けられ、第1のスクリュー搬送部216から受け入れた残留トナーを感光体ドラム211の軸線方向とは異なる方向に搬送して廃トナーボックスに供給する第2のスクリュー搬送部219と、感光体ドラム211の回転力を第1のスクリュー搬送部216に伝達する第1の伝達手段217a,218と、感光体ドラム211の回転力を第2のスクリュー搬送部219に伝達する第2の伝達手段217b,220,221,222とを具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1には、電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラムから除去された残留トナーを廃トナーボックスまで搬送する搬送機構が開示されている。この搬送機構は、感光体ドラムから除去された残留トナーを感光体ドラムの軸線方向に搬送する移送スパイラルと、該移送スパイラルにより搬送されたトナーを下方に落下させる搬送通路と、該搬送通路から受け入れた廃トナーを感光体ドラムの軸線に直交する方向に搬送し、廃トナーボックスに供給する搬送用コイルとを備えている。この搬送機構では、感光体ドラムに比較的近い移送スパイラルは感光体ユニットに設けられた駆動装置によって駆動され、一方、感光体ドラムに比較的遠い搬送用コイルは、画像形成装置の本体側に設けられた駆動装置によって駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−361564号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来技術では、移送スパイラル及び搬送用コイルが個別の駆動装置によって駆動されるので、部品点数が増えると共に価格が高くなってしまう。また、上記従来技術は、移送スパイラル及び搬送用コイルが比較的離間しているので、画像形成装置の小型化を実現することが難しい。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、低価化及び小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、円筒回転体である像担持体の残留トナーを所定の除去手段で除去して廃トナーボックスに回収する画像形成装置であって、前記像担持体の軸線方向に沿って設けられ、前記除去手段から受け入れた残留トナーを前記像担持体の軸線方向に搬送する第1のスクリュー搬送部と、前記像担持体の軸線方向とは異なる方向に沿って設けられ、前記第1のスクリュー搬送部から受け入れた残留トナーを前記像担持体の軸線方向とは異なる方向に搬送して前記廃トナーボックスに供給する第2のスクリュー搬送部と、前記像担持体の回転力を前記第1のスクリュー搬送部に伝達する第1の伝達手段と、前記像担持体の回転力を前記第2のスクリュー搬送部に伝達する第2の伝達手段とを具備する、という手段を採用する。
【0007】
本発明では、第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記第1の伝達手段は前記像担持体の一端側に設けられ、前記第2の伝達手段は前記像担持体の他端側に設けられる、という手段を採用する。
【0008】
本発明では、第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記第1のスクリュー搬送部と前記第2のスクリュー搬送部との連結部位に振動を加える加振手段をさらに具備する、という手段を採用する。
【0009】
本発明では、第4の解決手段として、上記第3の解決手段において、前記加振手段は、前記像担持体を一端側に付勢する付勢手段と、前記第2の伝達手段を構成すると共に前記像担持体の他端に互いに対向して設けられ、歯数が互いに異なると共に一方に段差を有するカム面が形成され、他方に当該カム面に当接する突起が形成された一対のギアとからなる、という手段を採用する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、像担持体の回転力を利用して第1のスクリュー搬送部と第2のスクリュー搬送部とを駆動するので、従来のように個別の駆動装置を必要とせず、よって部品点数が減り、低価格を実現することができる。
また、本発明によれば、第1のスクリュー搬送部と第2のスクリュー搬送部とは像担持体の回転力を使用するために近接した位置にあり、従来のように位置が離れていないので、小型化を実現することができる。
また、本発明によれば、高い強度を有する像担持体を第1のスクリュー搬送部と第2のスクリュー搬送部とに回転力を伝達する伝達軸として使用するので、伝達軸にねじれや破損が発生する可能性が低い。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置Aの概略構成を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態における感光体ユニット21及び廃トナーボックス22を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態における感光体ユニット21の内部構成を示す平面図である。
【図4】本発明の一実施形態における感光体ドラム211の一端近傍の斜視図(a)と、他端近傍の斜視図(b)である。
【図5】本発明の一実施形態におけるカム224の構成を示す斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態における第2の搬送路219bの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置Aは、電子写真方式に基づいて記録紙に画像を形成する複写機であり、図1に示すように、原稿の画像を読み取る画像読取部1と、画像データに基づいて記録紙に画像形成を行う画像形成部2とを備えている。
【0013】
画像読取部1は、プラテンガラス上に載置された原稿の画像(原稿画像)をイメージセンサーで読み取って原稿画像データに変換する機能構成要素であり、当該原稿画像データを画像形成部2に出力する。
【0014】
画像形成部2は、図1に示すように、感光体ユニット21、廃トナーボックス22、露光ユニット23、現像ユニット24、定着ローラー25、給紙カセット26、給紙トレイ27及び排紙トレイ28等から構成されており、上記画像読取部1から供給される画像データに基づいて記録紙に原稿画像を形成(複写)する機能構成要素である。
【0015】
感光体ユニット21は、図1〜図3に示すように、感光体ドラム211、帯電ローラー212、帯電ローラークリーニングブラシ213、転写ローラー214、クリーニングブレード215、第1のスクリュー搬送部216、第1ドラムギア217a、第2ドラムギア217b、第3ドラムギア217c、第1スクリューギア218、第2のスクリュー搬送部219、連結ギア220、回転変換ギア221、第2スクリューギア222及び付勢バネ223を備える。なお、本画像形成装置Aの特徴に直接関係しない部分については、説明を省略する。
【0016】
感光体ドラム211は、周面が所定の感光体材料で形成されると共に画像形成装置Aの正面から奥行き方向に延在する円筒回転体であり、図示するように一端に第1ドラムギア217aが同軸状に設けられる一方、他端に第2ドラムギア217b及び第3ドラムギア217cが同軸状に設けられている。この感光体ドラム211は、第1ドラムギア217aが駆動ギヤ(図示略)と噛み合うことにより回転駆動される。また、このような感光体ドラム211は、周面に静電潜像に基づくトナー像を担持する像担持体である。
【0017】
帯電ローラー212は、上記感光体ドラム211に対向配置された円筒体であり、感光体ドラム211の周面を均一に帯電させるものである。帯電ローラークリーニングブラシ213は、帯電ローラー212の周面に当接するように配置され、帯電ローラー212の周面を清掃する。
【0018】
転写ローラー214は、感光体ドラム211に対向配置され、給紙カセットまたは給紙トレイから供給された記録紙に回転しつつ転写バイアス(高電圧)を印加することにより、感光体ドラム211の周面に形成されたトナー像を記録紙に転写させる。なお、上記帯電ローラークリーニングブラシ213及び転写ローラー214は、第1ドラムギア217aから回転力を得て回転する。また、上記帯電ローラー212は、周面が当接する感光体ドラム211に従動して回転する。
クリーニングブレード215は、先端が感光体ドラム211の周面に当接する板状部材であり、転写後の感光体ドラム211上に残留するトナー(残留トナー)を削ぎ落として除去する除去手段である。
【0019】
第1のスクリュー搬送部216は、感光体ドラム211の軸線方向に沿って設けられ、クリーニングブレード215から受け入れた残留トナーを感光体ドラム211の軸線方向に搬送するものであり、第1のスクリュー216aと、第1の搬送路216bとを備える。第1のスクリュー216aは、第1の搬送路216b内において感光体ドラム211の軸線方向に沿って配置され、一端に第1スクリューギア218が同軸に連結されている。
【0020】
すなわち、この第1のスクリュー216aは、第1スクリューギア218を介して回転力が伝達されることにより回転し、第1の搬送路216bがクリーニングブレード215から受け入れた残留トナーを軸線方向に沿って感光体ドラム211の他端方向(第2のスクリュー搬送部219の方向)に搬送する。第1の搬送路216bは、第1のスクリュー216aにより搬送される残留トナーの搬送路であり、第1のスクリュー216aを軸線方向に沿って覆うに設けられている。この第1の搬送路216bの他端には、残留トナーを第2のスクリュー搬送部219に受け渡すための開口(図示略)が形成されている。
【0021】
第1ドラムギア217aは、感光体ドラム211の一端に同軸に連結され、駆動ギヤ(図示略)から得た回転力を感光体ドラム211に伝達する。また、この第1ドラムギア217aは、第1スクリューギア218、帯電ローラークリーニングブラシ213及び転写ローラー214に連結されたギアに噛合され、回転力を伝達する。なお、帯電ローラー212は、感光体ドラム211の周面に当接し、感光体ドラム211から回転力を得る。
【0022】
第2ドラムギア217bは、感光体ドラム211の他端に同軸状に設けられており、連結ギア220に噛合され、感光体ドラム211の回転力を連結ギア220に伝達する。第3ドラムギア217cは、上記第2ドラムギア217bと隣接した状態で感光体ドラム211の他端に同軸状に設けられており、上記第2ドラムギア217bと同様に連結ギア220に噛合されている。
【0023】
ここで、第2ドラムギア217bは感光体ドラム211に固定されたギアであるが、第3ドラムギア217cは感光体ドラム211に対して回動自在に設けられている。また、第2ドラムギア217bと第3ドラムギア217cとは何れも連結ギア220に噛合しているが互いに端数が異なっており、よって第2ドラムギア217bの回転数と第3ドラムギア217cの回転数とは互いに異なる。
【0024】
連結ギア220は、図3に示すように、第2ドラムギア217b及び第3ドラムギア217cと噛み合うように設けられると共に回転変換ギア221と同軸状に設けられているギアである。すなわち、この連結ギア220は、感光体ドラム211から第2ドラムギア217bを介して伝達された回転力によって回転すると共に、当該回転力を第3ドラムギア217cに伝達して該第3ドラムギア217cを回転させる。
【0025】
第1スクリューギア218は、第1のスクリュー216aに同軸に連結されており、第1ドラムギア217aに噛合することにより第1のスクリュー216aを回転させる。第2のスクリュー搬送部219は、図3に示すように、感光体ドラム211の他端近傍において、当該感光体ドラム211の軸線に直交する方向に沿って設けられている。この第2のスクリュー搬送部219は、第1のスクリュー搬送部216から受け入れた残留トナーを感光体ドラム211の軸線に直交する方向に搬送することにより廃トナーボックス22に供給するものであり、第2のスクリュー219aと、第2の搬送路219bとを備える。
【0026】
第2のスクリュー219aは、第2の搬送路219bにおいて感光体ドラム211の軸線に直交する方向に沿って配置され、一端に第2スクリューギア222が同軸に連結されている。すなわち、この第2のスクリュー219aは、第2スクリューギア222を介して回転変換ギア221から伝達された回転力により回転し、第2の搬送路219bが第1の搬送路216bの開口から受け入れた残留トナーを感光体ドラム211の軸線に直交する方向に搬送して廃トナーボックス22に供給する。
【0027】
第2の搬送路219bは、上記第2のスクリュー219aにより搬送される残留トナーの搬送路であり、第2のスクリュー219aを覆うに設けられている。この第2のスクリュー219aの一端には、第1の搬送路216bの他端に設けられた開口に連通する受入口が設けられる一方、他端には廃トナーボックス22に連通する供給口(図示略)が形成されている。
【0028】
回転変換ギア221は、上記連結ギア220と共通の回転軸を有すると共に第2スクリューギア222に噛み合うウォームであり、第2ドラムギア217bを介して連結ギア220に伝達された回転力によって回転すると共に、当該回転力を感光体ドラム211の軸線に直交する方向に変換して第2スクリューギア222に伝達する。すなわち、この回転変換ギア221(ウォーム)は、第2スクリューギア222(ウォームホイール)と共にウオームギアを構成している。なお、このようなウオームギアに代えて、回転変換ギア221及び第2スクリューギア222を「はすば歯車」とすることにより回転力を直交方向に変換してもよい。
【0029】
付勢バネ223は、感光体ドラム211を他端方向に付勢するためのものであり、感光体ドラム211と第1ドラムギア217aとの間に介挿されている。
【0030】
ここで、上述した第2ドラムギア217bと第3ドラムギア217cとの対向面には、図5に示すように、カム224が形成されている。このカム224は、第2ドラムギア217bの片面(第3ドラムギア217cとの対向面)に形成され、第3ドラムギア217cとの対向方向における高さが滑らかに変化すると共に一箇所(段差部D)で急激に変化するカム面224aと、第3ドラムギア217cの片面(第2ドラムギア217bとの対向面)に設けられ、先端が上記カム面224aに当接する突起224bとによって構成されている。
【0031】
このようなカム224が第2ドラムギア217bと第3ドラムギア217cとの対向面に形成されており、また感光体ドラム211が付勢バネ223によって他端方向に付勢されているので、上記突起224bの先端は上記カム面224aに常に当接した状態となる。また、第2ドラムギア217bと第3ドラムギア217cとの回転数が異なるので、感光体ドラム211が回転することによって、突起224bのカム面224aにおける当接箇所が順次移動する。この結果、感光体ドラム211は、回転に伴って緩やかに一端方向に移動すると共に、上記突起224bが段差部Dに差し掛かった瞬間に他端方向に急激に戻る運動を繰り返す。
【0032】
なお、このような感光体ドラム211の軸線方向における往復運動を発生させる上記付勢バネ223、第2ドラムギア217b、第3ドラムギア217c及び第2ドラムギア217bと第3ドラムギア217cとの対向面に形成されたカム224は、加振手段を構成している。
【0033】
一方、廃トナーボックス22は、第2のスクリュー搬送部219から供給された残留トナーを蓄積する容器である。露光ユニット23、画像データに基づいてレーザー光を帯電状態の感光体ドラム211の周面に走査状に照射するものである。このような感光体ドラム211の周面へのレーザー光の照射によって当該周面には画像データ(原稿画像)に対応した静電潜像が形成される。現像ユニット24、このような感光体ドラム211の周面にトナーを供給することにより、感光体ドラム211の周面に形成された静電潜像をトナー像として現像するものである。
【0034】
定着ローラー25は、一対のローラーを備え、感光体ドラム211から転写された記録紙上のトナー像に熱及び圧力を加えることによって当該トナー像を記録紙に定着させるものである。この定着ローラー25は、定着処理後の記録紙を排紙トレイ28に排出する。給紙カセット26は、記録紙の束を収容する容器である。給紙トレイ27は、手差しされた記録紙を受け入れる収容部である。排紙トレイ28は、定着ローラー25から供給された画像形成済みの記録紙を受け入れる収容部である。
【0035】
本画像形成装置Aでは、画像読取部1が読み取った原稿画像の原稿画像データが画像形成部2に供給され、画像形成部2が原稿画像データに基づいて原稿画像を記録紙に複写する。すなわち、画像形成部2は、給紙カセット26あるいは給紙トレイ27から取り出されて感光体ユニット21に供給された記録紙の表面にトナー像を画像形成し、当該記録紙上のトナー像を定着ローラー25で定着させた後に排紙トレイ28に排出する。
【0036】
ここで、感光体ユニット21においては、感光体ドラム211から記録紙にトナー像が転写され、感光体ドラム211上の残留トナーがクリーニングブレード215により削ぎ落されて感光体ドラム211上から除去されて第1の搬送路216bに収容される。第1のスクリュー216aは、回転することによって第1の搬送路216b内の残留トナーを感光体ドラム211の軸線に沿って他端方向に搬送し、第1の搬送路216bの他端に設けられた開口から第2の搬送路219bの受入口に受け渡す。そして、第2のスクリュー219aは、回転することによって第2の搬送路219bが第1の搬送路216bから受け入れた残留トナーを感光体ドラム211の軸線に直交する方向に搬送し、さらに残留トナーを第2の搬送路219bの他端に設けられた供給口から廃トナーボックス22に供給する。
【0037】
このような第1のスクリュー搬送部216及び第2のスクリュー搬送部219における残留トナーの搬送動作において、第1のスクリュー216aは、第1スクリューギア218が第1ドラムギア217aから回転力が伝達されることによって回転し、また第2のスクリュー219aは、第2スクリューギア222が第2ドラムギア217b及び連結ギア220並びに回転変換ギア221を介して回転力が伝達されることによって回転する。すなわち、残留トナーを感光体ドラム211の軸線方向に搬送する第1のスクリュー搬送部216及び残留トナーを感光体ドラム211の軸線に直交する方向に搬送する第2のスクリュー搬送部219は、何れも感光体ドラム211(円筒回転体)から動力を得て回転駆動される。
【0038】
したがって、本実施形態によれば、第1のスクリュー搬送部216と第2のスクリュー搬送部219とに個別の駆動装置を必要としないので、従来よりも部品点数を削減することが可能であり、以て低価格を実現することができる。また、第1のスクリュー搬送部216と第2のスクリュー搬送部219とは、感光体ドラム211の回転力を使用するために、近接した位置にあり、従来のように両者の位置が離れていないので、小型化を実現することができる。また、高い強度を有する感光体ドラム211を、第1のスクリュー搬送部216と第2のスクリュー搬送部219とに回転力を伝達する伝達軸として使用するので、伝達軸にねじれや破損が発生する可能性が極めて低い。
【0039】
さらに、本画像形成装置Aでは、付勢バネ223、第2ドラムギア217b、第3ドラムギア217c及び第2ドラムギア217bと第3ドラムギア217cとの対向面に形成されたカム224からなる加振手段が設けられているので、感光体ドラム211が緩やかに一端方向に移動すると共に他端方向に急激に戻る運動を繰り返すので、第1のスクリュー搬送部216と前記第2のスクリュー搬送部219との連結部位、つまり第1の搬送路216bの他端に設けられた開口及び第2の搬送路219bの受入口の近傍部位に振動を加えることができる。この振動によって、連結部位に付着した残留トナーが除去されるので、残留トナーを確実に廃トナーボックス22に搬送することができる。
【0040】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記実施形態は、第2のスクリュー搬送部219を感光体ドラム211の軸線直交方向に沿って配置され、軸線直交方向に残留トナーを搬送したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第2のスクリュー搬送部219は、軸線直交方向に限定されず、廃トナーボックス22の位置に応じて感光体ドラム211の軸線方向とは異なる方向に設けられるようにすればよい。
(2)上記実施形態では、カム面224aに1つの段差部Dを設けたが、段差部Dは1つに限定されない。カム面224aに所定間隔で複数の段差部Dを設けてもよい。
【符号の説明】
【0041】
A…画像形成装置、21…感光体ユニット、22…廃トナーボックス、23…露光ユニット、24…現像ユニット、25…定着ローラー、26…給紙カセット、27…給紙トレイ、28…排紙トレイ、211…感光体ドラム(像担持体)、212…帯電ローラー、213…帯電ローラークリーニングブラシ、214…転写ローラー、215…クリーニングブレード(除去手段)、216…第1のスクリュー搬送部、216a…第1のスクリュー、216b…第1の搬送路、217a…第1ドラムギア、217b…第2ドラムギア、217c…第3ドラムギア、218…第1スクリューギア、219…第2のスクリュー搬送部、219a…第2のスクリュー、219b…第2の搬送路、220…連結ギア、221…回転変換ギア、222…第2スクリューギア、223…付勢バネ、224…カム、224a…カム面、224b…突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒回転体である像担持体の残留トナーを所定の除去手段で除去して廃トナーボックスに回収する画像形成装置であって、
前記像担持体の軸線方向に沿って設けられ、前記除去手段から受け入れた残留トナーを前記像担持体の軸線方向に搬送する第1のスクリュー搬送部と、
前記像担持体の軸線方向とは異なる方向に沿って設けられ、前記第1のスクリュー搬送部から受け入れた残留トナーを前記像担持体の軸線方向とは異なる方向に搬送して前記廃トナーボックスに供給する第2のスクリュー搬送部と、
前記像担持体の回転力を前記第1のスクリュー搬送部に伝達する第1の伝達手段と、
前記像担持体の回転力を前記第2のスクリュー搬送部に伝達する第2の伝達手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記第1の伝達手段は前記像担持体の一端側に設けられ、前記第2の伝達手段は前記像担持体の他端側に設けられることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記第1のスクリュー搬送部と前記第2のスクリュー搬送部との連結部位に振動を加える加振手段をさらに具備することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記加振手段は、前記像担持体を一端側に付勢する付勢手段と、前記第2の伝達手段を構成すると共に前記像担持体の他端に互いに対向して設けられ、歯数が互いに異なると共に一方に段差を有するカム面が形成され、他方に当該カム面に当接する突起が形成された一対のギアと、からなることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−208167(P2012−208167A)
【公開日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−71770(P2011−71770)
【出願日】平成23年3月29日(2011.3.29)
【出願人】(000006150)京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Fターム(参考)】