(57)【要約】【課題】  枠体内部に、外周にリブを有する搬送ベルトを収容するトナー搬送装置において、搬送ベルトが枠体内壁より突出した突起部を通過する際、従来は搬送ベルトの幅方向に対して、均一な断面形状を有していたために、音が発生しやすかった。そのため、かかる音が画像形成装置本体外部に漏れないように様々な対策を講じる必要があった。【解決手段】  枠体内壁より突出した突起部を、搬送ベルトの幅方向に対して、搬送ベルト進行方向下流側から上流側に向かって傾斜させた。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の開口より搬入されるトナーを第二の開口から排出するトナー搬送手段を有するトナー搬送装置において
・前記第一の開口近傍と前記第二の開口近傍に懸架された無端のベルトであって、外周面に可撓性を有する複数のリブが所定の間隔で突設された搬送ベルトと、
・前記搬送ベルトを回転させる駆動手段と、
・前記第一と第二の開口を有し、前記搬送ベルトを収容する枠体であって、前記第二の開口は前記搬送ベルトの外側に設けられており、前記第二開口の前記搬送ベルト進行方向上流側近傍に、前記搬送ベルトを屈曲させるように前記搬送ベルトの外側から内側に向かって突設された突起部を有する枠体と、
を有し、前記突起部が、前記搬送ベルトの幅方向に対して、搬送ベルト進行方向下流側から上流側に向かって傾斜していることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載のトナー搬送装置において、前記第二開口は前記搬送ベルトの側面に設けられており、前記突起部は前記側面から対向する面に向かう方向に対して、搬送ベルト進行方向下流側から上流側に向かって傾斜していることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトナーを搬送するトナー搬送装置及び画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体および電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００３】
前述のプロセスカートリッジは、一般的に、像担持体である感光体ドラム、転写されずに感光体ドラム表面に残ったトナーを清掃するクリーニング手段、感光体ドラムに電荷を付与する帯電手段、感光体ドラムにトナーを供給する現像手段、クリーニング手段により清掃されたトナーを収容する廃トナー収容部を備えている。また、クリーニング手段から廃トナー収容部へ廃トナーを搬送する廃トナー搬送手段を備えているものもある。
【０００４】
そして、廃トナー収容部をクリーニング手段よりも上方に設ける構成では、クリーニング手段によって感光体ドラムから掻き落とされた廃トナーを廃トナー収容部に搬送するために、上方搬送手段が必要である。それを実現する一つの方法として、ベルトを用いたトナー搬送構成が知られている（例えば特許文献１参照）。以下、図１０を用いて従来の廃トナー搬送手段の構成を示す。この構成では封止された枠体１０２８内部に設けられた、外周面に可撓性リブ１０３１ｂを有する無端の搬送ベルト１０３１が回転することにより、廃トナーをリブ１０３１ｂ上に乗せてくみ上げる。くみ上げる経路において、枠体１０２８の内壁１０２８ｆがリブ１０３１ｂと接触し、搬送ベルト１０３１の外周を囲ように構成されており、リブ１０３１ｂ上に乗った廃トナーがくみ上げの途中にこぼれ落ちることを防止している。そして、枠体１０２８の上方に設けられた排出口１０２８ｂのベルト進行方向Ｄの上流側近傍において、搬送ベルト１０３１を屈曲させるように搬送ベルト１０３１の外側から内側の方向に突出した突起部１０２８ｃが枠体１０２８に設けられている。このような構成により、搬送ベルトのリブ１０３１ｂが突起部１０２８ｃを通過する際に、リブの間隔が広げられ、その結果リブ上の廃トナーを効率よく搬送ベルトから排出口１０２８ｂに落下させることが出来た。
【特許文献１】特開２００７−０６５１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では突起部１０２８ｃが、搬送ベルト１０３１の幅方向に対して、均一な断面形状を有していたが、突起部１０２８ｃをリブ１０３１ｂが通過する際にリブ１０３１ｂが変形した状態から元の状態に復元する際に音が発生することがあった。そのためにかかる音が画像形成装置本体外部に漏れないように様々な対策を講じる必要があった。本発明にかかる発明の目的は、トナー搬送効率を下げることなく、簡単な構成でかかる音を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本出願に係る第一の発明は、
第一の開口より搬入されるトナーを第二の開口から排出するトナー搬送手段を有するトナー搬送装置において、
・前記第一の開口近傍と前記第二の開口近傍に懸架された無端ベルトであって、外周面に可撓性を有する複数のリブが所定の間隔で突設された搬送ベルトと、
・前記トナー搬送ベルトを回転させる駆動手段と、
・前記第一と第二の開口を有し、前記トナー搬送ベルトを収容する枠体であって、前記第二の開口は、前記搬送ベルトの外側に設けられており、前記第二開口の前記搬送ベルト進行方向上流側近傍に、前記搬送ベルトを屈曲させるように前記搬送ベルトの外側から内側に向かって突設された突起部を有する枠体と、
を有し、前記突起部が、前記搬送ベルトの幅方向に対して、搬送ベルト進行方向下流側から上流側に向かって傾斜していることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本出願に係る第二の発明は、
前記第一発明のトナー搬送装置において、前記第二開口は前記搬送ベルトの幅方向に垂直な前記枠体の側面に設けられており、前記突起部は前記側面から対向する面に向かう方向に対して、搬送ベルト進行方向下流側から上流側に向かって傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本出願にかかる第一の発明によれば、トナー搬送装置において、トナー搬送効率を下げることなく、簡単な構成でトナー搬送動作中に発生する音を低減することが出来る。また、本出願にかかる第二の発明によれば、トナー排出口付近でのトナー搬送効率を上げることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１０】
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明によるトナー搬送装置の実施形態を説明する画像形成装置の一例としてのカラー電子写真画像形成装置の模式的断面図である。
【００１１】
図１に示す画像形成装置１００は、水平方向に並設した４個のプロセスカートリッジ装着部１０１を有する。そして、装着部１０１に装着されたプロセスカートリッジ７は、それぞれ１個の電子写真感光体ドラム１を備えていて、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を形成する。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、同図中、時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、次の構成が配置されている。第一に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電ローラ２。第二に、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１に静電潜像を形成するスキャナユニット１０２。第三に、静電潜像をトナーを用いて現像する現像ユニット４。第四に、感光体ドラム１に接するように循環移動して感光体ドラム１上のトナー画像を静電転写させる転写ベルト１０３。最後に、転写後の感光体ドラム１表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段６が配置されている。
【００１２】
ここで、感光体ドラム１と帯電ローラ２、現像ユニット４、クリーニング手段６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を構成している。また転写ベルト１０３をはさんで感光体ドラム１と対向する位置に１次転写ローラ１０４が設けられており、転写ベルト１０３を感光ドラム１の方向に押圧している。転写ベルト１０３はまた、図中右端部で、２次転写ローラ１０５とも対向し、接しており、記録媒体Ｓの搬送経路は、この転写ベルト１０３と２次転写ローラ１０５の当接部の間を通過するよう構成している。この当接部において記録媒体Ｓ上に転写ベルト１０３上のトナー画像が転写される。
【００１３】
画像形成の動作は次の通りである。まず、それぞれのプロセスカートリッジ７が、画像形成のタイミングに合わせて順次駆動される。そして、その駆動に応じて感光体ドラム１が回転駆動される。そして、それぞれのプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット１０２が順次駆動される。感光体ドラム１の回転駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１の表面に一様な電荷を付与する。そしてスキャナユニット１０２は、その感光体ドラム１表面に画像信号に応じて露光を行って、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。そして現像ユニット４内の現像ローラ５は、静電潜像を現像する。
【００１４】
転写ベルト１０３は、各感光体ドラム１と１次転写ローラ１０４との間に形成される電界によって、各感光体ドラム１のトナー画像を順次転写される。４色のトナー画像を転写された転写ベルト１０３は、２次転写ローラ１０５との間に形成される電界によって、両者の間に介在する記録媒体Ｓへトナー画像を転写する。その後記録媒体Ｓは、定着部１０６に搬入され、定着部１０６で上記トナー画像を熱定着された後、排出部１０７から画像形成装置１００の外に排出される。
【００１５】
（プロセスカートリッジの枠体構成）
本発明を適用できるプロセスカートリッジの構成について図２、図３を用いて説明する。図２はプロセスカートリッジの全体図、図３はクリーニングユニットの断面図である。プロセスカートリッジ７は図２において矢印Ａの方向に画像形成装置本体１００のカートリッジ挿入部１０１に挿入される。プロセスカートリッジ７は感光体ドラム１、クリーニング手段６および帯電ローラ２を保持するクリーニングユニット９と、現像ローラ５を保持する現像ユニット４からなる。
【００１６】
クリーニングユニット９は、現像ユニット４の長手両端を揺動可能に支持しており、現像ユニット４は不図示の加圧バネにより、現像ローラ５が感光体ドラム１に当接する方向に付勢されている。
【００１７】
クリーニングユニット９はさらに、感光体ドラム１およびクリーニング手段６を有する第一の枠体２１と、廃トナー上方搬送手段を有する第二の枠体２８から構成されている。第二枠体２８は、第一枠体２１の挿入方向Ａの上流側端部に結合されている。
【００１８】
（クリーニング手段）
本発明を適用できるプロセスカートリッジのクリーニング手段の構成について図３および図４を用いて説明する。図３、図４はクリーニングユニットの断面図である。
【００１９】
感光体ドラム１は第一枠体２１に両端を回転可能に支持されている。クリーニング手段６は、板金の先端に弾性体６ａが一体成形された構成であって、弾性体６ａが感光体ドラム１の表面に長手全域に渡って当接するように第一枠体２１に固定されている。
【００２０】
また、クリーニング手段６の下方には、可撓性を有するシート部材シート部材２２が設けられており、先端部２２ａが感光体ドラム１の表面に長手全域に渡って当接するように第一枠体２１に貼り付けられている。
【００２１】
また、第一枠体２１とクリーニング手段６とシート部材２２で囲まれた廃トナー滞留部２１ｃに、第一のスクリュー２３が感光体ドラム１と平行に設けられている（図４参照）。
【００２２】
不図示の本体駆動入力部より駆動を受けた感光体ドラム１は、図３の矢印Ｃの方向に回転する。転写ベルト１０３に転写されずにドラム表面に残ったトナーはクリーニング手段６によって感光体ドラム１から廃トナー滞留部２１ｃへと掻き落とされ、さらに第一スクリュー２３によって図４矢印Ｆの方向に搬送される。第一スクリュー２３の支持構成および駆動構成については後述する。
【００２３】
（廃トナー搬送手段）
次に、本発明を適用できるプロセスカートリッジの廃トナー搬送手段の構成について図４〜図８を用いて説明する。図５は第二枠体２８の廃トナー搬入部を示す詳細断面図、図６は第二枠体２８の断面図、図７、図８はそれぞれ第二枠体２８の廃トナー搬出部を示す詳細断面図、斜視図である。
【００２４】
図４に示すように、第一枠体２１には、クリーニング手段６の上方に廃トナー収容部２１ｄが形成されている。そして、第一枠体２１のプロセスカートリッジ挿入方向Ａの上流側端面の下方には、廃トナー滞留部２１ｃに連通している第一開口２１ａが設けられている。また、第一枠体２１のプロセスカートリッジ挿入方向Ａの上流側端部の上方には、廃トナー収容部２１ｄに連通している第二開口２１ｂが設けられている。
【００２５】
一方、第二枠体２８には、第一枠体の第一開口２１ａ、第二開口２１ｂに対向する位置にそれぞれ廃トナー搬入口２８ａ、廃トナー排出口２８ｂが設けられている。そして、第一枠体２１と第二枠体２８は、それぞれ対向する開口どうしが全周に渡って隙間なく封止されるように結合されている。
【００２６】
第二枠体２８はさらに、ケース２８ｇと、フタ２８ｈから成る。フタ２８ｈは、ケース２８ｇ内に搬送ベルト３１、第一プーリ２７および第二プーリ３０が収容された状態でケース２８ｇに溶着され、隙間なく封止されるように結合されている。
【００２７】
図５に示されるように、第二枠体２８の廃トナー搬入口２８ａより廃トナー搬送方向Ｆの下流部には廃トナー滞留部２８ｅが形成されている。
【００２８】
第一スクリュー２３の一端は、第一開口２１ａから突出して第二枠体２８の内部にまで伸びており、第二枠体２８の内部に設けられた第一プーリ２７と一体的に結合されている。第一プーリ２７は第二枠体２８の軸受部２８ｉに回転可能に支持されている。また、第一スクリュー２３の他端は図４に示されるように、第一枠体２１の支持部２１ｅに回転可能に支持されている。
【００２９】
第二枠体２８内部には、図６に示されるように、廃トナー排出口２８ｂよりもさらに上方に、第二プーリ３０が設けられており、第二枠体２８に回転可能に支持されている。さらに、第二枠体２８内部には、無端の搬送ベルト３１が設けられている。搬送ベルト３１の外周面には、可撓性を有する３１ｂが所定の間隔で形成されており、内周面には第一プーリ２７および第二プーリ３０と噛合う歯面３１ａが形成されている。そして、第一プーリ２７および第二プーリ３０に搬送ベルト３１がかけられている。
【００３０】
廃トナー排出口２８ｂは搬送ベルト３１の回転軌跡の外側に設けられている。
【００３１】
第二枠体２８には、搬送ベルト３１の外周を囲うように内壁２８ｆが形成されている。そして、廃トナー排出口２８ｂの搬送ベルト進行方向Ｄの上流側近傍に設けられた内壁２８ｆの終端部２８ｃは第一プーリ２７のピッチ円２７ａと第二のプーリ３０のピッチ円３０ａとの共通外接線Ｅよりも搬送ベルト３１の内側に向かって突出するように設けられている。したがって搬送ベルト３１は終端部２８ｃを基点に屈曲した状態で第二枠体２８内に収容されている。
【００３２】
さらに、終端部２８ｃは、本発明の特徴的な構成であるが、図７、８に示されるように、廃トナー排出口２８ｂが設けられた第二枠体側面２８ｎから、対向面２８ｍに向かう方向に対して、搬送ベルト進行方向のＤ下流側から上流側に向かって傾斜している。この構成による作用効果については後述する。
【００３３】
また、第二枠体２８には、廃トナー排出口２８ｂの下部に廃トナー受け部２８ｄが設けられている。
【００３４】
図７に示されるように、第二枠体２８のプロセスカートリッジ挿入方向Ａの上流側の外側で第二プーリ３０と同軸上に第一のギア３５が、第二枠体２８の軸受部２８ｊに回転可能に支持されている。同様に、第二枠体２８の外側で廃トナー排出口２８ｂに対向する位置に、第二のギア３６が第二枠体２８の軸受部２８ｋに回転可能に支持されている。そして第一のギア３５と第二のギア３６とが第二枠体２８の外側で噛合っている。
【００３５】
第一ギア３５および第二ギア３６と第二枠体２８との間にはオイルシール３７が設けられており、第二枠体２８内部のトナーを封止している。
【００３６】
廃トナー排出口２８ｂには、第二スクリュー２９が設けられている。第二スクリュー２９の一端は第二ギア３６と結合しており、反対側の一端は図４に示されるように、第二枠体２８を貫いて、画像形成装置１００からの駆動を受ける駆動受け部材２６と結合している。駆動受け部材２６と第一枠体２１との間には廃トナー収容部２１ｄの内部のトナーを封止するオイルシール４１が設けられている。
【００３７】
廃トナー搬送手段の動作は次のとおりである。
まず、廃トナー搬送手段の駆動伝達について図４を用いて説明する。
【００３８】
不図示の画像形成装置本体の廃トナー駆動部材から力を受け、駆動受け部２６が矢印Ｂの方向に回転駆動を付与されると、駆動受け部２６と一体結合している第二スクリュー２９および第二ギア３６が回転する。そして第二ギア３６と噛合っている第一ギア３５、第一ギア３５と一体的に結合している第二プーリ３０、第二プーリ３０と噛合っている搬送ベルト３１の順に駆動伝達されて、搬送ベルト３１は矢印Ｄの方向に移動する。さらに、搬送ベルト３１に噛合っている第一プーリ２７、第一プーリ２７と一体的に結合している第一スクリュー２３へと駆動伝達され、各々が回転する。
【００３９】
次に、廃トナーＴの流れについて説明する。クリーニング手段６によって廃トナー滞留部２１ｃに落下した廃トナーは、第一スクリュー２３が回転することによって、第一開口２１ａに向かって図４の矢印Ｆの方向に搬送される。そして、第一開口２１ａを通過した後、第二枠体２８に設けられた廃トナー滞留部２８ｅ（図５参照）に落下し、廃トナー滞留部２８ｅの廃トナーは更に後から送られる廃トナーによって搬送ベルト３１直下まで押し出される。押し出された廃トナーは搬送ベルト３１のリブ３１ｂと第二枠体２８の内壁２８ｆによって仕切られた空間（図６参照）に侵入し、搬送ベルト３１が図６の矢印Ｄの方向に移動することで上方の廃トナー排出口２８ｂに向かってくみ上げられる。終端部２８ｃを通過した廃トナーは廃トナー受け部２８ｄに落下する（図８参照）。そして第二スクリュー２９によって廃トナー排出口２８ｂから第二枠体２８の外に排出され、第二開口２１ｂを通って廃トナー収容部２１ｄに収容される（図７参照）。
【００４０】
上記構成によって、クリーニング手段６によってかきとられた廃トナーＴは、画像形成装置本体から搬送の駆動を受ける事で、廃トナー収容部２１ｄに収容される。
【００４１】
ここで、本発明の特徴的な構成である終端部２８ｃ付近での作用効果について詳細に説明する。図８に終端部２８ｃ付近の詳細図を示す。
【００４２】
終端部２８ｃは前述のとおり、第一プーリ２７のピッチ円２７ａと第二のプーリ３０のピッチ円３０ａとの共通外接線Ｅよりも搬送ベルト３１の内側に向かって突出するように設けられている。また、廃トナー排出口２８ｂが設けられた第二枠体側面２８ｎから、対向面２８ｍに向かう方向に対して、搬送ベルト進行方向Ｄの下流側から上流側に向かって傾斜している。
【００４３】
そのために、終端部２８ｃの手前で弾性変形していたリブ３１ｂは、終端部２８ｃを通過する際に、搬送ベルト幅方向の位置によって復元するタイミングに差が生じる。図９に終端部２８ｃ付近でのベルトリブ３１ｂの状態を表す正面図を示す。終端部２８ｃをリブ先端３１ｃが通過する際に、まず廃トナー排出口２８ｂを有する側面２８ｎの対向面２８ｍ側から復元し始める。やがて搬送ベルト３１が矢印Ｄ方向に進行するに従って、側面２８ｎ側に向かって徐々に復元していく。復元することで、進行方向Ｄの上流側に隣り合うリブとの間隔が広がるため、両者のリブ間に収められて搬送されている廃トナーＴが受け部２８ｄへと効率よく落下する。そして、幅方向に徐々に復元していくために、終端部２８ｃをリブが通過する際に発生する音を小さくすることが実現できた。
【００４４】
また、リブ先端３１ｃが終端部２８ｃを通過する過程で、リブ３１ｂは廃トナー排出口２８ｂの方向に傾いた傾斜面３１ｅを形成する。そして、傾斜面３１ｅはベルトの進行につれて、対向面２８ｍ側から、側面２８ｎの方向に移動する。これにより終端部２８ｃ付近で搬送ベルト３１によって搬送されるトナーＴはベルト幅方向において、廃トナー排出口２８ｂへ搬送する効果を発生させ、その結果トナー排出口２８ｂ付近でのトナー搬送性が向上する。
【００４５】
なお、本実施形態以外に、内壁とは別に、廃トナー排出口の搬送ベルト進行上流側近傍に搬送ベルトを屈曲させる突起部を設けて、該突起部が搬送ベルト進行方向下流側から上流側に向かって傾斜した構成であっても同様の効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るカラー電子写真画像形成装置を説明する断面図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジを説明する外観図である。
【図３】本発明に係るプロセスカートリッジのクリーニングユニットの断面図である。
【図４】本発明に係るプロセスカートリッジのクリーニングユニットの長手断面図である。
【図５】第二枠体２８の廃トナー搬入部の詳細断面図である。
【図６】本発明に係るプロセスカートリッジの第二枠体２８の断面図である。
【図７】第二枠体２８の廃トナー搬出部の詳細断面図である。
【図８】第二枠体２８の廃トナー搬出部の詳細斜視図である。
【図９】終端部２８ｃ付近でのベルトリブ３１ｂの状態を表す正面図である。
【図１０】従来の廃トナー搬送手段を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  感光体ドラム
２  帯電ローラ
４  現像ユニット
６  クリーニング手段
７  プロセスカートリッジ
９  クリーニングユニット
２１  第一枠体
２１ｄ  廃トナー収容部
２３  第一スクリュー
２７  第一プーリ
２８  第二枠体
２８ａ  廃トナー搬入口
２８ｂ  廃トナー排出口
２８ｃ  終端部
２８ｆ  内壁
２９  第二スクリュー
３０  第二プーリ
３１  搬送ベルト
１００  画像形成装置
１０２  スキャナユニット
１０３  転写ベルト
Ｔ  廃トナー
【図１】
2010014889.tif 000003
【図２】
2010014889.tif 000004
【図３】
2010014889.tif 000005
【図４】
2010014889.tif 000006
【図５】
2010014889.tif 000007
【図６】
2010014889.tif 000008
【図７】
2010014889.tif 000009
【図８】
2010014889.tif 000010
【図９】
2010014889.tif 000011
【図１０】
2010014889.tif 000012