JP4880948B2 - Developer transport device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、現像剤を搬送する現像剤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及び前記現像剤搬送装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developer conveying device that conveys a developer, a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus, and an image forming apparatus that includes the developer conveying device .
従来、電子写真画像プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体、および前記像担持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て、このカートリッジを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。前述のプロセスカートリッジは、像担持体である感光体ドラム、感光体ドラム表面を清掃するクリーニング部材、感光体ドラムに電荷を付与する帯電部材を有する。そして、前記プロセスカートリッジは、感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤を規制する現像ブレード、現像剤を貯蔵する現像剤容器などの部品から成り立っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic image process, an image carrier and process means acting on the image carrier are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. A cartridge system is adopted. The process cartridge described above has a photosensitive drum as an image carrier, a cleaning member for cleaning the surface of the photosensitive drum, and a charging member for applying a charge to the photosensitive drum. The process cartridge includes parts such as a developing roller for supplying a developer to the photosensitive drum, a developing blade for regulating the developer on the developing roller, and a developer container for storing the developer.
前記プロセスカートリッジにおいて、感光体ドラム上に形成された現像剤像が紙などの記録材に転写されるとき、感光体ドラム上の全ての現像剤が転写されるわけではない。転写されずに感光体ドラム上に残った現像剤としての転写残トナーをそのまま放置すると、新たなトナー像を形成する際の弊害となる。 In the process cartridge, when the developer image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording material such as paper, not all the developer on the photosensitive drum is transferred. If the untransferred toner as a developer remaining on the photosensitive drum without being transferred is left as it is, it becomes a harmful effect when a new toner image is formed.
そのため、感光体ドラム上の転写残トナーは、前述したクリーニング部材によって清掃される。このクリーニング部材としては、ゴムなどの弾性体を用いたブレード部材があり、このブレードのエッジ部を感光体ドラムの表面に長手方向全域に渡って当接させることで、感光体ドラム上の転写残トナーを掻き取る。掻き取られた転写残トナー(以下、廃トナーという)は、プロセスカートリッジに設けられた廃トナー回収スペースに収容される。この廃トナー回収スペースが、感光体ドラム上の廃トナーがクリーニング部材によって掻き取られる部分よりも上方にある場合、廃トナーは搬送部材によって上方へ搬送される。 Therefore, the transfer residual toner on the photosensitive drum is cleaned by the cleaning member described above. As this cleaning member, there is a blade member using an elastic body such as rubber, and the transfer residue on the photosensitive drum is obtained by bringing the edge of the blade into contact with the surface of the photosensitive drum over the entire longitudinal direction. Scrap off the toner. The transfer residual toner (hereinafter referred to as waste toner) scraped off is accommodated in a waste toner collection space provided in the process cartridge. When the waste toner collection space is above the portion where the waste toner on the photosensitive drum is scraped off by the cleaning member, the waste toner is transported upward by the transport member.
この廃トナーを上方に搬送する搬送部材としては、コイルバネを用いた構成(特許文献1参照)や、鉛直方向に配置したスクリューを用いた構成(特許文献2参照)や、無端ベルトを用いた構成(特許文献3参照)が一般的に知られている。さらに、無端ベルトを用いた構成の一例としては、図12に示すように、両面に内歯と外歯を有するベルト状搬送部材27を用いた構成がある。この図12に示す現像剤搬送装置26では、ガイド部材36に囲われたベルト状搬送部材27を、内歯に噛ませたプーリ部材28a,28bによって回転駆動させている。そして、ベルト状搬送部材27の外歯に廃トナーを乗せて上方に搬送し、該廃トナーを受け渡し部37に落下させている。
As a conveying member for conveying the waste toner upward, a configuration using a coil spring (see Patent Document 1), a configuration using a screw arranged in a vertical direction (see Patent Document 2), or a configuration using an endless belt. (See Patent Document 3) is generally known. Furthermore, as an example of a configuration using an endless belt, there is a configuration using a belt-
更に従来の構成では、図12に示すように、回転する2つのプーリ部材28a、28bによって支持されたベルト状搬送部材27を鉛直から廃トナーの受け渡し部37に向かって所定角度L(約10°以上)傾けている。このような構成とすることで、ベルト状搬送部材27の外歯に乗っている廃トナーを受け渡し部37に向かって効果的に落下させることが可能となる。
Furthermore, in the conventional configuration, as shown in FIG. 12, the belt-like conveying
近年の画像形成装置は、小型化、省スペース化が求められている。そのためには、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジも小型化、省スペース化を図る必要がある。しかしながら、前述した配置構成の現像剤搬送装置26は、ベルト状搬送部材27の外歯に乗っている廃トナーを効果的に落下させるために、図12に示すようにベルト状搬送部材27を鉛直から受け渡し部37に向かって傾けている。このため、ベルト状搬送部材27の傾き角度Lや配置高さMが大きくなるに従って、ベルト状搬送部材27の配置スペースNが増加してしまい、プロセスカートリッジを省スペース化する上で弊害となってしまう。
Recent image forming apparatuses are required to be small and space-saving. For this purpose, it is necessary to reduce the size and space of the process cartridge that is attached to and detached from the image forming apparatus. However, the
また、前述したようにベルト状搬送部材27を傾けて配置しても、ベルト状搬送部材27下方に大量の廃トナーが送られてくると、外歯に乗った廃トナーの一部が受け渡し部37で落下せず、ベルト状搬送部材27下方に戻ってきてしまう可能性がある。このような状態でベルト状搬送部材27が回転し続けると、ベルト状搬送部材27下方に搬送し切れない程の廃トナーが溜まる。その結果、ベルト状搬送部材27の内歯の歯飛びが発生したり、ベルト状搬送部材27下方に溜まった廃トナーがパッキングを起こし、ベルト状搬送部材27の駆動が止まったりしてしまう。
Further, as described above, even if the belt-like conveying
一方、ベルト状搬送部材27の外歯に乗った廃トナーを受け渡し部37で確実に落とせるよう、ベルト状搬送部材27上の廃トナーを叩き落とす落下補助部材を設ける構成が考えられる。しかしながら、この構成では組み付ける部品が増えるため、それによる組み立ての複雑化やコストアップなどの別の問題が発生してしまう。
On the other hand, a configuration in which a drop assisting member for knocking down the waste toner on the belt-
そこで、本発明の目的は、現像剤搬送装置の省スペース化を図りつつ、更に部品を増やすことなくベルト状搬送部材上の廃トナーを効率よく落下させることである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to efficiently drop waste toner on a belt-shaped conveying member without increasing the number of parts while saving the space of the developer conveying device.
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、回転可能な無端状のベルトであって、その回転方向に沿って所定の間隔でその外周面から突出した複数の突部を有し、前記突部の間で現像剤を担持して搬送する搬送ベルトと、前記外周面に対向して配置されることにより前記搬送ベルトが現像剤を担持して搬送するのをガイドし、前記搬送ベルトの一部と当接する当接部を有するガイド部材と、を有する現像剤搬送装置であって、前記搬送ベルトは、下方から上方へ現像剤を搬送し、前記当接部は、前記搬送ベルトの一部と当接することにより前記当接部の前後で前記搬送ベルトの傾斜を変えるように前記搬送ベルトを屈曲させ、前記搬送ベルトと前記当接部は、前記回転方向において前記搬送ベルトの上端よりも上流側、且つ、前記回転方向において前記搬送ベルトに現像剤が供給される位置よりも下流側で当接し、前記回転方向において前記当接部よりも上流側での前記突部の先端の間隔をP1、前記当接部での前記突部の先端の間隔をP2、前記回転方向において前記当接部よりも下流側での前記突部の先端の間隔をP3としたとき、P2<P1<P3を満たしており、前記突部の先端の間隔がP2からP3となる部分で前記突部の間に担持された現像剤を落下させることを特徴とする。 Typical configurations of the present invention for achieving the above object, an endless belt rotatable, have a plurality of projections projecting from its outer circumferential surface at predetermined intervals along the rotational direction and a conveyor belt for carrying and conveying the developer between said projections, said conveyor belt by being disposed to face the outer peripheral surface to guide the to carrying and conveying the developer, A guide member having a contact portion that contacts a part of the transport belt, wherein the transport belt transports the developer from below to above, and the contact portion The conveyance belt is bent so as to change the inclination of the conveyance belt before and after the abutting portion by abutting with a part of the conveyance belt, and the conveyance belt and the abutting portion are arranged in the rotation direction in the conveyance belt. Upstream of the upper end of the The contact at the downstream side of the position where developer is supplied to the conveyor belt in the direction, the distance between the tip of the projection in the abutment portion upstream of the said rotational direction P1, in the contact portion When the interval between the tips of the projections is P2, and the interval between the tips of the projections downstream of the contact portion in the rotational direction is P3, P2 <P1 <P3 is satisfied. The developer carried between the protrusions is dropped at a portion where the distance between the tips of the portions becomes P2 to P3.
上記本発明によれば、現像剤搬送装置の省スペース化を図りつつ、更に部品を増やすことなく搬送ベルト上の廃トナーを効率よく落下させることができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently drop the waste toner on the conveyance belt without increasing the number of parts while saving the space of the developer conveyance device.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
以下の説明では、複数のプロセスカートリッジが着脱可能な多色電子写真画像形成装置を例示して説明する。 In the following description, a multicolor electrophotographic image forming apparatus in which a plurality of process cartridges can be attached and detached will be described as an example.
なお、以下の説明で長手方向とはプロセスカートリッジを装着する方向であり、記録材Sの搬送方向に交差(略直交)する方向で、像担持体(以下、感光体ドラム1という)の軸線方向と同一な方向を言う。また、左右とは記録材Sの搬送方向を上から見ての左右である。さらに上下とはプロセスカートリッジおよびトナーカートリッジの装着状態における上下である。 In the following description, the longitudinal direction is the direction in which the process cartridge is mounted, and is the direction that intersects (substantially orthogonal) the conveyance direction of the recording material S and is the axial direction of the image carrier (hereinafter referred to as the photosensitive drum 1). Say the same direction. Further, left and right are left and right when the conveyance direction of the recording material S is viewed from above. Further, “upper and lower” means “upper and lower” when the process cartridge and the toner cartridge are mounted.
ここで電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。 Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording material using an electrophotographic image forming system. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (laser beam printer, LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and the like.
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に、少なくともクリーニング手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。 The process cartridge is a cartridge in which a charging unit, a developing unit, or a cleaning unit and an image carrier are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Further, it means that at least the cleaning means and the image carrier are integrated into a cartridge so that it can be attached to and detached from the apparatus main body.
[多色画像形成装置の全体構成]
まず、補給系の多色画像形成装置の全体構成について、図1を参照して概要説明する。なお、図1は、補給系の多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ100の全体構成を示す縦断面図である。
[Overall configuration of multicolor image forming apparatus]
First, the overall configuration of the replenishment-type multicolor image forming apparatus will be outlined with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a full-color
同図に示す多色画像形成装置100は、水平方向に並設された4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dを備えている。像担持体としての感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)は、駆動手段(不図示)によって回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、帯電ローラ2(2a,2b,2c,2d)、現像ユニット4(4a,4b,4c,4d)、クリーニングブレード7(7a,7b,7c,7d)等が配設されている。ここで、帯電ローラ2は、感光体ドラム1表面を均一に帯電するためのものである。また、現像ユニット4は、静電潜像に現像剤(以下、トナーという)を付着させてトナー像として現像するためのものである。また、クリーニングブレード7は、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング部材である。また図1において、3(3a,3b,3c,3d)は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上の静電潜像を形成するスキャナユニットである。また、5は感光体ドラム1上のトナー像を転写する中間転写ベルト、6は中間転写ベルト5上のトナー像を記録材Sに転写させる2次転写ローラである。
The multicolor
ここで、感光体ドラム1と、この感光体ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像ユニット4、クリーニングブレード7は、プロセスカートリッジ8(8a,8b,8c,8d)として一体化されている。そして、このプロセスカートリッジ8は、画像形成装置本体100に対して着脱可能である。また、プロセスカートリッジ8の上には、プロセスカートリッジ8にトナーを補給するためのトナーカートリッジ9(9a,9b,9c,9d)が配置されている。なお、プロセスカートリッジ8の枠体構成の説明は後で詳述する。
Here, the
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ8a,8b,8c,8dが、記録タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1a,1b,1c,1dが回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ8に対応するスキャナユニット3が順次駆動される。また、感光体ドラム1が回転することで、感光体ドラム1に接触しながら従動回転する帯電ローラ2が感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与する。スキャナユニット3は、その感光体ドラム1周面に画像信号に応じて選択的に露光を行って感光体ドラム1周面上に静電潜像を形成する。現像ユニット4内の現像ローラは、静電潜像にトナーを転移させて感光体ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。各感光体ドラム1周面上のトナー像は中間転写ベルト5に重ねて転写(1次転写)され、2次転写ローラ6の位置まで搬送される。
As an image forming operation, the
一方、中間転写ベルト6周面上におけるトナー像の先端と記録材Sの記録開始位置とが一致するように、レジストローラ対10が回転を開始して記録材Sを搬送する。このように搬送されながら記録材Sは、2次転写ローラ6によって、中間転写ベルト5周面上のトナー像を一括転写(2次転写)される。
On the other hand, the
トナー像を転写された記録材Sは、定着部11に搬入される。記録材Sは、定着部11で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対12によって、排出部13から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
The recording material S to which the toner image has been transferred is carried into the fixing unit 11. After the toner image is thermally fixed by the fixing unit 11, the recording material S is discharged out of the main body by the
[プロセスカートリッジの枠体構成の説明]
次に、プロセスカートリッジ8の枠体構成を、図2を用いて説明する。
[Description of frame structure of process cartridge]
Next, the frame structure of the
図2に示すように、プロセスカートリッジ8は、感光体ドラムユニット14と現像ユニット4とが一体となった枠体構成を取っている。
As shown in FIG. 2, the
感光体ドラムユニット14は、感光体ドラム1を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器15に、帯電ローラ2や、クリーニングブレード7などが配置されたものである。
The
一方、現像ユニット4の枠体構成は、トナーカートリッジ9から補給されたトナーを収納するためのトナー容器16と、現像ローラ17を回転可能に支持する枠体である現像容器18とが超音波溶着等で結合されている。ここで、現像ローラ17は、トナー容器16内のトナーを感光体ドラム1表面に現像するためのものである。
On the other hand, the developing
現像容器18には、現像ローラ17の他に、現像ローラ17上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード19や、現像ローラ17上にトナーを供給するためのスポンジローラであるトナー供給ローラ20などが設けられている。
In addition to the developing
なお、現像ユニット4は、図2の結合部21を中心に、感光体ドラムユニット14に対して揺動可能に支持されている。さらに、現像ユニット4は、バネ等の弾性部材22によって付勢されており、これにより、現像ローラ17は、感光体ドラム1に突き当てられる構成となっている。
The developing
[プロセスカートリッジの現像剤回収構成]
次にプロセスカートリッジ内で発生した現像剤の回収構成について、図3〜図5を用いて説明する。
[Process cartridge developer collection configuration]
Next, a configuration for collecting the developer generated in the process cartridge will be described with reference to FIGS.
感光体ドラム1の表面で形成されたトナー像は、中間転写ベルト5に転写される。この際、感光体ドラム1上のトナー像が全て中間転写体5に転写されるわけではなく、転写されずに感光体ドラム1上に残る現像剤(以下、転写残トナーという)が僅かながらに存在する。この転写残トナーをそのまま放置すると、感光体ドラム1に新たなトナー像を形成するにあたり弊害となる。
The toner image formed on the surface of the
そのため、感光体ドラム1上の転写残トナーは先述したクリーニングブレード7によって清掃される。クリーニングブレード7は、図3に示すように、ゴムなどの弾性体を用いたブレード部材で、ブレードのエッジ部7aを長手方向全域に渡って感光体ドラム1の表面に突き当てることにより、感光体ドラム1上の転写残トナーHを掻き取る構成となっている。
Therefore, the transfer residual toner on the
クリーニングブレード7によって掻き取られた転写残トナー(以下、廃トナーという)Hは、図4に示すように、プロセスカートリッジ8の長手全域に設けられた廃トナー回収スペース(現像剤収納部)23に回収される。図5に示すように、廃トナー回収スペース23は、クリーニング容器15と別体のフタ部材24が超音波溶着等で結合されることで形成されている。
Transfer residual toner (hereinafter referred to as waste toner) H scraped off by the
[廃トナー回収スペースの配置]
また、補給系の多色画像形成装置100において、廃トナー回収スペース23は、図6に示すように、プロセスカートリッジ8の上方に配置されているトナーカートリッジ9,9間に挟まれる位置(図6中の位置A)に設けられることが望ましい。なぜなら、図6中の位置Aは、ここで例示している補給系の多色画像形成装置100において、この位置に廃トナー回収スペース23を設けたとしても、プロセスカートリッジ8の大型化、および画像形成装置の大型化にならない有効な空きスペースだからである。
[Disposition of waste toner collection space]
Further, in the replenishment-type multicolor
この点について詳細を述べると、図6に示すように、水平方向に並設された複数のプロセスカートリッジ8の上方には、それぞれのプロセスカートリッジ8に対応したトナーカートリッジ9が配置される。さらに、トナーカートリッジ9の上方には、スキャナユニット3(図1参照)が配置される。このため、図中Aの部分に空きスペースができる。そこで、この空きスペースAに廃トナー回収スペース23を配置すれば、限られたスペースを有効に活用しつつ、装置の省スペース化を図ることが可能となる。
This will be described in detail. As shown in FIG. 6, a
[廃トナー搬送構成]
次にプロセスカートリッジの廃トナー搬送構成について説明する。
[Waste toner transport configuration]
Next, the waste toner conveyance configuration of the process cartridge will be described.
図5及び図7に示すように、クリーニングブレード7によって掻き取られた廃トナーは、第一のスクリュー部材25によって、プロセスカートリッジ8の長手一端(図7中矢印F方向)に搬送される。ここで、第一のスクリュー部材25は、クリーニングブレード7の感光体ドラム1当接面の反対側に長手全域に渡って配置された廃トナー搬送手段である。
As shown in FIGS. 5 and 7, the waste toner scraped off by the
図7に示すように、プロセスカートリッジ8の長手一端には、現像剤搬送装置としての廃トナー垂直上方搬送ユニット26が設けられている。前記第一のスクリュー部材25の長手一端は前記廃トナー垂直上方搬送ユニット26の下側と接続している。前記第一のスクリュー部材25によって搬送された廃トナーは、長手一端に設けられた現像剤搬送装置としての廃トナー垂直上方搬送ユニット26によって廃トナー回収スペース23に搬送される。廃トナー垂直上方搬送ユニット26は、両面に内歯と外歯を有する無端状のベルトで構成されたベルト状搬送部材(搬送ベルト)27と、ベルト状搬送部材27の外周を囲うガイド部材36によって構成されている。ベルト状搬送部材27は、弾性を有するポリエステル系エラストマー用いた樹脂部材である。
As shown in FIG. 7, a waste toner vertical
ベルト状搬送部材27の内歯27aは、回転可能な上側のプーリ部材28aと下側のプーリ部材28bと噛み合っている。ベルト状搬送部材27は、前記2つのプーリ部材28a,28bによって両端を回転可能に支持された状態になっている。2つのプーリ部材28a、28bのどちらか一方が回転することで、ベルト状搬送部材27も回転する。また、上側のプーリ部材28aと下側のプーリ部材28bとの軸間距離に対して、ベルト状搬送部材27の周長は若干短くなっている。これにより、上側のプーリ部材28aと下側のプーリ部材28bにベルト状搬送部材27を取り付けたとき、ベルト状搬送部材27に所定の張力がかかるようになっている。
The inner teeth 27a of the belt-like conveying
ここで、ベルト状搬送部材27にかける張力が高すぎると、搬送部材27の回転トルクが高くなってしまう。反対に、張力が低すぎると、プーリ部材28a,28bと搬送部材27の歯飛びが発生してしまう。そのため、ポリエステル系エラストマーの搬送部材27を用いたとき、通常時(フリー状態)の搬送部材27に対して、プーリ部材28a、28bに取り付けたときの搬送部材27の伸張率が約1.5〜2.0%、張力が5.0〜7.0Nに設定することが望ましい。
Here, if the tension applied to the belt-like conveying
図8に示すように、第一のスクリュー部材25によって長手一端(廃トナー垂直上方搬送ユニット26の下方)に搬送された廃トナーHは、搬送部材27の外周面に所定の間隔をもって突設された現像剤搬送部(複数の突部)としての外歯27bに入り込む。そして、外歯27bに入り込んだ廃トナーHは、搬送部材27が矢印G方向に回転することで上方に搬送される。
As shown in FIG. 8, the waste toner H transported to the longitudinal end (below the waste toner vertical upper transport unit 26) by the
[ベルト状搬送部材の配置構成]
図9に示すように、搬送部材27によって搬送された廃トナーHは、廃トナー垂直上方搬送ユニット26の上側に接続している廃トナー搬送手段としての第二のスクリュー部材29まで運ばれる。第二のスクリュー部材29は、廃トナー回収スペース23の長手全域に渡って設けられている。
[Arrangement configuration of belt-shaped conveying member]
As shown in FIG. 9, the waste toner H transported by the
図10に示すように、搬送部材27の外周を囲っているガイド部材36の内壁の一部に、前記搬送部材27の一部を屈曲させるための屈曲部(当接部)36aを設けている。このガイド部材36の屈曲部36aの近傍に、前記搬送部材27の外歯27bによって搬送されてきた廃トナーHを受け渡す現像剤受け渡し部としての受け渡し部37を設けている。
As shown in FIG. 10, a bent portion (contact portion) 36a for bending a part of the
なお、前記第二のスクリュー部材29の長手一端は、前記ガイド部材36の屈曲部36a近傍の受け渡し部37に接続している。
The longitudinal end of the
前述したように、ガイド部材36の内壁の一部に屈曲部36aを設けることによって、第二のスクリュー部材29の上方において、搬送部材27が鉛直から第二のスクリュー部材29に向かって角度θを持った状態で配置される。このように搬送部材27を傾けて配置する理由は以下の通りである。即ち、図11に示すように、第二のスクリュー部材29の上方において、搬送部材27を鉛直に配置すると、外歯27bに入り込んだ廃トナーHが第二のスクリュー部材29に落下しない可能性があるからである。
As described above, by providing the bent portion 36 a on a part of the inner wall of the
このため、ベルト状搬送部材27は、ある一定の角度傾斜した状態で配置されることが望ましい。しかし、図12に示すように、上側と下側をプーリ部材28a,28bで支持されたベルト状搬送部材27をただ単に傾けただけでは、ベルト状搬送部材27の傾き角度Lや配置高さMの増大によって、ベルト状搬送部材27の配置スペースNが増加してしまう。これにより、廃トナー搬送ユニット36の設置スペースが増加してしまい、引いてはプロセスカートリッジや画像形成装置の大型化に繋がってしまう。
For this reason, it is desirable that the belt-shaped conveying
そこで、省スペース化を達成しつつ、なおかつ効率よくベルト状搬送部材27上の廃トナーHを第二のスクリュー部材29に向けて落下させるために、前述の如く構成している。すなわち、ガイド部材36の一部に屈曲部36aを設け、第二のスクリュー部材29の上方で、ベルト状搬送部材27が傾斜角度θを持った状態で配置している。そして、この傾斜(角度θ)を利用してベルト状搬送部材27上の廃トナーHを第二のスクリュー部材29に落下させるのである。ここで、前記傾斜角度θは、鉛直線に対してベルト状搬送部材27が第二のスクリュー部材29側に傾斜している角度であり、10°以上に設定することが望ましい。
Therefore, the above-described configuration is adopted in order to efficiently reduce the waste toner H on the belt-shaped conveying
[屈曲部での廃トナーの動き]
上述した構成に加えて更に効率よくベルト状搬送部材27上の廃トナーを第二のスクリュー部材29に送る構成として、ガイド部材36に対する外歯27bの侵入量がある。ガイド部材36の内壁に対して、ベルト状搬送部材27の外歯27bの先端は、一定の間隙(ここでは約0.35mm)を有する状態で配置されている。しかし、前記屈曲部36aにおいては、ベルト状搬送部材27の外歯27bの先端がガイド部材36の内壁に当接するよう配置されている。
[Movement of waste toner at the bent part]
In addition to the above-described configuration, a configuration in which the waste toner on the belt-shaped conveying
このような構成でベルト状搬送部材27を回転させると、図13に示すように、屈曲部36aのQ部においてベルト状搬送部材27の外歯27bが上流側に撓む。ここで、外歯27bの所定の先端ピッチをP1、前記屈曲部36aにおける外歯27bの先端ピッチをP2、前記屈曲部36aより廃トナー搬送方向下流側の外歯27bの先端ピッチをP3とする。この際、隣り合う外歯同士の先端ピッチは、搬送部材27の通常時(R1部)のピッチP1に比べて、R2部で狭く縮み(ピッチP2)、R3部で大きく開く(ピッチP3)。すなわち、前記外歯27bの先端ピッチの関係はP2<P1<P3となる。これにより、外歯27上の廃トナーHは、屈曲部36aを通過する直前で上流側に撓んだ外歯27によって寄せられる。そして、前記屈曲部36aの下流側においては前記撓んだ外歯27bによって外歯27bの先端ピッチが広がっている。このため、前記屈曲部36aにおいて寄せられた廃トナーHは、前記屈曲部36aを通過した直後の広げられた外歯27bから落下し、第二のスクリュー部材29に送られる。このような構成とすることで、省スペース化を図りつつ、別部品を増やすことなく、より効果的に第二のスクリュー部材29に対して外歯27b上の廃トナーを落下させることが可能となる。
When the belt-shaped conveying
[ベルト状搬送部材の歯形状]
本実施形態において、ベルト状搬送部材27の内歯27aとプーリ部材28a,28bの形状は、JISで適用される一般用歯付ベルトと歯付プーリの規格に則っている。
[Tooth shape of belt-shaped conveying member]
In the present embodiment, the shapes of the inner teeth 27a and the
ベルト状搬送部材27の外歯27bの形状は、搬送方向における歯幅を太くし過ぎると屈曲部36aで外歯27bが撓まず、前述した屈曲部36aでのトナーの寄せや、屈曲部36a通過直後のトナーの開放ができなくなる。また、外歯27bが撓まないことによる屈曲部36aでのトルクアップも発生する。そこで、外歯27bの搬送方向における歯幅は、その根元部の幅を約1.0mm、先端部の幅を約0.5mmに設定している。
The
また、外歯27bの高さは、できるだけ高くすることが望ましい。しかし、極端に高くすると、装置が大型化してしまうので、本実施形態では、外歯27bの高さを約1.7mmにしている。さらに外歯27bの先端ピッチP1については、狭くし過ぎると隣り合う外歯同士とガイド部材36の内壁によって形成されるスペースが小さくなり、廃トナーの搬送量が落ちてしまう。一方、先端ピッチP1を広くし過ぎると、廃トナーを下方から上方に搬送する際、隣り合う外歯同士で廃トナーを抱えきれず、ガイド部材36の内壁と外歯27bの先端との隙間から廃トナーがこぼれ落ちてしまう。よって、本実施形態では、外歯27bの先端ピッチP1は、約3.0mmに設定している。
Further, it is desirable to make the height of the
[廃トナーの貯蔵構成]
その後、廃トナーは、図14に示すように、第二のスクリュー部材29によって廃トナー搬送方向(図中矢印J方向)の上流側から廃トナー回収スペース23に収納されていく。廃トナー回収スペース23の内部は、仕切り壁30a〜30cによって、複数のスペース31a〜31dに仕切られている。
[Storage configuration of waste toner]
Thereafter, as shown in FIG. 14, the waste toner is stored in the waste
また、図15に示すように、第二のスクリュー部材29は、複数のスペース31a〜31cのそれぞれ中央部において、廃トナー搬送方向(図中矢印J方向)とは逆方向のスクリュー(以下、逆スクリュー部32a〜32cという)が1〜2巻き設けられている。このような構成とすることで、図16に示すように、第二のスクリュー部材29によって矢印J方向に搬送された廃トナーが、逆スクリュー部32a〜32cによって矢印J′方向に押し戻される。このため、廃トナー搬送方向と直交する方向(図13中矢印K方向)に廃トナーが広がっていく。これにより、廃トナー回収スペース23に貯蔵される廃トナーのかさ密度を高めて、その結果、限られたスペースにより多くの廃トナーを貯蔵することが可能となる。
As shown in FIG. 15, the
[廃トナー垂直上方搬送ユニットの駆動構成]
次に廃トナー垂直上方搬送ユニット26及び複数のスクリュー部材29,25の駆動構成について説明する。
[Drive configuration of waste toner vertical upper conveyance unit]
Next, the drive configuration of the waste toner vertical
図17に示すように、第二のスクリュー部材29は、廃トナー回収スペース23の長手全域に渡って設けられている。第二のスクリュー部材29の一端は、廃トナー垂直上方搬送ユニット26と接続している。また第二のスクリュー部材29の他端は、画像形成装置本体100からの駆動入力を受けるための端面カップリング部材33が設けられている。
As shown in FIG. 17, the
また、第二のスクリュー部材29の廃トナー垂直上方搬送ユニット26と接続している側には、第一のアイドラギア34が設けられている。さらに、図18に示すように、第一のアイドラギア34は、廃トナー垂直上方搬送ユニット26のタイミングベルト27と噛み合っている上側のプーリ部材28a(図14参照)と同軸上で結合している第二のアイドラギア35と噛み合っている。一方、下側のプーリ部材28bは、同軸上で第一のスクリュー部材25と結合している。
A
以上の構成により、画像形成装置本体100から駆動入力を受けた第二のスクリュー部材29の駆動は、第一のアイドラギア34、第二のアイドラギア35を介して、上側のプーリ部材28aに伝達される。上側のプーリ部材28aが回転することでベルト状搬送部材27も回転し、さらに下側のプーリ部材28bも回転する。そして、下側のプーリ部材28bが回転することで、第一のスクリュー部材25が回転する。これにより、搬送方向の異なる廃トナー垂直上方搬送ユニット26及び複数のスクリュー部材(廃トナー搬送手段)29,25が設けられているプロセスカートリッジにおいても、ひとつの駆動入力で効率的に廃トナーの搬送を行うことが可能となる。
With the above configuration, the driving of the
なお、前述した実施形態では、多色画像形成のためにプロセスカートリッジを4つ使用した画像形成装置を例示したが、このプロセスカートリッジの使用個数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。 In the above-described embodiment, an image forming apparatus using four process cartridges for multicolor image formation has been illustrated. However, the number of process cartridges used is not limited to this, and may be changed as necessary. What is necessary is just to set suitably.
なお、前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段,現像手段,クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかし、これに限定されるものではなく、少なくとも感光体ドラムとクリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジ、或いはその他に更に帯電手段、現像手段のうちのいずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。 In the above-described embodiment, as a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus, a process that integrally includes a photosensitive drum and a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit as process units that act on the photosensitive drum. A cartridge was illustrated. However, the present invention is not limited to this, and is a process cartridge having at least a photosensitive drum and a cleaning unit integrally, or a process cartridge further including any one of a charging unit and a developing unit. Also good.
また前述した実施形態では、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成形成装置に対して着脱自在な構成を例示した。しかし、これに限定されるものではなく、例えば各構成部材がそれぞれ個々に組み込まれた画像形成形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ個々に着脱可能な画像形成形成装置であっても良い。 In the above-described embodiment, the configuration in which the process cartridge including the photosensitive drum is detachable from the image forming apparatus is illustrated. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an image forming apparatus in which each constituent member is individually incorporated, or an image forming apparatus in which each constituent member is individually removable.
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。更に、カラー画像が形成可能な画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロ画像が形成可能な画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる現像剤搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiments, the printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine, or a combination of these functions. Other image forming apparatuses such as multifunction peripherals may also be used. Further, an image forming apparatus that uses a recording material carrier and sequentially superimposes and transfers the toner images of the respective colors on the recording material carried on the recording material carrier. Further, the image forming apparatus is not limited to an image forming apparatus capable of forming a color image, and may be an image forming apparatus capable of forming a monochrome image. The same effect can be obtained by applying the present invention to the developer conveying device used in these image forming apparatuses.
A …廃トナー回収スペースの領域
H …廃トナー
P1,P2,P3 …外歯の先端ピッチ
Q …外歯が撓む位置
S …記録材
θ …ベルト状搬送部材の傾斜角度
1 …感光体ドラム(像担持体)
7 …クリーニングブレード(クリーニング部材)
8 …プロセスカートリッジ
23 …廃トナー回収スペース
25 …第一のスクリュー部材(廃トナー搬送手段)
26 …廃トナー垂直上方搬送ユニット(現像剤搬送装置)
27 …ベルト状搬送部材(搬送部材)
27a …内歯
27b …外歯(現像剤搬送部)
28a,28b …プーリ部材
29 …第二のスクリュー部材(廃トナー搬送手段)
36 …ガイド部材
36a …屈曲部
37 …受け渡し部(現像剤受け渡し部)
100 …画像形成装置
A ... Waste toner collection space area H ... Waste toner P1, P2, P3 ... Tip pitch Q of external teeth ... Position S where external teeth bend ... Recording material θ ...
7: Cleaning blade (cleaning member)
8 ...
26 ... Waste toner vertical upper conveyance unit (developer conveyance device)
27 ... Belt-shaped conveying member (conveying member)
27a ...
28a, 28b ...
36 ... guide member 36a ...
100: Image forming apparatus
Claims (6)
前記外周面に対向して配置されることにより前記搬送ベルトが現像剤を担持して搬送するのをガイドし、前記搬送ベルトの一部と当接する当接部を有するガイド部材と、
を有する現像剤搬送装置であって、
前記搬送ベルトは、下方から上方へ現像剤を搬送し、
前記当接部は、前記搬送ベルトの一部と当接することにより前記当接部の前後で前記搬送ベルトの傾斜を変えるように前記搬送ベルトを屈曲させ、
前記搬送ベルトと前記当接部は、前記回転方向において前記搬送ベルトの上端よりも上流側、且つ、前記回転方向において前記搬送ベルトに現像剤が供給される位置よりも下流側で当接し、
前記回転方向において前記当接部よりも上流側での前記突部の先端の間隔をP1、前記当接部での前記突部の先端の間隔をP2、前記回転方向において前記当接部よりも下流側での前記突部の先端の間隔をP3としたとき、
P2<P1<P3を満たしており、
前記突部の先端の間隔がP2からP3となる部分で前記突部の間に担持された現像剤を落下させることを特徴とする現像剤搬送装置。 A belt of a rotatable endless, that along the rotating direction has a plurality of projections projecting from its outer circumferential surface at predetermined intervals, carrying and conveying the developer between said projection A conveyor belt;
A guide member on which the conveyor belt guides for carrying and conveying the developer has a part abutment portion abutting the conveyor belt by being disposed to face the outer circumferential surface,
A developer carrying device comprising:
The conveyor belt conveys the developer from below to above,
The contact portion bends the transport belt so as to change the inclination of the transport belt before and after the contact portion by contacting a part of the transport belt,
The conveyance belt and the abutting portion are in contact with the upstream side of the upper end of the conveyance belt in the rotational direction and the downstream side of the position where the developer is supplied to the conveyance belt in the rotational direction,
Wherein in the rotation direction of the spacing of the tip of the projecting portion on the upstream side of the contact portion P1, the spacing of the tip of the projection in the abutment portion P2, than the contact portion in the rotational direction When the interval between the tips of the protrusions on the downstream side is P3,
P2 <P1 <P3 is satisfied,
A developer conveying device, wherein the developer carried between the protrusions is dropped at a portion where the distance between the tips of the protrusions is from P2 to P3.
像担持体と、
前記像担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像剤搬送装置と、
を有し、
前記現像剤搬送装置は、前記クリーニング部材が除去した現像剤を搬送することを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachable from the image forming apparatus,
An image carrier;
A cleaning member for removing the developer remaining on the image carrier;
The developer conveying device according to any one of claims 1 to 4 ,
Have
The process cartridge, wherein the developer conveying device conveys the developer removed by the cleaning member.
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