(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0024】
次に、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
図1には、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。
図1に示すように、画像形成装置10は画像形成装置本体12を有し、画像形成装置本体12には、記録媒体として用いられている用紙を排出する排出口14が形成されている。また、画像形成装置本体12の上側の面は、画像が形成された用紙が排出される排出部16として用いられている。
【0025】
また、画像形成装置本体12内には、現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kを有し、用紙に現像剤像を形成する像形成部100と、回収した現像剤を搬送するための後述する現像剤搬送路400(
図3を参照)を形成する搬送路形成部材402と、現像剤を回収するための回収部として用いられている回収容器500と、像形成部100に用紙を供給する給紙装置600が配置されている。また、画像形成装置本体12には、イエロー現像剤収納容器300Y、マゼンタ現像剤収納容器300M、シアン現像剤収納容器300C及び黒現像剤収納容器300Kが、画像形成装置本体12に対してそれぞれに着脱することができるように装着されている。
【0026】
イエロー現像剤収納容器300Y、マゼンタ現像剤収納容器300M、シアン現像剤収納容器300C及び黒現像剤収納容器300Kには、イエローの現像剤、マゼンタの現像剤、シアンの現像剤、黒の現像剤がそれぞれに収納されていて、収納されたイエローの現像剤、マゼンタの現像剤、シアンの現像剤、黒の現像剤が、現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kに、それぞれ供給されるようになっている。
【0027】
像形成部100は、イエロー画像形成部110Y、マゼンタ画像形成部110M、シアン画像形成部110C及び黒画像形成部110Kと転写装置160を有する。イエロー画像形成部110Y、マゼンタ画像形成部110M、シアン画像形成部110C及び黒画像形成部110Kは、それぞれが像保持体として用いられる感光体ドラム112Y、感光体ドラム112M、感光体ドラム112C、感光体ドラム112Kを有し、それぞれが、イエローの現像剤を用いてイエローの現像剤像を形成し、マゼンタの現像剤を用いてマゼンタの現像剤像を形成し、シアンの現像剤像を用いてシアンの現像剤像を形成し、黒の現像剤を用いて黒の現像剤像を形成する。イエロー画像形成部110Y、マゼンタ画像形成部110M、シアン画像形成部110C、及び黒画像形成部110Kの詳細は後述する。
【0028】
転写装置160は、感光体ドラム112Y、感光体ドラム112M、感光体ドラム112C、感光体ドラム112Kから現像剤像が転写される転写部材162を有する。転写部材162は、帯状であり無端状であって、支持ロール170、支持ロール172、支持ロール174及び支持ロール176に
図1に矢印で示す方向に回転することができるように掛け渡されている。支持ロール170、支持ロール172、支持ロール174及び支持ロール176の少なくとも1つは、転写部材162に駆動を伝達する駆動ロールとして用いられている。
【0029】
また、転写装置160は、感光体ドラム112Y、感光体ドラム112M、感光体ドラム112C、感光体ドラム112Kのそれぞれに形成された現像剤像を転写部材162にそれぞれ転写する1次転写装置180Y、1次転写装置180M、1次転写装置180C、1次転写装置180Kを有する。また、転写装置160は、転写部材162に転写された現像剤像を用紙に対してさらに転写する2次転写装置182を有する。
【0030】
また、転写装置160は、転写部材162を清掃する清掃装置186を有する。清掃装置186は、転写部材162の表面に残留した現像剤等を、例えば掻き落とすようにして清掃する。
【0031】
また、画像形成装置本体12内には、2次転写装置182によって用紙に転写された現像剤像を用紙に定着する記録媒体に定着する定着装置50が配置されている。定着装置50は、熱源を備えた加熱ロール52と、加熱ロール52に対して用紙を押し付けて用紙を加圧する加圧ロール54とを有し、熱と圧力とによって現像剤像を用紙に対して定着する。
【0032】
給紙装置600は、用紙を積層した状態で用紙を収納する収納容器602を有する。また、給紙装置600は、収納容器602に収納された最上位の用紙を抽出し、抽出した用紙を像形成部100へ向けて送り出すように搬送する搬送ロール604を有する。
【0033】
また、画像形成装置本体12内には、用紙の搬送に用いられる用紙搬送路620が形成されている。用紙搬送路620は、給紙装置600から供給された用紙を像形成部100に搬送し、画像が形成された用紙を画像形成装置本体12外に排出するために用いられる。また、画像形成装置本体12内には、用紙搬送路620に沿って、用紙が搬送される方向における上流側から順に、先述の搬送ロール604と、搬送ロール630と、レジストロール632と、先述の支持ロール176及び先述の2次転写装置182と、先述の定着装置50と、排出ロール634とが配置されている。
【0034】
搬送ロール630は、レジストロール632へと用紙を搬送する。レジストロール632は、給紙装置600側から搬送されてきた用紙の先端部を一時的に停止させ、転写部材162に現像剤像が転写されるタイミングと合致するように2次転写装置182と転写部材162との間の位置に向けて用紙を送り出す。排出ロール634は、定着装置50によって現像剤像の定着がなされた用紙を排出部16に排出する。
【0035】
図2には、イエロー画像形成部110Y、マゼンタ画像形成部110M、シアン画像形成部110C、黒画像形成部110Kが示されている。イエロー画像形成部110Y、マゼンタ画像形成部110M、シアン画像形成部110C、黒画像形成部110Kは、用いる現像剤の色と形成する現像剤像の色とが異なるものの構成が同一であるため、以下、画像形成部110と総称して説明する。
【0036】
図2に示されているように、画像形成部110は、先述の感光体ドラム112を有し、帯電装置116と、潜像形成装置118と、先述の現像装置200と、清掃装置120とをさらに有する。帯電装置116は、感光体ドラム112を帯電する帯電部として用いられていて感光体ドラム112表面を均一に帯電する。潜像形成装置118としては、例えばLEDアレイを用いることができる。潜像形成装置118は、帯電装置116によって均一に帯電された感光体ドラム112の表面に光を照射することによって、感光体ドラム112の表面に潜像を形成する。清掃装置120は、例えば掻き落とすようにして、感光体ドラム112の表面に残留した現像剤像等を除去し、感光体ドラム112を清掃する。
【0037】
現像装置200は、現像装置本体202を有し、現像装置本体202内に、現像ロール220と、搬送部材222と、搬送部材230とが配置されている。現像装置本体202は、前側(
図3における紙面の表側)の突出した突出部204(
図5、
図6、
図7も参照)を有する。そして、突出部204には、現像装置本体202内から現像剤を排出するための排出口206が、例えば重力方向における下側に向けて形成されている。
【0038】
現像ロール220は、現像剤を保持する現像剤保持体として用いられていて、表面に保持した現像剤を感光体ドラム112へと供給する。現像ロール220が感光体ドラム112に現像剤を供給する際には、現像ロール220は高速で回転する。そして、現像ロール220が高速で回転するために、現像動作を行う際に現像装置本体202内の気圧が上昇する。
【0039】
搬送部材222と、搬送部材230とは、回転することによって、現像装置本体202内の現像剤を撹拌しつつ搬送する。また、搬送部材230は、現像剤を排出口206へと向けて搬送し、排出口206を通過させるようにして現像剤を現像装置本体202外へと排出させる。また、搬送部材230は、現像動作時に回転する回転体として用いられている。
【0040】
また、
図2においては示されていないものの、現像装置200には、開閉部240(
図5、
図6、
図7を参照)が装着されている。開閉部240は、複数の現像装置200Y、200M、200C、200Kのそれぞれに対応していて、開かれることにより複数の現像装置200Y、200M、200C、200Kのうちの対応するものの内部と回収容器500内とを接続された状態とし、閉じられることにより複数の現像装置200Y、200M、200C、200Kのうちの対応するものの内部と回収容器500内との接続を遮断するものである。開閉部240の詳細は後述する。
【0041】
以上のように構成された画像形成装置10においては、イエロー画像形成部110Y、マゼンタ画像形成部110M、シアン画像形成部110C、黒画像形成部110Kの全てを用いて4色の現像剤が重ねられた像を形成することができる。また、例えば黒画像形成部110K等の1つ画像形成部だけを用い、1色の現像剤だけを用いて画像を形成することもできる。そして、1つの現像装置だけを用いて画像を形成する場合、画像形成に用いられない他の現像装置は、現像ロール220の回転も含めて停止している。
【0042】
このように1つの現像装置200等、4個の現像装置200の内の一部の現像装置200だけを用いて画像形成を行う場合は、画像形成に用いられる現像装置200内の気圧が現像ロール220の回転に伴って上昇する一方で、画像形成に用いられない現像装置200内の気圧は上昇しない。このため、画像形成に用いられる現像装置200内の気圧が、画像形成に用いられない現像装置200内の気圧よりも高くなる。
【0043】
図3には、回収容器500と、搬送路形成部材402とが示されている。回収容器500は、例えば現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kから排出された現像剤等を回収する容器である。また、回収容器500には、現像剤を回収するための回収口502が、例えば重力方向における上側に向けて形成されている。
【0044】
搬送路形成部材402は、現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kのそれぞれから回収容器500へと現像剤を搬送するための現像剤搬送路400を形成している。そして、搬送路形成部材402には、現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kから排出された現像剤をそれぞれに回収する回収口404Y、回収口404M、回収口404C、回収口404Kが形成されている。
【0045】
そして、回収口404Y、回収口404M、回収口404C、回収口404Kは、現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kがそれぞれに備える排出口206(
図2を参照)に、それぞれに接続されるようになっている。また、搬送路形成部材402には、回収容器500へと現像剤を排出する排出口406が、例えば重力方向における下向に向けて形成されている。そして、排出口406は、回収容器500に形成された回収口502に接続されている。以上のような構成により、現像剤搬送路400は、複数の現像装置である現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kにそれぞれ形成されている排出口206と、回収容器500の回収口502とに接続されている。
【0046】
現像剤搬送路400内には、現像剤を搬送する搬送部材410が設けられている。搬送部材410には、例えばギア列等で構成される駆動伝達機構420を介して駆動源として用いられているモータ422が連結されている。そして、搬送部材410は、モータ422からの駆動伝達を受けること回転し、現像剤搬送路400内の現像剤を
図3に矢印で示す方向へと搬送する。
【0047】
以上のように構成された現像剤搬送路400は、回収口404Y、回収口404M、回収口404C、回収口404Kを介して現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kから回収されてきた現像剤を搬送部材410で排出口406へと搬送し、排出口406から回収容器500の回収口502へと現像剤を排出する。
【0048】
上述のように回収口404Y、回収口404M、回収口404C、回収口404Kを介し、現像剤搬送路400は現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kにそれぞれ接続されている。このため、現像動作に伴って現像装置200Y内、現像装置200M内、現像装置200C内、現像装置200K内のいずれかの気圧が上昇すると、これに伴って現像剤搬送路400内の気圧も上昇する。
【0049】
図4には、現像装置200、搬送路形成部材402及び回収容器500の位置関係が模式的に示されている。
図4に示されているように、現像装置本体202における突出部204に下側に向けて形成された排出口206の下側の位置に、搬送路形成部材402に形成された回収口404が配置された状態となるように、現像装置200と搬送路形成部材402とが配置されている。また、搬送路形成部材402に下側に向けて形成された排出口406の下側の位置に回収容器500に形成された回収口502が配置された状態となるように、搬送路形成部材402と回収容器500とが配置されている。
【0050】
図5、
図6、
図7には、現像装置200の排出口206近傍と、開閉部240とが示されていて、
図5と
図6とには開閉部240によって排出口206が開かれた状態が示されていて、
図7には開閉部240によって排出口206が閉じられた状態が示されている。
【0051】
図5、
図6、
図7に示されているように、開閉部240は移動部材242を有する。移動部材242は、排出口206を開く位置(
図5、
図6を参照)と、排出口206を閉じる位置(
図7を参照)との間で移動する部材である。また、移動部材242は、トルクリミッタとワンウエイクラッチとから構成されている連結機構280を用いて搬送部材230の回転軸232に連結されている。連結機構280は、予め定められた値以上の負荷が係ると、搬送部材230の回転を許容するものである。また、移動部材242は円筒形状部244を有する。円筒形状部244は、現像装置本体202の突出部204内において、搬送部材230を覆うように配置されて、円周方向における一部に切欠が形成された円筒形状をしている。
【0052】
そして、移動部材242は、
図5及び
図6に示されているように、円筒形状部244の切欠が形成されている部分が排出口206に対向する位置に配置された状態となるように回転することで排出口206を開いた状態とし、
図7に示されているように、円筒形状部244の切欠が形成されていない部分が排出口206に対向する位置に配置された状態となるように回転することで排出口206を閉じた状態とする。
【0053】
また、開閉部240は、排出口206を閉じる位置の方向へと移動部材242を付勢する付勢部材として用いられている例えばコイルスプリング等のバネ部材278を有する。バネ部材278は、移動部材242の突出部204の外側に位置している部分に一端部が装着され、他端部が突出部204の外壁に設けられた係合部208に係合している。そして、バネ部材278は、
図5、
図6、
図7において矢印bで示す方向へと、移動部材242が排出口206を閉じる位置へと移動するように移動部材242を付勢している。ここで、バネ部材278に付勢されることにより移動部材242が排出口206を閉じる位置へと移動するようにすることに替えて、移動部材242に作用する自重により移動部材242が排出口206を閉じる位置へと移動するようにしても良いし、移動部材242に作用する自重とバネ部材278による付勢との双方によって移動部材242が排出口206を閉じる位置へと移動するようにしても良い。
【0054】
以上のように構成された現像装置200においては、現像動作がなされていない場合、すなわち搬送部材230が
図5に示す矢印aの方向に回転していない場合は、バネ部材278に付勢されることや自重の作用により、移動部材242は
図7に示されている排出口206を閉じる位置にある。一方、現像動作がなされている場合、すなわち搬送部材230が
図5に示す矢印aに回転している場合は、移動部材242は搬送部材230及び連結機構280と一体として
図5に矢印aで示す方向に回転し、
図5と
図6とに示す排出口206を開く位置へと移動する。
【0055】
そして、排出口206を開く位置へと移動した移動部材242は、突出部204の外側に位置する部分が、突出部204が有する衝突部210へと衝突し、
図5に示す矢印a方向への回転を停止する。この際、連結機構280に予め定められた以上の負荷がかかるので、連結機構280は搬送部材230の回転を許容する。このため、搬送部材230は、移動部材242が排出口206を閉じる位置で停止している状態で回転を続ける。
【0056】
以上のように、移動部材242は、現像装置200の駆動に連係して、バネ部材278の付勢や自重の作用に抗して排出口206を開く位置へと移動するようになっている。また、以上のように、移動部材242は、連結機構280を介して搬送部材230に連結されていて、搬送部材230と一体として回転して排出口206を開く位置へと移動するようになっている。
【0057】
また、以上のように構成された画像形成装置10においては、現像装置200Y、現像装置200M、現像装置200C、現像装置200Kの中の現像動作が行われている現像装置が備える排出口206が開かれた状態となる一方で、現像動作がなされていない現像装置が備える排出口206は閉じられた状態となる。このため、現像動作がなされている現像装置の現像装置本体202内だけが、現像剤搬送路400(
図3を参照)及び回収容器500に接続された状態となり、現像動作がなされていない現像装置の現像装置本体202内は、現像剤搬送路400及び回収容器500に対して接続されていない状態となる。
【0058】
このため、現像動作が行われているか否かにかかわらず、全ての現像装置の現像装置本体202内が現像剤搬送路400及び回収容器500に接続されている場合のように、現像ロール220の回転によって、現像動作中の現像装置本体202内の気圧及び現像剤搬送路400内の気圧が現像動作を行っていない現像装置本体202内の気圧よりも高くなり、気圧の差を原因として、現像剤搬送路400内から現像動作を行っていない現像装置の現像装置本体202内に現像剤が逆流するとの現象が生じにくくなる。
【0059】
図8には、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置が有する現像装置200が示されている。第2の実施形態に係る画像形成装置は、現像装置200の構成が先述の第1の実施形態とは異なるものの、他の部分の構成は先述の第1の実施形態と同様である。このため、以下、現像装置200についてのみ説明をし、第1の実施形態との共通する他の部分の説明は省略する。
【0060】
また、この第2の実施形態に係る画像形成装置は、先述の第1の実施形態と同様に、イエローの現像剤像を形成するための現像装置200Yと、マゼンタの現像剤像を形成するためのマゼンタ現像装置200Mと、シアンの現像剤像を形成するためのシアン現像装置200Cと、黒の現像剤像を形成するための現像装置200Kとを有するものの、これらの現像装置の構成は同一であるため、以下、現像装置200と総称して説明する。
【0061】
図8に示されているように、第2の実施形態における現像装置200は、第1の実施形態と同様に搬送部材222と、搬送部材230とを有し、第1の実施形態と同様に、現像装置本体202の突出部204に現像剤を排出するための排出口206が形成されている。そして、搬送部材230は、回転することにより排出口206へと現像剤を搬送する搬送部材として用いられている。搬送部材230は、
図8矢印cで示す方向に回転することにより現像剤を搬送する。
【0062】
図9には、搬送部材230が示されている。搬送部材230には、搬送部材230と一体として回転するように、開閉部として用いられている開閉部材250が装着されている。開閉部材250は、搬送部材230と一体として回転することで、排出口206を開く位置と、排出口206を閉じる位置との間で移動する。より具体的には、例えば、
図8に示されているように、開閉部材250が排出口206と対向する位置に配置されるように、搬送部材230の回転が停止した場合、開閉部材250は排出口206を閉じる状態となる。一方、搬送部材230が排出口206に対向する位置以外に配置された状態となる位置で搬送部材230の回転が停止した場合、開閉部材250は、排出口206を開く状態となる。
【0063】
図10には、排出口206と開閉部材250との関係が示されている。
図10に示されているように、搬送部材230の回転中心234を中心としてなす角度θ1は、排出口206が回転中心234を中心としてなす角度θ2よりも大きくなっている。また、角度θ1は、180度以上となっており、より具体的には、180度となっている。
【0064】
また、
図10に示すように、第2の実施形態に係る画像形成装置は、搬送部材230を回転させる回転機構290を有し、回転機構290は、駆動源として用いられているモータ292と、モータ292の駆動を搬送部材230に伝達する例えばギア列等からなる駆動伝達機構294とを有する。そして、回転機構290は、
図10に示すように、開閉部材250が排出口206を閉じた状態となるように搬送部材230を停止させることように制御されている。
【0065】
回転機構290が、開閉部材250が排出口206を閉じた状態となるように搬送部材230を停止させるようにするためには、例えば、開閉部材250が排出口206を閉じる位置となるように搬送部材230を現像装置200に組み付けておいた上で、搬送部材230が回転する時間を、搬送部材230が1回転する時間の整数倍となるようにモータ292よる搬送部材230の回転時間を制御すれば良い。