JP2007148193A - トナー排出装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】安価なシャッタ機構を有し、プロセスカートリッジ着脱時にシャッタが誤開閉することなく、また画像形成装置稼動時においても、シール性を確保でき、廃トナーの漏れが無く、廃トナー排出部が汚れることのないトナー排出装置を提供する。
【解決手段】廃トナー排出開口部A123とバネA1221の付勢による開閉可能なシャッタA122を備え、廃トナー排出開口部A123と画像形成装置の廃トナー受入開口部A124の鉛直方向の位置関係(Z0)が、画像形成装置への着脱動作時とセット完了時で変化する。画像形成装置への着脱動作時はZ0>0、セット完了時にはZ0=0となる。
【選択図】図7
【解決手段】廃トナー排出開口部A123とバネA1221の付勢による開閉可能なシャッタA122を備え、廃トナー排出開口部A123と画像形成装置の廃トナー受入開口部A124の鉛直方向の位置関係(Z0)が、画像形成装置への着脱動作時とセット完了時で変化する。画像形成装置への着脱動作時はZ0>0、セット完了時にはZ0=0となる。
【選択図】図7
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これら複合機等の電子写真プロセス方式の画像形成装置に用いられるトナー排出装置またはプロセスカートリッジに関し、これらのいずれかを具えた画像形成装置に関するものである。
電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、像担持体として感光体を備え、感光体の表面に放電によって電荷を与え帯電させ、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給して可視像化し、形成された感光体表面の可視像を転写紙表面に転写した後、定着して排出する。可視像を転写後の感光体表面には未転写のトナー等が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面はクリーニング装置によりクリーニングされ、次の画像形成プロセスに備えられる。
このクリーニングされたトナー等(廃トナーと呼ぶ)はクリーニング装置外に排出する必要がある。トナー排出装置は廃トナーをクリーニング装置から画像形成装置内に設置された廃トナータンクへと搬送する装置である。
一般的にクリーニング装置とトナー排出装置の一部は一体的に構成されている。クリーニング装置はメンテナンス部品のため、画像形成装置から容易に着脱可能となっており、廃トナー排出装置の一部はメンテナンス時に一時的に分断される。この分断部分から画像形成装置稼動時にから廃トナーが漏れないように、スポンジ状のシール部材によりシールされている。したがって、クリーニング装置着脱時には分断部から廃トナーが漏れないよう開閉可能なシャッタを備えているものも多い。
特許文献1には、「トナータンクを遮蔽するトナータンク・シャッタと、廃トナータンク・シャッタとを備え、それらは、プロセスカートリッジが電子写真装置に装着され、電源検出手段が電子写真装置の電源が投入されたことを検出したとき、第2および第3のシャッタ制御手段によって開放される」とある(発明の詳細な説明の段落0022)。プロセスカートリッジ装着後に電子写真装置の電源をONすると、シャッタ制御手段によりシャッタが開放される構成となっており、シャッタ開放のための駆動手段(同段落0019)が設けられている。このようにシャッタ開閉のための駆動手段を設けることは機構を複雑化させコストアップの原因となる。
特許文献2には、特許文献1に開示されているようなシャッタ駆動手段を設けることなく、プロセスカートリッジ着脱時にバネ付勢によりシャッタを開閉している。すなわち同文献の発明の詳細な説明の段落0013には、「シャッタ自体が廃トナー排出パイプの外側に設けられ、または、シャッタを動かす突起が廃トナー排出パイプから突出されており、これらの両者ではシャッタ自体またはこのシャッタを可動させる部材が外部に露出されているので、脱着の際には、これらのシャッタまたは部材に、誤って人手が触れたり装置側の何らかの部材に接触したりすることがある。このため、これらの場合によってはシャッタが開いて、排出口からトナー飛散あるいはトナー落ちするおそれがある。また、一時的であっても、少なくともシャッタによる廃トナー排出口の封止が不完全となって、しかも脱着するために、プロセスカートリッジ自体を動かしていることからも、廃トナー排出パイプからトナーが飛散しやすくなる。」とある。この問題を解決するために、同段落0022には「プロセスカートリッジおよびトナーボトルは、それぞれ廃トナーを排出する排出口を設けた廃トナーパイプおよびトナーを供給する供給口を設けたトナーパイプを具え、廃トナーパイプおよびトナーパイプにシャッタが設けられ、このシャッタ部材がパイプ外部に突出した部分や部材を有してなく、プロセスカートリッジおよびトナーボトルを装着する対象の画像形成装置本体側に設けられた係合部によって、この装着時にのみシャッタを開位置に移動させるようにしているので、プロセスカートリッジおよびトナーボトルの脱着時などにシャッタ部材が誤って開くことを防止できる」構成としている。
特許第2748861号
特開平11-347858号公報
しかしながら、この特許文献2のような技術では、廃トナー排出口が廃トナーボトル内に係合される構成となっているため、シャッタ誤開閉による飛散はないが、画像形成装置稼動中に廃トナーボトル内で廃トナーが飛散し、廃トナー排出口が汚れる。そのため、プロセスカートリッジを着脱した際に廃トナー排出口の汚れより廃トナーがこぼれることがある。
また一方で、廃トナー排出装置が不要な構成として、廃トナータンクとクリーニング装置を一体的に構成したものも見られるが、廃トナータンク容量に限界があるため、高寿命化には不利であるため、廃トナータンクを画像形成装置に備えることが多い。
いずれにしても、特にユーザー交換となるプロセスカートリッジにおいてプロセスカートリッジ着脱時に廃トナーがこぼれることは致命的である。また、近年、画像の高画質、高精細化の需要が高まる中、現像工程においては、小粒径化、球形化されたトナーが使用されるようになってきている。このようなトナーを用いることで、静電潜像に緻密にトナーを付着させようというものである。しかしながら、上記の小粒径化、球形化されたトナーが廃トナーとなった場合には従来の粉砕トナーよりもトナー飛散しやすくなっているので、廃トナー飛散に起因した問題が発生しやすくなっている。
そこで本発明は、安価なシャッタ機構を有し、プロセスカートリッジ着脱時においてもシャッタが誤開閉することなく、また画像形成装置稼動時においても、シール性を確保でき、廃トナーの漏れが無く、廃トナー排出部が汚れることのないトナー排出装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、着脱時にシャッタが画像形成装置と衝突し誤開閉することを防止し、セット時に廃トナー排出開口部と廃トナー受入開口部の位置関係を確保できる安価な装置を実現できる。
本発明のトナー排出装置のうち請求項1に係るものは、画像形成装置へ着脱可能なトナー排出装置において、廃トナー排出開口部と、付勢されつつ開閉可能なシャッタとを備え、前記廃トナー排出開口部と、画像形成装置に設けてある廃トナー受入開口部の鉛直方向の位置関係を、画像形成装置への着脱動作時とセット完了時で変化させることを特徴とする。
同請求項2に係るものは、請求項1記載のトナー排出装置において、前記廃トナー受入開口部から前記廃トナー排出開口部への鉛直方向の距離Z0が、画像形成装置への着脱動作時はZ0>0、セット完了時にはZ0=0となるように移動させる手段を有することを特徴とする。
同請求項3に係るものは、請求項2記載のトナー排出装置において、前記画像形成装置への着脱動作時の移動を行わせる手段が、着脱動作に必要な水平方向の距離にわたって底面から下方に突出するアシスト部材であることを特徴とする。
同請求項4に係るものは、請求項1から3のいずれかに記載のトナー排出装置において、前記廃トナー排出開口部に可撓性のシール部材を備えていることを特徴とする。
同請求項5に係るものは、請求項4記載のトナー排出装置において、画像形成装置へのセット完了時に前記シール部材の撓みや凹み等により前記廃トナー受入開口部から前記廃トナー排出開口部への鉛直方向の距離Z0が「Z0<0」となる部位を生じさせ得ることを特徴とする。
本発明の画像形成装置のうち請求項6に係るものは、請求項1から5のいずれかに記載のトナー排出装置を用いたことを特徴とする。
同請求項7に係るものは、請求項6記載の画像形成装置において、前記廃トナー受入開口部に可撓性のシール部材を備えていることを特徴とする。
同請求項8に係るものは、請求項6または7記載の画像形成装置において、平均円形度が0.93ないし1.00の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする。
同請求項9に係るものは、請求項6から8のいずれかに記載の画像形成装置において、形状係数SF−1が100ないし180であって、形状係数SF−2が100ないし180の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする。
同請求項10に係るものは、請求項6〜9のいずれかに記載の画像形成装置において、外観形状がほぼ球形状であって、短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲であって、長軸r1≧短軸r2≧厚さr3の関係を満足するトナーを用いることを特徴とする。
同請求項11に係るものは、請求項6〜10のいずれかに記載の画像形成装置において、トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させてなるものであることを特徴とする。
本発明の請求項12に係るプロセスカートリッジは、請求項6から11のいずれかに記載の画像形成装置に着脱可能で、請求項1から6のいずれかに記載のトナー排出装置の一部、感光体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置のうち少なくとも一つを一体的にしてなることを特徴とする。
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
図1により本発明の実施対象とする画像形成装置の一例の全体構成を説明する。ここでは、フルカラー複写機を例に挙げて説明する。図示の装置は、画像形成部A、給紙部B、原稿読み取り部C、排紙収納部Dからなる。画像形成部Aは、プロセスカートリッジPC、露光装置A10、中間転写装置A4、転写装置A5、定着装置A8からなる。すなわち排紙型画像形成装置の略中央に画像形成部Aが配置され、この画像形成部Aのすぐ下方に給紙部Bが配置されている。必要に応じ別の給紙装置を下部に増設することができる。画像形成部Aの上方には、原稿を読み取るための読み取り部Cが、排紙収納部Dを隔てて配設されている。画像形成部Aと読み取り部Cとの空間部が排紙収納部Dとしてあり、画像形成された記録媒体(以下、用紙と言う)が排紙収納されるようになっている。なお図1内の矢印は用紙の通紙経路を示している。
画像形成部Aでは、ドラム状をした感光体A1の周囲に、感光体A1の表面に帯電処理を行う帯電装置A2、画像情報を感光体表面にレーザ光で照射する露光装置A10、感光体A1の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置A3、複数の感光体A1上でそれぞれ現像されたトナー像を重ね合わせる中間転写装置A4、用紙に転写する転写装置A5、転写後感光体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置A6、感光体A1等の像担持体表面の摩擦係数を下げるための潤滑剤塗布装置A7、トナー像を得た用紙上のトナーを定着処理する定着装置A8が用紙の搬送経路での下流に配置され、定着装置を通過した用紙は排紙ローラA9を経て排紙収納部Dに排紙収納されるようになっている。
メンテナンスを容易にするため、感光体A1、帯電装置A2、現像装置A3、クリーニング装置A6等をプロセスカートリッジPCとして1つのユニットに組み込み本体装置に対して着脱可能としてある。また、同様の理由からクリーニング装置A6と潤滑剤塗布装置A7とを一つのユニット内に収容し、中間転写装置A4に対して着脱可能としてある。
プロセスカートリッジPCは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のトナー像をそれぞれ形成する4つのユニットを並列して備える。各プロセスカートリッジPCの中央には、それぞれ感光体A1が備えられ、その周囲に、帯電装置A2、現像装置A3、クリーニング装置A6を備え、さらに、クリーニング装置A6と潤滑剤塗布装置A7と転写部材A51とを一体的に収容し、本体装置に対して着脱可能としてある。
露光装置A10は、原稿読み取り部Cで読み取ったデータ、又は図示しないパソコン等外部より送られた画像信号を変換し、ポリゴンモータでレーザ光をスキャンさせ、ミラーを通して読み取られた画像信号を基に感光体A1上に静電潜像を形成する。
中間転写装置A4は、各感光体A1上に形成されたトナー像を順次重ね合わせて保持し、中間転写装置A4上に形成されたカラートナー像は転写装置A5により記録紙に転写される構成となっている。この他、転写搬送ベルトによって記録紙を搬送し、各感光体1上に形成されたトナー像を直接記録紙に転写する構成であってもよい。
定着装置A8は、内部にハロゲンヒータ等を有するローラに張架されたベルトと加圧ローラとから構成されており、両者によって形成されるニップ部にて記録紙上のトナーに熱と圧を加えてトナー像を定着させる。この他、一対のローラ、あるいは一対のベルトを用いるものであってもよい。
給紙部Bにおいては、未使用の用紙が収容されており、給紙ローラB1の回転により、最上紙は給紙カセットから送り出され、レジストローラA11へと搬送される。レジストローラA11は用紙の搬送を一時止め、感光体表面のトナー像と用紙の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始するよう制御される。
読み取り部Cでは、コンタクトガラスC2上に載置される原稿(不図示)の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体C1が往復移動する。この読み取り走行体C1により走査された画像情報は、レンズC3の後方に設置されているCCD(C4)に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。画像処理された信号に基づいて、露光装置A10のレーザダイオード(不図示)の発光により感光体A1の表面に静電潜像が形成される。レーザダイオードからの光信号は、公知ポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至る。
トナーには重合トナーを用いる。重合トナーとしては、乳化重合、分散重合、懸濁重合などいずれに限定されるものではないが、例えば、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させてなるものを用いることができる。
従来の重合法に使用される樹脂はスチレン−アクリル系が主体であったが、スチレン−アクリル系樹脂はポリエステル系樹脂に比べ、低温定着性に劣っていた。この原因は、定着温度と転移点Tgのバランスにあることが判明した。同一定着温度を有するスチレン−アクリル系樹脂からなるトナーと、ポリエステル系樹脂からなるトナーのTgを比較すると、スチレン−アクリル系樹脂からなるトナーのTgが明らかに低くなる。このため、スチレン−アクリル系樹脂からなるトナーの耐熱保存性は、ポリエステル系樹脂からなるトナーに比べ悪くなる。なお、使用するポリエステル系樹脂は、アクリル、エポキシ、ウレタンなどで変性して用いる。変性することにより、トナー物性のコントロールが容易となるほか、製造性も向上する。
また本発明に用いるトナーは、形状係数SF−1、SF−2がともに100〜180とする。形状係数を示すSF−1は、例えば株式会社日立製作所製FE−SEM(型式S−800)を用い、1000倍に拡大した2μm以上のトナー粒子像を100個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して、例えばニコレー社製画像解析装置(商品名LuzexIII)に導入して解析を行い、
SF−1=(MXLNG)2/AREA×π/4×100
より算出して得られた値を形状係数SF−1、SF−2と定義する。MXLNGは粒子pの絶対最大長(外接円Cの周長)、PERIは粒子pの周囲長、AREAは粒子pの投影面積を示す。なお形状係数SF−1はトナー粒子の丸さの度合いを示す。粒子pの形状が円(球形)から離れると形状係数SF−1は大きくなる。
SF−1=(MXLNG)2/AREA×π/4×100
より算出して得られた値を形状係数SF−1、SF−2と定義する。MXLNGは粒子pの絶対最大長(外接円Cの周長)、PERIは粒子pの周囲長、AREAは粒子pの投影面積を示す。なお形状係数SF−1はトナー粒子の丸さの度合いを示す。粒子pの形状が円(球形)から離れると形状係数SF−1は大きくなる。
形状係数SF−1、SF−2がともに100〜180の範囲であることが好ましく、範囲外では粒子の形状が球形から離れて不定形に近づき、トナー層の層厚と表面が均一とはならないため、トナーと転写紙、像担持体の接触が少なくなるため、転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。
また本発明に用いるトナーは、平均円形度が0.93ないし1.00の範囲のものであることが好ましい。トナーの平均円形度が0.93以下の場合、形状係数SF−1と同様にトナー層の層厚と表面が均一とはならないため、トナーと転写紙、像担持体の接触が少なくなるため、転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。平均円形度の測定は株式会社SYSMEX製のフロー式粒子像分析装置(型式FPIA−2100)を用いて測定することができる。測定は、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液に調整した後、0.45μmのフィルターを通した液50〜100mlに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、試料を1〜10mg加え、これを超音波分散機で1分間の分散処理を行い、粒子濃度を5000〜15000個/μlに調整した分散液を用いて行った。CCDカメラで撮像した2次元の画像面積と、同一の面積を有する円の直径を円相当径として、円相当径で0.6μm以上をCCDの画素の精度から有効とし平均円形度の算出に用いた。平均円形度は、各粒子の円形度の算出を行い、この各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で割り算することによって得られる。各粒子の平均円形度は、粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割ることにより算出できる。
また本発明に用いるトナーは、外観形状がほぼ球形状であって、短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲であって、長軸r1≧短軸r2≧厚さr3の関係を満足するトナーを用いることが好ましい。
なお図示の装置は、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。今日、電子写真方式等の画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。カラー電子写真装置には、1つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆるリボルバ型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。リボルバ型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が1つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、1つの感光体を用いて複数回(通常4回)画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には限界がある欠点があり、後者には、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が可能である利点がある。しかし、最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピードが望まれることから、タンデム型の方が注目されてきている。
タンデム型の電子写真装置には、各感光体上の画像を転写装置により、シート搬送ベルトで搬送するシートに順次転写する直接転写方式のものと、図示の装置のように、各感光体上の画像を1次転写(転写装置A5)によりいったん中間転写体(中間転写装置A4)に順次転写し、その後、中間転写体上の画像を2次転写装置(中間転写装置A4の転写装置A5)によりシートに一括転写する間接転写方式のものとがある。直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体を並べたタンデム型画像形成装置の上流側に給紙装置を、下流側に定着装置を配置しなければならず、大型化する欠点があるが、これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができるから、給紙装置および定着装置を画像形成部と重ねて配置することができ、小型化が可能となる等の利点がある。また、前者は、大型化しないように定着装置を画像形成部に接近して配置することとなるから、シートがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置を配置することができず、シートの先端が定着装置に進入するときの衝撃や、定着装置を通過するときのシート搬送速度差等で、定着装置が後端側の画像形成に影響を及ぼす欠点がある。これに対し、後者は、シートがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置を配置することができるから、定着装置がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。このようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
図2は、図1中のプロセスカートリッジPCを拡大して示す図である。感光体A1は、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、あるいは、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いることができる。環境問題及び使用後の後処理を考慮すると、有機化合物を用いた感光体が好ましい。
帯電装置A21は、コロナ方式、ローラ方式、ブラシ方式、ブレード方式のいずれであってもよく、ここでは、ローラ方式の帯電ローラA21を示す。帯電ローラA21は、付勢部材A22により感光体A1に押し当てられている。帯電ローラA21に接続される図示しない電源を備える。帯電ローラA21に高電圧を印加して、感光体A1との間でコロナ放電を発生させ感光体A1の表面を一様に帯電するものである。
現像装置A3は、現像剤を担持して感光体A1に供給する現像剤担持体A31と、現像ドクタA32、攪拌スクリューA33、トナー供給室等を備える。現像剤担持体A31は、回転可能に支持された中空円筒状の現像剤担持体A31と、現像剤担持体A31の内部にこれと同軸に固設されたマグネットロールとを備えており、現像剤担持体A31の外周面に現像剤を磁気的に吸着して搬送するようになっている。
現像剤担持体A31は導電性で、非磁性部材で構成されており、現像バイアスを印加するための図示しない電源が接続されている。現像剤担持体A31と感光体A1との間には、電源から電圧が印加され、現像領域に電界が形成される。中間転写ベルトA4を挟んで感光体A1に対向する位置には、転写バイアスローラA42が備えられている。転写バイアスローラA42は図示しない電源が接続されていて、感光体A1上のトナー像を中間転写ベルトA4に転写する際電圧が印加されて、感光体A1と中間転写ベルトA4の間に電界が形成され、静電気的にトナー像の転写が行われる。
そして、感光体A1から中間転写ベルトA4に転写しきれなかったトナーはクリーニング装置A6によって感光体A1上から除去され、トナー排出装置A12によりプロセスカートリッジ外へ排出される。感光体A1には固形潤滑材A72が潤滑材塗布部材A71、均し材A74により塗布され、感光体A1表面の電気的ハザードから保護されるとともに、クリーニング性が向上する。
これら帯電装置A2、クリーニング装置A6、感光体A1、トナー排出装置A12の一部は一体となった現像装置A3であり、一体的に交換可能なプロセスカートリッジPCとなっている。
図3、図4を用いて、本例のトナー排出装置A12を説明する。クリーニング装置A6によって感光体A1上から除去されたトナー(廃トナーと呼ぶ)は、廃トナー搬送パイプA121、シャッタA122、廃トナー排出開口部A123、画像形成装置本体に備えられた廃トナー受入開口部A124、シールA1241、廃トナー搬送パイプA125を通り、廃トナータンクA126に搬送される(図中搬送方向を矢印βで示す)。トナー排出装置A12の一部はプロセスカートリッジPCと一体的に構成されており、画像形成装置から着脱可能である。廃トナー排出開口部A123と廃トナー受入開口部A124でトナー排出装置A12は分断される。
図5を用いて、シャッタA122の構成について説明する。シャッタA122は、バネA1221の伸縮により開閉可能としてある。プロセスカートリッジPCを画像形成装置にセットする時は、バネA1221が画像形成装置の所定の個所より圧縮されることでシャッタA122が開き(図5A)、着脱時はバネA1221が伸びることでシャッタA122が閉じる(図5B)。このようにバネの弾性力のみで開閉可能な簡易な構成であるため、トナー漏れや、汚れ等の防止を低コストで実現可能である。なおバネA1221が伸びた状態では、廃トナー排出開口部A123の外側に位置するシャッタA122の先端側の凹部A1222が廃トナー搬送パイプA121の直下に位置し、廃トナー搬送パイプA121から落ちてくる廃トナーを受け止め、外に漏らさないようになっている。
図6、図7をも用いて、プロセスカートリッジPCの装着について説明する。着脱時はプロセスカートリッジPCのアシスト部材A13Pが、画像形成装置側のアシスト部材A13Uに乗る上げ、それによってプロセスカートリッジPCが鉛直方向上向きに持ち上げられ(図6A左側部分参照)、シャッタA122の下面にある廃トナー排出開口部A123が、廃トナー受入開口部A124よりも上側に位置する。この状態を図7(A)にも示す。廃トナー排出開口部A123と廃トナー受入開口部A124の距離Z0は、Z0>0である。なお距離Z0は、廃トナー排出開口部A124を基準とした時の廃トナー受入開口部A123の鉛直方向の位置でもある。
この状態を維持したままプロセスカートリッジPCをスラスト方向αに移動させていくと、バネA1221が画像形成装置側のアシスト部材A13Uの側面に当たり、圧縮され始めるが、その状態になると、プロセスカートリッジPCのアシスト部材A13Pはほぼ画像形成装置側のアシスト部材A13Uを乗り越えており、プロセスカートリッジPCを持ち上げるという機能はほぼ作用しなくなり、さらにプロセスカートリッジPCをスラスト方向αに移動させていってバネA1221を圧縮させきった状態では、既にプロセスカートリッジPCの持ち上がりは解除されている。これと同時にシャッタA122が開く。
また廃トナー受入開口部A123または廃トナー排出開口部A124に例えばスポンジ状の部材等の可撓性を有するシール材A1241を備えている。プロスカートリッジPCが画像形成装置にセットされた状態では廃トナー排出開口部A123がシールA1241に食込んだ状態となる。このため、距離Z0は、Z0=0またはZ0<0となる。これにより、スラスト方向αへの移動時にシャッタA122が廃トナー搬出パイプA126に衝突し、所定の位置以外でシャッタA122が開閉することを防止できる。すなわち、廃トナー受入開口部A123のシール部材から廃トナー排出開口部廃トナー受入開口部A124へのシール部材への鉛直方向の位置を「z1」としたとき、画像形成装置への着脱動作時は「z1>0」、セット完了時には一部分が「z1<0」、もう一方は「z1=0」となることで、セット時に廃トナー排出開口部廃トナー受入開口部A124と廃トナー受入開口部廃トナー受入開口部A123の位置関係を確保し、シール性を十分に確保できる。
以上のように、本発明では、着脱時にシャッタが画像形成装置と衝突し誤開閉することを防止し、セット時に廃トナー排出開口部と廃トナー受入開口部の位置関係を確保する安価なトナー排出装置の提供が実現できる。また着脱時に意図することなく、シャッタが画像形成装置と衝突し誤開閉することを防止し、セット時に廃トナー排出開口部と廃トナー受入開口部の位置関係を確保でき、セット時に廃トナー排出開口部と廃トナー受入開口部の位置関係を確保してシール性を確保することができ、高画質、高精細な画像形成装置の提供を可能としている。また感光体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置の交換が容易なので、サービス性の向上した画像形成装置をも提供できる。
なお、トナーについては上述のものに限定されることはないが、上述のような重合トナーを用いれば、高画質、高精細な画像形成装置を提供できる。
A:画像形成部
A1:感光体
A2:帯電装置
A21:帯電部材
A22:付勢部材
A3:現像装置
A31:現像ローラ
A32:現像ドクタ
A33:攪拌スクリュー
A4:中間転写装置
A41:中間転写ベルト
A42:転写バイアスローラ
A5:転写装置
A6:クリーニング装置
A7:潤滑材塗布装置
A71:潤滑材塗布部材
A72:固形潤滑材
A73:付勢部材
A74:均し部材
A8:定着装置
A9:排紙ローラ
A10:露光装置
A11:レジストローラ
A12:トナー排出装置
A121:廃トナー搬送パイプ(@PC)
A122:シャッタ
A1221:バネ
A1222:シャッタの先端側の凹部
A123:廃トナー排出開口部
A124:廃トナー受入開口部
A1241:シール
A125:廃トナータンク
A126:廃トナー搬送パイプ(@画像形成装置)
A13P:プロセスカートリッジ側のアシスト部材
A13U:画像形成装置側のアシスト部材
B:給紙部
B1:給紙ローラ
C:読み取り部
C1:読み取り走行体
C2:コンタクトガラス
C3:レンズ
C4:CCD
D:排紙収納部
PC:プロセスカートリッジ
Z0:廃トナー排出開口部と廃トナー受入開口部の鉛直方向の距離
A1:感光体
A2:帯電装置
A21:帯電部材
A22:付勢部材
A3:現像装置
A31:現像ローラ
A32:現像ドクタ
A33:攪拌スクリュー
A4:中間転写装置
A41:中間転写ベルト
A42:転写バイアスローラ
A5:転写装置
A6:クリーニング装置
A7:潤滑材塗布装置
A71:潤滑材塗布部材
A72:固形潤滑材
A73:付勢部材
A74:均し部材
A8:定着装置
A9:排紙ローラ
A10:露光装置
A11:レジストローラ
A12:トナー排出装置
A121:廃トナー搬送パイプ(@PC)
A122:シャッタ
A1221:バネ
A1222:シャッタの先端側の凹部
A123:廃トナー排出開口部
A124:廃トナー受入開口部
A1241:シール
A125:廃トナータンク
A126:廃トナー搬送パイプ(@画像形成装置)
A13P:プロセスカートリッジ側のアシスト部材
A13U:画像形成装置側のアシスト部材
B:給紙部
B1:給紙ローラ
C:読み取り部
C1:読み取り走行体
C2:コンタクトガラス
C3:レンズ
C4:CCD
D:排紙収納部
PC:プロセスカートリッジ
Z0:廃トナー排出開口部と廃トナー受入開口部の鉛直方向の距離
Claims (12)
- 画像形成装置へ着脱可能なトナー排出装置において、廃トナー排出開口部と、付勢されつつ開閉可能なシャッタとを備え、前記廃トナー排出開口部と、画像形成装置に設けてある廃トナー受入開口部の鉛直方向の位置関係を、画像形成装置への着脱動作時とセット完了時で変化させることを特徴とするトナー排出装置。
- 請求項1記載のトナー排出装置において、前記廃トナー受入開口部から前記廃トナー排出開口部への鉛直方向の距離Z0が、画像形成装置への着脱動作時はZ0>0、セット完了時にはZ0=0となるように移動させる手段を有することを特徴とするトナー排出装置。
- 請求項2記載のトナー排出装置において、前記画像形成装置への着脱動作時の移動を行わせる手段が、着脱動作に必要な水平方向の距離にわたって底面から下方に突出するアシスト部材であることを特徴とするトナー排出装置。
- 請求項1から3のいずれかに記載のトナー排出装置において、前記廃トナー排出開口部に可撓性のシール部材を備えていることを特徴とするトナー排出装置。
- 請求項4記載のトナー排出装置において、画像形成装置へのセット完了時に前記シール部材の撓みや凹み等により前記廃トナー受入開口部から前記廃トナー排出開口部への鉛直方向の距離Z0が「Z0<0」となる部位を生じさせ得ることを特徴とするトナー排出装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載のトナー排出装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6記載の画像形成装置において、前記廃トナー受入開口部に可撓性のシール部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6または7記載の画像形成装置において、平均円形度が0.93ないし1.00の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6から8のいずれかに記載の画像形成装置において、形状係数SF−1が100ないし180であって、形状係数SF−2が100ないし180の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6〜9のいずれかに記載の画像形成装置において、外観形状がほぼ球形状であって、短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲であって、長軸r1≧短軸r2≧厚さr3の関係を満足するトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6〜10のいずれかに記載の画像形成装置において、トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させてなるものであることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項6から11のいずれかに記載の画像形成装置に着脱可能で、請求項1から6のいずれかに記載のトナー排出装置の一部、感光体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置のうち少なくとも一つを一体的にしてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005345025A JP2007148193A (ja) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | トナー排出装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005345025A JP2007148193A (ja) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | トナー排出装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007148193A true JP2007148193A (ja) | 2007-06-14 |
Family
ID=38209645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005345025A Pending JP2007148193A (ja) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | トナー排出装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007148193A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011158629A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Oki Data Corp | 現像装置及び画像形成装置 |
JP2013061605A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2016033621A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
JP2017015929A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
2005
- 2005-11-30 JP JP2005345025A patent/JP2007148193A/ja active Pending
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JP2011158629A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Oki Data Corp | 現像装置及び画像形成装置 |
JP2013061605A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2016033621A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
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