JP2008225362A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナーの回収容器からの漏れを防止するため、開閉するシャッターの作動を安定して行う構造とする。
【解決手段】装置本体１内で発生した廃トナーを搬送する搬送経路７と、装置本体１に着脱可能となっており、搬送経路７からの廃トナーを回収する回収容器１１と、搬送経路７の排出口８と回収容器１１の回収口１３との間でこれらの連通及び遮断を行うように開閉作動するシャッター１５と、回収容器１１の装置本体１への装着状態をロック及びロック解除するロック部材１７とを備える。シャッター１５の開閉作動がロック部材１７のロック及びロック解除に連動している。シャッターは、回収容器１１又は装置本体１のいずれか一方又は双方に設けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置或いはこれらが複合した複合機等の画像形成装置に関し、特に装置本体内で発生した廃トナーに対する制御を行う構造を有した画像形成装置に関する。

画像形成装置では、像担持体の未転写、転写残トナーはクリーニング装置により像担時体から回収され、廃トナーとして回収容器に蓄えられる。回収容器が廃トナーで満杯になった際には、回収容器を本体から外して交換する必要がある。回収容器を交換するため、装置本体から取り外す際に、廃トナーが漏れて装置本体の内部や外部を汚す可能性がある。また、満杯の回収容器を運ぶ際にも、回収口を下に向けないなどの廃トナーを漏らさない注意が必要となる。このような交換の頻度は回収容器の容量により変わるが、近年の装置本体の小型化に伴って回収容器も容量が小さくなっており、交換頻度が高くなっていることから、廃トナー漏れを防止する必要性が高まっている。

特許文献１には、回収容器に廃トナーを搬送する搬送経路にシャッターを設け、搬送経路を回収容器に挿入するのに伴ってシャッターが開く構造の画像形成装置が開示されている。シャッターはばねによって常時閉方向に付勢されており、回収容器の搬送経路の挿入に伴ってシャッターを反付勢方向に移動させる係合部材が設けられている。
特許第３７４３２８号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、シャッターを閉めようとする勢力が作用しているため、回収容器への挿入の際における作動が不安定となる問題を有している。

本発明はこのような問題点を考慮してなされたものであり、シャッターの開閉作動を安定して行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明の画像形成装置は、装置本体内で発生した廃トナーを搬送する搬送経路と、前記装置本体に着脱可能となっており、前記搬送経路からの廃トナーを回収する回収容器と、前記搬送経路の排出口と回収容器の回収口との間でこれらの連通及び遮断を行うように開閉作動するシャッターと、前記回収容器の装置本体への装着状態をロック及びロック解除するロック部材とを備え、前記シャッターの開閉作動がロック部材のロック及びロック解除に連動していることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、前記シャッターは、回収容器又は装置本体のいずれか一方又は双方に設けられていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、前記シャッターが回収容器及び装置本体に設けられており、前記ロック部材がロックするとき、回収容器側のシャッターが開いた後、装置本体側のシャッターが開き、前記ロック部材がロック解除するとき、回収容器側のシャッターが閉じた後、装置本体側のシャッターが閉じるように連動していることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、像担持体と、クリーニング手段と、前記搬送経路とを少なくとも有したプロセスカートリッジが前記装置本体に装着可能となっており、前記シャッターは回収容器とプロセスカートリッジとの間に設けられていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記ロック部材は、前記回収容器が装置本体の正規位置に装着されていないとき、ロックしないように作動することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記回収容器が装置本体の正規位置に装着されていないとき、装置本体の作動が停止状態となることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記装置本体は、回収容器を着脱する際に開閉する外カバーを有しており、前記ロック部材がロックしていないとき、前記外カバーが閉じないように連動していることを特徴とする。

本発明によれば、回収容器の開閉を行うシャッターが装置本体への装着状態をロック及びロック解除するロック部材に連動しているため、シャッターの開閉作動が安定する。

（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示し、図１は、第１実施形態が適用された画像形成装置を示す。この画像形成装置は、カラー画像を形成するものであり、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト（中間転写体）２が装置本体１内で走行するように配置されている。図示を省略するが、カラー画像が形成される転写紙は、装置本体１の下部に配置されており、レジストローラ（図示省略）や２次転写ローラ（図示省略）等により中間転写ベルト２と接するように供給される。中間転写ベルト２と接した後、転写紙は定着ユニット（図示省略）に搬送されて加熱及び加圧されることによりカラー画像が定着される。その後、廃止ローラ（図示省略）によって装置本体１の外方に取り出される。

カラー画像を形成するため、装置本体１にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するプロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが中間転写ベルト２の走行方向に沿って配置されている。これらのプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄは、像担持体としての感光体ドラム４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが中間転写ベルト２を有している。感光体ドラム４ａ〜４ｄは、中間転写ベルト２を介して転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに所定の圧力を確保して接している。各ドラムを帯電させる帯電ローラ、余分なトナーを感光体ドラムから除去するクリーニングブレードやクリーニングローラからなるクリーニングユニット及び現像を行う現像ローラ等の画像形成部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが感光体ドラム４ａ〜４ｄの周りに配置されている。

さらに、それぞれのプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄには、各カートリッジ内で発生した廃トナーを搬送して排出する搬送経路７が設けられている。搬送経路７は図２に示すように、パイプの内部にオーガ等が回転可能に配置された構造となっており、パイプの先端部分には、排ガスを排出する排出口８が形成されている。

以上のプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄから排出される廃トナーを回収する回収容器１１が装置本体１内に設けられる。回収容器１１はプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄのそれぞれの搬送経路７が挿入され、搬送経路７によって搬送された廃トナー９を内部に蓄積する。このため、回収容器１１には、それぞれの搬送経路７が挿入される開口部１２が形成されている（図４及び図５参照）。なお、回収容器１１は後述する回収口１３以外が封鎖されたボックス形状となっている。

回収容器１１には、それぞれの開口部１２に対応した回収口１３が形成されており、開口部１２のそれぞれに搬送経路７を挿入することにより、搬送経路７の内部を搬送された廃トナー９が回収口１３から回収容器１１の内部に落下する。この実施形態において、回収容器１１の内部には、仕切板１４が設けられており、回収口１３は仕切板１４を開口することにより形成されている。

仕切板１４には、シャッター１５がスライド可能に載置される。シャッター１５は、回収容器１１側に設けられるものであり、回収容器１１側でスライドすることにより回収口１３を開閉作動する。この実施形態では、連結片１５ａから複数のシャッター片１５ｂが直交方向に延びた櫛歯形状に形成されている。それぞれのシャッター片１５ｂは、それぞれの回収口１３を覆うように回収口１３と対応するように形成されている。

この実施形態において、回収容器１１は装置本体１に着脱可能となっている。装置本体１への回収容器１１の装着を行うためロック部材１７が設けられる（図２及び図３参照）。ロック部材１７は、装置本体１の側板１ａから垂下するように取り付けられている。ロック部材１７は側板１ａに対して傾動操作可能となっており、図３の矢印で示すように手動によってロック部材１７を傾動操作することにより、回収容器１１を装置本体１に装着したロックを行うと共に、反対方向へ傾動操作することにより回収容器１１を装置本体１との装着から解除したロック解除を行う。

上述したシャッター１５は、ロック部材１７のロック及びロック解除と連動して回収口１３の開閉作動を行う。図４及び図５に示すように、ロック部材１７にはシャッター１５との連結を行う連結部材１８が取り付けられている。従って、ロック部材１７を傾動操作するのに伴ってシャッター１５が仕切板１４上を往復スライドする。

図４はロック部材１７のロック解除を示し、ロック部材１７が傾動することによりシャッター１５が連動してスライドし、それぞれのシャッター片１５ｂが回収口１３を閉じる。図５はロック部材１７のロックを示し、ロック部材１７が直立状となることによりシャッター１５が連動してスライドし、それぞれのシャッター片１５ｂが回収口１３を開く。

このような作動では、ロック部材１７のロックによって回収容器１１が装置本体１に装着され、これと連動してシャッター１５が回収口１３を開いた状態とするため、プロセスカートリッジ３ａ〜３ｄからの廃トナー９をそれぞれの回収口１３から回収容器１１内に収納して回収することができる。又、回収容器１１を装置本体１から取り外すためのロック部材１７のロック解除と連動してシャッター１５が回収口１３を閉じる。このため、回収容器１１を装置本体１から取り外しても、内部の廃トナー９が洩れ出ることがない。

このような実施形態では、回収容器１１を開閉するシャッター１５の開閉作動が、ロック部材１７への傾動操作と連動して行われる。これにより、シャッター１５の開閉作動を安定して行うことができる。このとき、ロック部材１７の傾動操作は回収容器１１の交換の際に行うものであり、ロック部材１７を手動で傾動操作することにより交換作業と回収容器１１の取り外しを関連付けることができ、操作ミスを防止することができる。

（第２実施形態）
図６〜図９は、本発明の第２実施形態を示す。この実施形態では、シャッター２５がそれぞれの開口部１２に対応するように設けられる。シャッター２５は円弧形状となっており、パイプからなる搬送経路７の外面に沿ってスライド可能に取り付けられている。すなわち、この実施形態では、シャッター２５はプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄ側に取り付けられるものである。

各シャッター２５が搬送経路７の外面に沿ってスライドすることにより、図７及び図９に示すように搬送経路７の排出口８を開閉作動する。シャッター２５の開閉作動は、ロック部材１７への傾動操作に連動して行われる。この連動を行うため、回収容器１１には連動部材２１が設けられている。

連動部材２１は、回収容器１１の中間部分に設けられた支持桟２２上にスライド可能に設けられている。連動部材２１には、それぞれのシャッター２５と係合する係合突起２１ａが形成されている。また、連動部材２１はロック部材１７と連結されており、ロック部材１７の傾動操作により連動部材２１が支持桟２２上をスライドする。なお、この実施形態においては、回収容器１１は仕切板１４が設けられることなく回収容器１１の内部は仕切られていない。

図６及び図７は、回収容器１１を装置本体１に装着し、ロック部材１７によってロックした状態を示す。このときは、連動部材２１の係合突起２１ａがそれぞれのシャッター２５に当接して、シャッター２５の自重によるスライドを阻止している。このため、それぞれの搬送経路７の排出口８が開放されるため、プロセスカートリッジ３ａ〜３ｄからの廃トナー９を排出口８から回収容器１１に落下させて回収することができる。

図８及び図９は、回収容器１１を装置本体１から取り外すときを示し、ロック部材１７を手動により傾動操作する。これにより、連動部材２１がスライドし、係合突起２１ａがシャッター２５との当接から離れる。従って、シャッター２５は自重により搬送経路７の外面に沿ってスライドし、排出口８を閉じる。従って、回収容器１１を装置本体１から取り出す際に内部の廃トナー９が洩れ出ることがなくなる。この実施形態においても、シャッター２５の開閉作動を安定して行うことができる。

この実施形態において、シャッター２５のスライドに関しては、シャッター２５の自重以外の手段を用いることができる。例えば、ばねを用いたり、ソレノイドやモータ等の伝動源を用いたりしても良い。

（第３実施形態）
図１０〜図１３は、本発明の第３実施形態を示す。この実施形態では、第１実施形態のシャッター１５及び第２実施形態のシャッター２５を併用するものである。すなわち、シャッター１５は仕切板１４上にスライド可能に設けられており、そのスライドにより仕切板１４のそれぞれの回収口１３を開閉作動する。シャッター２５は、それぞれの搬送経路７の外面に往復スライド可能に設けられており、この往復スライドによって搬送経路７の排出口８を開閉作動する。

シャッター１５には、複数の係合突起２３が形成されている。係合突起２３は、それぞれのシャッター２５に対応しており、シャッター１５がスライドすることにより係合突起２３が対応したシャッター２５を押圧してスライド移動させる。

シャッター１５は、第１実施形態と同様に連結部材を介してロック部材１７と連結されている。図１０及び図１１は、ロック部材１７のロック解除状態を示し、シャッター１５は仕切板１４の回収口１３を閉じると共に、シャッター２５が自重により搬送経路７をスライド移動してその排出口８を閉じている。図１２及び図１３は、ロック部材１７のロック状態を示し、シャッター１５が回収口１３を開くと共に、シャッター２５が搬送経路７の排出口８を開いている。

この実施形態においても、シャッター１５及び２５の開閉作動がロック部材１７の傾動操作と連動しているため、シャッター１５及び２５の作動を安定して行うことができる。

（第４実施形態）
図１４〜図１６は、本発明の第４実施形態を示す。この実施形態では、ロック部材１７への傾動操作を規制する規制手段３０を設けるものである。

ロック部材１７は、図１４に示すように、回収容器１１に対して横倒しになったときにロック解除状態となり、直立状態となったときロック状態となる。規制手段３０は、ロック部材１７に連結されて回収容器１１を貫通する取付ロッド３１と、取付ロッド３１を付勢する弾性部材３２とを備えている。又、ロック部材１７には回収容器１１側に突出するボス部３３が形成される一方、回収容器１１の外面にはボス部３３に対応した凹部３４が形成されている。上記弾性部材３２は、ボス部３３が凹部３４に嵌合するようにロック部材１７を付勢するものである。

図１５は、回収容器１１が装置本体１に装着されていない状態を示している。このときは弾性部材３２の付勢力によりボス部３３が凹部３４に嵌合している。このため、ロック部材１７が固定され、ロック部材１７への操作を行うことができない。

図１６は、回収容器１１を装置本体１に装着した状態を示す。装置本体１に回収容器１１を装着することにより、取付ロッド３１が弾性部材３２の付勢力に抗して直線的に移動し、ロック部材１７が同方向に移動する。これにより、ボス部３３が凹部３４との嵌合から外れ、ロック部材１７への操作が可能となる。

このような実施形態では、回収容器１１を交換する際などの回収容器１１が装置本体１に装着されていない場合でもロック部材１７が動作しないため、ロック部材１７に連動したシャッター１５，２５も動作することがない。従って、誤操作によるシャッター開きを予防することができ、廃トナーの漏れや落ちを予防できる。

（第５実施形態）
図１７は、回収容器１１と装置本体１（この実施形態では、プロセスカートリッジ３ａ〜３ｄの搬送経路７）とにシャッター１５，２５が取り付けられている場合の作動を示すタイミングチャートである。

ロック部材１７が「ロック状態」から「ロック解除状態」となり、回収容器１１装置本体１からを取り外す場合に、搬送経路側７のシャッター２５及び回収容器１１側のシャッター１５は、ロック部材１７を「ロック状態」から「ロック解除状態」にすることで、閉まる方向に移動する。このとき、搬送経路７側のシャッターは、回収容器１１のシャッターよりも先に閉まり、開口状態が小さい状態にある。また、搬送経路７の排出口８が全閉になるタイミングも、回収容器１１のシャッターよりも早い。そのため、シャッターが閉まる動作中に排出口８から排出される廃トナーを確実に回収容器１１へ収納することができる。

「ロック解除状態」から「ロック状態」となる場合は、図１７のタイミングチャートの矢印が逆になるように制御する。すなわち、回収容器１１を装置本体１に対して装着する場合、「ロック解除状態」から「ロック状態」にすることで、各シャッターは開く。このとき、回収容器１１側のシャッターが先に開き、搬送経路７側のシャッターはその後に開く。このとき、回収容器１１のシャッターの開口状態が、搬送経路７のシャッターの開口状態より大きいため、搬送経路７の排出口８に残る廃トナーがこぼれ落ちた際にも、その廃トナーを回収容器１１内へ回収することができる。

（第６実施形態）
この実施形態では、ロック部材１７の状態によって画像形成装置のコピー動作を制御するものである。すなわち、ロック部材１７が「ロック状態」のときには、コピーが可能であるが、「ロック解除状態」ではコピー動作をすることができないように制御する。これにより、ロック操作を忘れたり、シャッター１５，２５が開いていない状態でのコピー動作による廃トナーの搬送経路７のロックや、廃トナー溢れを防ぐことができる。

（第７実施形態）
装置本体１の外カバー（図示省略）を設け、外カバーを開くとすぐに取り出せる位置に回収容器１１を配置すると共に、外カバーの回収容器側（内側）に「ロック状態」にあるレバー（図示省略）を収納できる形状の凹部（図示省略）を設ける。それ以外の状態にあるレバーの状態では、外カバーを閉じる際に外カバーとレバーが干渉して外カバーが閉まらない。外カバーにはインタロック機構が設けられている。このことによって、外カバーが開いた状態では、コピー動作を行うことができない。一方、ロック部材１７が「ロック状態」のときには、外カバーの凹部にレバーが収納される。このため、インタロックが解除され正常にコピーを行うことができる。

この実施形態では、レバーそのものを収納する形状の外カバーを用いたが、外カバーとしては、「ロック解除状態」のときのレバー位置に凸部を設けて外カバーを閉められない構造としても良い。また、ロック部材１７にセット検知機構を併用し、「ロック状態」にある場合にのみ回収容器１１の装着を検知させてもよい。例えば、回収容器１１に設けたロック部材１７に凸部を設け、センサーとして装置本体１に設けたフォトインタラプタを用いて検知することができる。これ以外にも、プッシュスイッチとロック部材、ロック部材と連動して作動するシャッター部材とセンサーにより検知しても良い。このことにより、回収容器１１が未装着時はもちろん、装着していても、「ロック解除状態」では、回収容器１１が未装着と判断されるので、コピー動作を行うことができず、安全な駆動を確保できる。

（第８実施形態）
この実施形態では、各色のクリーニング手段にそれぞれ排出口が設けられており、回収容器１１には、それぞれに応じた回収口１３がある構造の実施形態である。廃トナーを各色のクリーニング手段の搬送経路７から直接に回収することにより余計な搬送経路を作製する必要がない。このため、コストが低い回収容器１１を提供できる。これらの複数の回収装置１１、搬送経路７又はその双方には、上述したシャッター１５，２５が設けられる。従って、廃トナー漏れや廃トナー落ちのない回収容器１１および画像形成装置とすることができる。

本発明は以上の実施形態に限定されることなく以下のように種々変形が可能である。

（１）画像形成装置としては、中間転写方式のみならず、直接転写方式であってもよく、モノクロ画像を形成する装置であってもよい。
（２）廃トナー９の排出口８の個数は、装置本体１の構造により適宜変更できる。
（３）ロック部材１７は、回収容器１１側に設けることなく、装置本体１側やプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄ側に設けてもよい。
（４）ロック部材１７は、傾動操作可能な回転式となっているが、直線的に動作する構造でもよい。
（５）シャッター１５、２５は、支点を中心に回転する構造としてもよい。
（６）ロック部材１７の作動をシャッター１５、２５に伝達する連動部材としては、リンク機構を介して連動させる構造でもよい。

本発明が適用される画像形成装置を示す側面図である。 回収容器と搬送経路との関係を示す断面図である。 回収容器とロック部材との関係を示す斜視図である。 第１実施形態におけるシャッターが閉じた状態を示す斜視図である。 第１実施形態におけるシャッターが開いた状態を示す斜視図である。 第２実施形態におけるロック部材のロック状態を示す斜視図である。 図６の作動を示す正面図である。 第２実施形態のロック部材のロック解除状態を示す斜視図である。 図８の作動を示す正面図である。 第３実施形態のロック部材のロック解除状態を示す斜視図である。 図１０の作動を示す正面図である。 第３実施形態のロック部材のロック状態を示す斜視図である。 図１２の作動を示す正面図である。 第４実施形態の回収容器を示す斜視図である。 図１４の平面図である。 第４実施形態の装置本体の装着状態を示す平面図である。 開閉作動を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 装置本体
３ａ〜３ｄ プロセスカートリッジ
７ 搬送経路
８ 排出口
９ 廃トナー
１１ 回収容器
１３ 回収口
１５、２５ シャッター
１７ ロック部材

Claims (7)

1. 装置本体内で発生した廃トナーを搬送する搬送経路と、
   前記装置本体に着脱可能となっており、前記搬送経路からの廃トナーを回収する回収容器と、
   前記搬送経路の排出口と回収容器の回収口との間でこれらの連通及び遮断を行うように開閉作動するシャッターと、
   前記回収容器の装置本体への装着状態をロック及びロック解除するロック部材とを備え、
   前記シャッターの開閉作動がロック部材のロック及びロック解除に連動していることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記シャッターは、回収容器又は装置本体のいずれか一方又は双方に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記シャッターが回収容器及び装置本体に設けられており、前記ロック部材がロックするとき、回収容器側のシャッターが開いた後、装置本体側のシャッターが開き、前記ロック部材がロック解除するとき、回収容器側のシャッターが閉じた後、装置本体側のシャッターが閉じるように連動していることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   像担持体と、クリーニング手段と、前記搬送経路とを少なくとも有したプロセスカートリッジが前記装置本体に装着可能となっており、前記シャッターは回収容器とプロセスカートリッジとの間に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記ロック部材は、前記回収容器が装置本体の正規位置に装着されていないとき、ロックしないように作動することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記回収容器が装置本体の正規位置に装着されていないとき、装置本体の作動が停止状態となることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記装置本体は、回収容器を着脱する際に開閉する外カバーを有しており、前記ロック部材がロックしていないとき、前記外カバーが閉じないように連動していることを特徴とする画像形成装置。

Images