JP2009175508A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化・複雑化を抑えつつ、ボトル交換時の効率を高めることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】このプリンタ１０は、感光体ドラム１２１上の残留トナーを除去するクリーニング装置１２７と、このクリーニング装置１２７から排出される廃トナーを回収するための廃トナーボトル３０の使用セット位置であるボトルセット部４０とを備えている。廃トナーボトル３０は、未使用時には、廃トナーを回収する使用時の体積よりも小さい収縮形態をとることが可能であり、ボトルセット部４０の近傍には、収縮形態にある予備の廃トナーボトル３０を収容しておくための予備ボトル収納部５０Ａが設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置から排出される廃トナーを、所定の使用セット位置にセットされた廃トナーボトルに回収するように構成された画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置では、廃トナーボトルが廃トナーで満杯になると、装置が停止され、満杯の廃トナーボトルを未使用の新しい廃トナーボトルに交換する作業が行われる。

しかし、ボトル交換時に、作業者が未使用の廃トナーボトルの保管場所が直ちにわからない場合、ボトル交換に要する時間が長くなるとともに、これに伴う装置の使用不能時間（ダウンタイム）も長くなり、非効率的である。

そこで、従来、上記不都合を解消するために、装置内に複数の廃トナーボトルを設け、廃トナーを回収させる廃トナーボトルを選択的に切り替える技術が提案されている（特許文献１）。
特開２００４−１５１２１３号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、装置が大型化するとともに、装置構成が複雑になるので、十分なメリットが得られない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置の大型化・複雑化を抑えつつ、ボトル交換時の効率を高める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。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、このクリーニング装置から排出される廃トナーを回収するための廃トナーボトルの使用セット位置であるボトルセット部とを備えた画像形成装置において、前記廃トナーボトルは、未使用時には、廃トナーを回収する使用時の体積よりも小さい収縮形態をとることが可能であり、前記ボトルセット部の近傍に、前記収縮形態にある予備の廃トナーボトルを収容しておくための予備ボトル収納部を設けたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、前記予備ボトル収納部に、廃トナーボトルを保持するホルダ部を設けたことを特徴とするものである。

請求項１の画像形成装置によれば、廃トナーボトルの使用セット位置であるボトルセット部の近傍に、予備の廃トナーボトルを収容しておくための予備ボトル収納部を設けたので、ボトル交換時に、作業者が未使用の廃トナーボトルの保管場所が直ちにわからずに、ボトル交換に要する時間が長くなるといった不都合を回避できる。これにより、ボトル交換に要する時間、すなわち装置の使用不能時間（ダウンタイム）が増大するのを抑えることができるので、ボトル交換時の効率を高めることができる。

また、予備ボトル収納部には、収縮形態にある廃トナーボトルが収容されるため、装置が大型化することがない。また、収縮形態の廃トナーボトルを収容するだけの空間を確保するだけであるので、装置構成が複雑になることがない。

請求項２の画像形成装置によれば、ホルダ部によって廃トナーボトルを予備ボトル収納部内で安定的に保持することができるので、ボトル交換作業時に、例えば当該画像形成装置のカバーを外した際に、廃トナーボトルが転がり出るのを防ぐことができるようになる。これによって、ボトル交換の作業性を向上し、効率をより高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるプリンタの全体構成を示した正面断面図であり、図２は、図１に示したプリンタのボトルセット部周辺の構成を示した正面図である。また、図３は、廃トナーを回収するための廃トナーボトルの構成を示した説明図である。まず、図１を参照して、第１実施形態による画像形成装置としてのプリンタ１０の概要について説明する。なお、図において、Ｙ−Ｙ方向を左右方向といい、特に−Ｙ方向を左方、＋Ｙ方向を右方という。

図１に示すように、プリンタ１０は、箱形を呈する装置本体１１を備えている。この装置本体１１には、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写されたトナー画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４と、画像形成部１２へトナーを補給するトナー補給部１５とが内装されている。装置本体１１の上部には、定着処理後の用紙Ｐが排出される、排紙トレイ１７を備えた用紙排出部１６が形成されている。

画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものである。本実施形態では、画像形成部１２として、上流側（図１における右側）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナー（現像剤）を用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている例を示している。

各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１２１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面に強靱で耐摩耗性に優れた極めて平滑なアモルファスシリコン層等の感光層が積層されている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ、対応した現像装置１２２からトナーの供給を受ける。各現像装置１２２には、トナー補給部１５からトナーが補給される。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電装置１２３がそれぞれ設けられているとともに、各帯電装置１２３のさらに下方位置には露光装置１２４が設けられている。各感光体ドラム１２１は、帯電装置１２３によって周面が一様に帯電される。帯電後の感光体ドラム１２１の周面には、各露光装置１２４から、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が照射され、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

各感光体ドラム１２１の上方位置には、各感光体ドラム１２１に当接するように、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間に張設された転写ベルト１２５が設けられている。この転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で、各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。

従って、転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、以下、転写ベルト１２５の同一位置にシアントナー像、イエロートナー像、最後にブラックトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。これによって、転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。

各感光体ドラム１２１の左方位置には、当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２７が設けられている。クリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２３へ向かうことになる。

クリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って後述の廃トナーボトル３０（図２，図３参照）に回収され、貯留される。

画像形成部１２の左方位置には、上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所にレジストローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４から繰り出された用紙Ｐは、このレジストローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている転写ベルト１２５へ向けて搬送される。

かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に転写ベルト１２５の表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられている。用紙Ｐは、用紙搬送路１１１を搬送されつつ、転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって、転写ベルト１２５上のトナー像が転写される。

定着部１３は、前記感光体ドラム１２１や転写ベルト１２５等を含む画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、定着装置１３１を備えている。定着装置１３１は、第２転写ローラ１１３の直上位置に設けられ、転写ベルト１２５のトナー像が転写された状態で定着部１３へ供給された用紙Ｐは、この定着装置１３１で定着処理が施される。

定着装置１３１は、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体を備えた定着ローラ１３２と、この定着ローラ１３２と周面同士が互いに当接し合うように対向配置された加圧ローラ１３３とを有している。画像形成部１２から送り込まれた画像形成処理済みの用紙Ｐは、定着ローラ１３２の駆動により当該定着ローラ１３２と加圧ローラ１３３との間のニップ部を通過するに際し、定着ローラ１３２からの熱を得て定着処理が施される。その後、用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を介して用紙排出部１６の排紙トレイ１７へ向けて排出される。

用紙貯留部１４は、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に配置され、挿脱可能に装着された用紙トレイ１４１を備えている。用紙トレイ１４１は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１を貯留する。用紙トレイ１４１に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図１における左端）に配置されたピックアップローラ１４２の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて繰り出される。その後、用紙Ｐは、レジストローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って、画像形成部１２における第２転写ローラ１１３と転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

トナー補給部１５には、画像形成部１２の各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋにそれぞれ対応して４台のトナーコンテナ２０（マゼンタ用コンテナ２０Ｍ、シアン用コンテナ２０Ｃ、イエロー用コンテナ２０Ｙおよびブラック用コンテナ２０Ｋ）が設けられている。各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの現像装置１２２には、残量が少なくなると対応した各コンテナ２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｙ，２０Ｋからトナーが補給される。

また、プリンタ１０には、図１に示すように、画像形成部１２の下方で、露光装置１２４の前方の位置に、クリーニング装置１２７から排出される廃トナーを回収するための廃トナーボトル３０の使用セット位置であるボトルセット部４０が設けられている。なお、図１では、断面部分よりも手前に存在するボトルセット部４０および後述の予備ボトル収納部５０を想像線で示している。

廃トナーボトル３０は、図２および図３に示すように、一対のケーシング３１，３２と、これらのケーシング３１，３２に挟持されるトナー収容部３３とにより構成されている。

ケーシング３１には、首管３５を介して取入れ口３４が付設されている。また、ケーシング３１内には、図示しないが、クリーニング装置１２７から排出されたトナーをトナー収容部３３内に搬入するための搬送機構が設けられている。

本実施形態の廃トナーボトル３０のトナー収容部３３は、その体積（容積）を変化可能な例えば折畳み式のフィルム材により構成されており、体積の小さい収縮状態と体積の大きい拡張状態とを容易に移行可能となっている。

そして、廃トナーボトル３０は、未使用時には、トナー収容部３３が収縮状態となっており、体積の小さい収縮形態（図３（ｂ）参照）をとっている一方、廃トナーを回収する使用時には、トナー収容部３３を収縮状態から拡張状態へと移行させることで、未使用時の体積よりも大きい拡張形態（図３（ａ）参照）をとるように構成されている。なお、拡張形態の廃トナーボトルには、符号３０Ａを付すとともに、収縮形態の廃トナーボトルには、符号３０Ａ´を付している。

また、上記収縮形態の廃トナーボトル３０Ａ´では、一対のケーシング３１，３２がスナップフィット方式により互いに係止されており、これによって当該収縮形態が維持される。そして、使用に際しては、ケーシング３１，３２同士の係止が解除され、ケーシング３２をケーシング３１に対して図３（ｂ）の矢印ａ方向に移動させることで、拡張形態への移行がなされる。

また、ボトルセット部４０には、拡張形態の廃トナーボトル３０Ａがセットされたときに、当該廃トナーボトル３０Ａの首管３５が嵌め込まれて保持される首管保持部４１と、ケーシング３２が嵌め込まれて保持されるケーシング保持部４２とが設けられている。これらの保持部４１，４２によって、廃トナーボトル３０Ａをボトルセット部４０に確実にセットすることができるようになっている。

そして、本実施形態のプリンタ１０では、図２に示すように、ボトルセット部４０の近傍（図示では右隣）に、収縮形態の予備の廃トナーボトル３０Ａ´を収容しておくための予備ボトル収納部５０Ａが設けられている。この予備ボトル収納部５０Ａは、上記廃トナーボトル３０Ａ´が安定して収容されるように、廃トナーボトル３０Ａ´の外形寸法（縦、横、高さ）に合わせて設定された空間部である。

これらボトルセット部４０および予備ボトル収納部５０Ａは、ぞれぞれ、プリンタ１０の通常使用時には図略のカバーにより覆われて視認できないようになっているが、ボトル交換時には、カバーを取り除くことで直ちに表出し、これによって作業者が廃トナーボトル３０Ａおよび３０Ａ´を容易に視認可能となっている。なお、前記カバーは、ボトルセット部４０および予備ボトル収納部５０Ａの双方を覆う一枚ものであってもよい。

第１実施形態では、上記のように、廃トナーボトル３０Ａの使用セット位置であるボトルセット部４０の近傍に、予備の廃トナーボトル３０Ａ´を収容しておくための予備ボトル収納部５０Ａを設けたので、ボトル交換時に、作用者が未使用の廃トナーボトルの保管場所が直ちにわからずに、ボトル交換に要する時間が長くなるといった不都合を回避できる。これにより、ボトル交換に要する時間、すなわち装置の使用不能時間（ダウンタイム）が増大するのを抑えることができるので、ボトル交換時の効率を高めることができる。

また、第１実施形態では、予備ボトル収納部５０Ａには、収縮形態の廃トナーボトル３０Ａ´が収容されるため、装置が大型化することがない。また、収縮形態の廃トナーボトル３０Ａ´を収容するだけの空間を確保するだけであるので、装置構成が複雑になることがない。
（第２実施形態）
図４および図５は、本発明の第２実施形態によるプリンタの予備ボトル収納部の構成を示した説明図であり、図６および図７は、図４に示した予備ボトル収納部に予備の廃トナーボトルを収容した状態を示した説明図である。

次に、図４〜図７を参照して、第２実施形態によるプリンタの予備ボトル収納部５０Ｂの構成について説明する。

この予備ボトル収納部５０Ｂは、図４に示すように、第１実施形態と同様、ボトルセット部４０の右隣に設けられており、さらに、第１実施形態のものと比べて、廃トナーボトル３０をより安定した状態で収容可能な構成となっている。

なお、第２実施形態の廃トナーボトル３０は、収縮状態と拡張状態とを容易に移行可能な蛇腹状（図６参照）のトナー収容部３３を有しており、未使用時には蛇腹部分が縮んで体積の小さい収縮形態の廃トナーボトル３０Ｂ´となる一方、使用時には蛇腹部分が延びて体積の大きい拡張形態の廃トナーボトル（図示せず）となるものである。

上記予備ボトル収納部５０Ｂには、廃トナーボトル３０Ｂ´を保持するためのホルダ部５１が設けられている。このホルダ部５１は、第１規制部５２と、第２規制部５３とを含んでいる。

第１規制部５２は、廃トナーボトル３０Ｂ´を収容した時に、当該ボトル３０Ｂ´の略円筒状のトナー収容部３３の周面に沿うように配されることで、トナー収容部３３の移動を規制するためのものである。また、第２規制部５３は、廃トナーボトル３０Ｂ´を収容した時に、当該ボトル３０Ｂ´の円筒状のケーシング３１の周面に沿うように配されることで、ケーシング３１の移動を規制するためのものである。

そして、第２規制部５３には、図５および図７に示すように、上下一対の係止爪５４が設けられている。これらの係止爪５４は、第２規制部５３とで略Ｃ字を形成しており、ケーシング３１が前記Ｃ字内に無理嵌めするように押し込まれることで、ケーシング３１を第２規制部５３とともに確実に保持できるようになっている。

なお、予備ボトル収納部５０Ｂには、図略のカバーが取り付けられるようになっている。また、第２実施形態のボトルセット部４０は、カバー６０により覆われている。

第２実施形態では、上記のように、ホルダ部５１によって廃トナーボトル３０Ｂ´を予備ボトル収納部５０Ｂ内で安定的に保持することができるので、ボトル交換作業時に、例えば当該プリンタのカバーを外した際に、廃トナーボトル３０Ｂ´が転がり出るのを防ぐことができる。これによって、ボトル交換の作業性を向上し、効率をより高めることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

例えば、廃トナーボトル３０は、折畳み可能なフィルム材からなるものや蛇腹状のもの以外の伸縮性を有するようなものから構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、予備ボトル収納部をボトルセット部４０の右隣に配したが、これに限らず、ボトル交換時に作業者にとって発見困難な箇所以外であれば、ボトルセット部４０の近傍の適所に配することができる。

また、予備ボトル収納部を、２つ以上の予備の廃トナーボトルを収容可能に構成してもよい。

本発明の第１実施形態によるプリンタの全体構成を示した正面断面図である。 図１に示したプリンタのボトルセット部周辺の構成を示した正面図である。 廃トナーを回収するための廃トナーボトルであり、（ａ）は拡張形態の廃トナーボトルを示しており、（ｂ）は収縮形態の廃トナーボトルを示している。 本発明の第２実施形態によるプリンタの予備ボトル収納部の構成を示した斜視図である。 図４に示した予備ボトル収納部の右側面説明図である。 図４に示した予備ボトル収納部に予備の廃トナーボトルを収容した状態を示した斜視図である。 図６に示した予備ボトル収納部の右側面説明図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
３０（３０Ａ、３０Ａ´、３０Ｂ´） 廃トナーボトル
４０ ボトルセット部
５０Ａ、５０Ｂ 予備ボトル収納部
５１ ホルダ部
１２１ 感光体ドラム（像担持体）
１２７ クリーニング装置

Claims (2)

1. 像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、このクリーニング装置から排出される廃トナーを回収するための廃トナーボトルの使用セット位置であるボトルセット部とを備えた画像形成装置において、
   前記廃トナーボトルは、未使用時には、廃トナーを回収する使用時の体積よりも小さい収縮形態をとることが可能であり、
   前記ボトルセット部の近傍に、前記収縮形態にある予備の廃トナーボトルを収容しておくための予備ボトル収納部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記予備ボトル収納部に、廃トナーボトルを保持するホルダ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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