JP2010026050A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交換時に廃トナー容器のみ交換可能な低コストの廃トナー容器を備えた画像形成装置を得る。
【解決手段】廃トナー容器の外形の一部をシート材の搬送のためのガイド部として用いると共に、シート材の搬送時にシート材の先端部及び後端部の少なくとも一方が、廃トナー容器の外形に当接するよう搬送路を形成した画像形成装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃トナー回収容器を有する画像形成装置に関するものである。

従来より、帯電させた感光体に、画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体にトナーを付着させた後、シート材である用紙に転写、定着させる画像形成装置が一般に普及している。トナーを用いて画像を形成する画像形成装置は、一般に廃トナー容器を有しており、画像の転写後に不要になったトナーは、廃トナー容器に回収されるようになっている。

このような画像形成装置においては、廃トナー容器内部にスペースがあるにもかかわらず満杯と検知することを防止するため、内部にスクリュー状のオーガやコイルを配置し、これらを回転させ、山状に堆積したトナーを崩し平均化することが行われている。

この廃トナー容器内部に配置されたスクリュー状のオーガを、搬送ローラを介して給紙モータで駆動する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−９１８５１号公報

上記のような廃トナー容器は、容器内に廃トナーが満杯になった時点で、空の容器と交換される。このとき、廃トナー容器内に配置されたオーガも一体で交換されることになるため、交換部品である廃トナー容器のコストの上昇を招く問題がある。

さらに、上記特許文献１に記載の画像形成装置においては、モータの代わりに搬送ローラとオーガの間をつなぐ機構が必要であり、装置自体もコスト的に有利なものにはならないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑み、交換時に廃トナー容器のみ交換可能な低コストの廃トナー容器を備えた画像形成装置を得ることを目的とするものである。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

（１）トナーを用いてシート材に画像を転写形成する画像形成部と、該画像形成部で発生した廃トナーを収容する廃トナー容器と、を有する画像形成装置において、
前記廃トナー容器の外形の一部を前記シート材の搬送のためのガイド部として用いると共に、前記シート材の搬送時に前記シート材の先端部及び後端部の少なくとも一方が、前記廃トナー容器に当接するよう搬送路を形成したことを特徴とする画像形成装置。

（２）前記廃トナー容器は、弾性部材により揺動可能に支持されていることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記廃トナー容器の揺動量が所定量となった際に、前記廃トナー容器の揺動を規制する規制部材を有することを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。

本発明によれば、交換時に廃トナー容器のみ交換可能とでき、これにより低コストの廃トナー容器及び、画像形成装置を得ることが可能となる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す断面図である。

同図に示す画像形成装置１は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、用紙Ｐを供給搬送する用紙供給搬送部Ｄから構成されている。

画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。

一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。

原稿上の画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データとして、一旦メモリに記憶される。なお、外部より入力された画像データの場合も同様に、一旦メモリに記憶される。

画像形成部Ｃは、シート材である用紙に画像を形成するユニットであり、像担持体であるドラム状の感光体２１が中心に配置されている。感光体２１の外周に、帯電手段２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段２３、転写分離手段である転写極２４及び分離極２５、感光体２１のクリーニング装置２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。また、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。

回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系３０は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるものである。像露光手段によって感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い、潜像を形成する。

感光体２１上の潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写材搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの用紙Ｐが収納された用紙収納手段としての給紙ユニット４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃと搬送ローラ４３が設けられる。また、側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられている。上記給紙ユニットから給紙された用紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙される。給紙された用紙Ｐは、レジストローラ対４４によって一時停止され用紙Ｐの傾きが修正される。その後に用紙Ｐは、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７を経て転写位置Ｂｏに案内される。転写位置Ｂｏにおいて転写極２４によって感光体２１上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐは、分離極２５によって感光体２１面より分離され、搬送ベルト装置４５の搬送ベルト４５４に載置搬送されて定着装置５０に至る。

定着装置５０は、加熱源を持ち回転体駆動部材としての加熱ローラ５１と加熱源を持たない加圧ローラ５９とを有しており、用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５９との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。

トナー画像の定着を終えた用紙Ｐは、経路切換ゲート１７１により、搬送路９３に案内され、搬送反転部１７０に搬送される。用紙Ｐは、搬送路９３、９４、９５、９６、９７、９８と搬送され、用紙Ｐの後端が搬送反転部１７０の搬送ローラ対１７６の直前に至ると、搬送ローラ対１７６、１７５、１７４が逆回転し、スイッチバックされる。スイッチバックされた用紙Ｐは、今までの後端を先端にして搬送路９７、９６、を通り、経路切換ゲート１７２により搬送路１１１に案内される。さらに、経路切換ゲート１７３により搬送路１１２に案内され、排紙ローラ６２により排紙トレイ８１上に排出される。

以上は用紙Ｐの片側のみへの画像形成を行う場合を説明したものである。

一方、両面複写の場合もトナー画像の定着を終えた用紙Ｐは、経路切換ゲート１７１により、搬送路９３に案内され、搬送反転部１７０に搬送される。用紙Ｐは、搬送路９３、９４、９５、９６、９７、９８と搬送され、用紙Ｐの後端が搬送反転部１７０の搬送ローラ対１７６の直前に至ると、搬送ローラ対１７６、１７５、１７４が逆回転し、スイッチバックされる。スイッチバックされた用紙Ｐは、今までの後端を先端にして搬送路９７、９６、を通り、経路切換ゲート１７２により搬送路９５に案内される。この後、用紙Ｐは両面複写搬送路１８０の搬送路１８３に案内される。

用紙Ｐは、搬送路１８３内を各搬送ローラによって給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２により搬送路４０に案内され、転写位置に向かって再給紙される。

この後、用紙Ｐは上述したように再び感光体２１方向に搬送され、転写位置で裏面にトナー画像が転写される。そして、用紙Ｐは定着装置５０に再度搬送され、裏面にトナー画像が定着される。

両面に画像が定着された用紙Ｐは、経路切換ゲート１７１の切替えによって開放されたストレート排紙経路９２を通り排紙トレイ８１上に排紙される。

なお、両面の画像が定着された用紙Ｐの排紙時にも、経路切換ゲート１７１の切替えにより搬送経路９３〜９８に案内し、再度用紙Ｐを廃トナー容器２００に当接させ、経路切換ゲート１７２、１７３により搬送路１１１、１１２を経由させて排紙してもよい。

同図において、２００は廃トナー容器である。

廃トナー容器２００は、画像形成部Ｃで発生した廃トナーを収容する容器であり、画像形成部Ｃから、不図示のスクリュー状のオーガやエアーポンプにより、廃トナー容器２００に送られ集積される。廃トナー容器の外形のうち、図示右側の面は、搬送路９５〜９７及び１１１の片側のガイド部として用いられている。

また、廃トナー容器２００は、底面及び図示左側の面に配設された弾性部材である圧縮コイルバネ２０５により、揺動が可能に支持されている。なお、圧縮コイルバネに限らず、硬度の低いゴム材やウレタン系の素材で支持してもよい。また、廃トナー容器２００から所定量離れた位置には、廃トナー容器２００の揺動量を規制するストッパとして機能する規制部材２０６が設けられている。

さらに、図１に示す本実施の形態に係る画像形成装置においては、用紙Ｐが搬送路９４から搬送反転部１７０に搬入される際に、廃トナー容器２００の外形の２箇所で用紙Ｐの先端が当接し、スイッチバック時に反転搬送時の用紙Ｐの先端が１箇所で当接し、計３回当接するよう搬送路が形成されている。

このように、搬送時に用紙Ｐの端部を廃トナー容器２００の外形に当接させることで、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は揺動させられ、集積された廃トナーが小量蓄積された状態から平均化させることができるようになる。

以下、廃トナー容器２００周辺の構成について、より詳しく説明する。

図２は、図１に示した廃トナー容器２００周辺の拡大断面図である。同図に示す廃トナー容器２００周辺は、説明の重複を避けるため、図１と同部材には同符号を付与して説明する。

同図において、上述したように、一方の面の画像定着が終わった用紙Ｐは、搬送路９５から搬送反転部１７０に搬送される。搬送路９５から、片側を廃トナー容器２００で形成した搬送路に進入する部分は、屈曲部Ｆを有する搬送路に形成されている。このため、屈曲部Ｆで、用紙Ｐの先端は所定の搬送速度で搬送されながら、廃トナー容器２００に当接する。これにより、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は揺動させられる。

さらに、用紙Ｐは搬送ローラ対１７４、１７５により紙面下方の搬送路９７に搬送される。搬送路９７は、屈曲部Ｇを有する搬送路に形成されている。このため、屈曲部Ｇで、用紙Ｐの先端は所定の搬送速度で搬送されながら、廃トナー容器２００に当接する。これにより、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は再度揺動させられる。

さらに用紙Ｐは搬送路９８まで搬送され、用紙Ｐの後端が搬送ローラ対１７６の直前に至ると、搬送ローラ対１７６が逆回転し、スイッチバックされる。スイッチバックされた用紙Ｐは、今までの後端を先端にして搬送路９７の屈曲部Ｇで、廃トナー容器２００に再度当接する。これにより、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は３度揺動させられる。

この後、上述のように、片面画像形成のみの場合は、経路切換ゲート１７２を切り換えて搬送路１１１に用紙Ｐを案内し、排紙される。また、両面画像形成の場合は、搬送路９５に案内された後、両面複写搬送路１８０の搬送路１８３に案内される。

２０６は、廃トナー容器の揺動が所定量以上とならないよう規制するストッパとして機能する規制部材である。規制部材２０６は、廃トナー容器２００の外形と、紙面左右方向で数ｍｍ程度、好ましくは２〜３ｍｍの隙間を有している。また、紙面上下方向では、廃トナー容器２００内に廃トナーが無い場合は、紙面上側の規制部材２０６に当接し、廃トナーの堆積により、質量増加に伴って紙面上下方向に隙間が形成されるように配置されている。また、側面を支持している弾性部材２０５が取り付けられた側板２０７は、廃トナー容器２００の交換時には、側方へ退避可能となっている。

すなわち、本実施の形態に係る画像形成装置は、廃トナー容器の外形の一部をガイド部として用い、用紙の先端及び後端を、ガイド部である廃トナー容器の外形に当接させて廃トナー容器を揺動させ、内部に堆積した廃トナーを平均化するものである。これにより、廃トナーを平均化するスクリュー状のオーガやコイルを容器内部に配置する必要が無くなり、交換時に廃トナー容器のみ交換可能な低コストの廃トナー容器を備えた画像形成装置を得ることが可能となる。

なお、上記の例では、用紙Ｐを反転搬送し、廃トナー容器に３度当接するよう構成したが、反転させずに搬送路９８を経て不図示の排紙トレイに排紙するような構成であってもよい。この場合には、廃トナー容器に２度当接することとなる。

図３は、廃トナー容器２００周辺の変形例を示す断面図である。

同図に示す廃トナー容器２００には、溝状の搬送路９９が閉塞部Ｈを有して形成されている。図示の如く、搬送路９９のガイド面は廃トナー容器２００の外形で形成されている。

同図において、上述したように、一方の面の画像定着が終わった用紙Ｐは、搬送路９５から搬送ローラ対１７７により廃トナー容器２００に形成された溝状の搬送路９９内に搬送され、用紙Ｐの先端が閉塞部Ｈに当接した状態で搬送ローラ対１７７を停止させる。

図４は、図３に示す搬送ローラ対１７７を停止させたときの用紙Ｐの溝状の搬送路９９内での状態を示す部分拡大図である。

図４に示すように、搬送ローラ対１７７は、用紙Ｐの先端が閉塞部Ｈに当接し、しわや曲げが形成されず若干の撓みが生じる程度に搬送した状態で停止させられる。つまり、用紙サイズや用紙種類に応じて停止ポイント（反転ポイント）を適正化させている。この用紙Ｐの先端の衝突により、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は揺動させられる。

図３に戻り、搬送ローラ対１７７は停止後、逆回転させられ、用紙Ｐは反転搬送される。

この後、上述のように、片面画像形成のみの場合は、経路切換ゲート１７２を切り換えて搬送路１１１に用紙Ｐを案内し、排紙される。また、両面画像形成の場合は、搬送路９５に案内された後、両面複写搬送路１８０の搬送路１８３に案内される。

２０６は、廃トナー容器の揺動が所定量以上とならないよう規制するストッパとして機能する規制部材であり、図２で説明したものと同様である。また、側板２０７も図２で説明したものと同様である。

このような構成でも、搬送時に用紙Ｐの端部を廃トナー容器２００に当接させることができ、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は揺動させられ、集積された廃トナーが小量蓄積された状態から平均化させることができるようになる。

図５は、図３に示す廃トナー容器２００の溝部９９の変形例を示す拡大断面図である。

同図は、廃トナー容器２００の溝部９９内で用紙Ｐの先端が３回当接するように構成したものである。

同図に示す溝部９９は、開口部９９ｋを大きく形成し、開口部９９ｋを用紙Ｐの経路に対し、オフセットして配置してある。搬送ローラ対１７７による用紙Ｐの搬送時に、まず図示Ｉの位置で先端が当接し、次いで図示Ｊの位置、さらに閉塞部Ｈで当接する。搬送ローラ対１７７は、図４に示したのと同様に、用紙Ｐの先端が閉塞部Ｈに当接し、しわや曲げが形成されず若干の撓みが生じる程度に搬送した状態で停止させられる。この用紙Ｐの先端の３度の衝突により、弾性部材に支持された廃トナー容器２００は揺動させられる。以降は、同様に搬送ローラ対１７７は逆回転させられ、用紙Ｐは反転搬送される。

以上説明したように、廃トナー容器の外形の一部を用紙搬送のガイド部として用い、シート材の搬送時に先端部及び後端部の少なくとも一方を、廃トナー容器の外形に当接させることで、廃トナー容器を揺動させ、内部に堆積した廃トナー平坦化させることができる。これにより、スクリュー状のオーガやコイル及び、これらの駆動機構を不要とでき、交換時に廃トナー容器のみ交換可能な低コストの廃トナー容器及び、該廃トナー容器を備えた画像形成装置を得ることが可能となる。

なお、上記の実施の形態においては、モノクロ画像を形成する画像形成装置を例にとり説明したが、これに限るものでなく、カラー画像を形成する画像形成装置に適用してもよい。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示した廃トナー容器周辺の拡大断面図である。 廃トナー容器周辺の変形例を示す断面図である。 図３に示す搬送ローラ対を停止させたときの用紙の溝状の搬送路内での状態を示す部分拡大図である。 図３に示す廃トナー容器の溝部の変形例を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
９３、９４、９５、９６、９７、９８、１１１、１１２ 搬送路
１７０ 搬送反転部
１７２、１７３ 経路切換ゲート
１７４、１７５、１７６、１７７ 搬送ローラ対
２００ 廃トナー容器
２０５ 弾性部材
２０６ 規制部材

Claims (3)

1. トナーを用いてシート材に画像を転写形成する画像形成部と、該画像形成部で発生した廃トナーを収容する廃トナー容器と、を有する画像形成装置において、
   前記廃トナー容器の外形の一部を前記シート材の搬送のためのガイド部として用いると共に、前記シート材の搬送時に前記シート材の先端部及び後端部の少なくとも一方が、前記廃トナー容器に当接するよう搬送路を形成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記廃トナー容器は、弾性部材により揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記廃トナー容器の揺動量が所定量となった際に、前記廃トナー容器の揺動を規制する規制部材を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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