JP2010091700A - トナー回収容器および画像形成装置 - Google Patents

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雅人 久世
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Abstract

【課題】メンテナンス性を向上させるとともに大きさに対する容量を最大にすることができるトナー回収容器を提供する。
【解決手段】本発明のトナー回収容器40は、トナーを収容するトナー収容部44と、トナー収容部44の上部に設けられ、トナー搬送路において搬送されてきたトナーをトナー収容部44に落下させるトナー落下口42と、を備える。
トナー収容部44は、トナーがトナー落下口42から落下してトナー収容部44において山状に自然堆積していくときの斜面となる部分に設けられる内部が中空の把手部46を含む。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成部からの廃トナーを回収するトナー回収容器およびこのトナー回収容器を備える画像形成装置に関する。
従来から、感光体、感光体を帯電する帯電装置、感光体を露光する露光装置、感光体にトナーを担持させる現像装置および感光体の像を転写する転写装置を備える電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。
この画像形成装置において、感光体に担持されたトナー像が転写装置によって用紙上に転写される際に、トナー像の一部が用紙上に転写されず感光体上に残ってしまうことがあった。
そこで、クリーニング装置およびトナー回収容器をさらに備え、クリーニング装置により感光体上の残留トナーを掻き落とし、コイルやスクリューの回転で感光体の軸方向と平行にトナーを搬送し、トナー搬送路を経て、トナーを落下させて、トナー回収容器に溜め込む方式が採用されている。
しかし、トナー回収容器は、トナーを落下させて溜め込むので、クリーニング装置よりも下部に配置される必要があり、かつ、画像形成装置の大きさによって容量が制限される。容量の小さなトナー回収容器では、残留トナーがすぐ満杯になり、そのたびにサービスマンによるメンテナンスが必要になるため、サービスマンの出動頻度が多くなり、画像形成装置のランニングコストを上げる要因となる。トナー回収容器の容量を増加させようとすると、トナー回収容器を大きくする必要があり、それに伴って画像形成装置を大きくする必要があった。
そこで、画像形成装置の下部に備えられる給紙装置の奥側のスペースを利用して、トナー回収容器の大きさを増加させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−151482号公報
トナー回収容器に把手部を設けない場合、トナー回収容器中のトナーを回収することが困難となり、大きくメンテナンス性が落ちてしまう。したがって、トナー回収容器には、メンテナンス性を考慮して把手部が設けられる。把手部を設けた分だけトナー回収容器が大きくなるが、トナー回収容器の容量は変わらない。つまり、メンテナンス性を向上させると、トナー回収容器の大きさに対する容量が小さくなるため、トナー回収容器の大きさに対して割に合わないランニングコストが発生する問題がある。この問題は、特許文献1等の従来技術では解決されなかった。
そこで本発明の目的は、上記課題に鑑み、メンテナンス性を向上させるとともに大きさに対する容量を最大にすることができるトナー回収容器を提供することにある。
本発明のトナー回収容器は、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部の上部に設けられ、トナー搬送路において搬送されてきたトナーを前記トナー収容部に落下させるトナー落下口と、を備える。
前記トナー収容部は、トナーが前記トナー落下口から落下して前記トナー収容部において山状に自然堆積していくときの斜面となる部分に設けられる内部が中空の把手部を含む。
この構成では、把手部がトナー収容部の一部として設けられている。把手部は、内部が中空で構成されており、把手部においてもトナーが収容されるため、把手部の体積を無駄にすることがない。また、把手部をトナーが山状に自然堆積していくときの斜面となる部分に設けることにより、把手部においてすみやかにトナーが収容される。したがって、本発明のトナー回収容器は、メンテナンス性を向上させるとともに大きさに対する容量を最大にすることができる。
本発明のトナー回収容器は、外周に前記斜面と略平行な斜面部と、前記斜面部に一辺が対向する三角形状の開口部と、を備えると好ましい。
また、前記把手部は、前記斜面部と前記開口部の一辺とで挟まれる部分のみで形成されると好ましい。
この構成では、開口部が三角形状であるので、トナー収容部の体積の減少を最小に抑えることができる。また、把手部は、斜面部と開口部の一辺とで挟まれる部分のみで形成されるので、トナー回収容器本体から突出することがなく、トナー回収容器全体の画像形成装置に対する占有体積を抑えることができる。したがって、この構成により、トナー回収容器の大きさに伴う画像形成装置の大型化を抑えることができる。
本発明の画像形成装置は、記録媒体に対して画像を形成する画像形成部および画像形成部において生じる廃トナーを回収する本発明のトナー回収容器を備える。
本発明のトナー回収容器を画像形成装置に適用することにより、トナー回収容器において大きさに対する容量が最大限になるため、トナーを効率よく回収することができ、画像形成装置のランニングコストを低減することができる。
本発明におけるトナー回収容器は、メンテナンス性を向上させるとともに大きさに対する容量を最大にすることができる。
以下、本発明の最良の実施形態に係るトナー回収容器およびこのトナー回収容器を備える画像形成装置を、図面を参照にしつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置10は、原稿読取部100、画像形成装置本体200、後処理装置300および用紙スタック部400から構成されている。
原稿読取部100は、上面に透明なガラス等からなる原稿台101を有している。この原稿台101の方には、原稿台101に載置された原稿を光学的に読み取るためのスキャナ光学系111が配されている。
スキャナ光学系111は、原稿台101上に載置された原稿に光を照射するための露光用光源112と、原稿で反射された光を受光する光電変換素子115とからなり、露光用光源112と光電変換素子115との間には、原稿で反射した光を光電変換素子115に導くための複数の反射鏡113と、反射鏡113により導かれた光を光電変換素子115上に結像させるための結像レンズ114とが配置されている。
光電変換素子115からの出力信号、すなわち、原稿画像データは、画像処理が施された後、画像形成装置本体200に備えられたLSU(レーザスキャニングユニット)201に送出されるようになっている。
画像形成装置本体200は、大きく分けて転写紙(記録媒体)Pに画像形成するための画像形成部210と、転写紙Pを収容するとともに転写紙Pを画像形成部210に搬送するための給紙搬送部220とからなる。
画像形成部210は、LSU201と、LSU201からのレーザ光が表面に照射されることにより静電潜像が形成される感光体211とを有している。
感光体211は、矢印方向に回転駆動されるドラム形状をなしており、この感光体211の周囲にはLSU201からのレーザ光の照射ポイントから感光体211の回転方向に向かって、現像装置212、転写チャージャ213、除電器214、主帯電器215が配置されている。
現像装置212は、レーザ光により露光された感光体211表面の静電潜像をトナーにより可視像(トナー像)に現像し、転写チャージャ213は、感光体211上のトナー像を転写紙Pに転写し、除電器214は、トナー像の転写後の感光体211上に残留している電荷を除去し、主帯電器215は、残留電荷が除去された感光体211表面を所定の電位に帯電させる。さらに、図示しないが、転写チャージャ213と除電器214との間には、トナー像の転写後の感光体211上に残留しているトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。
LSU201は、上述した原稿読取部100にて読み取られた原稿の画像データに限定されず、外部に接続されたコンピュータ等の外部機器からの画像情報、通信等により送られるFAX情報に基づいてレーザを感光体211に照射するようにもなっている。
したがって、画像形成装置10は、原稿読取部100により原稿画像を読み取って用紙に画像を形成する複写機能、通信等によるFAX情報に基づいて用紙に画像を形成するFAX機能、コンピュータ等の外部機器からの画像情報に基づいて用紙に画像を形成するプリント機能を有する複合機となっている。
給紙搬送部220には、転写紙Pをストックして、転写紙Pを給紙するための用紙カセット221と、画像形成装置本体200の側面から転写紙Pを給紙するための手差しトレイ222とが設けられている。
用紙カセット221の転写紙Pの送り側の先端部には、用紙カセット221に収容されている転写紙Pを給紙するための呼び込みローラ223と、図示しないが、収容された転写紙Pを1枚ずつ確実に送り出すことができるように、ローラと摩擦シート部材あるいは逆転ローラ等からなる用紙さばき部とが配置されている。
呼び込みローラ223の転写紙Pの搬送方向下流側には、画像形成部210における画像形成位置に転写紙Pを導くための送り出し用のピックアップローラ224と、第1給紙路225とが設けられている。
一方、手差しトレイ222の転写紙Pの送り側の先端部には、手差しトレイ222上の転写紙Pを給紙するための呼び込みローラ226と、転写紙Pを画像形成部210における画像形成位置に導くための送り出し用のピックアップローラ227と、第2給紙路228とが設けられている。
画像形成部210の画像形成位置の手前には、第1給紙路225または第2給紙路228から給送された転写紙Pを所定のタイミングで感光体211のトナー像の転写位置(画像形成位置)に搬送するためのレジストローラ229が設けられている。
レジストローラ229は、第1給紙路225および第2給紙路228に設けられたレジスト前検知スイッチにより、第1給紙路225あるいは第2給紙路228のいずれかを転写紙Pが通過したことを示す検知信号に基づいて、感光体211上のトナー像と転写紙Pとの位置あわせを行うよう駆動される。
上記の感光体211上のトナー像が転写紙Pに転写される転写位置の転写紙Pの搬送方向下流側には、転写紙P上に転写されたトナー像を熱により定着させるための定着ローラ230が設けられている。
定着ローラ230の転写紙Pの搬送方向下流側には、定着済の転写紙Pを搬送する用紙搬送パス231と、用紙搬送パス231を経て搬送される転写紙Pを画像形成装置本体200の外部に排出するための排紙ローラ232に導くための第1用紙搬送路233とが設けられている。
排紙ローラ232から排出された転写紙Pは、原稿読取部100の下方に形成された第1排紙部234に排出される。この第1排紙部234は、原稿読取部100の下方側で、画像形成装置本体200の画像形成部210の側面側、かつ、用紙カセット221の上部側に形成された空間部に形成されるものである。ここでの空間部とは、原稿読取部100の下方側で、かつ、画像形成装置本体200の外周壁に囲まれた領域を示している。
第1用紙搬送路233の転写紙Pの搬送方向上流側には、転写紙Pを第1用紙搬送路233または後処理装置300に通じる用紙搬送パス236のいずれかに切り替えて導くための第1切替ゲート235が設けられている。この第1切替ゲート235は、第1用紙搬送路233と用紙搬送パス236の分岐点を支点として回動自在に設けられている。つまり、転写紙Pを第1用紙搬送路233に導く場合には、図示上方に回動して用紙搬送パス236を閉塞し、転写紙Pを用紙搬送パス236に導く場合には、図示下方に回動して第1用紙搬送路233を閉塞するようになる。
また、給紙搬送部220には、用紙搬送パス231に平行して反転搬送路237が設けられている。この反転搬送路237は、転写紙Pの両面に画像を形成する両面印字時に使用される搬送路であり、転写紙Pは、上述した用紙搬送パス231の搬送方向とは反対方向に搬送され、レジストローラ229まで搬送される。
よって、両面印字が行われる転写紙Pは、片面に画像が形成されて用紙搬送パス231に搬送された後、上述した用紙搬送パス236により後処理装置300に一旦導かれ、後処理装置300においてスイッチバックされ、再び用紙搬送パス236を通過して反転搬送路237に搬送される。
そして、反転搬送路237に搬送された転写紙Pは、レジストローラ229を介して、トナー像の転写位置に搬送され、画像形成されていない面にトナー像が転写され、定着ローラ230により熱定着されて用紙搬送パス231に送り出される。
用紙搬送パス231と反転搬送路237との分岐点には、切替ゲート238が設けられており、転写紙Pが反転搬送路237に搬送される前に、用紙搬送パス231を閉塞するように回動して、用紙搬送パス231への転写紙Pの搬送を防止している。
後処理装置300は、画像形成装置本体200の用紙搬送パス236から搬送された転写紙Pを後述する第2用紙搬送路であるエスケープパス302または第3用紙搬送路であるステープルトレイ303に導くための用紙搬送パス301と、用紙搬送パス301を搬送した転写紙Pがエスケープパス302またはステープルトレイ303に排出するための排紙ローラ318とが設けられている。
エスケープパス302とステープルトレイ303とで、転写紙Pを画像形成装置本体200から用紙後処理部となる用紙スタック部400に中継して搬送するための中継搬送路300Aを形成している。
また、用紙搬送パス301により、画像形成装置本体200からの用紙を中継搬送路300Aに搬送するための用紙搬送路300Bを形成している。
つまり、後処理装置300は、中継搬送路300Aと用紙搬送路300Bとで構成されていることになる。中継搬送路300Aは、排紙ローラ318を中心にして用紙搬送路300Bから着脱自在にユニット化されている。すなわち、中継搬送路300Aは、画像形成装置本体200から着脱可能にユニット化されたものとなっている。
これにより、後処理装置300を使用しない場合に、中継搬送路300Aを取り外すことができるとともに、中継搬送路300Aを取り外してメンテナンスを行うことができるので、装置全体のメンテナンス性の向上を図ることができる。
中継搬送路300Aは、原稿読取部100と第1排紙部234である空間部との間に形成されていることになる。また、別の角度から見ると、中継搬送路300Aは、原稿読取部100の原稿台101と反対側の面に、中継搬送路300Aが設けられているともいえる。さらに、中継搬送路300Aは、第1排紙部234である空間部の上面に形成されているともいえる。
上記の構成によれば、画像形成装置本体200から後処理装置300に用紙を搬送する中継搬送路300Aが、原稿読取部100と画像形成装置本体200の外周壁で囲まれた空間部との間に形成されていることから、画像形成装置本体200から後処理装置300に搬送されない用紙を排出する第1排紙部234上に用紙が残っていても、用紙を取り除かなくてもジャム処理を行うことができる。
したがって、画像形成装置本体200において形成された用紙を後処理装置300に搬送する中継搬送路300Aにおいて、紙詰まり等の不具合が発生した場合に迅速にかつ容易にジャム処理が行え、これにより、装置全体のメンテナンス性を向上させることができる。
用紙搬送パス301の転写紙Pの搬送方向下流側のエスケープパス302とステープルトレイ303との分岐点には、第2切替ゲート304が設けられている。この第2切替ゲート304は、上記分岐点を支点として回動可能に設けられている。エスケープパス302に転写紙Pを導く場合には、図示下方に回動し、ステープルトレイ303に転写紙Pを導く場合には、図示上方に回動するようになっている。
エスケープパス302は、ステープル処理等の後処理が施されない転写紙Pを搬送する搬送路であり、転写紙Pの搬送部分が原稿読取部100の原稿台101と略平行となるように形成されており、転写紙Pを略水平状態で後述する用紙スタック部400に搬送するようになっている。
エスケープパス302の転写紙Pの搬送方向下流側には、第1排紙路305と第2排紙路306が分岐して設けられている。この第1排紙路305と第2排紙路306との分岐点には、第3切替ゲート307が設けられており、エスケープパス302を搬送する転写紙Pは、必要に応じて第1排紙路305または第2排紙路306のいずれかに切り替えて搬送されるようになっている。つまり、第3切替ゲート307は、第1排紙路305と第2排紙路306との分岐点を支点として回動自在に設けられている。第1排紙路305に転写紙Pを導く場合には、図示下方に回動し、第2排紙路306に転写紙Pを導く場合には、図示上方に回動するようになっている。
一方、ステープルトレイ303は、ステープル等の後処理が施される転写紙Pを搬送する搬送路であり、エスケープパス302の下方でエスケープパス302と略平行に形成されており、エスケープパス302と同様に転写紙Pを用紙スタック部400まで略水平状態で搬送するようになっている。
また、ステープルトレイ303では、略水平状態で転写紙Pをストックして整合を行い、この水平状態で整合された転写紙Pに対して後述するステープルユニット308によりステープル処理が施されるようになっている。
ステープルトレイ303の転写紙Pの搬送方向下流側には、ステープル処理を行うステープルユニット308と、ステープルユニット308によりステープル処理が施された転写紙P束を排出するための排紙ローラ309とが設けられている。
排紙ローラ309は、エスケープパス302から第3切替ゲート307により分岐されて第2排紙路306を搬送してきた転写紙Pを排出するようにもなっている。なお、排紙ローラ309の転写紙Pの搬入手前側には、転写紙Pの通過を検知するための用紙検知センサーが設けられている。
上記構成の後処理装置300は、原稿読取部100とその下方に形成された空間部との間に設けられていることで、用紙後処理のための空間が画像形成装置10の設置面上に形成されることに成る。これにより、後処理装置300を備えた画像形成装置10の設置面積を小さくすることができるので、画像形成装置10の設置のための自由度が大きくなる。
また、後処理装置300では、画像形成された転写紙Pの整合およびステープル処理等の後処理を略水平状態で行うようになっているので、転写紙Pの整合とステープル処理等の後処理を同じ位置で行うことができる。これにより、整合した転写紙P束をステープル位置まで搬送する場合に生じる転写紙P束の変形や整合乱れをなくし、転写紙P束が整った状態でステープル処理等の後処理を確実に行うことができる。
用紙スタック部400は、後処理装置300を通過した転写紙Pをスタックするものであり、第2排紙部としての第1用紙スタックトレイ401と、第3排紙部としての第2用紙スタックトレイ40とを備えている。
第1用紙スタックトレイ401には、後処理装置300のエスケープパス302から第1排紙路305を経て排出される転写紙Pがスタックされる。すなわち、第1用紙スタックトレイ401には、後処理装置300を通過しているが、ステープル処理等の後処理が行われなかった転写紙Pがスタックされる。
一方、第2用紙スタックトレイ402には、後処理装置300のエスケープパス302またはステープルトレイ303のいずれかを経て排紙ローラ309から排出される転写紙Pがスタックされる。すなわち、第2用紙スタックトレイ402には、主にステープル処理等の後処理が施された転写紙Pがスタックされるが、ステープル処理等の後処理が行われなかった転写紙Pもスタックされる。
また、第2用紙スタックトレイ402は、転写紙Pの積載量に応じて上下動するようになっている。すなわち、転写紙Pの積載量が多くなれば、第2用紙スタックトレイ402は、所定の位置から下方に移動するようになる。したがって、ステープル処理を施さなかった転写紙Pを大量にスタックする必要のあるときには、エスケープパス302から第2排紙路306を経て転写紙Pが第2用紙スタックトレイ402に排出されるようになる。
図2は、本発明の実施形態に係るトナー回収容器の構成を示す図である。図3は、トナーの自然堆積の形状を示す図である。
トナー回収容器40は、トナーを収容するトナー収容部44と、トナー収容部44の上部に設けられ、トナー搬送路において搬送されてきたトナーをトナー収容部44に落下させるトナー落下口42と、を備える。
画像形成部210において生じた廃トナーは、スクリュー等の運搬手段によってトナー搬送路を搬送され、トナー落下口42にて排出される。トナー落下口42にて排出されたトナーは、トナー回収容器40の内壁面の間にて自由落下をするか、またはトナー回収容器40の内壁面を伝わって下方に流れ落ちる。
こうしてトナー回収容器40の底面に到達したトナーは、トナー収容部44において自然堆積していく。トナーは粘度が高いため流動性が低く、図3に示すように山状に自然堆積する。トナー28は、安息角(約47°)を保ちながら自然堆積していく。
トナー収容部44は、トナーがトナー落下口42から落下してトナー収容部44において山状に自然堆積していくときの斜面となる部分に設けられる内部が中空の把手部46を含む。
この構成により、把手部46においてもトナー28が収容されるため、把手部46の体積を無駄にすることがなく、把手部46においてすみやかにトナーが収容される。これらのことから、トナー回収容器40は、メンテナンス性を向上させるとともに大きさに対する容量を最大にすることができる。
また、トナー回収容器40は、外周にトナー28の自然堆積していくときの斜面と略平行な斜面部46Aおよび斜面部46Aに一辺が対向する三角形状の開口部48を備える。把手部46は、斜面部46Aと開口部48の一辺48Aとで挟まれる部分のみで形成される。
この構成では、開口部48が三角形状であるので、トナー収容部44の体積の減少を最小に抑えることができる。また、把手部46は、斜面部46Aと開口部48の一辺48Aとで挟まれる部分のみで形成されるので、トナー回収容器40から突出することがなく、トナー回収容器40全体の画像形成装置10に対する占有体積を抑えることができる。したがって、この構成により、トナー回収容器40の大きさに伴う画像形成装置10の大型化を抑えることができる。
図4〜図8は、本発明の実施形態に係るトナー回収容器において廃トナーが堆積する様子を示す図である。
図4は、トナー28の傾斜面が開口部48に接するまでトナー28が堆積した様子を示す。この状態になるまでにはトナー28の堆積を遮るものがないため、トナー28は、図4に示すように自然な山状に堆積する。
図5は、トナー28の傾斜面が把手部46に到達するまでトナー28が堆積した様子を示す。開口部48の下部のトナー28は、トナー28自身の重さによって矢印X方向に押し広げられるように流動する。
図6は、トナー28が把手部46を流動して堆積した様子を示す。トナー28が図5の状態に到達するまで堆積すると、トナー28は把手部46を流動し始める。そして、このトナー28は、開口部48の斜面の終点からトナー収容部44の底面に向かって落下する。落下したトナー28は山状に自然堆積し、図6の状態になる。
図7は、図6の状態からさらにトナー28が把手部46を流動して堆積した様子を示す。図6の状態においてトナー28が把手部46を流動すると、図示左方向にトナー28が堆積し、堆積したトナー28の上面が把手部46に流入してくる。
図8は、トナー収容部44においてトナー28が満杯になった様子を示す。図7の状態からさらにトナー28が把手部46を流動すると、把手部46においてトナー28が満杯になる。さらにトナー落下口42からトナーが落下することにより、トナー28の高さが増し、トナー落下口42まで到達する。
したがって、トナー収容部44の略全域にトナー28が堆積するため、トナー回収容器40の大きさに対する容量が最大となる。
なお、図4〜図8において表すトナー28の堆積形状は、説明の便宜上模式的なものとしている。
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器の構成を示す図である。 トナーの自然堆積の形状を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器において廃トナーが堆積する様子を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器において廃トナーが堆積する様子を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器において廃トナーが堆積する様子を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器において廃トナーが堆積する様子を示す図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器において廃トナーが堆積する様子を示す図である。
符号の説明
10−画像形成装置
40−トナー回収容器
42−トナー落下口
44−トナー収容部
46−把手部
46A−斜面部
48−開口部
48A−開口部の一辺
210−画像形成部

Claims (3)

  1. トナーを収容するトナー収容部と、
    前記トナー収容部の上部に設けられ、トナー搬送路において搬送されてきたトナーを前記トナー収容部に落下させるトナー落下口と、
    を備え、
    前記トナー収容部は、トナーが前記トナー落下口から落下して前記トナー収容部において山状に自然堆積していくときの斜面となる部分に設けられる内部が中空の把手部を含むトナー回収容器。
  2. 外周に前記斜面と略平行な斜面部と、
    前記斜面部に一辺が対向する三角形状の開口部と、
    を備え、
    前記把手部は、前記斜面部と前記開口部の一辺とで挟まれる部分のみで形成される請求項1に記載のトナー回収容器。
  3. 記録媒体に対して画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部において生じる廃トナーを回収する請求項1または2に記載のトナー回収容器と、
    を備える画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015022199A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 株式会社リコー 廃トナー回収容器、及び、画像形成装置
JP2016176982A (ja) * 2015-03-18 2016-10-06 富士ゼロックス株式会社 粉体回収容器及び画像形成装置

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