JP2014021246A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置本体に対して着脱自在のトナー収納容器を備えた画像形成装置において、トナー収容容器の装置本体に対する着脱回数が増えても、清掃部材によってトナー収容容器から払い落とされ、溝部に回収されたトナーが、溝部から溢れ出て装置内外に飛散したりしないようにする。
【解決手段】トナー収納容器8に、トナー供給口811と、トナー供給口811を開放及び封鎖するシャッター部材83とを設ける。一方、装置本体10には、トナー収納容器8を着脱する際に、トナー収納容器8に接触して清掃を行う清掃部材71と、清掃部材71よりも、トナー収容容器8の装着方向上流側及び下流側に、清掃部材71によってトナー収納容器8から除去されたトナーを回収する第1溝部72a及び第2溝部72bとを設ける。そして、これらの溝部72a,72bの底壁73a,73bを開閉自在とする。
【選択図】図4
【解決手段】トナー収納容器8に、トナー供給口811と、トナー供給口811を開放及び封鎖するシャッター部材83とを設ける。一方、装置本体10には、トナー収納容器8を着脱する際に、トナー収納容器8に接触して清掃を行う清掃部材71と、清掃部材71よりも、トナー収容容器8の装着方向上流側及び下流側に、清掃部材71によってトナー収納容器8から除去されたトナーを回収する第1溝部72a及び第2溝部72bとを設ける。そして、これらの溝部72a,72bの底壁73a,73bを開閉自在とする。
【選択図】図4
Description
本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、装置本体に対して着脱自在のトナー収容容器を備えた画像形成装置に関するものである。
複写機やプリンター、ファクシミリ及びこれらの機能を合わせ持つ複合機などの電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体表面に形成された静電潜像を現像装置においてトナーで現像し、現像によるトナー消費で現像装置内のトナー量が減少すると、トナー補給装置から現像装置にトナーを補給している。
トナー補給装置としては従来から様々な方式が用いられている。例えば、トナーを収容したトナー収容容器を画像形成装置の装置本体に装着し、トナー収容容器からトナーホッパーへトナーを供給し、トナーホッパーから現像装置にトナーを補給する方式がある。この方式では、トナー収容容器内のトナーがなくなると、トナー収容容器を装置本体から取り外して、新しいトナー収容容器を装置本体に装着する。
トナー収容容器にはトナーホッパーにトナーを補給するための開口が形成されている。このトナー補給用の開口には、トナーが外に漏れ出ないように開閉自在のシャッター部材が設けられている。トナー収容容器が装置本体に装着されると、装着動作に連動してシャッター部材は開状態となり、トナー収容容器の開口からトナーホッパーにトナーが補給可能となる。一方、トナー収容容器を装置本体から取り外されると、取り外し動作に連動してシャッター部材は閉状態となる。
ところが、トナー収容容器を取り外す際などに、トナー収容容器の開口付近に存在するトナーがシャッター部材などに付着することがある。シャッター部材などに付着したトナーは、装置本体内に飛散したり、装置外にこぼれ出るおそれがある。特に、画像形成装置の保守点検を行う場合などに、トナーが残っている状態のトナー収容容器を取り外す際に、上記不具合が起こりやすい。
このため、例えば特許文献1では、シャッター部材が閉じた位置の先端下方や、閉じたいシャッター部材の先端が通過する下方などにトナー回収用の凹部を設けて、トナー収容容器からこぼれ落ちたトナーを回収する技術が提案されている。しかしながら、トナー収容容器に付着したすべてのトナーが、トナー回収用凹部の形成位置でこぼれ落ちるとは限らない。
また、特許文献2では、トナー収容容器に接触するように清掃部材を装置本体に設け、トナー収容容器を取り外す際に、トナー収容容器に付着したトナーを清掃部材で払い落とす技術が提案されている。また、特許文献2の図には、清掃部材で払い落とされたトナーが、清掃部材の、トナー収容容器の取り外し方向上流側および下流側に設けられた凹部に回収されることが開示されている。
近年、画像形成装置の長寿命化に伴って、トナー収容容器の装置本体に対する着脱回数が増えている。このため、清掃部材によってトナー収容容器から払い落とされ、凹部に回収されるトナー量も増加し、凹部によるトナー収容量を超えてしまい、装置内へのトナー飛散やトナーこぼれなどの不具合の発生するおそれが高まっている。
そこで本発明の目的は、トナー収容容器の装置本体に対する着脱回数が増えても、清掃部材によってトナー収容容器から払い落とされて溝部に回収されたトナーが、溝部から溢れ出ることを防止し、装置内のトナー飛散やトナーこぼれなどが生じない画像形成装置を提供することにある。
本発明によれば、装置本体と、前記装置本体に対して着脱自在のトナー収納容器とを備えた画像形成装置において、前記トナー収納容器は、トナー供給口と、前記トナー供給口を開放及び封鎖するシャッター部材とを有し、前記装置本体は、前記トナー収納容器を着脱する際に、前記トナー収納容器に接触して清掃を行う清掃部材と、前記清掃部材よりも、前記トナー収容容器の装着方向上流側及び下流側の少なくとも一方側に、前記シャッター部材の移動方向と交差する方向に形成された、前記清掃部材によって前記トナー収納容器から除去されたトナーを回収する溝部とを有し、前記溝部の底壁が開閉自在であることを特徴とする画像形成装置が提供される。
ここで、前記装置本体に、前記溝部に回収されたトナー量を検知する第1検知手段をさらに設け、前記溝部に回収されたトナー量が所定量に達したことが第1検知手段によって検知されると、前記底壁を一時的に開状態とするようにしてもよい。
また、前記装置本体に、前記トナー収納容器の着脱を検知する第2検知手段をさらに設け、前記トナー収納容器の着脱に連動して、前記底壁を一時的に開状態とするようにしてもよい。この場合、前記トナー収納容器が所定回数着脱される度に、前記底壁を一時的に開状態とするようにしてもよい。
そしてまた、前記装置本体に、前記トナー収納容器の着脱を検知する第2検知手段と、前記トナー収納容器内のトナー量を検知する第3検知手段とをさらに設け、前記トナー収納容器にトナーが残っている状態で、前記トナー収納容器が前記装置本体から脱着される場合に、前記底壁を一時的に開状態とするようにしてもよい。
前記装置本体に、前記清掃部材よりも、前記トナー収容容器の装着方向上流側及び下流側に、前記清掃部材によって前記トナー収納容器から除去されたトナーを回収する第1溝部及び第2溝部を設け、前記トナー収納容器が前記装置本体に装着される場合は、第1溝部の底壁のみが一時的に開状態とされるのが好ましい。また、前記トナー収納容器が前記装置本体から脱着される場合は、第2溝部の底壁のみが一時的に開状態とされるのが好ましい。
装置本体が、像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、現像装置にトナーを補給するトナーホッパーと、像担持体上の未転写トナーを除去し廃トナー容器に回収するクリーニング装置とをさらに有する場合、前記溝部の前記底壁が一時的に開状態とされることにより前記溝部から排出されたトナーは、前記現像装置、前記トナーホッパー及び前記廃トナー容器の少なくとも一つに移動するようにするのが好ましい。
このとき、前記溝部から排出されたトナーの移動経路に、トナー以外の異物を除去するフィルターを設けるのが好ましい。
本発明の画像形成装置によれば、トナー収容容器の装置本体に対する着脱回数が増えても、清掃部材によってトナー収容容器から払い落とされ溝部に回収されたトナーが、溝部から溢れ出ることがなく、装置内のトナー飛散やトナーこぼれなどが抑制される。
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
図1に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図を示す。図1に示す画像形成装置は、装置本体1と、装置本体1に対して着脱自在のトナー収容容器8とを有する。装置本体1は、トナー像を担持し、時計回りに回転する円筒状の感光体(像担持体)Dの周囲に、感光体Dの表面を一様に帯電させる帯電装置2と、感光体D表面に光を照射して静電潜像を形成する露光装置3と、感光体Dにトナーを供給し感光体D上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置4と、現像装置4によって形成された感光体D上のトナー像を用紙Pに転写する転写ローラ5と、用紙Pに転写されずに感光体D上に残留したトナーを除去するクリーニング装置6とを備える。
帯電装置2は、スコロトロン方式の帯電装置であって、放電電極に数kVの電圧が印加されるとコロナ放電が発生し、これに感光体Dの表面が一様に帯電される。なお、帯電装置2の種類は特に限定されるものでなく、ローラ方式の帯電部材、ブレード状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材等を用いてももちろん構わない。
露光装置3は、帯電装置2によって一様に帯電された感光体Dの表面に、例えばパソコンなどの外部装置から入力される画像データに基づいて、選択的に光を照射して露光を行い、感光体Dの表面に所定の静電潜像を形成する。
現像装置4は、ハウジング41と、回転自在の現像ローラ42と、ハウジング41内でトナーとキャリア(いずれも不図示)とからなる現像剤を循環搬送すると共に、現像剤を現像ローラ42に供給する搬送ローラ43,44とを備える。現像ローラ42に現像バイアス電圧を印加すると、現像ローラ42に印加される電圧と感光体Dの静電潜像との電位差によってトナーが感光体Dに移動し、感光体D上の静電潜像がトナーによって可視像化(トナー画像)される。
現像装置4の上側には、トナーホッパー45及び容器装着部7が設けられている。後述するように、容器装着部7にはトナー収納容器8が着脱される。現像によってトナーが消費され、センサーSによって現像装置4内のトナー濃度低下が検知されると、トナーホッパー45の供給ローラ451が回転して、トナーホッパー45からハウジング41内にトナーが補給される。また、トナーホッパー45内のトナー量が少なくなると、トナー収納容器8からトナーホッパー45にトナーが補給される。そして、トナー収納容器8内のトナーが無くなると、トナー収納容器8が容器装着部7から取り外され、新しいトナー収納容器8が容器装着部7に装着される。
転写ローラ5は、転写ローラ5に連結された駆動モータ(不図示)によって回転可能に設けられるとともに付勢部材(不図示)によって感光体Dに圧接している。また転写ローラ5には、不図示の電圧印加手段によって、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。感光体Dと転写ローラ5との間を用紙Pが通過する際に、転写ローラ5に前記電圧が印加され、感光体Dに形成されたトナー画像が用紙Pに転写する。
クリーニング装置6は、感光体Dに圧接するクリーニングブレード61と、廃トナー容器62とを有する。クリーニングブレード61は、用紙Pに転写せず感光体D表面に残留した未転写トナーを感光体D表面から掻き取る。掻き取られた未転写トナーは、不図示の搬送手段によって廃トナー容器62に搬送され収容される。
不図示の給紙カセットから送り出された用紙Pは、感光体Dの回転とタイミングを合わせて転写ローラ5と感光体Dとのニップ部に送り出され、前述の通りトナー画像が用紙Pに転写される。そして、トナー画像が転写された用紙Pは、定着ローラ対9に搬送され、ここで加熱及び加圧されてトナー画像は用紙Pに溶融定着する。その後、用紙Pは装置本体1の外に排出される。
図2に、トナー収容容器8の斜視図を示す。トナー収容容器8は、トナー供給口811が形成された四角柱状の容器本体81と、トナー供給口811の周縁に取り付けられたスポンジなどの弾性を有するシール部材82と、トナー供給口811を開放する位置と封鎖する位置とに移動可能なシャッター部材83とを有する。そして、シャッター部材83は、不図示の付勢手段によって、トナー供給口811を封鎖する方向に常に付勢されている。したがって、通常、トナー供給口811はシャッター部材83によって封鎖されており、シール部材82の効果と相俟って、容器本体81内のトナーがトナー供給口811から外に漏れ出ることはない。
図3に、容器装着部7の概略構成を示す垂直断面図を示す。容器装着部7は中空四角柱形状で、側面の一つに、トナー収容容器8を装着するための装着口70が形成されている。容器装着部7の内部空間の下面には、内方に突出するようにトナー受入口75が形成され、トナー受入口75よりも装着口側にはスポンジやゴムなどの弾性部材からなる細長い清掃部材71が、トナー収容容器8の装着方向に対して垂直方向に設けられている。そして、清掃部材71よりもトナー収容容器8の装着方向上流側および下流側に、清掃部材71に近接して、清掃部材71の長さ以上の長さの第1溝部72a及び第2溝部72bが形成されている。なお、第1溝部72a及び第2溝部72bの幅及び深さに特に限定はなく、トナー収容容器8の着脱回数などから予測される回収トナー量を考慮して適宜決定すればよい。
第1溝部72aの底壁73a及び第2溝部72bの底壁73bは、ソレノイドなどの不図示の駆動手段によって軸74a及び軸74bを中心として開位置と閉位置とにそれぞれ回動可能とされている。また、第1溝部72a及び第2溝部72bの所定高さ位置に、発光素子と受光素子とからなるフォトセンサー(第1検知手段)S1a及びフォトセンサー(第1検知手段)S1bが設けられている。これらのフォトセンサーS1a,S1bによって、第1溝部72a及び第2溝部72bに回収されたトナー量が所定量に達したことが検知されると、第1溝部72a及び第2溝部72bの底壁73a及び底壁73bが回動して開位置となる。これにより、第1溝部72a及び第2溝部72bに溜まっていたトナーは、トナー以外の異物がフィルター76a,76bで除去されてトナーホッパー45などの所定装置に移動し、第1溝部72a及び第2溝部72bは空となる。なお、フォトセンサーS1a,S1bの設置高さによって、第1溝部72a及び第2溝部72bに溜まるトナー量が調整される。また、底壁73a及び底壁73bはそれぞれ独立して回動する。
図4に、トナー収納容器8を容器装着部7に装着するときの状態図を示す。トナー収納容器8の長手方向一方端側を、トナー供給口811が下方になるようにして、容器装着部7の装着口70と対向するように位置決めし、トナー収納容器8を容器装着部7に挿入する(図4(a))。そして、トナー収納容器8を容器装着部7に徐々に差し入れると、清掃部材71が、トナー収納容器8のトナー供給口811が形成されている面に接触し、当該面に付着しているトナーなどが払い落とされる(図4(b))。なお、シャッター部材83が容器本体81から突出した状態に取り付けられているが、清掃部材71は弾性を有するので、シャッター部材83と接触する際はシャッター部材83の形状に沿って変形し、シャッター部材83の側面等に付着したトナー等も確実に払い落とされる。トナー収容容器8から払い落とされたトナー等は第1溝部72aに回収される。
また、トナー収納容器8を容器装着部7に差し入れると、シャッター部材83の、トナー収納容器8の装着方向先端側が、トナー受入口75の先端側面に当接する(図4(b))。そして、さらにトナー収納容器8を容器装着部7に差し入れると、シャッター部材83はトナー受入口75に当接した状態のままで、容器本体81が容器装着部7の奥側に移動するので、容器本体81のトナー供給口811が徐々に開放される。
トナー収納容器8が容器装着部7に完全に装着されると、トナー収納容器8のトナー供給口811は完全に開放された状態となるとともに、容器装着部7のトナー受入口75と重なり合い、トナー収容容器8からトナーホッパー45にトナー補給可能な状態となる(図4(c))。
逆に、トナー収容容器8を容器装着部7から取り外す場合は、図4(c)に示した状態から、図4(b)に示した状態を経て図4(a)に示した状態となる。すなわち、トナー収容容器8を容器装着部7から引き出すと、容器本体81のトナー供給口811の、容器装着部7のトナー受入口から外れる部分は、シャッター部材83によって順次封鎖され、容器本体81のトナー供給口811の全体が容器装着部7のトナー受入口から外れると、容器本体81のトナー供給口811はシャッター部材83によって完全に封鎖される。このとき、トナー供給口811やトナー受入口75の回りのトナーが、シャッター部材83や容器本体81の表面に付着しやすい。
そして、トナー収容容器8が、トナー供給口811がシャッター部材83で封鎖された状態で容器装着部7から取り外される間、清掃部材71がトナー収納容器8に接触して、シャッター部材83及びその周辺等に付着しているトナーが払い落とされる。ただし、この場合、トナー収容容器8の容器装着部7への装着時と異なって、トナー収容容器8から払い落とされたトナー等は第2溝部72bに回収される。
このようなトナー収容容器8の装置本体1に対する着脱が繰り返されると、トナー収容容器8に付着したトナーが清掃部材71によって払い落とされ、第1溝部72a及び第2溝部72bにそれぞれ回収され溜まる。そして、フォトセンサーS1a,S1bによって、第1溝部72a及び第2溝部72bにそれぞれ溜まったトナー量が所定量に達したことが検知されると、底壁73a,73bが回転して開状態となり、溜まっていたトナーは所定装置に移動する。トナーが移動する装置に特に限定はないが、現像装置4のハウジング41、トナーホッパー45、廃トナー容器62の少なくとも一つが好ましい。なお、第1溝部72a及び第2溝部72bに溜まっていたトナーには、トナー以外の異物も含まれているおそれがあるので、第1溝部72a及び第2溝部72bから排出されたトナーの移動経路に、異物を除去するフィルター76a,76bを設けるのが望ましい。ただし、トナーを廃トナー容器62に送る場合には、当該トナーを現像に使用することはないので、フィルター76a,76bは設けなくても構わない。
図5に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す。図5に示す画像形成装置が、図4に示した実施形態と異なる点は、トナー収容容器8の容器装着部7への着脱に連動して第1溝部72aの底壁73a及び第2溝部72bの底壁73bを開状態とする点である。すなわち、容器装着部7に、トナー収容容器8の着脱を検知する着脱検知センサー(第2検知手段)S2を設け、例えば、トナー収容容器8が容器装着部7に装着されたことが着脱検知センサーS2によって検知された場合は、第1溝部72aの底壁73aのみを一時的に開状態として、第1溝部72aに溜まったトナーを空とする。一方、トナー収容容器8が容器装着部7から取り外されたことが着脱センサーS2によって検知された場合は、第2溝部72bの底壁73bのみを一時的に開状態として、第2溝部72bに溜まったトナーを空とする。もちろん、トナー収容容器8が容器装着部7に着脱されたことが着脱センサーS2によって検知された場合に、第1溝部72aの底壁73aと第2溝部72bの底壁73bとを同時に開状態としても構わない。
また、トナー収容容器8の容器装着部7への着脱に連動して第1溝部72aの底壁73a及び第2溝部72bの底壁73bを開状態とする場合、トナー収容容器8の着脱1回当たりのトナー収容容器8から払い落とされるトナー量が、第1溝部72a及び第2溝部72bのトナー収容量に対してわずかであるときには、トナー収容容器8の容器装着部7への着脱回数が所定回数に達するまで、第1溝部72aの底壁73aと第2溝部72bの底壁73bとを開状態にせず、第1溝部72aの底壁73a及び第2溝部72bの底壁73bの開閉動作を減らすようにしてもよい。
図6に、本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す。図6に示す画像形成装置では容器装着部7に、トナー収容容器8の着脱を検知する着脱センサーS2と、トナー収容容器8内のトナー量を検知するトナーエンプティセンサー(第3検知手段)S3とを設けている。そして、トナー収容容器8内にトナーが残っている状態でトナー収容容器8が容器装着部7から取り外された場合に、第1溝部72aの底壁73aと第2溝部72bの底壁73bとを開状態とする。これは、トナー収容容器8内にトナーが残っている状態で、シャッター部材を開放状態から封鎖状態にする場合に特に、シャッター部材83及びその周辺にトナーが付着しやすいからである。
以上説明した実施形態では、清掃部材71の、トナー収容容器8の装着方向上流側と下流側とに第1溝部72aと第2溝部72bとを設けていたが、いずれか一方の溝部のみを設けるようにしても構わない。この場合、シャッター部材83及びその周辺等にトナーが多く付着するのは、トナー収容容器8を容器装着部7から取り外すときであるので、第2溝部72bを優先的に設けるのが好ましい。
また、前述の各実施形態において、第1溝部72aの底壁73a及び第2溝部72bの底壁73bを開状態にする時期について、第1溝部72a及び第2溝部72bに回収されたトナー量が所定量に達したことがフォトセンサーS1a,S1bで検知された時、トナー収容容器8が容器装着部7に着脱された時、トナー収容容器8内にトナーが残っている状態でトナー収容容器8が容器装着部7から取り外された時と個別に説明したが、溝部の底壁を開状態とする時期はこれらの組み合わせであってももちろん構わない。
1 装置本体
4 現像装置
6 クリーニング装置
7 容器装着部
8 トナー収容容器
D 感光体(像担持体)
S1a,S1b フォトセンサー(第1検知手段)
S2 着脱センサー(第2検知手段)
S3 トナーエンプティセンサー
45 トナーホッパー
62 廃トナー容器
72a 第1溝部
72b 第2溝部
73a 底壁
73b 底壁
83 シャッター部材
811 トナー供給口
4 現像装置
6 クリーニング装置
7 容器装着部
8 トナー収容容器
D 感光体(像担持体)
S1a,S1b フォトセンサー(第1検知手段)
S2 着脱センサー(第2検知手段)
S3 トナーエンプティセンサー
45 トナーホッパー
62 廃トナー容器
72a 第1溝部
72b 第2溝部
73a 底壁
73b 底壁
83 シャッター部材
811 トナー供給口
Claims (9)
- 装置本体と、前記装置本体に対して着脱自在のトナー収納容器とを備えた画像形成装置において、
前記トナー収納容器は、トナー供給口と、前記トナー供給口を開放及び封鎖するシャッター部材とを有し、
前記装置本体は、前記トナー収納容器を着脱する際に、前記トナー収納容器に接触して清掃を行う清掃部材と、前記清掃部材よりも、前記トナー収容容器の装着方向上流側及び下流側の少なくとも一方側に、前記シャッター部材の移動方向と交差する方向に形成された、前記清掃部材によって前記トナー収納容器から除去されたトナーを回収する溝部とを有し、
前記溝部の底壁が開閉自在であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記装置本体が、前記溝部に回収されたトナー量を検知する第1検知手段をさらに有し、前記溝部に回収されたトナー量が所定量に達したことが第1検知手段によって検知されると、前記底壁が一時的に開状態とされる請求項1記載の画像形成装置。
- 前記装置本体が、前記トナー収納容器の着脱を検知する第2検知手段をさらに有し、前記トナー収納容器の着脱に連動して、前記底壁が一時的に開状態とされる請求項1記載の画像形成装置。
- 前記トナー収納容器が所定回数着脱される度に、前記底壁が一時的に開状態とされる請求項3記載の画像形成装置。
- 前記装置本体が、前記トナー収納容器の着脱を検知する第2検知手段と、前記トナー収納容器内のトナー量を検知する第3検知手段とをさらに有し、前記トナー収納容器にトナーが残っている状態で、前記トナー収納容器が前記装置本体から脱着される場合に、前記底壁が一時的に開状態とされる請求項1記載の画像形成装置。
- 前記装置本体が、前記清掃部材よりも、前記トナー収容容器の装着方向上流側及び下流側に、前記清掃部材によって前記トナー収納容器から除去されたトナーを回収する第1溝部及び第2溝部を有し、
前記トナー収納容器が前記装置本体に装着される場合は、第1溝部の底壁のみが一時的に開状態とされる請求項1記載の画像形成装置。 - 前記トナー収納容器が前記装置本体から脱着される場合は、第2溝部の底壁のみが一時的に開状態とされる請求項6記載の画像形成装置。
- 装置本体が、像担持体と、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、現像装置にトナーを補給するトナーホッパーと、像担持体上の未転写トナーを除去し廃トナー容器に回収するクリーニング装置とをさらに有し、
前記溝部の前記底壁が一時的に開状態とされることにより前記溝部から排出されたトナーが、前記現像装置、前記トナーホッパー及び前記廃トナー容器の少なくとも一つに移動する請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記溝部から排出されたトナーの移動経路に、トナー以外の異物を除去するフィルターが設けられた請求項8記載の画像形成装置。
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