JP2018054711A - 画像形成装置 - Google Patents

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健太郎 野寺
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Michiya Okamoto
倫哉 岡本
信哉 唐澤
Shinya Karasawa
信哉 唐澤
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Takeshi Fukao
剛 深尾
琢磨 岩崎
Takuma Iwasaki
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Abstract

【課題】着脱ユニットと開閉カバーとの間の空間に廃トナー回収容器を配置しても、露光装置が対向位置と離間位置との間で簡易に移動されて、着脱ユニットの着脱を少ない手順でおこなうことができる、画像形成装置を提供する。【解決手段】露光装置16を、露光工程をおこなうために感光体ドラム11(像担持体)に対向する対向位置と、対向位置よりも感光体ドラム11から離れた離間位置と、の間で移動させる移動機構36が設けられている。また、廃トナー回収容器30が、開閉カバー50とプロセスカートリッジ10(着脱ユニット)との間の空間に、着脱可能に配置されている。そして、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30を着脱する動作に連動して、露光装置16が離間位置から対向位置に移動したり対向位置から離間位置に移動したりするように移動機構36が動作する。【選択図】図4

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、像担持体(感光体ドラム)の下方に近接するように、感光体ドラムの表面に潜像を形成するための露光装置(LEDユニット)が配置されたものが広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、特許文献1において、感光体ドラム(像担持体)は、感光体ユニット(着脱ユニット)の構成部材として構成されている。そして、感光体ユニットは、画像形成装置本体に対して、感光体ドラムの回転軸方向を着脱方向として着脱できるように構成されている。また、LEDユニット(露光装置)は、感光体ドラムの表面を露光して潜像を形成することが可能な露光位置(対向位置)と、露光位置から下方に充分に退避した退避位置(離間位置)と、の間を移動できるように構成されている。
そして、感光体ユニットの着脱(交換)がおこなわれるときには、感光体ドラムとLEDユニットとが互いに干渉しないように、LEDユニットを露光位置から退避位置に移動させた状態で、その着脱操作がおこなわれる。
一方、特許文献1には、LEDユニットを効率的に露光位置と退避位置との間で上下動させることなどを目的として、画像形成装置本体のフロントカバー(開閉カバー)の開閉動作に連動させて、LEDユニットの上下動をおこなう技術が開示されている。
上述した特許文献1の画像形成装置は、着脱ユニット(感光体ユニット)と開閉カバー(フロントカバー)との間の空間に、クリーニング装置で回収された未転写トナーを廃トナーとして回収する廃トナー回収容器を配置しようとした場合に、開閉カバーの開閉動作に連動させて露光装置(LEDユニット)を上下動させる機構を設けることができなかったり、そのような機構を設けるために廃トナー回収容器の容量や形状などに大きな制約が生じてしまったりしていた。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、着脱ユニットと開閉カバーとの間の空間に廃トナー回収容器を配置しても、露光装置が対向位置と離間位置との間で簡易に移動されて、着脱ユニットの着脱を少ない手順でおこなうことができる、画像形成装置を提供することにある。
この発明における画像形成装置は、少なくとも像担持体を具備して、画像形成装置本体に対して前記像担持体の回転軸方向を着脱方向として移動して着脱可能に設置される着脱ユニットと、前記像担持体に対して所定の対向位置で対向して、前記像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、前記露光装置を、前記対向位置と、前記対向位置よりも前記像担持体から離れた離間位置と、の間で移動させる移動機構と、前記画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、クリーニング装置で回収された未転写トナーが廃トナーとして回収される廃トナー回収容器と、前記画像形成装置本体の内部を開閉して前記着脱ユニットの着脱と前記廃トナー回収容器の着脱とを可能にする開閉カバーと、を備え、前記廃トナー回収容器は、前記開閉カバーと前記着脱ユニットとの間の空間に配置され、前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器を装着する動作に連動して、前記露光装置が前記離間位置から前記対向位置に移動するように前記移動機構が動作して、前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器を離脱する動作に連動して、前記露光装置が前記対向位置から前記離間位置に移動するように前記移動機構が動作するものである。
本発明によれば、着脱ユニットと開閉カバーとの間の空間に廃トナー回収容器を配置しても、露光装置が対向位置と離間位置との間で簡易に移動されて、着脱ユニットの着脱を少ない手順でおこなうことができる、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 (A)通常の画像形成時における作像部を示す構成図と、(B)露光装置が離間位置に移動した状態を示す図と、である。 画像形成装置本体から廃トナー回収容器とプロセスカートリッジとが取り外される手順を示す斜視図である。 画像形成装置本体に対して廃トナー回収容器が装着される手順を示す概略断面図である。 変形例1としての、画像形成装置本体に対して廃トナー回収容器が装着される手順を示す概略断面図である。 変形例2としての、画像形成装置本体に対して廃トナー回収容器が離脱される手順を示す概略断面図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置1における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、3は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、5は出力画像が積載される排紙トレイ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、を示す。10Y、10M、10C、10BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ(着脱ユニット)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、を示す。
また、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する1次転写バイアスローラ、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、を示す。18は中間転写ベルト17上のトナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、28は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナーを現像装置13に供給する各色のトナー容器、29は中間転写ベルト17用のクリーニング装置、を示す。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面でおこなわれる作像プロセスについては、図2(A)をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、露光装置16(図2(A)を参照できる。)に送信される。そして、露光装置16(書込み部)からは、各色の画像情報に基づいた露光光L(図2(A)を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に向けて発せられる。
なお、本実施の形態における露光装置16は、LEDユニットであって、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)ごとに、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKに対向するように、それぞれ設置されている。
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電装置12(図2(A)を参照できる。)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれの露光光Lの照射位置に達する。
露光装置16(LEDユニット)から画像信号に対応した露光光Lが射出される(露光工程である。)。
イエロー成分に対応した露光装置から射出された露光光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Yの表面に回転軸方向(主走査方向)に照射される。こうして、帯電装置12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応した露光装置から射出された露光光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11Mの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分の露光装置から射出された露光光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11Cの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分の露光装置から射出された露光光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BKの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写バイアスローラ14が設置されている。そして、1次転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、クリーニング装置15との対向位置に達する。そして、クリーニング装置15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図1の反時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、クリーニング装置29(中間転写ベルトクリーニング装置)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング装置29に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
なお、中間転写ベルトクリーニング装置29に回収された未転写トナーは、搬送経路を経て廃トナー回収容器30に向けて搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器30の内部に回収される。
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、その後に定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、排紙トレイ5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2(A)等を用いて、画像形成装置1における、着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ10(作像部)について詳述する。
図2(A)は、プロセスカートリッジ10(作像部)を示す構成図であって、感光体ドラム11の回転軸に直交する断面でみた図である。ここで、図2(B)は、露光装置16(LEDユニット)が感光体ドラム11から充分に離れた離間位置に移動した状態を示す図であるが、これについては後で詳しく説明する。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図2(及び、後述する図4〜図6)にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
図2(A)に示すように、プロセスカートリッジ10は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電装置12(帯電部)、現像装置13(現像部)、クリーニング装置15(クリーニング部)が一体化されて、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置された着脱ユニットである。プロセスカートリッジ10は、図2(A)の紙面垂直方向(感光体ドラム11の回転軸方向である。)を着脱方向として移動されて、画像形成装置本体1に対して着脱されることになる。プロセスカートリッジ10は、所定の交換サイクルによって、画像形成装置本体1から取り外されて新品のものに交換される。
像担持体としての感光体ドラム11は、負帯電の有機感光体であって、回転駆動機構によって時計方向に回転駆動される。
帯電装置12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電装置12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。本実施の形態において、帯電装置12(帯電ローラ)は、感光体ドラム11に接触しており、図2(A)の反時計方向に回転する。
また、本実施の形態では、帯電装置12(帯電ローラ)の表面を清掃するためのクリーニングローラ32が設置されている。本実施の形態において、クリーニングローラ32は、帯電装置12(帯電ローラ)に接触しており、図2(A)の時計方向に回転する。また、このクリーニングローラ32も、プロセスカートリッジ10の構成部材として、感光体ドラム11などの部材(部分)と一体的に構成されている。
現像装置13は、現像ローラ13a(現像剤担持体)、供給スクリュ13b1(第1搬送部材)、搬送スクリュ13b2(第2搬送部材)、丸棒ドクタ13c(現像剤規制部材)、等で構成されている。現像ローラ13aは、感光体ドラム11に対して僅かなギャップをあけて対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシ(穂立ちした状態の現像剤Gである。)とが接触する現像領域が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11の表面に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。
クリーニング装置15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
なお、クリーニング装置15に回収された未転写トナーは、搬送経路を経て廃トナー回収容器30に向けて搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器30の内部に回収される。廃トナー回収容器30は、その内部が廃トナーで満杯になると、画像形成装置本体1から取り外されて新品のもの(空のもの)に交換される。
図1を参照して、トナー容器28は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTを収容している。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサによって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、トナー搬送管を介して、トナー容器28から現像装置13内に向けて補給口13d(図3を参照できる。)からトナーTを適宜に供給する。
以下、本実施の形態における画像形成装置1の、特徴的な構成・動作について説明する。
先に図2(A)等を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置1には、着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ10が、画像形成装置本体1に対して感光体ドラム11(像担持体)の回転軸方向を着脱方向として移動して着脱可能に設置されている。すなわち、プロセスカートリッジ10は、図2の紙面垂直方向、図3(C)の白矢印方向、図4の左右方向に移動して、画像形成装置本体1に対して装着されたり離脱されたりすることになる。本実施の形態では、図1に示すように、複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKが略水平方向に間隔をあけて並設されている。
また、本実施の形態における画像形成装置1には、感光体ドラム11(像担持体)に対して所定の対向位置(図2(A)に示す位置である。)で対向して、感光体ドラム11の表面に潜像を形成する露光装置16が設置されている。露光装置16は、感光体ドラム11の下方で対向するように配置されている。
本実施の形態において、露光装置16は、LEDユニットであって、LEDアレイ16a(LED本体)、LED基板、LED保持部、などで構成されている。そして、露光装置16におけるLEDアレイ16aの露光面から射出された露光光Lが、感光体ドラム11の表面に照射されて、感光体ドラム11の表面に所望の静電潜像が形成されることになる。露光装置16としてLEDユニットを用いることで、露光装置としてレーザー方式のものを用いる場合に比べて、感光体ドラム11に対して高精度に近接させる必要があるものの、光路長を短くしたり装置を小型化したりすることができる。
そして、本実施の形態における画像形成装置1には、露光装置16を、図2(A)に示す対向位置と、図2(B)に示す離間位置(図2(A)に示す対向位置よりも感光体ドラム11から下方に離れた位置である。)と、の間で移動させる移動機構36が設けられている。すなわち、露光装置16は、プロセスカートリッジ10とは別の部材であって、画像形成装置本体1において上下方向に移動可能に設置されている。
詳しくは、図2(A)に示すように、移動機構36によって露光装置16が第1支持部37aに支持された状態になると、露光装置16に形成された突当部(画像領域から充分に離れた回転軸方向両端部に形成されている。)が感光体ドラム11に突き当たる位置まで、圧縮スプリング38(図4を参照できる。)によって上方に押動される。この露光装置16の位置(図2(A)に示す位置である。)は、露光工程をおこなうことが可能な位置(適宜に「対向位置」と呼ぶ。)である。
これに対して、図2(B)に示すように、移動機構36によって露光装置16が第2支持部37b(第1支持部37aよりも低い位置に形成されている。)に支持された状態になると、露光装置16が図2(B)に示す位置に移動する(白矢印方向の移動である)。この露光装置16の図2(B)に示す位置は、露光装置16がプロセスカートリッジ10に干渉することなく、画像形成装置本体1に対してプロセスカートリッジ10を着脱することが可能な位置(適宜に「離間位置」と呼ぶ。)である。
そして、露光装置16は、プロセスカートリッジ10が画像形成装置本体1から離脱されるときに図2(A)に示す対向位置よりも下方の離間位置(図2(B)に示す位置である。)に移動されて、プロセスカートリッジ10が画像形成装置本体1に装着されるときに離間位置から対向位置に移動されることになる。
プロセスカートリッジ10は、露光装置16が設置された画像形成装置本体1に対して、図3(C)の白矢印方向に移動されて離脱され、その矢印方向に対して逆方向に移動されて装着されることになる。
なお、露光装置16を上下動させる移動機構36の構成・動作については、後で図4等を用いて、さらに詳しく説明する。
また、本実施の形態における画像形成装置1には、クリーニング装置15、29で回収された未転写トナーが廃トナーとして回収される廃トナー回収容器30が、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置されている。
4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKにそれぞれ設置されたクリーニング装置15に回収された未転写トナーと、中間転写ベルトクリーニング装置29に回収された未転写トナーとは、いずれも、搬送経路(搬送スクリュが内設された搬送管である。)に流入されて、搬送経路よって廃トナー回収容器30の位置まで搬送されて、流入口を介して廃トナー回収容器30の内部に流入され回収される。
画像形成装置本体1に対する廃トナー回収容器30の着脱動作に連動して、廃トナー回収容器30の流入口が搬送経路(搬送管)に着脱されることになる。
また、図3及び図4を参照して、本実施の形態における画像形成装置1には、画像形成装置本体1の内部を開閉して、プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(着脱ユニット)の着脱と、廃トナー回収容器30の着脱と、を可能にする開閉カバー50が設置されている。
開閉カバー50は、ユーザー(作業者)による手動操作によって、画像形成装置本体1の正面においてヒンジ50aを回動中心として上下方向に回動されることになる。そして、開閉カバー50が閉鎖された状態(図3(A)、図4(C)の状態である。)で、先に図1、図2(A)を用いて説明した画像形成プロセスがおこなわれることになる。また、開閉カバー50が閉鎖された状態(図3(B)、図3(C)、図4(A)、図4(B)の状態である。)で、ユーザー(作業者)による手動操作によって、廃トナー回収容器30やプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの着脱操作がおこなわれることになる。
ここで、図3、図4を参照して、本実施の形態において、廃トナー回収容器30は、開閉カバー50と、着脱ユニットとしてのプロセスカートリッジ10(複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKである。)と、の間の空間に配置されている。
そして、図3(C)、図4(A)に示すように、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30が離脱された状態のときに、画像形成装置本体1に対して複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKが着脱可能な状態になる。
すなわち、廃トナー回収容器30は、図3(B)に示すように、開閉カバー50が開放された状態で、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(及び、露光装置16、移動機構36)を覆うように配置されている。そして、その状態から図3(C)に示すように、画像形成装置本体1から廃トナー回収容器30が取り外されると、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(及び、露光装置16、移動機構36)が、開閉カバー50によって解放された空間に露呈することになる。
ここで、本実施の形態では、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30を装着する動作に連動して、露光装置16が図2(B)に示す離間位置から図2(A)に示す対向位置に移動するように移動機構36が動作する。これに対して、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30を離脱する動作に連動して、露光装置16が図2(A)に示す対向位置から図2(B)に示す離間位置に移動するように移動機構36が動作する。
詳しくは、図4を参照して、移動機構36には、支持部材37が設けられている。支持部材37は、第1支持部37aと、第1支持部37aに対して露光装置16から離れた位置に形成された第2支持部37bと、第1支持部37aと第2支持部37bとを中継するスロープ部37c(傾斜部)と、がそれぞれ回転軸方向(図4の左右方向である。)に延在するように形成されている。詳しくは、支持部材37には、回転軸方向(着脱方向)の両端部にそれぞれ、装着方向手前側(図4の右方である。)から順に第1支持部37a、スロープ部37c、第2支持部37bが形成されている。
そして、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30を装着する動作に連動して、支持部材37が廃トナー回収容器30に回転軸方向に押動されて、第2支持部37bによって露光装置16を支持した状態(図4(B)の状態である。)から第1支持部37aによって露光装置16を支持した状態(図4(C)の状態である。)に変化する。
具体的に、露光装置16におけるLED保持部の底部には、第1支持部37a、スロープ部37c、第2支持部37bに直接的に接触する当接部16bが、下方に突出するように形成されている。そして、廃トナー回収容器30に押されて支持部材37が図4の右方から左方に向けてスライド移動すると、露光装置16の当接部16bが第2支持部37b、スロープ部37c、第1支持部37aの順に当接する状態になって、露光装置16がスムーズに上方(図2(A)に示す対向位置である。)に押し上げられて、その状態が維持されることになる。
なお、本実施の形態では、第1支持部37a、スロープ部37c、第2支持部37bが一体的に形成されて段差を有する板状部材が、支持部材37のベース部に対して上下方向に移動可能に支持されている。支持部材37のベース部と、第1支持部37aと、の間には圧縮スプリング38が設置されていて、露光装置16が第1支持部37aに支持されて対向位置にあるときに、圧縮スプリング38による上方への付勢力が露光装置16に作用するように構成している。
これにより、先に説明した露光装置16の突当部が感光体ドラム11に確実に突き当たることになり、感光体ドラム11に対して露光装置16が高精度に位置決めされることになる。
なお、この圧縮スプリング38は、第1支持部37aの位置に設置されており、図4(A)、(B)に示すように第2支持部37bによって露光装置16を支持した状態であるときには、そのスプリング力は露光装置16にほとんど作用しない。
また、図4を参照して、支持部材37には、廃トナー回収容器30に形成された被嵌合部30aに嵌合可能な嵌合部37d(フック部)が設けられている。
そして、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30を離脱する動作に連動して、支持部材37の嵌合部37dが廃トナー回収容器30の被嵌合部30aに嵌合した状態で回転軸方向(図4の左方から右方に向かう方向である。)に引っ張られて、第1支持部37aによって露光装置16を支持した状態(図4(C)の状態である。)から第2支持部37bによって露光装置16を支持した状態(図4(B)の状態である。)に変化する。
具体的に、廃トナー回収容器30に引っ張られて支持部材37が図4の左方から右方に向けてスライド移動すると、露光装置16の当接部16bが第1支持部37a、スロープ部37c、第2支持部37bの順に当接する状態になって、露光装置16がスムーズに下方(図2(B)に示す離間位置である。)に移動して、その状態が維持されることになる。
また、上述した廃トナー回収容器30の離脱動作にともない、支持部材37は、図4の左方から右方に回転軸方向に引っ張られて第2支持部37bによって露光装置16を支持した状態に変化した後に、所定位置でストッパ部51に嵌合してその移動が規制されるとともに、嵌合部37dと廃トナー回収容器30の被嵌合部30aとの嵌合が解除されることになる。
詳しくは、支持部材37の底部には、下方に起立するように突起部37eが形成されている。また、画像形成装置本体1において支持部材37がスライド移動するスライド面には、ストッパ部51が上方に起立するように形成されている。そして、支持部材37の左方から右方への移動が進んで、突起部37eがストッパ部51に当接する位置で、支持部材37の右方への移動が規制されることになる。そして、支持部材37がこの位置にあるとき、廃トナー回収容器30の上方には廃トナー回収容器30を上方へ移動可能な空間が確保された状態になって、嵌合部37dと廃トナー回収容器30の被嵌合部30aとの嵌合を解除することが可能になる。
なお、支持部材37の突起部37eがストッパ部51に当接した状態であるとき、支持部材37の嵌合部37dは、開閉カバー50によって開放される開口部において、他の部材よりも外側に向けて突出した状態になる。これにより、支持部材37の嵌合部37dと、廃トナー回収容器30の被嵌合部30aと、を嵌合させたり嵌合解除させたりする操作を良好におこなうことができる。
また、上述した廃トナー回収容器30の装着動作にともない、支持部材37は、廃トナー回収容器30によって右方から左方に回転軸方向に押動されたときに、ストッパ部51との嵌合が解除される。
すなわち、図4(B)の状態から廃トナー回収容器30に押動されて支持部材37の右方から左方への移動が開始されると、図4(C)に示すように、突起部37eがストッパ部51から離れることになる。
以下、図4を用いて、上述した廃トナー回収容器30の装着時の動作について、まとめとして説明する。
まず、図4(A)に示すように、開閉カバー50が開放されてプロセスカートリッジ10が装着された状態で、ユーザーによって廃トナー回収容器30が黒矢印方向に移動されて、図4(B)に示すように、廃トナー回収容器30の被嵌合部30aが支持部材37の嵌合部37dに嵌合するように、廃トナー回収容器30がセットされる。このとき、支持部材37の嵌合部37dは、装着方向手前側に突出した状態になっている。また、露光装置16は、支持部材37の第2支持部37bに支持された状態になっていて、感光体ドラム11から充分に離れた離間位置に位置している。
その後、図4(B)の状態から廃トナー回収容器30がユーザーによって黒矢印方向に押し込まれて、その動作に連動して支持部材37も黒矢印方向に移動する。そして、廃トナー回収容器30と支持部材37との黒矢印方向の移動が進んで、廃トナー回収容器30又は支持部材37が装置本体1内の被突当部に突き当たって、図4(C)に示す位置で廃トナー回収容器30と支持部材37との装着方向の位置が定められる。このとき、露光装置16は、支持部材37の第1支持部37aに支持されて上方に移動した状態になっていて、感光体ドラム11に対して所望の対向位置(露光位置)で対向した状態になっている。また、廃トナー回収容器30は、クリーニング装置15、29から未転写トナーを搬送する搬送経路(搬送管)に接続(連通)されることになる。
なお、廃トナー回収容器30の離脱時の動作は、上述した装着時の動作と逆の手順でおこなわれることになる。
そして、図4(A)に示すように、廃トナー回収容器30が画像形成装置1から取り外された状態で、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの一部又は全部が適宜に画像形成装置1から取り外されたり装着されたりすることになる。このとき、露光装置16は感光体ドラム11に対して充分に離れた離間位置にあるため、プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの着脱時に、プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKが露光装置16に干渉して破損などが生じる不具合を防止することができる。
このように、本実施の形態では、廃トナー回収容器30の着脱動作に連動して露光装置16を上下動させているため、プロセスカートリッジ10(感光体ドラム11)と開閉カバー50との間の空間に廃トナー回収容器30が配置されていても、廃トナー回収容器30の容量や形状などに大きな制約を生じさせることなく、露光装置16が対向位置と離間位置との間で簡易に移動されて、プロセスカートリッジ10の着脱を少ない手順でおこなうことができる。
具体的に、プロセスカートリッジ10を画像形成装置本体1から取り出すときには、主として、(1)開閉カバー50を開閉する手順、(2)廃トナー回収容器30を引き出す手順、(3)廃トナー回収容器30を取り外す手順、がおこなわれた後に、プロセスカートリッジ10が回転軸方向に引き抜かれて離脱作業が完了することになる。なお、プロセスカートリッジ10を画像形成装置本体1に装着するときには、その逆の手順がおこなわれることになる。
ここで、図2を参照して、本実施の形態における画像形成装置1には、感光体ドラム11(像担持体)に対して露光装置16が図2(A)に示す対向位置に位置している状態を検知する検知手段としての光学センサ60が設置されている。
そして、光学センサ60(検知手段)によって露光装置16が図2(A)に示す対向位置に位置している状態が検知されないときに、その旨の報知と、廃トナー回収容器30が装着されていない旨の報知と、をおこなうとともに、画像形成動作が開始されないように制御している。
詳しくは、光学センサ60は、図2に示すように、露光装置16が対向位置にあるか離間位置にあるかを光学的に検知できるように配置されている。そして、光学センサ60によって露光装置16が検知されないときには、露光装置16が離間位置にあって露光工程をおこなえない状態であるとともに、廃トナー回収容器30が装着されていない状態であるものとして、その旨の表示(例えば、「プリントできません。廃トナー回収容器を正しくセットしてください」なる表示である。)を表示パネル(画像形成装置1の外装部に設置されている。)に表示する。さらに、このような状態で画像形成動作がおこなわれないように、光学センサ60によって露光装置16が検知される状態になるまで、画像形成動作を停止する。
このように構成することにより、廃トナー回収容器30のセットの有無を検知するセンサを別に設けることなく、廃トナー回収容器30のセットの有無を検知することができるため、センサの数を少なくすることができて、画像形成装置1が全体的にコストダウンされることになる。
<変形例1>
図5は、変形例1としての画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30が装着される手順を示す概略断面図であって、本実施の形態における図4に相当する図である。
図5に示すように、変形例1おける画像形成装置1において、移動機構36には、支持部材37を着脱方向における装着方向の奥側に向けて付勢する付勢部材としての引張スプリング39が設けられている。また、支持部材37は、装着方向手前側(図5の右方である。)の所定位置(図5(B)の位置であって、廃トナー回収容器30を着脱できる位置である。)にまで移動すると、自重により回転支軸37fを中心にして時計方向に回動するように構成されている。さらに、画像形成装置本体1には、自重により回転支軸37fを中心にして下方に回動した支持部材37を保持可能に構成された保持機構52(例えば、スプリングによって付勢されたフック状部材である。)が設置されている。保持機構52は、支持部材37の回転軸方向の移動と回転支軸37fを中心にした回動とを規制するストッパ部として機能する。
以下、図5を用いて、変形例1において、廃トナー回収容器30の装着時の動作について説明する。
まず、図5(A)に示すように、開閉カバー50が開放されてプロセスカートリッジ10が装着された状態で、ユーザーによって廃トナー回収容器30が黒矢印方向に移動されて、図5(B)に示すように、廃トナー回収容器30の被嵌合部30aと突出部30bとが支持部材37の嵌合部37dを挟み込んで嵌合するように、廃トナー回収容器30がセットされる。このとき、ストッパ部として機能する保持機構52と支持部材37との嵌合が解除されて、支持部材37が突出部30bに押動されて回転支軸37fを中心にして反時計方向に回動する。また、このとき、露光装置16は、支持部材37の第2支持部37bに支持された状態になっていて、感光体ドラム11から充分に離れた離間位置に位置している。
その後、図5(B)の状態から廃トナー回収容器30がユーザーによって黒矢印方向に押し込まれて、その動作に連動して支持部材37も黒矢印方向に移動する。そして、廃トナー回収容器30と支持部材37との黒矢印方向の移動が進んで、引張スプリング39の付勢力も加わって、廃トナー回収容器30又は支持部材37が装置本体1内の被突当部に突き当たって、図5(C)に示す位置で廃トナー回収容器30と支持部材37との装着方向の位置が精度良く定められる。このとき、露光装置16は、支持部材37の第1支持部37aに支持されて上方に移動した状態になっていて、感光体ドラム11に対して所望の対向位置(露光位置)で対向した状態になっている。また、廃トナー回収容器30は、クリーニング装置15、29から未転写トナーを搬送する搬送経路(搬送管)に接続(連通)されることになる。
なお、廃トナー回収容器30の離脱時の動作は、上述した装着時の動作と逆の手順でおこなわれることになる。
このように、変形例1においても、廃トナー回収容器30の着脱動作に連動して露光装置16を上下動させているため、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
<変形例2>
図6は、変形例2としての画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30が離脱される手順を示す概略断面図であって、本実施の形態における図4(A)〜(C)の手順を逆にしたものに相当する図である。
図6に示すように、変形例2おける画像形成装置1は、開閉カバー50の開閉動作に連動して廃トナー回収容器30の脱着動作がおこなわれるように構成している。
以下、図6を用いて、変形例2において、廃トナー回収容器30の離脱時の動作について説明する。
まず、図6(A)に示すように、プロセスカートリッジ10や廃トナー回収容器30が装着された状態で開閉カバー50が開放されると、廃トナー回収容器30は開閉カバー50の内壁面に着脱可能に保持されているため、図6(B)に示すように、開閉カバー50とともに廃トナー回収容器30がヒンジ50aを中心にして黒矢印方向に回動する。このように廃トナー回収容器30が回動するとき、廃トナー回収容器30の被嵌合部30aに嵌合部37dが嵌合した状態の支持部材37は、図6(B)に示すように、左方から右方に矢印方向に移動して、突起部37eがストッパ部51に当接する位置で、廃トナー回収容器30の被嵌合部30aと支持部材37の嵌合部37dとの嵌合が解除される。このとき、露光装置16は、支持部材37の第1支持部37aに支持された状態から第2支持部37bに支持された状態に変化して、感光体ドラム11から充分に離れた離間位置に位置している。また、廃トナー回収容器30は、クリーニング装置15、29から未転写トナーを搬送する搬送経路(搬送管)に接続された状態が解除されることになる。
その後、図6(C)に示すように、開放された開閉カバー50に保持された状態の廃トナー回収容器30が、ユーザーによって黒矢印方向に取り外される。さらに、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの一部又は全部が適宜に画像形成装置1から取り外されることになる。
なお、廃トナー回収容器30の装着時の動作は、上述した離脱時の動作と逆の手順でおこなわれることになる。
このように、変形例2においても、廃トナー回収容器30の着脱動作に連動して露光装置16を上下動させているため、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
特に、変形例2では、開閉カバー50を開閉する手順と、廃トナー回収容器30を押引する手順と、が連動しておこなわれることになるため、プロセスカートリッジ10の着脱をさらに少ない手順でおこなうことができる。
また、画像形成装置本体1に装着された状態で、廃トナー回収容器30の流入口(搬送経路に連通する開口部である。)が、容器の側面に形成されている場合には、図6(B)、(C)に示すように、画像形成装置本体1に対して着脱される廃トナー回収容器30の姿勢を、流入口が形成された側面が上方に向くようにすることができる。そのため、画像形成装置本体1に対して着脱される廃トナー回収容器30の流入口から廃トナーがこぼれる不具合を軽減することができる。
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置1は、露光装置16を、露光工程をおこなうために感光体ドラム11(像担持体)に対向する対向位置と、対向位置よりも感光体ドラム11から離れた離間位置と、の間で移動させる移動機構36が設けられている。また、廃トナー回収容器30が、開閉カバー50とプロセスカートリッジ10(着脱ユニット)との間の空間に、着脱可能に配置されている。そして、画像形成装置本体1に対して廃トナー回収容器30を着脱する動作に連動して、露光装置16が離間位置から対向位置に移動したり対向位置から離間位置に移動したりするように移動機構36が動作する。
これにより、プロセスカートリッジ10と開閉カバー50との間の空間に廃トナー回収容器30を配置しても、露光装置16が対向位置と離間位置との間で簡易に移動されて、プロセスカートリッジ10の着脱を少ない手順でおこなうことができる。
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム11、帯電装置12、現像装置13、クリーニング装置15が一体化されたプロセスカートリッジ10が着脱可能に設置された画像形成装置1に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用は、少なくとも感光体ドラム(像担持体)を具備した着脱ユニットが着脱可能に設置された画像形成装置であれば可能である。例えば、感光体ドラムが単体で着脱ユニットとして着脱可能に設置された画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
ここで、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置(現像部)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部(クリーニング装置)と、のうち少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される着脱ユニットと定義する。
また、本実施の形態においては、複数のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(着脱ユニット)が設置されたカラー画像形成装置1に対して本発明を適用したが、1つのプロセスカートリッジ(着脱ユニット)が設置されたモノクロ画像形成装置1に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
10 プロセスカートリッジ(着脱ユニット)、
11 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
15 クリーニング装置、
16 露光装置(LEDユニット)、
16a LEDアレイ、
16b 当接部、
30 廃トナー回収容器、
30a 被嵌合部、
30b 突出部、
36 移動機構、
37 支持部材、
37a 第1支持部、 37b 第2支持部、
37c スロープ部(傾斜部)、
37d 嵌合部、
37e 突起部、 37f 回動支軸、
38 圧縮スプリング、
39 引張スプリング(付勢部材)、
50 開閉カバー(開閉部材)、
51 ストッパ部、
52 保持機構(ストッパ部)、
60 光学センサ(検知手段)。
特開2013−195543号公報

Claims (8)

  1. 少なくとも像担持体を具備して、画像形成装置本体に対して前記像担持体の回転軸方向を着脱方向として移動して着脱可能に設置される着脱ユニットと、
    前記像担持体に対して所定の対向位置で対向して、前記像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、
    前記露光装置を、前記対向位置と、前記対向位置よりも前記像担持体から離れた離間位置と、の間で移動させる移動機構と、
    前記画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、クリーニング装置で回収された未転写トナーが廃トナーとして回収される廃トナー回収容器と、
    前記画像形成装置本体の内部を開閉して前記着脱ユニットの着脱と前記廃トナー回収容器の着脱とを可能にする開閉カバーと、
    を備え、
    前記廃トナー回収容器は、前記開閉カバーと前記着脱ユニットとの間の空間に配置され、
    前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器を装着する動作に連動して、前記露光装置が前記離間位置から前記対向位置に移動するように前記移動機構が動作して、
    前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器を離脱する動作に連動して、前記露光装置が前記対向位置から前記離間位置に移動するように前記移動機構が動作することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記移動機構は、第1支持部と、前記第1支持部に対して前記露光装置から離れた位置に形成された第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部とを中継するスロープ部と、がそれぞれ前記回転軸方向に延在するように形成された支持部材を備え、
    前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器を装着する動作に連動して、前記支持部材が前記廃トナー回収容器に前記回転軸方向に押動されて、前記第2支持部によって前記露光装置を支持した状態から前記第1支持部によって前記露光装置を支持した状態に変化することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記支持部材は、前記廃トナー回収容器に嵌合可能な嵌合部を具備し、
    前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器を離脱する動作に連動して、前記支持部材の前記嵌合部が前記廃トナー回収容器に嵌合した状態で前記回転軸方向に引っ張られて、前記第1支持部によって前記露光装置を支持した状態から前記第2支持部によって前記露光装置を支持した状態に変化することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記支持部材は、
    前記回転軸方向に引っ張られて前記第2支持部によって前記露光装置を支持した状態に変化した後に、所定位置でストッパ部に嵌合してその移動が規制されるとともに、前記嵌合部と前記廃トナー回収容器との嵌合が解除されて、
    前記廃トナー回収容器によって前記回転軸方向に押動されたときに前記ストッパ部との嵌合が解除されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記移動機構は、前記支持部材を前記着脱方向における装着方向の奥側に向けて付勢する付勢部材を具備したことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記像担持体に対して前記露光装置が前記対向位置に位置している状態を検知する検知手段を備え、
    前記検知手段によって前記露光装置が前記対向位置に位置している状態が検知されないときに、その旨の報知と、前記廃トナー回収容器が装着されていない旨の報知と、をおこなうとともに、画像形成動作が開始されないように制御することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記開閉カバーの開閉動作に連動して前記廃トナー回収容器の脱着動作がおこなわれることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記露光装置は、LEDユニットであって、前記像担持体の下方で対向するように配置され、
    前記着脱ユニットは、プロセスカートリッジであって、
    複数の前記プロセスカートリッジが並設され、
    前記開閉カバーと前記複数のプロセスカートリッジとの間の空間に、1つの前記廃トナー回収容器が配置され、
    前記画像形成装置本体に対して前記廃トナー回収容器が離脱された状態のときに、前記画像形成装置本体に対して前記複数のプロセスカートリッジが着脱可能な状態になることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
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