JP2019003160A - 廃トナー収容器、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような不具合を解決するために、特許文献2の技術を応用して、廃トナー収容器に上下に区画された2つの収容部を設ける方策が考えられる。しかし、その場合、2つの収容部にそれぞれ搬送スクリュを設置することによって、廃トナー収容器が高コスト化、重量化したり、搬送スクリュの駆動機構を設けるなどして全体の構成が複雑化したりすることになる。
図1において、100は画像形成装置としてのプリンタ、1は表面にトナー像が形成される感光体ドラム、7はパソコンなどの入力装置から入力された画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム1上に照射する露光部(書込み部)、を示す。
また、9は感光体ドラム1の表面に担持されたトナー像を転写ニップ部(転写位置)に搬送されるシートPに転写する転写ローラ、10は感光体ドラム1と帯電ローラ4と現像装置5とクリーニング装置2とが一体化されたプロセスカートリッジ、12は用紙等のシートPが収納された給紙装置(給紙カセット)、を示す。
また、16は感光体ドラム1と転写ローラ9とが当接する転写ニップ部に向けてシートPを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、20はシートP上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、を示す。
また、30はトナーが収容されたトナー容器、40は廃トナーが収容される廃トナー収容器、を示す。
まず、パソコン等の入力装置から画像形成装置100の露光部7に画像情報が送信されると、露光部7からその画像情報に基づいた露光光L(レーザ光)が、感光体ドラム1の表面に向けて発せられる。
一方、感光体ドラム1は、画像形成装置本体100に設置された駆動モータから駆動を受けて、矢印方向(反時計方向)に回転する。そして、まず、感光体ドラム1の表面は、帯電ローラ4との対向位置で、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1上には、帯電電位(−900V程度である。)が形成される。その後、帯電された感光体ドラム1の表面は、露光光Lの照射位置に達する。そして、露光光Lが照射された部分の電位が潜像電位(0〜−100V程度である。)となって、感光体ドラム1の表面に静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム1の表面は、転写ローラ9との転写ニップ部(転写位置)に達する。そして、転写ローラ9との転写ニップ部で、電源部から転写ローラ9に転写バイアス(トナーの極性とは異なる極性のバイアスである。)が印可されることによって、レジストローラ16により搬送されたシートP上に、感光体ドラム1上に形成されたトナー像が転写される(転写工程である。)。
こうして、感光体ドラム1上における一連の作像プロセスが終了する。
なお、クリーニング装置2内に回収されたトナー(未転写トナー)は、搬送スクリュ2bによってクリーニング装置2から排出された後に、搬送管50を搬送されて、その後に廃トナー収容器40の内部に廃トナーとして収容される。
まず、給紙装置12に収納されたシートPの最上方の1枚が、給紙ローラ15によって、搬送経路に向けて給送される。
その後、シートPは、レジストローラ16の位置に達する。そして、レジストローラ16の位置に達したシートPは、感光体ドラム1上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写ニップ部(転写ローラ9と感光体ドラム1との当接位置である。)に向けて搬送される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
詳しくは、開閉カバー90は、支軸(回転中心軸)を中心にして回動可能に、画像形成装置本体100に保持されている。そして、開閉カバー90は、支軸を中心に図2の矢印方向に回動することで開放状態(図2の状態である。)になったり、支軸を中心に図2の矢印方向に対して逆方向に回動することで閉鎖状態になったり、することになる。
また、開閉カバー90を閉鎖した状態で、先に図1を用いて説明した画像形成プロセス(プリント動作)がおこなわれることになる。
先に図1、図2を用いて説明したように、本実施の形態では、廃トナー収容器40が、画像形成装置本体100に対して着脱可能に設置されている。廃トナー収容器40は、画像形成装置本体100に設置されたクリーニング装置2で回収されたトナーを廃トナーTとして収容するものである。
ここで、図3〜図5等に示すように、本実施の形態における廃トナー収容器40は、略長方体状に形成されたものであって、上下に仕切られた2つの収容部(下方に位置する第1収容部41Aと、上方に位置する第2収容部41Bと、である。)が設けられている。そして、図5(A)(及び、図8(B))に示すように、廃トナー収容器40は、画像形成装置本体100に装着された状態で2つの収容部41A、41Bのうち下方に位置する第1収容部41Aに廃トナーが搬送されるように構成されている。
なお、本願明細書等において、廃トナー収容器40の「上下」や「上下方向」は、廃トナー収容器40が画像形成装置本体100に装着されるときと同じ姿勢におけるものである。
詳しくは、図7(A)〜(C)に示すように、2つの収容部41A、41Bのうち上方に位置する第2収容部41Bが下方に位置して第1収容部41Aが上方に位置するように、廃トナー収容器40の上下方向の向きを逆にすることにより、第1収容部41Aに収容された廃トナーTの一部又は全部が第2収容部41Bに移動して、図7(D)に示すように、上下方向の向きを元に戻したときに、第1収容部41Aに収容された廃トナーが減量されるように構成されている。
すなわち、廃トナー収容器40は、図4、図5(B)、図6、図8(B)等に示すように、第1収容部41Aが下方に位置して第2収容部41Bが上方に位置した状態(上下方向が正常な状態である。)で画像形成装置本体100にセットされて、クリーニング装置2で回収されたトナーを廃トナーTとして、搬送管50で搬送した後に排出口50aから自重落下させて、下方の第1収容部41Aに収容できるように構成されている。ところが、図7(A)〜(C)に示すように、第2収容部41Bが下方に位置して第1収容部41Aが上方に位置するように、画像形成装置本体100から取り出した廃トナー収容器40の姿勢を天地逆転すると、第1収容部41Aに収容されていた廃トナーTが第2収容部41Bに移動することになる。そして、図7(D)に示すように、第2収容部41Bが上方に位置して第1収容部41Aが下方に位置するように廃トナー収容器40の姿勢が正常な状態に戻されることにより、第1収容部41Aにおける廃トナーTの容量が減量(ゼロになる場合も含む。)されて、画像形成装置本体100に再セットされたときに第1収容部41Aへの廃トナーTのさらなる収容が可能になる。
したがって、従来の廃トナー収容器140は、図9に示すように、画像形成装置本体100に廃トナー収容器40が装着された状態で廃トナー収容器40の上方に利用可能なレイアウト上のスペースがあっても、その上方のスペースを利用せずに、搬送管50(搬送スクリュ2b)の下方空間のみを利用して設置スペースが定められていた。すなわち、従来の廃トナー収容器140は、画像形成装置本体100に設置された搬送管50や、廃トナー収容器40の下方に配置される他の部材、などの位置関係によって、廃トナーを収容可能な容量が小さく制限されてしまっていた。そのため、廃トナー収容器140が比較的早く廃トナーで満杯になってしまって、廃トナー収容器140の交換作業を頻繁におこなわなければならなかった。
これにより、廃トナー収容器40における廃トナーTの収容容量を大幅に増加することができる(図9のものに比べて約2倍の収容容量である。)。さらに、本実施の形態における廃トナー収容器40には、内部に収容された廃トナーを搬送する搬送スクリュなどの駆動部材が設置されておらず、比較的簡易な構成であるため、容器がそれほど高コスト化、重量化することもない。
図5(及び、図4)を参照して、廃トナー収容器40には、画像形成装置本体100に対する着脱動作に連動して、クリーニング装置2で回収されたトナーが搬送される搬送管50が挿脱される穴部42(嵌合部)が設けられている。この穴部42は、略円柱状の穴部であって、本実施の形態では廃トナー収容器40のほぼ中心に形成されている。
そして、図4に示すように、2つの収容部41A、41Bは、穴部42が形成された位置を境界にして仕切り部材47によって上下に仕切られている。
また、仕切り部材47は、その全部又は一部が、支軸47aを中心に回動可能に形成されている。ここで、本実施の形態において、仕切り部材47は、その全部が、支軸47aを中心に回動可能に形成されている。支軸47aは、穴部42から離れた容器の側方に形成されている。
また、穴部42には、その外周面から略水平方向に起立するようにストッパ部48(起立部)が形成されている。ストッパ部48は、容器が正常な姿勢であるときに、仕切り部材47の下面(第1収容部41A側の面である。)の一部に当接するように形成されている。
これに対して、図7(A)、(B)等に示すように、廃トナー収容器40の上下方向の向きが逆であるときには、ストッパ部48との当接が解除されるように仕切り部材47が支軸47aを中心に回動して、2つの収容部41A、41Bが連通することが可能になる。すなわち、廃トナー収容器40の姿勢が天地逆転されたときには、2つの収容部41A、41Bが連通して、第1収容部41Aから第2収容部41Bへの廃トナーTの移動が生じることになる。
詳しくは、ねじりコイルスプリング49(付勢部材)は、そのコイル部が支軸47aを巻装するように設置されて、その一端側の足部が仕切り部材47に引っ掛けられ、その他端側の足部が容器の内壁に引っ掛けられている。
このように構成されたねじりコイルスプリング49によって、仕切り部材47には、2つの収容部41A、41Bを仕切る位置に回動するような付勢力が常に作用することになるため、廃トナー収容器40の姿勢が正常であるときに、容器40が振動してしまうなどしても、仕切り部材47が回動して2つの収容部41A、41Bが連通してしまうような不具合が生じにくくなる。
具体的に、ねじりコイルスプリング49の付勢力は、概ね、仕切り部材47の荷重よりも大きく、仕切り部材47と所定値Aの廃トナーTとの総荷重よりも小さくなるように設定されている。なお、上述した所定値Aは、第1収容部41Aにおける廃トナーTの減量化を進めるために、なるべく小さな値であることが好ましい。
これにより、図7(C)に示すように、第1収容部41Aから第2収容部41Bへの廃トナーTの移動がある程度進められた段階で、ねじりコイルスプリング49の付勢力によって開放状態であった仕切り部材47が閉鎖状態に移行することになる。そのため、図7(D)に示すように、廃トナー収容器40の姿勢が元に戻されたときに、仕切り部材47は確実に余裕をもって閉鎖状態になっていて、正常姿勢時に2つの収容部41A、41Bの間で廃トナーTが流動してしまう不具合を防止することができる。
本体側シャッタ51は、略円筒状の搬送管50の内壁に沿って水平方向にスライド移動可能に構成された略円筒状の部材であって、その先端側(図5、図8の左方である。)の底部に開口が形成されている。また、本体側シャッタ51の後端側(図5、図8の右方である。)の端面には圧縮スプリング52が接続されていて、この圧縮スプリング52によるスプリング力によって本体側シャッタ51は排出口50aを閉鎖する方向(図5、図8の左方である。)に付勢されている。そして、本体側シャッタ51は、廃トナー収容器40が白矢印方向に移動して画像形成装置本体100にて装着されると、廃トナー収容器40の穴部42内の奥側(図5、図8の左方である。)に形成された軸部43(突出部)に押動されて、圧縮スプリング52のスプリング力に抗するように、排出口50aを開放する方向(図5、図8の右方である。)に相対的に移動することになる。これに対して、本体側シャッタ51は、廃トナー収容器40が画像形成装置本体10から取り出されると、廃トナー収容器40の軸部43による押動が解除されて、圧縮スプリング52のスプリング力によって、排出口50aを閉鎖する方向(図5、図8の左方である。)に相対的に移動することになる。
受入口42aは下方に開口している。容器側シャッタ44は、略円柱状の穴部42の内壁に沿って水平方向にスライド移動可能に構成された略円筒状の部材である。また、容器側シャッタ44の後端側(図5、図8の左方である。)の端面には圧縮スプリング45が接続されていて、この圧縮スプリング45によるスプリング力によって容器側シャッタ44は受入口42aを閉鎖する方向(図5、図8の右方である。)に付勢されている。そして、容器側シャッタ44は、廃トナー収容器40が白矢印方向に移動して画像形成装置本体100に装着されると、搬送管50の端面に押動されて、圧縮スプリング45のスプリング力に抗するように、受入口42aを開放する方向(図5、図8の左方である。)に相対的に移動することになる。これに対して、容器側シャッタ44は、廃トナー収容器40が画像形成装置本体10から取り出されると、搬送管50による押動が解除されて、圧縮スプリング45のスプリング力によって、受入口42aを閉鎖する方向(図5、図8の右方である。)に相対的に移動することになる。
すなわち、図5(B)、図8(B)に示すように、廃トナー収容器40が画像形成装置本体100にセットされると、穴部42における受入口42が本体側シャッタ51の開口を介して搬送管50の排出口50aに連通して、クリーニング装置2から搬送管50を介して下方の収容部への廃トナーの搬送(図5(B)、図8(B)において黒矢印方向の廃トナーの搬送である。)が可能になる。
詳しくは、図5、図6、図8等に示すように、満杯検知部46は、第1収容部41Aの側面に形成された開口を塞ぐように、可撓性を有するゴムシート46aを設置したものである。ゴムシート46aは、図5、図8に示すように、外力が作用しない状態で凹状(お椀状)に形成されていて、第1収容部41Aの内部に向けて凹状の部分が入り込むように設置されている。そして、ゴムシート46aは、図6に示すように、第1収容部41A内の廃トナーTが満杯状態になると、凹状の部分が廃トナーに押されて潰れるように変形することになる。
詳しくは、画像形成装置本体100には、セットされた廃トナー収容器40のゴムシート46aに対向するように、フィラー61が支軸61aを中心に回動可能に設置されている。フィラー61は、図5、図8に示すように、第1収容部41A内の廃トナーTが満杯でないときには、その先端部がゴムシート46aの凹部に入り込んだ状態になり、その後端部が満杯検知センサ60(透過型フォトセンサである。)によって光学的に検知された状態になる。そして、フィラー61は、図6に示すように、第1収容部41A内の廃トナーTが満杯になると、その先端部がゴムシート46aの変形にともない押動されて、支軸61aを中心に時計方向に回動して、その後端部が満杯検知センサ60によって光学的に検知されない状態になる。これにより、廃トナー収容器40における第1収容部41Aの満杯状態が満杯検知センサ60によって検知されることになる。
まず、図5(A)に示すように、ユーザーによって空の廃トナー収容器40が白矢印方向に移動されて画像形成装置本体100に装着される。すなわち、廃トナー収容器40は、第1収容部41Aが下方に位置して第2収容部41Bが上方に位置した状態でセットされる。そして、画像形成装置100における画像形成動作にともない、図5(B)に示すように、廃トナー収容器40の下方の第1収容部41Aに徐々に廃トナーが収容されていくことになる。
そして、やがて、図6に示すように、廃トナー収容器40の下方の第1収容部41Aが廃トナーTで満杯になると、その状態が満杯検知センサ60によって検知される。そして、満杯検知センサ60によって満杯状態が検知されると、画像形成装置100における画像形成動作が中断されるとともに、表示パネル(画像形成装置本体100の外装部に設置されている。)に、その旨の表示と、廃トナー収容器40を一度逆さまにした後に再セットすることを促す表示と、がされる。
そして、図7(A)〜(D)に示すように、ユーザーによって廃トナー収容器40が一度逆さまにされた後に元の姿勢に戻されて、第1収容部41Aから第2収容部41Bへの廃トナーの移動が完了する。
そして、図8(A)に示すように、ユーザーによって、第2収容部41Bに廃トナーが収容された状態の廃トナー収容器40が、白矢印方向に移動されて画像形成装置本体100に装着される。そして、画像形成装置100における画像形成動作にともない、図8(B)に示すように、廃トナーTが減量された第1収容部41Aに再び廃トナーが収容されていくことになる。
そして、やがて、廃トナー収容器40の下方の第1収容部41Aが再び廃トナーTで満杯になると、その状態が満杯検知センサ60によって検知される。そして、満杯検知センサ60によって満杯状態が検知されると、画像形成装置100における画像形成動作が中断されるとともに、表示パネルに、廃トナー収容器40を新品のものに交換することを促す表示がされる。
図10は、変形例としての、画像形成装置100の要部を示す図である。
変形例では、図7(A)〜(D)を用いて説明した廃トナー収容器40の上下方向の姿勢を逆転した後に元に戻す動作がユーザーに把持された状態でおこなわれるのではなくて、画像形成装置本体100の開閉カバー90の開閉動作に連動しておこなわれるように構成している。
詳しくは、画像形成装置本体100の開閉カバー90が支軸90aを中心に開放される動作(図10(A)の状態から図10(B)の状態に移行する動作である。)に連動して容器の上下方向の向きが逆になり、開閉カバー90が支軸90aを中心に閉鎖される動作(図10(B)の状態から図10(A)の状態に移行する動作である。)に連動して容器の上下方向の向きが元に戻るように構成されている。図10に示すように、廃トナー収容器40は、開閉カバー90の内壁面側に着脱可能に設置されるように構成されていて、開閉カバー90とともに支軸90aを中心にして回動可能に構成されている。このように構成することにより、廃トナー収容器40を逆さまにして第1収容部41Aから第2収容部41Bに廃トナーを移動する操作を、ユーザーによるバラツキが生じることなく容易におこなうことができる。
なお、開閉カバー90の開放角度は必ずしも180度でなくてもよく、図10(B)に示すように開閉カバー90の開放角度が180度に達しない場合であっても、廃トナー収容器40がある程度逆さまになって、図7(A)、(B)に示すように仕切り部材47が回動して2つの収容部41A、41Bが連通すれば良い。
また、開閉カバー90を開閉する動作に連動して廃トナー収容器40の穴部42に対して搬送管50を挿脱する動作がスムーズにおこなわれない場合には、開閉カバー90とともに廃トナー収容器40を水平方向左側にスライド移動した後に開閉カバー90を開放するように(又は、開閉カバー90を閉鎖した後に開閉カバー90とともに廃トナー収容器40を水平方向右側にスライド移動するように)構成することもできる。
これにより、比較的簡易な構成で、高コスト化、重量化することなく、廃トナー収容器40において収容される廃トナーTの容量を増加することができる。
また、本実施の形態では、第1収容部41Aの内容量と第2収容部41Bの内容量とがほぼ同じになるように廃トナー収容器40を構成したが、第1収容部41Aの内容量と第2収容部41Bの内容量とが異なるように廃トナー収容器40を構成することもできる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
2b 搬送スクリュ、
40 廃トナー収容器(粉体収容容器)、
41A 第1収容部、 41B 第2収容部、
42 穴部(嵌合部)、
42a 受入口、
43 軸部、
44 容器側シャッタ、
45 圧縮スプリング、
47 仕切り部材(可動式仕切り部材)、
48 ストッパ部、
49 ねじりコイルスプリング(付勢部材)、
50 搬送管、
50a 排出口、
51 本体側シャッタ、
52 圧縮スプリング、
90 開閉カバー、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)。
Claims (8)
- 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、前記画像形成装置本体に設置されたクリーニング装置で回収されたトナーを廃トナーとして収容する廃トナー収容器であって、
上下に仕切られた2つの収容部を備え、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記2つの収容部のうち下方に位置する第1収容部に廃トナーが搬送され、
当該廃トナー収容器の上下方向の向きを逆にすることにより、前記第1収容部に収容された廃トナーの一部又は全部が前記第2収容部に移動可能に構成されたことを特徴とする廃トナー収容器。 - 前記画像形成装置本体に対する着脱動作に連動して、前記クリーニング装置で回収されたトナーが搬送される搬送管が挿脱される穴部を備え、
前記2つの収容部は、前記穴部が形成された位置を境界にして仕切り部材によって上下に仕切られ、
前記仕切り部材は、その全部又は一部が、支軸を中心に回動可能に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の廃トナー収容器。 - 前記上下方向の向きが逆でないときには、前記仕切り部材の全部又は一部がストッパ部に当接して、前記2つの収容部が前記仕切り部材によって仕切られ、
前記上下方向の向きが逆であるときには、前記ストッパ部との当接が解除されて、前記2つの収容部が連通することが可能になることを特徴とする請求項2に記載の廃トナー収容器。 - 前記仕切り部材の全部又は一部を前記ストッパ部に当接するように付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項3に記載の廃トナー収容器。
- 前記付勢部材は、前記第1収容部に収容された廃トナーの容量が所定値以下である状態で前記上下方向の向きが逆になったときには前記仕切り部材が前記ストッパ部に当接して、前記第1収容部に収容された廃トナーの容量が前記所定値を超えた状態で前記上下方向の向きが逆になったときには前記ストッパ部との当接が解除されて前記仕切り部材が回動するように、その付勢力が設定されたことを特徴とする請求項4に記載の廃トナー収容器。
- 前記搬送管は、当該廃トナー収容器が前記画像形成装置本体に対して着脱される動作に連動して、その底部に形成された排出口を開閉する本体側シャッタを具備し、
前記穴部は、前記第1収容部に連通する受入口と、前記画像形成装置本体に対する着脱動作に連動して前記受入口を開閉する容器側シャッタと、を具備し、
前記画像形成装置本体に対する装着動作に連動して、前記容器側シャッタによって開放された前記受入口が前記搬送管の前記排出口に連通することを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれかに記載の廃トナー収容器。 - 前記画像形成装置本体の開閉カバーが開放される動作に連動して前記上下方向の向きが逆になり、前記開閉カバーが閉鎖される動作に連動して前記上下方向の向きが元に戻るように構成された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廃トナー収容器。
- 請求項1〜請求項7のいずれかに記載の廃トナー収容器を前記画像形成装置本体に備えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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