JP2021131450A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、廃トナー回収容器は、満杯検知センサによる検知によって、容器内が廃トナーで満杯になったものと判断されると、画像形成装置から取り出されて新品のものに交換されることになる。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、中間転写ベルト装置15が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8(中間転写体)に対向するように、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6Y、6M、6C、6Kが並設されている。中間転写ベルト装置15の下方には、廃トナー回収容器30が設置されている。さらに、廃トナー回収容器30の下方には、給紙トレイ25が設置されている。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7Y(光書込ヘッド)から発せられた露光光の照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び1次転写ローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8(中間転写体)上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写ローラ(9Y)の1次転写ニップを順次通過する。こうして、各感光体ドラム(1Y)上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙トレイ25には、用紙等のシートPが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートPがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
その後、シートPは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートPは、出力画像として、スタック部(本体カバー110)上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
図2に示すように、プロセスカートリッジ6Yは、感光体ドラム1Y(像担持体)、帯電装置4Y(帯電ローラ)、現像装置5Y、クリーニング装置2Y、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム1Yは、負帯電の有機感光体であって、装置本体100側に設置されたメインモータから駆動力を受けて図2の時計方向に回転駆動される。
クリーニング装置2Yは、感光体ドラム1Yに摺接するクリーニングブレード2aが設置されていて、感光体ドラム1Y上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニングブレード2aは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材であって、感光体ドラム1Yに対して所定の当接圧及び当接角で当接している。
現像装置5Yは、現像ローラ151、供給ローラ153、ドクターブレード152、現像搬送スクリュ154、155、等で構成されている。また、現像装置5Yの上部には、現像装置5Yに向けて新しいトナーを適宜に補給するためのトナー容器60が着脱可能に設置されている。
本実施の形態において、廃トナー回収容器30は、画像形成装置本体100において給紙トレイ25の上方であって、装置本体100に対して着脱可能(交換可能)に設置されている。
本実施の形態において、廃トナー回収容器30は、画像形成装置本体100(又は、図3に示す廃トナー搬送部40)に対して着脱可能に構成されていて、廃トナー回収容器30の内部が廃トナーで満杯になったとき(図3等に示す満杯検知センサ35が、その位置に廃トナーがある状態を検知したときである。)に、新品(空)のものに交換される。詳しくは、本実施の形態において、廃トナー回収容器30は、画像形成装置本体100の開閉カバー90(図1、図4等参照)の開閉をおこなうことにより、幅方向(図1、図3の左右方向であって、給紙トレイ25の引出し方向に一致する方向である。)の着脱操作によって交換されることになる。
図3に示すように、廃トナー回収容器30における筐体としての容器本体31には、その天井部であって、幅方向の中央位置よりも右方端部に近い位置に、流入口31a(開口)が形成されている。この流入口31aは、画像形成装置本体100への廃トナー回収容器30の着脱動作に連動して、画像形成装置本体100に固設された搬送経路としての廃トナー搬送部40の排出口40aに連通・連通解除されることになる。すなわち、画像形成装置本体100に廃トナー回収容器30が装着されると排出口40aに流入口aが接続(連通)して、画像形成装置本体100から廃トナー回収容器30が取り出されると排出口40aと流入口aとの接続(連通)が解除される。
詳しくは、感光体ドラム用の4つのクリーニング装置2Y、2M、2C、2Kでそれぞれ回収されたトナーは、それぞれの流出口から廃トナー搬送部40に排出された後に廃トナー搬送スクリュ41によって排出口40aの位置まで搬送されて、排出口40aから自重落下して流入口31aを介して廃トナー回収容器30(容器本体31)の内部に廃トナーTとして回収される。また、中間転写ベルト用のクリーニング装置16で回収された未転写トナーは、その排出口から廃トナー搬送部40に排出されて、排出口40aを直接的に自重落下して、流入口31aから廃トナー回収容器30(容器本体31)の内部に廃トナーTとして回収される。
そして、廃トナーTの回収が進んで、幅方向端部に設置された満杯検知センサ35(例えば、圧電センサである。)によって廃トナーTが検知されると、容器本体31内に回収された廃トナーTが満杯状態であるものとして、画像形成装置本体100の表示パネル(外装部に設置されている。)に、廃トナー回収容器30の交換を促す旨の表示がおこなわれる。
なお、満杯検知センサ35は、引出し方向の奥側(図3の左方である。)の上方(搬送スクリュ32の下方近傍である。)に設置されて、その位置に廃トナーがある状態を検知する検知手段である。
先に図3等を用いて説明したように、画像形成装置100には、クリーニング装置2Y、2M、2C、2K、16で回収されたトナーが廃トナーTとして流入される廃トナー回収容器30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。
詳しくは、引出しユニットとしての給紙トレイ25は、複数のシートPを収容可能な略箱状部材であって、廃トナー回収容器30の下方に本体底板96を介して設置されている。
画像形成装置本体100に装着された状態の給紙トレイ25(図4(A)に示す状態のものである。)は、内部に収納されたシートPがなくなると、ユーザーによって、画像形成装置本体100から図4(B)の白矢印方向に引出されて、シートが補充される。そして、シートPが補充された給紙トレイ25は、ユーザーによって図4(C)の白矢印方向に押し込まれて、再び画像形成装置本体100に装着されることになる。
すなわち、給紙トレイ25は、最も長いサイクルであったとしても、最大収納可能枚数(250枚程度である。)のシートPがすべてなくなったときには、画像形成装置本体100から引出されることになる。これに対して、廃トナー回収容器30は、内部が廃トナーで満杯になったものと満杯検知センサ35によって検知されたときに交換されることになるが、画像面積率の高い印刷が頻繁におこなわれるなどして、最も短いサイクルであったとても、その間にシートPの5000枚程度は通紙されることになる。したがって、廃トナー回収容器30が新品のものに交換されるまでに、複数回の給紙トレイ25の引出し操作がおこなわれることになる。
これに対して。画像形成装置本体100に給紙トレイ25(引出しユニット)が装着される動作に連動して、廃トナー回収容器30が傾斜姿勢から正姿勢に変化する。すなわち、給紙トレイ25が図4(C)の白矢印方向に押し込まれると、廃トナー回収容器30が図4(C)に示傾斜姿勢から図4(A)に示す正姿勢に変化する。
また、画像形成装置本体100の本体底板96には、廃トナー回収容器30に回収された廃トナーTの堆積状態によって変化しうる廃トナー回収容器30のすべての重心に対して、引出し方向の奥側(図3、図4の左方である。)で廃トナー回収容器30を支持する本体側支持部97が設けられている。具体的に、本体側支持部97は、略三角柱状の部材であって、その上部の稜線が廃トナー回収容器30の底面に略線接触して支持している。また、この本体側支持部97が廃トナー回収容器30に接触する接触部は、廃トナー回収容器30の重心(廃トナーTの堆積状態によって変化しうる重心である。)の幅方向(引出し方向)の位置よりも図3、図4の左方に位置している。すなわち、容器内にどのような態様で廃トナーが堆積したとしても、本体側支持部97は、廃トナー回収容器30の重心よりも幅方向左方で、廃トナー回収容器30を支持している。
具体的に、給紙トレイ25が引出されると、ユニット側支持部26が廃トナー回収容器30から離れて、廃トナー回収容器30は本体側支持部97のみが接触した状態になり、その重心との関係により本体側支持部97を中心にして図4の時計方向に倒れることになる。そして、廃トナー回収容器30の右側端部が本体底板96に接触した状態で、廃トナー回収容器30の傾斜姿勢が定まることになる(図4(B)の状態である。)。
これにより、廃トナー回収容器30の重心を引出し方向手前側に容易に設定しやすくなるため、給紙トレイ25が引出されたときの廃トナー回収容器30の正姿勢から傾斜姿勢への変化を促進することができる。
そして、図4(C)に示すように、画像形成装置本体100に給紙トレイ25(引出しユニット)が装着される動作に連動して、傾斜面26aの相対的な装着方向の移動によって廃トナー回収容器30が押し上げられ、廃トナー回収容器30が本体側支持部97を支点として傾斜姿勢から正姿勢に変化して(図4の反時計方向に回転して)、最終的に図4(A)に示すように、ユニット側支持部26と本体側支持部97とによって廃トナー回収容器30が支持されることになる。
したがって、廃トナー回収容器30の内部に廃トナーTをほぼ万遍なく回収した状態で、満杯検知センサ35による検知によって、容器内が廃トナーで満杯になったものと判断することができる。そのため、廃トナー回収容器30の交換サイクルが早まってしまうこともなく、無駄がなく、ユーザーにとっての利便性も高くなる。
そして、図4を参照して、位置決めピン34は、画像形成装置本体100から給紙トレイ25(引出しユニット)が引出される動作に連動して、廃トナー回収容器30が正姿勢から傾斜姿勢に変化するとともに、位置決め穴95aに対して嵌合解除される。これに対して、位置決めピン34は、画像形成装置本体100に給紙トレイ25(引出しユニット)が装着される動作に連動して、廃トナー回収容器30が傾斜姿勢から正姿勢に変化するとともに、位置決め穴95aに対して嵌合される.
そして、画像形成装置本体100(給紙トレイ25が装着された状態のものである。)に廃トナー回収容器30が装着される動作に連動して、図4(A)に示すように、位置決めピン34(円柱状のピン主部)が位置決め穴95aに嵌合する。これにより、装置本体100に対する廃トナー回収容器30の奥側の位置が定められることになる。これに対して、図5に示すように、画像形成装置本体100から廃トナー回収容器30が取り出される動作に連動して、位置決めピン34と位置決め穴95aとの嵌合が解除されることになる。
一方、画像形成装置本体100には、駆動カップリング51と、駆動カップリング51を回転駆動する駆動モータ50と、付勢部材としての圧縮スプリング52と、が設けられている。駆動カップリング51は、駆動モータ50のモータ軸に軸方向に移動可能に保持されている。そして、圧縮スプリング52は、駆動モータ50と駆動カップリング51との間でモータ軸に巻装されている。このような構成により、駆動カップリング51は、従動カップリング33が嵌合していない状態では、圧縮スプリング52の付勢力によって図4の右方に移動可能な位置(不図示の止め輪で規制された位置である。)まで移動することになる。これに対して、駆動カップリング51は、従動カップリング33が嵌合した状態では、圧縮スプリング52の付勢力に抗するように、従動カップリング33によって図4の左方に押動されることになる。そして、このときに作用する圧縮スプリング52の力(反力)が、図4(A)に示す状態では駆動カップリング51と従動カップリング33との嵌合力になるとともに、図4(B)に示す状態では廃トナー回収容器30を図4の右方に移動させる力となる。なお、従動カップリング33の側には、モータ軸が挿入可能な穴部が形成されている。
詳しくは、開閉カバー90は、画像形成装置100の外装カバーの一部としても機能していて、通常時には図1、図4、図6(A)等に示す閉鎖位置に回動されている(閉鎖状態である。)。これに対して、開閉カバー90は、画像形成装置本体100から廃トナー回収容器30を取り出したり、画像形成装置本体100に廃トナー回収容器30を装着したりするときに、図5、図6(B)等に示す開放位置に回動されることになる(開放状態である。)。
これに対して、開閉カバー90が図6(B)に示す開放位置から図6(A)に示す閉鎖位置に回動する動作に連動して、退避位置から支持位置に移動する。
詳しくは、ユニット側支持部26は、回転軸26bを中心に回動可能に、給紙トレイ25に保持されている。このユニット側支持部26は、回転軸26bを中心に図6の時計方向に回動させる外力が作用しない場合には、自身の重力(又は、ねじりコイルスプリングなどの付勢手段の付勢力)によって図6(A)に示す支持位置を維持することになる。これに対して、開閉カバー90が開閉されると、その開閉カバー90にユニット側支持部26の当接部26cが当接して、ユニット側支持部26が押動されて図6(B)に示す退避位置に向けて回転軸26bを中心に時計方向に回動することになる。
このように構成することにより、給紙トレイ25を画像形成装置本体100に装着した状態で、ユニット側支持部26が邪魔になることなく、画像形成装置本体100に対する廃トナー回収容器30の着脱操作をスムーズにおこなうことができる。
すなわち、廃トナー回収容器30が正姿勢であっても傾斜姿勢であっても、排出口40aの鉛直方向下方に向いた開口範囲が、流入口31aの鉛直方向上方に向いた開口範囲に含まれるように構成している。
具体的に、図7(A)に示すように、廃トナー回収容器30が正姿勢の状態で、流入口31aの右方の縁部は、排出口40aの右方の縁部に対して、ほぼ一致する位置(又は、僅かに右方にずれた位置)になる。これに対して、流入口31aの左方の縁部は、排出口40aの左方の縁部に対して、充分に左方にずれた位置になる。これは、図7(B)に示すように、廃トナー回収容器30が破線矢印方向に移動して傾斜姿勢になると、排出口40aの左方の縁部も右方の縁部も右方にずれてしまうためである。すなわち、正姿勢時に排出口40aの左方縁部と流入口31aの左方縁部とを一致させてしまうと、流入口31aの開口範囲の一部が、排出口40aの開口範囲からはみ出してしまう。そして、そのような場合には、排出口40aから積極的に排出したものではないものの、排出口40aから落下してしまった廃トナーTが廃トナー回収容器30(流入口31a)内に流入されずに、外部に漏れ出てしまうことになる。
本実施の形態では、排出口40aと流入口31aとの開口範囲の関係を適正化しているため、廃トナー回収容器30が傾斜姿勢になったときに、廃トナーが漏出してしまう不具合を防止することができる。
これにより、廃トナー回収容器30の内部に廃トナーTをほぼ万遍なく回収することができる。
さらには、容器内に流入された廃トナーTを搬送する搬送部材(本実施の形態における搬送スクリュ32に相当する部材である。)が設置されていない廃トナー回収容器であっても、本発明を適用することで、容器内に廃トナーを万遍なく回収することができる。その場合、流入口の下方に廃トナーが集中的に堆積しやすくなるため、引出しユニットの引出し動作に連動して、流入口の側から離れた側に向けて下方に傾斜するように正姿勢から傾斜姿勢に変化させることになる。
また、本実施の形態においては、複数のクリーニング装置2Y、2M、2C、2K、16に回収されたトナーが搬送される廃トナー搬送部40に流入口31aが接続される廃トナー回収容器30に対して、本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、単数のクリーニング装置に回収されたトナーが搬送される廃トナー搬送部に流入口が接続される廃トナー回収容器に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態においては、引出しユニットとしての給紙トレイ25の引出し動作に連動して、廃トナー回収容器30が正姿勢から傾斜姿勢に変化するように構成した。しかし、引出しユニットは給紙トレイ25に限定されず、その引出し動作に連動して廃トナー回収容器を正姿勢から傾斜姿勢に変化させられるもの(例えば、プロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kなどである。)であれば良い。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
2Y、2M、2C、2K クリーニング装置、
6Y、6M、6C、6K プロセスカートリッジ、
8 中間転写ベルト、
16 クリーニング装置(中間転写体ベルト用のクリーニング装置)、
25 給紙トレイ(引出しユニット)、
26 ユニット側支持部、
26a 傾斜面、
30 廃トナー回収容器(粉体回収装置)、
31 容器本体(筐体)、
31a 流入口、
31b オモリ、
32 搬送スクリュ(搬送部材)、
33 従動カップリング、
34 位置決めピン、
35 満杯検知センサ、
40 廃トナー搬送部(搬送経路)、
40a 排出口、
41 廃トナー搬送スクリュ、
50 駆動モータ、
51 駆動カップリング、
52 圧縮スプリング(付勢部材)、
90 開閉カバー、
90a 支軸、
95 本体側板、
95a 位置決め穴、
96 本体底板、
97 本体側支持部、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)、
T 廃トナー(粉体、トナー)。
Claims (9)
- クリーニング装置で回収されたトナーが廃トナーとして流入されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置された廃トナー回収容器と、
前記廃トナー回収容器の一部を支持して、前記画像形成装置本体に対して所定の引出し方向に引出し可能に設置された引出しユニットと、
を備え、
前記画像形成装置本体から前記引出しユニットが引出される動作に連動して、前記廃トナー回収容器が正姿勢から所定方向に傾斜した傾斜姿勢に変化して、
前記画像形成装置本体に前記引出しユニットが装着される動作に連動して、前記廃トナー回収容器が前記傾斜姿勢から前記正姿勢に変化することを特徴とする画像形成装置。 - 前記引出しユニットは、前記画像形成装置本体から引出されるサイクルが、前記廃トナー回収容器の交換サイクルよりも短いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記引出しユニットは、前記廃トナー回収容器を前記引出し方向の手前側で支持するユニット側支持部を具備し、
前記画像形成装置本体は、前記廃トナー回収容器に回収された廃トナーの堆積状態によって変化しうる前記廃トナー回収容器のすべての重心に対して、前記引出し方向の奥側で前記廃トナー回収容器を支持する本体側支持部を具備し、
前記画像形成装置本体から前記引出しユニットが引出される動作に連動して、前記ユニット側支持部による前記廃トナー回収容器の支持が解除されて、前記廃トナー回収容器が前記本体側支持部を支点として前記正姿勢から前記引出し方向の手前側を下方として傾斜した前記傾斜姿勢に変化することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記ユニット側支持部は、前記引出し方向の奥側から手前側に向けて上方に傾斜する傾斜面が形成され、
前記画像形成装置本体に前記引出しユニットが装着される動作に連動して、前記傾斜面の相対的な移動によって前記廃トナー回収容器が押し上げられ、前記廃トナー回収容器が前記本体側支持部を支点として前記傾斜姿勢から前記正姿勢に変化して、前記ユニット側支持部と前記本体側支持部とによって前記廃トナー回収容器が支持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。 - 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着脱するときに、支軸を中心に回動される開閉カバーを備え、
前記ユニット側支持部は、
前記開閉カバーが閉鎖位置から開放位置に回動する動作に連動して、前記廃トナー回収容器を支持する支持位置から、前記廃トナー回収容器の前記引出し方向の移動を妨げない退避位置に移動し、
前記開閉カバーが前記開放位置から前記閉鎖位置に回動する動作に連動して、前記退避位置から前記支持位置に移動することを特徴する請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記廃トナー回収容器は、前記画像形成装置本体に対する着脱動作に連動して、前記画像形成装置本体に形成された位置決め穴に嵌合・嵌合解除される位置決めピンを具備し、
前記位置決めピンは、
前記画像形成装置本体から前記引出しユニットが引出される動作に連動して、前記廃トナー回収容器が前記正姿勢から前記傾斜姿勢に変化するとともに、前記位置決め穴に対して嵌合解除され、
前記画像形成装置本体に前記引出しユニットが装着される動作に連動して、前記廃トナー回収容器が前記傾斜姿勢から前記正姿勢に変化するとともに、前記位置決め穴に対して嵌合され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。 - 前記廃トナー回収容器は、
前記画像形成装置本体に対する着脱動作に連動して、前記画像形成装置本体に設置された駆動カップリングに嵌合・嵌合解除される従動カップリングと、
前記従動カップリングとともに所定方向に回転して、流入口から流入された廃トナーを搬送する搬送部材と、
前記引出し方向の奥側の上方に設置されて、その位置に廃トナーがある状態を検知する満杯検知センサと、
を具備し、
前記画像形成装置本体は、前記駆動カップリングと、前記駆動カップリングを回転駆動する駆動モータと、前記駆動カップリングを前記従動カップリングに嵌合する方向であって前記引出し方向の手前側に向けて付勢する付勢部材と、具備し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画像形成装置。 - 前記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前記廃トナー回収容器に向けて搬送する廃トナー搬送部を備え、
前記廃トナー搬送部は、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着脱される動作に連動して、前記廃トナー回収容器の流入口に連通・連通解除される排出口を具備して、
前記排出口は、前記廃トナー回収容器が前記正姿勢から前記傾斜姿勢に変化しても、前記流入口の上方において前記流入口の開口範囲の範囲内に位置す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。 - 前記引出しユニットは、前記廃トナー回収容器の下方に設置されて、複数のシートを収容可能な給紙トレイであることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の画像形成装置。
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