JP3763261B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、その廃トナーの発生源および、廃トナー容器に関するものである。
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を転写対象である用紙等の記録材に転写させる転写手段と、転写後に感光体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段とを有している。
また、転写手段としては、感光体上に形成されたトナー像が転写(一次転写)され、このトナー像をさらに転写対象である用紙等の記録材に転写(二次転写)する中間転写体を用いたものが知られており、その中間転写体に対してもクリーニング手段が設けられている。
そして、このような画像形成装置において、上記クリーニング手段は、いわば廃トナーの発生源であり、これらクリーニング手段により除去されたトナー(廃トナー)の回収容量の増大化を図るためには、クリーニング手段とは別の廃トナー容器を用いて、クリーニング手段により除去されたトナーを回収するようにすることが望ましい。
【0002】
従来、装置内における廃トナーの発生源が少なくとも2カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えた画像形成装置として、図5に示すようなものが知られている(実開平7−32667号公報)。
図5において、1はクリーニング器、2は転写ベルトユニット、3は廃トナー容器である。
廃トナー容器3には、上方に伸びるトナー回収突部3aが設けられ、この回収突部3aに回収口3b、3cが設けられている。これら回収口3b、3cに、上記クリーニング器1のトナー排出管1a、転写ベルトユニット2のトナー排出管2aがそれぞれ連結されることによって、クリーニング器1(廃トナーの発生源)からの廃トナーと、転写ベルトユニット2(廃トナーの発生源)からの廃トナーとが、廃トナー容器3に回収されるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示した従来の技術においては、クリーニング器1、転写ベルトユニット2のうち、どちらからの廃トナーの方が多量であるかは不明であるが、いずれにしても、トナー容器3の回収口3b、3cが回収突部3aにおいて上下方向に並んで設けられているので、回収口3b、3cのどちらから回収されるトナーも回収突部3aを通じて廃トナー容器3内に蓄積されることとなる。
容器3内に蓄積される廃トナーは山状に蓄積されるため、この従来技術のように、トナー容器3の回収口3b、3cが上下方向に並んで設けられていると、廃トナー)の回収容量の増大化を図ることが困難である。増大化を図るためには、例えば、容器3の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは、容器3に振動を与える機構を設けて蓄積された廃トナーを均す等の技術が必要になる。
【0004】
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の画像形成装置は、装置内における廃トナーの発生源が少なくとも2カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えた画像形成装置において、
上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているとともに、
前記廃トナー容器には、前記回収口が水平方向において位置を異にして設けられ、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているとともに,廃トナーを検出する検出手段が,最も低い位置にある回収口側に偏倚した位置であって,前記回収口から回収され廃トナー容器内において山状に蓄積される廃トナーの斜面同士がぶつかる位置を通る鉛直線上またはその近傍において廃トナーを検出することを特徴とする。
【0006】
【作用効果】
請求項1記載の画像形成装置は、装置内における廃トナーの発生源が少なくとも2カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えたものにおいて、上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているとともに、前記廃トナー容器には、前記回収口が水平方向において位置を異にし、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているので、この画像形成装置によれば、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
すなわち、廃トナー容器の前記回収口は水平方向においてその位置を異にしており、上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているので、当該回収口の下方には、より大きな回収スペースが形成されることとなる。したがって、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
しかも、上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているので、これら発生源と回収口との接続も簡単な構造で行うことができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における感光体と中間転写体とを主として示す概略正面図、図2は廃トナー容器を示す斜視図、図3(a)は図2の部分拡大図、図3(b)は図(a)におけるb−b断面図(端面図)である。
【0008】
図1に示すように、この画像形成装置は、図示矢印方向に回転駆動される、外周面に感光層を有する感光体10と、この感光体10の外周面を一様に帯電させる帯電手段(帯電ローラ)11と、この帯電手段11により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光L1して静電潜像を形成する露光手段12と、この露光手段12により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする4色の現像手段(現像ローラ)13(Y、C、M、K)と、この現像手段13により現像されたトナー像が転写(一次転写)され、このトナー像をさらに転写対象である用紙等の記録材に転写(二次転写)する中間転写体(中間転写ベルト)14と、一次転写後に感光体10の表面に残留しているトナーを除去する第1クリーニング手段20と、二次転写後に中間転写ベルト14上に残留しているトナーを除去する第2クリーニング手段30と、これら第1,第2クリーニング手段からの廃トナーを回収する廃トナー容器40(図2参照)とを有している。
【0009】
第1クリーニング手段20は、感光体10の表面から残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード21と、このブレード21で掻き落とされたトナーを廃トナーボトル40(図2参照)へ向けて搬送するスクリュー内蔵の搬送パイプ22とを有している。この第1クリーニング手段20は、第1の廃トナー発生源である。
第2クリーニング手段30は、中間転写ベルト14の表面から残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード31と、このブレード31で掻き落とされたトナーを廃トナーボトル40(図2参照)へ向けて搬送するスクリュー内蔵の搬送パイプ32とを有している。この第2クリーニング手段30は、第2の廃トナー発生源である。
この実施の形態では、第1、第2クリーニング手段20、30のうち、第1クリーニング手段20が第2クリーニング手段30よりも多量の廃トナーを発生させるため、第1クリーニング手段20を第2クリーニング手段30よりも上方に配置してある。
【0010】
図2に示すように、廃トナー容器40は、容器本体50と、この容器本体50の上部で最上部に形成された、上記第1クリーニング手段20の搬送パイプ22との連結部(廃トナーの回収口でもある)41と、同じく容器本体50の上部に形成された、上記第2クリーニング手段30の搬送パイプ32との連結部(廃トナーの回収口でもある)42とを有している。
これら回収口41,42は、水平方向において位置を異にし、かつ、より多量の廃トナーを発生させる第1クリーニング手段20からの廃トナーの回収口41の方が第2クリーニング手段30からの廃トナーの回収口42よりも上方に設けられている。
【0011】
廃トナー容器40は、画像形成装置本体の適所に着脱可能に取り付けられていて、装着されたとき、上記搬送パイプ22、32と回収口41、42とがそれぞれ連結され、上記クリーニング手段20,30からの廃トナーが搬送パイプ22、32を通じて廃トナー容器40内に回収されるようになっている。搬送パイプ22、32からの廃トナーは、自然落下によって廃トナー容器40内に貯留される。このようにして回収口41,42から回収された廃トナーは、通常、図4に破線T’で示すように、容器40内において山状に蓄積される。
【0012】
図2および図3に示すように、容器本体50の、画像形成装置本体側(図2において手前側)の側壁51には、その外方(図2において手前側(図3(b)において下方))に向かって内空の凸状でかつ縦方向に伸び、回収された廃トナーによって内方が徐々に満たされる、光透過性を有する薄肉部52が一体的に形成されている。
この実施の形態では、容器本体50は、透明(または半透明)の合成樹脂をブロー成形することによって作成され、したがって、上記薄肉部52はこのブロー成形によって容器本体50と同時に形成される。
【0013】
一方、画像形成装置本体の適所16(図3(b)参照)には、廃トナー容器40が装置本体に装着されたときに、廃トナー容器40の上記薄肉部52を両側から挟む位置に、検出手段としての透過型の光センサ17が設けられている。
光センサ17は、投光部17aと受光部17bとを有し、その光路(薄肉部52を横切る光路)にトナーがないとき、すなわち薄肉部52がトナーで満たされていないときには、投光部17aからの光が薄肉部52を透過して受光部17bで受光され、薄肉部52がトナーで満たされると、投光部17aからの光が薄肉部52内のトナーで遮光されて、受光部17bによる受光がなされなくなる。これによって、薄肉部52における検出位置がトナーで満たされたこと、すなわち、この実施の形態では廃トナー容器40の交換時期が検出されることとなる。
【0014】
以上のような光センサ17は、図4に明示するように、廃トナー容器40の水平方向に関し回収口41,42同士の間であって回収口41,42の直下部位外の部位において廃トナーを検出する。
また、光センサ17は、最も低い位置にある回収口(この場合回収口42)側に偏倚した位置において廃トナーを検出する。
またさらに、光センサ17は、回収口から回収され廃トナー容器40内において山状に蓄積される廃トナーTの斜面T1,T2同士がぶつかる位置Pを通る鉛直線V上またはその近傍において廃トナーを検出する。すなわち、上記薄肉部52は上記鉛直線Vまたはその近傍に沿って形成されている。
【0015】
またこの実施の形態では、図4に示すように、
トナーの安息角をθ、
廃トナー容器40内底面から回収口41までの距離をA、
廃トナー容器40内底面から回収口42までの距離をB、
回収口41,42間の水平方向における距離をC、
廃トナー容器40内底面から光センサ17による検出位置(符号P参照)までの距離をL、
としたとき、光センサ17は、次式1,2を同時に満たす位置に設ける。
L<B−(C−D)tanθ ・・・式1
L<A−Dtanθ ・・・式1
【0016】
なお、図2において、43は廃トナー容器40を交換する際に掴まれる掴み部、44は画像形成装置本体側に設けられた図示しない突片と係合することによる位置決め凹部、45は例えばメーカー等により回収された廃トナー容器40から廃トナーを捨てる際に開けられるキャップである。
【0017】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
(a)トナー発生源20,30の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源20の方が他の発生源30よりも上方に配置されているとともに、廃トナー容器40には、回収口41,42が水平方向において位置を異にし、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源20からの廃トナーの回収口41の方が他の回収口42よりも上方に設けられているので、廃トナー容器40の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器40を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
すなわち、廃トナー容器40の回収口41,42は水平方向においてその位置を異にしており、上記多量の廃トナーを発生させる発生源20からの廃トナーの回収口41の方が他の回収口42よりも上方に設けられているので、当該回収口41の下方には、より大きな回収スペースが形成されることとなる。したがって、廃トナー容器40の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器40を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
しかも、上記トナー発生源20,30の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源20の方が他の発生源30よりも上方に配置されているので、これら発生源20,30と回収口41,42との接続も簡単な構造で行うことができる。
【0018】
(b)検出手段17が、回収口41,42から回収され廃トナー容器40内において山状に蓄積される廃トナーの斜面T1,T2(図4参照)同士がぶつかる位置を通る鉛直線V上またはその近傍において廃トナーを検出する構成となっているので、いずれの回収口41,42に関しても、廃トナーが漏れ出すことを効率的に防止することが可能となる。
【0019】
(c)廃トナー容器40には、その側壁51において外方に向かって内空の凸状でかつ上記鉛直線V方向に伸び、回収された廃トナーによって内方が徐々に満たされる、光透過性を有する薄肉部52が一体的に形成されているとともに、画像形成装置本体には、検出手段として薄肉部52を両側から挟む位置に透過型の光センサ17が設けられているので、廃トナー容器40に回収された廃トナーの量が次第に増大すると、これに伴って、廃トナー容器40の上記薄肉部52の内方も廃トナーによって徐々に満たされて行き、この廃トナーが上記光センサ17の透過光を遮断することによって、廃トナー容器40内にトナーが所定量に達したことが検出され、廃トナー容器40の交換時期が検出されることとなる。
したがって、この画像形成装置によれば、確実に、廃トナー容器の交換時期を検出することが可能となる。
また、この画像形成装置によれば、廃トナー容器40の側壁51に、その外方に向かって内空の凸状でかつ縦方向に伸びる光透過性を有する薄肉部52を一体的に形成し、装置本体には、薄肉部52を両側から挟む位置に透過型の光センサ17を設けるだけでよいので、簡単な構造で、廃トナー容器40の交換時期を検出することが可能となる。
【0020】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば、上記実施の形態では、廃トナー発生源および回収口がそれぞれ2つである場合について説明したが3つ以上である場合にも本発明は適用可能である。
【0021】
【発明の効果】
請求項1記載の画像形成装置によれば、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができる。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における感光体と中間転写体とを主として示す概略正面図。
【図2】廃トナー容器を示す斜視図。
【図3】(a)は図2の部分拡大図、(b)は図(a)におけるb−b断面図(端面図)。
【図4】検出手段17の配置の説明図。
【図5】従来技術の説明図。
【符号の説明】
20 第1クリーニング手段(廃トナーの発生源)
30 第2クリーニング手段(廃トナーの発生源)
40 廃トナー容器
41,42 回収口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, or a copying machine that forms an image using electrophotographic technology. In particular, the present invention relates to a waste toner generation source and a waste toner container.
[Prior art]
In general, an image forming apparatus using an electrophotographic technique has a photosensitive member having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member, and a charging unit that is uniformly charged by the charging unit. An exposure unit that selectively exposes the outer peripheral surface to form an electrostatic latent image, and a toner that is a developer is applied to the electrostatic latent image formed by the exposure unit to form a visible image (toner image). Developing means for transferring, a transfer means for transferring the toner image developed by the developing means to a recording material such as paper to be transferred, and a cleaning means for removing toner remaining on the surface of the photosensitive member after transfer. Have.
In addition, as a transfer unit, an intermediate transfer member that transfers (secondary transfer) a toner image formed on the photosensitive member (primary transfer) and further transfers (secondary transfer) the toner image to a recording material such as a sheet to be transferred. What is used is known, and a cleaning means is also provided for the intermediate transfer member.
In such an image forming apparatus, the cleaning unit is a so-called generation source of waste toner, and in order to increase the collection capacity of the toner (waste toner) removed by the cleaning unit, the cleaning unit It is desirable to collect the toner removed by the cleaning means using a separate waste toner container.
[0002]
Conventionally, there are at least two waste toner generation sources in the apparatus, and the image forming apparatus includes a waste toner container that collects waste toner generated from the waste toner generation source through separate recovery ports. The one shown in FIG. 5 is known (Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-32667).
In FIG. 5, 1 is a cleaning device, 2 is a transfer belt unit, and 3 is a waste toner container.
The
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art shown in FIG. 5, it is unclear which waste toner from the
Since the waste toner accumulated in the
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and increase the waste toner collection capacity without increasing the capacity of the waste toner container more than necessary or by providing a mechanism for vibrating the container. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to
Among the toner generation sources, a generation source that generates a larger amount of waste toner is disposed above the other generation sources, and
The waste toner container is provided with the collection port at a different position in the horizontal direction, and the collection port for the waste toner from the generation source generating the large amount of waste toner is higher than the other collection ports. In addition, the detection means for detecting the waste toner is a position biased toward the lowest recovery port side and is collected from the recovery port and accumulated in a mountain shape in the waste toner container. Waste toner is detected on a vertical line passing through a position where the inclined surfaces of toner collide with each other or in the vicinity thereof.
[0006]
[Function and effect]
2. An image forming apparatus according to
That is, the position of the collection port of the waste toner container is different in the horizontal direction, and the collection port for waste toner from the generation source that generates a large amount of waste toner is provided above the other collection port. Therefore, a larger recovery space is formed below the recovery port. Accordingly, it is possible to increase the waste toner collection capacity without increasing the capacity of the waste toner container more than necessary or by providing a mechanism for vibrating the container.
In addition, among the toner generation sources, the generation sources that generate a larger amount of waste toner are arranged above the other generation sources, so the connection between these generation sources and the recovery port is also simple. It can be carried out.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a schematic front view mainly showing a photosensitive member and an intermediate transfer member in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a waste toner container, and FIG. FIG. 3B is a partial enlarged view, and FIG. 3B is a bb cross-sectional view (end view) in FIG.
[0008]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a
[0009]
The first cleaning means 20 has a
The
In this embodiment, since the
[0010]
As shown in FIG. 2, the
The
[0011]
The
[0012]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
In this embodiment, the
[0013]
On the other hand, in the appropriate place 16 (see FIG. 3B) of the image forming apparatus main body, when the
The
[0014]
As clearly shown in FIG. 4, the
In addition, the
Further, the
[0015]
In this embodiment, as shown in FIG.
The angle of repose of the toner is θ,
The distance from the bottom surface of the
The distance from the bottom surface of the
The horizontal distance between the
The distance from the bottom surface of the
The
L <B− (C−D)
L <
[0016]
In FIG. 2, reference numeral 43 denotes a gripping portion that is gripped when the
[0017]
According to the image forming apparatus as described above, the following effects can be obtained.
(A) Of the
That is, the
In addition, among the
[0018]
(B) On the vertical line V passing through the position where the slopes T1 and T2 (see FIG. 4) of waste toner collected from the
[0019]
(C) The
Therefore, according to this image forming apparatus, it is possible to reliably detect the replacement timing of the waste toner container.
Further, according to this image forming apparatus, the
[0020]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where there are two waste toner generation sources and two recovery ports has been described, but the present invention can also be applied to the case where there are three or more.
[0021]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of the first aspect, it is possible to increase the waste toner collection capacity without increasing the capacity of the waste toner container more than necessary or by providing a mechanism for vibrating the container. .
[0022]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view mainly showing a photoreceptor and an intermediate transfer member in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a waste toner container.
3A is a partially enlarged view of FIG. 2, and FIG. 3B is a sectional view (end view) taken along line bb in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the arrangement of detection means 17;
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
20 First cleaning means (source of waste toner)
30 Second cleaning means (source of waste toner)
40
Claims (1)
上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているとともに、
前記廃トナー容器には、前記回収口が水平方向において位置を異にして設けられ、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているとともに,廃トナーを検出する検出手段が,最も低い位置にある回収口側に偏倚した位置であって,前記回収口から回収され廃トナー容器内において山状に蓄積される廃トナーの斜面同士がぶつかる位置を通る鉛直線上またはその近傍において廃トナーを検出することを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus provided with a waste toner container that collects waste toner generated in the waste toner generation source through a separate collection port, wherein there are at least two waste toner generation sources in the apparatus.
Among the toner generation sources, a generation source that generates a larger amount of waste toner is disposed above the other generation sources, and
The waste toner container is provided with the collection port at a different position in the horizontal direction, and the collection port for the waste toner from the generation source generating the large amount of waste toner is higher than the other collection ports. In addition, the detection means for detecting the waste toner is a position biased toward the lowest recovery port side and is collected from the recovery port and accumulated in a mountain shape in the waste toner container. An image forming apparatus, wherein waste toner is detected on or near a vertical line passing through a position where the inclined surfaces of toner collide with each other.
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