JP3948400B2 - 画像形成装置、トナー回収ボトル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、トナーや現像剤等を搬送する機構を備えた画像形成装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、像担持体(例えば感光体ドラム)と、この感光体ドラムに形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、感光体ドラムに対向配置される中間転写体(中間転写ベルト)と、中間転写ベルト上に感光体ドラム上に担持されたトナー像を転写する一次転写装置と、記録媒体(例えば用紙)に中間転写ベルト上のトナー像を転写する二次転写装置とを備えたものが存在する。このような画像形成装置では、一次転写後の感光体ドラム上にトナーが残留するため、この残留トナーをドラムクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を形成している。また、二次転写後の中間転写ベルト上にもトナーが残留するため、この残留トナーをベルトクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を転写している。そして、これらドラムクリーナやベルトクリーナで回収された残留トナー(廃トナー)は、例えば廃トナー搬送スクリューを用いた所謂トリクル方式と呼ばれる方式により、順次、搬送されて回収容器(廃トナーボトル)に回収される。
【０００３】
この廃トナーの回収方法として、従来では、廃トナー搬送スクリューを有するクリーナ容器を廃トナーボトルに接続可能に構成し、回収された廃トナーをクリーナ容器と廃トナーボトルとの接続部から廃トナーボトルに落下させる技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。この特許文献１では、廃トナーボトルを本体から取り外した際に、この接続部から廃トナーが簡単にこぼれないようにするための手段であるシャッターが設けられている。このシャッターは、バネで取り付け口に付勢されており、クリーナ容器のパイプが廃トナーボトルに挿入されると、このシャッターが押し込まれて開き、廃トナーボトルを本体から取り外すと、シャッターが閉じるように構成されている。また、他の従来技術として、接合部に特別な回動機構からなるシャッターを設け、トナーの飛び散り等を防止する技術が存在する(例えば、特許文献２、特許文献３参照。)。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１９６６４４号公報(第４−５頁、図１７参照)
【特許文献２】
特開２００２−７２６５５号公報(第３−４頁、図３、図４参照)
【特許文献３】
特開昭６４−５９２８２号公報(第４−５頁、図６参照)
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、近年、画像処理装置に対する小型化や安価の要求が更に高まっており、廃トナーを回収する廃トナー回収装置に対しては、これらの要求が最も強く現れてきている。しかしながら、特許文献１〜３に示されたシャッター構成では、機構が複雑であり、大きなスペースが要求されると共に、コストの面で近年の要求に沿わなくなる。更に、特許文献１のシール形状では、クリーナ容器のパイプと廃トナーボトルの開口部と嵌合時に、これらの間に隙間が生じ易く、トナーが漏れ易い。また更に、特許文献１の構成では、パイプの開口部がシャッター部材で覆われてしまい、トナー回収時においてトナーが回収し難くなり、トナー詰まりや漏れが発生し易くなる。
【０００６】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、トナーや現像剤等の搬送に際し、回収用の箱体等をシールする部材を設けた場合であっても、装置のスペースとコストを低減させることにある。
また他の目的は、例えば、トナー回収部本体のパイプとトナー回収ボトルとの接合時およびトナー回収ボトルの取り外し時などの、トナーや現像剤の搬送に際して、接合部におけるトナーや現像剤の漏れ防止機能を高めることにある。
更に他の目的は、シール機能を維持した状態にて、トナーや現像剤の搬送機能を高めることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明では、トナー回収ボトルなどの箱体に設けられた開口に、シール部材としてのシャッター部材を設け、このシャッター部材は、ポリウレタン等の弾性部材からなり、箱体の開口に挿入されるパイプの形状に合わせてスリットが形成されている。そして、このスリットの形状を、例えばパイプにより搬送された廃トナーや廃現像剤などを排出する開口部の位置などに合わせて工夫している。即ち、本発明が適用される画像形成装置は、搬送手段によりトナーまたは現像剤を搬送し、所定の開口を有するトナー回収ボトルなどの箱体からなる受け入れ手段にて、この開口に搬送手段の一部を挿入することにより、搬送手段から搬送されたトナーまたは現像剤を受け入れ、また、この受け入れ手段における開口に設けられ、スリットを有する弾性体で構成されるシャッター手段により、搬送手段が挿入された状態または搬送手段が挿入されていない状態にて、受け入れ手段からのトナーまたは現像剤の飛散を抑制すると共に、このシャッター手段は、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、この鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを有することを特徴としている。
【０００８】
ここで、この搬送手段は、曲率部分を有するパイプであり、更に底部に開口部を設け、受け入れ手段に挿入された際、開口部から受け入れ手段に対してトナーまたは現像剤を落下させることを特徴とし、また、シャッター手段は、この搬送手段が挿入された際に、開口部を塞がない状態で変形するようにスリットが設けられている。更に、このシャッター手段は、曲率部分を有するパイプからなる搬送手段が挿入された際に、底部の近傍に生じる隙間が小さくなるようにスリットの形状が決定されている。
【０００９】
一方、本発明は、画像形成装置に取り付けられ、この画像形成装置からの廃トナーを取り入れるトナー回収ボトルであって、廃トナーを取り入れる開口を有し、この開口は、前記画像形成装置に取り付けられた際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、この鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを備え、搬入される廃トナーの外部漏れを防止するシャッター部材を有することを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、パイプ部材が挿入される開口に設けられ、このパイプ部材にて搬送されるトナーまたは現像剤の開口からの飛散を抑制するシャッター部材として把握することができる。このシャッター部材は、パイプ部材の挿入または取り出しによって変形する弾性部と、この弾性部に設けられ、開口に設けられた際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを有するスリット部とを含む。ここで、このスリット部は、パイプ部材が挿入された際に、このパイプ部材の底部に設けられた開口部を塞がないように弾性部を変形させることを特徴とすれば、トナーや現像剤などの搬送に悪影響を及ぼすことがない点で好ましい。また、弾性部を開口に対して貼り付ける接着部を更に有し、このスリット部は、接着部の存在しない弾性部に設けられることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、略水平方向からパイプ部材が挿入される開口に設けられ、このパイプ部材にて搬送されるトナーまたは現像剤の開口からの飛散を抑制するシャッター部材であって、パイプ部材の挿入または取り出しによって変形する弾性部と、この弾性部に形成され、開口に設けられた際の上方向と下方向とにおいてスリット形状が異なるスリット部とを含む。より詳しくは、このスリット部は、下方向において、パイプ部材が挿入された際に弾性部を脇へ開放させるようにスリット形状が決定されている。
【００１２】
更に他の観点から把えると、本発明が適用されるシャッター部材は、箱体の開口に設けられ、周囲に曲率部分を有する管材の挿入を可能にすると共に、この管材が挿入される前および管材が挿入された際に箱体に対するシール効果を有するシャッター部材であって、管材の挿入によって変形する弾性部と、この弾性部に形成されるスリット部とを有し、スリット部は、管材が挿入された際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、当該鉛直方向スリット管材が挿入された際の曲率部分の一部について、当該鉛直方向スリットから伸びた外周部分近傍に所定の長さからなる弦状のスリットとが設けられていることを特徴としている。ここで、このスリット部は、管材が挿入された際の中央部分から伸びる鉛直方向スリットによってこの弦状のスリットを分断していることを特徴とすれば、曲率部分を有する管材の挿入によって、分断部分からの横方向への広がりが得られる点で優れている。尚、弦状のスリットは、円の弧に対する弦を意識しているが、必ずしも直線である必要はなく、所定の曲線部を備えていても構わない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置は、プリンタ本体１とプリンタ本体１が載置される基台２とを有しており、プリンタ本体１には、プリンタ本体１から排出される廃トナーや廃現像剤を回収する収容手段としての回収装置１００が外付けされている。なお図１は、プリンタ本体１の前扉１ａが開放された状態を示している。
【００１４】
図２は、プリンタ本体１を示した図である。プリンタ本体１は、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)５０を備えている。
【００１５】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、これら画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ(Raster Output System)３０を備えている。また、プリンタ本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙上のトナー像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。さらに、転写ユニット２０の上部には、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１６Ｃ,１９Ｋが設けられている。
【００１６】
転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ(クリーニング手段)２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け渡されており、定速性に優れた専用のモータ(図示せず)によって駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。ベルトクリーナ２５は、中間転写ベルト２１に接触配置されるクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉、タルク等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。ベルトクリーナ２５の下部には、これらクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂによって除去された残留トナー(廃トナー)や紙粉等を、中間転写ベルト２１の搬送方向に直交する方向に沿ってベルトクリーナ２５の外部へと搬送するオーガ２５ｃが設けられている。
【００１７】
ＲＯＳ３０は、図示しないレーザダイオード、変調器の他、レーザダイオードから出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている、図２に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの下側に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１８】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を一枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により一枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられ記録用紙を介してバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。さらに、定着器２９によって画像が定着された記録用紙をプリンタ本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって画像が定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１９】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋについて詳述する。
図３は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Ｙ)の画像形成ユニット１１Ｙと、マゼンタ(Ｍ)の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｋについても同様に構成されている。
【００２０】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０からのレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、一次転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するドラムクリーナ１６を備えている。
【００２１】
ここでは、現像器１４においてトナーおよびキャリアを有する所謂二成分現像剤(以下、現像剤という)を用いた二成分現像方式を採用している。この現像器１４には、感光体ドラム１２の軸方向に沿って並列に配設され、互いに逆方向に現像剤を攪拌搬送する一対のオーガ１４ｂ,１４ｃが設けられている。この現像器１４では、所定のタイミングでキャリアを含むトナーが新たに現像器１４内に供給され、その結果、現像器１４内で余剰となった現像剤を廃現像剤として外部に排出するトリクル方式を採用することで、長期間の使用に伴って劣化したキャリアを除去できるようになっている。新たな現像剤は、例えばオーガ１４ｂの現像剤搬送方向上流側から供給され、廃棄される現像剤はオーガ１４ｃの現像剤搬送方向下流側から排出される。また、ドラムクリーナ１６は、感光体ドラム１２に接触配置されるクリーニングブレード１６ａを備えており、ドラムクリーナ１６の内部には、クリーニングブレード１６ａによって除去された残留トナーを感光体ドラム１２の軸方向に沿ってドラムクリーナ１６の外側へと搬送するオーガ１６ｂが設けられている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間補正、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四色の色材階調データとして、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２３】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、レーザダイオード(図示せず)から出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を、ｆ-θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に順次転写される。
【００２４】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール４３により一枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に移送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、四色が重ね転写されたトナー像が副走査方向に順次、二次転写される。そして、トナー像が二次転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によってプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。なお、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって記録用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００２５】
次に、本実施の形態が適用されるプロセスカートリッジ、およびトナーと現像剤の回収機構について説明する。
図４は、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて用いられるプロセスカートリッジを説明するための図である。本実施の形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３およびドラムクリーナ１６を一体化し、図４に示すプロセスカートリッジ６０とすることで、プリンタ本体１からこのプロセスカートリッジ６０だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ６０だけをプリンタ本体１に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。
【００２６】
各プロセスカートリッジ６０には、不揮発性メモリユニット６１が搭載されている。この不揮発性メモリユニット６１には、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、そのプロセスカートリッジ６０が装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。そして、不揮発性メモリユニット６１の側部には、ドラムクリーナ１６のオーガ１６ｂ(図３参照)が収容される排出パイプ６２が配設されている。この排出パイプ６２の端部下側(図中では上側)には廃トナーの排出口６２ａが形成されており、排出パイプ６２の端部には側部に開口６３ａが形成されたキャップ６３が回動可能に取り付けられている。キャップ６３には排出パイプ６２に巻き回されて固定されたねじりばね６４が装着されており、プリンタ本体１にプロセスカートリッジ６０が装着された場合にキャップ６３が回動し、排出パイプ６２の開口６２ａとキャップ６３の開口６３ａとを合わせることで、外部に廃トナーを排出できるようにしている。
【００２７】
さらに、図１に示すプリンタ本体１では、通常、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れるトナー回収ボトルが取り付けられている。
図５(ａ),(ｂ)は回収ボトル７０を説明するための図である。この回収ボトル７０には、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口７１〜７９が形成されている。これらのうち、開口７１〜７４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収され、オーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。また、開口７６〜７９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。さらに、開口７５には、ベルトクリーナ２５で回収されオーガ２５ｃ(共に図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。なお、各開口７１〜７９には、搬入される廃トナーや廃現像剤等の外部漏れを防止するシャッター部材が取り付けられる。図５(ｂ)に示す開口７６〜７９は、略水平方向に向かって開かれた状態で形成されており、略水平方向にオーガ１４ｃにより廃現像剤を搬入するパイプが挿入可能に構成される。
【００２８】
図６は、回収装置１００を示した図である。図６に示す回収装置１００は、上述した回収ボトル７０に代えてプリンタ本体１(共に図１参照)に取り付けられる一次回収部１１０と、一次回収部１１０で回収された廃トナーおよび廃現像剤を最終的に収容する二次回収部１３０と、一次回収部１１０と二次回収部１３０との間で廃トナーおよび廃現像剤を搬送する搬送部１５０とを有している。回収装置１００を取り付ける際には、図５(ａ),(ｂ)にて説明した回収ボトル７０は取り外され、取り外された部分に一次回収部１１０が取り付けられる。
【００２９】
図７は一次回収部１１０を正面から見た図であり、図８は一次回収部１１０に四本のプロセスカートリッジ６０を装着した状態を示す斜視図である。一次回収部１１０は中空状の一次回収容器(回収容器)１１０ａを有している。一次回収容器１１０ａには、図６および図７に示すように、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口１１１〜１１９が形成されている。ここで、開口１１１〜１１４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収されオーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。つまり開口１１１〜１１４は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１６〜１１９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。つまり、開口１１６〜１１９は、廃現像剤搬入口としての機能を有する。この開口１１６〜１１９は、略水平方向に向かって開かれた状態で形成されており、略水平方向にオーガ１４ｃにより廃現像剤を搬入するパイプが挿入可能に構成される。さらに、開口１１５には、ベルトクリーナ２５(図２参照)で回収されオーガ２５ｃ(図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。つまり、開口１１５は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１１〜１１９は、廃トナーあるいは廃現像剤を一次回収容器１１０ａ内に落下させる落下手段としての機能を有する。なお、各開口１１１〜１１９には、所定形状の切り込みが入れられた漏れ防止用のシール部材が取り付けられる。
【００３０】
また、一次回収容器１１０ａの内側底部には、長手方向に沿って搬送部材としてのコイルオーガ１２０が配設されている。コイルオーガ１２０は硬鋼線にて構成され、その外径はφ１６、線径はφ１、ピッチは５ｍｍである。コイルオーガ１２０は、その一端が一次回収容器１１０ａの外側に配設されたギヤ１２１に接続されており、他端が一次回収容器１１０ａの下側側部に設けられた排出口１２２よりさらに外側まで、具体的には、搬送部１５０の搬送パイプ１５１の下流側端部まで延設されている。また、コイルオーガ１２０を駆動するギヤ１２１は、カップリング１２４と一体的に形成されるギヤ１２３と噛合しており、本体側に設けられる駆動装置１６０によって駆動されるようになっている。これによりコイルオーガ１２０は、一次回収容器１１０ａ内に搬入された廃トナーや廃現像剤を搬送パイプ１５１側に向けて搬送することができる。なお、図から明らかなように、搬送パイプ１５１は屈曲しているが、コイルオーガ１２０がフレキシビリティを有しているため、屈曲した搬送パイプ１５１内においても十分に廃トナーや廃現像剤を搬送することが可能である。
【００３１】
さらに、一次回収部１１０には、四つの開口１２５〜１２８が並列に設けられている。これら開口１２５〜１２８は、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３(図２参照)を清掃するためのものである。なお図６は、これら開口１２５〜１２８がプリンタ本体１に対する取り付け用の板１２９で隠された状態を示している。
【００３２】
また、二次回収部１３０は、図６に示す筐体カバー１３１を有しており、その内部には、図９に示す二次回収容器１３２が収容されている。ここで、図９(ａ)は二次回収容器１３２および搬送部１５０の主要部を示す斜視図であり、図９(ｂ)はその側面図である。
二次回収容器１３２は、略直方体状の形状を有し、その上部側には取っ手１３３が形成されている。また、二次回収容器１３２の上面には、廃トナーおよび廃現像剤を搬入するための開口１３４が形成されている。
一方、搬送部１５０の搬送パイプ１５１端部には、二次回収容器１３２を着脱するコネクタ１５２が取り付けられている。コネクタ１５２は、二次回収容器１３２を取り付けた場合に二次回収容器１３２内に廃トナーおよび廃現像剤を搬入でき、且つ、二次回収容器１３２を取り外した場合に外部に廃トナーや廃現像剤が漏れないように蓋ができるように構成されている。なお、搬送パイプ１５１は、図６に示すカバー１５３が取り付けられる。このカバー１５３は、プリンタ本体１(図１参照)に装着される。
【００３３】
そして、本実施の形態では、図９(ｂ)に示すように、二次回収容器１３２が所定の角度だけ傾斜した状態でコネクタ１５２に取り付けられるようになっている。このように二次回収容器１３２を配設することで、二次回収容器１３２内を落下する廃トナーおよび廃現像剤が、二次回収容器１３２の内部側壁を滑り落ちるようになるため、内部での廃トナーおよび廃現像剤の飛散を抑制することが可能となっている。
【００３４】
次に、回収ボトル７０の各開口７１〜７９、回収装置１００の各開口１１１〜１１９などに用いられるシャッター部材(シール部材)について詳述する。
図１０(ａ),(ｂ)は、本実施の形態が適用されるシャッター部材２００を説明するための図であり、図１１(ａ)〜(ｃ)は、このシャッター部材２００を有する開口に、円柱形状や楕円形状等の曲率部を有するパイプ２５０が挿入された状態を説明するための図である。一方、図１２(ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用されていない従来のシャッター部材３００を示した図である。本実施の形態では、略鉛直方向に設けられたこれらの開口に、トナーや現像剤の搬送手段であるパイプ２５０が略水平方向に挿入される。
【００３５】
図１０(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態が適用されるシャッター部材２００は、弾性体(弾性部材)として、発泡体である例えば厚さ２ｍｍ程度のポリウレタン２０１と、図１０(ｂ)に示すようにポリウレタン２０１の片面に貼り付けられた両面粘着テープ２０２を備えている。両面粘着テープ２０２は、回収ボトル７０の各開口７６〜７９、回収装置１００の各開口１１６〜１１９などの寸法に合わせて、例えば図１０(ａ)に示すような円形形状に切り欠かれている。この両面粘着テープ２０２のポリウレタン２０１側ではない接着部分は、回収ボトル７０の各開口７６〜７９、回収装置１００の各開口１１６〜１１９を形成する筐体に接着される。これによって、ポリウレタン２０１が開口部を塞ぐように位置することができ、このポリウレタン２０１によって各開口が閉じられるように構成されている。
【００３６】
また、ポリウレタン２０１の中央部には、各種スリット(切れ目、切り込み)が設けられており、図４に示したプロセスカートリッジ６０の排出パイプ６２や、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤を搬入するためのパイプなど、曲率を有するパイプが挿入可能に構成されている。本実施の形態では、図１０(ａ)に示すような特別な形状のスリットが設けられている点に特徴がある。
【００３７】
このスリットについて具体的に説明すると、シャッター部材２００(ポリウレタン２０１)のスリットとして、中心部分から放射状に伸びる放射状スリット２１０、中心部分から水平方向の放射状に伸びる水平方向スリット２１１、中心部分から鉛直方向の放射状に伸びるスリットである鉛直方向スリット２１２を有している。更には、この鉛直方向スリット２１２の最外周部(挿入されるパイプの形状から見てほぼ外周にあたる部分)から所定の寸法(例えば２ｍｍ程度)中心部分にて水平方向に伸びるスリットである底部スリット２１３を設けている。言い換えると、管材であるパイプが挿入された際の外周部曲率部分である底部の近傍に、所定の長さからなる弦状のスリットである底部スリット２１３が設けられている。放射状スリット２１０、水平方向スリット２１１、および鉛直方向スリット２１２等の、中心から放射状に伸びるスリット(５本)は、例えば１８〜１９ｍｍ程度の寸法で形成されている。また、底部スリット２１３は、鉛直方向スリット２１２から片側３ｍｍ程度、両側で６ｍｍ程度の寸法で形成されている。底部スリット２１３等の各スリットは、必ずしも直線である必要はなく、所定の弧などを描いても構わない。
【００３８】
廃トナーや廃現像剤、使用前のトナーなどを搬送するパイプがシャッター部材２００を介して挿入された場合には、弾性体であるシャッター部材２００のポリウレタン２０１の部分が、各スリットによって開き、例えば円筒状などの曲率を有するパイプの表面にポリウレタン２０１が密着して、シール効果(封印効果)を発揮する。一方、パイプが挿入されない場合には、弾性体であるポリウレタン２０１のスリットの部分が閉じた状態となり、回収ボトル７０の各開口７６〜７９や、回収装置１００の各開口１１６〜１１９が閉じて、シール効果(封印効果)によりトナーや現像剤の飛散を抑制することができる。特に、回収ボトル７０や回収装置１００などの箱体にて、略鉛直方向に開口(略水平方向に向かって開かれた開口)が形成される場合に、略水平方向からパイプが挿入される状態にて、本実施の形態における効果を最も有効に得ることができる。
【００３９】
ここで、本実施の形態の理解を容易にするために、従来のスリット形状の問題点について説明する。図１２(ａ)に示すように、従来のシャッター部材３００では、水平方向と鉛直方向からなる十字スリット３４０がシャッター部材３００のポリウレタン３０１に形成されていた。このシャッター部材３００のポリウレタン３０１部分に、トナーや現像剤を搬送するための断面が円形形状からなるパイプ２５０が挿入されると、図１２(ｂ)に示すようになる。十字スリット３４０に挿入されたパイプ２５０は、曲率を有しているために、十字スリット３４０の外周部分に、図１２(ｂ)に示すような大きな隙間が生じてしまう。このような隙間が存在すると、隙間からトナーや現像剤が漏れてこぼれが発生し易い。また、パイプ２５０の抜き差しに際して、このような隙間にパイプ２５０の汚れが残り易く、これによってトナーこぼれが発生し易い問題があった。
【００４０】
また、図１２(ｃ)に示すように、パイプ２５０には、搬送されるトナーや現像剤を落下させるための開口部２５１が設けられている。このとき、従来の十字スリット３４０では、このスリットから両側にポリウレタン３０１の端部が広がることから、パイプ２５０に形成されている開口部２５１がポリウレタン３０１の端部によって塞がれてしまい、トナーや現像剤の落下性能を低下させる問題も生じていた。そこで、本実施の形態では、図１０(ａ)に示すような、スリットを設け、特に、パイプ２５０の開口部２５１に近い部分に底部スリット２１３を設けていることにより、これらの問題点を解決している。
【００４１】
図１１(ａ)〜(ｃ)は、シャッター部材２００のスリット部分にパイプ２５０が挿入された状態を説明するための図である。図１０(ａ)にて説明したような各スリットに、断面円形形状を有する円柱状のパイプなど、所定の曲率を有するパイプ２５０が挿入されると、ポリウレタン２０１が開いてパイプ２５０の面に沿うようにしてシールする。このとき、図１１(ａ)に示すように、ポリウレタン２０１には、Ａ〜Ｄの開きが生じる。開きＡは、図１０に示した鉛直方向スリット２１２と底部スリット２１３とによって得られる。開きＢは、水平方向スリット２１１と鉛直方向スリット２１２とによって得られる。また、開きＣは、水平方向スリット２１１と放射状スリット２１０とによって形成され、開きＤは、２本の放射状スリット２１０によって形成される。また、図１１(ａ)には、底部のスリットによる開き状態の拡大図が示されている。この拡大図によって図示される開きＡは、底部スリット２１３によって見える面であり、底部近傍の弾性部分である開きＢは、開きＡから見て横方向に(脇へ)開放している。この開きＡおよび開きＢによれば、図１２(ｂ)に示したような隙間が、パイプ２５０の底部に生じることを防ぎ、底部からのトナーなどの飛散を抑制することができる。
【００４２】
図１１(ｂ)は、円筒状のパイプ２５０が挿入された場合の断面を示しており、パイプ２５０の断面横方向から見た状態が示されている。パイプ２５０には、トナーや廃トナー、廃現像剤等を搬送するための搬送スクリュー２５２が設けられ、これが回動することによって、パイプ２５０の底部に設けられた開口部２５１にトナーや現像剤などが搬送される。２本の放射状スリット２１０によって形成される開きＤは、パイプ２５０の表面に大きな面積で重なり、即ち、円弧状に充分に沿うようにして、シール効果を高めている。このシール効果を高めることによって、回収ボトル７０や回収装置１００などに搬入されたトナーなどが広がって機内に舞い上がることを防止している。
【００４３】
一方、鉛直方向スリット２１２と底部スリット２１３とによって得られる開きＡは、パイプ２５０に対する接触面積が少なく、図１１(ｂ)に示すように、曲げ距離が短くなることから、ポリウレタン２０１の曲げによって、開口部２５１を塞ぐことがない。図１１(ｃ)は、パイプ２５０がシャッター部材２００に挿入された場合の底部から見た様子が示されている。図１１(ｃ)に示すように、ポリウレタン２０１の開きＡは、ポリウレタン２０１の横方向への広がりを助けており、開口部２５１を塞いでいない。一方で、ポリウレタン２０１の開きＢは、開口部２５１を避けて横方向へしっかりと開いており、この部分で充分なシール効果を得ている。本実施の形態によれば、図１２に示す場合と比較して明らかなように、曲率形状を有するパイプ２５０が挿入された際に、パイプ２５０の底部周辺における隙間を小さくすると同時に、底部に設けられた開口部２５１の一部を塞ぐことがない。
【００４４】
図１３は、図１０に示したシャッター部材２００における変形例を示した図である。図１３に示す変形例では、図１０と同様に、底部スリット２１３が設けられている。図１０と異なるところは、鉛直方向スリット２２０が図１０に示した鉛直方向スリット２１２を上部へ長く伸ばして構成され、また、水平方向スリット２２２が、両面粘着テープ２０２が張られてない円形の中心部分よりも上方にて水平方向にスリットが存在している点にある。また、斜め方向スリット２２１は、鉛直方向スリット２２０と水平方向スリット２２２との交点から、これらによって形成される上部空間を略二分するようにして、この中心から放射状にスリットが設けられている。
【００４５】
図１３に示す変形例でも、図１０に示すものと同様に、パイプ２５０の底部周辺における隙間を小さくすると同時に、底部に設けられた開口部２５１の一部を塞がないようにして、回収ボトル７０や回収装置１００などの内部と、パイプ２５０とをシールすることができる。また、図１０に示す実施例に加えて、鉛直方向スリット２２０と底部スリット２１３および水平方向スリット２２２によって切られた部分が、パイプ２５０に沿って大きく広がることから、かかる部分においてパイプ２５０とのシール効果を向上させることが可能となり、トナー搬送装置としての機能をより高めることができる。
【００４６】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、トナーや現像剤等の搬送に際し、簡単なシャッター部材を用いていることから、従来技術と比べて、スペースとコストを大きく低減することができる。このときにも、パイプ２５０が挿入可能であり、挿入された際(接合時)には脇への漏れ等をできる限り抑制するシール機能を果たし、一方で、パイプ２５０が挿入されていない場合(取り外し時)には、回収ボトル７０や回収装置１００などからのトナー(現像剤)飛散を抑制する機能を果たしている。即ち、トナーや現像剤の搬送に際して、搬送機能を高めると共に、接合部におけるトナー(現像剤)漏れの防止機能を高めることができる。
【００４７】
また、このシャッター部材２００は、前述のような、廃現像剤の回収や、廃トナーの回収の際に、パイプと箱体との接続箇所に設けられる場合の他、使用前のトナーなどを搬送するパイプとその接続箇所に設けることも可能である。
【００４８】
尚、本実施の形態では、弾性体のシャッター部材２００の例として、ポリウレタン２０１を用いて説明したが、弾性体としてはこの部材に限定されるものではない。例えば、所定のゴム材料等を用いることも可能である。コスト的に安いことや、トナーに対する化学的な劣化に対しての一応の効果から見て、ポリウレタン２０１を用いることの利点がある。更に、シャッター部材２００によるシール効果(封印効果)を得る点に本実施の形態における特徴があるが、このシール効果は、完全な密封状態を意味するものではない。回収ボトル７０や回収装置１００などの箱体における内圧と外圧との差が出た場合などには、発泡体であるポリウレタン２０１の有する隙間を有効に機能させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、トナーや現像剤等の搬送を行なう、例えばパイプとボトル等の接合部において、シール機能およびトナーや現像剤等の搬送機能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】 プリンタ本体を示した図である。
【図３】 画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図４】 各画像形成ユニットにおいて用いられるプロセスカートリッジを説明するための図である。
【図５】 (ａ),(ｂ)は、回収ボトルを説明するための図である。
【図６】 回収装置を示した図である。
【図７】 一次回収部を正面から見た図である。
【図８】 一次回収部に四本のプロセスカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。
【図９】 (ａ),(ｂ)は、二次回収容器および搬送部の主要部の斜視図および側面図である。
【図１０】 (ａ),(ｂ)は、本実施の形態が適用されるシャッター部材を説明するための図である。
【図１１】 (ａ)〜(ｃ)は、このシャッター部材を有する開口に、円柱形状や楕円形状等の曲率部を有するパイプが挿入された状態を説明するための図である。
【図１２】 (ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用されていない従来のシャッター部材を示した図である。
【図１３】 図１０に示したシャッター部材における変形例を示した図である。
【符号の説明】
１…プリンタ本体、１０…画像プロセス系、１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１４…現像器、１４ｂ,１４ｃ…オーガ、１６…ドラムクリーナ、１６ｂ…オーガ、６０…プロセスカートリッジ、６２…排出パイプ、７０…回収ボトル、７１〜７９…開口、１００…回収装置、１１０…一次回収部、１３０…二次回収部、１１１〜１１９…開口、２００…シャッター部材、２０１…ポリウレタン、２０２…両面粘着テープ、２１０…放射状スリット、２１１水平方向スリット…、２１２…鉛直方向スリット、２１３…底部スリット、２２０…鉛直方向スリット、２２１…斜め方向スリット、２２２…水平方向スリット、２５０…パイプ、２５１…開口部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、トナーや現像剤等を搬送する機構を備えた画像形成装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、像担持体(例えば感光体ドラム)と、この感光体ドラムに形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、感光体ドラムに対向配置される中間転写体(中間転写ベルト)と、中間転写ベルト上に感光体ドラム上に担持されたトナー像を転写する一次転写装置と、記録媒体(例えば用紙)に中間転写ベルト上のトナー像を転写する二次転写装置とを備えたものが存在する。このような画像形成装置では、一次転写後の感光体ドラム上にトナーが残留するため、この残留トナーをドラムクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を形成している。また、二次転写後の中間転写ベルト上にもトナーが残留するため、この残留トナーをベルトクリーナで清掃・除去した後に、次のトナー像を転写している。そして、これらドラムクリーナやベルトクリーナで回収された残留トナー(廃トナー)は、例えば廃トナー搬送スクリューを用いた所謂トリクル方式と呼ばれる方式により、順次、搬送されて回収容器(廃トナーボトル)に回収される。
【０００３】
この廃トナーの回収方法として、従来では、廃トナー搬送スクリューを有するクリーナ容器を廃トナーボトルに接続可能に構成し、回収された廃トナーをクリーナ容器と廃トナーボトルとの接続部から廃トナーボトルに落下させる技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。この特許文献１では、廃トナーボトルを本体から取り外した際に、この接続部から廃トナーが簡単にこぼれないようにするための手段であるシャッターが設けられている。このシャッターは、バネで取り付け口に付勢されており、クリーナ容器のパイプが廃トナーボトルに挿入されると、このシャッターが押し込まれて開き、廃トナーボトルを本体から取り外すと、シャッターが閉じるように構成されている。また、他の従来技術として、接合部に特別な回動機構からなるシャッターを設け、トナーの飛び散り等を防止する技術が存在する(例えば、特許文献２、特許文献３参照。)。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１９６６４４号公報(第４−５頁、図１７参照)
【特許文献２】
特開２００２−７２６５５号公報(第３−４頁、図３、図４参照)
【特許文献３】
特開昭６４−５９２８２号公報(第４−５頁、図６参照)
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、近年、画像処理装置に対する小型化や安価の要求が更に高まっており、廃トナーを回収する廃トナー回収装置に対しては、これらの要求が最も強く現れてきている。しかしながら、特許文献１〜３に示されたシャッター構成では、機構が複雑であり、大きなスペースが要求されると共に、コストの面で近年の要求に沿わなくなる。更に、特許文献１のシール形状では、クリーナ容器のパイプと廃トナーボトルの開口部と嵌合時に、これらの間に隙間が生じ易く、トナーが漏れ易い。また更に、特許文献１の構成では、パイプの開口部がシャッター部材で覆われてしまい、トナー回収時においてトナーが回収し難くなり、トナー詰まりや漏れが発生し易くなる。
【０００６】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、トナーや現像剤等の搬送に際し、回収用の箱体等をシールする部材を設けた場合であっても、装置のスペースとコストを低減させることにある。
また他の目的は、例えば、トナー回収部本体のパイプとトナー回収ボトルとの接合時およびトナー回収ボトルの取り外し時などの、トナーや現像剤の搬送に際して、接合部におけるトナーや現像剤の漏れ防止機能を高めることにある。
更に他の目的は、シール機能を維持した状態にて、トナーや現像剤の搬送機能を高めることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明では、トナー回収ボトルなどの箱体に設けられた開口に、シール部材としてのシャッター部材を設け、このシャッター部材は、ポリウレタン等の弾性部材からなり、箱体の開口に挿入されるパイプの形状に合わせてスリットが形成されている。そして、このスリットの形状を、例えばパイプにより搬送された廃トナーや廃現像剤などを排出する開口部の位置などに合わせて工夫している。即ち、本発明が適用される画像形成装置は、搬送手段によりトナーまたは現像剤を搬送し、所定の開口を有するトナー回収ボトルなどの箱体からなる受け入れ手段にて、この開口に搬送手段の一部を挿入することにより、搬送手段から搬送されたトナーまたは現像剤を受け入れ、また、この受け入れ手段における開口に設けられ、スリットを有する弾性体で構成されるシャッター手段により、搬送手段が挿入された状態または搬送手段が挿入されていない状態にて、受け入れ手段からのトナーまたは現像剤の飛散を抑制すると共に、このシャッター手段は、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、この鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを有することを特徴としている。
【０００８】
ここで、この搬送手段は、曲率部分を有するパイプであり、更に底部に開口部を設け、受け入れ手段に挿入された際、開口部から受け入れ手段に対してトナーまたは現像剤を落下させることを特徴とし、また、シャッター手段は、この搬送手段が挿入された際に、開口部を塞がない状態で変形するようにスリットが設けられている。更に、このシャッター手段は、曲率部分を有するパイプからなる搬送手段が挿入された際に、底部の近傍に生じる隙間が小さくなるようにスリットの形状が決定されている。
【０００９】
一方、本発明は、画像形成装置に取り付けられ、この画像形成装置からの廃トナーを取り入れるトナー回収ボトルであって、廃トナーを取り入れる開口を有し、この開口は、前記画像形成装置に取り付けられた際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、この鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを備え、搬入される廃トナーの外部漏れを防止するシャッター部材を有することを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、パイプ部材が挿入される開口に設けられ、このパイプ部材にて搬送されるトナーまたは現像剤の開口からの飛散を抑制するシャッター部材として把握することができる。このシャッター部材は、パイプ部材の挿入または取り出しによって変形する弾性部と、この弾性部に設けられ、開口に設けられた際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを有するスリット部とを含む。ここで、このスリット部は、パイプ部材が挿入された際に、このパイプ部材の底部に設けられた開口部を塞がないように弾性部を変形させることを特徴とすれば、トナーや現像剤などの搬送に悪影響を及ぼすことがない点で好ましい。また、弾性部を開口に対して貼り付ける接着部を更に有し、このスリット部は、接着部の存在しない弾性部に設けられることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、略水平方向からパイプ部材が挿入される開口に設けられ、このパイプ部材にて搬送されるトナーまたは現像剤の開口からの飛散を抑制するシャッター部材であって、パイプ部材の挿入または取り出しによって変形する弾性部と、この弾性部に形成され、開口に設けられた際の上方向と下方向とにおいてスリット形状が異なるスリット部とを含む。より詳しくは、このスリット部は、下方向において、パイプ部材が挿入された際に弾性部を脇へ開放させるようにスリット形状が決定されている。
【００１２】
更に他の観点から把えると、本発明が適用されるシャッター部材は、箱体の開口に設けられ、周囲に曲率部分を有する管材の挿入を可能にすると共に、この管材が挿入される前および管材が挿入された際に箱体に対するシール効果を有するシャッター部材であって、管材の挿入によって変形する弾性部と、この弾性部に形成されるスリット部とを有し、スリット部は、管材が挿入された際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、当該鉛直方向スリット管材が挿入された際の曲率部分の一部について、当該鉛直方向スリットから伸びた外周部分近傍に所定の長さからなる弦状のスリットとが設けられていることを特徴としている。ここで、このスリット部は、管材が挿入された際の中央部分から伸びる鉛直方向スリットによってこの弦状のスリットを分断していることを特徴とすれば、曲率部分を有する管材の挿入によって、分断部分からの横方向への広がりが得られる点で優れている。尚、弦状のスリットは、円の弧に対する弦を意識しているが、必ずしも直線である必要はなく、所定の曲線部を備えていても構わない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置は、プリンタ本体１とプリンタ本体１が載置される基台２とを有しており、プリンタ本体１には、プリンタ本体１から排出される廃トナーや廃現像剤を回収する収容手段としての回収装置１００が外付けされている。なお図１は、プリンタ本体１の前扉１ａが開放された状態を示している。
【００１４】
図２は、プリンタ本体１を示した図である。プリンタ本体１は、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)５０を備えている。
【００１５】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、これら画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ(Raster Output System)３０を備えている。また、プリンタ本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙上のトナー像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。さらに、転写ユニット２０の上部には、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１６Ｃ,１９Ｋが設けられている。
【００１６】
転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ(クリーニング手段)２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け渡されており、定速性に優れた専用のモータ(図示せず)によって駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。ベルトクリーナ２５は、中間転写ベルト２１に接触配置されるクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の二次転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉、タルク等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。ベルトクリーナ２５の下部には、これらクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂによって除去された残留トナー(廃トナー)や紙粉等を、中間転写ベルト２１の搬送方向に直交する方向に沿ってベルトクリーナ２５の外部へと搬送するオーガ２５ｃが設けられている。
【００１７】
ＲＯＳ３０は、図示しないレーザダイオード、変調器の他、レーザダイオードから出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている、図２に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの下側に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１８】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を一枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により一枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられ記録用紙を介してバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。さらに、定着器２９によって画像が定着された記録用紙をプリンタ本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって画像が定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１９】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋについて詳述する。
図３は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Ｙ)の画像形成ユニット１１Ｙと、マゼンタ(Ｍ)の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｋについても同様に構成されている。
【００２０】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０からのレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、一次転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するドラムクリーナ１６を備えている。
【００２１】
ここでは、現像器１４においてトナーおよびキャリアを有する所謂二成分現像剤(以下、現像剤という)を用いた二成分現像方式を採用している。この現像器１４には、感光体ドラム１２の軸方向に沿って並列に配設され、互いに逆方向に現像剤を攪拌搬送する一対のオーガ１４ｂ,１４ｃが設けられている。この現像器１４では、所定のタイミングでキャリアを含むトナーが新たに現像器１４内に供給され、その結果、現像器１４内で余剰となった現像剤を廃現像剤として外部に排出するトリクル方式を採用することで、長期間の使用に伴って劣化したキャリアを除去できるようになっている。新たな現像剤は、例えばオーガ１４ｂの現像剤搬送方向上流側から供給され、廃棄される現像剤はオーガ１４ｃの現像剤搬送方向下流側から排出される。また、ドラムクリーナ１６は、感光体ドラム１２に接触配置されるクリーニングブレード１６ａを備えており、ドラムクリーナ１６の内部には、クリーニングブレード１６ａによって除去された残留トナーを感光体ドラム１２の軸方向に沿ってドラムクリーナ１６の外側へと搬送するオーガ１６ｂが設けられている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間補正、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の四色の色材階調データとして、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２３】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、レーザダイオード(図示せず)から出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を、ｆ-θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に順次転写される。
【００２４】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール４３により一枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に移送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、四色が重ね転写されたトナー像が副走査方向に順次、二次転写される。そして、トナー像が二次転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によってプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。なお、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって記録用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００２５】
次に、本実施の形態が適用されるプロセスカートリッジ、およびトナーと現像剤の回収機構について説明する。
図４は、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにおいて用いられるプロセスカートリッジを説明するための図である。本実施の形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３およびドラムクリーナ１６を一体化し、図４に示すプロセスカートリッジ６０とすることで、プリンタ本体１からこのプロセスカートリッジ６０だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ６０だけをプリンタ本体１に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。
【００２６】
各プロセスカートリッジ６０には、不揮発性メモリユニット６１が搭載されている。この不揮発性メモリユニット６１には、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、そのプロセスカートリッジ６０が装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。そして、不揮発性メモリユニット６１の側部には、ドラムクリーナ１６のオーガ１６ｂ(図３参照)が収容される排出パイプ６２が配設されている。この排出パイプ６２の端部下側(図中では上側)には廃トナーの排出口６２ａが形成されており、排出パイプ６２の端部には側部に開口６３ａが形成されたキャップ６３が回動可能に取り付けられている。キャップ６３には排出パイプ６２に巻き回されて固定されたねじりばね６４が装着されており、プリンタ本体１にプロセスカートリッジ６０が装着された場合にキャップ６３が回動し、排出パイプ６２の開口６２ａとキャップ６３の開口６３ａとを合わせることで、外部に廃トナーを排出できるようにしている。
【００２７】
さらに、図１に示すプリンタ本体１では、通常、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れるトナー回収ボトルが取り付けられている。
図５(ａ),(ｂ)は回収ボトル７０を説明するための図である。この回収ボトル７０には、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口７１〜７９が形成されている。これらのうち、開口７１〜７４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収され、オーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。また、開口７６〜７９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。さらに、開口７５には、ベルトクリーナ２５で回収されオーガ２５ｃ(共に図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。なお、各開口７１〜７９には、搬入される廃トナーや廃現像剤等の外部漏れを防止するシャッター部材が取り付けられる。図５(ｂ)に示す開口７６〜７９は、略水平方向に向かって開かれた状態で形成されており、略水平方向にオーガ１４ｃにより廃現像剤を搬入するパイプが挿入可能に構成される。
【００２８】
図６は、回収装置１００を示した図である。図６に示す回収装置１００は、上述した回収ボトル７０に代えてプリンタ本体１(共に図１参照)に取り付けられる一次回収部１１０と、一次回収部１１０で回収された廃トナーおよび廃現像剤を最終的に収容する二次回収部１３０と、一次回収部１１０と二次回収部１３０との間で廃トナーおよび廃現像剤を搬送する搬送部１５０とを有している。回収装置１００を取り付ける際には、図５(ａ),(ｂ)にて説明した回収ボトル７０は取り外され、取り外された部分に一次回収部１１０が取り付けられる。
【００２９】
図７は一次回収部１１０を正面から見た図であり、図８は一次回収部１１０に四本のプロセスカートリッジ６０を装着した状態を示す斜視図である。一次回収部１１０は中空状の一次回収容器(回収容器)１１０ａを有している。一次回収容器１１０ａには、図６および図７に示すように、不要となった廃トナーや廃現像剤を取り入れる開口１１１〜１１９が形成されている。ここで、開口１１１〜１１４には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)を構成するプロセスカートリッジ６０に取り付けられたドラムクリーナ１６(共に図４参照)で回収されオーガ１６ｂ(図３参照)により搬送された廃トナー等が搬入される。つまり開口１１１〜１１４は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１６〜１１９には、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤が搬入される。つまり、開口１１６〜１１９は、廃現像剤搬入口としての機能を有する。この開口１１６〜１１９は、略水平方向に向かって開かれた状態で形成されており、略水平方向にオーガ１４ｃにより廃現像剤を搬入するパイプが挿入可能に構成される。さらに、開口１１５には、ベルトクリーナ２５(図２参照)で回収されオーガ２５ｃ(図２参照)によって搬送された廃トナー等が搬入される。つまり、開口１１５は、廃トナー搬入口としての機能を有する。また、開口１１１〜１１９は、廃トナーあるいは廃現像剤を一次回収容器１１０ａ内に落下させる落下手段としての機能を有する。なお、各開口１１１〜１１９には、所定形状の切り込みが入れられた漏れ防止用のシール部材が取り付けられる。
【００３０】
また、一次回収容器１１０ａの内側底部には、長手方向に沿って搬送部材としてのコイルオーガ１２０が配設されている。コイルオーガ１２０は硬鋼線にて構成され、その外径はφ１６、線径はφ１、ピッチは５ｍｍである。コイルオーガ１２０は、その一端が一次回収容器１１０ａの外側に配設されたギヤ１２１に接続されており、他端が一次回収容器１１０ａの下側側部に設けられた排出口１２２よりさらに外側まで、具体的には、搬送部１５０の搬送パイプ１５１の下流側端部まで延設されている。また、コイルオーガ１２０を駆動するギヤ１２１は、カップリング１２４と一体的に形成されるギヤ１２３と噛合しており、本体側に設けられる駆動装置１６０によって駆動されるようになっている。これによりコイルオーガ１２０は、一次回収容器１１０ａ内に搬入された廃トナーや廃現像剤を搬送パイプ１５１側に向けて搬送することができる。なお、図から明らかなように、搬送パイプ１５１は屈曲しているが、コイルオーガ１２０がフレキシビリティを有しているため、屈曲した搬送パイプ１５１内においても十分に廃トナーや廃現像剤を搬送することが可能である。
【００３１】
さらに、一次回収部１１０には、四つの開口１２５〜１２８が並列に設けられている。これら開口１２５〜１２８は、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３(図２参照)を清掃するためのものである。なお図６は、これら開口１２５〜１２８がプリンタ本体１に対する取り付け用の板１２９で隠された状態を示している。
【００３２】
また、二次回収部１３０は、図６に示す筐体カバー１３１を有しており、その内部には、図９に示す二次回収容器１３２が収容されている。ここで、図９(ａ)は二次回収容器１３２および搬送部１５０の主要部を示す斜視図であり、図９(ｂ)はその側面図である。
二次回収容器１３２は、略直方体状の形状を有し、その上部側には取っ手１３３が形成されている。また、二次回収容器１３２の上面には、廃トナーおよび廃現像剤を搬入するための開口１３４が形成されている。
一方、搬送部１５０の搬送パイプ１５１端部には、二次回収容器１３２を着脱するコネクタ１５２が取り付けられている。コネクタ１５２は、二次回収容器１３２を取り付けた場合に二次回収容器１３２内に廃トナーおよび廃現像剤を搬入でき、且つ、二次回収容器１３２を取り外した場合に外部に廃トナーや廃現像剤が漏れないように蓋ができるように構成されている。なお、搬送パイプ１５１は、図６に示すカバー１５３が取り付けられる。このカバー１５３は、プリンタ本体１(図１参照)に装着される。
【００３３】
そして、本実施の形態では、図９(ｂ)に示すように、二次回収容器１３２が所定の角度だけ傾斜した状態でコネクタ１５２に取り付けられるようになっている。このように二次回収容器１３２を配設することで、二次回収容器１３２内を落下する廃トナーおよび廃現像剤が、二次回収容器１３２の内部側壁を滑り落ちるようになるため、内部での廃トナーおよび廃現像剤の飛散を抑制することが可能となっている。
【００３４】
次に、回収ボトル７０の各開口７１〜７９、回収装置１００の各開口１１１〜１１９などに用いられるシャッター部材(シール部材)について詳述する。
図１０(ａ),(ｂ)は、本実施の形態が適用されるシャッター部材２００を説明するための図であり、図１１(ａ)〜(ｃ)は、このシャッター部材２００を有する開口に、円柱形状や楕円形状等の曲率部を有するパイプ２５０が挿入された状態を説明するための図である。一方、図１２(ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用されていない従来のシャッター部材３００を示した図である。本実施の形態では、略鉛直方向に設けられたこれらの開口に、トナーや現像剤の搬送手段であるパイプ２５０が略水平方向に挿入される。
【００３５】
図１０(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態が適用されるシャッター部材２００は、弾性体(弾性部材)として、発泡体である例えば厚さ２ｍｍ程度のポリウレタン２０１と、図１０(ｂ)に示すようにポリウレタン２０１の片面に貼り付けられた両面粘着テープ２０２を備えている。両面粘着テープ２０２は、回収ボトル７０の各開口７６〜７９、回収装置１００の各開口１１６〜１１９などの寸法に合わせて、例えば図１０(ａ)に示すような円形形状に切り欠かれている。この両面粘着テープ２０２のポリウレタン２０１側ではない接着部分は、回収ボトル７０の各開口７６〜７９、回収装置１００の各開口１１６〜１１９を形成する筐体に接着される。これによって、ポリウレタン２０１が開口部を塞ぐように位置することができ、このポリウレタン２０１によって各開口が閉じられるように構成されている。
【００３６】
また、ポリウレタン２０１の中央部には、各種スリット(切れ目、切り込み)が設けられており、図４に示したプロセスカートリッジ６０の排出パイプ６２や、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ(図１参照)の現像器１４からオーガ１４ｃ(共に図３参照)により搬送された廃現像剤を搬入するためのパイプなど、曲率を有するパイプが挿入可能に構成されている。本実施の形態では、図１０(ａ)に示すような特別な形状のスリットが設けられている点に特徴がある。
【００３７】
このスリットについて具体的に説明すると、シャッター部材２００(ポリウレタン２０１)のスリットとして、中心部分から放射状に伸びる放射状スリット２１０、中心部分から水平方向の放射状に伸びる水平方向スリット２１１、中心部分から鉛直方向の放射状に伸びるスリットである鉛直方向スリット２１２を有している。更には、この鉛直方向スリット２１２の最外周部(挿入されるパイプの形状から見てほぼ外周にあたる部分)から所定の寸法(例えば２ｍｍ程度)中心部分にて水平方向に伸びるスリットである底部スリット２１３を設けている。言い換えると、管材であるパイプが挿入された際の外周部曲率部分である底部の近傍に、所定の長さからなる弦状のスリットである底部スリット２１３が設けられている。放射状スリット２１０、水平方向スリット２１１、および鉛直方向スリット２１２等の、中心から放射状に伸びるスリット(５本)は、例えば１８〜１９ｍｍ程度の寸法で形成されている。また、底部スリット２１３は、鉛直方向スリット２１２から片側３ｍｍ程度、両側で６ｍｍ程度の寸法で形成されている。底部スリット２１３等の各スリットは、必ずしも直線である必要はなく、所定の弧などを描いても構わない。
【００３８】
廃トナーや廃現像剤、使用前のトナーなどを搬送するパイプがシャッター部材２００を介して挿入された場合には、弾性体であるシャッター部材２００のポリウレタン２０１の部分が、各スリットによって開き、例えば円筒状などの曲率を有するパイプの表面にポリウレタン２０１が密着して、シール効果(封印効果)を発揮する。一方、パイプが挿入されない場合には、弾性体であるポリウレタン２０１のスリットの部分が閉じた状態となり、回収ボトル７０の各開口７６〜７９や、回収装置１００の各開口１１６〜１１９が閉じて、シール効果(封印効果)によりトナーや現像剤の飛散を抑制することができる。特に、回収ボトル７０や回収装置１００などの箱体にて、略鉛直方向に開口(略水平方向に向かって開かれた開口)が形成される場合に、略水平方向からパイプが挿入される状態にて、本実施の形態における効果を最も有効に得ることができる。
【００３９】
ここで、本実施の形態の理解を容易にするために、従来のスリット形状の問題点について説明する。図１２(ａ)に示すように、従来のシャッター部材３００では、水平方向と鉛直方向からなる十字スリット３４０がシャッター部材３００のポリウレタン３０１に形成されていた。このシャッター部材３００のポリウレタン３０１部分に、トナーや現像剤を搬送するための断面が円形形状からなるパイプ２５０が挿入されると、図１２(ｂ)に示すようになる。十字スリット３４０に挿入されたパイプ２５０は、曲率を有しているために、十字スリット３４０の外周部分に、図１２(ｂ)に示すような大きな隙間が生じてしまう。このような隙間が存在すると、隙間からトナーや現像剤が漏れてこぼれが発生し易い。また、パイプ２５０の抜き差しに際して、このような隙間にパイプ２５０の汚れが残り易く、これによってトナーこぼれが発生し易い問題があった。
【００４０】
また、図１２(ｃ)に示すように、パイプ２５０には、搬送されるトナーや現像剤を落下させるための開口部２５１が設けられている。このとき、従来の十字スリット３４０では、このスリットから両側にポリウレタン３０１の端部が広がることから、パイプ２５０に形成されている開口部２５１がポリウレタン３０１の端部によって塞がれてしまい、トナーや現像剤の落下性能を低下させる問題も生じていた。そこで、本実施の形態では、図１０(ａ)に示すような、スリットを設け、特に、パイプ２５０の開口部２５１に近い部分に底部スリット２１３を設けていることにより、これらの問題点を解決している。
【００４１】
図１１(ａ)〜(ｃ)は、シャッター部材２００のスリット部分にパイプ２５０が挿入された状態を説明するための図である。図１０(ａ)にて説明したような各スリットに、断面円形形状を有する円柱状のパイプなど、所定の曲率を有するパイプ２５０が挿入されると、ポリウレタン２０１が開いてパイプ２５０の面に沿うようにしてシールする。このとき、図１１(ａ)に示すように、ポリウレタン２０１には、Ａ〜Ｄの開きが生じる。開きＡは、図１０に示した鉛直方向スリット２１２と底部スリット２１３とによって得られる。開きＢは、水平方向スリット２１１と鉛直方向スリット２１２とによって得られる。また、開きＣは、水平方向スリット２１１と放射状スリット２１０とによって形成され、開きＤは、２本の放射状スリット２１０によって形成される。また、図１１(ａ)には、底部のスリットによる開き状態の拡大図が示されている。この拡大図によって図示される開きＡは、底部スリット２１３によって見える面であり、底部近傍の弾性部分である開きＢは、開きＡから見て横方向に(脇へ)開放している。この開きＡおよび開きＢによれば、図１２(ｂ)に示したような隙間が、パイプ２５０の底部に生じることを防ぎ、底部からのトナーなどの飛散を抑制することができる。
【００４２】
図１１(ｂ)は、円筒状のパイプ２５０が挿入された場合の断面を示しており、パイプ２５０の断面横方向から見た状態が示されている。パイプ２５０には、トナーや廃トナー、廃現像剤等を搬送するための搬送スクリュー２５２が設けられ、これが回動することによって、パイプ２５０の底部に設けられた開口部２５１にトナーや現像剤などが搬送される。２本の放射状スリット２１０によって形成される開きＤは、パイプ２５０の表面に大きな面積で重なり、即ち、円弧状に充分に沿うようにして、シール効果を高めている。このシール効果を高めることによって、回収ボトル７０や回収装置１００などに搬入されたトナーなどが広がって機内に舞い上がることを防止している。
【００４３】
一方、鉛直方向スリット２１２と底部スリット２１３とによって得られる開きＡは、パイプ２５０に対する接触面積が少なく、図１１(ｂ)に示すように、曲げ距離が短くなることから、ポリウレタン２０１の曲げによって、開口部２５１を塞ぐことがない。図１１(ｃ)は、パイプ２５０がシャッター部材２００に挿入された場合の底部から見た様子が示されている。図１１(ｃ)に示すように、ポリウレタン２０１の開きＡは、ポリウレタン２０１の横方向への広がりを助けており、開口部２５１を塞いでいない。一方で、ポリウレタン２０１の開きＢは、開口部２５１を避けて横方向へしっかりと開いており、この部分で充分なシール効果を得ている。本実施の形態によれば、図１２に示す場合と比較して明らかなように、曲率形状を有するパイプ２５０が挿入された際に、パイプ２５０の底部周辺における隙間を小さくすると同時に、底部に設けられた開口部２５１の一部を塞ぐことがない。
【００４４】
図１３は、図１０に示したシャッター部材２００における変形例を示した図である。図１３に示す変形例では、図１０と同様に、底部スリット２１３が設けられている。図１０と異なるところは、鉛直方向スリット２２０が図１０に示した鉛直方向スリット２１２を上部へ長く伸ばして構成され、また、水平方向スリット２２２が、両面粘着テープ２０２が張られてない円形の中心部分よりも上方にて水平方向にスリットが存在している点にある。また、斜め方向スリット２２１は、鉛直方向スリット２２０と水平方向スリット２２２との交点から、これらによって形成される上部空間を略二分するようにして、この中心から放射状にスリットが設けられている。
【００４５】
図１３に示す変形例でも、図１０に示すものと同様に、パイプ２５０の底部周辺における隙間を小さくすると同時に、底部に設けられた開口部２５１の一部を塞がないようにして、回収ボトル７０や回収装置１００などの内部と、パイプ２５０とをシールすることができる。また、図１０に示す実施例に加えて、鉛直方向スリット２２０と底部スリット２１３および水平方向スリット２２２によって切られた部分が、パイプ２５０に沿って大きく広がることから、かかる部分においてパイプ２５０とのシール効果を向上させることが可能となり、トナー搬送装置としての機能をより高めることができる。
【００４６】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、トナーや現像剤等の搬送に際し、簡単なシャッター部材を用いていることから、従来技術と比べて、スペースとコストを大きく低減することができる。このときにも、パイプ２５０が挿入可能であり、挿入された際(接合時)には脇への漏れ等をできる限り抑制するシール機能を果たし、一方で、パイプ２５０が挿入されていない場合(取り外し時)には、回収ボトル７０や回収装置１００などからのトナー(現像剤)飛散を抑制する機能を果たしている。即ち、トナーや現像剤の搬送に際して、搬送機能を高めると共に、接合部におけるトナー(現像剤)漏れの防止機能を高めることができる。
【００４７】
また、このシャッター部材２００は、前述のような、廃現像剤の回収や、廃トナーの回収の際に、パイプと箱体との接続箇所に設けられる場合の他、使用前のトナーなどを搬送するパイプとその接続箇所に設けることも可能である。
【００４８】
尚、本実施の形態では、弾性体のシャッター部材２００の例として、ポリウレタン２０１を用いて説明したが、弾性体としてはこの部材に限定されるものではない。例えば、所定のゴム材料等を用いることも可能である。コスト的に安いことや、トナーに対する化学的な劣化に対しての一応の効果から見て、ポリウレタン２０１を用いることの利点がある。更に、シャッター部材２００によるシール効果(封印効果)を得る点に本実施の形態における特徴があるが、このシール効果は、完全な密封状態を意味するものではない。回収ボトル７０や回収装置１００などの箱体における内圧と外圧との差が出た場合などには、発泡体であるポリウレタン２０１の有する隙間を有効に機能させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、トナーや現像剤等の搬送を行なう、例えばパイプとボトル等の接合部において、シール機能およびトナーや現像剤等の搬送機能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】 プリンタ本体を示した図である。
【図３】 画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図４】 各画像形成ユニットにおいて用いられるプロセスカートリッジを説明するための図である。
【図５】 (ａ),(ｂ)は、回収ボトルを説明するための図である。
【図６】 回収装置を示した図である。
【図７】 一次回収部を正面から見た図である。
【図８】 一次回収部に四本のプロセスカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。
【図９】 (ａ),(ｂ)は、二次回収容器および搬送部の主要部の斜視図および側面図である。
【図１０】 (ａ),(ｂ)は、本実施の形態が適用されるシャッター部材を説明するための図である。
【図１１】 (ａ)〜(ｃ)は、このシャッター部材を有する開口に、円柱形状や楕円形状等の曲率部を有するパイプが挿入された状態を説明するための図である。
【図１２】 (ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用されていない従来のシャッター部材を示した図である。
【図１３】 図１０に示したシャッター部材における変形例を示した図である。
【符号の説明】
１…プリンタ本体、１０…画像プロセス系、１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１４…現像器、１４ｂ,１４ｃ…オーガ、１６…ドラムクリーナ、１６ｂ…オーガ、６０…プロセスカートリッジ、６２…排出パイプ、７０…回収ボトル、７１〜７９…開口、１００…回収装置、１１０…一次回収部、１３０…二次回収部、１１１〜１１９…開口、２００…シャッター部材、２０１…ポリウレタン、２０２…両面粘着テープ、２１０…放射状スリット、２１１水平方向スリット…、２１２…鉛直方向スリット、２１３…底部スリット、２２０…鉛直方向スリット、２２１…斜め方向スリット、２２２…水平方向スリット、２５０…パイプ、２５１…開口部
Claims (6)
- トナーまたは現像剤を搬送する搬送手段と、
所定の開口を有し、当該開口に前記搬送手段の一部を挿入することにより、当該搬送手段から搬送されたトナーまたは現像剤を受け入れる受け入れ手段と、
前記受け入れ手段における前記開口に設けられ、スリットを有する弾性体で構成されると共に、前記搬送手段が挿入された状態または当該搬送手段が挿入されていない状態にて、当該受け入れ手段からのトナーまたは現像剤の飛散を抑制するシャッター手段とを備え、
前記シャッター手段は、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、当該鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記搬送手段は、底部に開口部を設け、前記受け入れ手段に挿入された際、当該開口部から当該受け入れ手段に対してトナーまたは現像剤を落下させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段は、曲率部分を有するパイプであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記シャッター手段の前記底部スリットは、曲率部分を有する前記パイプからなる前記搬送手段が挿入された際に、前記底部の近傍に生じる隙間が小さくなるようにスリットの形状が決定されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段により搬送されるトナーまたは現像剤は、廃トナーまたは廃現像剤であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 画像形成装置に取り付けられ、当該画像形成装置からの廃トナーを取り入れるトナー回収ボトルであって、
廃トナーを取り入れる開口を有し、
前記開口は、前記画像形成装置に取り付けられた際に、水平方向または斜め方向の放射状に伸びるスリットと、鉛直方向の放射状に伸びる鉛直方向スリットと、当該鉛直方向スリットの底部にて水平方向に伸びる底部スリットとを備え、搬入される廃トナーの外部漏れを防止するシャッター部材を有することを特徴とするトナー回収ボトル。
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