JP4766123B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このようなタンデム型カラーレーザプリンタとして、4つの感光ドラムと対向するように、エンドレスベルトを備えるベルトユニットが配置され、さらに、エンドレスベルトに付着するトナーをクリーニングするためのクリーニング部が、4つの感光ドラムとの間でベルトユニットを挟むように配置されている画像形成装置が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。
そのため、クリーニング部をメンテナンスするには、すべての感光ドラムを取り外した上、さらにベルトユニットを取り外してから、クリーニング部をメンテナンスしなければならず、クリーニング部を作業性よくメンテナンスすることができないという不具合がある。
一方、クリーニング部を、ベルトユニットに対して感光ドラムと同じ側に配置すると、たとえば、ベルトユニットと各感光ドラムとの間を用紙が通過するダイレクトタンデム方式の画像形成装置の場合には、画像形成動作時において、クリーニング部をベルトユニットから離間させ、ベルトユニットのクリーニング時において、クリーニング部をベルトユニットに接触させる必要がある。
そこで、本発明の目的は、ダイレクトタンデム方式の画像形成装置において、簡易な構成で、クリーニングユニットを容易にメンテナンスすることができる画像形成装置を提供することにある。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記第3搬送部材に設けられ、前記第2搬送部材から前記第3搬送部材への前記現像剤の搬送を中継する第2中継部と、前記第2中継部と前記第2搬送部材との間に介在され、前記第2中継部と前記第2搬送部材との間を連通させる開位置と、前記第2中継部と前記第2搬送部材との間を遮蔽する閉位置とに移動するシャッタ部材と、前記シャッタ部材を開閉操作する操作部とを備えていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の発明において、前記保持部材は、前記クリーニング部材の揺動を案内するガイド部と、前記長手方向において間隔を隔てて配置され、前記クリーニング部材を前記対向方向における前記感光体側に向かって押圧して、前記クリーニング部材を前記エンドレスベルトから離間させる押圧位置と、前記クリーニング部材に対する押圧を解除して、前記クリーニング部材を前記エンドレスベルトに接触させる押圧解除位置とに移動する押圧部材とを備え、各前記押圧部材に、前記押圧位置または前記押圧解除位置に移動させるための駆動力を伝達する駆動伝達部材を備えていることを特徴としている。
そのため、ベルトユニットに対して感光体と同じ側から、クリーニングユニットを容易にメンテナンスすることができる。
また、クリーニングユニットは、筐体と、クリーニング部材と、廃現像剤収容部と、第1搬送部材と、第2搬送部材とを備えている。第1搬送部材は、クリーニング部材によって除去された現像剤を、長手方向一方側に搬送し、第2搬送部材は、第1搬送部材によって搬送された現像剤を、対向方向における感光体側に搬送する。
そのため、画像形成時には、廃現像剤収容部、第1搬送部材および第2搬送部材を固定したまま、クリーニング部材のみを、第1搬送部材の回転軸線を支点として揺動させて、エンドレスベルトに対して離間させることができる。
その結果、クリーニングユニットを、各感光体を保持する保持部材に設け、クリーニング部材のみを第1搬送部材の回転軸線を支点として揺動させるという簡易な構成で、ベルトユニットに対して感光体と同じ側から、クリーニングユニットを容易にメンテナンスすることができる。
そのため、第1搬送部材の回転軸線が、クリーニング部材の揺動支点を兼ねる。
その結果、より簡易な構成で、クリーニング部材をベルトユニットに対して揺動させることができる。
また、この発明によれば、第1搬送部材および第2搬送部材は、保持部材に対して位置固定されている。
そのため、第1搬送部材および第2搬送部材を、保持部材と一体的に取り扱うことができる。
また、この発明によれば、クリーニングユニットは、第1搬送部材を収容し、クリーニング部材によって除去された現像剤を一時的に貯留する筐体を備えている。
そのため、クリーニングユニットは、クリーニング部材によって除去された現像剤を、筐体において、一時的に貯留することができる。
その結果、クリーニング部材によって除去された現像剤が、再度エンドレスベルトに付着することを防止することができる。
また、この発明によれば、筐体は、クリーニング部材と一体的に揺動する。
そのため、クリーニング部材によって除去された現像剤を貯留したまま、クリーニング部材を揺動させることができる。
そのため、第1連結部と第2連結部との間から現像剤が漏れることを防止することができる。
その結果、第1貯留部毎に、確実に、現像剤を搬送することができる。
また、請求項4に記載の発明によれば、各第1貯留部は、長手方向に沿う円筒形状に形成され、対向方向における感光体側に向かってジグザグ状に配置され、各搬送部は、各第1貯留部と中心軸線を共有するように回転自在に設けられている。
その結果、第1貯留部毎に、より確実に、現像剤を搬送することができる。
また、請求項5に記載の発明によれば、廃現像剤収容部に搬送された現像剤を、長手方向に沿って搬送する第3搬送部材を備えている。
また、請求項6に記載の発明によれば、第2搬送部材から第3搬送部材への現像剤の搬送を中継する第2中継部と、第2中継部と第2搬送部材との間を連通させる開位置と、第2中継部と第2搬送部材との間を遮蔽する閉位置とに移動するシャッタ部材と、シャッタ部材を開閉操作する操作部とを備えている。
また、クリーニングユニットをメンテナンスするときには、操作部を操作してシャッタ部材を閉位置に移動させ、第2搬送部材から第2中継部への現像剤の搬送を遮蔽すれば、現像剤が第2搬送部材と第2中継部との間から漏れることを防止することができる。
そのため、保持部材に保持される各感光体、各現像ユニットおよびクリーニングユニットを、一体的にスライドさせることができる。
その結果、各感光体および各現像ユニットとともに、クリーニングユニットを容易にメンテナンスすることができる。
そのため、駆動伝達部材から押圧部材に、クリーニング部材を対向方向における感光体側に向かって押圧する駆動力が伝達されると、押圧部材は、押圧位置に移動してクリーニング部材を押圧する。すると、クリーニング部材は、ガイド部に案内されて対向方向における感光体側に向かって揺動し、エンドレスベルトから離間する。
その結果、押圧部材の移動により、クリーニング部材のみをエンドレスベルトに対して、容易に接触または離間させることができる。
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
このカラーレーザプリンタ1は、図1に示すように、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラーレーザプリンタであって、装置本体の一例としての本体ケーシング2内に、被転写部材の一例としての用紙Pを給紙するための給紙部3と、給紙された用紙Pに画像を形成するための画像形成部4と、原稿の画像情報を読み取る画像読取部5とを備えている。すなわち、カラーレーザプリンタ1は、画像形成部4と画像読取部5とを一体的に備える複合機である。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、給紙部3、画像形成部4および画像読取部5を収容する側面視略矩形状のボックス状に形成されており、その一方側壁には、後述するプロセスユニット11を着脱させるためのフロントカバー6が設けられている。
(2)給紙部
給紙部3は、用紙Pを収容する給紙トレイ7を備えている。給紙トレイ7は、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着されている。給紙トレイ7の前端部上方には、給紙ローラ8と、Uターンパスからなる給紙パス9とが配置されている。
(3)画像形成部
画像形成部4は、スキャナユニット10、プロセスユニット11、転写ユニット12、および定着ユニット13を備えている。
(3−1)スキャナユニット
スキャナユニット10は、本体ケーシング2の上部に配置されている。スキャナユニット10は、鎖線で示すように、4つの感光ドラム17(後述)に向けて、画像データに基づいて、レーザービームをそれぞれ出射し、感光ドラム17(後述)を露光する。
(3−2)プロセスユニット
(3−2−1)プロセスユニットの構成
プロセスユニット11は、スキャナユニット10の下方であって、転写ユニット12の上方に配置されており、保持部材の一例としての1つのプロセスフレーム14と、各色に対応する現像ユニットの一例としての4つの現像カートリッジ15とを備えている。
感光ドラム17は、左右方向に沿うように、前後方向に間隔を隔てて、4つ、並列配置されている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック感光ドラム17K、イエロー感光ドラム17Y、マゼンタ感光ドラム17Mおよびシアン感光ドラム17Cが、順次配置されている。
ドラムクリーニングローラ19は、感光ドラム17の後方において、感光ドラム17と対向して接触するようにそれぞれ配置されている。
各現像カートリッジ15は、各感光ドラム17に対応するように、それぞれ感光ドラム17の上側において、プロセスフレーム14に対して着脱自在に隣接配置されている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック現像カートリッジ15K、イエロー現像カートリッジ15Y、マゼンタ現像カートリッジ15Mおよびシアン現像カートリッジ15Cが、順次配置されている。また、各現像カートリッジ15は、それぞれ、現像ローラ20を備えている。
なお、現像カートリッジ15は、現像ローラ20にトナーを供給する供給ローラ21、現像ローラ20に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード22を備え、それらの上方の空間には、各色に対応する現像剤の一例としてのトナーが収容されている。
(3−2−2)プロセスユニットでの現像動作
現像カートリッジ15内のトナーは、供給ローラ21に供給され、さらに、現像ローラ20に供給され、供給ローラ21と現像ローラ20との間で正極性に摩擦帯電される。
一方、感光ドラム17の表面は、感光ドラム17の回転に伴って、スコロトロン型帯電器18により一様に正帯電された後、スキャナユニット10からのレーザービーム(図1破線参照。)の高速走査により露光される。これにより、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が感光ドラム17の表面に形成される。
(3−3)転写ユニット
転写ユニット12は、本体ケーシング2内において、給紙部3の上方であって、プロセスユニット11の下方において、前後方向に沿って配置されている。この転写ユニット12は、駆動ローラ28、従動ローラ29、エンドレスベルトの一例としての搬送ベルト30、および4つの転写ローラ31を備えている。
搬送ベルト30は、各感光ドラム17に対して上下方向に対向し、その上側部分が各感光ドラム17と接触するように、駆動ローラ28および従動ローラ29の周りに巻回されている。また、搬送ベルト30は、駆動ローラ28の駆動により、各感光ドラム17と接触する搬送ベルト30の上側部分が前方から後方に向かって移動するように、左側面視反時計周りに周回移動されている。
そして、給紙部3から給紙された用紙Pは、搬送ベルト30によって、前側から後側に向かって、各感光ドラム17と各転写ローラ31とが対向する転写位置を順次通過するように搬送される。その搬送中に、各感光ドラム17に担持されている各色のトナー像が、用紙Pに順次転写され、カラー画像が形成される。
(3−4)定着ユニット
定着ユニット13は、転写ユニット12の後方に配置され、加熱ローラ32、および加熱ローラ32に対向する加圧ローラ33を備えている。転写ユニット12において、用紙Pに転写されたカラー画像は、用紙Pが加熱ローラ32と加圧ローラ33との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙Pに熱定着される。
(4)排紙
トナー像が定着した用紙Pは、Uターンパスからなる排紙パス34を通過して、排紙ローラ35に向けて搬送され、排紙ローラ35によって、スキャナユニット10の上方に形成される排紙トレイ36上に排紙される。
(5)画像読取部
画像読取部5は、排紙トレイ36の上方に設けられ、原稿台37と、原稿台37に揺動自在に支持される押えカバー38とを備えている。
CCDセンサ40は、原稿読取時には、ガラス面39と対向した状態で左右方向に沿ってスライド移動する。
そして、画像読取部5では、原稿が押えカバー38とガラス面39との間に配置された後、CCDセンサ40がスライドすることにより、原稿の画像情報が読み取られる。
2.プロセスユニットの詳細
図2は、図1に示すプロセスフレームを示し、(a)は、斜視図であり、(b)は、(a)に示すシャッタの斜視図である。図3は、図2(a)に示すプロセスフレームのA−A断面図である。図8は、図4に示されるコックの操作を説明する説明図であって、シャッタ部100が開位置に位置される傾倒状態を示す。
(1)プロセスフレーム
プロセスフレーム14は、図2(a)に示すように、フロントビーム55およびリヤビーム56と、それらを挟むように左右方向に間隔を隔てて対向配置される1対の側板52とを備えている。
リヤビーム56は、両側板52の後端部間に架設され、左右方向に延びる正面視略矩形の平板状に形成されている。
また、両側板52には、左右方向に間隔を隔てて対向配置される1対の支持板54が、各現像カートリッジ15に対応するように前後方向に沿って4対設けられている。
現像ガイド溝57は、支持板54の上端縁から下方に向かって、感光ドラム17の近傍まで切り欠かれ、上方が開放された側面視略U字形状に形成されている。各現像ガイド溝57は、それぞれ、対応する現像カートリッジ15の現像ガイドリブ106(後述)を受け入れ、現像カートリッジ15のプロセスフレーム14への装着を案内する。
各現像支持溝59は、それぞれ、左右方向に投影したときに、対応する現像ガイド溝57と重なるように配置されている。また、各現像支持溝59は、両側板52の上端縁から下方に向かって、上方が開放された側面視略U字形状に切り欠かれ、現像ガイド溝57よりも短い上下方向長さに形成されている。
また、両側板52には、図8に示すように、ガイド部の一例としてのガイド穴78と、偏心カム支持穴84とが形成されている。
偏心カム支持穴84は、ガイド穴78の下方に配置され、側面視略円形状に形成されている。偏心カム支持穴84は、偏心カム揺動軸82(後述)を受け入れる。
(2)リフト
また、プロセスユニット11は、廃トナーを上方に向かって搬送する第2搬送部材の一例としてのリフト53を備えている。
各第2廃トナー貯留部71は、左右方向に沿って延びる中空の略円柱形状に形成され、前後方向に投影したときに互いに重なるように、上方に向かってジグザグ状に、互いに連結配置されている。具体的には、下方の第2廃トナー貯留部71と、その前方斜め上方または後方斜め上方に隣接する第2廃トナー貯留部71とが互いに連結するように、7つの第2廃トナー貯留部71が、順次、連結されている。
羽根部材72は、各第2廃トナー貯留部71内にそれぞれ設けられ、羽根軸74と、羽根75とを備えている。
羽根軸74は、第2廃トナー貯留部71と中心軸線を共有するように、第2廃トナー貯留部71に対して相対回転自在に挿通されている。なお、図示しないが、第2廃トナー貯留部71と羽根軸74との間は、トナーが漏れないようにシールされている。
リフト側中継部85は、最上方の第2廃トナー貯留部71の前方斜め上方に設けられ、前方斜め上方に向かって開放される側断面視U字形状に形成されている。また、リフト側中継部85には、その後端部において、最上方の第2廃トナー貯留部71に連通する正面視矩形状のリフト側連通口86が形成されている。また、リフト側中継部85には、その左側壁において、左右方向に貫通し、シャッタ102の支持ボス108(後述)を受け入れるシャッタ支持穴90が形成されている。また、リフト側中継部85は、コック94(後述)のシャッタ部100(後述)を上方から受け入れる。
これにより、シャッタ102は、後端部がリフト側連通口86と前後方向に対向する閉位置(図9参照)と、後端部がリフト側連通口86の下方に配置される閉位置(図8参照)とに、支持ボス108を支点として揺動する。
(3)ベルトクリーナ
また、プロセスユニット11は、搬送ベルト30の表面に付着する廃トナーをクリーニングするためのベルトクリーナ16を備えている。
筐体23は、左右方向に沿って延びるボックス形状に形成されている。
ベルトクリーニングローラ24は、筐体23内に収容され、筐体23の後端部において、下端部が下方から露出するように、左右方向に沿って配置されている。ベルトクリーニングローラ24は、その下端縁において、搬送ベルト30に接触する。
ベルトクリーニングローラ軸41は、プロセスフレーム14の左右方向長さよりも長い左右方向長さに形成されている。また、ベルトクリーニングローラ軸41は、筐体23の左右方向両端部から左右方向外側に突出するように、筐体23に回転自在に支持されている。
中継ローラ25は、筐体23内に収容され、ベルトクリーニングローラ24の前方斜め上方において、ベルトクリーニングローラ24と接触するように、左右方向に沿って配置されている。また、中継ローラ25は、筐体23に回転自在に支持されている。
第1スクリュー27は、左ねじ状に形成され、第1廃トナー貯留部26内において、左右方向に沿って配置されている。
また、ベルトクリーナ16には、その右端部において、ギヤカバー65と、スクリュー軸受62とが設けられ、その左端部において、第1中継部の一例としてのクリーナ側連結部63が設けられている。
スクリュー軸受62は、ギヤカバー65の右端面から連続して右方に突出する円筒形状に形成され、第1スクリュー27の右端部を回転自在に支持している。
クリーナ側連結部63は、筐体23の左端面から連続して左方に突出する円筒形状に形成され、内周面に第1シール部材70が貼付されている。
また、スクリュー軸受62は、右側側板52Rの下端部に形成される貫通穴(図示せず)に回転自在に挿通されている。
そして、プロセスフレーム14には、ベルトクリーナ16の筐体23の前端縁と、フロントビーム55との間において、第1圧縮ばね79が設けられている。
これにより、ベルトクリーナ16は、常には、前方に向かって付勢されている。すなわち、ベルトクリーナ16は、常には、第1スクリュー27の軸線(回転軸線)を支点として、左側面視反時計回りに付勢されている。
(4)偏心カム
また、プロセスユニット11は、図8に示すように、押圧部材の一例としての左右一対の偏心カム80を備えている。
また、両偏心カム80は、常には、前後方向に延びるように設けられ、その前端部には、貫通穴が形成されており、その貫通穴に偏心カム揺動軸82が相対回転不能に挿通されている。
そして、偏心カム80は、前後方向に沿うように倒れて、ベルトクリーニングローラ軸41に対する押圧を解除する押圧解除位置(図11参照)と、上下方向に沿うように起立して、ベルトクリーニングローラ軸41を上方に向かって押圧する押圧位置(図16参照)とに移動する。
(5)現像カートリッジ
図4は、図1に示されるブラック現像カートリッジの斜視図である。図5は、図4に示されるブラック現像カートリッジのB−B断面図である。図6は、図1に示されるブラック現像カートリッジ以外の現像カートリッジの斜視図である。
現像筐体91は、左右方向に延びるボックス形状に形成され、その下側部分において、現像ローラ20、供給ローラ21および層厚規制ブレード22を支持しており、その上側部分にトナーが収容されている。また、現像筐体91は、現像把持部96、左右1対の付勢部材97、および、左右3対の現像ガイドリブ106を備えている。
付勢部材97は、現像筐体91の上端面において、現像把持部96を挟むように左右方向に間隔を隔てて配置されている。また、付勢部材97は、略円盤形状の当接部材98、および、当接部材98と現像筐体91の上端面との間に配置される第2圧縮ばね99を備えている。第2圧縮ばね99は、その上端部が当接部材98に連結され、その下端部が現像筐体91の上端面に連結されている。これにより、当接部材98は、常には、上方に向かって付勢されている。
廃トナー収容部92は、図5に示すように、現像筐体91の後方に一体的に設けられ、第2中継部の一例としての収容部側中継部93、コック94、第3搬送部材の一例としての第2スクリュー95を備えている。また、廃トナー収容部92は、ベルトクリーナ16およびリフト53とともに、クリーニングユニットを構成する。すなわち、クリーニングユニットは、搬送ベルト30の上方に配置されている。
シャッタ部100は、コック94の前側部分であり、右側が開放された断面視略コ字形状の中空円柱形状に形成され、収容部側中継部93の左端部に回転自在に外嵌されている。また、シャッタ部100には、その径方向において、取っ手部101の反対側に、嵌合突起107が形成されている。
取っ手部101は、シャッタ部100の上端縁から連続して後方に向かって延びる平面視略矩形状の平板形状に形成され、側面視において、後端部が後方に向かうにつれ下方に屈曲している。
コック94は、シャッタ部100が収容部側中継部93とリフト53との間を連通させる開位置(図8参照)に位置される傾倒位置と、シャッタ部100が収容部側中継部93とリフト53との間を遮蔽する閉位置(図8参照)に位置される起立位置との間を移動する。
また、第2スクリュー95の右端部には、廃トナー収容部92の右側において、第2スクリューギヤ105が相対回転不能に設けられている。そして、第2スクリューギヤ105には、本体ケーシング2から現像カップリング(図示せず)に駆動力が入力されると、その駆動力が図示しないギヤ列を介して伝達される。これにより、第2スクリューギヤ105は、左側面視反時計回りに回転する。
ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15は、図6に示すように、廃トナー収容部92が備えられておらず、最上方に設けられている現像ガイドリブ106が、ブラック現像カートリッジ15Kの現像ガイドリブ106よりも長く形成されている以外はブラック現像カートリッジ15Kと同様に形成されている。
(6)現像カートリッジのプロセスフレームへの装着
図7は、図4および図6に示される現像カートリッジのプロセスフレームへの装着を説明する説明図であって、ブラック現像カートリッジとマゼンタ現像カートリッジとがプロセスフレームに装着された状態を示す。図9は、図4に示されるコックの操作を説明する説明図であって、シャッタ部100が閉位置に位置される起立状態を示す。
ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14に装着するには、ブラック現像カートリッジ15Kの現像把持部96を把持して、すべての現像ガイドリブ106が現像ガイド溝57に嵌合するように、かつ、コック94のシャッタ部100がリフト側中継部85に嵌合するように、位置を合わせて、上方からブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14へ挿入する。
また、ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15をプロセスフレーム14に装着するには、現像ローラ20が後方に向かって露出するように、各現像カートリッジ15の現像把持部96を把持して、すべての現像ガイドリブ106が現像ガイド溝57に嵌合するように、位置を合わせて、上方から各現像カートリッジ15をプロセスフレーム14へ挿入する。
このとき、図9に示すように、ブラック現像カートリッジ15Kのコック94のシャッタ部100は、リフト側中継部85に嵌合され、収容部側中継部93とリフト側中継部85との間に介在される。
そして、図8に示すように、コック94を、起立位置から傾倒位置に移動させると、コック94のシャッタ部100が閉位置から左側面視反時計周りに回転し、操作部側連通口103が下方にスライドして、操作部側連通口103と収容部側連通口104とが前後方向に連通される。同時に、コック94に連動して、シャッタ102が閉位置から左側面視反時計周りに回転し、リフト側連通口86の下側に配置される。
また、ブラック現像カートリッジ15Kをプロセスフレーム14から取り外すときには、図9に示すように、まず、取っ手部101を上方に引き上げ、コック94を起立位置に配置する。
これにより、シャッタ102は、収容部側中継部93とリフト側中継部85との間を遮蔽する閉位置に配置される。
すると、コック94の嵌合突起107とシャッタ102の嵌合穴89との嵌合が解除され、シャッタ102が閉位置に配置された状態で、ブラック現像カートリッジ15Kのプロセスフレーム14からの取り外しが完了する。
3.本体ケーシングの詳細
図10は、図8に示されるプロセスユニットの本体ケーシングへの装着を説明する説明図であって、装着前の状態を示す。図11は、図8に示されるプロセスユニットの本体ケーシングへの装着を説明する説明図であって、装着後の状態を示し、すべての現像カートリッジが、対応する感光ドラムと接触するとともに、ベルトクリーニングローラが、搬送ベルトに接触している状態を示す。図12は、図10に示されるプロセスユニットの側面図である。
(1)本体ケーシングの構成
本体ケーシング2は、図10および図12に示すように、接離機構の一例としての直動カム機構110、第1駆動ギヤ115、第2駆動ギヤ116、左右1対の第2中継ギヤ117、左右1対の突条118、および、パッチセンサ119を備えている。
両直動カム111は、本体ケーシング2内において、プロセスユニット11の左右方向長さよりも広い左右方向間隔を隔てて互いに対向し、前後方向に沿って延びている。また、直動カム111は、3つの凹部113およびラック部114を備えている。
両直動カム駆動ギヤ112は、それぞれ、直動カム111の下方に配置され、ラック部114に噛合している。また、両直動カム駆動ギヤ112は、図示しない構成により、互いに連結されている。
第2駆動ギヤ116は、転写ユニット12の右方において、第1駆動ギヤ115の後方に配置されている。
両第2中継ギヤ117は、転写ユニット12の左右両側に1つずつ配置され、その中心に第2中継ギヤ連結軸120が相対回転不能に挿通されることにより、互いに連結されている。
両突条118は、スキャナユニット10の下方において、左右方向に間隔を隔てて対向配置され、前後方向に延びるように形成されている。また、両突条118は、プロセスユニット11が本体ケーシング2に装着されたときに、各現像カートリッジ15の付勢部材97に当接するように設けられている。
(2)プロセスユニットの本体ケーシングへの装着
プロセスユニット11を本体ケーシング2に装着するには、まず、図10に示すように、本体ケーシング2のフロントカバー6を開放し、プロセスユニット11の後端部を本体ケーシング2内に挿入する。
すると、図11に示すように、プロセスユニット11の本体ケーシング2への装着が完了する。
このとき、図12に示すように、各感光ドラム17は、搬送ベルト30に上方から接触し、それぞれ、対応する転写ローラ31に対向している。また、各現像カートリッジ15の各付勢部材97は、本体ケーシング2の突条118に対して下方から当接している。そして、各現像カートリッジ15は、第2圧縮ばね99の付勢力により、感光ドラム17に向かって付勢されている。これにより、各現像ローラ20は、各感光ドラム17に対して、弾性的に接触されている。
また、ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15の最上方の現像ガイドリブ106は、直動カム機構110の対応する各凹部113に、上方から嵌合されている。
(3)各ギヤの噛合
ベルトクリーナ16は、図3および図12に示すように、ギヤカバー65の内部において、ギヤ列64を備えている。
第1スクリューギヤ66は、円板形状に形成され、第1スクリュー27の右端部に相対回転不能に設けられている。また、第1スクリューギヤ66は、中継ギヤ67に噛合している。
中継ローラギヤ68は、円板形状に形成され、中継ローラ25の右端部に相対回転不能に設けられている。
クリーニングローラギヤ69は、円板形状に形成され、ベルトクリーニングローラ24の右端部に相対回転不能に設けられている。
各羽根ギヤ76は、対応する第2廃トナー貯留部71の左側において、羽根軸74または第1スクリュー27の左端部に相対回転不能に設けられている。
また、各羽根ギヤ76は、最下方の第1羽根ギヤ76a、第1羽根ギヤ76aの前方斜め上方に隣接配置される第2羽根ギヤ76b、第2羽根ギヤ76bの後方斜め上方に隣接配置される第3羽根ギヤ76c、第3羽根ギヤ76cの前方斜め上方に隣接配置される第4羽根ギヤ76d、第4羽根ギヤ76dの後方斜め上方に隣接配置される第5羽根ギヤ76e、第5羽根ギヤ76eの前方斜め上方に隣接配置される第6羽根ギヤ76f、および、第6羽根ギヤ76fの後方斜め上方に隣接配置される第7羽根ギヤ76gであって、第1羽根ギヤ76aは、他の羽根ギヤ76よりも小径に形成され、第3羽根ギヤ76cは、他の羽根ギヤ76の2倍以上の左右方向長さに形成されている。
偏心カムギヤ83は、偏心カム揺動軸82と中心軸線を共有するように、形成されている。
また、プロセスフレーム14は、左右1対の第1中継ギヤ81を備えている。
そして、プロセスユニット11の本体ケーシング2への装着が完了すると、ベルトクリーナ16の第1スクリューギヤ66と、本体ケーシング2の第1駆動ギヤ115とが噛合する。また、プロセスフレーム14の第1中継ギヤ81と、本体ケーシング2の第2中継ギヤ117とが噛合する。
(4)プロセスユニットへの駆動伝達
(4−1)ベルトクリーナおよびリフトへの駆動伝達
本体ケーシング2の図示しない駆動源から第1駆動ギヤ115に、左側面視時計回り(逆回転、以下同じ)の駆動力が入力されると、まず、第1駆動ギヤ115から第1スクリューギヤ66へ駆動力が伝達される。すると、第1スクリューギヤ66は左側面視反時計回り(正回転、以下同じ)に回転する。
すなわち、第1スクリュー27、中継ローラ25およびベルトクリーニングローラ24は、正回転する。
次いで、第1羽根ギヤ76aから、第3羽根ギヤ76cを介して、第2羽根ギヤ76bおよび第4羽根ギヤ76dへ駆動力が伝達される(図2(a)参照)。すると、第3羽根ギヤ76cは逆回転し、第2羽根ギヤ76bおよび第4羽根ギヤ76dは正回転する。
(4−2)偏心カムへの駆動伝達
本体ケーシング2の図示しない駆動源から第2駆動ギヤ116に正回転の駆動力が入力されると、第2駆動ギヤ116から、第2中継ギヤ117および第1中継ギヤ81を介して、偏心カムギヤ83に駆動力が伝達される。すると、第2中継ギヤ117は逆回転し、第1中継ギヤ81は正回転し、偏心カムギヤ83は逆回転する。
4.プロセスユニットの動作
(1)印刷パターン読取動作
カラーレーザプリンタ1は、図11に示すように、プロセスユニット11の本体ケーシング2への装着が完了した後、まず、上述した現像動作および転写動作により、搬送ベルト30の表面に直接トナーを転写し、印刷パターン(パッチ)を形成する。
その後、さらに搬送ベルト30が周回し、印刷パターンがベルトクリーニングローラ24と対向すると、ベルトクリーニングローラ24に印加されるクリーニングバイアスによって、印刷パターンのトナーがベルトクリーニングローラ24の外周面に転写され、ベルトクリーニングローラ24に捕獲される。
このようにして、各色の位置ずれや画像濃度の計測が完了する。
(2)廃トナー回収動作
図13は、カラーレーザプリンタの廃トナー回収動作を説明する説明図であって、ブラック現像カートリッジ以外の現像カートリッジが、対応する感光ドラムから離間するとともに、ベルトクリーニングローラが、搬送ベルトに接触している状態を示す。図14は、図13に示されるプロセスユニットの側面図である。図15は、モノクロモードにおけるカラーレーザプリンタを説明する説明図であって、ブラック現像カートリッジ以外の現像カートリッジが、対応する感光ドラムから離間するとともに、ベルトクリーニングローラが、搬送ベルトから離間している状態を示す。
廃トナーを回収するには、図13に示すように、まず、ブラック現像カートリッジ15Kを、ブラック感光ドラム17Kに対して接触するように位置固定したまま、ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15を、対応する感光ドラム17から離間させる。
すると、図14に示すように、ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15の最上方の現像ガイドリブ106が、直動カム111の各凹部113の後端部の傾斜に沿って上方に押し上げられ、ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15が、付勢部材97の付勢力に抗して上方に持ち上げられる。
次いで、ドラムクリーニングローラ19に、クリーニングバイアスとは逆方向となるバイアスを印加する。すると、ドラムクリーニングローラ19に一時保持されている廃トナーは、ドラムクリーニングローラ19から感光ドラム17を介して、搬送ベルト30に放出される。
すると、ベルトクリーニングローラ24に印加されるクリーニングバイアスによって、ドラムクリーニングローラ19から搬送ベルト30に放出されたトナーがベルトクリーニングローラ24に捕獲され、中継ローラ25を介して、第1廃トナー貯留部26内に貯留される。
最下方の第2廃トナー貯留部71へ供給された廃トナーは、図8に示されるように、各第2廃トナー貯留部71に貯留された後、各羽根部材72の回転により、上方に向かって、ジグザグ状に搬送され、リフト側連通口86から、操作部側連通口103および収容部側連通口104を介して、収容部側中継部93へ供給される。
廃トナーの回収が完了すると、本体ケーシング2の図示しない駆動源から第2駆動ギヤ116に正回転の駆動力が入力される。
すると、ベルトクリーニングローラ軸41がガイド穴78に沿って上方に案内され、ベルトクリーナ16は、第1スクリュー27の軸線を支点として、第1圧縮ばね79の付勢力に抗して左側面視時計回りに揺動される。
(3)画像形成動作
図16は、図15に示されるプロセスユニットの側面図である。図17は、カラーモードにおけるカラーレーザプリンタを説明する説明図であって、すべての現像カートリッジが、対応する感光ドラムに接触するとともに、ベルトクリーニングローラが、搬送ベルトから離間している状態を示すプロセスユニットの側面図である。
モノクロモードにおいては、ブラック現像カートリッジ15Kとブラック感光ドラム17Kとが接触しており、ブラック以外の現像カートリッジ15と感光体ドラム17とが離間しているので、カラーレーザプリンタ1は、黒色の画像を形成することができる。
ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15を、感光ドラム17から接触させるには、直動カム駆動ギヤ112を左側面視反時計回りに回転させ、直動カム111を後方に移動させる。
これにより、カラーレーザプリンタ1は、カラー画像を形成するカラーモードになる。
上記した画像形成動作が終了すると、本体ケーシング2の図示しない駆動源から第2駆動ギヤ116に逆回転の駆動力が入力される。
すると、上記したように駆動力が偏心カム80に伝達され、偏心カム80は、左側面視反時計回りに回転して押圧解除位置に配置されて、ベルトクリーニングローラ軸41に対する押圧を解除する。
これにより、ベルトクリーニングローラ24は、図11に示すように、接触位置に配置され、搬送ベルト30に接触される。そして、ベルトクリーナ16は、上記したように、廃トナーを回収する。
5.作用効果
(1)このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、クリーニングユニット(ベルトクリーナ16、リフト53および廃トナー収容部92)は、転写ユニット12の上方に配置されている。
しかも、クリーニングユニットは、最前方のブラック感光ドラム17Kよりも前側において、搬送ベルト30に接触し、搬送ベルト30に残存した廃トナーを除去するベルトクリーニングローラ24を備えている。
これにより、搬送ベルト30に残存したトナーが、最前方のブラック感光ドラム17Kに付着して、ブラック現像カートリッジ15K内に混入することを防ぐことができる。
さらに、クリーニングユニットは、図2(a)に示すように、最前方のブラック現像カートリッジ15Kに設けられる廃トナー収容部92と、除去された廃トナーを、ベルトクリーニングローラ24から廃トナー収容部92に搬送する搬送部材(第1スクリュー27、リフト53および第2スクリュー95)とを備えている。
そのため、ブラック現像カートリッジ15Kを、対応する感光ドラム17に対して離間させないので、ブラック現像カートリッジ15Kに設けられる廃トナー収容部92を、搬送ベルト30に対して位置固定することができる。
(2)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、最前方には、各感光ドラム17に黒色のトナーを供給するブラック現像カートリッジ15Kが配置される。
そのため、ブラック現像カートリッジ15Kに廃トナー収容部92を設け、ブラック現像カートリッジ15K以外の現像カートリッジ15を、対応する感光ドラム17に対して接触または離間させれば、ブラック現像カートリッジ15Kを感光ドラム17に対して接触または離間させなくても、モノクロモードとカラーモードとを切り替えることができる。
(3)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、搬送ベルト30は、感光ドラム17からトナー像を転写される用紙Pを搬送する。
そのため、感光ドラム17が用紙Pに直接トナー像を転写するダイレクトタンデム方式を実現することができる。
(4)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1および図13に示すように、ベルトクリーニングローラ24は、搬送ベルト30に接触する接触位置と、搬送ベルト30から離間する離間位置とに移動する。
(5)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図2(a)および図3に示すように、搬送部材は、ベルトクリーニングローラ24によって除去された廃トナーを、左方に搬送する第1スクリュー27と、第1スクリュー27によって搬送された廃トナーを、上方に搬送するリフト53と、第1スクリュー27からリフト53への廃トナーの搬送を中継するクリーナ側連結部63とを備えている。
そのため、画像形成時には、廃トナー収容部92および搬送部材を固定したまま、ベルトクリーニングローラ24のみを、クリーナ側連結部63の軸線を支点として揺動させて、搬送ベルト30に対して接触または離間させることができる。
その結果、簡易な構成で、ベルトクリーニングローラ24を、搬送ベルト30に対して接触または離間させることができる。
(6)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、ベルトクリーニングローラ24は、クリーナ側連結部63と軸線を共有する第1スクリュー27の軸線を支点として揺動することにより、接触位置と離間位置とに移動する。
その結果、より簡易な構成で、ベルトクリーニングローラ24を転写ユニット12に対して揺動させることができる。
(7)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図3の要部拡大図に示すように、搬送部材は、クリーナ側連結部63とリフト53との間をシールする第1シール部材70および第2シール部材77を備える。
(8)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図2(a)および図3に示すように、第1スクリュー27およびリフト53は、プロセスフレーム14に対して位置固定されている。
(9)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図2(a)および図3に示すように、リフト53は、搬送途中の廃トナーを貯留する複数の第2廃トナー貯留部71と、第2廃トナー貯留部71に貯留された廃トナーを、上方に向かって搬送する羽根部材72とを備える。
その結果、第2廃トナー貯留部71毎に、確実に、廃トナーを搬送することができる。
(10)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図2(a)および図3に示すように、各第2廃トナー貯留部71は、左右方向に沿う中空の円柱形状に形成され、上方に向かってジグザグ状に配置され、各羽根部材72は、各第2廃トナー貯留部71と中心軸線を共有するように回転自在に設けられている。
その結果、第2廃トナー貯留部71毎に、より確実に、廃トナーを搬送することができる。
(11)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図5に示すように、搬送部材は、廃トナー収容部92に搬送された廃トナーを左右方向に沿って搬送する、第2スクリュー95を備えている。
(12)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図8および図9に示すように、搬送部材は、リフト53から第2スクリュー95への廃トナーの搬送を中継する収容部側中継部93と、収容部側中継部93とリフト53との間を連通させる開位置と、収容部側中継部93とリフト53との間を遮蔽する閉位置とに移動するシャッタ部100と、シャッタ部100を開閉操作する取っ手部101とを備えている。
また、クリーニングユニットをメンテナンスするときには、取っ手部101を操作してシャッタ部100を閉位置に移動させ、リフト53から収容部側中継部93への廃トナーの搬送を遮蔽すれば、廃トナーがリフト53と収容部側中継部93との間から漏れることを防止することができる。
(13)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、クリーニングユニットは、ベルトクリーニングローラ24および第1スクリュー27を収容し、ベルトクリーニングローラ24によって除去された廃トナーを一時的に貯留する筐体23を備えている。
その結果、ベルトクリーニングローラ24によって除去された廃トナーが、再度、搬送ベルト30に付着することを防止することができる。
(14)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1および図13に示すように、筐体23は、ベルトクリーニングローラ24と一体的に揺動する。
(15)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図10および図11に示すように、プロセスフレーム14は、前後方向に沿ってスライド自在に設けられる。
そのため、プロセスフレーム14に保持される各感光ドラム17、各現像カートリッジ15およびクリーニングユニットを、一体的にスライドさせることができる。
(16)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図14および図16に示すように、プロセスフレーム14が、ベルトクリーニングローラ24の揺動を案内するガイド穴78と、ベルトクリーニングローラ24を搬送ベルト30から離間または接触させる偏心カム80と、第1中継ギヤ81とを備え、本体ケーシング2が、さらに、第1中継ギヤ81を介して偏心カム80に駆動力を伝達する第2駆動ギヤ116および第2中継ギヤ117を備えている。
(17)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、画像形成動作時には、各感光ドラム17に対し接触するように配置される各ドラムクリーニングローラ19は、各感光ドラム17に残留したトナーを一時保持し、図13に示すように、廃トナー回収動作時には、一時保持したトナーを、感光ドラム17を介して搬送ベルト30に放出する。
一方、いわゆるクリーナレス機構では、各感光ドラム17と各現像カートリッジ15とが接触している状態で、一時保持したトナーを搬送ベルト30に放出すると、前方の感光ドラム17から搬送ベルト30に放出されたトナーが、それより後方の感光ドラム17に付着し、感光ドラム17を介して後方の現像カートリッジ15内に混入してしまうおそれがある。
そのため、搬送ベルト30に放出されたトナーが、最前方のブラック感光ドラム17Kに付着して、ブラック感光ドラム17Kと接触するように位置固定されているブラック現像カートリッジ15K内に混入することを防ぐことができる。
そのため、前側の感光ドラム17から搬送ベルト30に放出されたトナーが、それより後側の感光ドラム17を介して後側の現像カートリッジ15に混入することも防ぐことができる。
6.変形例
上記した実施形態では、第1スクリュー27の左端部は、最下方の第2トナー貯留部71内に配置され、かつ、羽根軸74を兼ねており、クリーナ側連結部63は、第1スクリュー27と軸線を共有するように設けられている。そして、ベルトクリーニングローラ24は、第1スクリュー27の軸線を支点として揺動する。
この場合にも、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
12 転写ユニット
14 プロセスフレーム
15 現像カートリッジ
16 ベルトクリーナ
17 感光ドラム
19 ドラムクリーニングローラ
23 筐体
24 ベルトクリーニングローラ
27 第1スクリュー
30 搬送ベルト
53 リフト
63 クリーナ側連結部
70 第1シール部材
71 第2廃トナー貯留部
72 プロペラ部材
77 第2シール部材
78 ガイド穴
80 偏心カム
81 第1中継ギヤ
92 廃トナー収容部
93 収容部側中継部
95 第2スクリュー
100 シャッタ部
101 取っ手部
110 直動カム機構
116 第2駆動ギヤ
117 第2中継ギヤ
Claims (8)
- 装置本体と、
前記装置本体に対してスライド可能であり、互いに間隔を隔てて並列配置される複数の感光体を保持する保持部材と、
各前記感光体に対してそれぞれ隣接配置され、各前記感光体に現像剤を供給する複数の現像ユニットと、
各前記感光体と対向するように前記保持部材の下方に配置され、各前記感光体に担持される現像剤像が転写される被転写部材を搬送するエンドレスベルトと、
前記保持部材に設けられ、前記エンドレスベルトに残存した前記現像剤を除去するクリーニングユニットとを備え、
前記クリーニングユニットは、
前記エンドレスベルトに接触し、前記現像剤を除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材を収容し、前記クリーニング部材によって除去された前記現像剤を一時的に貯留する筐体と、
前記クリーニング部材の上方に配置され、除去された前記現像剤を収容する廃現像剤収容部と、
前記筐体に回転自在に収容され、前記保持部材に対して位置固定されるように前記感光体の長手方向に沿って設けられ、前記クリーニング部材によって除去された前記現像剤を、前記長手方向一方側に搬送する第1搬送部材と、
前記第1搬送部材の前記長手方向一方側に配置されるように前記保持部材に固定され、前記第1搬送部材によって搬送された前記現像剤を、上方に搬送する第2搬送部材と、
前記筐体の前記長手方向一方側に設けられる第1連結部と、
前記第2搬送部材に設けられ、前記第1連結部に、前記第1搬送部材の回転軸線を支点として回転自在に連結される第2連結部と
を備え、
前記クリーニング部材は、前記第1搬送部材の回転軸線を支点として前記筐体と一体的に揺動されることにより、前記エンドレスベルトをクリーニングするときに、前記エンドレスベルトに接触する接触位置に移動され、前記現像剤像を前記被転写部材に転写するときに、前記エンドレスベルトから離間する離間位置に移動されることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記第1連結部と前記第2連結部との間に介在され、前記第1連結部と前記第2連結部との間をシールするシール部材を備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第2搬送部材は、前記対向方向に向かって互いに連結され、搬送途中の前記現像剤を貯留する複数の第1貯留部と、
各前記第1貯留部内にそれぞれ設けられ、前記第1貯留部に貯留された前記現像剤を、前記対向方向における前記感光体側に向かって搬送する搬送部とを備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 各前記第1貯留部は、
前記長手方向に沿う円筒形状に形成され、
前記感光体の並列方向に投影したときに互いに重なるように、前記対向方向における前記感光体側に向かってジグザグ状に配置されており、
各前記搬送部は、各前記第1貯留部と中心軸線を共有するように回転自在に設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記廃現像剤収容部内において、前記廃現像剤収容部に搬送された前記現像剤を、前記長手方向に沿って搬送する第3搬送部材を備えていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記第3搬送部材に設けられ、前記第2搬送部材から前記第3搬送部材への前記現像剤の搬送を中継する第2中継部と、
前記第2中継部と前記第2搬送部材との間に介在され、前記第2中継部と前記第2搬送部材との間を連通させる開位置と、前記第2中継部と前記第2搬送部材との間を遮蔽する閉位置とに移動するシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を開閉操作する操作部とを備えていることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記保持部材は、前記エンドレスベルトに対して、前記並列方向に沿ってスライド自在に設けられることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記保持部材は、
前記クリーニング部材の揺動を案内するガイド部と、
前記長手方向において間隔を隔てて配置され、前記クリーニング部材を前記対向方向における前記感光体側に向かって押圧して、前記クリーニング部材を前記エンドレスベルトから離間させる押圧位置と、前記クリーニング部材に対する押圧を解除して、前記クリーニング部材を前記エンドレスベルトに接触させる押圧解除位置とに移動する押圧部材とを備え、
各前記押圧部材に、前記押圧位置または前記押圧解除位置に移動させるための駆動力を伝達する駆動伝達部材を備えていることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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