JP5086143B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター及びＦＡＸなどの画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンター、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の画像形成装置において、被転写部材に転写されずに像担持体上に残留したいわゆる転写残トナーは、像担持体の周囲に設けられているクリーニング装置によって除去され、さらに、廃トナー搬送経路を介して廃トナー回収容器に回収される。この廃トナー回収容器は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられており、廃トナー回収容器が廃トナーで満たされたときに画像形成装置本体から取り外される。そして、廃トナー回収容器に収容された廃トナーを所定の場所に廃棄物として廃棄する。その後、廃トナー回収容器は画像形成装置本体に再度取り付けられる。

廃トナー回収容器は、容積を大きくすると廃トナーの廃棄作業のスパンを長くすることができるが、画像形成装置が大型化するため好ましくない。そこで、画像形成装置を大型化させることなく、なるべく廃トナー回収容器の容積を大きく確保できるようにすることが好ましい。
この廃トナー回収容器の着脱作業や、寿命を迎えた像担持体、現像装置、クリーニング装置及び帯電装置の交換作業は、専門の業者に頼ることなくユーザーが手軽に行うことができるので、ダウンタイムの低減に繋がる。

像担持体、クリーニング装置、現像装置及び帯電装置のいずれか、又は、それら２つ以上が一体となったプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する際には、像担持体に傷が付くのを防止するため、画像形成装置本体に対して固定して設けられたレールに沿ってプロセスカートリッジをスライドさせることが一般的に行われている。レールは、画像形成装置本体内の奥まった箇所に設けられることが多いため、プロセスカートリッジを装着し難いことが多い。そのため、先ず、プロセスカートリッジの先端をレールに掛け、次いで、プロセスカートリッジをレールに沿って挿入することが行われている。この場合、プロセスカートリッジの取外し方向に沿ってレールを突設させることが好ましく行われている。

しかし、廃トナー回収容器は廃トナーが満たされる度に着脱する必要があり、作業性の観点から画像形成装置の手前側、すなわち、プロセスカートリッジ着脱方向の手前側に配置されている。すなわち、プロセスカートリッジ着脱方向の手前側に廃トナー回収容器が配置されているため、プロセスカートリッジの取外し方向に沿ってレールを突設させることが困難になる。また、仮にレールを突設させるとその分、画像形成装置が大型化する。

特開２０００−１８７４３０号公報

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、装置を大型化させることなく、プロセスカートリッジの着脱性に優れた画像形成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体上を一様帯電させる帯電装置と、像担持体上の静電潜像にトナーを供給しトナー像を形成する現像装置と、トナー像を被転写部材に転写後に像担持体上に残ったトナーを除去するクリーニング装置と、クリーニング装置で除去されたトナーを搬送する廃トナー搬送手段と、廃トナー搬送手段によりクリーニング装置から送られてきたトナーを収容する廃トナー回収容器と、を有する画像形成装置において、前記廃トナー回収容器の外壁面には、前記帯電装置、現像装置及びクリーニング装置のうち少なくとも１つを有するプロセスカートリッジを所定方向に沿って着脱させるためのガイド部が設けられ、前記プロセスカートリッジは、前記ガイド部と係合する係合部を有し、前記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱させる際、前記係合部の上下方向の移動が該ガイド部によって規制されることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記レール部は断面がＴ字状であり、前記ガイド部は一対のＬ字状突起からなることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記廃トナー回収容器は回動自在に設けられ、その回動方向が水平方向であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置は、トナー色毎に設けられ、前記ガイド部の形状がトナー色毎に異なっていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記廃トナー回収容器の回動を所定の位置で拘束する拘束手段が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記廃トナー回収容器の拘束を解除し廃トナー回収容器を回動させてから、廃トナー回収容器を取り外す構造にされていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記廃トナー回収容器に形成されている廃トナー回収口は、前記廃トナー回収容器の拘束を解除し廃トナー回収容器を回動させたときに、廃トナー回収容器の上面側に位置することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記廃トナー回収容器の回動部には切欠部が形成され、該切欠部を介して廃トナー回収容器が着脱されることを特徴とする。

上記解決する手段としての画像形成装置では、装置を大型化させることなく、プロセスカートリッジの着脱性に優れたものとなる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示している。この画像形成装置は、筐体を構成する画像形成装置本体１と、複数色のトナーが重ね合わされてカラートナー像が表面に形成される中間転写ベルト２と、ブラック、マゼンタ、シアン又はイエローのトナーをそれぞれ補給するための４本のトナーボトル３とを備えている。また、画像形成装置本体１内の下方には転写紙Ｐを収容する給紙ストッカ４が設けられている。この給紙ストッカ４の上部には転写紙Ｐを送り出すための給紙コロ５が設けられている。この給紙コロ５で送り出された転写紙Ｐはレジストローラ６に至る。すると、この転写紙Ｐの前端が不図示のセンサによって検知される。そして、転写紙Ｐは、この検知信号に基づきタイミングが図られながら、中間転写ベルト２と二次転写ローラ７とのニップ部に至る。このニップ部において転写紙Ｐに中間転写ベルト２上のカラートナー像が転写される。次いで、カラートナー像が転写された転写紙Ｐは定着ユニット８に至る。そして、この定着ユニット８において熱と圧力によってカラートナー像が転写紙Ｐに定着する。カラートナー像が定着した転写紙Ｐは排紙ローラ９から排紙ストッカ部１ａに排紙される。
カラートナー像が表面に形成される中間転写ベルト２には、シアン、マゼンタ、イエロー又はブラック用のプロセスカートリッジ１０が４個隣接して設けられている。このプロセスカートリッジ１０は、静電潜像が形成される像担持体１１を備えている。そして、この像担持体１１と一次転写ローラ１２との間に中間転写ベルト２が挟み込まれている。

図２は、像担持体１１の周囲を拡大して示している。図に示すように、像担持体１１の周囲には、像担持体１１上を一様帯電させる帯電装置１３、像担持体１１上の静電潜像にトナーを供給しトナー像を形成する現像装置１４、及びトナー像を被転写部材である中間転写ベルト２に転写後に像担持体１１上に残ったトナーを除去するクリーニング装置１５が設けられている。
像担持体１１上には、帯電装置１３と現像装置１４との間に、光学像Ｌが入射する。この光学像Ｌが像担持体１１に入射すると静電潜像が形成される。この光学像Ｌは図１に示す露光装置１６から出射される。
本実施形態では、プロセスカートリッジ１０は、像担持体１１、帯電装置１３、現像装置１４、クリーニング装置１５及び露光装置１６を一体的に備えている。なお、プロセスカートリッジは、帯電装置１３、現像装置１４、クリーニング装置１５及び露光装置１６のうちの少なくとも１つと、像担持体１１とを備えていることが好ましい。像担持体１１のみを着脱可能な構成とする場合、着脱時に像担持体１１に傷が付く可能性があるからである。
また、中間転写ベルト２は、駆動ローラ１７Ａと従動ローラ１７Ｂとに掛け渡されている。そして、従動ローラ１７Ｂに近接してクリーニング装置１８が設けられている。

クリーニング装置１５で除去されたトナーは、 プロセスカートリッジ１０から廃トナー搬送手段である廃トナー排出パイプ１９（図３参照）を介して図４に示す廃トナー回収容器２０に送られる。すなわち、プロセスカートリッジ１０の側壁には、中空状の廃トナー排出パイプ１９が設けられ、この廃トナー排出パイプ１９からの廃トナーを受け取るために所定位置に廃トナー回収容器２０が設けられている。プロセスカートリッジ１０が画像形成装置本体にセットされると、廃トナー回収容器２０内に、廃トナー排出パイプ１９が差し込まれる。

廃トナー排出パイプ１９の内部には、廃トナー搬送スクリュ２１が設けられ、この廃トナー搬送スクリュ２１によって廃トナーが廃トナー排出パイプ１９の軸方向に沿って搬送される。より具体的には、廃トナー搬送スクリュ２１は、その一端がクリーニング装置１５の廃トナーと接触するように配置され、その他端が廃トナー排出口１９ａの近傍に位置しており、廃トナー搬送スクリュ２１が回転駆動すると廃トナーが廃トナー排出口１９ａに向けて搬送される。したがって、このように回転駆動される廃トナー搬送スクリュ２１によって、クリーニング装置１５から廃トナー排出パイプ１９の先端側まで、廃トナーを運ぶ搬送経路が形成される。そして、搬送された廃トナーは、廃トナー排出口１９ａから廃トナー回収容器２０内に排出される。
このように廃トナーの搬送経路を形成すると、プロセスカートリッジ１０の近傍に廃トナー回収容器２０を設置する必要がなく、画像形成装置内における部材配置の自由度を高めることができる。なお、廃トナーを再利用しないのであれば、廃トナー回収容器２０を色毎に設ける必要はないので、省スペース化及び省資源化の観点から１つの廃トナー回収容器２０で全色のトナーを回収するとよい。

ところで、廃トナー回収容器２０は、画像形成装置本体１に対するプロセスカートリッジ１０の着脱方向において作業者から見て手前側に設けられる。そのため、プロセスカートリッジ１０を着脱するには、廃トナー回収容器２０を取り外すか、プロセスカートリッジ１０の離脱を妨げないように廃トナー回収容器２０の位置をずらすことが必要である。
本実施形態では、廃トナー回収容器２０は、図５及び図６に示すように、回動軸２２ａを中心に回動自在に設けられている。なお、図５は便宜上、上下方向を逆さにして記載している。廃トナー回収容器２０は、所定の位置、すなわち図５及び図６に示す位置で、拘束手段２４により拘束されている。この位置では、廃トナー回収口２０ｃが上面側に位置している。そのため、廃トナー回収容器２０内のトナーが外部に飛散することを防止することができる。
この拘束手段２４は爪状の部材であるが、廃トナー回収容器２０の回動を拘束することができる形状であれば、特に限定されない。廃トナー回収容器２０は外装カバー２２と連結されているので、拘束手段２４による拘束を解除しても廃トナー回収容器２０が落下することがない。ひいては、廃トナー回収容器２０の落下による損傷やトナー飛散を確実に防止することができる。

図５及び図６に示す廃トナー回収容器２０は、外装カバー２２に対して垂直になっているが、この状態においてプロセスカートリッジ１０は、レール部１０ａとガイド部２０ａとを係合させながらスライドさせられ、画像形成装置内の奥側まで挿入される。ガイド部２０ａはプロセスカートリッジ１０の挿入方向を一方向にガイドするので、プロセスカートリッジ１０の挿入が容易になる。また、既存の廃トナー回収容器２０の外壁に溝を形成することで、本発明を適用することができ、別途スペースを要することがなく、かつ、廉価である。なお、廃トナー回収容器２０のガイド部をレール状にし、プロセスカートリッジ１０にレールが嵌り込む溝を形成するようにしてもよい。また、廃トナー回収容器２０の外壁面にガイド部材を別途設けて、ガイド部を設けるようにしてもよい。
プロセスカートリッジ１０を画像形成装置に装着した後、廃トナー回収容器２０は図中矢印方向に折り畳まれ、外装カバー２２と平行にされる。なお、図７は図５に示すプロセスカートリッジ１０をより詳細に示している。

廃トナー回収容器２０のガイド部２０ａは、図８に示すようにテーパ形状にすると、レール部１０ａをガイド部２０ａに嵌合させ易くなり、プロセスカートリッジ１０の廃トナー回収容器２０への位置決めが容易となる。さらに、ガイド部２０ａのガイド方向の一部に図９に示すような突起部２０ａ１を形成し、プロセスカートリッジ１０に突起部２０ａ１と係合する溝１０ａ１を形成すると、プロセスカートリッジ１０の挿入中にガイド部２０ａからレール部１０ａが脱線することを確実に防止することができる。この場合、プロセスカートリッジ１０を挿入直後は、レール部１０ａとガイド部２０ａが係合するだけであり、次いでプロセスカートリッジ１０をガイド方向に挿入して行くと自然と突起部２０ａ１と溝１０ａ１とが係合するので、プロセスカートリッジ１０の挿入容易性に影響を与えない。

この第１実施形態のような複数の現像装置１４を備える画像形成装置では、各現像装置１４のセット位置は決まっている。通常、中間転写ベルト２の無端回転方向下流側に向けてブラック、マゼンタ、シアン、イエローの順に作像部が並んでいるからである。そのため、プロセスカートリッジ１０に目印を付け、何色に対応するかについての識別性を確保することが好ましい。また、プロセスカートリッジ１０の形状を色毎に変更し、正しい位置にのみ装着することができるようにしてもよい。例えば、本実施形態では、プロセスカートリッジ１０のレール部１０ａの形状を色毎に変更すればよい。

〔第２実施形態〕
図１０は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を示している。この第２実施形態は、廃トナー回収容器２０に、回動軸２２ａの周囲に切欠部２０ｂが形成されている点で第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その部材の説明は省略する。
図１１（ａ）は、図１０の状態の廃トナー回収容器２０の切欠部２０ｂを拡大して示している。この状態では、廃トナー回収容器２０をいかなる方向へ直線移動させても廃トナー回収容器２０を外装カバー２２から取り外すことはできない。しかし、図１０の状態から回動軸２２ａの長手方向と切欠部２０ｂの方向とが一致するまで、図１１（ｂ）に示すように、廃トナー回収容器２０を回動させると、廃トナー回収容器２０を取り外すことができる。すなわち、廃トナー回収容器２０の拘束手段２４による拘束を解除し廃トナー回収容器２０を回動させてから、廃トナー回収容器２０を取り外す構造にされている。そして、廃トナー回収容器２０の回動部には切欠部２０ｂが形成され、該切欠部２０ｂを介して廃トナー回収容器２０が着脱される構成にされている。
この第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
さらに、この第２実施形態では、簡易な構成で廃トナー回収容器２０を外装カバー２２に着脱させることができ、作業性に優れている。

〔第３実施形態〕
図１２は、本発明の画像形成装置の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、廃トナー回収容器２０のガイド部２０ａ及びプロセスカートリッジ１０のレール部１０ａの形状が第１実施形態と異なる。また、廃トナー回収容器２０の回動方向が水平方向である点で垂直方向である第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その部材の説明は省略する。
この第３実施形態のレール部１０ａは断面Ｔ字状をしており、この形状に合わせてガイド部２０ａの形状が決定されている。すなわち、ガイド部２０ａは一対のＬ字状突起からなり、突起の内側にＴ字状に空間が形成されている。
この第３実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
さらに、この第３実施形態では、レール部１０ａとガイド部２０ａとをこのような形状にすると、プロセスカートリッジ１０の挿入中にプロセスカートリッジ１０が脱線することがない。

〔第４実施形態〕
図１３は、本発明の画像形成装置の第４実施形態を示している。この第４実施形態は、廃トナー回収容器２０の回動構造が第１実施形態と異なる。
この第４実施形態の廃トナー回収容器２０は、レバー２３が設けられ、レバー２３を回動させることで、廃トナー回収容器２０を回動させる構造にされている。
この第４実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
さらに、この第４実施形態では、作業者はレバー２３で操作することができるので、画像形成装置内に手を挿入させる位置を変更することができ、廃トナー回収容器２０の取出し性を向上させることができる。

図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す説明図である。 図２は、図１のプロセスカートリッジ周囲を拡大して示す説明図である。 図３は、図１のプロセスカートリッジを示す説明図である。 図４は、プロセスカートリッジと廃トナー回収容器との連結構造を示す説明図である。図４（ａ）はプロセスカートリッジと廃トナー回収容器との連結構造の外観を示している。図４（ｂ）は廃トナー排出パイプの内部構造を示している。図４（ｃ）は図４（ｂ）に廃トナー回収容器を含めた形態を示している。 図５は、本発明の特徴部分を示す説明図である。 図６は、廃トナー回収容器及び外装カバーを含む断面図である。 図７は、図５のプロセスカートリッジの外観の概略を示す説明図である。 図８は、廃トナー回収容器の第１の変形例を示す説明図である。 図９は、廃トナー回収容器の第２の変形例を示す説明図である。 図１０は、本発明の画像形成装置の第２実施形態に係る説明図である。 図１１は、図１０の廃トナー回収容器の回動部を拡大して示す説明図である。図１１（ａ）は廃トナー回収容器が水平方向に沿って配置されたときの形態を示している。図１１（ｂ）は廃トナー回収容器が下方に回動し斜めに傾いたときの形態を示している。 図１２は、本発明の画像形成装置の第３実施形態に係る説明図である。 図１３は、本発明の画像形成装置の第４実施形態に係る説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
１ａ 排紙ストッカ部
２ 中間転写ベルト
３ トナーボトル
４ 給紙ストッカ
５ 給紙コロ
６ レジストローラ
７ 二次転写ローラ
８ 定着ユニット
９ 排紙ローラ
１０ プロセスカートリッジ
１０ａ レール部
１０ａ１ 溝
１１ 像担持体
１２ 一次転写ローラ
１３ 帯電装置
１４ 現像装置
１５ クリーニング装置
１６ 露光装置
１７Ａ 駆動ローラ
１７Ｂ 従動ローラ
１８ クリーニング装置
１９ 廃トナー排出パイプ
１９ａ 廃トナー排出口
２０ 廃トナー回収容器
２０ａ ガイド部
２０ａ１ 突起部
２０ｂ 切欠部
２０ｃ 廃トナー回収口
２１ 廃トナー搬送スクリュ
２２ 外装カバー
２２ａ 回動軸
２３ レバー
２４ 拘束手段
Ｌ 光学像
Ｐ 転写紙

Claims (8)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   像担持体上を一様帯電させる帯電装置と、
   像担持体上の静電潜像にトナーを供給しトナー像を形成する現像装置と、
   トナー像を被転写部材に転写後に像担持体上に残ったトナーを除去するクリーニング装置と、
   クリーニング装置で除去されたトナーを搬送する廃トナー搬送手段と、
   廃トナー搬送手段によりクリーニング装置から送られてきたトナーを収容する廃トナー回収容器と、
   を有する画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器の外壁面には、前記帯電装置、現像装置及びクリーニング装置のうち少なくとも１つを有するプロセスカートリッジを所定方向に沿って着脱させるためのガイド部が設けられ、
   前記プロセスカートリッジは、前記ガイド部と係合する係合部を有し、
   前記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱させる際、前記係合部の上下方向の移動が該ガイド部によって規制される
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記レール部は断面がＴ字状であり、前記ガイド部は一対のＬ字状突起からなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器は回動自在に設けられ、その回動方向が水平方向である
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記現像装置は、トナー色毎に設けられ、
   前記ガイド部の形状がトナー色毎に異なっている
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器の回動を所定の位置で拘束する拘束手段が設けられている
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器の拘束を解除し廃トナー回収容器を回動させてから、廃トナー回収容器を取り外す構造にされている
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器に形成されている廃トナー回収口は、前記廃トナー回収容器の拘束を解除し廃トナー回収容器を回動させたときに、廃トナー回収容器の上面側に位置する
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器の回動部には切欠部が形成され、該切欠部を介して廃トナー回収容器が着脱される
   ことを特徴とする画像形成装置。

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