JP5223755B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、
駆動源の駆動力を供給する駆動力供給機構と、
前記駆動力供給機構によって供給される駆動力により駆動され、前記廃トナー容器の外部から内部に、及び/又は前記廃トナー容器内の一方から他方に、前記廃トナーを移送する廃トナー移送手段と、
前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段を介して駆動力が伝達される駆動力伝達部と、
前記廃トナー容器内における前記廃トナーの蓄積状態に対応するとともに、前記駆動力伝達部によって駆動されて前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段の動作に対応して変位する変位部と、
前記変位部の変位状態に対応する検出結果を出力する検出手段と、
前記検出結果に基づいて、前記廃トナー容器内において前記廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否かを判断する判断手段とを備え、
前記検出手段は、間隔を有して対面する発光部と受光部とを有し、前記発光部と前記受光部との間に設けられる光路の遮蔽又は開放を検出するものであり、
前記変位部は、受動部と、前記受動部から離間され、前記光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る遮蔽部と、前記受動部と前記遮蔽部とを一体に接続する接続部とからなり、
前記受動部は、前記廃トナーが堆積するまでの間は、前記駆動力伝達部による駆動を受けて、一方向と他方向との間で周期的に変位する一方、前記廃トナーが堆積すると、前記駆動力伝達部による駆動を受けず、一方向のみに位置するように形成され、
前記遮蔽部は、前記受動部が一方向と他方向との間で周期的に変位している間は、前記接続部を介して前記受動部と連動して変位して前記光路を周期的に遮蔽する一方、前記受動部が一方向のみに位置している場合は、前記光路を遮蔽又は開放する位置に保持されるように形成され、
前記駆動力伝達部は、前記変位部とは別部材として設けられ、前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に係合して連動することにより周期的に上下動するものであり、
前記遮蔽部は、上下動する前記駆動力伝達部に対して上方から当接して前記駆動力伝達部と一体的に上下方向に変位して前記光路を周期的に遮蔽するように形成され、
前記受動部は、前記廃トナーが堆積可能な堆積面を備え、前記堆積面に前記廃トナーが堆積するまでの間は、前記接続部を介して前記遮蔽部と連動して上下方向に変位可能であり、その一方、前記堆積面に前記廃トナーが堆積すると、下方位置に保持されるように形成され、
前記遮蔽部は、前記受動部が前記下方位置に保持されると、これに伴って、前記駆動力伝達部に対して離反して上方位置に保持され、前記光路を開放するように形成されていることを特徴とする(請求項1)。
図1に示すように、実施例の画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、電子写真方式により被記録媒体としての用紙(OHPシート等を含む。)に複数色からなる画像を形成するカラーレーザプリンタである。図1では、紙面右側を装置の前側と規定し、紙面左側を装置の後側と規定する。また、装置を前側から見た場合に左手に来る側(紙面手前側)を左側と規定し、その反対側を右側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図2〜図25に示す前後、左右及び上下の各方向は、全て図1に示す各方向に対応させて表示する。以下、図1に基づいて、プリンタ1が備える各構成要素について説明する。
ハウジング3は略箱状体であり、その内側にはフレーム部材(図示しない。)が設けられている。このフレーム部材には、給紙部20、画像形成部10、搬送ユニット30、定着器80及び廃トナー回収ユニット100等が組み付けられている。画像形成部10は、ハウジング3の略中央に位置する。
給紙部20は、ハウジング3の下方に着脱可能に収納された給紙トレイ21、給紙トレイ21の前端部上方に設けられて給紙トレイ21に載置された用紙を画像形成部10に給紙(搬送)する給紙ローラ22、及び用紙に所定の搬送抵抗を与えることで給紙ローラ22により給紙される用紙を1枚毎に分離する分離パッド23等を有している。
搬送ユニット30は、下方の給紙トレイ21と上方の画像形成部10との間に配置されており、搬送ベルト33及び転写ローラ73K、73Y、73M、73C等を有している。
画像形成部10は、カラー印刷が可能な、いわゆるダイレクトタンデム方式のものであり、4体のプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70C等及びスキャナ部60等を有している。スキャナ部60は、ハウジング3内部の最上方に配設されている。4体のプロセスカートリッジ70K、70Y、70M、70Cは、ブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの4色のトナー(現像剤)に対応し、用紙搬送面33Aの上流から下流に向けて直列に配設されている。
スキャナ部60は、レーザ光源、ポリゴンミラー、fθレンズ及び反射鏡等を有している。そして、レーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向されて、fθレンズを通過した後、反射鏡によって光路が折り返され、さらに、反射鏡によって光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ70K〜70Cのそれぞれに設けられた感光体ドラム71の表面上に照射され、静電潜像を形成するようになっている。
プロセスカートリッジ70K〜70Cは着色材としてのトナーの色が異なるのみで、その他は同一であるので、以下、プロセスカートリッジ70Cを例にその構造を説明する。
定着器80は、用紙の搬送経路Pにおいてプロセスカートリッジ70K〜70Cより下流側に配設されている。定着器80は、加熱ローラ81と加圧ローラ82とを有している。加熱ローラ81は、用紙の画像形成面側に配設されており、搬送ベルト33等と同期して回転し、用紙に転写されたトナーを加熱しつつ、用紙に搬送力を付与する。他方、加圧ローラ82は、用紙を挟んで加熱ローラ81と反対側に配設されており、用紙を加熱ローラ81側に押圧しながら従動回転する。これにより、定着器80は、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて用紙に定着させるとともに、用紙を搬送経路Pの下流側に搬送する。なお、搬送経路Pは、定着器80より下流側で、上方に向けて略U字形状にカーブしている。そして、搬送経路Pの最も下流側である排出トレイ5の直前には、画像が形成された用紙を排出トレイ5に排出する排出ローラ28、29が設けられている。
このような構成である実施例のプリンタ1では、以下のようにして、用紙に画像が形成される。すなわち、画像形成動作が開始されると、給紙部20及び搬送ユニット30が稼動して用紙が画像形成部10に搬送され、スキャナー部60、プロセスカートリッジ70K〜70C等が稼動する。そうすると、回転する感光体ドラム71の表面が帯電器72により一様に正帯電された後、スキャナ部60から照射されるレーザビームにより露光され、その結果、感光体ドラム71の表面に画像形成用データに対応する静電潜像が形成される。
プリンタ1が上述の画像形成動作を行う際、供給されたトナーの一部は、用紙に転写されないまま搬送ベルト33に付着して、不要なトナー(廃トナー)となる場合がある。そして、廃トナーが搬送ベルト33に付着したままで画像形成動作を行うと、用紙に廃トナーが再転写されてしまい、用紙にユーザが意図していない不要な画像が形成されてしまう。そこで、プリンタ1では、搬送ユニット30の下側に、搬送ベルト33に付着するトナーを除去する廃トナー回収ユニット100を備えている。以下、廃トナー回収ユニット100の詳細を説明する。
図14中、露光制御部201はスキャナ部60の動作を制御するものであり、高圧制御部202は、トナーカートリッジ70の動作、つまり感光ドラム71、トナー現像及び転写等の高電圧を制御するものである。パネル制御部203は、ユーザが設定操作する操作パネル(図示しない。)を制御するものであり、センサ制御部204は、光センサ144の発光部144A及び受光部144B等を制御するものであり、モータ制御部205は、プリンタ1に設けられた駆動源199の電動モータを制御するものである。
プリンタ1が起動されてウォームアップ運転が開始された場合、又はプリンタ1が待機状態から稼動状態に切り替わった場合、センサ制御部204が光センサ144の制御を開始するとともに、CPU208が、詳細を後述する判定プログラム(図16に示すステップS100〜S108)を開始する。また、モータ制御部205が駆動源199の制御を開始する。そうすると、駆動源199の駆動力が搬送ベルト33に伝達されて、搬送ベルト33が循環を開始するとともに、駆動力供給機構190から駆動力を供給されて、クリーニングローラ105、掻き取りローラ106、クランク軸108、格子状部材107及び搬送スクリュー109も回転又は変動する。これにより、搬送ベルト33に付着した廃トナーが廃トナー収容空間157A内に堆積し、その後、検出用空間157Bに搬送される。クリーニングローラ105、掻き取りローラ106、クランク軸108、格子状部材107及び搬送スクリュー109が、廃トナー移送手段に相当する。
CPU208は、図16に示す判定プログラム(ステップS100〜S108)を開始する。なお、判定プログラムは、プリンタ1の画像形成動作中等、駆動源199が作動して、駆動力供給機構190により駆動力が供給される間、CPU208により繰り返し実行される。まず、ステップS100において、光センサ144からの出力信号を受けてコンパレータ211が出力する信号波形を取得する。
第1変位部110が本発明の駆動力伝達部に相当し、第2変位部120が本発明の変位部に相当する。第2受動部121が本発明の受動部に相当し、第2遮蔽部122が本発明の遮蔽部に相当し、第2接続部123が本発明の接続部に相当する。
実施例のプリンタ1は、上述の構成である廃トナー容器101と、駆動力供給機構190と、廃トナー移送手段105〜109を構成する搬送スクリュー109と、第1変位部(駆動力伝達部)110と、第2変位部(変位部)120と、光センサ144と、判断手段S100〜S108とを備える。第2変位部(変位部)120は、第2受動部121と、第2受動部121から離間され、光路144Cを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第2遮蔽部122と、第2受動部121と第2遮蔽部122とを一体に接続する第2接続部123とからなる。
図21及び図22に示すように、参考例のプリンタは、実施例のプリンタ1における第1変位部(駆動力伝達部)110及び第2変位部(変位部)120の代わりに、駆動力伝達部116が一体に形成された変位部126を採用している。その他の構成については、実施例のプリンタ1と同一である。このため、上記の変更点について詳しく説明し、実施例と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
参考例のプリンタによれば、実施例のプリンタ1と同様に、本発明の作用効果を奏することができる。
W…廃トナー
101…廃トナー容器
199…駆動源
190…駆動力供給機構
105、106、107、108、109…廃トナー移送手段(105…クリーニングローラ、106…掻き取りローラ、107…格子状部材、108…クランク軸、109…搬送スクリュー)
110、116…駆動力伝達部(110…第1変位部)
120、126…変位部(120…第2変位部)
144…検出手段(光センサ)
144A…発光部
144B…受光部
S100〜S108…判断手段
121、127…受動部(121…第2受動部)
122、128…遮蔽部(122…第2遮蔽部)
123、129…接続部(123…第2接続部)
121A、127A…堆積面
109…搬送スクリュー
109A…回転軸
109B…螺旋状の羽
157A、157B…廃トナー容器の内部空間(157A…廃トナー収容空間、157B…検出用空間)
102G、103G、102H、103H…仕切り壁
109G、109H…フランジ部
143…透明なカバー
102N、103N…廃トナー容器側に形成された溝
101…廃トナー容器
102Q、102R…規制壁
3…ハウジング
100…廃トナー回収ユニット
Claims (9)
- トナー像を被記録媒体に転写することにより前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、
駆動源の駆動力を供給する駆動力供給機構と、
前記駆動力供給機構によって供給される駆動力により駆動され、前記廃トナー容器の外部から内部に、及び/又は前記廃トナー容器内の一方から他方に、前記廃トナーを移送する廃トナー移送手段と、
前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段を介して駆動力が伝達される駆動力伝達部と、
前記廃トナー容器内における前記廃トナーの蓄積状態に対応するとともに、前記駆動力伝達部によって駆動されて前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段の動作に対応して変位する変位部と、
前記変位部の変位状態に対応する検出結果を出力する検出手段と、
前記検出結果に基づいて、前記廃トナー容器内において前記廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否かを判断する判断手段とを備え、
前記検出手段は、間隔を有して対面する発光部と受光部とを有し、前記発光部と前記受光部との間に設けられる光路の遮蔽又は開放を検出するものであり、
前記変位部は、受動部と、前記受動部から離間され、前記光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る遮蔽部と、前記受動部と前記遮蔽部とを一体に接続する接続部とからなり、
前記受動部は、前記廃トナーが堆積するまでの間は、前記駆動力伝達部による駆動を受けて、一方向と他方向との間で周期的に変位する一方、前記廃トナーが堆積すると、前記駆動力伝達部による駆動を受けず、一方向のみに位置するように形成され、
前記遮蔽部は、前記受動部が一方向と他方向との間で周期的に変位している間は、前記接続部を介して前記受動部と連動して変位して前記光路を周期的に遮蔽する一方、前記受動部が一方向のみに位置している場合は、前記光路を遮蔽又は開放する位置に保持されるように形成され、
前記駆動力伝達部は、前記変位部とは別部材として設けられ、前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に係合して連動することにより周期的に上下動するものであり、
前記遮蔽部は、上下動する前記駆動力伝達部に対して上方から当接して前記駆動力伝達部と一体的に上下方向に変位して前記光路を周期的に遮蔽するように形成され、
前記受動部は、前記廃トナーが堆積可能な堆積面を備え、前記堆積面に前記廃トナーが堆積するまでの間は、前記接続部を介して前記遮蔽部と連動して上下方向に変位可能であり、その一方、前記堆積面に前記廃トナーが堆積すると、下方位置に保持されるように形成され、
前記遮蔽部は、前記受動部が前記下方位置に保持されると、これに伴って、前記駆動力伝達部に対して離反して上方位置に保持され、前記光路を開放するように形成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記廃トナー移送手段は、螺旋状の羽が回転軸周りに設けられ、前記回転軸周りに回転することで前記廃トナーを前記受動部に向けて移送する搬送スクリューであり、
前記変位部及び前記駆動力伝達部は、前記搬送スクリューに隣接して設けられている請求項1記載の画像形成装置。 - 前記接続部は、前記受動部から前記廃トナーが移送される方向の下流側に向けて延びており、
前記遮蔽部は、前記受動部に対し、前記廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されている請求項2記載の画像形成装置。 - 前記受動部と前記遮蔽部との間には、前記廃トナー容器の内部空間を、前記受動部側の空間と前記遮蔽部側の空間とに区画する仕切り壁が設けられている請求項3記載の画像形成装置。
- 前記仕切り壁は、前記廃トナーが移送される方向に沿って複数設けられており、
各前記仕切り壁には、過剰な前記廃トナーを移動させる隙間が形成されている請求項4記載の画像形成装置。 - 前記搬送スクリューの前記回転軸には、前記仕切り壁の前記隙間を挟む一対のフランジ部が形成されている請求項5記載の画像形成装置。
- 前記遮蔽部を覆う透明なカバーを備え、
前記カバーの周縁が、前記廃トナー容器側に形成された溝に対して嵌め込まれることにより、前記カバーが前記廃トナー容器に取り付けられている請求項1乃至6のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 前記受動部の堆積面を両側から挟むように設けられ、前記堆積面に移送される前記廃トナーが前記堆積面に堆積せずに側方に流動することを抑制する規制壁を備えている請求項1乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置。
- ハウジングを備え、
前記廃トナー容器、前記駆動力供給機構、前記廃トナー移送手段、前記駆動力伝達部及び前記変位部は、前記ハウジングに対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニットを構成し、
前記検出手段及び前記判断手段は、前記ハウジング側に設けられている請求項1乃至8のいずれか1項記載の画像形成装置。
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