JP5433552B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等で生じる廃棄トナーを回収するトナー回収タンクを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機，プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム上に形成されたトナー像は、直接、用紙に転写されたり、中間転写ベルトを介して用紙に転写されたりする。この際、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体には、一部のトナーが転写されないで残留トナーとして残る。この残留トナーは、そのまま放置しておくと、次の画像形成が良好に行えなくなるので、ドラムクリーナやベルトクリーナ等のクリーニング部によって残留トナーを除去し、除去した残留トナー（廃棄トナー）はトナー回収タンクに回収される。廃棄トナーがトナー回収容器に貯留され、トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると、トナー回収容器を未使用の新しいトナー回収容器に交換する作業が行われる。

近年、このような部品の交換作業を簡単に行え、また装置を小型することができるように、トナー回収容器を別の部品と一体化してカートリッジ形状にしている。例えば、特許文献１では、現像器にトナーを補給するためのトナー補給容器と、像担持体において生じた廃棄トナーを回収するためのトナー回収容器とが一体に形成され、このカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在に備えられている。そして、残留トナーがクリーニング部によって除去され、クリーニング部から廃棄トナーがトナー回収容器に搬送され、このトナー回収容器内に蓄えられる。一方、現像のためにトナーが消費されることでトナー補給容器のトナーが無くなると、カートリッジが装置本体から引き出され、引き出されたカートリッジは廃棄処分され、新たなカートリッジが装置本体に取り付けられる。

特開平６−２２２６２８号公報（段落［００１７］、第１図）

上述した先行技術では、カートリッジを交換するとき、トナー補給容器のトナーを現像器に補給し終わってトナー補給容器にはトナーが残っていない状態であるが、トナー回収容器には廃棄トナーが満杯になっていない場合がある。この場合には、トナー回収容器には廃棄トナーを貯留しないスペースが発生し、その空きスペースは無駄になる。また、低濃度の画像や印字率の小さい画像を頻繁に画像形成するときには、トナーの劣化を防ぐために、定期的に現像器内のトナーを強制的に消費している。即ち、用紙に転写することなく像担持体上に強制排出されたトナーをクリーニング部によって除去し、そのトナーをトナー回収容器に搬送するので、トナー回収容器には廃棄トナーが多量に貯留され、トナー回収容器は満杯になるが、トナー補給容器内にはトナーがまだ残存することがある。このようにトナー補給容器内のトナーが残存するにもかかわらずに、カートリッジを交換しなければならいないという不都合があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トナーを無駄なく現像器に補給することができるトナー補給容器と、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収するトナー回収容器を備え、また、装置本体の小型化を図れる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明は、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部と、該クリーニング部によって除去された廃棄トナーを回収するトナー回収容器と、現像器に補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備える画像形成装置において、前記トナー補給容器は装置本体に対して着脱可能に設けられ、前記トナー回収容器は前記トナー補給容器に対して着脱可能に設けられる。

また、第２の発明では、上記の画像形成装置において、前記トナー回収容器は、面ファスナーにて前記トナー補給容器に着脱可能に取り付けられることを特徴としている。

また、第３の発明では、上記の画像形成装置において、前記トナー回収容器側に設けられる前記面ファスナーは、前記トナー補給容器に対向する対面部から外側に延出する延出部を有することを特徴としている。

また、第４の発明では、上記の画像形成装置において、前記トナー補給容器と前記トナー回収容器のいずれか一方の対面部には、大径部と小径部を有する取り付けピンが形成され、他方の対面部には、前記大径部よりも大径の挿入孔と、該挿入孔に連続して形成される前記大径部よりも幅狭で前記小径部よりも幅広の案内溝と、該案内溝の前記挿入孔と反対側に形成され前記取り付けピンを係止する係止溝と、を有する取り付け溝が形成される。

第１の発明によれば、像担持体上の残留トナーはクリーニング部にて除去され、クリーニング部によって除去された残留トナーはトナー回収容器に搬送され、廃棄トナーとしてトナー回収容器内に貯留される。例えば、平均的な印字率の画像を出力し続ける場合には、トナー補給容器内のトナーが空になったときに、トナー回収容器内が廃棄トナーで満杯となるが、このときに、トナー回収容器が取り付いたトナー補給容器を装置本体から取り外し、そして、空の状態であるトナー回収容器が取り付いた、トナーが充満したトナー補給容器を装置本体に取り付けることができる。一方、低印字率の画像を多く出力し続ける場合には、トナー補給容器内のトナーを使い切る前にトナー回収容器が廃棄トナーで満杯となるが、このとき、トナー回収容器をトナー補給容器から取り外し、そして、空の状態であるトナー回収容器をトナー補給容器に取り付けることができる。従って、トナー補給容器はトナーを無駄なく現像器に補給することができ、また、トナー回収容器は、交換の作業性が向上し効率良く廃棄トナーを回収することができ、更に、トナー補給容器とトナー回収容器を着脱可能に設けることで、装置本体の小型化を図ることができる。

また、第２の発明によれば、面ファスナーにてトナー回収容器をトナー補給容器に着脱可能に取り付けられるので、トナー回収容器の着脱が容易で、取り付けのスペースが小さくてよい。

また、第３の発明によれば、延出部を保持して操作すると、トナー回収容器をトナー補給容器から容易に取り外すことができる。

また、第４の発明によれば、取り付けピンと取り付け溝にてトナー回収容器をトナー補給容器に着脱可能に取り付けられるので、トナー回収容器の着脱が容易で、取り付けのスペースが小さくてよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図 実施形態に係る画像形成部とトナーコンテナを概略的に示す図 実施形態に係るトナーコンテナの断面を示す側面図 別の実施形態に係るトナー回収容器をトナー補給容器に取り付けた状態を示す図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６と、トナーコンテナ１２０とを備えている。

給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。

用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

画像形成が繰り返し行われると現像器１４のトナーが消費される。現像器１４にトナーを供給するために、現像器１４の上方には、トナーコンテナ１２０が配設されている。トナーコンテナ１２０は未使用のトナーを貯留するものであり、トナーを現像器１４に供給する。

図２は画像形成部４とその周辺を概略的に示す図である。前述のように画像形成部４には、像担持体である感光体１１と、帯電部１２と、露光部１３と、現像器１４と、転写部１５と、クリーニング部１６、及び除電部１７が設けられ、画像形成部４の周辺には、トナーコンテナ１２０と、トナー搬送部１４１と、トナー回収容器１３１とが設けられる。

クリーニング部１６はクリーニングブレード２２と搬送スクリュー２３を備える。クリーニングブレード２２は、感光体１１の表面に当接して設けられ、感光体１１表面に残留したトナーを除去する。搬送スクリュー２３は、感光体１１の軸方向と平行に設けられ、クリーニングブレード２２によって除去された残留トナーをトナー搬送部１４１側に向けて搬送する。

トナー搬送部１４１は、クリーニング部１６により除去された残留トナー（廃棄トナー）をトナー回収容器１３１に搬送するものである。トナー搬送部１４１は、パイプを有し、パイプの一端側がクリーニング部１６に接続され、その他端側がトナー回収容器１３１に接続され、更に、パイプ内で廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。

トナー回収容器１３１はクリーニング部１６からトナー搬送部１４１を介して搬送される廃棄トナーを回収するものである。トナー回収容器１３１は、トナーコンテナ１２０に着脱可能に設けられ、トナーコンテナ１２０の長手方向で図２の紙面の裏面側に配置される。

図３はトナーコンテナを図２の左方向から見た側面図である。トナーコンテナ１２０は、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設けられ、未使用のトナーを収容するトナー補給容器１２１と、トナー補給容器１２１と長手方向に並べて着脱可能に設けられるトナー回収容器１３１とを有する。

トナー補給容器１２１内には、搬送部材１２２が設けられる。搬送部材１２２は、スクリューを有し、トナー補給容器１２１内の底部にて補給口１２１ａに対向して配置される。搬送部材１２２が回転すると、トナーが撹拌され補給口１２１ａに向かって搬送される。そして、トナー補給容器１２１内のトナーは補給口１２１ａを介して現像器１４（図２参照）に供給される。尚、補給口１２１ａに対向して図示しないシャッター部材が設けられ、シャッター部材は、補給口１２１ａを開閉し、常時、補給口１２１ａを塞ぎ、現像器１４にトナーを供給するときに補給口１２１ａを開放する。

トナー回収容器１３１は、トナー貯留部１３１ａと、受け入れ口１３１ｂと、シャッター部１３１ｃとを有する。

トナー貯留部１３１ａは廃棄トナーを貯留する。受け入れ口１３１ｂは、トナー回収容器１３１の上部に形成され、トナー搬送部１４１（図２参照）によって搬送される廃棄トナーを受け入れ、トナー搬送部１４１に対して着脱可能に取り付けられる。シャッター部１３１ｃは、受け入れ口１３１ｂを開閉可能に設けられる。常時、受け入れ口１３１ｂを開き、受け入れ口１３１ｂに搬送された廃棄トナーはトナー貯留部１３１ａに落下し、トナー貯留部１３１ａ内に貯留される。そして、トナー貯留部１３１ａが廃棄トナーで満杯になったときに、シャッター部１３１ｃによって受け入れ口１３１ｂを閉めることが可能である。また、トナー回収容器１３１は、平均的な印字率（例えば５％）の画像を出力した場合に、トナー補給容器１２１内のトナーが空になった状態でトナー回収容器１３１内が廃棄トナーで満杯となるような収容容積に設定されている。

トナー補強容器１２１とトナー回収容器１３１との互いの対面部には、面ファスナー１２４、１３４が設けられる。

トナー補給容器１２１側（以下、補給側という）の面ファスナー１２４は、基材上にパイル状の止着部を形成してなり、トナー補強容器１２１の対面部１２１ｄに接着にて取り付けられる。トナー回収容器１３１側（以下、回収側という）３４は、基材上に複数の鉤状の止着部を形成してなり、トナー回収容器１３１の対面部１３１ｄに接着にて取り付けられる。尚、補給側の面ファスナー１２４が鉤状で、回収側の面ファスナー１３４がパイル状であってもよい。

補給側及び回収側の面ファスナー１２４、１３４を重ね合わせると、トナー回収容器１３１はトナー補給容器１２１に取り付けられる。トナー回収容器１３１の下方を左側に引っ張ると、回収側の面ファスナー１３４が補給側の面ファスナー１２４から剥がれていき、トナー回収容器１３１はトナー補給容器１２１から取り外される。尚、回収側の面ファスナー１３４を対面部１３１ｄから下方に向かって延出するように形成し、その延出部を保持して左側に引っ張るように構成してもよく、この構成では、回収側の面ファスナー１３４が剥がれ易くなる。また、回収側の面ファスナー１３４の延出部は、下方に形成する替わりに、図３の紙面の表面側または裏面側に形成してもよい。更に、トナー補給容器１２１の対面部１２１ｄには、その四囲からトナー回収容器１３１の対面部１３１ｄに向かって一部突出するガイド部を設けて、そのガイド部に沿ってトナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１に対面させ、回収側の面ファスナー１３４を補給側の面ファスナー１２４に重ね合わせると、トナー回収容器１３１のトナー補給容器１２１に対する位置合わせが容易になる。

上記構成のトナーコンテナ１２０において、平均的な印字率（例えば５％）の画像を出力し続ける場合には、トナー補給容器１２１内のトナーが空になったときに、トナー回収容器１３１内が廃棄トナーで満杯となる。トナー補給容器１２１内のトナーが空になると、画像形成装置１の図示しない操作パネルにトナーコンテナ１２０の交換を促す旨の警告が表示される。

この警告表示に応じて、トナー搬送部１４１（図２参照）のトナー回収容器１３１への送出口（図略）を塞ぎ、また、シャッター部１３１ｃを閉じ、トナー回収容器１３１の廃棄トナーが外部に漏れないようして、トナーコンテナ１２０を装置本体から取り出す。そして、トナーが充満したトナー補給容器１２１と空の状態であるトナー回収容器１３１とを有する新たなトナーコンテナ１２０を装置本体に取り付ける。

一方、低印字率の画像を多く出力し続ける場合には、定期的に現像器１４内のトナーが強制的に消費され、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切る前にトナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になることがある。トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になると、画像形成装置１の図示しない操作パネルにトナー回収容器１３１の交換を促す旨の警告が表示される。

この警告表示に応じて、トナー搬送部１４１（図２参照）のトナー回収容器１３１への送出口（図略）を塞ぎ、また、シャッター部１３１ｃを閉じ、トナー回収容器１３１の廃棄トナーが外部に漏れないようする。次いで、トナー補給容器１２１の下方を図３の左側に引っ張り、回収側の面ファスナー１３４を補給側の面ファスナー１２４から剥がす。これによって、トナー回収容器１３１はトナー補給容器１２１から取り外される。そして、満杯となったトナー回収容器１３１を空の状態である新たなトナー回収容器１３１に交換するために、新たなトナー回収容器１３１の面ファスナー１３４をトナー補給容器１２１の面ファスナー１２４に重ね合わせ、新たなトナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１に取り付ける。

上記実施形態によれば、画像形成装置１は、感光体１１上の残留トナーを除去するクリーニング部１６と、該クリーニング部１６にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収容器１３１と、現像器１４に補給するトナーを収容するトナー補給容器１２１とを備える。トナー補給容器１２１は装置本体に対して着脱可能に設けられ、トナー回収容器１３１はトナー補給容器１２１に対して着脱可能に設けられる。

この構成によると、感光体１１上の残留トナーはクリーニング部１６にて除去され、クリーニング部１６によって除去された残留トナーはトナー回収容器１３１に搬送され、廃棄トナーとしてトナー回収容器１３１内に貯留される。例えば、平均的な印字率（例えば５％）の画像を出力し続ける場合には、トナー補給容器１２１内のトナーが空になったときに、トナー回収容器１３１内が廃棄トナーで満杯となるが、このときに、トナー回収容器１３１が取り付いたトナー補給容器１２１を装置本体から取り外し、そして、空の状態であるトナー回収容器１３１が取り付いた、トナーが充満したトナー補給容器１２１を装置本体に取り付けることができる。一方、低印字率の画像を多く出力し続ける場合には、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切る前にトナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯となるが、このとき、トナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１から取り外し、そして、空の状態であるトナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１に取り付けることができる。従って、トナー補給容器１２１はトナーを無駄なく現像器１４に補給することができ、また、トナー回収容器１３１は、交換の作業性が向上し効率良く廃棄トナーを回収することができ、更に、トナー補給容器１２１とトナー回収容器１３１を着脱可能に設けることで、装置本体の小型化を図ることができる。

また、上記実施形態によれば、トナー回収容器１３１は、補給側及び回収側の面ファスナー１２４、１３４によってトナー補給容器１２１に着脱可能に取り付けられることによって、トナー回収容器１３１の着脱が容易で、取り付けのスペースが小さくてよい。

また、上記実施形態によれば、トナー回収容器１３１側に設けられる面ファスナー１３４は、トナー補給容器１２１に対向する対面部１３１ｄから外側に延出する延出部を有する。これによって、延出部を保持して操作すると、トナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１から容易に取り外すことができる。

尚、上記実施形態では、トナー回収容器１３１を面ファスナー１２４、１３４にてトナー補給容器１２１に着脱可能に取り付ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、図４に示す取り付け溝と、その溝に嵌る取り付けピンにて、トナー回収容器１３１を着脱可能に取り付けるようにしてもよい。図４は、取り付け溝と取り付けピンにてトナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１に取り付けた状態を示す平面図（図４（ａ））と断面図（図４（ｂ））である。

トナー補給容器１２１の対面部１２１ｄには取り付け溝１２６が形成され、トナー回収容器１３１の対面部１３１ｄには取り付けピン１３６が形成される。取り付け溝１２６は対面部１２１ｄに２箇所形成され、また、取り付けピン１３６は、トナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１に取り付けたときに取り付け溝１２６に対向するように、対面部１３１ｄに２箇所形成される。

取り付けピン１３６は、対面部１３１ｄから突出する大径部１３６ａと、大径部１３６ａと対面部１３１ｄとの間に形成され大径部１３６ａより外径サイズの小さい小径部１３６ｂとを有する。

取り付け溝１２６は、取り付けピン１３６を案内し係止するために逆Ｌ字状に形成され、取り付けピン１３６の小径部１３６ｂが嵌る案内溝１２６ｂと、案内溝１２６ｂより溝幅の大きい係止溝１２６ａとを有し、更に、取り付け溝１２６の下方には、取り付けピン１３６の大径部１３６ａより僅かに大きいサイズの丸型の挿入孔１２６ｃを有する。係止溝１２６ａは、対面部１２１ｄに対して案内溝１２６ｂの奥側に形成され、取り付けピン１３６の大径部１３６ａが嵌るように設けられる。取り付けピン１３６の大径部１３６ａが係止溝１２６ａに嵌ると、取り付けピン１３６は取り付け溝１２６から外れないように保持される。

トナー回収容器１３１をトナー補給容器１２１に取り付けるには、取り付けピン１３６の大径部１３６ａを取り付け溝１２６の挿入孔１２６ｃに挿入し、トナー回収容器１３１を上方に移動させると、取り付けピン１３６の小径部１３６ｂは取り付け溝１２６の案内溝１２６ｂに沿って上側に案内され突き当たる。そして、トナー回収容器１３１を左方に移動させると、取り付けピン１３６の小径部１３６ｂは取り付け溝１２６の案内溝１２６ｂに沿って左側に案内され突き当たる。この位置で、トナー回収容器１３１の受け入れ口１３１ｂ（図３参照）がトナー搬送部１４１（図２参照）のトナーの送出口（図略）に対向し、また、取り付けピン１３６の大径部１３６ａが取り付け溝１２６の係止溝１２６ａに嵌った状態にあり、トナー回収容器１３１はトナー補給容器１２１に取り付けられることになる。

上記実施形態によれば、画像形成装置１は、トナー補給容器１２１とトナー回収容器１３１のいずれか一方の対面部１３１ｄには、大径部１３６ａと小径部１３６ｂを有する取り付けピン１３６が形成され、他方の対面部１２１ｄには、大径部１３６ａよりも大径の挿入孔１２６ｃと、該挿入孔１２６ｃに連続して形成される大径部１３６ａよりも幅狭で小径部１３６ｂよりも幅広の案内溝１２６ｂと、該案内溝１２６ｂの挿入孔１２６ｃと反対側に形成され取り付けピン１３６を係止する係止溝１２６ａとを有する取り付け溝１２６が形成される

この構成によると、トナー回収容器１３１は、取り付けピン１３６と取り付け溝１２６にてトナー補給容器１２１に着脱可能に取り付けられることによって、トナー回収容器１３１の着脱が容易で、取り付けのスペースが小さくてよい。

また、上記実施形態では、感光体１１上に残存するトナーを回収するモノクロ用の複写機に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、中間転写ベルトに残存するトナーを回収するカラー用の画像形成装置に適用してもよい。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等で生じる廃棄トナーを回収するトナー回収タンクを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像器
１６ クリーニング部
１２０ トナーコンテナ
１２１ トナー補給容器
１２４、１３４ 面ファスナー
１２６ 取り付け溝
１２６ａ 係止溝
１２６ｂ 案内溝
１２６ｃ 挿入孔
１３１ トナー回収容器
１３１ａ トナー貯留部
１３１ｂ 受け入れ口
１３１ｃ シャッター部
１３６ 取り付けピン
１３６ａ 大径部
１３６ｂ 小径部

Claims (1)

1. 像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部と、該クリーニング部によって除去された廃棄トナーを回収するトナー回収容器と、現像器に補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備える画像形成装置において、
   前記トナー補給容器は装置本体に対して着脱可能に設けられ、
   前記トナー回収容器は、面ファスナーによって前記トナー補給容器に対して着脱可能に取り付けられ、
   前記トナー回収容器側に設けられる前記面ファスナーは、前記トナー補給容器に対向する対面部から外側に延出する延出部を有することを特徴とする画像形成装置。

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