JP7024264B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
画像形成装置本体に対して着脱自在に設置される現像剤収納容器であって、トナーを容器の外部で鉛直方向に排出するためのトナー排出口を具備したキャップ部と、キャップ部に保持されると共にキャップ部の外周に沿って移動することによりトナー排出口を開閉可能なシャッターとを備え、シャッターには、トナー吐出口に対向する面に撓み変形可能な可撓性材料からなるシール材が設けられ、シャッターがトナー吐出口を閉じる方向に移動するときに、該移動方向先端側がトナー排出口に向けて捲れることにより該トナー排出口周縁に密着する現像剤収納容器が知られている(特許文献1)。
特開2012-230343号公報
本発明は、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーの機外への漏出を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の画像形成装置は、
現像剤を収容した着脱体を挿抜可能に支持し、前記着脱体の挿抜を案内しながら支持する底面部の前記着脱体の挿抜方向における手前側に前記着脱体の挿抜方向に長孔形状に延び、前記着脱体の挿抜方向と交差する方向に複数設けられた開口部と、前記複数の開口部を横断して、装着された前記着脱体に向かって突出する仕切り壁と、が形成された着脱体装着部材と、
前記開口部と繋がって前記仕切り壁で掻き取られた前記現像剤を収容する収容と、を備えた、
ことを特徴とする。
前記課題を解決するために、請求項2に記載の画像形成装置は、
現像剤を収容した着脱体を挿抜可能に支持し、前記着脱体の挿抜を案内しながら支持する底面部の前記着脱体の挿抜方向における手前側に前記着脱体の挿抜方向に長孔形状に延び、前記着脱体の挿抜方向と交差する方向に複数設けられた開口部と、前記開口部の長孔形状の前記着脱体の挿抜方向における手前端部に設けられ、装着された前記着脱体に向かって突出する仕切り壁と、が形成された着脱体装着部材と、
前記開口部と繋がって前記仕切り壁で掻き取られた前記現像剤を収容する回収容器と、を備えた、
ことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において
前記開口部は、前記着脱体の挿抜方向における手前側で前記着脱体の挿抜を案内する案内面の前記着脱体の挿抜方向と交差する方向に傾斜して設けられた傾斜部の下端に形成されている
ことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記着脱体に収容された前記現像剤を受け入れて、前記現像剤を収容すると共に、収容された前記現像剤を現像装置に供給するための供給口が設けられた容器体を備え、前記収容は前記容器体の一端に設けられている、
ことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記着脱体に収容された前記現像剤を受け入れて、前記現像剤を収容すると共に、収容された前記現像剤を現像装置に供給するための供給口が設けられた容器体を備え、前記収容は前記容器体に着脱可能に設けられている、
ことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
画像形成装置本体と前記着脱体装着部材との間に着脱可能に配置された遮熱部材を備え、前記収容は前記遮熱部材の一端に設けられている、
ことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、着脱体装着部材の着脱体の挿抜方向における手前側に形成された開口部と繋がって現像剤を収容する収容部材を有しない構成に比べて、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーをより多く収容へ落下させて機外への漏出を抑制することができる。
請求項2に記載の発明によれば、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーをトナーカートリッジから掻き取って収容へ落下させて機外への漏出を抑制することができる。
請求項に記載の発明によれば、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーを開口部へ導き機外への漏出を抑制することができる。
請求項に記載の発明によれば、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーを開口部から受け入れて収容しトナーの機外への漏出を抑制することができる。
請求項5に記載の発明によれば、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーを収容した収容を交換することができる。
請求項に記載の発明によれば、トナーカートリッジの温度上昇を抑制しつつトナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーを開口部から受け入れて収容しトナーの機外への漏出を抑制することができる。
画像形成装置の概略構成の一例を示す断面模式図である。 感光体ユニット、現像装置及びトナーカートリッジを示す縦断面模式図である。 トナーカートリッジガイドとトナーカートリッジの挿抜を示す斜視図である。 トナーカートリッジガイドの先端側を示す斜視図である。 (a)はトナーカートリッジガイドの先端側を示す平面図、(b)は図4におけるA-A断面図である。 図4におけるB-B断面図である。 (a)は変形例に係るトナーカートリッジガイドの先端側を示す平面図、(b)は(a)におけるA-A断面図である。 図7(a)におけるB-B断面図である。 第2実施形態に係る感光体ユニット、現像装置、現像剤供給装置及びトナーカートリッジを示す縦断面模式図である。 第2実施形態に係るトナーカートリッジガイドを示す斜視図である。 第2実施形態に係るトナーカートリッジガイド、現像剤供給装置の横断面模式図である。 第2実施形態の変形例に係る現像剤供給装置とトナーカートリッジガイドを示す縦断面模式図である。
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
「第1実施形態」
(1)画像形成装置の全体構成及び動作
(1.1)画像形成装置の全体構成
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の概略構成の一例を示す断面模式図である。
画像形成装置1は、画像形成部10と、画像形成部10の一端に装着された用紙送り装置20と、画像形成部10の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部30と、操作表示部40と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部50と、を備えて構成されている。
画像形成部10は、システム制御装置11(不図示)、露光装置12、感光体ユニット13、現像装置14、転写装置15、用紙搬送装置16a、16b、16c、定着装置17、駆動装置18(不図示)、を備えて構成され、画像処理部50から受け取った画像情報を用紙送り装置20から送り込まれた用紙P上にトナー画像として形成する。
用紙送り装置20は、画像形成部10に対する用紙供給を行う。すなわち、種類(例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目)の異なる用紙Pを収容する複数の用紙積載部を備えており、これら複数の用紙積載部のいずれか一つから繰り出した用紙Pを画像形成部10に対して供給するように構成されている。
排紙部30は、画像形成部10にて画像出力が行われた用紙Pの排出を行う。そのために、排紙部30は、画像出力後の用紙Pが排出される排紙収容部を備えている。なお、排紙部30は、画像形成部10から出力される用紙束に対して、裁断やステープル(針綴じ)等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。
操作表示部40は、各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられるものである。すなわち、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成されている。
(1.2)画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置1では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置20のうち、印刷ジョブで印刷の1枚毎に指定された用紙積載部から繰り出された用紙が画像形成部10へ送り込まれる。
感光体ユニット13は、露光装置12の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム31を備えている。感光体ドラム31の回転方向にそって、帯電器32、露光装置12、現像装置14、一次転写ローラ52、クリーニングブレード33が配置されている。
現像装置14は、内部に現像剤Gが収容される現像ハウジング41を有する。現像ハウジング41内には、感光体ドラム31に対向して配置された現像ローラ42が配設され、現像ローラ42には、現像剤Gの層厚を規制するトリマー46(図2 参照)が近接配置されている。
それぞれの現像装置14は、現像ハウジング41に収容される現像剤Gを除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
現像装置14の上方には、現像剤G(キャリアを含むトナー)を収容する交換可能な着脱体の一例としてのトナーカートリッジTと、トナーカートリッジTの挿抜を案内するとともに、それぞれのトナーカートリッジTから現像装置14に現像剤Gを供給するトナーカートリッジガイド100が配置されている。
回転する感光体ドラム31の表面は、帯電器32により帯電され、露光装置12から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム31上に形成された静電潜像は現像ローラ42によりトナー像として現像される。
転写装置15は、各感光体ユニット13の感光体ドラム31にて形成された各色トナー像が多重転写される無端部材としての中間転写ベルト51、各感光体ユニット13にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト51に順次転写(一次転写)する一次転写ローラ52、中間転写ベルト51上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙に一括転写(二次転写)する二次転写ベルト53とから構成されている。
二次転写ベルト53は、二次転写ローラ54と剥離ローラ55とによって張架され、中間転写ベルト51の背面側に配置されたバックアップローラ65と二次転写ローラ54とに挟持されて二次転写部(TR)を形成する。
各感光体ユニット13の感光体ドラム31に形成された各色トナー像は、システム制御装置11により制御される電源装置等(不図示)から所定の転写電圧が印加された一次転写ローラ52により中間転写ベルト51上に順次静電転写(一次転写)され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。
中間転写ベルト51上の重畳トナー像は、中間転写ベルト51の移動に伴って二次転写ベルト53が配置された二次転写部TRに搬送される。重畳トナー像が二次転写部TRに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置20から用紙Pが二次転写部TRに供給される。そして、二次転写ベルト53を介して二次転写ローラ54と対向するバックアップローラ65には、システム制御装置11により制御される電源装置等から所定の転写電圧が印加され、用紙Pに中間転写ベルト51上の多重トナー像が一括転写される。
感光体ドラム31表面の残留トナーは、クリーニングブレード33により除去され、廃トナー収容部(不図示)に回収される。感光体ドラム31の表面は、帯電器32により再帯電される。
定着装置17は一方向へ回転する無端状の定着ベルト17aと、定着ベルト17aの周面に接し、一方向へ回転する加圧ローラ17bとを有し、定着ベルト17aと加圧ローラ17bの圧接領域によってニップ部(定着領域)が形成される。
転写装置15においてトナー像が転写された用紙Pは、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置16aを経由して定着装置17に搬送される。定着装置17に搬送された用紙Pは、一対の定着ベルト17aと加圧ローラ17bにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
定着の終了した用紙は、用紙搬送装置16bを経由して排紙部30に送り込まれる。
尚、用紙の両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置16cにより当該用紙の表裏が反転され、再び画像形成部10における二次転写部TRへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部30に送り込まれることになる。排紙部30へ送り込まれた用紙Pは、必要に応じて裁断やステープル(針綴じ)等の後処理を経た後に、排紙収容部へ排出される。
(2)要部構成
図2は感光体ユニット13、現像装置14及びトナーカートリッジTを示す縦断面模式図、図3はトナーカートリッジガイド100とトナーカートリッジTの挿抜を示す斜視図、図4はトナーカートリッジガイド100の先端側を示す斜視図、図5(a)はトナーカートリッジガイド100の先端側を示す平面図、(b)は図4におけるA-A断面図、図6は図4におけるB-B断面図である。
以下、図面を参照しながらトナーカートリッジガイドの構成とトナーカートリッジTの挿抜について説明する。
(2.1)現像装置
現像装置14は、現像ハウジング41に現像ローラ142が回転自在に支持されている。現像ローラ42は、現像ハウジング41に形成された開口部41aを通じて感光体ドラム31の外周面と対向配置されている。
現像ハウジング41内には、トナーカートリッジTから供給される現像剤Gが充填されて、現像ローラ42に供給される。現像ローラ42に供給された現像剤Gは、磁気ブラシとして保持され、現像ローラ42の回転により感光体ドラム31の静電潜像へ搬送供給されるように構成されている。
現像ハウジング41の上方の一端側(画像形成装置の奥側)には、トナーカートリッジTから供給される現像剤Gが通過する通過孔47が形成され、トナーカートリッジTの排出口から現像剤Gを受け入れるようになっている。
(2.2)トナーカートリッジガイド
着脱体装着部材の一例としてのトナーカートリッジガイド100は、図3に示すように、全体がトナーカートリッジTの断面形状に合わせて形成され画像形成装置1に設置された状態で手前側から奥側に延びるトナーカートリッジTの挿抜案内部材である。
トナーカートリッジガイド100は、トナーカートリッジTの挿抜を案内しながら支持する底面部110と、トナーカートリッジTの外周側面を案内する側壁120からなる。
底面部110のトナーカートリッジTの挿入方向における奥側には、挿入されるトナーカートリッジTと係合してトナーカートリッジTを保持するラッチ機構111と、トナーカートリッジTから排出される現像剤Gを受け入れる補給口112が設けられている。
底面部110のトナーカートリッジTの挿入方向における手前側(先端側)には、開口部115が設けられている。
図3においては、トナーカートリッジガイド100に挿抜されるトナーカートリッジTを上下反転して現像剤Gが排出される排出口(不図示)を塞ぐシャッター部材S側を示している。トナーカートリッジTを画像形成装置1から脱着する場合には、図3に網点で模式的に示すように、トナーカートリッジTのシャッター部材Sが排出口を塞ぐ際にシャッター部材Sの周辺にトナーが付着する。
シャッター部材Sの周辺に付着したトナーは、トナーカートリッジTがトナーカートリッジガイド100の底面部110に沿って移動する際に底面部110に付着する。トナーカートリッジTの一回の挿抜では、底面部110に付着するトナー量は少ないが、着脱を繰り返すと、付着するトナーは次第に底面部110に堆積する(図3中 網点参照)。
底面部110に堆積したトナーはトナーカートリッジTの移動(脱着)に伴って挿抜方向に引きずられ、トナーカートリッジガイド100の先端側から機外に落下してトナー汚れとなる虞があった。
本実施形態に係るトナーカートリッジガイド100は、図4、図5(a)に示すように、底面部110の先端側に、開口部115が脱着されるトナーカートリッジTの挿抜方向に延びる長孔として3箇所形成されている。開口部115の下方には、図5(b)に示すように、開口部115と繋がってトナーを収容する収容部材の一例としての回収容器116が設けられている。
開口部115のトナーカートリッジTの挿抜方向における手前端部には、底面部110からトナーカートリッジTの挿抜方向と交差(直交)する方向に立ち上る仕切り壁117が設けられている。
このように、トナーカートリッジガイド100の底面部110の先端側に長孔状の開口部115が設けられているために、底面部110に付着してトナーカートリッジTの移動(脱着)に伴って引きずられるトナーの一部は、そのまま開口部115から回収容器116内に落下する(図5中 矢印参照)。また、一部の残りは仕切り壁117で掻き取られ開口部115から回収容器116に落下する(図5中 矢印参照)。これにより、トナーカートリッジTの挿抜時に漏出したトナーの機外への漏出を抑制することができる。
「変形例」
図7(a)は変形例に係るトナーカートリッジガイド100Aの先端側を示す平面図、(b)はA-A断面図、図8は図7におけるB-B断面図である。
変形例に係るトナーカートリッジガイド100Aは、開口部115が、トナーカートリッジTの挿抜方向と交差する方向に3箇所設けられ、図7、図8に示すように、開口部115の中央部に、3つの長孔を横断して、装着されたトナーカートリッジTに向かって突出する仕切り壁117Aが形成されている。
このような仕切り壁117Aを設けることで、底面部110に付着してトナーカートリッジTの移動(脱着)に伴って引きずられるトナーは仕切り壁117Aで掻き取られて開口部115から回収容器116に落下する(図7(b)中 矢印R1参照)。
また、一度脱着したトナーカートリッジTを、再度トナーカートリッジガイド100に挿入する際に、トナーカートリッジTで底面部110の奥側(挿入方向)へ引きずられるトナーが仕切り壁117Aで掻き取られて開口部115から回収容器116に落下する(図7(b)中 矢印2参照)。
これにより、開口部115の中央部に仕切り壁117Aが設けられていない構成に比べて、トナーカートリッジTの挿抜時に漏出したトナーの機外への漏出をより抑制することができる。
「第2実施形態」
図9は本実施形態に係る感光体ユニット13、現像装置14、現像剤供給装置200及びトナーカートリッジTを示す縦断面模式図、図10はトナーカートリッジガイド100Bを示す斜視図、図11はトナーカートリッジガイド100B、現像剤供給装置200の横断面模式図である。
以下、図面を参照しながら現像剤供給装置200を備えた画像形成装置1Aにおけるトナーカートリッジガイド100Aの構成と作用について説明する。尚、第1実施形態に係る画像形成装置1と共通の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
容器体の一例としての現像剤供給装置200は、図9に示すように、トナーカートリッジTに充填された現像剤Gを受け入れて、現像剤Gを収容する容器本体210と、容器本体210の内部に回転可能に設けられ、回転して現像剤Gを搬送する搬送オーガ220とを備えている。
容器本体210は、一端側にトナーカートリッジTから排出される現像剤Gを受け入れる補給口211が設けられ、内部に現像剤Gを収容する。また、容器本体210の一端側には現像装置14の通過孔47に接続して収容された現像剤Gを現像装置14に供給する排出口(不図示)が形成されている。
トナーカートリッジガイド100Bは、図10に示すように、底面部110BのトナーカートリッジTの挿入方向における手前側(先端側)に、開口部115Bが設けられている。開口部115Bは、図11に示すように、トナーカートリッジTの外周側面を案内する側壁120Bの一方のトナーカートリッジTの挿抜方向と交差する方向に傾斜する傾斜部120Baの下端にトナーカートリッジTの挿抜方向に延びる長孔として3箇所形成されている。
容器本体210には、図11に示すように、トナーカートリッジガイド100Bの底面部110Bに設けられた開口部115Bの下方に収容部材の一例としての回収容器212が設けられている。
これにより、底面部110Bに付着してトナーカートリッジTの移動(脱着)に伴って引きずられるトナーの一部は、開口部115Bから回収容器212内に落下する。また、トナーカートリッジ挿抜時に漏出したトナーを傾斜部120Baに沿って開口部115Bへ導くことができる(図11中 矢印参照)。その結果、トナーカートリッジTの挿抜時に漏出したトナーの機外への漏出を抑制することができる。
「変形例」
図12は変形例に係る現像剤供給装置200Aとトナーカートリッジガイド100Bを示す縦断面模式図である。
変形例に係る現像剤供給装置200Aは、容器本体210の底面側(現像装置14側)が遮熱部材の一例としての断熱カバー230で覆われている。断熱カバー230は、容器本体210に対して着脱可能に設けられ、画像形成部10で発生する熱の現像剤Gを収容した容器本体210への伝達を遮断して現像剤Gの固着を防止している。
図12に示すように、断熱カバー230は、トナーカートリッジガイド100Bの底面部110Bに設けられた開口部115Bの下方まで延在して形成され、収容部材の一例としての回収部231を構成している。
これにより、底面部110Bに付着してトナーカートリッジTの移動(脱着)に伴って引きずられるトナーは、開口部115Bから断熱カバー230の回収部231内に落下する。そして、断熱カバー230は、容器本体210に対して着脱可能であり、必要に応じて容器本体210から取り外して回収したトナーを廃棄することができる。
その結果、トナーカートリッジTの挿抜時に漏出したトナーの機外への漏出を抑制することができる。
以上、本発明の実施形態として、具体例を挙げて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、トナーとキャリアを含む現像剤に限らず、磁性一成分トナーからなる現像剤、非磁性一成分トナーからなる現像剤にも適用することができ、画像形成装置としては、カラー印刷用の画像形成装置のみならず、モノクロ印刷用の画像形成装置とすることもできる。
1・・・画像形成装置
10・・・画像形成部
11・・・システム制御装置
12・・・露光装置
13・・・感光体ユニット
14・・・現像装置
15・・・転写装置
17・・・定着装置
18・・・駆動装置
20・・・用紙送り装置
30・・・排紙部
40・・・操作表示部
50・・・画像処理部
100、100A、100B・・・トナーカートリッジガイド
110、110A、110B・・・底面部
111・・・ラッチ機構
112・・・補給口
115、115A、115B・・・開口部
117、117A・・・仕切り壁
120、120B・・・側壁
120Ba・・・傾斜部
200・・・現像剤供給装置
210・・・容器本体
212・・・回収容器
230・・・断熱カバー
231・・・回収部
G・・・現像剤
T・・・トナーカートリッジ

Claims (6)

  1. 現像剤を収容した着脱体を挿抜可能に支持し、前記着脱体の挿抜を案内しながら支持する底面部の前記着脱体の挿抜方向における手前側に前記着脱体の挿抜方向に長孔形状に延び、前記着脱体の挿抜方向と交差する方向に複数設けられた開口部と、前記複数の開口部を横断して、装着された前記着脱体に向かって突出する仕切り壁と、が形成された着脱体装着部材と、
    前記開口部と繋がって前記仕切り壁で掻き取られた前記現像剤を収容する回収容器と、を備えた、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 現像剤を収容した着脱体を挿抜可能に支持し、前記着脱体の挿抜を案内しながら支持する底面部の前記着脱体の挿抜方向における手前側に前記着脱体の挿抜方向に長孔形状に延び、前記着脱体の挿抜方向と交差する方向に複数設けられた開口部と、前記開口部の長孔形状の前記着脱体の挿抜方向における手前端部に設けられ、装着された前記着脱体に向かって突出する仕切り壁と、が形成された着脱体装着部材と、
    前記開口部と繋がって前記仕切り壁で掻き取られた前記現像剤を収容する回収容器と、を備えた、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記開口部は、前記着脱体の挿抜方向における手前側で前記着脱体の挿抜を案内する案内面の前記着脱体の挿抜方向と交差する方向に傾斜して設けられた傾斜部の下端に形成されている、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記着脱体に収容された前記現像剤を受け入れて、前記現像剤を収容すると共に、収容された前記現像剤を現像装置に供給するための供給口が設けられた容器体を備え、前記収容は前記容器体の一端に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記着脱体に収容された前記現像剤を受け入れて、前記現像剤を収容すると共に、収容された前記現像剤を現像装置に供給するための供給口が設けられた容器体を備え、前記収容は前記容器体に着脱可能に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 画像形成装置本体と前記着脱体装着部材との間に着脱可能に配置された遮熱部材を備え、前記収容は前記遮熱部材の一端に設けられている、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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