JP7434912B2 - 廃トナー回収容器および画像形成装置 - Google Patents

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Description

この発明は、廃トナー回収容器および画像形成装置に関する。
たとえば、特開2005-316351号公報(特許文献1)には、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設けられ、現像剤排出部から排出された現像剤を収容する現像剤回収容器が開示されている。現像剤回収容器は、現像剤排出部から排出される現像剤を受け取る受取部と、受取部と仕切られ、現像剤を収容する収容部と、現像剤を受取部から収容部に搬送する、スパイラル状の搬送部材とを有する。
特開2005-316351号公報
上述の特許文献1に開示されるように、記録媒体への画像形成に用いられなかったトナーを廃トナーとして回収する廃トナー回収容器が知られている。このような廃トナー回収容器においては、トナー受け口を通じて容器本体に廃トナーが導入される。容器本体に導入された廃トナーは、トナー受け口の下方に設置された螺旋形状のトナー搬送部材が回転することによって、トナー受け口の下方の位置から搬送される。
しかしながら、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーが、トナー搬送部材から離れた位置に着地した場合、トナー搬送部材による搬送力が廃トナーに十分に伝わらない可能性がある。これにより、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーが局所的に高く積もり、やがてトナー受け口を塞ぐという現象が起こり得る。
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、トナー受け口におけるトナー詰まりを防ぐことが可能な廃トナー回収容器と、そのような廃トナー回収容器を備える画像形成装置とを提供することである。
この発明に従った廃トナー回収容器は、トナー受け口が開口する上面部を有し、トナー受け口を通じて導入された廃トナーを収容する容器本体と、所定軸を中心とする螺旋形状を有し、所定軸を中心に回転することにより所定軸の軸方向に廃トナーを搬送し、トナー受け口の下方に配置されるトナー搬送部材と、上面部におけるトナー受け口の開口縁から、トナー搬送部材に近づく方向に突出し、トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材とを備える。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーが局所的に高く積もる現象が生じた場合であっても、仕切り部材によって、その廃トナーがトナー受け口に向かうことを防止できる。これにより、トナー受け口におけるトナー詰まりを防ぐことができる。
また好ましくは、仕切り部材は、上面部におけるトナー受け口の開口縁から下方に向けて突出する。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーが仕切り部材に積もることを抑制できる。これにより、トナー受け口におけるトナー詰まりをより確実に防ぐことができる。
また好ましくは、仕切り部材は、上面部におけるトナー受け口の開口縁から、所定軸の軸方向に直交する水平方向において所定軸に近づきながら下方に向けて突出する。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、仕切り部材を、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーをトナー搬送部材に向けて導くガイドとして機能させることができる。
また好ましくは、仕切り部材は、トナー受け口の下方に配置される傾斜面を有する。水平面に対して傾斜面がなす角度θ(θ<90°)が、トナーの安息角よりも大きい。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーが仕切り部材の傾斜面に積もることを抑制できる。これにより、トナー受け口におけるトナー詰まりをさらに確実に防ぐことができる。
また好ましくは、仕切り部材は、トナー搬送部材によるトナー搬送方向の下流側の端部に設けられ、所定軸の軸方向に直交する水平方向において所定軸に近づきながら、トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延伸する延伸部を有する。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、延伸部によって、廃トナーがトナー搬送方向の下流側から回り込んでトナー受け口に向かうことを抑制できる。これにより、トナー受け口におけるトナー詰まりをより確実に防ぐことができる。
また好ましくは、廃トナー回収容器は、仕切り部材よりもトナー搬送部材によるトナー搬送方向の下流側に設けられ、上面部からトナー搬送部材に近づく方向に突出し、所定軸の軸方向に直交する水平方向において所定軸に近づきながら、トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延伸する延伸部材をさらに備える。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、延伸部材によって、廃トナーがトナー搬送方向の下流側から回り込んでトナー受け口に向かうことを抑制できる。これにより、トナー受け口におけるトナー詰まりをより確実に防ぐことができる。
また好ましくは、仕切り部材は、上面部に対して回動可能に接続される。容器本体の姿勢が変化した場合に、仕切り部材は、上面部に対して回動することによってトナー受け口を閉塞可能である。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、廃トナー回収容器の交換時などに容器本体が転倒することがあっても、仕切り部材がトナー受け口を閉塞することによって、廃トナーがこぼれることを防止できる。
また好ましくは、仕切り部材は、トナー受け口を挟んだ両側に設けられ、所定軸の軸方向に直交する水平方向において互いに対向する第1仕切り部材および第2仕切り部材を含む。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、第1仕切り部材および第2仕切り部材によって、廃トナーがトナー受け口を挟んだ両側からトナー受け口に向かうことを抑制できる。これにより、トナー受け口におけるトナー詰まりをより確実に防ぐことができる。
また好ましくは、容器本体は、所定軸の軸方向に直交する水平方向において互いに対向する第1側面部および第2側面部をさらに有する。水平方向における所定軸および第1側面部の間の距離は、水平方向における所定軸および第2側面部の間の距離よりも大きい。仕切り部材は、水平方向において、第2側面部よりも第1側面部寄りの位置に設けられる。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーが局所的に高く積もる現象が、第2側面部およびトナー搬送部材の間の空間と比較してより広い第1側面部およびトナー搬送部材の間の空間で発生し易い。このため、第2側面部よりも第1側面部寄りの位置に設けられた仕切り部材によって、第1側面部およびトナー搬送部材の間の空間で高く積もった廃トナーがトナー受け口に向かうことをより効果的に防止できる。
また好ましくは、トナー搬送部材は、金属製のコイルまたは樹脂製のスクリューからなる。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、トナー受け口を通じて容器本体に導入された廃トナーを、金属製のコイルまたは樹脂製のスクリューからなるトナー搬送部材によって搬送することができる。
また好ましくは、容器本体は、トナー受け口よりもトナー搬送部材によるトナー搬送方向の下流側に設けられ、容器本体に収容される廃トナーを検出するための廃トナー検出部を有する。
このように構成された廃トナー回収容器によれば、廃トナー検出部を通じて容器本体に収容される廃トナーを検出することにより、容器本体に回収された廃トナーが予め定められた規定量に達したか否かを判断することができる。
この発明に従った画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、画像形成部において記録媒体への画像形成に用いられなかったトナーを廃トナーとして回収する、上述のいずれかに記載の廃トナー回収容器とを備える。
このように構成された画像形成装置によれば、トナー受け口におけるトナー詰まりを防ぐことが可能な廃トナー回収容器を備えた画像形成装置を実現することができる。
以上に説明したように、この発明に従えば、廃トナーを収容する容器本体の内部においてトナー詰まりが発生することをより確実に防ぐ廃トナー回収容器と、そのような廃トナー回収容器を備える画像形成装置とを提供することができる。
この発明の実施の形態1における画像形成装置を概略的に示す断面図である。 図1中の画像形成装置における廃トナー回収容器を示す斜視図である。 図1中の画像形成装置における廃トナー回収容器を示す別の斜視図である。 図2および図3中の廃トナー回収容器を示す上面図である。 図4中のV-V線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。 図4中のVI-VI線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。 図4中のVII-VII線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。 比較例における廃トナー回収容器において生じ得るトナー詰まりの現象を示す断面図である。 第1変形例における廃トナー回収容器を示す断面図である。 第2変形例における廃トナー回収容器を示す断面図である。 第3変形例における廃トナー回収容器を示す上面図である。 図11中のXII-XII線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。 第4変形例における廃トナー回収容器を示す上面図である。 第5変形例における廃トナー回収容器を示す上面図である。 第6変形例におけるトナー回収容器を示す断面図である。 図15中のXVI-XVI線上の矢視方向に見たトナー回収容器を示す断面図である。 転倒時におけるトナー回収容器を示す断面図である。
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1における画像形成装置を概略的に示す断面図である。図1を参照して、本実施の形態における画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。
画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)およびK(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト21に一次転写する。画像形成装置1は、中間転写ベルト21上で4色のトナー像を重ね合わせた後、搬送される記録媒体に二次転写することにより画像形成する。記録媒体は、たとえば、普通紙である。
画像形成装置1には、タンデム方式が採用されている。タンデム方式では、YMCKの4色に対応する各感光体ドラム413が中間転写ベルト21の走行方向(図1中の矢印Aに示される方向)に沿って配置されている。タンデム方式では、一回の手順で、YMCKの4色のトナー像が順次中間転写ベルト21上に転写される。
以下、画像形成装置1のより具体的な構造について説明する。画像形成装置1は、画像読取部10と、画像処理部30と、画像形成部40と、搬送部50と、定着装置60とを有する。
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11と、原稿画像走査装置12(スキャナー)とを有する。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Jを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12に送り出す。自動原稿給紙装置11により、原稿トレイに載置された多数の原稿Jの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査する。原稿画像走査装置12は、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサ12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データーを生成する。この入力画像データーには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
画像処理部30は、画像読取部10により生成された入力画像データーに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を含む。たとえば、画像処理部30は、階調補正データー(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行なう。
画像処理部30は、入力画像データーに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理、および、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データーに基づいて、画像形成部40が制御される。
画像形成部40は、記録媒体に画像を形成する。画像形成部40は、画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kと、中間転写ユニット42とを有する。画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kおよび中間転写ユニット42は、画像処理部30により処理が施された画像データーに基づいて、Y成分、M成分、C成分およびK成分の各色のトナーによる画像を形成する。
画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、CまたはKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M,41C,41Kの構成要素については符号が省略されている。
画像形成ユニット41は、露光装置411と、現像装置412と、感光体ドラム413と、帯電装置414と、ドラムクリーニング装置415とを有する。
感光体ドラム413は、アルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)を有する負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。感光体ドラム413の外周面には、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)および電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)が順次積層されている。感光体ドラム413は、駆動モーター(不図示)により回転駆動される。
電荷発生層は、電荷発生材料(たとえば、フタロシアニン顔料)が樹脂バインダー(たとえば、ポリカーボネイト)に分散された有機半導体である。電荷発生層は、露光装置411により露光され、一対の正電荷と負電荷とを生じさせる。
電荷輸送層は、正孔輸送性材料(電子供与性含窒素化合物)が樹脂バインダー(たとえば、ポリカーボネイト)に分散されたものからなる。電荷輸送層は、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置411は、たとえば、半導体レーザーで構成される。露光装置411は、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。
感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
現像装置412は、二成分現像方式の現像装置である。現像装置412は、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。ドラムクリーニング装置415は、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存するトナーを除去する。
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト21と、一次転写ローラー422と、複数の支持ローラー423と、二次転写部23と、ベルトクリーニング装置426とを有する。中間転写ベルト21は、無端状である。中間転写ベルト21は、複数の支持ローラー423にループ状に張架されている。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも1つは、駆動ローラー423Aで構成され、その他は、従動ローラーで構成される。駆動ローラー423Aが回転することにより、中間転写ベルト21は矢印A方向に一定速度で走行する。
中間転写ベルト21は、導電性および弾性を有する。中間転写ベルト21については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度が限定されない。
一次転写ローラー422は、中間転写ベルト21の内周面側に配置される。一次転写ローラー422は、感光体ドラム413に対向して配置される。一次転写ローラー422は、中間転写ベルト21を挟んで、感光体ドラム413に圧接される。これにより、一次転写ニップ部N1が形成される。
中間転写ベルト21が一次転写ニップ部N1を通過する際、感光体ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト21に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト21の裏面側(一次転写ローラー422と当接する側)にトナーと逆極性の電荷を付与する。これにより、トナー像は中間転写ベルト21に静電的に転写される。
中間転写ベルト21上に静電転写されたトナー像は、その後二次転写部23に搬送される。記録媒体が二次転写部23を通過する際、中間転写ベルト21上のトナー像が記録媒体に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー33に二次転写バイアスを印加し、記録媒体の二次転写ローラー33と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与する。これにより、トナー像は記録媒体に静電的に転写される。
ベルトクリーニング装置426は、中間転写ベルト21の外周面に接触する。ベルトクリーニング装置426は、二次転写後に中間転写ベルト21の表面に残存するトナーを除去する。
トナー像が転写された記録媒体は二次転写部23を通過した後、定着装置60に搬送される。定着装置60は、トナー像が二次転写された記録媒体を加熱および加圧することにより、記録媒体にトナー像を定着させる。
搬送部50は、記録媒体を搬送する。搬送部50は、給紙部51、排紙部52および搬送経路部53を含む。給紙部51は、給紙トレイユニット51a、51bおよび51cを有する。給紙トレイユニット51a、51bおよび51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類毎に収容される。
給紙トレイユニット51a、51bおよび51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部53に搬送される。搬送経路部53は、レジストローラー対53aを含む複数の搬送ローラー対を有する。レジストローラー対53aが配設されたレジストローラー部は、記録媒体の傾きおよび片寄りを補正する。記録媒体は、搬送経路部53を通じて二次転写部23に搬送される。二次転写部23において、中間転写ベルト21上のトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、その後の定着装置60において定着工程が施される。
定着装置60を通過した記録媒体は、排紙部52に搬送される。排紙部52は、搬送ローラー対(排紙ローラー対)52aを有する。画像形成された記録媒体は、搬送ローラー対52aを通じて外部に排出される。
図2および図3は、図1中の画像形成装置における廃トナー回収容器を示す斜視図である。図1から図3を参照して、画像形成装置1は、廃トナー回収容器100をさらに有する。廃トナー回収容器100は、画像形成部40において記録媒体への画像形成に用いられてなかったトナーを廃トナーとして回収する。
より具体的には、廃トナー回収容器100は、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存し、ドラムクリーニング装置415により感光体ドラム413の表面から除去されたトナーと、二次転写後に中間転写ベルト21の表面に残存し、ベルトクリーニング装置426により中間転写ベルト21の表面から除去されたトナーと、現像装置412内の廃現像剤とを、廃トナーとして回収する。
廃トナー回収容器100は、容器本体110を有する。容器本体110は、廃トナーを収容可能な筐体から構成されている。容器本体110は、廃トナーを収容するための内部空間106を形成している。
画像形成装置1は、容器装着部71を有する。容器装着部71は、容器本体110を受け入れ可能な開口部をなしている。容器装着部71は、画像形成装置1の前後方向に延び、画像形成装置1の前方を向いて開口している。容器装着部71は、画像形成装置1の底部に設けられている。
容器本体110は、画像形成装置1の装置本体側の容器装着部71に対して着脱可能に設けられている。容器本体110は、容器装着部71に対して水平方向にスライドして着脱される。容器本体110は、容器装着部71に対する装着時に、画像形成装置1の前側から後側に向けて挿入される。このときの容器本体110の挿入方向は、図2および図3中の矢印101Aに示される方向に対応する。容器本体110は、容器装着部71からの取り外し時に、画像形成装置1の後側から前側に向けて引き出される。このときの容器本体110の引き出し方向は、図2および図3中の矢印101Bに示される方向に対応する。
なお、画像形成装置1における容器装着部71の位置、ならびに、容器装着部71に対する容器本体110の挿入方向および引き出し方向は、特に限定されない。
続いて、廃トナー回収容器100の構造について詳細に説明する。以下では、説明の便宜上、容器装着部71に対する容器本体110の挿入方向の手前側を「前側(前方)」といい、容器装着部71に対する容器本体110の挿入方向の奥側を「後側(後方)」という。容器本体110を前側から見て右手側を「右側(右方)」といい、容器本体110を前側から見て左手側を「左側(左方)」という。
図4は、図2および図3中の廃トナー回収容器を示す上面図である。図5は、図4中のV-V線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。図6は、図4中のVI-VI線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。図7は、図4中のVII-VII線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。
図2から図7を参照して、容器本体110は、全体として、直方体形状を有する。容器本体110は、全体として、前後方向に延びる端辺と、左右方向に延びる端辺と、上下方向に延びる端辺とを有する直方体形状を有する。前後方向における容器本体110の長さは、左右方向における容器本体110の長さ、および、上下方向における容器本体110の長さの各長さよりも大きい。左右方向における容器本体110の長さは、上下方向における容器本体110の長さよりも小さい。
容器本体110は、上面部111と、右側面部(第1側面部)112と、左側面部(第2側面部)113と、底面部114と、後側面部115と、前側面部116とを有する。
上面部111は、容器本体110の上部に設けられている。底面部114は、容器本体110の底部に設けられている。上面部111および底面部114は、内部空間106を挟んで、上下方向において互いに対向している。
右側面部112は、容器本体110の右側部に設けられている。左側面部113は、容器本体110の左側部に設けられている。右側面部112および左側面部113は、内部空間106を挟んで、左右方向において互いに対向している。後側面部115は、容器本体110の後側部に設けられている。前側面部116は、容器本体110の前側部に設けられている。後側面部115および前側面部116は、内部空間106を挟んで、前後方向において互いに対向している。
容器本体110には、トナー受け口117が設けられている。廃トナーは、トナー受け口117を通じて容器本体110に導入される。
トナー受け口117は、上面部111に開口している。トナー受け口117は、上面部111を貫通する貫通孔からなる。トナー受け口117は、内部空間106と、容器本体110の外側の空間とを互いに連通させている。トナー受け口117は、前後方向において、前側面部116よりも後側面部115寄りの位置に設けられている。トナー受け口117は、上面部111の後端部に設けられている。トナー受け口117は、左右方向において、右側面部112よりも左側面部113寄りの位置に設けられている。
廃トナー回収容器100は、トナー搬送部材121と、カップリング122とをさらに有する。
トナー搬送部材121は、回転中心軸(所定軸)102を中心とする螺旋形状を有する。トナー搬送部材121は、回転中心軸102を中心に螺旋状に延びる金属製のコイルまたは樹脂製のスクリューからなる。回転中心軸102は、前後方向に延びている。トナー搬送部材121は、後側面部115から前側面部116に向けて延びている。トナー搬送部材121は、前側面部116から後方に離れた位置まで延びている。トナー搬送部材121は、回転中心軸102の軸方向における後方端において、片持ち支持されている。
カップリング122は、トナー搬送部材121の後方端に接続されている。カップリング122は、後側面部115において回転中心軸102を中心に回転可能に支持されている。カップリング122には、画像形成装置1の装置本体側から回転が入力される。トナー搬送部材121が回転中心軸102を中心に回転することによって、容器本体110内の廃トナーが、回転中心軸102の軸方向に沿って後方から前方に向けて(図4および図5中の矢印103に示す方向)搬送される。これにより、トナー受け口117を通じて容器本体110に導入された廃トナーが、前後方向において均等に収容される。
図3、図6および図7に示されるように、左側面部113は、左側面上部113Uと、左側面中間部113Mと、左側面下部113Lとを有する。左側面上部113Uは、左側面中間部113Mの上方に設けられている。左側面上部113Uの上端部は、上面部111に接続されている。左側面下部113Lは、左側面中間部113Mの下方に設けられている。左側面下部113Lの下端部は、底面部114に接続されている。左側面中間部113Mの上端部は、左側面上部113Uに接続されている。左側面中間部113Mの下端部は、左側面下部113Lに接続されている。
左右方向における左側面上部113Uおよび右側面部112の間の長さは、左右方向における左側面下部113Lおよび右側面部112の間の長さよりも小さい。左側面中間部113Mは、左右方向において右側面部112から遠ざかりながら、左側面上部113Uから左側面下部113Lに向けて延びている。
図6および図7に示されるように、トナー搬送部材121は、トナー受け口117の下方に配置されている。トナー搬送部材121は、上下方向において、底面部114よりも上面部111寄りの位置に設けられている。トナー搬送部材121は、右側面部112および左側面上部113Uの間に配置されている。
左右方向における回転中心軸102および右側面部112の間の長さB1は、左右方向における回転中心軸102および左側面部113(左側面上部113U)の間の長さB2よりも大きい。このため、トナー搬送部材121および右側面部112の間には、トナー搬送部材121および左側面部113(左側面上部113U)の間よりも大きい空間が形成されている。
図3および図7に示されるように、容器本体110は、廃トナー検出部131をさらに有する。廃トナー検出部131は、容器本体110に収容される廃トナーを検出するために設けられている。廃トナー検出部131は、透光性を有する窓からなる。
廃トナー検出部131は、トナー受け口117よりもトナー搬送部材121によるトナー搬送方向の下流側に設けられている。廃トナー検出部131は、トナー受け口117よりも前方に設けられている。廃トナー検出部131は、前後方向において、後側面部115よりも前側面部116寄りの位置に設けられている。
図7に示されるように、廃トナー検出部131は、左側面部113に設けられている。廃トナー検出部131は、左側面上部113Uに設けられている。廃トナー検出部131は、左右方向において、トナー搬送部材121と対向して設けられている。廃トナー検出部131は、回転中心軸102を通り、左右方向に延びる直線と交わる位置に設けられている。
廃トナー検出部131は、凸状空間132を形成している。凸状空間132は、内部空間106と繋がっている。凸状空間132は、内部空間106からトナー搬送部材121から遠ざかる方向に突出している。凸状空間132は、内部空間106から左方に向けて突出している。トナー搬送部材121は、矢印104に示す方向に回転する。トナー搬送部材121の回転に伴って、回転中心軸102よりも下方の領域からトナー搬送部材121および左側面部113の間の空間を通って、凸状空間132に廃トナーが進入する。
画像形成装置1は、光透過型センサ72をさらに有する。光透過型センサ72は、画像形成装置1の装置本体側に設けられている。光透過型センサ72は、廃トナー検出部131における凸状空間132に進入した廃トナーを検出する。
より具体的には、光透過型センサ72は、発光部73と、受光部74とを有する。発光部73および受光部74は、対向配置されている。発光部73は、光源を有し、光を発する。受光部74は、光電変換素子を含み、発光部73から発せられた光を受けて、電子信号に変換する。廃トナー回収容器100が容器装着部71に装着された場合に、発光部73および受光部74の間に、廃トナー検出部131が配置される。光透過型センサ72は、受光部74における受光量に基づいて、発光部73および受光部74の間の透過/遮光状態を検知する。
容器本体110に回収された廃トナーが規定量に達していない時、発光部73から発せられた光は、透光性を有する廃トナー検出部131を透過して受光部74に到達する。
一方、容器本体110に回収された廃トナーが一定の量を超えると、トナー搬送部材121によって搬送された廃トナーが、廃トナー検出部131における凸状空間132に進入する。このとき、発光部73から受光部74に向かう光の進行が、凸状空間132に進入した廃トナーにより遮られる。光透過型センサ72は、受光部74に入射する光量が減少したことを受けて、容器本体110に回収された廃トナーが規定量に達したことを検出する。
なお、容器本体110に収容される廃トナーを検出するための機構は、上記の光透過型センサ72を用いたものに限られず、たとえば、トナーが有する磁性を検知する機構であってもよい。
図4から図6を参照して、廃トナー回収容器100は、仕切り部材141をさらに有する。
仕切り部材141は、容器本体110の内部に設けられている。仕切り部材141は、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から、トナー搬送部材121に近づく方向に突出している。仕切り部材141は、トナー搬送部材121による廃トナーの搬送方向の上流側から下流側に向けて延在している。仕切り部材141は、上面部111から突出し、前後方向に延在する板材からなる。
仕切り部材141は、基端部142と、先端部143とを有する。基端部142は、上面部111に接続されている。仕切り部材141は、基端部142からトナー搬送部材121に近づく方向に突出し、その突出する先端に先端部143を有する。
仕切り部材141は、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から下方に向けて突出している。仕切り部材141は、基端部142および先端部143の間において上下方向に延びている。仕切り部材141は、水平方向(左右方向)において、左側面部113よりも右側面部112寄りの位置に設けられている。
仕切り部材141は、左右方向において、右側面部112およびトナー搬送部材121の間に位置している。仕切り部材141は、左右方向において、右側面部112および回転中心軸102の間に位置している。仕切り部材141は、左右方向において、右側面部112およびトナー受け口117の間に位置している。
図6に示されるように、トナー搬送部材121は、回転中心軸102の軸方向に見た場合に、上端部121tと、下端部121bと、右端部121rと、左端部121hとを有する。
先端部143は、トナー搬送部材121の上端部121tよりも上方に位置している。先端部143は、トナー搬送部材121の上端部121tよりも下方に位置してもよい。
図4および図5に示されるように、仕切り部材141は、後端部144と、前端部145とをさらに有する。仕切り部材141は、後端部144および前端部145の間において、トナー搬送部材121による廃トナーの搬送方向に延びている。仕切り部材141は、前端部145および後端部144の間において、前後方向に延びている。
なお、仕切り部材141は、前端部145および後端部144の間において、前後方向に対して斜め方向に延びてもよい。
後端部144は、前後方向において、トナー受け口117の開口面よりも後方に位置している。前端部145は、前後方向において、トナー受け口117の開口面よりも前方に位置している。トナー受け口117は、前後方向における第1前後領域161に設けられている。仕切り部材141は、前後方向における第2前後領域162に設けられている。第2前後領域162は、第1前後領域161を含む。
前後方向における仕切り部材141の長さ(後端部144および前端部145の間の長さ)は、上下方向における仕切り部材141の長さ(基端部142および先端部143の間の長さ)よりも大きい。
図8は、比較例における廃トナー回収容器において生じ得るトナー詰まりの現象を示す断面図である。
図8を参照して、本比較例における廃トナー回収容器では、容器本体110に仕切り部材141が設けられていない。
このような構成において、トナー受け口117を通じて導入された廃トナーは、トナー受け口117の開口面より広がりながら下方に向けて落下する。このとき、廃トナーがトナー搬送部材121から離れた位置に着地した場合、トナー搬送部材121の回転に伴って発生する搬送力が廃トナーに十分に伝わらない可能性がある。これにより、トナー受け口117を通じて容器本体110に導入された廃トナーが局所的に高く積もり、やがてトナー受け口117を塞ぐという現象が生じ得る。
図4から図6を参照して、これに対して、本実施の形態では、容器本体110に、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から、トナー搬送部材121に近づく方向に突出し、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材141が設けられている。
このような構成において、仕切り部材141は、トナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する区間に渡って、トナー受け口117からトナー搬送部材121に向けて廃トナーが落下する空間と、その外側で廃トナーが高く積もる空間とを遮るように設けられることになる。このため、仕切り部材141によって、トナー受け口117を通じて容器本体110に導入され、局所的に高く積もった廃トナーがトナー受け口117に向かうことを防止できる。結果、トナー受け口117でトナー詰まりが生じることを防ぐことができる。
特に本実施の形態では、左右方向における回転中心軸102および右側面部112の間の長さB1が、左右方向における回転中心軸102および左側面部113の間の長さB2よりも大きい構成において、トナー搬送部材121および右側面部112の間に、トナー搬送部材121および左側面部113の間よりも大きい空間が形成されている。このため、トナー搬送部材121および右側面部112の間の空間において、トナー搬送部材121の回転に伴って発生する搬送力が廃トナーに十分に伝わらず、廃トナーが高く積もるという現象が起こり易い。このため、仕切り部材141を、水平方向(左右方向)において左側面部113よりも右側面部112寄りの位置に設けることによって、トナー搬送部材121および右側面部112の間の空間に高く積もった廃トナーがトナー受け口117に向かうことをより確実に防止できる。
また、本実施の形態では、仕切り部材141が、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から下方に向けて突出している。このような構成により、トナー受け口117を通じて容器本体110に導入された廃トナーが仕切り部材141に積もることを抑制できる。これにより、トナー受け口117におけるトナー詰まりをさらに確実に防ぐことができる。
以上に説明した、この発明の実施の形態1における廃トナー回収容器100および画像形成装置1の構造についてまとめると、本実施の形態における廃トナー回収容器100は、トナー受け口117が開口する上面部111を有し、トナー受け口117を通じて導入された廃トナーを収容する容器本体110と、所定軸としての回転中心軸102を中心とする螺旋形状を有し、回転中心軸102を中心に回転することにより回転中心軸102の軸方向に廃トナーを搬送し、トナー受け口117の下方に配置されるトナー搬送部材121と、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から、トナー搬送部材121に近づく方向に突出し、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材141とを備える。
画像形成装置1は、記録媒体に画像を形成する画像形成部40と、画像形成部40において記録媒体への画像形成に用いられなかったトナーを廃トナーとして回収する廃トナー回収容器100とを備える。
このように構成された、この発明の実施の形態1における廃トナー回収容器100および画像形成装置1によれば、仕切り部材141によって、容器本体110の内部で局所的に高く積もった廃トナーがトナー受け口117に向かうことを防止できる。これにより、トナー受け口117におけるトナー詰まりを防ぐことができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1における廃トナー回収容器100の各種変形例について説明する。
図9は、第1変形例における廃トナー回収容器を示す断面図である。図9は、実施の形態1における図6に対応している。
図9を参照して、本変形例では、仕切り部材141が、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から、回転中心軸102の軸方向に直交する水平方向(左右方向)において回転中心軸102に近づきながら下方に向けて突出している。
先端部143は、回転中心軸102よりも上方に位置している。先端部143は、基端部142よりも左方にシフトした位置に設けられている。先端部143は、左右方向において、トナー搬送部材121の右端部121rと、トナー搬送部材121の左端部121hとの間に位置している。先端部143は、トナー搬送部材121と隙間を設けて対向している。
仕切り部材141は、傾斜面146を有する。傾斜面146は、トナー受け口117の下方に設けられている。傾斜面146は、上下方向において、トナー受け口117の開口面と対向している。水平面に対して傾斜面146がなす角度θ(θ<90°)は、トナーの安息角よりも大きい。なお、トナーの安息角とは、トナーを一定の高さから落下させた場合に、トナーが自発的に崩れることなく安定を保つ時のトナーの山の斜面と水平面とのなす角度である。
このような構成によれば、仕切り部材141が、左右方向において回転中心軸102に近づきながら下方に向けて突出しているため、仕切り部材141を、トナー受け口117を通じて導入された廃トナーをトナー搬送部材121に導くガイドとして機能させることができる。また、水平面に対して仕切り部材141の傾斜面146がなす角度θがトナーの安息角よりも大きいため、トナー受け口117を通じて導入された廃トナーが傾斜面146に積もることを抑制できる。これにより、トナー受け口117におけるトナー詰まりをより確実に防ぐことができる。
図10は、第2変形例における廃トナー回収容器を示す断面図である。図10は、実施の形態1における図6に対応している。
図10を参照して、本変形例では、仕切り部材141が、上面部111におけるトナー受け口117の開口縁から、回転中心軸102の軸方向に直交する水平方向(左右方向)において回転中心軸102から遠ざかりながら下方に向けて突出している。
先端部143は、回転中心軸102よりも上方に位置している。先端部143は、基端部142よりも右方にシフトした位置に設けられている。
図11は、第3変形例における廃トナー回収容器を示す上面図である。図12は、図11中のXII-XII線上の矢視方向に見た廃トナー回収容器を示す断面図である。図11および図12は、それぞれ、実施の形態1における図4および図6に対応している。
図11および図12を参照して、本変形例では、仕切り部材141が、右仕切り部材(第1仕切り部材)141Pと、左仕切り部材(第2仕切り部材)141Qとを有する。
右仕切り部材141Pおよび左仕切り部材141Qは、トナー受け口117を挟んだ両側に設けられている。右仕切り部材141Pは、左右方向において、回転中心軸102および右側面部112の間に設けられている。左仕切り部材141Qは、左右方向において、回転中心軸102および左側面部113(左側面上部113U)の間に設けられている。右仕切り部材141Pおよび左仕切り部材141Qは、回転中心軸102の軸方向に直交する水平方向(左右方向)において、互いに対向している。
このような構成によれば、右仕切り部材141Pによって、トナー搬送部材121および右側面部112の間の空間に高く積もった廃トナーがトナー受け口117に向かうことを防ぎ、左仕切り部材141Qによって、トナー搬送部材121および左側面部113の間の空間に高く積もった廃トナーがトナー受け口117に向かうことを防ぐことができる。これにより、トナー受け口117におけるトナー詰まりをより確実に防止することができる。
図13は、第4変形例における廃トナー回収容器を示す上面図である。図14は、第5変形例における廃トナー回収容器を示す上面図である。図13および図14は、実施の形態1における図4に対応している。
図13を参照して、本変形例では、仕切り部材141が、直線部151と、延伸部152とを有する。直線部151は、実施の形態1における仕切り部材141と同様の形状を有しており、前端部145および後端部144の間において前後方向に延びている。
延伸部152は、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の下流側の端部に設けられている。延伸部152は、回転中心軸102の軸方向に直交する水平方向(左右方向)において回転中心軸102に近づきながら、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延伸している。延伸部152は、直線部151の後端部144から、左右方向において左側面部113に近づきながらトナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延びている。延伸部152は、前後方向に対して斜め方向に延びている。
延伸部152は、先端部153を有する。先端部153は、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延びる延伸部152の先端に設けられている。先端部153は、左右方向において、直線部151とは反対側に配置されている。延伸部152は、上面視において回転中心軸102と交わる位置まで延びている。
図14を参照して、本変形例では、廃トナー回収容器100が、延伸部材156を有する。
延伸部材156は、仕切り部材141よりもトナー搬送部材121によるトナー搬送方向の下流側に設けられている。延伸部材156は、上面部111からトナー搬送部材121に近づく方向に突出している。延伸部材156は、回転中心軸102の軸方向に直交する水平方向(左右方向)において回転中心軸102に近づきながら、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延伸している。
本変形例は、上記の第4変形例における延伸部152が、仕切り部材141とは別体に設けられた態様に対応しており、延伸部材156は、第4変形例における延伸部152と同様の構造を有する。
このような構成によれば、延伸部152または延伸部材156によって、トナー受け口117を通じて容器本体110に導入され、局所的に高く積もった廃トナーが、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の下流側から周りこんでトナー受け口117に向かうことを防止できる。これにより、トナー受け口117におけるトナー詰まりをより確実に防ぐことができる。
図15は、第6変形例におけるトナー回収容器を示す断面図である。図16は、図15中のXVI-XVI線上の矢視方向に見たトナー回収容器を示す断面図である。図17は、転倒時におけるトナー回収容器を示す断面図である。
図15から図17を参照して、本変形例では、仕切り部材141が、上面部111に対して回動中心軸107を中心にして回動可能に接続されている。回動中心軸107は、トナー搬送部材121によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延びている。回動中心軸107は、容器本体110の長手方向(前後方向)に延びている。
仕切り部材141は、図11および図12に示される第3変形例と同様に、右仕切り部材141Pと、左仕切り部材141Qとを有する。仕切り部材141Pは、上面部111に対して、回動中心軸107Pを中心にして回動可能に接続されている。仕切り部材141Qは、上面部111に対して、回動中心軸107Qを中心にして回動可能に接続されている。
容器本体110の姿勢が変化した場合に、仕切り部材141は、上面部111に対して回動することによってトナー受け口117を閉塞可能である。
より具体的には、画像形成装置1における廃トナー回収容器100の交換時などに、廃トナー回収容器100が図16中の矢印108に示す方向に転倒し、図17に示されるように容器本体110の姿勢が変化した場合に、仕切り部材141Qが、上面部111に対して回動中心軸107Qを中心に回動することによって、トナー受け口117を閉塞する。また、廃トナー回収容器100が図16中の矢印109に示す方向に転倒し、容器本体110の姿勢が変化した場合に、仕切り部材141Pが、上面部111に対して回動中心軸107Pを中心に回動することによって、トナー受け口117を閉塞する。
このような構成によれば、廃トナー回収容器100の転倒時であってもトナーが容器本体110からこぼれないため、廃トナー回収容器100の交換時の作業性を向上させることができる。
以上に説明した、この発明の実施の形態2における廃トナー回収容器によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に奏することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
この発明は、記録媒体への画像形成に用いられなかったトナーを廃トナーとして回収するための廃トナー回収容器を備える画像形成装置に適用される。
1 画像形成装置、10 画像読取部、11 自動原稿給紙装置、12 原稿画像走査装置、12a センサ、21 中間転写ベルト、23 二次転写部、30 画像処理部、33 二次転写ローラー、40 画像形成部、41,41C,41K,41M,41Y 画像形成ユニット、42 中間転写ユニット、50 搬送部、51 給紙部、51a 給紙トレイユニット、52 排紙部、52a 搬送ローラー対、53 搬送経路部、53a レジストローラー対、60 定着装置、71 容器装着部、72 光透過型センサ、73 発光部、74 受光部、100 廃トナー回収容器、102 回転中心軸、106 内部空間、107,107P,107Q 回動中心軸、110 容器本体、111 上面部、112 右側面部、113 左側面部、113L 左側面下部、113M 左側面中間部、113U 左側面上部、114 底面部、115 後側面部、116 前側面部、117 トナー受け口、121 トナー搬送部材、121b 下端部、121h 左端部、121r 右端部、121t 上端部、122 カップリング、131 廃トナー検出部、132 凸状空間、141,141P,141Q 仕切り部材、142 基端部、143,153 先端部、144 後端部、145 前端部、146 傾斜面、151 直線部、152 延伸部、156 延伸部材、161 第1前後領域、162 第2前後領域、411 露光装置、412 現像装置、413 感光体ドラム、414 帯電装置、415 ドラムクリーニング装置、422 一次転写ローラー、423 支持ローラー、423A 駆動ローラー、426 ベルトクリーニング装置。

Claims (12)

  1. トナー受け口が開口する上面部を有し、前記トナー受け口を通じて導入された廃トナーを収容する容器本体と、
    所定軸を中心とする螺旋形状を有し、前記所定軸を中心に回転することにより前記所定軸の軸方向に廃トナーを搬送し、前記トナー受け口の下方に配置されるトナー搬送部材と、
    前記上面部における前記トナー受け口の開口縁から、前記トナー搬送部材に近づく方向に突出し、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材とを備え
    前記仕切り部材は、前記トナー搬送部材に近づく方向に突出する先端に先端部を有し、
    前記先端部は、前記トナー搬送部材の上端部よりも上方に位置している、廃トナー回収容器。
  2. 前記仕切り部材は、前記上面部における前記トナー受け口の開口縁から下方に向けて突出する、請求項1に記載の廃トナー回収容器。
  3. 前記仕切り部材は、前記上面部における前記トナー受け口の開口縁から、前記所定軸の軸方向に直交する水平方向において前記所定軸に近づきながら下方に向けて突出する、請求項1に記載の廃トナー回収容器。
  4. 前記仕切り部材は、前記トナー受け口の下方に配置される傾斜面を有し、
    水平面に対して前記傾斜面がなす角度θ(θ<90°)が、トナーの安息角よりも大きい、請求項3に記載の廃トナー回収容器。
  5. 前記仕切り部材は、前記トナー受け口を挟んだ両側に設けられ、前記所定軸の軸方向に直交する水平方向において互いに対向する第1仕切り部材および第2仕切り部材を含む、請求項1からのいずれか1項に記載の廃トナー回収容器。
  6. 前記容器本体は、前記所定軸の軸方向に直交する水平方向において互いに対向する第1側面部および第2側面部をさらに有し、
    水平方向における前記所定軸および前記第1側面部の間の距離は、水平方向における前記所定軸および前記第2側面部の間の距離よりも大きく、
    前記仕切り部材は、水平方向において、前記第2側面部よりも前記第1側面部寄りの位置に設けられる、請求項1からのいずれか1項に記載の廃トナー回収容器。
  7. 前記トナー搬送部材は、金属製のコイルまたは樹脂製のスクリューからなる、請求項1からのいずれか1項に記載の廃トナー回収容器。
  8. 前記容器本体は、前記トナー受け口よりも前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の下流側に設けられ、前記容器本体に収容される廃トナーを検出するための廃トナー検出部を有する、請求項1からのいずれか1項に記載の廃トナー回収容器。
  9. トナー受け口が開口する上面部を有し、前記トナー受け口を通じて導入された廃トナーを収容する容器本体と、
    所定軸を中心とする螺旋形状を有し、前記所定軸を中心に回転することにより前記所定軸の軸方向に廃トナーを搬送し、前記トナー受け口の下方に配置されるトナー搬送部材と、
    前記上面部における前記トナー受け口の開口縁から、前記トナー搬送部材に近づく方向に突出し、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材とを備え、
    前記仕切り部材は、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の下流側の端部に設けられ、前記所定軸の軸方向に直交する水平方向において前記所定軸に近づきながら、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延伸する延伸部を有する、廃トナー回収容器。
  10. トナー受け口が開口する上面部を有し、前記トナー受け口を通じて導入された廃トナーを収容する容器本体と、
    所定軸を中心とする螺旋形状を有し、前記所定軸を中心に回転することにより前記所定軸の軸方向に廃トナーを搬送し、前記トナー受け口の下方に配置されるトナー搬送部材と、
    前記上面部における前記トナー受け口の開口縁から、前記トナー搬送部材に近づく方向に突出し、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材と、
    前記仕切り部材よりも前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の下流側に設けられ、前記上面部から前記トナー搬送部材に近づく方向に突出し、前記所定軸の軸方向に直交する水平方向において前記所定軸に近づきながら、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延伸する延伸部材とを備える、廃トナー回収容器。
  11. トナー受け口が開口する上面部を有し、前記トナー受け口を通じて導入された廃トナーを収容する容器本体と、
    所定軸を中心とする螺旋形状を有し、前記所定軸を中心に回転することにより前記所定軸の軸方向に廃トナーを搬送し、前記トナー受け口の下方に配置されるトナー搬送部材と、
    前記上面部における前記トナー受け口の開口縁から、前記トナー搬送部材に近づく方向に突出し、前記トナー搬送部材によるトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて延在する仕切り部材とを備え、
    前記仕切り部材は、前記上面部に対して回動可能に接続され、
    前記容器本体の姿勢が変化した場合に、前記仕切り部材は、前記上面部に対して回動することによって前記トナー受け口を閉塞可能である、廃トナー回収容器。
  12. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部において記録媒体への画像形成に用いられなかったトナーを廃トナーとして回収する、請求項1から11のいずれか1項に記載の廃トナー回収容器とを備える、画像形成装置。
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