JP2009036921A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブラックトナーカートリッジ39Kは、廃トナーを収容する廃トナー収容部70を備えている。廃トナーは、本体ケーシング2の廃トナー排出口128と、廃トナー収容部70の廃トナー内側受入口118とを順に通過して廃トナー収容部70に収容される。廃トナー排出口128と廃トナー内側受入口118とは、略水平方向に沿って対向配置されているので、これらの開口の間に複雑な搬送機構を設けなくても、廃トナー収容部70では、廃トナーを簡易な構成で円滑に回収することができる。
【選択図】図2
Description
また、特許文献1のトナーカートリッジには、感光体ドラムに残留したトナー(廃トナーという。)を回収する廃トナー槽が配設されている。廃トナー槽は、感光体ドラムの上方にあり、感光体ドラムに残留した廃トナーは、クリーニングブレードによって除去された後に、トナー搬送ベルトによって廃トナー槽へ搬送される。
そこで、本発明の目的は、廃トナーを簡易な構成で円滑に回収することができる画像形成装置を提供することにある。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、複数の前記現像器の前記像担持体に対向配置されるベルトと、前記ベルトが巻回されるローラとを備え、前記現像器で形成された前記トナー像を記録媒体に転写するための転写ユニットと、前記ベルト上に残留する廃トナーを回収する回収ユニットとを備え、前記回収ユニットに回収された廃トナーが、前記第2収容部に収容されることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記ベルトは、前記ローラと前記回収ユニットとによって挟持され、複数の前記トナーカートリッジのうち、前記筐体側開口に最も近いトナーカートリッジが前記第2収容部を備えていることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、複数の前記現像器は、前記筐体内において略鉛直方向に沿って並列配置され、複数の前記トナーカートリッジは、前記筐体内において略鉛直方向に沿って並列配置され、複数の前記トナーカートリッジのうち、略鉛直方向において最も下方に配置されるトナーカートリッジが前記第2収容部を備えていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の発明において、前記トナー担持体が前記像担持体に残留するトナーを回収することを特徴としている。
また、請求項10に記載の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の発明において、前記第2収容部内において前記カートリッジ側開口の近傍に配置され、回転することによって廃トナーを攪拌する枠体形状の第1攪拌部材を備えていることを特徴としている。
そして、各トナーカートリッジは、現像器のトナー担持体に供給されるトナーを収容する第1収容部を備え、少なくとも1つのトナーカートリッジは、廃トナーを収容する第2収容部をさらに備えている。第2収容部を備えるトナーカートリッジを筐体から離脱させることで、第2収容部の廃トナーを同時に筐体から取り除くことができる。
請求項3に記載の発明によれば、転写ユニットでは、像担持体のトナー像をベルトに一旦転写してから、記録媒体に改めて転写したり、ベルトによって記録媒体を各現像器の像担持体へ搬送し、トナー像を像担持体から記録媒体へ直接転写したりする。そのため、ベルト上には廃トナーが残留することになるが、転写ユニットには、色ずれ防止のために高い位置決め精度が要求されるので、現像器やトナーカートリッジに比べて交換頻度を低くする必要があり、できれば交換できないことが望ましい。しかし、そうなるとベルトが邪魔になるので、ベルト上の廃トナーの処理が難しくなる。しかし、ベルト上に残留する廃トナーを回収する回収ユニットが備えられ、回収された廃トナーは、第2収容部に収容される。そのため、転写ユニットを移動または交換しなくても、ベルト上の廃トナーを除去することができる。
請求項5に記載の発明によれば、ベルトは、ベルトが巻回されるローラと回収ユニットとによって挟持されているので、ベルトを回収ユニットに接触させるための部材を別途設けなくても済む。
請求項6に記載の発明によれば、略鉛直方向において最も下方に配置されるトナーカートリッジが第2収容部を備えているので、このトナーカートリッジよりも上方にあるトナーカートリッジが第2収容部を備える場合に比べて、第2収容部では、廃トナーを上方へ搬送することなく、円滑に回収することができる。
請求項8に記載の発明によれば、トナー担持体が像担持体に残留するトナーを回収するので、像担持体に残留するトナーを回収する機構を別途設けなくて済む。さらに、ベルト上の廃トナーを第2収容部で回収すれば、この廃トナーは、トナーカートリッジの交換時に処理されるので、ユーザは廃トナーの処理を意識せずに済む。
請求項10に記載の発明によれば、カートリッジ側開口の近傍に配置された第1攪拌部材は、枠体形状であるので、カートリッジ側開口から第2収容部内に受け入れられた廃トナーを第1攪拌部材がカートリッジ側開口へ押し戻すことを防止しつつ、廃トナーがカートリッジ側開口を塞がないように廃トナーを攪拌することができる。
請求項12に記載の発明によれば、第1撹拌部材と、第1収容部内でトナーを撹拌する第2撹拌部材とは、同一の回転軸を有しているので、第1撹拌部材および第2撹拌部材に応じて回転軸を個別に設けなくて済む。
図1は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す右側断面図である。図2は、図1において、トナーカートリッジを追加した図である。図3は、図1において、本体ケーシングに対してドラムセクションを着脱する様子を示す。図4は、図1に示すカラーレーザプリンタの右前側斜視図である。図5は、図4において、カートリッジ扉を開いた様子を示す。図6は、図5において、本体ケーシングに対してトナーカートリッジを着脱する様子を示す。図7は、ドラムセクションの右前側斜視図である。図8は、トナーカートリッジの右前側斜視図であり、図8(a)は、内シリンダが閉位置にある状態、図8(b)は、内シリンダが開位置にある状態を示す。図9は、トナーカートリッジの左後側斜視図であり、図9(a)は、内シリンダが閉位置にある状態、図9(b)は、内シリンダが開位置にある状態を示す。図10は、トナーカートリッジの右側断面図であって、図10(a)は、ブラックのトナーカートリッジを示し、図10(b)は、ブラック以外のトナーカートリッジを示す。図11は、トナーカートリッジとドラムユニットとの間でトナーが移動する様子を説明するためのカラーレーザプリンタの要部正断面図であって、図11(a)は、内シリンダが閉位置にある状態、図11(b)は、内シリンダが開位置にある状態を示す。図12は、本体シャッターの右前側斜視図であり、図12(a)は、本体シャッターが閉位置にある状態、図12(b)は、本体シャッターが開位置にある状態を示す。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、上下方向に長手である。
本体ケーシング2の前側壁13は、第1側壁の一例として機能し、上下方向および左右方向を含む平面に対して略平行であり、この前側壁13において、操作パネル10の下方には、排紙口14が形成されている。排紙口14は、幅方向に長手の正面視矩形状であり、前側壁13の幅方向略中央、かつ、操作パネル10に隣接する位置に形成されている。
前側壁13において、トレイ着脱口15の右上、かつ、排紙口14の右下には、図5に示すように、複数のカートリッジ着脱口17が形成されている。カートリッジ着脱口17は、正面視円形状であり、上下方向に沿って4つ形成されている。後述するトナーカートリッジ39は、本体ケーシング2に対して着脱されるときに、対応するカートリッジ着脱口17を通過する。前側壁13には、カートリッジ扉18が回動自在に設けられている。詳しくは、カートリッジ扉18の回動軸(図示せず)は、本体ケーシング2の前側右端部において上下方向に延び、カートリッジ扉18は、全てのカートリッジ着脱口17を塞ぐ閉位置(図4参照)と、全てのカートリッジ着脱口17を前側へ開放する開位置(図5参照)との間を回動する。なお、図4に示すように、前側壁13においてカートリッジ扉18の上端部および下端部のそれぞれに近接する位置には、凹部が形成されており、この凹部にユーザが指を入れることで、閉位置にあるカートリッジ扉18に指が掛け易くなり、カートリッジ扉18の開動作が容易である。
処理扉28の上端部の後側には、斜め下側後方へ僅かに傾斜する壁(第1揺動壁58という。)が設けられている。第1揺動壁58は、その後端部において幅方向に延びる揺動軸59を中心に揺動自在である。詳しくは、第1揺動壁58は、傾倒して処理扉28の上端部に連続する閉位置(図1参照)と、起立して本体ケーシング2における第1揺動壁58より下方部分(後述する第1空間の一例としてのドラム収容空間90)を上方ヘ開放する開位置(図3参照)との間を揺動する。第1揺動壁58が閉位置にあるときを基準として、第1揺動壁58の下側面には、第2搬送ローラ40および2次転写ローラ60が回転自在に設けられている。第2搬送ローラ40および2次転写ローラ60は、ともに幅方向に長手であり、下側表面が第1揺動壁58の下側面から下方に露出されるように、第1揺動壁58に支持されている。2次転写ローラ60は、第2搬送ローラ40の後方に配置されている。画像形成時には、2次転写ローラ60に2次転写バイアスが印加される。
(2)給紙部
図1に示すように、給紙部4は、本体ケーシング2内の底部に、本体ケーシング2の前側からトレイ着脱口15を介して着脱自在に装着される給紙トレイ19を備えている。また、給紙部4は、給紙トレイ19の前端部上方に、第2ピックアップローラ20、第2給紙ローラ21、第2分離パッド22および紙粉取りローラ23を備えている。そして、給紙部4は、処理扉28の後側において第2給紙ローラ21からやや斜め後側上方ヘ延びる給紙パス25と、給紙パス25の上端に設けられ、互いに対向配置される1対の第1搬送ローラ26を備えている。1対の第1搬送ローラ26のうち、一方の第1搬送ローラ26は、第1給紙ローラ56の近傍で処理扉28に支持されており、他方の第1搬送ローラ26は、スキャナユニット30に支持されている。
(3)画像形成部
画像形成部5は、スキャナユニット30、プロセスユニット31、転写ユニット32、回収ユニットの一例としてのクリーニングユニット33、および、定着ユニット34を備えている。
(3−1)スキャナユニット
スキャナユニット30は、本体ケーシング2において前側に偏った位置、詳しくは、給紙パス25に対して後側から隣接するように、上下方向に沿って配置されている。スキャナユニット30は、レーザ発光部(図示せず)、回転駆動されるポリゴンミラー35および複数の反射鏡36を備えている。画像データに基づいてレーザ発光部から4本のレーザビームが発光され、各レーザビームは、1点鎖線で示すように、ポリゴンミラー35で反射され、複数の反射鏡36を反射して、対応する像担持体の一例としての感光ドラム37の表面へ走査される。
(3−2)プロセスユニット
プロセスユニット31は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応する4つのドラムユニット38と、各ドラムユニット38に対応して各々設けられる4つのトナーカートリッジ39とを備えている。
(3−2−1)ドラムユニット
ドラムユニット38は、幅方向に長手の略直方体形状である。そして、複数のドラムユニット38は、同一のフレーム43に保持された状態で、上述したように略鉛直方向に沿って並列配置され、スキャナユニット30に対して、その後側に隣接配置されている。以下では、複数のドラムユニット38およびフレーム43をまとめてドラムセクション44ということがある。本体ケーシング2において、ドラムセクション44を収容する空間をドラム収容空間90という。ドラム収容空間90は、スキャナユニット30と転写ユニット32との間の空間であり、上下方向に長手の直方体形状である。ドラム収容空間90の上端部が、閉位置にある第1揺動壁58によって上方から塞がれる。図3に示すように、上側壁8および第1揺動壁58をそれぞれ開位置へ揺動させて本体ケーシング2の上面(ドラム収容空間90)を上方ヘ開放することにより、ドラムセクション44を、本体ケーシング2の上面から、本体ケーシング2に対して上下方向(略鉛直方向)に沿って着脱することができる。
感光ドラム37は、幅方向に長手で、最表層が正帯電性の感光層により形成される円筒形状であり、後側表面がフレーム43から後方へ露出されている。感光ドラム37は、画像形成時において、本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)からの駆動力によって回転される。
クリーニングローラ42は、幅方向に長手であり、感光ドラム37の上方において、感光ドラム37と対向してその表面に接触するように配置されている。画像形成時には、クリーニングローラ42に、トナーを捕集するためのクリーニングバイアスが印加され、画像形成終了時には、クリーニングバイアスとは逆方向となるバイアスが印加される。
供給オーガ48は、供給ローラ45の上方に配置されている。供給オーガ48は、幅方向に延びてフレーム43の幅方向両側壁に回転自在に支持される軸と、その軸の表面に形成される螺旋状の翼とを備えている。画像形成時には、本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)からの駆動力が伝達され、供給オーガ48が回転される。
また、フレーム43の上端部には、第2搬送ローラ40が回転自在に設けられている。第2搬送ローラ40は、幅方向に長手であり、その上側表面がフレーム43の上側面から上方に露出されるように、フレーム43に支持されている。そして、第1揺動壁58が閉位置にあるときに、第1揺動壁58の第2搬送ローラ40とフレーム43の第2搬送ローラ40とが対向する。このとき、第1揺動壁58の下側面とフレーム43の上側面との間には、隙間(中継パス61という。)が形成される。中継パス61は、給紙パス25の上端から連続して、後方の2次転写位置27まで延びている。
(3−2−2)トナーカートリッジ
図2に示すように、トナーカートリッジ39は、前後方向に長手の円筒形状であり、対応するドラムユニット38の右端部と略水平方向(幅方向)に沿って対向するように、そのドラムユニット38の右側に配置されている。また、本体ケーシング2に装着された状態において、各トナーカートリッジ39は、本体ケーシング2の前側壁13と、第2側壁の一例としての後側壁77(前側壁13と前後方向において対向する)との間に挟まれており、詳しくは、前側壁13まで延びている(はみ出ている)。各トナーカートリッジ39の前端は、画像形成のために作用するプロセス手段(スキャナユニット30、ドラムセクション44、転写ユニット32およびクリーニングユニット33)や給紙パス25よりも前側(前側壁13側)に位置している。
(3−2−3)プロセスユニットでの現像動作
図1を参照して、画像形成時では、各トナーカートリッジ39に収容されているトナーが、対応するドラムユニット38の供給オーガ48に供給される。供給オーガ48に供給されたトナーは、供給オーガ48の翼によって左側へ搬送されつつ、供給オーガ48の下方の供給ローラ45へ落下し、供給ローラ45に供給される。供給ローラ45に供給されずに供給オーガ48の左端まで搬送されたトナーは、戻りオーガ49に引き渡されて右側へ搬送され、トナーカートリッジ39へ戻される。トナーカートリッジ39へ戻されたトナーは、再度供給オーガ48に供給される。このように、トナーカートリッジ39とドラムユニット38との間でトナーが循環する。なお、トナーの循環については、後で詳説する。
感光ドラム37の回転により、感光ドラム37の表面に形成されている静電潜像が現像ローラ46と対向すると、現像ローラ46の表面に担持されている正帯電トナーが、その静電潜像(つまり、一様に正帯電されている感光ドラム37の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分)に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光ドラム37の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
(3−3)転写ユニット
転写ユニット32は、本体ケーシング2において、複数のドラムユニット38(ドラムセクション44)に対して後側から隣接するように、上下方向に沿って配置されている。転写ユニット32は、図示しない転写フレームと、この転写フレームに支持される駆動ローラ52、ローラの一例としての従動ローラ53、ベルトの一例としての転写ベルト54、および、4本の1次転写ローラ63とを備えている。図3に示すように、上側壁8および第1揺動壁58を開位置へ揺動させて本体ケーシング2の上面を上方ヘ開放することにより、転写ユニット32を、本体ケーシング2の上面から、本体ケーシング2に対して上下方向に沿って着脱することができる。
なお、転写ベルト54へのトナー像の転写後に感光ドラム37上に残留する転写残トナーは、クリーニングローラ42に一旦捕集されるが、画像形成終了時に、このトナーを放出するためのバイアスがクリーニングローラ42に印加されることにより、感光ドラム37へ排出された後に、現像ローラ46に回収される。
(3−4)クリーニングユニット
クリーニングユニット33は、転写ユニット32に隣接配置されている。詳しくは、クリーニングユニット33は、転写ユニット32の下端部に対して後側から隣接配置され、転写ベルト54を挟んで従動ローラ53に対向している。クリーニングユニット33は、ボックス状のクリーニングケーシング67と、クリーニングケーシング67内に収容される1次クリーニングローラ64、2次クリーニングローラ65、掻取ブレード66、および、第1搬送部材の一例としての排出オーガ68とを備えている。
1次クリーニングローラ64は、転写ベルト54を挟んで従動ローラ53に対向配置されている。このとき、1次クリーニングローラ64は、転写ベルト54と接触しており、1次クリーニングローラ64と転写ベルト54との接触位置を、クリーニング転写位置69という。1次クリーニングローラ64には、1次クリーニングバイアスが印加される。2次クリーニングローラ65は、1次クリーニングローラ64の斜め後側上方において、1次クリーニングローラ64と対向してその表面に接触するように配置されている。2次クリーニングローラ65には、2次クリーニングバイアスが印加される。
排出オーガ68は、掻取ブレード66と2次クリーニングローラ65との接触位置の下方に配置されている。排出オーガ68は、幅方向に延びてクリーニングケーシング67の幅方向左側壁に回転自在に支持される軸と、その軸の表面に形成される螺旋状の翼とを備えている。画像形成時には、本体ケーシング2内に設けられるモータ(図示せず)からの駆動力が伝達され、排出オーガ68が回転される。
(3−5)定着ユニット
定着ユニット34は、2次転写位置27の後方に配置されている。定着ユニット34は、加熱ローラ71と、加熱ローラ71を加圧する加圧ローラ72を備えている。定着ユニット34において、用紙3に転写されたカラー画像は、用紙3が加熱ローラ71と加圧ローラ72との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙3に熱定着される。
(4)排紙ユニット
排紙ユニット6は、1対の搬送ローラ73、排紙パス74、排紙ローラ75および排紙トレイ76を備えている。1対の搬送ローラ73は、加熱ローラ71および加圧ローラ72の後方において、互いに接触するように配置されている。排紙パス74は、本体ケーシング2の後側壁77内において、1対の搬送ローラ73の接触位置から斜め後側上方ヘ湾曲しながら延びてから前方へ滑らかに折り返されるように、延びている。後側壁77の前側面には、排紙パス74の出口となる排紙口78が形成されている。排紙ローラ75は、排紙口78に配置される3つのローラであり、そのうちの1つのローラに対して他の2つのローラが接触している。排紙トレイ76は、後側壁77の前側面における排紙口78より下方から前側に延びている。上述した第1揺動壁58の上側面や処理扉28の上端部は、排紙トレイ76に含まれる。
(5)読取スキャナユニット
読取スキャナユニット7は、上側壁8に接続される(詳しくは、上側壁8に埋設される)原稿台79と、原稿台79に揺動自在に支持される押えカバー80とを備えている。
2.各要素の構成
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2では、図5に示すように、上下方向に隣り合うカートリッジ着脱口17の間が正面視矩形状の切欠88で連結されている。ここで、カートリッジ着脱口17も、トナーカートリッジ39と同様に、トナーの色に応じて、上から順に、イエローカートリッジ着脱口17Y、マゼンタカートリッジ着脱口17M、シアンカートリッジ着脱口17C、ブラックカートリッジ着脱口17Kに区別している。そして、切欠88は、イエローカートリッジ着脱口17Yの上端、および、ブラックカートリッジ着脱口17Kの下端にも形成されている。
第1シール97は、たとえば、フェルト等からなるシートである。第1シール97は、隔壁側供給口95および隔壁側戻し口96を塞がないように、かつ、隔壁側供給口95および隔壁側戻し口96の周りを取り囲むように、曲面部93の右側面に取り付けられている。
(2)ドラムセクション
図7に示すように、ドラムセクション44のフレーム43は、上下方向に長手のボックス形状である。そして、フレーム43の前側面には、供給オーガ収容部102および戻りオーガ収容部103の組が、上下方向に並んで4組設けられている。供給オーガ収容部102および戻りオーガ収容部103の各組は、対応するドラムユニット38の一部をなす。
(3)トナーカートリッジ
図8に示すように、また、上述したように、トナーカートリッジ39は、前後方向に長手の円筒形状である。トナーカートリッジ39は、外シリンダ107および内シリンダ108を備えている。なお、後述するように、ブラックトナーカートリッジ39Kは、他のトナーカートリッジ39よりも前後方向に長く、また、廃トナー収容部70(図10(a)参照)を備えている点で、他のトナーカートリッジ39と異なる。しかしながら、説明の便宜上、ブラックトナーカートリッジ39Kを基準として説明する。
(3−1)内シリンダ
図10(a)に示すように、内シリンダ108は、前後方向に長手の中空円筒状に形成されている。内シリンダ108の軸線方向(前後方向)における両端面は、正面視円形状の側壁によって塞がれている。内シリンダ108の前側側壁は、垂直方向に沿って平坦に形成されており、内シリンダ108の後側側壁は、後方へ凸湾曲するように形成されている。内シリンダ108の前側側壁には、略逆U字状の取っ手109(図8参照)が一体的に取り付けられている。
内シリンダ108は、その前後方向中央から後側にやや偏った位置に設けられた壁114によって、壁114よりも前側の新トナー収容部115と、壁114より後側にあり、上述した廃トナー収容部70とに区画されている。すなわち、新トナー収容部115と廃トナー収容部70とは、前後方向に並んで配置されている。新品時のトナーカートリッジ39では、新トナー収容部115に、トナー(廃トナーと区別して新トナーということがある。)が収容され、廃トナー収容部70は空である。内シリンダ108内には、内シリンダ108の軸線に沿って前後方向に延びる、回転軸の一例としてのアジテータ回転軸110が設けられている。アジテータ回転軸110は、壁114を貫通し、内シリンダ108の前後方向両側壁において回転自在に支持されている。アジテータ回転軸110の後端部には、従動突起111が設けられている。従動突起111は、背面視略8の字状に形成されており(図9参照)、内シリンダ108の後側側壁より後方において外部に露出されている。アジテータ回転軸110は、その径方向外側において等距離を隔てて前後方向に延びるアジテータ支持枠112を備えている。アジテータ支持枠112には、複数のアジテータ113が設けられている。新トナー収容部115において、各アジテータ113(以下では、説明の都合上、第2攪拌部材の一例としての前アジテータ113Aという。)は、可撓性をするフィルム等からなる略矩形状に形成されており、その径方向外側端縁は、後述するカートリッジ側供給口の一例としてのカートリッジ内側供給口116、および、後述するカートリッジ側引取口の一例としてのカートリッジ内側戻し口117に向かって径方向外側に傾斜するように形成されている。これらの前アジテータ113Aのうち、後述するカートリッジ内側供給口116およびカートリッジ内側戻し口117に対して径方向に対向する前アジテータ113Aは、他の前アジテータ113Aと構造が異なる。カートリッジ内側供給口116に対応する(近傍に配置される)前アジテータ113Aは、アジテータ支持枠112に設けられ、径方向外側へ向かって先細となる略等脚台形状に形成されている。カートリッジ内側戻し口117に対応する前アジテータ113Aは、アジテータ回転軸110に設けられ、ワイヤ等によって略三角形の枠状に形成されている。一方、廃トナー収容部70に収容されるアジテータ113(上述した前アジテータ113Aと区別するため、第1攪拌部材の一例としての後アジテータ113Bという。)は、ワイヤ等によって略三角形の枠状に形成されており、その径方向外側端縁は、後述するカートリッジ側開口の一例としての廃トナー内側受入口118の近傍において、この廃トナー内側受入口118から離れる方向へ向かって径方向外側へ傾斜している。なお、前アジテータ113Aおよび後アジテータ113Bの回転軸は、ともにアジテータ回転軸110である。
図10に示すように、内シリンダ周壁119の外周面において、カートリッジ内側戻し口117よりも前側の位置には、係合溝120が形成されている。係合溝120は、内シリンダ周壁119の周方向に沿って延び、環状に形成されている。図9(a)に示すように、内シリンダ108の後側側壁において、径方向突起130とほぼ同じ周方向位置には、後方へ突出する軸方向突起121が設けられている。
(3−2)外シリンダ
外シリンダ107は、内シリンダ108よりも僅かに大径の中空の略円筒状に形成されており、軸方向(前後方向)両端が開口されている。
図9(b)に示すように、外シリンダ周壁122の一側面(図9(b)における左側面)には、カートリッジ外側供給口123、カートリッジ外側戻し口124および廃トナー外側受入口125が形成されている。カートリッジ外側供給口123、カートリッジ外側戻し口124および廃トナー外側受入口125は、外シリンダ周壁122を貫通しており、それらの下端縁は、少なくとも外シリンダ周壁122の内周面の下端縁より上方にある。廃トナー外側受入口125は、廃トナー内側受入口118とほぼ同じ大きさの丸穴であり、外シリンダ周壁122の後端部に位置している。カートリッジ外側供給口123は、外シリンダ周壁122の前端部に位置し、隔壁側供給口95(図11参照)とほぼ同じ大きさの矩形状である。カートリッジ外側戻し口124は、図9(b)を基準として、カートリッジ外側供給口123に対して、その斜め前側下方に隣接しており、隔壁側戻し口96(図11参照)とほぼ同じ大きさの円形状である。そして、外シリンダ周壁122の外側表面には、カートリッジ外側供給口123、カートリッジ外側戻し口124および廃トナー外側受入口125の周囲を取り囲むように、第2シール98が貼り付けられている。第2シール98は、第1シール97と同じ素材で形成されている。
外シリンダ107は、外シリンダ周壁122が内シリンダ周壁119の外周面の略後半分部分を覆うように、内シリンダ108に取り付けられている。詳しくは、外シリンダ周壁122の前端縁が、内シリンダ周壁119の係合溝120に係合されている。また、外シリンダ周壁122の後端縁が内シリンダ108の後側側壁の周縁部に係合されている。
(4)トナーカートリッジの本体ケーシングに対する着脱
(4−1)トナーカートリッジの本体ケーシングへの装着
まず、図6に示すように、カートリッジ扉18を開位置まで回動させ、全てのカートリッジ着脱口17を開放する。そして、内シリンダ108が閉位置にあるトナーカートリッジ39の取っ手109を掴み、前側壁13側から、トナーカートリッジ39を、水平な姿勢に保ちつつ、対応するカートリッジ着脱口17に挿入する。すなわち、ブラックトナーカートリッジ39Kであれば、ブラックカートリッジ着脱口17Kに挿入される。
(4−2)トナーカートリッジの本体ケーシングからの離脱
一方、トナーカートリッジ39を本体ケーシング2から離脱する場合、トナーカートリッジ39をカートリッジ収容空間89に収容するときの手順とは反対に、まず、図5に示すように、カートリッジ扉18を開位置まで回動させてカートリッジ着脱口17を開放する。そして、取っ手109を掴んで捩じり、開位置にある内シリンダ108を閉位置まで回動させると、図11(a)に示すように、本体シャッタ−99が閉位置まで回動する。その後、図6に示すように、取っ手109を掴んで前方へ引き出すことにより、トナーカートリッジ39が本体ケーシング2から離脱される。
3.作用効果
(1)このカラーレーザプリンタ1では、図2に示す複数のドラムユニット38およびトナーカートリッジ39によって、カラー画像を形成することができる。
(2)新トナー収容部115と廃トナー収容部70とは、トナーカートリッジ39の長手方向(前後方向)に並んで配置されているので、廃トナー収容部70を、トナーカートリッジ39において目立たないように、つまり、トナーカートリッジ39を着脱するときに廃トナー収容部70が周りの部材に引っ掛からないように、配置することができる。
(3)転写ユニット32では、感光ドラム37のトナー像を転写ベルト54に一旦転写してから、用紙3に改めて転写する。そのため、転写ベルト54上には廃トナーが残留することになるが、転写ユニット32には、色ずれ防止のために高い位置決め精度が要求されるので、ドラムユニット38やトナーカートリッジ39に比べて交換頻度を低くする必要があり、できれば交換できないことが望ましい。しかし、そうなると転写ベルト54が邪魔になるので、転写ベルト54上の廃トナーの処理が難しくなる。そのため、この廃トナーを貯留するための貯留スペースを大きく確保しなければならないという傾向があった。しかし、転写ベルト54上に残留する廃トナーを回収するクリーニングユニット33が備えられ、回収された廃トナーは、廃トナー収容部70に収容される。そのため、転写ユニット32を移動または交換しなくても、転写ベルト54上の廃トナーを除去することができる。
(4)廃トナー排出口128がクリーニングユニット33に設けられ、クリーニングユニット33に備えられた排出オーガ68が廃トナーを廃トナー排出口128に向かって搬送するので、廃トナー収容部70では、クリーニングユニット33に回収された廃トナーを円滑に回収することができる。
(5)転写ベルト54は、転写ベルト54が巻回される従動ローラ53とクリーニングユニット33とによって挟持されているので、転写ベルト54をクリーニングユニット33に接触させるための部材を別途設けなくても済む。
(6)略鉛直方向において最も下方に配置されるトナーカートリッジ39(ブラックトナーカートリッジ39K)が廃トナー収容部70を備えている。そのため、ブラックトナーカートリッジ39Kよりも上方にあるトナーカートリッジ39が廃トナー収容部70を備える場合に比べて、廃トナー収容部70では、廃トナーを上方へ搬送することなく、円滑に回収することができる。
(7)廃トナー収容部70を備えるトナーカートリッジ39は、新トナー収容部115に黒色のトナーが収容される、交換頻度が最も高いブラックトナーカートリッジ39Kである。そのため、廃トナー収容部70の廃トナーを、この廃トナーが廃トナー収容部70を満たすことがないように、比較的頻繁に本体ケーシング2から取り除くことができる。
(8)現像ローラ46が感光ドラム37に残留するトナーを回収する、所謂クリーナレス現像と呼ばれる方法を採用しているため、感光ドラム37に残留するトナーを回収する機構を別途設けなくて済む。さらに、転写ベルト54上の廃トナーを廃トナー収容部70で回収することにより、この廃トナーは、トナーカートリッジ39の交換時に処理されるので、ユーザは廃トナーの処理を意識せずに済む。
(9)図9に示すように、外シリンダ周壁122がカートリッジ内側供給口116および廃トナー内側受入口118を一括開閉するので、カートリッジ内側供給口116および廃トナー内側受入口118に応じてシャッターを個別に設けなくて済む。
(10)図10(a)に示すように、廃トナー内側受入口118の近傍に配置された後アジテータ113Bは、枠体形状である。そのため、廃トナー内側受入口118から廃トナー収容部70内に受け入れられた廃トナーを後アジテータ113Bが廃トナー内側受入口118へ押し戻すことを防止しつつ、廃トナーが廃トナー内側受入口118を塞がないように廃トナーを攪拌することができる。
(11)図7に示すように、供給オーガ48によって、ドラム側供給口105から受け入れたトナーを現像ローラ46に円滑に供給することができる。また、供給オーガ48によって搬送されたトナーをドラム側戻し口106からトナーカートリッジ39に戻すことにより、図11(b)に示すように、トナーをトナーカートリッジ39とドラムユニット38との間で循環させることができる。ここで、トナーカートリッジ39がドラムユニット38に対して略水平方向に沿って対向配置されているので、トナーカートリッジ39とドラムユニット38との間に高低差がほとんどない。そのため、トナーカートリッジ39とドラムユニット38との間でトナーを循環させるときに、トナーを重力に反することなく容易に搬送することができる。
(12)図10(a)に示すように、後アジテータ113Bと、新トナー収容部115内でトナーを撹拌する前アジテータ113Aとは、同一の回転軸(アジテータ回転軸110)を有しているので、後アジテータ113Bおよび前アジテータ113Aに応じて回転軸を個別に設けなくて済む。
4.変形例
上記の実施形態においては、図2に示すように、各色毎のトナー像を、各感光ドラム37から一旦転写ベルト54に転写し、その後、用紙3に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタ1を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光ドラム37から、直接、用紙3に転写するダイレクト転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもできる。
さらに、スキャナユニット30では、図1に示すポリゴンミラー35から出射されたレーザビームによって感光ドラム37を露光させたが、これに代え、LEDなどを含むアレイ状に並んだ発光素子を露光源とする露光ユニットを用いてもよい。
2 本体ケーシング
3 用紙
32 転写ユニット
33 クリーニングユニット
37 感光ドラム
38 ドラムユニット
39 トナーカートリッジ
39K ブラックトナーカートリッジ
46 現像ローラ
48 供給オーガ
53 従動ローラ
54 転写ベルト
68 排出オーガ
70 廃トナー収容部
99 本体シャッター
105 ドラム側供給口
106 ドラム側戻し口
110 アジテータ回転軸
113 アジテータ
113A 前アジテータ
113B 後アジテータ
115 新トナー収容部
116 カートリッジ内側供給口
118 廃トナー内側受入口
122 外シリンダ周壁
128 廃トナー排出口
Claims (12)
- 筐体と、
静電潜像が形成される像担持体と、トナーを担持して前記像担持体にトナーを供給することにより前記静電潜像を可視像化してトナー像を形成するトナー担持体とを備え、前記筐体内において並列配置される複数の現像器と、
複数の前記現像器に対応して各々設けられ、前記トナー担持体に供給されるトナーを収容する第1収容部を有し、前記筐体内において並列配置される複数のトナーカートリッジとを備え、
複数の前記トナーカートリッジのうち、少なくとも1つが、廃トナーを収容する第2収容部を備え、
前記現像器と前記トナーカートリッジとは、前記筐体に対して独立して着脱可能であり、
前記トナーカートリッジは、前記トナー担持体の長手方向における前記現像器の端部と略水平方向に沿って対向配置され、
前記トナーカートリッジの前記第1収容部に形成され、前記トナー担持体に供給されるトナーを通過させるためのカートリッジ側供給口と、前記現像器に形成され、前記カートリッジ側供給口を通過したトナーを受け入れるための現像器側受入口とが、略水平方向に沿って対向配置され、
前記筐体に形成され、廃トナーを通過させるための筐体側開口と、前記トナーカートリッジの前記第2収容部に形成され、前記筐体側開口を通過した廃トナーを受け入れるためのカートリッジ側開口とが、略水平方向に沿って対向配置されていることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記第1収容部と前記第2収容部とは、前記トナーカートリッジの長手方向に並んで配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 複数の前記現像器の前記像担持体に対向配置されるベルトと、前記ベルトが巻回されるローラとを備え、前記現像器で形成された前記トナー像を記録媒体に転写するための転写ユニットと、
前記ベルト上に残留する廃トナーを回収する回収ユニットとを備え、
前記回収ユニットに回収された廃トナーが、前記第2収容部に収容されることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記筐体側開口は、前記回収ユニットに設けられ、
前記回収ユニットは、回収した廃トナーを前記筐体側開口に向かって搬送する第1搬送部材を備えていることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記ベルトは、前記ローラと前記回収ユニットとによって挟持され、
複数の前記トナーカートリッジのうち、前記筐体側開口に最も近いトナーカートリッジが前記第2収容部を備えていることを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。 - 複数の前記現像器は、前記筐体内において略鉛直方向に沿って並列配置され、
複数の前記トナーカートリッジは、前記筐体内において略鉛直方向に沿って並列配置され、
複数の前記トナーカートリッジのうち、略鉛直方向において最も下方に配置されるトナーカートリッジが前記第2収容部を備えていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記第2収容部を備える前記トナーカートリッジの前記第1収容部には、黒色のトナーが収容されていることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記トナー担持体が前記像担持体に残留するトナーを回収することを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記トナーカートリッジには、前記カートリッジ側供給口および前記カートリッジ側開口を一括開閉するカートリッジ側シャッターが備えられていることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記第2収容部内において前記カートリッジ側開口の近傍に配置され、回転することによって廃トナーを攪拌する枠体形状の第1攪拌部材を備えていることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像器には、前記現像器側受入口から受け入れたトナーを前記トナー担持体に供給すべく前記トナー担持体の軸方向に沿って搬送するための第2搬送部材が設けられ、前記第2搬送部材によって搬送されたトナーを前記トナーカートリッジに戻すための現像器側戻し口が形成され、
前記筐体には、前記現像器側受入口および前記現像器側戻し口を一括開閉する筐体側シャッターが備えられていることを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記第1収容部内において前記カートリッジ側供給口の近傍に配置され、回転することによってトナーを撹拌する第2撹拌部材を備え、
前記第1撹拌部材および前記第2撹拌部材が同一の回転軸を有することを特徴とする、請求項10または11に記載の画像形成装置。
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