JP2014178517A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー回収装置が大型化しても位置決め部材を巨大化することなく、容易に廃トナー回収装置を着脱できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１や中間転写ベルト２である像担持体上の廃トナーを除去するクリーニング装置９，１７と、クリーニング装置９，１７により除去された廃トナーを収容する着脱可能な廃トナー回収容器３０と、廃トナー回収容器３０を支持する支持部材３１とを具備する画像形成装置において、支持部材３１には廃トナー回収容器３０を着脱方向にガイドする、側部ガイド板３２と支持部材３１上に導く傾斜したガイド面板３２ａとを有するガイド手段が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式における像担持体上の潜像を顕像化してトナー像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンターあるいはこれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。

上記形式の画像形成装置として、像担持体である感光体に形成されたトナー像を用紙等の記録媒体に転写するものが既に知られている。この種の画像形成装置では転写後に感光体に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置を設けている。また、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルト等の中間転写体上への転写を１次転写とし、該転写によって中間転写ベルト上に担持したトナー像を用紙等の記録媒体に転写する２次転写を行うようにした画像形成装置もよく知られている。この種の画像形成装置では１次、２次のそれぞれの転写後に感光体や中間転写ベルトに残留したトナーを除去するためのクリーニング装置を設けている。

クリーニング装置は除去した残留トナーは再び現像装置に戻して再利用するものもあるが、多くは廃トナーとして廃トナー回収装置によって装置本体の適当な場所に設置した廃トナー回収容器に貯留するものが多い。特に、カラー画像形成装置の場合、中間転写ベルトから回収したトナーは混色トナーであるため、現像装置等に戻して再利用することがなく、すべて廃トナーとして廃トナー収容容器に搬送されて貯められている。

廃トナー回収容器を用いている画像形成装置において、特許文献１に記載されているように、廃トナー回収容器が満杯になると、新しい容器に交換するため、機械を停止しなければならない。このような廃トナー回収容器の交換頻度は少ないほど有利であることから廃トナー回収容器の大容量化が要望され実施されている。廃トナー回収容器が大型化すると、設置スペースが大きくなるだけでなく、着脱時の手元が安定しない。そのため、廃トナー回収装置の支持部材に廃トナー回収装置の脱離方向側にガイドを設けることにより、廃トナー回収装置の着脱を容易にしている。

しかしながら、大型の廃トナー回収装置にはより大きなガイドが必要になり、ガイドの巨大化に伴い支持部材も巨大化してしまうという問題があった。

本発明は、上記した従来の問題を解消し、廃トナー回収装置が大型化しても位置決め部材を巨大化することなく、容易に廃トナー回収装置を着脱できる画像形成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、像担持体と、該像担持体上の廃トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置により除去された廃トナーを収容する着脱可能な廃トナー回収容器と、廃トナー回収容器を支持する支持部材とを具備する画像形成装置において、前記支持部材には廃トナー回収容器を着脱方向にガイドするガイド手段が設けられており、該ガイド手段が、前記廃トナー回収容器の着脱方向の両側を規制する側部ガイド板と、該側部ガイド板の廃トナー回収容器装着方向手前側に設けられたガイド面板とを有し、該ガイド面板が廃トナー回収容器を前記支持部材上に導く傾斜ガイド面を備えていることを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、廃トナー回収容器を大きくしてもその着脱時において支持部材の外にその回収容器が存在する場合であっても、廃トナー回収容器はガイド手段によって支持部材内に収めることができるため、廃トナー回収装置の着脱操作をきわめて簡単に行うことができる。

図１は廃トナー回収容器を備える画像形成装置の一例を示す概略図である。 本発明の一実施形態における装置本体に装着された廃トナー回収容器を示す斜視図である。 図２の支持部材に支持された廃トナー回収容器を上から見た説明図である。 本発明の別の実施形態における装置本体に装着された廃トナー回収容器を示す斜視図である。 図４の支持部材に支持された廃トナー回収容器を上から見た説明図である。 容器ガイド部を設けた廃トナー回収容器の内部を示す断面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る廃トナー回収装置を備える画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、中間転写方式の装置であって本体筐体内に配置された像担持体としてのドラム状の感光体１が設けられている。感光体１に対向して支持ローラ３、４、５より成る複数の支持部材に巻き掛けられた無端ベルトにより構成された中間転写ベルト２が支持ローラ３、４、５の１つが駆動ローラであり、駆動ローラの回転によって矢印Ａ方向に回転される。

感光体１は図１における反時計方向に回転駆動され、このとき像担持体表面に帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。この帯電面に、露光装置（図示せず）から出射する光変調されたレーザ光Ｌが照射され、感光体１の表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。図１に示した例では帯電装置６としてコロナ放電器が用いられているが、帯電ローラや帯電ブレードなどから成る帯電装置を用いることもできる。同様に図１に示した画像形成装置においてはレーザ光Ｌを出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置が用いられているが、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。

感光体１に形成された静電潜像は、これが現像装置７を通るとき、トナー像として可視像化される。一方、無端ベルトより成る中間転写ベルト２の内側には、その中間転写ベルト２を挟んで感光体１に対向して位置する１次転写手段の一例である転写ローラ８が配置されている。この転写ローラ８は中間転写ベルト２の裏面に当接し、感光体１と中間転写ベルト２との適正な転写ニップが確保されている。

上記転写ローラ８には、感光体１上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１と中間転写ベルト２との間に転写電界が形成され、感光体１上のトナー像が、その感光体１と同期して回転駆動される中間転写ベルト２上に静電的に転写される。転写後の感光体１にはトナーが残留することが避けられず、感光体１の表面に付着した残留トナーはクリーニング装置９によって除去される。ここに示したクリーニング装置９は、クリーニング手段として感光体１の表面に付着する転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード１０を備え、該ブレードに掻き取られたトナーは第１廃トナー搬送手段２０を介して廃トナー回収容器３０へ搬送される。

中間転写ベルト２の下部には、当該ベルト上に転写されたトナー像を転写紙や樹脂シートなどから成る記録媒体Ｐに転写する２次転写手段が配置されている。本例の２次転写手段は転写支持ローラ１４、１５に巻き掛けられて、中間転写ベルト２に同期して矢印Ｂ方向に回転駆動される２次転写ベルト１３により構成されている。この２次転写ベルト１３の内側には、中間転写ベルト２の支持ローラ４に対向してローラ１６が配置され、このローラ１６により２次転写ベルト１３が中間転写ベルト２に押し当てられる。なお、２次転写手段は２次転写ベルトの代わりに２次転写ローラで構成することもできる。

上記２次転写ベルト１３にも、中間転写ベルト２上の画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、中間転写ベルト２と２次転写ベルト１３との間に転写電界が形成される。これにより、中間転写ベルト２上の画像が、中間転写ベルト２と２次転写ベルト１３との間の転写位置に達したとき、中間転写ベルト２上の重ねトナー像より成る画像が記録媒体Ｐに静電的に転写される。このように２次転写手段は、感光体１から中間転写ベルト２に転写されたトナー像を記録媒体Ｐ上に静電転写する用をなす。

記録媒体Ｐに画像を転写したあとの中間転写ベルト２の表面に付着する転写残トナーは、紙粉などと共に、中間転写クリーニング装置１７によって除去され、中間転写ベルト２の表面が清掃される。中間転写クリーニング装置１７は、中間転写ベルト２の表面に付着する転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード１８を備え、該ブレードに掻き取られたトナーは第２廃トナー搬送手段２６を介して上記廃トナー回収容器３０へ搬送される。

このように構成される画像形成装置において、画像形成動作が開始され、帯電、露光、現像の工程を経て感光体１の表面にトナー像が形成されると、当該トナー像は転写ローラ８により中間転写ベルト２に転写されて２次転写位置に向かう。他方、図示していない給紙部から給紙され、タイミング搬送ローラ１１に突き当てられた記録媒体Ｐが中間転写ベルト２のトナー像に同期して２次転写位置に搬送され、２次転写ベルト１３の作用によりトナー像が記録媒体Ｐに転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは２次転写ベルト１３に搬送されて分離後、定着装置１９によってトナー像が記録媒体Ｐに定着され、機外へ排出される。

かかる画像形成装置において、１次転写後に感光体１の表面に残留するトナーはクリーニング装置９のブレード１０に掻き取られて第１廃トナー搬送手段２０によってクリーニング装置９から廃トナー回収容器３０に搬送される。この第１廃トナー搬送手段２０は、廃トナー回収容器３０がクリーニング装置９よりも重力方向下方において支持部材３１に支持されるようにして配置されている。そして、第１廃トナー搬送手段２０は水平に延びる第１水平路２１、廃トナー回収容器３０に向かう第２水平路２２及び第１水平路２１と第２水平路２２を結ぶ垂直路２３を有している。クリーニング装置９からのトナーは第１水平路２１、垂直路２３、第２水平路を介して廃トナー回収容器３０に搬送される。

また、２次転写後に中間転写ベルト２の表面に残留するトナーは中間転写クリーニング装置１７のブレード１８に掻き取られ、第２廃トナー搬送手段２６の水平路２７によって第１廃トナー搬送手段２０の垂直路２３に搬送される。そして、廃トナーは第１廃トナー搬送手段２０の垂直路２３及び第２水平路を利用して廃トナー回収容器３０に搬送される。なお、第１廃トナー搬送手段２０の第１水平路２１、第２水平路２２及び第２廃トナー搬送手段２６の水平路２７にはそれぞれ搬送スクリュー２４，２５，２８が配置されている。

図２は、装置本体に着脱可能に装着された廃トナー回収容器３０を示す斜視図である。
図２において、廃トナー回収容器３０は内部に廃トナーが充填され、満杯になると新品の回収容器との交換が必要になる。交換時は、作業者のより着脱方向Ｄへ引っ張り出されて廃トナー回収容器３０が支持部材３１の上を摺動しながら画像形成装置外部へ排出される。新しい容器に取り替えられた廃トナー回収容器３０は作業者により支持部材３１上を矢印Ｃ方向に摺動しながら画像形成装置本体に装着される。

この装着時において、廃トナー回収容器３０は第２水平路２２がずれることなく容器に差し込まれる正確な位置にセットしなければならない。このため、廃トナー回収容器３０のｘ方向の位置は正確な位置決めする位置決め手段として廃トナー回収容器３０の装着方向奥側に設けられた位置決め突起３３により規制されて位置決めされる。また、廃トナー回収容器３０のｙ方向の位置は支持部材３１の両側に立ち上げて設けた側部ガイド板３２により規制されて位置決めされる。そして、廃トナー回収容器３０の底部と支持部材３１が接触することでｚ方向が規制されて廃トナー回収容器３０の位置が決まる。

図３は、支持部材３１に支持された廃トナー回収容器３０を上から見た説明図である。
図３において、廃トナー回収容器３０の奥側には位置決め突起３３に対向して位置決め凹部３０ａが形成されている。廃トナー回収容器３０は側部ガイド板３２に対してｘ方向の寸法に数ｍｍ程度のマージンｍをもたせており、位置決め突起３３が位置決め凹部３０ａに嵌まって正確な位置決めが為される前に、廃トナー回収容器３０のｘ方向の位置においてある程度規制される。

しかしながら、マージンｍの大きさは側部ガイド板３２間の幅によって規制している。側部ガイド板３２間はマージンｍが小さい場合、装着時に廃トナー回収容器３０が装着され難い。しかし、マージンｍを大きくとると、支持部材３１の大型化となり、位置決め凹部３０ａに位置決め突起３３が嵌まりにくくもなる。

そこで、支持部材３１の側部ガイド板３２の廃トナー回収容器３０装着方向手前側には廃トナー回収容器３０を支持部材３１上に導く傾斜したガイド面板３２ａが設けられている。ガイド面板３２ａは手前、すなわち矢印Ｄ方向に向かうほど外に広がる方向に傾斜ガイド面で、本例の場合、図３に示すように、ハの字状に形成されている。なお、ガイド面板３２ａのガイド角度θｇ１、ガイド幅ｂｇ１で構成され、両ガイド面板３２ａは左右対称であってもなくてもよい。上記側部ガイド板３２とガイド面板３２ａとで、本実施形態のガイド手段を構成している。

廃トナー回収容器３０の装着時に、図３の点線で示すように、容器側面が側部ガイド板３２よりも外に存在していても、容器側面と側部ガイド板３２の距離ｄがガイド幅ｂｇ１以下であれば、廃トナー回収容器３０はガイド面板３２ａに接触ながら装着される。そして、廃トナー回収容器３０は位置決め凹部３０ａに位置決め突起３３が嵌まることにより、正規の位置への装着作業を容易にすることができる。

ところで、廃トナー回収容器３０の装着作業性をさらに容易にしたい場合、ガイド面板３２ａを大きくすることが考えられる。しかし、ガイド面板３２ａを大きくすることは支持部材３１も大きくすることとなり、装置の巨大化とコストアップに繋がる。

そのため、図４、図５に示すように、廃トナー回収容器３０の奥側には容器ガイド部３０ｂを設けている。図４は装置本体に装着された廃トナー回収容器３０の別の実施形態を示す斜視図、その廃トナー回収容器３０を上から見た説明図である。

図４及び図５において、廃トナー回収容器３０の奥側に設けた容器ガイド部３０ｂは、装着する方向に突出し、先端が丸みを持った形状を有し、図示するガイド角度θｇ２とガイド幅ｂｇ２で構成される。このような流線型に突出した容器ガイド部３０ｂを設けたことにより、支持部材３１に収容できる余裕度はガイド幅ｂｇ１とガイド幅ｂｇ２の和となるため、ガイド面板３２ａのみの構成よりも、より廃トナー回収容器３０を装着し易くなる。

以上のようにして、本実施形態においては、装着容易な幅は回収容器装着時に側部ガイド板３２のガイド面板３２ａのガイド幅ｂｇ１に容器ガイド部３０ｂのガイド幅ｂｇ２が加わるため、装着の余裕度がきわめて大きい。よって、回収容器が重く作業者の手元が安定しない場合でも、容易に回収容器を画像形成装置に装着することができる。

また、廃トナー回収容器３０が樹脂によってつくられる場合、容器ガイド部３０ｂは廃トナー回収容器３０のパーティングラインＰＬを中心として振り分けることができる。また、廃トナー回収容器３０は図５に示すように、板金や樹脂の部品を組み合わせてボトル状にすることもできる。また、ブロー成型によって作ると、一つの部品でボトル状にすることができるため、板金や樹脂を組み合わせるものに比べ、安いコストで作ることができる。このようなブロー成型により作られる場合、直角な角があると、その角に樹脂が回りこまず、肉が薄くなる。そのため、容器ガイド部３０ｂを、パーティングラインＰＬを中心として振り分けることにより、急な角がなくなるため、ブロー成型による廃トナー回収容器３０の偏肉を防ぐことができる。

以上のように、ブロー成型により廃トナー回収容器３０を作る場合、回収容器に容器ガイド部３０ｂを設けることにより、廃トナー回収容器３０の装着性向上と偏肉防止の二つの効果を持たせることができる。

図６は容器ガイド部３０ｂを設けた廃トナー回収容器３０の内部を示す断面説明図である。
図６において、容器ガイド部３０ｂを廃トナー回収容器３０に追加することにより、廃トナー回収容器３０に収容された廃トナーの充填のされ方が変化し、充填率が下がる場合がある。

そのため、廃トナー回収容器３０内部に設けていているスクリュー３４のスクリューピッチやその形状を容器ガイド部３０ｂの形状に応じて選択している。

廃トナー回収容器３０内に搬送された廃トナーが安息角θaをなす廃トナー山Ｍを形成するとし、スクリュ−３４により廃トナー山Ｍを崩して均すことにより、廃トナー回収容器３０内に均一に廃トナーが充填される。しかし、容器ガイド部３０ｂの形状により、廃トナー回収容器３０内部の容量が変化し、充填の仕方が変化する。そのため、ボトル内のスクリュー３４の形状、例えばスクリューピッチを容器の奥側と手前側で変化させることにより、廃トナー回収容器３０内部に、均一に廃トナーを充填することができる。スクリューピッチは、容器ガイド部３０ｂにより廃トナー回収容器３０の容量が容器ガイド部３０ｂ側に増加した場合は、容器ガイド部３０ｂ側である奥側のピッチＰ２を反対側のピッチＰ１よりも大きくする。このことにより、容器ガイド部３０ｂ側の廃トナーの搬送能力を上げ、廃トナー回収容器３０内に均一に廃トナーが充填することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のみに限定されない。例えば、図１に示す画像形成装置は感光体が１個のモノカラータイプであるが、感光体を複数個使用する多色カラーの装置にも適用することができる。

特開２０１０−１２７９８９号公報

１ 感光体
２ 中間転写ベルト
９ クリーニング装置
１７ 中間転写クリーニング装置
３０ 廃トナー回収容器
３０ａ 位置決め凹部
３０ｂ 容器ガイド部
３１ 支持部材
３２ 側部ガイド板
３２ａ ガイド面板
３３ 位置決め突起
３４ スクリュー

Claims (8)

1. 像担持体と、該像担持体上の廃トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置により除去された廃トナーを収容する着脱可能な廃トナー回収容器と、廃トナー回収容器を支持する支持部材とを具備する画像形成装置において、
   前記支持部材には廃トナー回収容器を着脱方向にガイドするガイド手段が設けられており、
   該ガイド手段が、前記廃トナー回収容器の着脱方向の両側を規制する側部ガイド板と、該側部ガイド板の廃トナー回収容器装着方向手前側に設けられたガイド面板とを有し、
   該ガイド面板が廃トナー回収容器を前記支持部材上に導く傾斜ガイド面を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ガイド手段は、前記支持部材上に導かれた前記廃トナー回収容器を正確に位置決めする位置決め手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置決め手段が、装置本体側と廃トナー回収容器の一方に設けられた位置決め突起と、他方に設けられ、位置決めた突起が嵌まる位置決め凹部とからなることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイド手段は、前記廃トナー回収容器の装着方向奥側に向かって突出する形状を持った容器ガイド部を具備することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記廃トナー回収容器は、ブロー成型によってつくられることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記廃トナー回収容器のガイドの形状は、パーティングラインを中心として振り分けられることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記廃トナー回収容器の内部には収容された廃トナーを均すためのスクリューを設けたことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の画像形成装置。
8. 前記スクリューは，前記廃トナー回収装置の前記容器ガイド部の大きさに応じて，スクリュの形状を変更することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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