JP4409569B2

JP4409569B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP4409569B2
Application number: JP2006353630A
Authority: JP
Inventors: 慎一村上; 文明吉田; 菊池　　健
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2007086815A

Description

本発明は、電子写真プリンタ等の電子写真技術を利用した機器において、転写後に不要となった廃トナーの搬送装置を有する画像記録装置に関する。

図１３は、従来の電子写真プリンタの廃トナーの搬送装置の要部を示す斜視図で、図１４は主にそのダクト内部を示すための断面図である。図中１は、画像形成カートリッジで、図１３に示すようにトナーカートリッジ２を着脱可能に保持し、シャーシ５に取り付けられている。

画像形成カートリッジ１は内部に感光ドラム３を有し、更に図示しない帯電ローラ、ＬＥＤヘッドアレイ、及び現像ローラ等を備え、感光ドラム３の周面に静電潜像が形成され、更にこの静電潜像にトナーカートリッジ２から供給されたトナーが付着される。

一方転写ローラ４は、その周面が感光ドラム３の周面と圧接するようにシャーシ５に保持されている。図１５は、転写ローラ４の回転軸６の軸方向に平行な矢印Ａ（図１３）の方向からみた転写ローラ４と感光ドラム３の位置関係を示す透視図で、これらは図示しない駆動手段によって同一の周速度でそれぞれ矢印Ｃ、Ｄ方向に回転駆動される。

また、転写ローラ４と感光ドラム３とは、図１５に示すように図示しない給紙手段によって供給される記録紙７を挟持して矢印Ｆ方向に移送しつつ、感光ドラム３の静電潜像に付着したトナーの記録紙７への転写を行なう。

同図中９は、転写が行なわれた後、感光ドラム３の周面に残留するトナー（以後、廃トナーと称す）を除去するためのクリーニングブレードで、感光ドラム３の軸方向長全域にわたってその周面に当接するように、図１５に示すごとく配置されている。

８は、このクリーニングブレード９を保持すると共に、落下する廃トナー４１を受け、これを排出するための廃トナー排出路である。この廃トナー排出路8は、画像形成カートリッジ１の突出した中空のトナー排出円筒１１の下側部２６の内壁に連続するように形成されている。

１０は、廃トナーを移動する移動手段としてトナー排出路の全域にわたって配置されたスパイラルで、その軸１２の一端は、図１４に示すようにトナー排出円筒１１の端部２７で回転自在に保持され、他端は画像形成カートリッジ１内で感光ドラム３の端部２７とは反対側の端部近傍で回転自在に保持され、更に感光ドラム３の回転に同期して、矢印Ｅ方向（図１５）に回転駆動されるように構成されている。

トナー排出円筒１１の下側部２６には、トナーを排出するためのトナー排出口１３が形成されており、このトナー排出口１３は、これを覆うごとく垂直下方に延びたダクト１４の内部に通じている。

このダクト１４は、図１３に示すように断面四角形で垂直下方に伸びたトナー落下部１５と、これに連続して断面円形で水平方向に延びた水平円筒部１６とからなり、水平円筒部１６の下面部には廃トナー排出口３４が形成され、これらは共にシャーシ５に保持されている。

水平円筒部１６の内部には、所定の隙間を有してこの内壁にそった円筒形状の固定キャップ１９（図１４）が固定されるが、トナー落下部１５に通ずる部分は切り欠かれており、これによりトナー落下部１５と水平円筒部１６とにより連続した空間が形成されている。また、固定キャップ１９の端部面２８と水平円筒部１６の端部面２３との間には所定の空隙２４が形成され、更に水平円筒部１６の廃トナー排出口３４に対応する部分には、同じく排出口２１が形成されている。

スパイラル１７は、その軸１８の一端が固定キャップ１９の端部面２８に保持されると共に、他端近傍がダクト１４の側壁に保持され、更に延在する軸端部に固定されたギア２９が中間ギア３０，３１，３２を介して転写ローラ４の回転軸に固定されたギア３３と間接的に歯合し、転写ローラ４に同期して同方向に回転駆動される。またスパイラル１７は、ダクト１４のトナー落下部１５の下部からトナー排出口３４の上部にかけて形成されている。

水平円筒部１６と固定キャップ１９間には排出口２５を有する可動キャップ２０が配置され、空隙２４の幅だけ矢印Ａ，Ｂ方向に平行移動可能に保持されている。図１４には、これが矢印A方向（端部面２３から遠ざかる方向）に最大移動したときの排出位置にある状態が示されているが、この時可動キャップ２０の排出口２５が固定キャップ１９の排出口２１に整列した位置にあり、固定キャップ１９の内部３５から後述する回収ボトル３６内に廃トナーが落下し得るようになっている。

一方、可動キャップ２０が矢印Ｂ方向（端部面２３に近付く方向）に最大移動した遮断位置にあるとき、固定キャップ１９の排出口２１は可動キャップ２０の周面によって回収ボトル３６内の空間と遮断される。またこの可動キャップ２０には、図１４に示すバネ２２が設けられ、常に矢印Ｂ方向に付勢されている。

ダクト１４の廃トナー排出口３４には、下方に突出した継ぎ手３７が形成され、この継ぎ手３７がトナーの回収ボトル３６の開口部に嵌入するように回収ボトル３６が装着される。

３８は、回収ボトル３６を覆うべく、図示しない筐体に保持されたサイドカバーで、これには下記するように可動キャップ２０に作用するリブ３９が固定されている。図１４は、このサイドカバー３８が閉じた状態を示している。このときリブ３９はダクト１４の水平円筒部１６に形成されたスリット溝４０からダクト内に入って可動キャップ２０を矢印Ａ方向に最大移動させ、図１４に示す排出位置に移動する。

逆にサイドカバー３８が開けられるとリブ３９が矢印Ｂ方向に移動し、これに伴って、可動キャップ２０もバネ２２による付勢力によって矢印Ｂ方向に最大移動して遮断位置に移動する。

以上の構成において、廃トナー４１が搬送され、回収ボトル３６によって外部に除去される過程について順に説明する。

装置が動作して転写が行なわれると、図１５に示すように感光ドラム３に付着したトナーがクリーニングブレード９によって剥ぎ落とされ、トナー排出路８に落下する。このときスパイラル１０はＥ方向に回転しており、落ちた廃トナー４１を順次矢印Ｂ方向に押しやる。

このようにして、トナー排出円筒１１に形成されたトナー排出口１３まで送られた廃トナー４１はこの排出口からダクト１４のトナー落下部１５の最下部に落下する。このときスパイラル１７は矢印Ｆ方向に回転しており、落下した廃トナー４１を更に順次Ｂ方向に押しやる。

そして、固定キャップの排出口２１に至った廃トナー４１は、この排出口から水平円筒部１６の廃トナー排出口３４を経て回収ボトル３６内に落下してこの回収ボトル内に貯められる。

この回収ボトル３６を取り出すべくサイドカバー３８を開けると、リブ３９が水平円筒部１６のスリット溝４０から外れ、これに応じて可動キャップ２０が矢印Ｂ方向に最大移動して遮蔽位置に移動し、固定キャップの排出口２１は塞がれる。

従って、この状態で回収ボトル３６はダクト１４から外されて筐体外に取り出されるが、このとき廃トナー４１が廃トナー排出口３４から漏れ出すことはない。

回収ボトル３６の内部の廃トナーを空にし、再びダクト１４の継ぎ手３７にセットしてサイドカバー３８を閉じると、リブ３９がスリット溝４０に嵌入して可動キャップ２０を前記した排出位置まで押しやり、再び廃トナー４１の排出が可能となる。

また別の従来技術としては、廃トナー搬送部の終端部が廃トナータンクの内部に臨み、終端部から廃トナータンク内に直接、廃トナーが落下する構成のものもあった（例えば、特許文献１参照）。

実開平５―２００７４号公報（第８頁、図２）

従来の構成によれば、トナーが自然落下するダクト１４のトナー落下部１５において、トナーがその流動性の低下により内壁に付着して固まってしまい、目詰まりを起こす不都合があった。

また、従来の構成によれば、排出位置と遮断位置間で平行移動する可動キャップ２０は、専用のバネ２２により矢印Ｂ方向に付勢されるが、このバネの設置位置が制約されるため、設計が困難であったり、構成が複雑となる不都合があった。

更に、開閉機構を備えない構成のものにあっては、廃トナータンクを着脱する際、或いは外した状態において、廃トナーが終端部から落下してトナー漏れが発生する不都合があった。

本発明による画像記録装置は、廃トナーを貯える廃トナー回収容器を取り出すために開閉する開閉部材を有する画像記録装置であって、
廃トナーを搬送して所定の軸に沿って伸縮可能な伸縮部材を有する廃トナー搬送部と、前記廃トナー搬送部で搬送された廃トナーを排出する排出口と、前記伸縮部材に付勢され、前記排出口を開閉するシャッター手段とを有し、
前記伸縮部材が、前記廃トナー搬送部において前記廃トナーを搬送すると共に、前記開閉部材の開閉動作に連動して前記伸縮部材に付勢されているシャッター手段が前記排出口を開閉することを特徴とする。

本発明によれば、トナーが自然落下する落下部に簡単な構成のトナー攪拌部材を設けるだけで、廃トナーがダクト内に付着して固まることによる目詰まりを防ぐことができる。

本発明によれば、廃トナーの排出口のシャッターを付勢するめに、専用の弾性手段を設けることなく廃トナー搬送部の伸縮部材を利用するため、専用の弾性手段を設けるためのスペースを確保する必要がなくなり、構成が簡単になると共に設計が容易となる。

実施の形態１．
本発明の実施の形態の画像記録装置の全体的構成は、図１３乃至図１５を参照して説明した従来のものと同様である。しかし、廃トナーの排出部の構成が異なる。

図１は、本発明の第１の実施の形態における廃トナー排出用のダクト内部を示すための断面図で、従来例の説明で用いた図１３の斜視図、及び図１４の断面図と共通する部分には同符合を付し、重複する部分の詳細な説明は省略する。

同図中、５３はコイルスプリング、５２はコイルスプリング５３の一端を周面で保持する円柱状のスプリング保持部材で、その回転軸５１がダクト１４の側壁に回転自在に保持され、更に延在する軸端部にギア２９が固定されている。水平円筒部１６の内部には、所定の隙間を有してこの内壁にそった形状の固定キャップ５５が配設されている。図２にこの固定キャップ５５の斜視図を示すが、ダクト１４のトナー落下部１５に通ずる部分は切り欠かれている。

また、水平円筒部１６の廃トナー排出口３４に対応する部分には同じく排出口５９が形成され、端部６０は開口となっている。

水平円筒部１６と固定キャップ５５間には可動キャップ５４が配置され、水平円筒部１６と固定キャップ５５によって形成される空隙６３の幅だけ矢印Ａ，Ｂ方向に平行移動可能に保持されている。図２にこの可動キャップ５４の斜視図を示すが、固定キャップ５５と同様にダクト１４のトナー落下部１５に通ずる部分は切り欠かれており、キャップ５５の切り欠きとあいまって、トナー落下部１５の内部と固定キャップ５５の内部とは連続した空間が形成されるようになっている。

図１には、これが矢印Ａ方向（図１の端部面２３から遠ざかる方向）に最大移動したときの排出位置にある状態が示されているが、この時排出口６１は、固定キャップ５５の排出口５９に整列する位置にあり、固定キャップ５５の内部６４と回収ボトル３６の内部とが連通している。

可動キャップ５４の端部面６５の中心部には、円筒状のスプリング受け部材５７を回転自在に保持するための支柱５６が形成され、スプリング受け部材５７は支柱５６に止めピン５８によって回転可能に保持されている。スプリング受け部材５７は、コイルスプリング５３の他端を周面で保持し、コイルスプリング５３の中心線Ｌ１を軸とした軸回転を可能にしている。

この可動キャップ５４は、図２に示すようにその下部に長手方向にガイド突起６２が形成され、図１に示す所定位置に配置された段階で、水平円筒部１６の対向する位置に形成された図示しないガイド溝にこれが嵌合してガイドされることにより、回転することなく矢印Ａ，Ｂ方向への平行移動が可能となる。

またこの状態においてコイルスプリング５３は、その両端がスプリング受け部材５７とスプリング保持部材５２とで固定され、圧縮された状態で可動キャップ５４を矢印Ｂ方向（図１の端部面２３に近づく方向）に付勢する力が生じるように設定されている。

更にこの可動キャップ５４は、図１に示すようにサイドカバー３８が閉じた状態においてはリブ３９によってその端部面６５が矢印Ａ方向に押され排出位置に移動する。

尚、主にコイルスプリング５３、水平円筒部１６、固定キャップ５５、スプリング保持部材５２、及びスプリング受け部材５７によってコイルスプリング搬送部が形成され、又主に可動キャップ５４と固定キャップ５５とによってシャッター手段が形成されている。更に、リブ３９がシャッター手段に作用する作用手段に対応する。

一方、図１に示すようにダスト１４内にトナー攪拌部材７１が配設されている。このトナー攪拌部材７１は、その一端がトナー落下部１５の内壁部に接着剤で固定されている。このトナー攪拌部材７１の正面図及び側面図をそれぞれ図４、図５に示す。

このトナー攪拌部材７１は、短冊形の弾性を有する合成樹脂のフィルム、例えばポリエステルのフィルムで形成され、その長手方向に延びた一対の線７２ａ，７２ｂと、これらの上端を結ぶ線７２ｃに沿う切れ込み７２によって、中央部７６が両側部７５ａ，７５ｂに対してせり出した形状とされ、上端部７５ｃが接着剤７３によってトナー落下部１５の内壁部に固定されている。この時、図１に示すように下端の係合部７４がコイルスプリング５３の螺旋部６６と後述する所定の関係で係合するように設定される。

尚、主にコイルスプリング５３、水平円筒部１６、固定キャップ５５、スプリング保持部材５３、及びスプリング受け部材５７によって螺旋搬送部が形成され、更にコイルスプリング５３が螺旋部材に対応する。

装置が動作して転写が行なわれると、前記したように廃トナー４１がトナー排出円筒１１に形成されたトナー排出口１３からダクト１４に落下し始める。

この時、スプリング保持ローラ５２は矢印Ｆ方向に回転するため、コイルスプリング５３もその中心線を軸として軸回転する。図６、図７は、この時のコイルスプリングの螺旋部６６とトナー攪拌部材７１との係合関係を説明するための図で、この係合部だけに着目すると、螺旋部６６は所定の移動速度で矢印Ｂ方向に順次移動するごとく作用する。

従ってこれらの係合関係は、図１に示す状態から、順次図６、図７に示す状態へと変化する。図１には、トナー攪拌部材７１の係合部７４が、コイルスプリング５３の螺旋部６６によって矢印Ｂ方向に押され、これによりその弾性部７５が多少湾曲している様子が示されている。

この時、トナー攪拌部材７１の攪拌部７６の先端は、トナー落下部１５内部の略中央部に位置している。この状態から螺旋部６６が更に矢印Ｂ方向に移動すると、図６に示すように弾性部７５の湾曲が最大となり、これに伴って攪拌部７６の先端が矢印Ａ方向に移動してトナー落下部１５の一方の内側壁に接近する。

そして螺旋部６６が更に矢印Ｂ方向に移動すると、係合部７４が係合状態にある螺旋部６６を越えて係合が解除され、その復元力により次に続く螺旋部６６と直ちに係合する。図７はその直後の状態を示している。この時、弾性部７５の湾曲は最小となり、これに伴って攪拌部７６の先端が矢印Ｂ方向に移動してトナー落下部１５の他方の内壁部に接近する。

トナー攪拌部材７１は、コイルスプリング５３の軸回転に応じて上記した揺動を繰り返し、主にその攪拌部７６がトナー落下部１５内に付着する廃トナーを攪拌して落下を促す。

このようにしてトナー落下部１５の最下部に落下した廃トナーは、コイルスプリング５３の螺旋部６６の矢印Ｂ方向の移動によって同方向に押しやられ、やがて固定キャップ５５の排出口５９に至る。

この時、可動キャップ５４は排出位置にあるため、固定キャップの排出口５９は回収ボトル３６の内部に通じており、ここに至った廃トナー４１は、ダクト１５のトナー排出口３４を経て回収ボトル３６内に落下する。

そして廃トナーが溜まった回収ボトル３６を取り出すべく、サイドカバー３８を開けると、リブ３９が水平円筒部１６のスリット溝４０から外れ、これに応じてコイルスプリング５３によって付勢された可動キャップ５４が矢印Ｂ方向へ最大移動して遮蔽位置に持ち来される。図３は、この時の様子を示したもので、固定キャップ５５の排出口５９は可動キャップ５４の周面によって外部と遮断される。

回収ボトル３６の内部の廃トナーを空にし、再びダクト１４の継ぎ手３７に装着してサイドカバー３８を閉じると、リブ３９がスリット溝４０に嵌入して可動キャップ５４を前記した排出位置まで押しやり、再び廃トナー４１の排出が可能となる。

実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２で用いられるトナー攪拌部材８１の斜視図で、図９及び図１０は、これをダクト１４のトナー落下部１５の内壁部に取り付けた時の動きについて説明した図である。

このトナー攪拌部材８１は弾性を有する合成樹脂のフィルム、例えばポリエステルのフィルムで形成され、短冊形の弾性部８４と、両縁部から延びた一対の攪拌腕８２，８２とを有する。これらの攪拌腕は互いに平行となるように折り曲げられて図８に示すような形状をなしている。

弾性部８４の一端部は接着剤８５により、ダクト１４のトナー落下部１５の内壁部に取り付けられる。このとき、弾性部８４の他端に相当する係合部８６が、第１の実施の形態の説明で記したトナー攪拌部材７１の係合部７４と同様の関係で、コイルスプリング５３の螺旋部６６と係合するように考慮されている。

図９はこのようにして発生する弾性部８４の最大湾曲の様子を示し、逆に図１０は湾曲が最小のときの様子を示す。従って、トナー攪拌部材８１はトナー落下部１５内にあって、コイルスプリング５３の軸回転に応じて揺動を繰り返し、主にその攪拌腕８２，８２がトナー落下部１５内に付着する廃トナーを攪拌して落下を促す。

実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３で用いられるトナー攪拌部材９１で、図４、図５に示したトナー攪拌部材７１に対し、係合部７４の構成のみを変えたものである。即ち、弾性部７５に対して係合部９３を所定角度傾斜させ、コイルスプリング５３の螺旋部と摺接する部分に摩擦手段である表面の粗いゴム等の摩擦部材９２を設けている。

図１２はこの係合部の部分図で、コイルスプリング５３の螺旋部６６と係合しているようすを示している。このとき螺旋部６６は、コイルスプリング５３の軸回転に応じて矢印Ｂ方向にその位置が移動するが、それと共に所定の周速度で紙面表から裏に向う方向に回転している。

従って、螺旋部６６と摩擦部材９２とは摺接し、この間に生じる摩擦によって作用部９３は同方向に力を受ける。これによって、係合部９３は同方向に移動するが、フィルムの弾性力と、この移動に伴って発生する歪みによる接触面積の減少等により、再び元の関係に復帰する。これらの動作は繰り返され、結局トナー攪拌部材９１は継続的に微振動を発生し、この微振動が前記した揺動に加わる。

この微振動によって、廃トナーが少しずつ速やかに落下するようになり、トナーが塊になるまで付着し続けるのを防ぐことが出来る。

前記実施の形態では、トナー攪拌部材の材質をポリエステルフィルムとしたが、これに限定されるものではなく、金属性の板ばねによって形成してもよい。

前記実施の形態では、トナー攪拌部材の係合部をコイルスプリングの螺旋部と係合したが、螺旋搬送部の螺旋部材としてコイルスプリングの代わりに図１に示す軸１２の周面に形成されたスパイラルのような構成のものでもよく、他の螺旋部材あってもよい。

前記実施の形態では、トナー攪拌部材に攪拌部あるいは攪拌腕を設けたが、これらを設けずに単に板状部材としてもよい。この場合、弾性部、係合部がそれぞれ攪拌部の役割を果たす。

また前記実施の形態では、コイルスプリングに付勢された可動キャップと固定キャップによるシャッター手段をトナー落下部の後段に設けたが、その前段にあたる廃トナー排出路に続くトナー排出円筒の排出口に設けるよう構成してもよい。

本発明の実施の形態１におけるダクト内部を示すための断面図である。本発明の実施の形態１における可動キャップと固定キャップの斜視図である。可動キャップが遮断位置に持ち来された状態を示す断面図である。本発明の実施の形態１におけるトナー攪拌部材の正面図である。本発明の実施の形態１におけるトナー攪拌部材の側面図である。トナー攪拌部材の動きの説明に供する図である。トナー攪拌部材の動きを説明する図である。本発明の実施形態２におけるトナー攪拌部材の斜視図である。本発明の実施形態２におけるトナー攪拌部材の動きを説明する図である。本発明の実施形態２におけるトナー攪拌部材の動きを説明する図である。本発明の実施形態３におけるトナー攪拌部材の側面図である。本発明の実施形態３におけるトナー攪拌部材の動きを説明する図である。従来の廃トナーの搬送装置の要部を示す斜視図である。従来のダクト内部を示すための断面図である。感光ドラム周辺の配置関係を示す透視図である。

符号の説明

３感光ドラム、４転写ローラ、８トナー排出路、９クリーニングブレード、１０スパイラル、１１トナー排出円筒、１３トナー排出口、１４ダクト、１５トナー落下部、１６水平円筒部、１７スパイラル、３４廃トナー排出口、３６回収ボトル、３８サイドカバー、３９リブ、４０スリット溝、４１廃トナー、５１回転軸、５２スプリング保持部材、５３コイルスプリング、５４可動キャップ、５５固定キャップ、５６支柱、５７スプリング受け部材、６６螺旋部、７１トナー攪拌部材、８１トナー攪拌部材、９１トナー攪拌部材、９２摩擦部材。

Claims

廃トナーを貯える廃トナー回収容器を取り出すために開閉する開閉部材を有する画像記録装置であって、
廃トナーを搬送して所定の軸に沿って伸縮可能な伸縮部材を有する廃トナー搬送部と、
前記廃トナー搬送部で搬送された廃トナーを排出する排出口と、
前記伸縮部材に付勢され、前記排出口を開閉するシャッター手段と
を有し、
前記伸縮部材が、前記廃トナー搬送部において前記廃トナーを搬送すると共に、前記開閉部材の開閉動作に連動して前記伸縮部材に付勢されているシャッター手段が前記排出口を開閉する
ことを特徴とする画像記録装置。
前記シャッター手段は、前記開閉部材の閉まるのに連動し、前記伸縮部材の付勢に抗して前記排出口を開ける位置まで移動し、前記開閉部材の開くのに連動し、前記伸縮部材の付勢によって前記排出口を閉める位置まで移動することを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
前記伸縮部材はコイルスプリング部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置。
前記伸縮部材は、前記開閉部材が開くのに連動して伸長し、この伸長時に前記廃トナーを搬送可能としたことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。