JP6197629B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、装置本体に対し着脱自在の粉体回収容器を備えた画像形成装置に関するものである。

トナーを用いた電子写真方式の画像形成装置の多くでは、感光体ドラムや中間転写体の表面から除去された未転写トナー（以下、「廃トナー」と記すことがある）は回収容器に回収される。そして、回収容器が満杯になると、装置本体から回収容器が取り外され新しい回収容器が取り付けられる。この回収容器の着脱の際に、廃トナー排出部と回収容器との連結部分から廃トナーがこぼれ落ち、装置内部や装置の周囲を汚すことがあった。

そこで、回収容器を着脱する際、廃トナー排出部の排出口をシャッター部材で塞ぎ廃トナーのこぼれ落ちを防止する方式が種々提案されている。

特許文献１には、着脱可能な現像剤補充容器によって現像剤受入容器に現像剤を補給する装置において、現像剤補充容器及び現像剤受入容器のそれぞれの開閉蓋の閉じ方向先端部近傍にバッファ部を設け、余剰現像剤を一時的に収納する構成が開示されている。また、特許文献２には、廃トナー案内部材の先端部分に配備されるシャッター部材であって、回収容器が装着されている状態のときは、廃トナー案内部材の第１開口から排出される廃トナーを回収容器に回収させ、回収容器が取り外された状態のときは、第１開口から零れる廃トナーをトナー溜め空間に導くシャッター部材が開示されている。

特開平6-11964号公報 特開2005-37635号公報

ところが、廃トナー排出部の排出口をシャッター部材で塞いで廃トナーのこぼれ落ちを防止する方式においても、廃トナーが外部に飛散することがあった。図６及び図７を用いて、廃トナーが外部に飛散する機構を説明する。図６（ａ）に示すように、回収容器２の着脱に起因する振動によって、排出部５の内周面に付着していた廃トナーが、排出口５１を閉鎖しているシャッター部材７の上面に落下する。次いで、回収容器２が装置本体１に装着される際、シャッター部材７は回収容器２に押圧されて閉位置から開位置に向かって移動する。図６（ｂ）に示すように、このとき、シャッター部材７の上面に堆積していた廃トナーは、排出口５１の、シャッター部材７の移動方向上流側の端部で擦り切られる。そして、図７（ａ）に示すように、シャッター部材７と回収容器２との隙間に廃トナーＴが入り込む。なお、この図では、回収容器２の回収開口２１の外周縁に取り付けられているシール部材としてのスポンジ２２が、回収容器２を装置本体１に装着する際に排出部５に接触して回収容器２の装着方向と反対方向に圧縮変形し、シャッター部材７とスポンジ２２との間に隙間が形成され、その隙間に廃トナーＴ入り込む。

その後、図７（ｂ）に示すように、回収容器２が装置本体１から取り外される際、回収容器２がシャッター部材７から離れると、スポンジ２２とシャッター部材７との間の隙間に溜まっていた廃トナーＴが外部に飛散する。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の小型化を維持しながら、廃トナー排出部の排出口をシャッター部材で塞いで廃トナーのこぼれ落ちを防止する画像形成装置において、廃トナーの外部への飛散を防止することにある。

前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、下方に開いた排出口を有し、粉体を排出する排出部と、前記排出部から排出された粉体を収容する、装置本体に対して着脱自在で、上方に開いた回収開口を有する回収容器と、前記排出口を閉鎖する閉位置と開放する開位置とにスライド移動可能なシャッター部材とを備え、前記シャッター部材は、前記回収容器が前記装置本体に装着されると、前記回収容器に当接して閉位置から開位置となる一方、前記回収容器が前記装置本体から取り外されると、開位置から閉位置となる画像形成装置であって、前記シャッター部材は、粉体を貯留可能な収容部を有すると共に、開位置から閉位置への移動方向先端の上面又は前記移動方向先端側の側面に前記収容部への受入開口を有することを特徴とする。

ここで、前記受入開口が、前記シャッター部材の開位置から閉位置への移動方向先端の上面に形成されている場合、前記移動方向先端側の側面が、前記移動方向上流側に向かって上方に傾斜した突出面を有していてもよい。

また、前記突出面の少なくとも一部は可撓性部材で構成されていてもよい。

前記受入開口は、前記回収開口よりも上下方向上方に位置するのが好ましい。

前記回収開口の外周縁に弾性を有するシール部材を設け、前記回収容器が前記装置本体に装着される際、前記シール部材が前記シャッター部材の前記突出面に当接し、前記シール部材と前記突出面とが隙間無く密着するようにしてもよい。

本発明の画像形成装置では、排出部の排出口を閉鎖するシャッター部材に、粉体を貯留可能な収容部を設けると共に、シャッター部材の開位置から閉位置への移動方向先端の上面又は前記移動方向先端側の側面に前記収容部への受入開口を形成したので、シャッター部材が閉位置のときに排出部の内壁などから落下した廃トナーなどの粉体は、シャッター部材が閉位置から開位置に移動する際に前記収容部に収容される。これにより、シャッター部材の開閉動作によって廃トナーが外部に飛散することはない。また、従来の装置に比べて装置が大型化することもない。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。 作像ユニットの概説図である。 回収容器の一例を示す斜視図である。 第１実施形態において、シャッター部材が閉位置から開位置になるときの状態図である。 第２実施形態において、シャッター部材が閉位置から開位置になるときの状態図である。 従来の装置における回収容器の着脱に起因する廃トナーの外部飛散を説明する図である。 従来の装置における回収容器の着脱に起因する廃トナーの外部飛散を説明する図である。

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいてよりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す所謂タンデム方式のカラープリンターの概説図を示す。この図に示すプリンターは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０は、ローラ３１，３２，３３に張架されている。ローラ３１は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３１は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３０とこれに接するローラ３２，３３は従動回転する。ローラ３３は、不図示の付勢手段によって中間転写ベルト３０を外方へ付勢し中間転写ベルト３０に張力を与えている。ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、２次転写ローラ３４が圧接している。この２次転写ローラ３４と中間転写ベルト３０とのニップ部（２次転写領域）において中間転写ベルト３０上に形成されたトナー画像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。

また、ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト３０の表面をクリーニングするベルトクリーニングブレード３５が設けられている。ベルトクリーニングブレード３５は、中間転写ベルト３０を介してローラ３２に圧接し、中間転写ベルト３０との当接部で未転写トナーを除去する。除去された未転写トナーは回収容器２（図３に図示）に搬送され回収される。

中間転写ベルト３０の下側には、中間転写ベルト３０の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ（以下、「作像ユニット１０」と総称することがある）が、装置本体１に対して着脱自在に配置されている。これらの作像ユニット１０では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー画像が作成される。

図２に、作像ユニット１０の概説図を示す。作像ユニット１０は、静電潜像担持体としての円筒状の感光体１１を有する。そして、感光体１１の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５、およびクリーニング装置１６が配置されている。１次転写ローラ１５は中間転写ベルト３０を挟んで感光体１１に圧接し、ニップ部（１次転写領域）を形成している。

図１に示すように、作像ユニット１０の下部には、給紙装置として給紙カセット４１が着脱可能に配置されている。給紙カセット４１内に積載収容された用紙Ｐは、給紙カセット４１の近傍に配置された給紙ローラの回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路Ｒに送り出される。給紙カセット４１から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対４２に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域に送り出される。

画像形成装置は、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。

カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像ユニット１０において、所定の周速度で回転駆動される感光体１１の外周面が帯電装置１２により帯電される。次に、帯電された感光体１１の表面に、画像情報に応じた光が露光装置１３から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置１４から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体１１の表面に形成された各色のトナー画像は、感光体１１の回転によって１次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体１１から中間転写ベルト３０上へ転写（１次転写）されて重ねられる。一方、感光体１１の表面に残った未転写トナーはクリーニング装置１６で除去され回収容器２（図３に図示）に搬送され回収される。

重ね合わされた４色のトナー画像は、中間転写ベルト３０によって２次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対４２から２次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、４色のトナー画像が、２次転写領域において中間転写ベルト３０から用紙Ｐに転写（２次転写）される。４色のトナー画像が転写された用紙Ｐは、定着ローラ対４３へ搬送される。定着ローラ対４３において用紙Ｐは、定着ローラと加圧ローラとのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー画像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対によって排紙トレイに排出される。

図３に、回収容器の一例を示す斜視図を示す。ベルトクリーニングブレード３５（図１に図示）によって中間転写ベルト３０の表面から除去された未転写トナーは、不図示の搬送路を通って排出部５の排出口５１から回収容器２に回収される。なお、この図は、回収容器２が装置本体１から外れた状態の図であり、回収容器２が装置本体１に装着されると、回収容器２の回収開口２１と排出部５の排出口５１とは対向する位置となる。また、各作像ユニット１０の感光体１１の表面から除去された未転写トナーも、不図示の搬送路を通って回収開口２１Ｙ〜２１Ｋから回収容器２に回収される。以下、排出部５と回収容器２との接続機構を説明する。

（実施形態１）
図４に、排出部５と回収容器２との接続機構の一実施形態を示す。図４は、回収容器２が装置本体１から取り外された状態から取り付けられた状態、すなわちシャッター部材６ａが閉位置から開位置になるときの状態図である。

排出部５は、上下方向に伸びた排出路５２と、下方に開いた排出口５１を有する。そして、排出部５の下側には、排出口５１を閉鎖する閉位置と開放する開位置とにスライド移動可能なシャッター部材６ａが設けられている。シャッター部材６ａは引っ張りコイルバネ（付勢手段）５３によって閉位置の方向に常に付勢されている。シャッター部材６ａには、所定容積の収容部６２が形成されている。そして、シャッター部材６ａの開位置から閉位置への移動方向先端側の側面には、収容部６２の受入開口６１ａが形成されている。なお、収容部６２の容積は、後述するように、シャッター部材６ａで排出口５１を閉鎖している間に、排出路５２の内周壁からこぼれ落ちてきた廃トナーを収容可能な容積であればよく、通常、数十ｃｍ^３程度で足りる。

図４（ａ）に示すように、回収容器２が装置本体１から取り外された状態では、シャッター部材６ａは引っ張りコイルバネ５３の付勢力によって閉位置となっている。このとき、回収容器２の着脱操作に伴う振動などで排出路５２の内周壁から落下した廃トナーＴは、シャッター部材６ａの上面に堆積する。

次いで、図４（ｂ）に示すように、回収容器２が装置本体１に装着される際は、回収容器２の上方角部がシャッター部材６ａの側面に当接し、引っ張りコイルバネ５３の付勢力に抗して閉位置から開位置にシャッター部材６ａがスライド移動する。このとき、排出路５２から落下し、シャッター部材６ａの上面に堆積している廃トナーＴは、排出口５１の、シャッター部材６ａの移動方向上流側の端部で擦り切られる。一方、回収容器２の回収開口２１の外周縁に取り付けられているシール部材としてのスポンジ２２が、回収容器２を装置本体１に装着する際に排出部５に接触して、回収容器２の装着方向と反対方向に圧縮変形し、シャッター部材６ａとスポンジ２２との間に隙間が形成される。そして、シャッター部材６ａの側面に形成された受入開口６１ａが露出するようになる。

排出口５１の、シャッター部材６ａの移動方向上流側の端部で擦り切られた、シャッター部材６ａの上面の廃トナーＴは、シャッター部材６ａとスポンジ２２との隙間に落下し、受入開口６１ａから収容部６２に収容される。これにより、従来のような、シャッター部材６ａと回収容器２との隙間に廃トナーＴが滞留することがなくなり、廃トナーＴの外部への飛散が防止される。

そして、図４（ｃ）に示すように、シャッター部材６ａが開位置となると、排出口５１の直下に回収容器２の回収開口２１が位置するようになる。このとき、回収開口２１の外縁部に取り付けられたスポンジ２２によって、排出口５１と回収開口２１との隙間が封止され、廃トナーＴが外部に漏れ出ることが防止される。

（第２実施形態）
図５に、排出部５と回収容器２との接続機構の他の実施形態を示す。図５は、図４と同様に、回収容器２が装置本体１から取り外された状態から取り付けられた状態、すなわちシャッター部材６ｂが閉位置から開位置になるときの状態図である。

排出部５及び回収容器２の構造は、図４に示した実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略し、シャッター部材６ｂの構造について説明する。排出口５１を閉鎖する閉位置と開放する開位置とにスライド移動可能なシャッター部材６ｂは、前記実施形態と同様に、引っ張りコイルバネ（付勢手段）５３によって閉位置の方向に常に付勢されている。シャッター部材６ｂには、所定容積の収容部６２が形成されている。また、シャッター部材６ｂの開位置から閉位置への移動方向先端側の側面は、前記移動方向上流側に向かって上方に傾斜した突出面６３を有する。そして、シャッター部材６ｂの、移動方向先端の上面には、収容部６２の受入開口６１ｂが形成されている。受入開口６１ｂは、回収開口２１よりの上下方向上方に位置するのが望ましい。なお、収容部６２の容積は、前記実施形態と同様に、通常、数十ｃｍ^３程度で足りる。

シャッター部材６ｂの側面に形成された突出面６３の傾斜角度は、回収容器２を装置本体１に装着する際に、スポンジ２２がシャッター部材６ｂの突出面６３に当接し、スポンジ２２と突出面６３とが隙間無く密着する角度とするのが好ましい。また、突出面６３の少なくとも一部を、樹脂シートなどの可撓性部材で形成してもよい。なお、突出面６３が、回収容器２の容器本体２０と当接する場合には、突出面６３の傾斜角度（外形形状）は容器本体２０の当接部分の形状に類似した形状とし、容器本体２０と突出面６３との間に隙間の生じないようにするのが好ましい。

図５（ａ）に示すように、回収容器２が装置本体１から取り外された状態では、シャッター部材６ｂは引っ張りコイルバネ５３の付勢力によって閉位置となり、回収容器２の着脱操作に伴う振動などで排出路５２の内周壁から落下した廃トナーＴが、シャッター部材６ｂの上面に堆積する。

次いで、図５（ｂ）に示すように、回収容器２が装置本体１に装着される際は、回収容器２の上方角部がシャッター部材６ｂの側面に当接し、引っ張りコイルバネ５３の付勢力に抗して閉位置から開位置にシャッター部材６ｂがスライド移動する。このとき、排出路５２から落下し、シャッター部材６ｂの上面に堆積している廃トナーＴは、排出口５１の、シャッター部材６ｂの移動方向上流側の端部で擦り切られる。そして、廃トナーＴは、シャッター部材６ｂの、開位置から閉位置への移動方向先端に形成された受入開口６１ｂから収容部６２に収容される。これにより、従来のような、シャッター部材６と回収容器２との隙間などに廃トナーＴが入り込むことがなくなり、外部への飛散が防止される。

そして、前記実施形態と同様に、図５（ｃ）に示すように、シャッター部材６ｂが開位置となると、排出口５１の直下に回収容器２の回収開口２１が位置するようになる。このとき、回収開口２１の外縁部に取り付けられたスポンジ２２によって、排出口５１と回収開口２１との隙間が封止され、廃トナーが外部に漏れ出ることが防止される。

なお、受入開口６１ｂの形状は、排出路５２の内周壁から落下した廃トナーＴを収容部６２に回収できる範囲において限定はないが、受入開口６１ｂの、シャッター部材６ｂの移動方向に対して垂直方向の両端部が、排出口５１の両端よりも外方に位置する形状であるのが好ましい。この場合、排出路５２の内周壁から落下し、シャッター部材６の上面に堆積した廃トナーはすべて、シャッター部材６ｂが閉位置から開位置に移動する際に、排出口５１の、シャッター部材６ｂの閉位置から開位置への移動法方向上流端で擦り切られ、受入開口６１ｂから収容部６２に回収される。

本発明の画像形成装置は、シャッター部材が閉位置のときに排出部の内壁などから落下した廃トナーなどの粉体は収容部に収容されるので、シャッター部材の開閉動作によって廃トナーが外部に飛散することがなく有用である。

１ 装置本体
２ 回収容器
５ 排出部
６ａ，６ｂ シャッター部材
Ｔ 廃トナー（未転写トナー）
２１ 回収開口
２２ スポンジ
５１ 排出口
５３ 引っ張りコイルバネ（付勢手段）
６１ａ，６１ｂ 受入開口
６２ 収容部
６３ 突出面

Claims (5)

1. 下方に開いた排出口を有し、粉体を排出する排出部と、前記排出部から排出された粉体を収容する、装置本体に対して着脱自在で、上方に開いた回収開口を有する回収容器と、前記排出口を閉鎖する閉位置と開放する開位置とにスライド移動可能なシャッター部材とを備え、
   前記シャッター部材は、前記回収容器が前記装置本体に装着されると、前記回収容器に当接して閉位置から開位置となる一方、前記回収容器が前記装置本体から取り外されると、開位置から閉位置となる画像形成装置であって、
   前記シャッター部材は、粉体を貯留可能な収容部を有すると共に、開位置から閉位置への移動方向先端の上面又は前記移動方向先端側の側面に前記収容部への受入開口を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記受入開口が、前記シャッター部材の開位置から閉位置への移動方向先端の上面に形成され、前記移動方向先端側の側面が、前記移動方向上流側に向かって上方に傾斜した突出面を有する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記突出面の少なくとも一部が可撓性部材からなる請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記受入開口が、前記回収開口よりも上下方向上方に位置する請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記回収開口の外周縁に弾性を有するシール部材が設けられ、前記回収容器が前記装置本体に装着される際、前記シール部材が前記シャッター部材の前記突出面に当接し、前記シール部材と前記突出面とが隙間無く密着する請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成装置。