JP5323048B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、電子写真法による複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、レーザスキャニングユニットを用いてドラム状の感光体上に電気的潜像を形成するようにしている。そして、得られた潜像をトナーを用いて現像し、紙などの転写材にトナー像を転写した後、加熱・加圧により定着させて複写あるいは記録画像を得る一方、転写されずに感光体上に残留したトナーは、クリーナによりクリーニングされ、再び感光体上に電気的潜像を形成できるようにしている。感光体上に残留したトナーをクリーニングするためのクリーナは、感光体上に付着しているトナーをクリーニングブレードにより除去し、その除去したトナーはスクリューコンベヤを介して廃トナーボトルに搬送させて回収するように構成されている（特許文献１参照）。

上記画像形成装置がフルカラー式の場合、画像形成装置には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応した複数の感光体が用意されている。そして、各感光体の周面には、レーザスキャニングユニットを用いて電気的潜像が形成されると共に、各感光体の周面には、供給された各色のトナーによって各色のトナー像がそれぞれ生成されるように構成されている。各感光体の周面に生成された各色のトナー像は、回転駆動する無端ベルトからなる転写ベルトに順次重畳転写され、これにより、転写ベルト上にはカラー画像が合成される。次いで、この転写ベルト上に合成されたカラー画像は用紙等の記録媒体に転写された後、定着装置で加圧・加熱されて定着処理されるように構成されている。また、転写ベルト上に残留したトナーは、感光体上に残留したトナーをクリーニングする要領でクリーニングされるように構成されている。

特開２００８−３７５４３号公報

しかしながら、従来のトナーを用いる画像形成装置において、残留したトナーをクリーニングするためのクリーナユニットは、クリーニングブレードで除去したトナーをスクリューコンベヤを介して廃トナーボトルに搬送するようにしているので、クリーナユニットが長時間使用されると、スクリューコンベヤ周囲の壁面にトナーが付着してトナーの搬送力が損なわれるおそれがあった。特に、従来のクリーナユニットは、上記特許文献１に示されるように、感光体上に電気的潜像を形成するトナー像形成装置内に一体的に組み込まれているので、スクリューコンベヤの周囲の壁面に付着したトナーが剥離・崩壊される機会がなく、トナーの搬送力が損なわれるおそれがあった。このような欠点を解決するために、上記特許文献１に示されるような、トナーの供給系に設けられている振動手段をクリーナユニット内にも設けることも考えられるが、装置が複雑化するだけでなく、コスト高になるのでそのまま採用することはできなかった。

また、クリーナユニットの近傍の筐体には、廃トナーボトルが着脱自在に設けられるが、この廃トナーボトルは、装置内のわずかなスペースを利用して設置される関係上、廃トナーボトルに隣接するカバーのとの関係においては、廃トナーボトルを外してからカバーが開閉されるように構成されている。しかし、廃トナーボトルが筐体から外される前にカバーが開かれると、カバーが廃トナーボトルに接して拗れ、カバーを損傷するおそれがあった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、画像形成装置において、廃トナーの搬送系に生成される廃トナーの固着を効果的に防止すると共に、廃トナーボトルを筐体から外されなければカバーを開けることができないようにすることを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、 筐体内に設けられた複数の画像形成部から排出される廃トナーを搬送手段を介して上記筐体に着脱可能に設けられた廃トナーボトルまで搬送して回収する画像形成装置であって、上記搬送手段が、上記筐体に対して上下方向に回動可能に設けられた廃トナーアセンブリに組み込まれているという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記廃トナーアセンブリが上記筐体と係合して閉止状態に維持される係合手段と、上記係合手段の係合状態を解除するための解除手段とを有し、上記廃トナーボトルが上記筐体に装着されてない場合のみ上記解除手段による上記係合手段の係合状態が解除可能とされているという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１または２の発明において、上記搬送手段が、搬送パイプ内にて軸周りに回転駆動されるスパイラルブレードを有するスクリューコンベヤからなり、上記廃トナーボトルは上記搬送パイプの下方に装着されているという構成を採用する。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記搬送パイプは略水平方向に延設されており、上記廃トナーアセンブリは上記搬送パイプの軸と平行に下方に所定距離離れた支軸の周りに上下方向に回動可能に設けられているという構成を採用する。

本発明によれば、搬送手段が筐体に対して上下に回動可能に設けられた廃トナーアセンブリに組み込まれているので、廃トナーアセンブリが回動されると、廃トナーアセンブリの姿勢が変化して搬送手段内部のトナーに作用する重力方向が変化する。このため、搬送手段に付着している廃トナーが剥離・崩壊し、搬送力が高められる。
また、廃トナーボトルが筐体に装着されていないときのみ開動作が行われるロック部が設けられているので、廃トナーボトルが筐体から外される前に廃トナーアセンブリが開かれることがないから、廃トナーアセンブリの損傷を未然に防止することができる。

本発明の一実施形態における画像形成装置を適用した複写機を正面側から見たときの斜視図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用した複写機のフロントカバーが開かれ、かつ、筐体に廃トナーボトルが装着されている状態の斜視図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用した複写機で、廃トナーボトルが筐体から外され、かつ、フロントカバーが開かれ、さらに、廃トナーアセンブリが閉じられている状態の斜視図である。 本発明の一実施形態における画像形成装置を適用した複写機で、筐体から廃トナーボトルが外され、かつ、フロントカバーが開かれ、さらに、廃トナーアセンブリが開かれている状態の斜視図である。 廃トナーボトルの斜視図である。 （ａ）は、廃トナーアセンブリを正面側から見たときの斜視図、（ｂ）は、その廃トナーアセンブリを裏面側から見たときの斜視図である。 （ａ）は、廃トナーアセンブリからカバー体を外し、かつ、解除レバーが固定されているときを正面側から見たときの斜視図、（ｂ）は、その解除レバーが解除されているときを正面側から見たときの斜視図である。 （ａ）は、解除レバーが固定されているときの連結棒の斜視図、（ｂ）は、その解除レバーが解除されているときの連結棒の斜視図である。 廃トナーアセンブリからカバー体を外し、かつ、解除レバー及び連結棒を外したときのフレームを正面側から見たときの斜視図である。 廃トナーボトルにロック部が当接している状態を示す斜視図である。 廃トナーボトルにロック部が当接している状態を示す拡大斜視図である。 受渡口収納部に廃トナーボトルの受口を装着した状態を模式的に示した図面である。（ａ）は装置の上方からみた平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置の一例として電子写真方式からなる複写機を挙げて説明する。

図１は、複写機Ｐを正面側から見たときの斜視図である。この複写機Ｐの筐体１の正面中央部にはフロントカバー１ａが設けられ、このフロントカバー１ａは、図２に矢印イで示されるように、下辺部を回転中心軸として上辺部側が前方側に回動して筐体１の正面中央部分が露出できるように構成されている。また、この複写機Ｐの筐体１の上部には原稿読取部１ｂが設けられ、その原稿読取部１ｂの下方には排紙トレイ１ｃが設けられ、筐体１の上部正面右側にはユーザが入力操作する操作部１ｄが設けられ、そして、筐体１の下部には給紙トレイ１ｅが設けられている。

以下、フロントカバー１ａが開かれている状態を示す図２〜図４を用いて説明する。
フロントカバー１ａの内側に当たる複写機Ｐの筐体１の正面中央部には、廃トナーボトルＢと廃トナーアセンブリ１０とが設けられている。

廃トナーボトルＢは、図５に示されるように、内部に所定の容量を有する直方体状を呈していて、その上面中央部には、上面側が開口している肉厚に形成された受口ｂが設けられている。そして、この廃トナーボトルＢは、廃トナーアセンブリ１０の下部の一方側（図示の例では左側）の筐体１に設けられている廃トナーボトル収納部１ｆに着脱自在に設けられている。図２は、廃トナーボトル収納部１ｆに廃トナーボトルＢを装着した状態を示し、図３及び図４は、廃トナーボトル収納部１ｆから廃トナーボトルＢを外した状態を示している。
この廃トナーボトルＢは、後述する搬送パイプ４２の下方に装着されている。

廃トナーアセンブリ１０は、外形的にはカバー体１１と、解除レバー２０とを備えている。
カバー体１１は、廃トナーアセンブリ１０の外枠を形成している。そして、このカバー体１１は、図２及び図３に示されるように、フロントカバー１ａの内側の筐体１の前面を覆うように設けられていると共に、図４に矢印ロで示されるように、下辺部を回転中心軸として上辺部側が前方側に回動して画像形成部のリテーナＲが露出できるように構成されている。このように、このカバー体１１の奥の筐体１には画像形成部としての感光体ユニット２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄが設けられている。また、各感光体ユニット２ａ〜２ｄには廃トナーを排出するための排出口４ａ〜４が設けられている。

廃トナーアセンブリ１０を正面側から見たときの斜視図である図６（ａ）、それを裏面側から見たときの斜視図である同図（ｂ）を用いて、さらに、カバー体１１を説明すると、カバー体１１の下辺左右部には、廃トナーアセンブリ１０を回動自在に軸支する支軸１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。そして、これら支軸１２ａ，１２ｂは、筐体１の図示しない開孔にそれぞれ挿入できるように構成されている。
そして、廃トナーアセンブリ１０は、後述する搬送パイプ４２の軸と平行に下方に所定距離離れた支軸１２ａ，１２ｂ周りに上下方向に回動可能とされている。

カバー体１１の下辺左部側（図６（ａ）参照）には、受渡口収納部１３が設けられていると共に、その裏面の中央水平部分には、互いに所定の間隔を保って複数（図示の例では５個）の受口収納部１４ａ〜１４ｅが設けられている。
受渡口収納部１３は、廃トナーボトルＢが筐体１に装着したときの廃トナーボトルＢの受口ｂに対応した位置に設けられ、受口収納部１４ａ〜１４ｅは、カバー体１１が図２又は図３のように閉じられたとき、感光体ユニット２ａ〜２ｄの排出口４ａ〜４ｄから排出される廃トナーの位置に対応して設けられている。また、このカバー体１１の裏面の受口収納部１４ａ〜１４ｅの下方には、後述する搬送パイプを収納する収納部１５が水平状に設けられている。

解除レバー２０は、カバー体１１の正面右側に設けられている（図６（ａ）参照）。この解除レバー２０には、カバー体１１の正面側のカバーを貫通して設けられている回転軸（図示せず）が設けられていて、後述するフレームに回動自在に設けられている。

また、本実施形態の複写機Ｐには、廃トナーアセンブリ１０を着脱自在とするための一対の係止片３０ａ，３０ｂが備えられている。
一対の係止片３０ａ，３０ｂは、カバー体１１の上辺部の左右両端側からそれぞれ突出自在に設けられている。そして、これら係止片３０ａ，３０ｂは、筐体１の図示しない開孔にそれぞれ挿入できるように構成されている。なお、これら係止片３０ａ，３０ｂは、筐体１と係合して廃トナーアセンブリ１０を閉止状態に維持し、後述する連結棒を介して解除レバー２０に接続されている。そして、廃トナーボトルＢが筐体１に装着されていない場合のみ解除レバー２０による係止片３０ａ，３０ｂの筐体１に対する係合状態が解除可能とされている。

図７〜図９は、廃トナーアセンブリ１０からカバー体１１を除いた廃トナーアセンブリ１０の内部構造を示している。すなわち、この廃トナーアセンブリ１０の内部には、フレーム４０が設けられている。そして、このフレーム４０には、上述した解除レバー２０が設けられている以外に、受口４１ａ〜４１ｅ、本発明の「搬送手段」を担う搬送パイプ４２及び受渡口４３が設けられている。

フレーム４０には、上述したように解除レバー２０（解除手段）が回動自在に設けられている。そして、この解除レバー２０の中心点を通る軸心の上部には、先端が係止片３０ａ（係止手段）に形成され、かつ、バネ５０ａにより付勢される連結棒５０がスライド自在に連結されている。また、その下部には、先端が係止片３０ｂ（係止手段）に形成され、かつ、バネ５１ａにより付勢される連結棒５１がスライド自在に連結されている。さらにその下部には、連結棒５１と一体的に形成され、かつ、連結棒５０の下方に位置し、連結棒５１と反対方向に伸びる、先端がロック部５２に形成された連結棒５３がスライド自在に連結されている。

図７（ａ）及び図８（ａ）は、解除レバー２０が反時計方向に固定されているとき、すなわち解除レバー２０の反時計方向に回動が阻止されているときの各連結棒５０，５１，５３の位置をそれぞれ示している。このときの係止片３０ａは、図８（ａ）に矢印ハに示されるように、解除レバー２０の位置から離れるようにバネ５０ａ，５１ａにより外側に向けて付勢されている。また、係止片３０ｂも、同図（ａ）に矢印ニに示されるようにバネ５０ａ，５１ａにより外側に向けて付勢されている。

図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、解除レバー２０をバネ５０ａ及びバネ５１ａに抗して９０度時計方向に回動させたときの各連結棒５０，５１，５３の位置を示している。このときの係止片３０ａは、図８（ｂ）に矢印ヘに示されるように、解除レバー２０の位置する中心に向けて移動される。また、係止片３０ｂも、同図（ｂ）に矢印トに示されるように、同様に中心に向けて移動される。

図１０及び図１１は、解除レバー２０が固定されているときの状態、すなわち、解除レバー２０が上記図７（ａ）及び図８（ａ）に示される状態における連結棒５３のロック部５２と廃トナーボトルＢとの位置関係を示している。廃トナーボトルＢは、図２に示されるように、筐体１の廃トナーボトル収納部１ｆに装着されているときは、その廃トナーボトルＢの肉厚に形成された受口ｂが受渡口４３（カバー体１１に設けられている受渡口収納部１３）に位置している。そして、このときの受口ｂと連結棒５３のロック部５２との位置関係は、連結棒５３のロック部５２が受口ｂの側面に当接できるように決められている。したがって、廃トナーボトルＢが廃トナーボトル収納部１ｆに装着されているときは、連結棒５３のロック部５２が廃トナーボトルＢの受口ｂの側面に当接しているので、連結棒５３の外側方向（図１１の矢印チ参照）に向けての移動が阻止され、解除レバー２０の回転が阻止され、ロック状態に保たれている。

受口４１ａ〜４１ｅは、カバー体１１に設けられている受口収納部１４ａ〜１４ｅの位置に対応して設けられ、また、搬送パイプ４２は、カバー体１１に設けられている搬送パイプ収納部１５の位置に対応して設けられている。

搬送パイプ４２はスクリューコンベヤで構成されている。すなわち、搬送パイプ４２内には、図示しないが、パイプの軸心方向にモータによって回転駆動されるスパイラルブレードが設けられている。そして、このスクリューコンベヤからなる搬送パイプ４２は、受口４１ａ〜４１ｅから投入されてきた廃トナーを受渡口４３側に搬送できるように略水平方向に延設されて構成されている。

フレーム４０に設けられている搬送パイプ４２は、このフレーム４０がカバー体１１に装着されたとき、カバー体１１の回転軸の支軸１２ａ，１２ｂの位置から所定距離（図６（ｂ）の「Ｈ」参照）上方に位置している。したがって、この搬送パイプ４２は、カバー体１１が開閉されるとその動作に従って姿勢を変化させることができる。

受渡口４３は、カバー体１１に設けられている受渡口収納部１３の位置に対応して設けられている。この受渡口４３からは、搬送パイプ４２で搬送されてきた廃トナーが落下する形で排出され、この受渡口４３の下方に位置する廃トナーボトルＢの受口ｂに廃トナーを投入できるように構成されている。

図１２（ａ）（ｂ）は受渡口収納部１３に廃トナーボトルＢの受口ｂを装着した状態を模式的に示した図面である。（ａ）は装置の上方からみた平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。受渡口収納部１３には、搬送パイプ４２の下面に形成された開口部４２ａを覆うシャッタ部材１３ａが圧縮バネ１３ｂにより廃トナーボトルＢの装着方向と反対方向に付勢された状態で保持されている。シャッタ部材１３ａは不透明の部材で成形されており、開口部４２ａを覆う蓋部１３ｃと、廃トナーボトルＢの受口ｂと当接する当接部１３ｄと、満杯センサｆを遮蔽する遮蔽部１３ｅで構成されている。満杯センサ１３ｆは発光部から発光される光を受光部で検知する構成である。

廃トナーボトルＢはタンク部６０と、タンク部６０の頭部に固定されたキャップ部６１で構成されており、キャップ部６１が受口ｂになっている。キャップ部６１は透明性を有し弾性のある材料で成形され、搬送パイプ４２の開口部４２ａの下方に対向する首部６１ａとその下部でタンク部６０と係合する肩部６１ｂとを備える。更に、肩部６１ｂには円周方向の対向する位置の周面から、２本のツマミ部６１ｃ、６１ｄが延設されている。一方のツマミ６１ｄには楔形状をした突起部６１ｅが形成されている。

受渡口収納部１３に廃トナーボトルＢが装着されていない状態では、シャッタ１３ａは圧縮バネ１３ｂにより図１２において右方向に移動して、搬送パイプ４２の開口部４２ａを塞いだ状態になっている。廃トナーボトルＢを廃トナーボトル収納部１ｆに装着すると、シャッタ部材１３ａが首部６１ａに当接して圧縮バネ１３ｂの付勢に抗して左方向に移動して開口部４２ａから退避し、変わりに首部６１ａが開口部４２ａに対向配置する。この位置で、ツマミ部６１ｄの突起６２ｅが受渡口収納部１３に形成された係合部１３ｆと係合して右方向への移動が規制される。
受渡口収納部１３に装着された状態の廃トナーボトルＢを抜き出す場合には、ツマミ部６１ｃ、６１ｄを指で挟むと互いに弾性変形し、突起部６１ｅが係合部１３ｆから退避して係合が解除される。そして、圧縮バネ１３ｂの付勢力により抜き出し方向に押し出される。

上記構成からなる複写機Ｐの廃トナーの搬送動作について説明する。
複写機Ｐにおいて、複写が行われると画像形成部から廃トナーが発生する。その発生した廃トナーは、受口４１ａ〜４１ｅを介して搬送パイプ４２内に投入される。そして、その搬送パイプ４２内に投入された廃トナーは、スパイラルブレードの回転を介して受渡口４３に搬送され、受口ｂから廃トナーボトルＢ内に回収される。廃トナーボトルＢが首部６１ａまで廃トナーで満杯になり満杯センサ１３ｆの発光部の光が遮られて受光量が減少することで検出されると、空の廃トナーボトルＢと交換される。

廃トナーボトルＢの交換は、フロントカバー１ａが開かれ（図２の矢印イ参照）、図３に示されるように、筐体１の廃トナーボトル収納部１ｆから廃トナーボトルＢが抜き出され、新しい空の廃トナーボトルＢと交換される。また、画像形成部の保守点検時には、フロントカバー１ａが開かれて廃トナーボトル収納部１ｆから廃トナーボトルＢが抜き出されたのち、解除レバー２０の回動が行われる。すなわち、この解除レバー２０の回動は、廃トナーボトル収納部１ｆから廃トナーボトルＢが抜き出されることにより、連結棒５３のロック部５２がフリーとなって解除レバー２０のロック状態が解除され、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示されるように、解除レバー２０は９０度時計方向（上下方向）に回動させることが可能となる。

上述のようにして解除レバー２０が回動されると、係止片３０ａ及び係止片３０ｂは、筐体１に設けられている図示しない係合部から外れ、廃トナーアセンブリ１０の開動が可能となる（図４の矢印ロ参照）。このように、廃トナーアセンブリ１０の開動が、廃トナーボトル収納部１ｆから廃トナーボトルＢが抜き出されたときのみ可能となるので、廃トナーボトルＢが装着した状態で廃トナーアセンブリ１０が不用意に回動されたときのように、廃トナーアセンブリ１０が廃トナーボトルＢと接触して拗れるのを未然に防止することができる。また、廃トナーボトルＢを受渡口収納部１３から抜き出す際に搬送パイプ４２の開口部４２ａがシャッタ部材１３ａで塞がれるため、廃トナーが外に漏れるのを防止できる。

しかも、この複写機Ｐにおいては、廃トナーアセンブリ１０の回動によって廃トナーアセンブリ１０自身に多少の衝撃が加えられると共に、搬送パイプ４２の姿勢が変化するので、すなわち、搬送パイプ４２の位置がカバー体１１の支軸１２ａ，１２ｂの位置から所定距離（図６（ｂ）の「Ｈ」参照）上方に位置しているので、アセンブリ１０が回動されると搬送パイプ４２の姿勢が変化し、搬送パイプ４２内部の廃トナーに作用する重力方向が変化する。この結果、搬送パイプ４２の内壁面等に付着していた廃トナーが剥離・崩壊して搬送パイプ４２の目詰り状態を効果的に解消することができる。これにより、搬送パイプ４２の搬送力を良好に保つことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、上述の例では、画像形成装置を複写機としたが、プリンタ、ファクシミリ装置又はこれらの機能を備えた複合機とすることもできる。

Ｐ……複写機（画像形成装置）、Ｂ……廃トナーボトル、１……筐体、１ａ……フロントカバー、１ｆ……廃トナーボトル収納部、１０……廃トナーアセンブリ、２０……解除レバー、３０ａ，３０ｂ……係止片、４０……フレーム、４２……搬送パイプ（搬送手段，スクリューコンベヤ）、５２……ロック部、５３……連結棒

Claims (4)

1. 筐体内に設けられた複数の画像形成部から排出される廃トナーを搬送手段を介して前記筐体に着脱可能に設けられた廃トナーボトルまで搬送して回収する画像形成装置であって、
   前記筐体の前面を覆うと共に下辺部を回転中心軸として上辺部側が前方側に回動して前記画像形成部のリテーナを露出するカバー体を有し、前記画像形成部を露出するために開閉される廃トナーアセンブリを備え、
   前記カバー体は、前記画像形成部から前記廃トナーを受ける受口が収納される受口収納部と、前記搬送手段が内部に設けられる搬送パイプを収納すると共に前記受口収納部の下方に設けられる収納部とを有し、
   前記搬送手段は、前記搬送パイプの内部に設けられることで廃トナーアセンブリに組み込まれていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記廃トナーアセンブリが前記筐体と係合して閉止状態に維持される係合手段と、前記係合手段の係合状態を解除するための解除手段とを有し、
   前記廃トナーボトルが前記筐体に装着されてない場合のみ前記解除手段による前記係合手段の係合状態が解除可能とされている
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送手段は、搬送パイプ内にて軸周りに回転駆動されるスパイラルブレードを有するスクリューコンベヤからなり、前記廃トナーボトルは前記搬送パイプの下方に装着されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記搬送パイプは略水平方向に延設されており、前記廃トナーアセンブリは前記搬送パイプの軸と平行に下方に所定距離離れた支軸の周りに上下方向に回動可能に設けられ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。

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