JP5633229B2 - 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、像担持体などから除去される現像剤を回収容器に回収する画像形成装置に関するものである。

ファクシミリやプリンター、複写機などの画像形成装置では、感光体や中間転写ベルトなどの像担持体の表面に、転写されずに残った現像剤を除去するクリーニング部材が設けられていてる。クリーニング部材によって像担持体から除去された現像剤は、搬送管を介して回収容器に輸送され貯留される。そして、回収容器が、回収された現像剤等で満杯となった場合には、装置本体から回収容器が取り外され、新しい回収容器と交換される。

搬送管の排出口が差し込まれる回収容器の開口には、回収容器内の現像剤が外部に飛散しないように、通常、シール部材が設けられている。例えば、特許文献１では、回収容器が装置本体に装着されているとき及び装置本体から取り外されているときに、回収容器内の現像剤が外部に飛散しないように、２種類のシール部材を回収容器の開口に設けること技術が提案されている。

特開2006-145873号公報

ところで、近年、フルカラー画像化や装置の小型化が急速に進むとともに、高画質化の市場の要望を受けて、感光体ユニットや現像ユニット等の取付けに高い位置精度が要求されるようになってきた。一方、回収容器の取付けや開口の形成位置については、前記各ユニットに対するほどの位置精度は確保されていない。このため、前記提案技術のように、２種類のシール部材を設けて回収容器の開口の密封性を高めると、装置本体に対して回収容器を着脱する際の、回収容器のシール部材と搬送管との接触抵抗が大きくなり、この接触抵抗力が搬送管を介して前記各ユニットに伝わり位置精度に影響を与えることが懸念される。

そこで、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、回収容器から現像剤が外部に飛散することがなく、しかも装置本体に対して回収容器を着脱する際に、前記各ユニットの位置精度に影響を与えることのない画像形成装置を提供することにある。

本発明によれば、装置本体に対して着脱自在の回収容器と、像担持体又は現像装置から除去された現像剤を回収容器に搬送する搬送管とを備え、回収容器を装置本体に装着すると、回収容器に形成された開口部に搬送管が入り込む画像形成装置において、前記開口部を封鎖し、且つ搬送管の出入を可能とする第１シール部材を前記開口部に設けるとともに、装置本体及び回収容器の少なくとも一方に、前記開口部を囲むように弾性変形可能な材料からなる第２シール部材を設け、装置本体に回収容器を装着すると、前記開口部の周囲の装置本体と回収容器との隙間が第２シール部材によって封鎖されることを特徴とする画像形成装置が提供される。

ここで、前記回収容器に複数個の開口部が形成されている場合には、前記開口部のそれぞれに第１シール部材を設け、前記複数個の開口部のすべてを囲むように第２シール部材を設けるのが好ましい。

また、第１シール部材としては弾性変形可能でスリットが形成されているものが好ましい。

さらに、装置本体に回収容器を装着したとき、第１シール部材と第２シール部材とは装置本体の異なる部材に接触するようにしてもよい。あるいは、装置本体に回収容器を装着したとき、第１シール部材は装置本体に接触せず、第２シール部材が装置本体に接触するようにしてもよい。

本発明の画像形成装置では、回収容器の開口部を封鎖し且つ搬送管の排出口の出入を可能とする第１シール部材を設けるとともに、装置本体及び回収容器の少なくとも一方に開口部を囲むように弾性変形可能な材料からなる第２シール部材を設け、装置本体に回収容器を装着すると、開口部の周囲の、装置本体と回収容器との隙間が第２シール部材によって封鎖されるようにしたので、回収容器内に回収された現像剤が外部に飛散することがなく、しかも装置本体に対して回収容器を着脱する際に、感光体ユニットや現像ユニット等の各ユニットの位置精度に影響を与えることがない。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。 ベルトクリーニング装置の概説図である。 感光体ユニットの概説図である。 廃トナー回収容器を取り外した状態の画像形成装置の正面図である。 廃トナー回収容器の斜視図である。 図５の廃トナー回収容器を装置本体に装着する際の状態図である。 廃トナー回収容器の装置本体に対する他の装着形態を示す状態図である。

以下、本発明を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実施形態を示す概説図を示す。図１の画像形成装置Ｄは所謂タンデム方式のカラープリンタである。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式、あるいは一つの現像装置でモノクロ画像を作成するモノクロ方式であっても構わない。

画像形成装置Ｄは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト３３を有する。中間転写ベルト３３は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ３１，３２に掛架されている。ローラ３２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３２は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３３とこれに接するローラ３１は従動回転する。ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ３４が圧接している。この二次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部（二次転写領域）において中間転写ベルト３３上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。

また、ローラ３１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３３の表面をクリーニングするクリーニングブレード９２が設けられている。クリーニングブレード９２は、中間転写ベルト３３との当接部で、未転写の残留トナーを除去・回収する。なお、このクリーニングブレード９２を備えたベルトクリーニング装置９（図２に図示）については後段で詳述する。

ローラ３１とローラ３２とに掛架された中間転写ベルト３３の下側には、中間転写ベルト３３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つの作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「作像部２」と総称することがある）が、装置本体１０に対して着脱自在に配置されている。これらの作像部２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像が作成される。

作像部２は、静電潜像担持体として円筒状の感光体２０を有する。そして、感光体２０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２１、現像装置２３、一次転写ローラ２４、およびクリーニングブレード６２が配置されている。そして、クリーニングブレード６２の一端側が感光体２０の外周面に当接し、感光体２０の表面に残留するトナーを除去・回収する。一次転写ローラ２４は中間転写ベルト３３を挟んで感光体２０に圧接し、ニップ部（一次転写領域）を形成している。また、作像部２の下方には露光装置２２が配置されている。なお、後述するように、感光体２０、クリーニングブレード６２、帯電装置２１とは感光体ユニット６として一体に構成されている。感光体ユニット６については後段で詳述する。

この図に示す実施形態では、帯電装置２１としてローラ帯電方式のものを用いているが、帯電装置２１の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材等を用いてももちろん構わない。ただし、本発明は、放電生成物が感光体に多く付着する、ローラ帯電装置などの接触帯電方式に好適に適用される。

中間転写ベルト３３の上方には、各色の現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ（以下、「ホッパー４」と総称することがある）がそれぞれ配置されている。また、露光装置２２の下部には、給紙装置として給紙カセット５０が着脱可能に配置されている。給紙カセット５０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙カセット５０の近傍に配置された給紙ローラ５１の回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット５０から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５２に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。

画像形成装置Ｄ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、各作像部２において、所定の周速度で回転駆動される感光体２０の外周面が帯電装置２１により帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２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２３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２０の表面に形成された各色のトナー像は、感光体２０の回転によって一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２０から中間転写ベルト３３上へ転写（一次転写）されて重ねられる。

中間転写ベルト３３に転写されることなく感光体２０上に残った残留トナーは、クリーニングブレード６２で掻き取られ、感光体２０の外周面から除去される。

重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３３によって二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５２から二次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、４色のトナー像が、二次転写領域において中間転写ベルト３３から用紙Ｐに転写（二次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２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上のトナー像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５３によって排紙トレイ５４に排出される。

一方、用紙Ｐに転写されることなく中間転写ベルト３３上に残った残留トナーは、クリーニングブレード９２で掻き取られ、中間転写ベルト３３の外周面から除去される。その後、各感光体２０及び中間転写ベルト３３の回転駆動が停止される。

図２に、ベルトクリーニング装置９の断面構成図を示す。この図のベルトクリーニング装置９は、ハウジング９１と、クリーニングブレード９２と、クリーニングブレード９２を支持するブレードホルダー９３と、スクリュ部材９５とを有する。クリーニングブレード９２の自由端側先端は、反時計回りに回転する中間転写ベルト３３の回転方向に対してカウンター方向に当接している。なお、クリーニングブレード９２の中間転写ベルト３３に対する当接方向は、トレール方向であっても構わないが、中間転写ベルト３３からの残留トナーの除去や、中間転写ベルト３３の表面研磨を効率的に行う観点からはカウンター方向に当接させるのが好ましい。クリーニングブレード９２によって掻き取られた残留トナーは、スクリュ部材９５によって廃トナー回収容器７（図５に図示）に搬送される。

図３に、感光体ユニット６の断面構成図を示す。この図の感光体ユニット６は、ハウジング６１と、ハウジング６１に取り付けられた感光体２０と、感光体２０の回りに設けられた帯電装置２１、クリーニングブレード６２とを有する。クリーニングブレード６２はブレードホルダー６３を介してハウジング６１に取り付けられ、クリーニングブレード６２の背面側にはスクリュ部材６６が設けられている。クリーニングブレード６２の自由端側先端は、時計回りに回転する感光体２０の回転方向に対してカウンター方向に当接し、感光体２０表面の残留トナーを掻き取る。そして、掻き取られた残留トナーは、スクリュ部材６６によって廃トナー回収容器７（図５に図示）に搬送される

図４に、廃トナー収容容器７を取り外した状態の装置本体１０の正面図を示す。ベルトクリーニング装置９に接続している排出管９７と、４つの感光体ユニット６のそれぞれに接続している４つの排出管６７とが正面方向に突出している。排出管９７及び排出管６７の先端部には排出口６８（図６に図示）が形成されており、ベルトクリーニング装置９及び感光体ユニット６からスクリュ部材９５，６６によって搬送される残留トナーがここから廃トナー回収容器７（図５に図示）に排出される。

図５に、廃トナー回収容器７の斜視図を示す。廃トナー回収容器７は厚みの薄い直方体形状をなし、装置本体１０（図４に図示）に装着する面側の、排出管９７及び排出管６７と対向する位置に開口部７１（図６に図示）が形成されている。開口部７１の大きさは排出管９７及び排出管６７の直径よりも大きい。そして、開口部７１には開口部７１を封鎖するように第１シール部材８１ａ，８１ｂが取り付けられている。第１シール部材８１ａ，８１ｂは弾性変形可能な材質からなり、中心から周方向に等角度に複数本のスリット８１１が形成されている。この図に示すように、廃トナー回収容器７が装置本体１０から取り外されているときは、第１シール部材８１ａ，８１ｂによって開口部７１は封鎖されている。なお、後述するように、排出管６７，９７が第１シール部材８１ａ，８１ｂを押し開いて廃トナー回収容器７内に進入する際の、第１シール部材８１ａ，８１ｂの接触圧力が高いと、感光体ユニット６（図３及び図４に図示）などにこの接触抵抗力が伝わり位置精度に影響を与えることがあるので、第１シール部材８１ａ，８１ｂの材質としては、弾性変形のしやすいフィルムやシートなどが好ましい。また第１シール部材８１ａ，８１ｂの接触抵抗力を小さくする観点からはスリット８１１を多く形成するのが好ましい。

また、廃トナー回収容器７には、開口部７１のすべてを囲むように第２シール部材８２が取り付けられている。第２シール部材８２は、スポンジやゴムなどの弾性変形可能な材質からなる。第２シール部材８２の厚みは、廃トナー回収容器７が装置本体１０に装着され、第２シール部材８２が廃トナー回収容器７と装置本体１０と間で圧縮されたとき、第１シール部材８１ａ，８１ｂの厚み以上となるようにする。

図６に、廃トナー回収容器７を装置本体１０に装着するときの状態図を示す。図６は、図５のＡ−Ａ線垂直断面図である。廃トナー回収容器７を装置本体１０に装着すると、排出管６７が、廃トナー回収容器７の開口部７１に取り付けられた第１シール部材８１ａに接触する。第１シール部材８１ａには複数本のスリット８１１（図５に図示）が形成されているので、排出管６７は第１シール部材８１ａを押し開いて廃トナー回収容器７内に進入する。排出管６７の先端部には排出口６８が形成されており、感光体ユニット６から搬送されきた残留トナーはここから廃トナー回収容器７内に排出される。

また、廃トナー回収容器７が装置本体１０に装着されると、廃トナー回収容器７と装置本体１０との間に第２シール部材８２で挟み込まれて圧縮変形し、開口部７１の周囲の装置本体１０と廃トナー回収容器７との隙間が封鎖される。これにより、搬送管６７が進入することで第１シール部材８１ａが撓んで隙間が生じていても、装置本体１０内の気流が第１シール部材８１ａに流入することが第２シール部材８２によって防止され、廃トナー回収容器７内に回収されたトナーが装置本体１０内の気流によって第１シール部材８１ａの隙間から外部に飛散することはない。

なお、第２シール部材８２の気密性を高めるには、廃トナー回収容器７を装置本体１０に強く押圧するのが望ましいが、廃トナー回収容器７を装置本体１０に強く押圧すると、感光体ユニット６や現像ユニットの位置精度に影響を与えるおそれがある。そこで、第２シール部材８２が接触する装置本体１０側の部分としては、感光体ユニット６や現像ユニット以外の外装部材１０ａなどが望ましい。外装部材１０ａは本体フレームに固定されているので、強い押圧力が加わって変形や変位が生じても感光体ユニット６や現像ユニットに影響を与えることはない。

また、第２シール部材８２は、前記実施形態では廃トナー回収容器７に設けていたが、装置本体１０側に設けてもよいし、廃トナー回収容器７と装置本体１０側の両方に設けてもよい。また、前記実施形態では、第２シール部材８２は、開口部７１の周囲全体を囲むように設けていたが、第１シール部材８１ａ，８１ｂへの気流の流れ込みが防止される範囲において、開口部７１の周囲の一部に設けるようにしてもよい。

図７に、廃トナー回収容器の他の実施形態を示す。この図に示す廃トナー回収容器７が、図６に示した廃トナー回収容器７と異なる点は、第２シール部材８２の厚みを厚くして、廃トナー回収容器７を装置本体１０に装着したときに、第１シール部材８１ａ，８１ｂが感光体ユニット６に接触しないようにした点にある。これにより、第１シール部材８１ａ，８１ｂが感光体ユニット６に与える接触圧をより小さくすることができ、感光体ユニット６や現像ユニットの位置精度に与える影響を小さくできる。

以上説明した実施形態では、感光体ユニット６及びベルトクリーニング装置９で掻き取られた残留トナーを廃トナー回収容器７に回収するものであったが、現像ユニットで使用された現像剤を回収容器に回収する場合にも、前記実施形態と同様の構成によって本発明の効果を得ることができる。

本発明の画像形成装置は、回収容器内に回収された現像剤が外部に飛散することがなく、また装置本体に対して回収容器を着脱する際に、感光体ユニット等の各ユニットの位置精度に影響を与えることがなく有用である。

６ 感光体ユニット
７ 廃トナー回収容器（回収容器）
９ ベルトクリーニング装置
Ｄ 画像形成装置
１０ 装置本体
２０ 感光体ドラム（像担持体）
３３ 中間転写ベルト（像担持体）
６７，９７ 搬送管
６８ 排出口
７１ 開口部
８１ａ，８１ｂ 第１シール部材
８２ 第２シール部材
８１１ スリット

Claims (5)

1. 装置本体に対して着脱自在の回収容器と、
   像担持体又は現像装置から除去された現像剤を回収容器に搬送する搬送管とを備え、
   回収容器を装置本体に装着すると、回収容器に形成された開口部に搬送管が入り込む画像形成装置において、
   前記開口部を封鎖し、且つ搬送管の出入を可能とする第１シール部材を前記開口部に設けるとともに、
   装置本体及び回収容器の少なくとも一方に、前記開口部を囲むように弾性変形可能な材料からなる第２シール部材を設け、装置本体に回収容器を装着すると、前記開口部の周囲の装置本体と回収容器との隙間が第２シール部材によって封鎖されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回収容器に開口部が複数個形成され、前記開口部のそれぞれに第１シール部材が設けられ、前記複数個の開口部のすべてを囲むように第２シール部材が設けられた請求項１記載の画像形成装置。
3. 第１シール部材が弾性変形可能でスリットが形成されている請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 装置本体に回収容器を装着したとき、第１シール部材と第２シール部材とが装置本体の異なる部材に接触する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 装置本体に回収容器を装着したとき、第１シール部材は装置本体に接触せず、第２シール部材が装置本体に接触する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。