(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明では、
図1、
図3、
図10の紙面手前側を正面とすると共に各図に示した方向を基準にする。
【0025】
図1を参照して、第1実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンター1の全体の構成について説明する。
図1はカラープリンター1の内部構造を模式的に示す断面図である。
【0026】
カラープリンター1は、装置本体2と、給紙カセット3と、排紙トレイ4と、を備えている。給紙カセット3は、略直方体状の装置本体2の下部に着脱可能に設けられている。給紙カセット3内には、枚葉のシートS(の束)が収容されている。排紙トレイ4は、装置本体2の上部に設けられている。なお、シートSは、紙製に限らず、樹脂フィルムやOHPシート等であってもよい。
【0027】
また、カラープリンター1は、給紙部10と、画像形成部11と、定着装置12と、トナー補給装置13と、廃トナー回収装置14と、制御装置15と、を装置本体2に内蔵している。給紙部10は、給紙カセット3から排紙トレイ4まで延びる搬送路16の上流側に設けられている。画像形成部11は、装置本体2の中間部に設けられている。定着装置12は、搬送路16の下流側に設けられている。トナー補給装置13は、4色(イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック)の補給トナー(現像剤)を収容する4つのトナー容器41を含んでいる。廃トナー回収装置14は、画像形成に使用されなかった廃トナーを回収する。制御装置15は、カラープリンター1の各構成を統括制御する。なお、トナーは、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤でもよいし、磁性トナーから成る一成分現像剤でもよい。
【0028】
画像形成部11は、中間転写ユニット21と、4つのドラムユニット22と、光走査装置23と、含んでいる。中間転写ユニット21は、排紙トレイ4の下方に配設されている。4つのドラムユニット22は、中間転写ユニット21の下側で左右方向に並設されている。光走査装置23は、各ドラムユニット22の下側に配設されている。
【0029】
中間転写ユニット21は、駆動ローラー25と、従動ローラー26と、中間転写ベルト27と、ベルトクリーニング装置28と、を含んでいる。駆動ローラー25は、装置本体2内の右側に配置され、従動ローラー26は、装置本体2内の左側に配置されている。駆動ローラー25は、モーター(図示せず)によって回転駆動される。転写体としての中間転写ベルト27は、駆動ローラー25と従動ローラー26とに巻き掛けられている。中間転写ベルト27は、所定のテンションを付与され、駆動ローラー25を回転駆動することで左回りに周回走行する(
図1の矢印参照)。ベルトクリーニング装置28は、従動ローラー26の左側に配置されている。
【0030】
4つのドラムユニット22は、各色のトナーに対応して設けられている。各ドラムユニット22は、感光体ドラム30と、帯電装置31と、現像装置32と、一次転写ローラー33と、ドラムクリーニング装置34と、除電装置35と、を含んでいる。なお、4つのドラムユニット22は同様の構成を有しているため、以下、1つのドラムユニット22について説明する。
【0031】
像担持体としての感光体ドラム30は、中間転写ベルト27の下側表面に接触しつつ、モーター(図示せず)によって回転駆動される。帯電装置31、現像装置32、一次転写ローラー33、ドラムクリーニング装置34および除電装置35は、感光体ドラム30の周囲に転写プロセス順に配置されている。一次転写ローラー33は、中間転写ベルト27を挟んで上側から感光体ドラム30に対向している。中間転写ベルト27(駆動ローラー25)の右側には、二次転写ローラー36が圧接して、二次転写ニップ部Nを形成している。
【0032】
ここで、カラープリンター1の動作について説明する。制御装置15は、入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成処理を実行する。
【0033】
各帯電装置31は、感光体ドラム30の表面を帯電させる。光走査装置23は、各感光体ドラム30に向けて画像データに対応した露光(
図1の破線矢印参照)を行い、各感光体ドラム30の表面に静電潜像を形成する。各現像装置32は、トナー容器41から供給された補給トナーを用いて感光体ドラム30の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。4つの感光体ドラム30に担持された4色のトナー像は、一次転写バイアスを印加された一次転写ローラー33によって、中間転写ベルト27に順番に一次転写される。これにより、中間転写ベルト27の表面には、フルカラーのトナー像が形成される。
【0034】
一方、給紙カセット3から供給されたシートSは、搬送路16を搬送されて二次転写ニップ部Nを通過する。フルカラーのトナー像は、二次転写バイアスを印加された二次転写ローラー36によってシートSに二次転写される。定着装置12は、シートSにフルカラーのトナー像を定着させる。定着処理後のシートSは、排紙トレイ4に排出される。各ドラムクリーニング装置34は、一次転写後に感光体ドラム30の表面に残留した廃トナー(残留トナー)を除去する。各除電装置35は、除電光を照射して感光体ドラム30の電荷を除去する。また、ベルトクリーニング装置28は、二次転写後に中間転写ベルト27の表面に残留した廃トナーを除去する。
【0035】
次に、
図2ないし
図10を参照して、トナー補給装置13、クリーニング構造体17および廃トナー回収装置14について説明する。
図2はトナー補給装置13の一部を示す斜視図である。
図3はトナー補給装置13を模式的に示す断面図である。
図4はトナー容器41を示す斜視図である。
図5はトナー容器41を示す断面図である。
図6はトナー容器41の補給口51を開放した状態を示す断面図である。
図7は搬送スクリュー45等を示す斜視図である。
図8はトナー容器41の回収口52を開放した状態を示す断面図である。
図9はクリーニング構造体17および廃トナー容器91を模式的に示す断面図である。
図10は、
図9のX−X断面図である。
【0036】
図2および
図3に示すように、トナー補給装置13は、補給装着部40と、4つのトナー容器41と、中間搬送部42と、を含んでいる。
【0037】
補給装着部40は、装置本体2の上部に設けられている(
図1参照)。詳細には、補給装着部40は、中間転写ユニット21(各現像装置32)よりも上方に配置されている。補給装着部40は、4つのトナー容器41を挿入するための4つの補給空間部40aを含んでいる。4つの補給空間部40aは、左右方向に並設されている。各補給空間部40aは、前端面を開放した略円柱状の空間として形成されている。なお、装置本体2には、補給装着部40(補給空間部40a)の前面を覆う補給カバー(図示せず)が開閉可能に設けられている。
【0038】
図4および
図5に示すように、各トナー容器41は、容器本体43と、カバー部材44と、搬送スクリュー45と、を含んでいる。各トナー容器41(容器本体43)は、装置本体2内の補給装着部40(補給空間部40a)に着脱可能に設けられている(
図3参照)。右端の補給空間部40aには黒色トナー用のトナー容器41が装着され、このトナー容器41は、他のトナー容器41よりも太く(大きな外径に)形成されている。しかし、この点を除き、4つのトナー容器41は同一構成であるため、以下、黒色用のトナー容器41について説明する。なお、トナー容器41の説明では、トナー容器41を補給装着部40に装着した姿勢を基準とする。
【0039】
容器本体43は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。容器本体43は、例えば、PET樹脂(ポリエチレンテレフタラート)等の合成樹脂材料で形成されている。容器本体43の内部には、収容空間SPが形成されている。容器本体43は、現像装置32(画像形成部11)に供給される補給トナーを収容する。
【0040】
容器本体43は、大径筒部43aと、小径筒部43bと、カバー取付部43cと、で一体に形成されている。大径筒部43aは、前端面を閉塞した略円筒状に形成されている。大径筒部43aの前端面には、把持部Gが突設されている。小径筒部43bは、大径筒部43aよりも細い略円筒状に形成されている。小径筒部43bは、大径筒部43aの後端面から後方に延設されている。小径筒部43bと大径筒部43aとの間には、段差部D1が形成されている。カバー取付部43cは、小径筒部43bよりも細い略円筒状に形成されている。カバー取付部43cは、小径筒部43bの後端面から後方に延設されている。カバー取付部43cと小径筒部43bとの間には、段差部D2が形成されている。カバー取付部43cの後端面には、開口部43dが開口している(
図6参照)。
【0041】
容器本体43の周壁には、搬送リブ46が前後方向に亘って一体に形成されている。搬送リブ46は、容器本体43の内周面から軸心(内側)に向けて螺旋状に突設されている。なお、容器本体43および搬送リブ46は、略同一の厚みで形成されている。詳細は後述するが、搬送リブ46は、容器本体43を回転させることで、補給トナーを開口部43d(後側)に向けて搬送する機能を備える。なお、搬送リブ46は、容器本体43と一体に形成されていたが、これに限らず、搬送リブと容器本体とを別部材で構成してもよい。
【0042】
図6および
図7に示すように、カバー取付部43cの後部(開口部43d側)には、略円環状の伝達ギア47が固定されている。伝達ギア47は、シャフトやギア等の動力伝達機構(図示せず)を介して駆動モーターMに接続されている。
【0043】
図4ないし
図6に示すように、カバー部材44は、収容フレーム50と、補給口51と、回収口52と、補給シャッター53と、回収シャッター54と、を含んでいる。補給口51は、補給トナーを収容フレーム50内から画像形成部11(現像装置32)に排出するために形成されている。回収口52は、画像形成に使用されなかった廃トナーを画像形成部11(各クリーニング装置28,34)から収容フレーム50内に導入するために形成されている。補給シャッター53は、補給口51を開閉するために設けられている。回収シャッター54は、回収口52を開閉するために設けられている。
【0044】
収容フレーム50は、後端面を閉塞した略円筒状に形成されている。収容フレーム50は、伝達ギア47よりも後方で開口部43dを覆うように設けられている。収容フレーム50は、カバー取付部43cの後端部に径方向外側から嵌め合わされている。収容フレーム50は、容器本体43の内部(収容空間SP)に連通している。収容フレーム50は、カバー取付部43c(容器本体43)を周方向に回転可能に支持している。
【0045】
図6に示すように、補給口51および回収口52は、それぞれ、収容フレーム50の周壁(周面)を貫通する略矩形状の開口である。補給口51と回収口52とは、同一形状に形成されている。補給口51および回収口52は、それぞれ、容器本体43の内部と外部とを連通させている。補給口51は、収容フレーム50の下側周面に開口している。回収口52は、収容フレーム50の上側周面に開口している。補給口51と回収口52とは、容器本体43(収容フレーム50)の周方向において、互いに対向する位置に形成されている。すなわち、回収口52は、補給口51から周方向に180度ずれた位置に形成されている。
【0046】
補給シャッター53および回収シャッター54は、それぞれ、収容フレーム50に対して前後方向にスライド可能に設けられている。具体的には、補給シャッター53は、補給口51を開放する開放位置O1と、補給口51を閉塞する閉塞位置C1(
図8参照)と、の間でスライド可能に設けられている。同様に、回収シャッター54は、回収口52を開放する開放位置O2(
図8参照)と、回収口52を閉塞する閉塞位置C2と、の間でスライド可能に設けられている。補給シャッター53と回収シャッター54とは、容器本体43(収容フレーム50)の周方向において、互いに対向する位置に形成されている。
【0047】
補給シャッター53と回収シャッター54とは、略同一形状に形成されている。具体的には、補給シャッター53および回収シャッター54は、それぞれ、略板状に形成されている。補給シャッター53の下面(補給口51の反対面)には、左右一対の突起部53aが突設されている。同様に、回収シャッター54の上面(回収口52の反対面)には、左右一対の突起部54aが突設されている。
【0048】
図4および
図5に示すように、上記した容器本体43(カバー取付部43cを除く)は、収容フレーム50よりも大径となる円筒状に形成されている。容器本体43は、収容フレーム50と同一軸心上に配置されている。このため、補給口51は、側面(背面)から見て小径筒部43bの最下端部よりも上方に位置している(
図5の破線L参照)。回収口52は、側面(背面)から見て小径筒部43bの最上端部よりも下方に位置している(
図5の破線U参照)。つまり、補給口51および回収口52は、側面(背面)から見て小径筒部43bの径方向内側に配置されている。
【0049】
図6に示すように、搬送スクリュー45は、収容フレーム50の内部に配置されている。搬送スクリュー45は、回転軸45aの周面に螺旋状の羽根45bを固定して構成されている。羽根45bの外径(D)に対する羽根45bのピッチ(P)の比の値(P/D)は1以下に設定されている。第1実施形態では、例えば、上記の比の値(P/D)は0.5に設定されている。なお、羽根45bの外径(D)とピッチ(P)と比の値(P/D)は、0.2〜0.8の間で設定されることが好ましい。
【0050】
図6および
図7に示すように、回転軸45aの前端部には、略円環状の嵌合部45cが形成されている。嵌合部45cは、カバー取付部43cの開口部43dに嵌着している。回転軸45aの後端部は、収容フレーム50の後部に形成される軸受穴50aに回転可能に嵌合している。搬送スクリュー45(回転軸45a)は、容器本体43と同一軸心上に配置され、嵌合部45cを介して容器本体43に固定されている。したがって、搬送スクリュー45は、回転軸A(
図3参照)を中心として容器本体43と一体に回転する。
【0051】
図3に示すように、中間搬送部42は、各トナー容器41と各現像装置32との間に配設されている。中間搬送部42は、中間筐体55と、4つの中間補給管56と、4つの中間排出管57と、4つの中間搬送路58と、中間搬送スクリュー59と、を含んでいる。
【0052】
中間筐体55は、略直方体状に形成され、中間転写ベルト27の内側に配置されている。4つの中間補給管56は、中間筐体55の後側上面にて左右方向に並設されている。各中間補給管56は、補給装着部40に装着されたトナー容器41の補給口51に対応する位置に形成されている。4つの中間排出管57は、中間筐体55の後側下面にて左右方向に並設されている。各中間排出管57は、現像装置32に上向きに開口する導入口32aに接続されている。4つの中間搬送路58は、それぞれ、中間筐体55の内部にて略クランク状に形成されている。各中間搬送路58は、中間補給管56と中間排出管57とを連通させている。中間搬送スクリュー59は、全ての中間搬送路58の水平部分を貫くように支持されている。中間搬送スクリュー59は、左右方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している。中間搬送スクリュー59は、モーター(図示せず)によって回転駆動される。
【0053】
ここで、トナー容器41を補給装着部40に装着する手順について説明する。なお、トナー容器41が補給装着部40から取り外された状態で、補給シャッター53は閉塞位置C1に変位し、回収シャッター54は閉塞位置C2に変位している(
図4参照)。
【0054】
ユーザーは、装置本体2の補給カバーを開放し、把持部Gを手前にすると共に補給口51を下方に向けた姿勢で、トナー容器41(容器本体43)を補給空間部40aの前面から後方に押し込む(
図2参照)。トナー容器41を補給空間部40aに押し込む過程で、補給シャッター53の各突起部53aが、補給装着部40に設けられた係合部(図示せず)に接触(干渉)する。トナー容器41を更に押し込むと、補給シャッター53は、相対的に前方にスライドする。これにより、補給シャッター53は、閉塞位置C1から開放位置O1に移動する(
図6参照)。つまり、補給口51が開放される。そして、補給カバーを閉じることで、トナー容器41の装着作業が完了する。
【0055】
容器本体43(トナー容器41)を補給装着部40に装着した状態で、容器本体43は、補給空間部40aの内部に回転可能に支持される。一方、この状態で、カバー部材44は、補給空間部40aの内部に回転不能に支持される。また、この状態で、補給口51は、下向きに開口し、中間補給管56に接続される(
図3参照)。すなわち、トナー容器41の補給口51は、中間搬送部42を介して現像装置32(画像形成部11)の導入口32aに接続される。なお、回収シャッター54は、容器本体43を補給装着部40に装着した状態で回収口52を閉鎖(閉塞位置C2に変位)している(
図6参照)。
【0056】
図6に示すように、この状態で、トナー容器41の伝達ギア47は、動力伝達機構を介して駆動モーターMに接続されている。伝達ギア47は、駆動モーターMからの駆動力(回転力)を容器本体43に伝達する。容器本体43は、前後方向に延びる回転軸Aを中心に時計回り(他方)に回転する(
図3の矢印F参照)。搬送リブ46も容器本体43と一体に時計回りに回転する。そして、搬送リブ46は、補給トナーを容器本体43内から収容フレーム50内に排出する方向(後方)に搬送する(
図6の破線矢印参照)。また、搬送スクリュー45も容器本体43と一体に時計回りに回転する。そして、搬送スクリュー45は、収容フレーム50内の補給トナーを補給口51から排出させて現像装置32(画像形成部11)に送り込む(
図6の破線矢印参照)。
【0057】
補給トナーは、補給口51から排出され、中間補給管56を通って中間搬送路58内に進入する(
図3の破線矢印参照)。中間搬送スクリュー59は、モーターに駆動されて回転し、中間搬送路58内の補給トナーを中間排出管57に向けて搬送する。補給トナーは、中間排出管57を通って導入口32aから現像装置32内に供給(補給)される(
図3の破線矢印参照)。
【0058】
以上の構成によれば、補給トナーは、回転する搬送リブ46の作用によって容器本体43内から収容フレーム50内に進入し、回転する搬送スクリュー45によって補給口51から排出される。これにより、補給トナーを現像装置32(画像形成部11)に円滑に供給することができる。
【0059】
次に、トナー容器41を補給装着部40から離脱させる手順について説明する。ユーザーは、装置本体2の補給カバーを開放し、把持部Gを掴んでトナー容器41を手前に引き出す(
図2参照)。トナー容器41の引き出し(離脱動作)に伴って、伝達ギア47と駆動モーターMとの接続が解除される。また、トナー容器41の離脱動作に伴って、補給空間部40a内に設けられた付勢部材(図示せず)が、補給シャッター53を後方に付勢する。これにより、補給シャッター53は、開放位置O1から閉塞位置C1に移動する(
図8参照)。つまり、補給口51が閉塞される。そして、トナー容器41を完全に引き出すことで離脱作業が完了する。以上のように、補給シャッター53は、容器本体43を補給装着部40に装着する動作に応じて補給口51を開放し、容器本体43を補給装着部40から離脱させる動作に応じて補給口51を閉塞する。
【0060】
次に、
図9および
図10に示すように、クリーニング構造体17は、上記した4つのドラムクリーニング装置34と、上記したベルトクリーニング装置28と、排出搬送装置37と、を含んでいる。
【0061】
4つのドラムクリーニング装置34は、4つの感光体ドラム30に対応して設けられている(
図1参照)。なお、4つのドラムクリーニング装置34は同様の構成であるため、以下、1つのドラムクリーニング装置34について説明する。
【0062】
図10に示すように、ドラムクリーニング装置34は、ドラム側ハウジング60と、研磨ローラー61と、規制ローラー62と、クリーニングブレード63と、ドラム側スクリュー64と、を含んでいる。
【0063】
ドラム側ハウジング60は、前後方向に長い略箱状に形成されている(
図9参照)。ドラム側ハウジング60の左側面(感光体ドラム30に対向する面)には、開口が形成されている。
【0064】
研磨ローラー61および規制ローラー62は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。研磨ローラー61および規制ローラー62は、ドラム側ハウジング60内で軸周りに回転可能に支持されている。研磨ローラー61の一部は、ドラム側ハウジング60の開口から露出して、感光体ドラム30に接触している。規制ローラー62は、研磨ローラー61の右下側に接触している。クリーニングブレード63は、例えば、合成樹脂によって板状に形成され、ドラム側ハウジング60に固定されている。クリーニングブレード63の先端部は、感光体ドラム30に接触している。
【0065】
ドラム側スクリュー64は、前後方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している(
図9参照)。ドラム側スクリュー64は、ドラム側ハウジング60内で軸周りに回転可能に支持されている。ドラム側スクリュー64は、ドラム側ハウジング60の左下部に配置されている。ドラム側ハウジング60の後側底面には、排出搬送装置37に接続されるドラム側排出口65が開口している(
図9参照)。なお、研磨ローラー61は、感光体ドラム30に従動して回転し、規制ローラー62は、研磨ローラー61に従動して回転する。ドラム側スクリュー64は、モーター(図示せず)によって回転駆動される。なお、上記に限らず、研磨ローラー61および規制ローラー62は、モーターによって回転駆動されてもよい。
【0066】
次に、
図10に示すように、ベルトクリーニング装置28は、ベルト側ハウジング70と、バイアスブラシ71と、回収ローラー72と、回収ブレード73と、ベルト側スクリュー74と、を含んでいる。
【0067】
ベルト側ハウジング70は、前後方向に長い略箱状に形成されている(
図9参照)。ベルト側ハウジング70の右側面(中間転写ベルト27に対向する面)には、開口が形成されている。
【0068】
バイアスブラシ71および回収ローラー72は、前後方向に長い略円筒状に形成されている。バイアスブラシ71および回収ローラー72は、ベルト側ハウジング70内で軸周りに回転可能に支持されている。バイアスブラシ71の一部は、ベルト側ハウジング70の開口から露出して、中間転写ベルト27に接触している。回収ローラー72は、バイアスブラシ71の左上側に接触している。回収ブレード73は、例えば、合成樹脂によって板状に形成され、ベルト側ハウジング70に固定されている。回収ブレード73の先端部は、回収ローラー72に接触している。
【0069】
ベルト側スクリュー74は、前後方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している(
図9参照)。ベルト側スクリュー74は、ベルト側ハウジング70内で軸周りに回転可能に支持されている。ベルト側スクリュー74は、ベルト側ハウジング70の左下部に配置されている。ベルト側ハウジング70の後側底面には、排出搬送装置37に接続されるベルト側排出口75が開口している(
図9参照)。なお、バイアスブラシ71、回収ローラー72およびベルト側スクリュー74は、モーター(図示せず)によって回転駆動される。
【0070】
図9および
図10に示すように、排出搬送装置37は、搬送ハウジング80と、搬送スクリュー81と、を含んでいる。排出搬送装置37は、各ドラムクリーニング装置34とベルトクリーニング装置28とによって除去されたトナーを廃トナー回収装置14に向けて搬送する。
【0071】
搬送ハウジング80は、左右方向に長い略直方体状に形成されている。搬送ハウジング80の上面には、4つのドラム側導入管82と、ベルト側導入管83と、が左右方向に並んで設けられている。4つのドラム側導入管82は、それぞれ、ドラムクリーニング装置34のドラム側排出口65に接続されている。ベルト側導入管83は、ベルトクリーニング装置28のベルト側排出口75に接続されている。搬送ハウジング80の左側底面には、廃トナー回収装置14に接続される搬送排出管84が形成されている。
【0072】
搬送スクリュー81は、左右方向に延びる回転軸の周面に螺旋状の羽根を有している。搬送スクリュー81は、搬送ハウジング80内で軸周りに回転可能に支持されている。搬送スクリュー81は、モーター(図示せず)によって回転駆動されている。なお、バイアスブラシ71、ドラム側スクリュー64、ベルト側スクリュー74および搬送スクリュー81には、トナーの帯電極性(正帯電)とは逆極性のバイアスを印加するバイアス電源が接続されている。
【0073】
次に、クリーニング構造体5の作用(トナーの除去動作)について説明する。なお、以下の説明では、バイアス電源は、制御装置15に制御されて、バイアスブラシ71、各スクリュー64,74,81に負極性のバイアスを印加していることとする。
【0074】
まず、ドラムクリーニング装置34の作用について説明する。上記した画像形成処理を実行すると、研磨ローラー61および規制ローラー62は、感光体ドラム30に従動して回転する。ドラム側スクリュー64は、モーターに駆動されて回転する。
【0075】
研磨ローラー61の表面には、感光体ドラム30の表面に残留した廃トナー(残留トナー)が付着してトナー層が形成される。研磨ローラー61は、トナー層を介して感光体ドラム30の表面を研磨する。規制ローラー62は、トナー層の層厚を均一にする。クリーニングブレード63は、感光体ドラム30の表面に付着した残留トナーを掻き取る。感光体ドラム30上から除去された廃トナーは、ドラム側ハウジング60内に収容される。ドラム側スクリュー64は、ドラム側ハウジング60内の廃トナーをドラム側排出口65に向けて搬送する(
図9の矢印参照)。廃トナーは、下向きに開口するドラム側排出口65から排出され、ドラム側導入管82を通って搬送ハウジング80内に進入する(
図10の矢印参照)。
【0076】
続いて、ベルトクリーニング装置28の作用について説明する。画像形成処理を実行すると、バイアスブラシ71、回収ローラー72およびベルト側スクリュー74は、モーターに駆動されて回転する。
【0077】
バイアスブラシ71は、中間転写ベルト27の表面に付着した廃トナー(残留トナー)を静電的な吸着力によって吸着する。回収ローラー72は、バイアスブラシ71に移動した廃トナーを受け取る。回収ブレード73は、回収ローラー72に移動した廃トナーを掻き取る。回収ローラー72上から除去された廃トナーは、ベルト側ハウジング70内に収容される。ベルト側スクリュー74は、ベルト側ハウジング70内の廃トナーをベルト側排出口75に向けて搬送する(
図9の矢印参照)。廃トナーは、下向きに開口するベルト側排出口75から排出され、ベルト側導入管83を通って搬送ハウジング80内に進入する(
図10の矢印参照)。
【0078】
搬送ハウジング80内に進入した廃トナーは、搬送スクリュー81を回転駆動させることで搬送排出管84に向けて搬送される(
図10の矢印参照)。
【0079】
次に、
図9および
図10に示すように、廃トナー回収装置14は、回収装着部90と、廃トナー容器91と、を含んでいる。
【0080】
回収装着部90は、装置本体2の中間部左側に設けられている(
図1参照)。詳細には、回収装着部90は、各クリーニング装置28,34よりも下方に配置されている。回収装着部90は、廃トナー容器91を挿入するための回収空間部90aを含んでいる。回収空間部90aは、前端面を開放した略円柱状の空間として形成されている。回収空間部90aは、排出搬送装置37の搬送排出管84に対応する位置に形成されている。なお、装置本体2には、回収空間部90aの前面を覆う回収カバー(図示せず)が開閉可能に設けられている。
【0081】
廃トナー容器91は、補給トナーを消費して空になった4つのトナー容器41(以下、「空容器41E」ともいう。)のいずれか1つである。つまり、1つの空容器41Eが、廃トナーを回収する廃トナー容器91として兼用(再利用)されている。なお、廃トナー容器91は、上記したトナー容器41と同一形状であるため、廃トナー容器91の詳細な説明は省略する。また、トナー容器41と同一の構成には同一の符号を付す。
【0082】
廃トナー容器91(容器本体43)は、装置本体2内の回収装着部90(回収空間部90a)に着脱可能に設けられている。廃トナー容器91の容器本体43は、各クリーニング装置28,34(画像形成部11)から排出される廃トナーを収容する。
【0083】
ここで、廃トナー容器91を回収装着部90に装着する手順について説明する。ユーザーは、装置本体2の補給カバーを開放し、補給トナーを消費して空になったトナー容器41(空容器41E)を補給装着部40から離脱させる。補給装着部40から取り外された空容器41Eの補給シャッター53は閉塞位置C1に変位し、回収シャッター54は閉塞位置C2に変位している(
図4参照)。
【0084】
次に、ユーザーは、装置本体2の回収カバーを開放し、補給装着部40から取り外した空容器41Eを回収装着部90の前まで平行移動させる。ユーザーは、回収口52を上方(補給口51を下方)に向けた姿勢で、空容器41E(容器本体43)を回収空間部90aの前面から後方に押し込む。すなわち、容器本体43は、補給装着部40に装着されたときと同じ姿勢で回収装着部90に装着される。これにより、例えば、交換作業に不慣れなユーザーであっても、交換作業を容易に行うことができると共に誤操作も防止することができる。
【0085】
空容器41E(廃トナー容器91)を回収空間部90aに押し込む過程で、回収シャッター54の各突起部54aが、回収装着部90に設けられた係合部(図示せず)に接触(干渉)する。廃トナー容器91を更に押し込むと、回収シャッター54は、閉塞位置C2から開放位置O2にスライドする(
図8参照)。つまり、回収口52が開放される。そして、回収カバーを閉じることで、廃トナー容器91の装着作業が完了する。
【0086】
なお、図示および詳細な説明は省略するが、トナー容器41(廃トナー容器91)、補給装着部40および回収装着部90には、誤装着防止機構(図示せず)が設けられている。この誤装着防止機構は、補給装着部40に廃トナー容器91が再装着されることを防止する。
【0087】
容器本体43(廃トナー容器91)を回収装着部90に装着した状態で、容器本体43は、回収空間部90aの内部に回転可能に支持される。一方、この状態で、カバー部材44は、回収空間部90aの内部に回転不能に支持される。また、この状態で、回収口52は、上向きに開口し、搬送排出管84に接続される(
図8および
図10参照)。すなわち、廃トナー容器91の回収口52は、排出搬送装置37を介して各クリーニング装置28,34(画像形成部11)の各排出口65,75に接続される。なお、補給シャッター53は、容器本体43を回収装着部90に装着した状態で補給口51を閉鎖(閉塞位置C1に変位)している(
図8参照)。
【0088】
また、この状態で、廃トナー容器91の伝達ギア47は、シャフトやギア等を介して駆動モーターMに接続されている。容器本体43は、駆動モーターMに駆動されて、回転軸Aを中心に反時計回り(一方)に回転する(
図10の矢印R参照)。搬送リブ46および搬送スクリュー45は、容器本体43と一体に反時計回りに回転する。つまり、容器本体43等は、補給装着部40に装着されていたときとは逆方向に回転する。
【0089】
搬送ハウジング80内の廃トナーは、搬送排出管84を通って回収口52から収容フレーム50内に進入する(
図10の矢印参照)。搬送スクリュー45は、回収口52から収容フレーム50内に導入された廃トナーを容器本体43内(前方)に送り込む。また、搬送リブ46は、廃トナーを容器本体43に収容する方向(前方)に搬送する(
図8の破線矢印参照)。搬送リブ46は、廃トナーを開口部43dから離れる方向(前方)に搬送しつつ、収容空間SPに貯留した廃トナーの表面を均一化する。以上によって、廃トナーが廃トナー容器91(容器本体43)内に回収される。
【0090】
なお、回収装着部90には、廃トナー容器91が廃トナーで満杯になったことを検知するセンサー(図示せず)が設けられている。センサーが廃トナー容器91の満杯を検知すると、制御装置15は、液晶画面やスピーカー(図示せず)を制御してユーザーに廃トナー容器91の交換を報知する。
【0091】
廃トナー容器91を回収装着部90から離脱させる場合、ユーザーは、装置本体2の回収カバーを開放し、把持部Gを掴んで廃トナー容器91を手前に引き出せばよい。トナー容器41の引き出しに伴って、伝達ギア47と駆動モーターMとの接続が解除され、回収シャッター54は開放位置O2から閉塞位置C2に移動する(
図6参照)。以上のように、回収シャッター54は、容器本体43を回収装着部90に装着する動作に応じて回収口52を開放し、容器本体43を回収装着部90から離脱させる動作に応じて回収口52を閉塞する。
【0092】
ここで、
図5に示すように、容器本体43(カバー取付部43cを除く)は、収容フレーム50よりも大径に形成されると共に、収容フレーム50と同軸上に設けられている。仮に、搬送スクリュー45を省略した場合、容器本体43の収容空間SP全体を廃トナーで満たすことは難しい。容器本体43内における廃トナーの貯留量の上限は、回収口52の位置(高さ)や、開口部43dの直径等に制限される(
図5の破線U参照)。このため、廃トナーは、容器本体43の収容空間SPにおいて、回収口52(
図5の破線U)よりも下方に貯留されると考えられる。つまり、搬送スクリュー45を省略した場合、当該上限(
図5の破線U)よりも上側の収容空間SPが有効利用できないデッドスペースになることが考えられる。
【0093】
これに対し、第1実施形態に係るトナー容器41(廃トナー容器91)によれば、廃トナーは、回収口52を介して収容フレーム50内に進入し、回転する搬送スクリュー45から搬送力を付与される。廃トナーは、搬送スクリュー45の作用によって容器本体43内に押し込まれ、回転する搬送リブ46の作用によって容器本体43の内部(収容空間SP)に広がる。搬送スクリュー45が廃トナーを強制的に搬送するため、容器本体43内(収容空間SP)が廃トナーで満たされる。つまり、廃トナーは、
図5の破線Uを越えて収容空間SPを貯留される。これにより、容器本体43の収容空間SPにデッドスペースを作ることなく、廃トナーを容器本体43内に効率良く回収することができる。
【0094】
また、羽根45bの外径(D)とピッチ(P)との比の値(P/D)を「1」以下に設定することで、廃トナーまたは補給トナーに適切な搬送力を付与することができる。
【0095】
また、収容フレーム50には、補給トナーを現像装置32(画像形成部11)に補給するための補給口51と、各クリーニング装置28,34(画像形成部11)から廃トナーを受け取るための回収口52と、が別々に形成されている。したがって、補給口51および回収口52を、それぞれ、画像形成部11との接続部分に対応させた位置に形成することができる。このため、空容器41Eは、補給装着部40から離脱させたときの姿勢のまま回収装着部90に装着される。これにより、空容器41Eの姿勢変更が不要になるため、空容器41Eを廃トナー容器91として再利用するための交換作業を簡単にすることができる。また、容器本体43が補給装着部40または回収装着部90から離脱した状態で、補給口51および回収口52は、それぞれ、各シャッター53,54で閉鎖されている。加えて、上記の交換作業において空容器41Eの姿勢変更が不要であるため、トナーが補給口51または回収口52から落下することを防止することができる。
【0096】
なお、第1実施形態に係るトナー容器41の回収口52は、補給口51から周方向に180度ずれた位置に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、
図11に示すように、補給口51から回転軸Aに延ばした垂線と回収口52から回転軸Aに延ばした垂線との成す角度(中心角)が90度以上270度以下の範囲に、補給口51(補給シャッター53)と回収口52(回収シャッター54)とが形成されていればよい。つまり、補給口51は、容器本体43(収容フレーム50)の周方向において、回収口52に対向する位置を中心として±90度の範囲内に形成されていればよい。
【0097】
次に、
図12および
図13を参照して、第2実施形態に係るトナー容器100について説明する。
図12はトナー容器100を補給装着部40に装着した状態を示す断面図である。
図13はトナー容器100を回収装着部90に装着した状態を示す断面図である。なお、以下の説明では、第1実施形態に係るトナー容器41と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、1つのトナー容器100について説明する。
【0098】
図12に示すように、トナー容器100は、容器本体43と、カバー部材101と、搬送スクリュー45と、を含んでいる。カバー部材101は、容器本体43を回転可能に支持している。カバー部材101は、収容フレーム50と、連通口102と、シャッター103と、を含んでいる。
【0099】
連通口102は、補給口51や回収口52と略同様の開口である。
図12に示すように、トナー容器100(容器本体43)を補給装着部40に装着した状態で、連通口102は、下向きに開口し、中間搬送部42を介して現像装置32の導入口32a(
図3参照)に接続される。また、
図13に示すように、トナー容器100(容器本体43)を回収装着部90に装着した状態で、連通口102は、上向きに開口し、排出搬送装置37を介して各クリーニング装置28,34の各排出口65,75(
図10参照)に接続される。
【0100】
図12に示すように、シャッター103は、補給シャッター53や回収シャッター54と略同様に構成されている。シャッター103は、連通口102を開放する開放位置O3と、連通口102を閉塞する閉塞位置C3と、の間で前後方向にスライド可能に設けられている。シャッター103は、容器本体43を補給装着部40または回収装着部90に装着する動作に応じて連通口102を開放し、容器本体43を補給装着部40または回収装着部90から離脱させる動作に応じて連通口102を閉塞する。
【0101】
ここで、トナー容器100を補給装着部40または回収装着部90に装着する手順(作用)について説明する。トナー容器100が補給装着部40または回収装着部90から取り外された状態で、シャッター103は閉塞位置C3に変位している(
図12の二点鎖線参照)。なお、以下、第1実施形態に係るトナー容器41の作用と同様の説明は省略する。
【0102】
図12に示すように、トナー容器100は、把持部Gを手前にすると共に連通口102を下方に向けた姿勢で、補給空間部40aの前面から後方に押し込まれる。トナー容器100を押し込むと、シャッター103の各突起部103aが係合部に干渉し、シャッター103が閉塞位置C3から開放位置O3に移動する(連通口102が開放される)。トナー容器100(容器本体43)を補給装着部40に装着すると、連通口102は、中間搬送部42の中間補給管56に接続される。そして、容器本体43(搬送リブ46)および搬送スクリュー45は、時計回りに回転して、補給トナーを現像装置32に供給する(
図12の破線矢印参照)。
【0103】
空になったトナー容器100(空容器100E)は、補給装着部40から取り外され、廃トナー容器106として利用される。補給装着部40から取り外された空容器100Eは、上下逆さまに回転される。そして、
図13に示すように、連通口102を上方に向けた姿勢で回収装着部90(回収空間部90a)に装着する。トナー容器100を押し込むと、シャッター103が移動して、連通口102が開放される。容器本体43を回収装着部90に装着すると、連通口102は、排出搬送装置37の搬送排出管84に接続される。そして、容器本体43(搬送リブ46)および搬送スクリュー45は、反時計回りに回転して、廃トナーを容器本体43内(収容空間SP)に回収する。
【0104】
以上説明した第2実施形態に係るトナー容器100(廃トナー容器106)によれば、廃トナーを容器本体43内に効率良く回収することができると共に、補給トナーを現像装置32(画像形成部11)に円滑に供給することができる。
【0105】
なお、各実施形態の説明では、一例として、本発明をカラープリンター1に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。
【0106】
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るトナー容器およびこれを備える画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施態様に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組み合わせが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。