説明

画像形成ユニット及び画像形成装置

【課題】現像剤収容体のサイズを小さくでき、使用済の現像剤収容体を軽くでき、像担持体上に残留した付着物を収容する回収物収容槽が回収された付着物で満杯になっても搬送機構に過大な負荷を与えない画像形成ユニット及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成ユニット2は、感光ドラム221と、現像剤収容部231及び現像ローラ233を有し、現像剤収容部231に収容されている現像剤を現像ローラ233によって感光ドラム221上に供給する現像部230と、感光ドラム221上の付着物を除去するクリーニング部224と、除去された付着物を搬送する搬送機構250と、付着物を収容する回収物収容槽240と、現像剤収容部231と回収物収容槽240とを隔てる隔壁271とを備え、隔壁271は、現像剤収容部231と回収物収容槽240と連通する連結通路273を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成ユニット及びこの画像形成ユニットを含む画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像形成装置において、感光ドラム上に形成されたトナー像を用紙に転写した後に、感光ドラム上に残留(付着)した廃トナー(付着物)を除去し、搬送してトナーカートリッジの廃トナー室に回収する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このトナーカートリッジは、未使用トナー室と廃トナー室の仕切部を可動壁で構成し、廃トナーが収容されたときに、廃トナー室を拡大し、未使用トナー室を縮小できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−345116号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、トナーカートリッジの廃トナー室の容量が大きい場合には、頻繁に交換される部材であるトナーカートリッジのサイズが大きくなってしまい、トナーカートリッジの扱いが不便になるという問題がある。
【0005】
また、トナーカートリッジに廃トナー室を設けた場合には、未使用トナーが空になったトナーカートリッジであっても、廃トナー(回収物)の重さによってトナーカートリッジが重いので、ユーザに、未使用トナーが残っているのではないかという、誤った認識を抱かせてしまうおそれもある。
【0006】
さらに、廃トナー室の容量が小さい場合には、廃トナー室が回収トナーによって満杯になることがあり、廃トナーを搬送する機構に過大な駆動負荷を与えるといった問題及び廃トナー室に入らない廃トナーが画像形成装置内に漏れるという問題がある。
【0007】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、現像部に現像剤を供給する現像剤収容体のサイズを小さくでき、使用済の現像剤収容体を軽くでき、像担持体上に残留した付着物を収容する回収物収容槽が回収された付着物で満杯になっても搬送機構に過大な負荷を与えない画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る画像形成ユニットは、像担持体と、現像剤収容部及び現像剤担持体を有し、前記現像剤収容部に収容されている現像剤を前記現像剤担持体によって前記像担持体上に供給する現像部と、前記像担持体上の付着物を除去するクリーニング部と、前記クリーニング部で除去された前記付着物を搬送する搬送機構と、前記搬送機構で搬送された前記付着物を収容する回収物収容槽と、前記現像剤収容部と前記回収物収容槽とを隔てる隔壁と、を備え、前記隔壁は、前記現像剤収容部と前記回収物収容槽と連通する連結通路を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、現像部と隔壁で隔てられた回収物収容槽に像担持体の付着物を収容するので、現像部に現像剤を供給する現像剤収容体を小型にでき、かつ、使用済の現像剤収容体を軽くすることができるという効果がある。
【0010】
また、本発明によれば、回収物収容槽が回収された回収物で満杯に近づくと、回収物の一部が連結通路を通して現像部に移動するので、搬送機構に過大な負荷を与えないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を概略的に示す側面図である。
【図2】第1の実施形態に係る画像形成ユニットの構造を概略的に示す側断面図である。
【図3】第1の実施形態に係る画像形成ユニットを概略的に示す外観斜視図である。
【図4】第1の実施形態に係る画像形成ユニットの内部(上壁を外した状態)を概略的に示す斜視図である。
【図5】第1の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が少ない場合)を概略的に示す側断面図である。
【図6】第1の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が多い場合)を概略的に示す側断面図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る画像形成ユニットの構造を概略的に示す側断面図である。
【図8】第2の実施形態に係る画像形成ユニットの現像剤収容部内に設けられたガイド壁の構造を概略的に示す斜視図である。
【図9】第2の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が少ない場合)を概略的に示す側断面図である。
【図10】第2の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が多い場合)を概略的に示す側断面図である。
【図11】本発明の第3の実施形態に係る画像形成ユニットの構造を概略的に示す側断面図である。
【図12】第3の実施形態に係る画像形成ユニットの現像剤収容部内に設けられたガイド壁の構造を概略的に示す斜視図である。
【図13】第3の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が少ない場合)を概略的に示す側断面図である。
【図14】第3の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が多い場合)を概略的に示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
第1の実施形態.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を概略的に示す側面図である。第1の実施形態に係る画像形成装置は、例えば、電子写真方式のプリンタである。ただし、本発明は、ファックシミリ、コピー機、及びこれらを複合的に持つ機器のような各種の画像形成装置に適用できる。
【0013】
図1に示されるように、第1の実施形態に係る画像形成装置は、筐体1と、記録媒体としての記録用紙10を収納する用紙カセット11と、用紙カセット11の記録用紙10を1枚ずつ取り出すホッピングロ一ラ12と、取り出された記録用紙10を送り出すレジストローラ13,14と、像担持体としての感光ドラム221上に現像剤像(トナー像)を形成するための構成である画像形成ユニット2とを有している。また、第1の実施形態に係る画像形成装置は、感光ドラム221上のトナー像を記録用紙10上に転写させる転写ローラ15と、転写されたトナー像を記録用紙10上に定着させる定着ユニットを構成するヒートローラ16及びバックアップローラ17と、定着されたトナー像を保持する記録用紙10を筐体1の外部に排出する排出ローラ18,19,20,21とを有している。
【0014】
第1に実施形態に係る画像形成装置においては、ホッピングロ一ラ12及びその駆動部(図示せず)などで構成される給紙機構が用紙カセット11から記録用紙10を取り出し、レジストローラ13,14、搬送ベルト(図示せず)、及びその駆動部(図示せず)で構成される紙送り機構によって記録用紙10を画像形成ユニット2と転写ローラ15との間の転写位置を通過させる。このとき、画像形成ユニット2の像担持体221上に形成されたトナー像が、転写ローラ15及びその駆動部(図示せず)によって記録用紙10上に転写され、転写されたトナー像は、ヒートローラ16、バックアップローラ17、及びそれらの駆動部(図示せず)によって加熱及び加圧されて記録用紙10上に定着される。画像が定着された記録用紙10は、排出ローラ18,19,20,21及びそれらの駆動部(図示せず)によって搬送されて、筐体1の外部に排出される。
【0015】
図2は、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2の構造を概略的に示す側断面図である。また、図3は、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2を概略的に示す外観斜視図である。さらに、図4は、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2の内部(上壁を外した状態)を概略的に示す斜視図である。
【0016】
図2乃至4に示されるように、画像形成ユニット2は、画像形成ユニット2のトナーカートリッジを含まない部分である画像形成ユニット本体210と、交換自在な現像剤収容体としてのトナーカートリッジ260とを有している。画像形成ユニット本体210は、画像形成部220と、回収物収容槽240と、搬送機構250とを有している。
【0017】
画像形成部220は、像担持体としての感光ドラム221及びこれを回転させる駆動部(図示せず)と、回転する感光ドラム221の表面を一様に耐電させる帯電部222と、一様帯電された感光ドラム221の表面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光部223と、静電潜像が形成された感光ドラム221上に現像剤(トナー)を供給する現像部230と、転写されずに感光ドラム221上に残った付着物(残トナーや紙粉など)を感光ドラム221上から除去する(掻き落とす)クリーニング部(例えば、クリーニングブレード)224と、掻き落とされた付着物(回収物)の飛散を防止するためのフィルム状の飛散防止部材225とを有している。
【0018】
現像部230は、トナーカートリッジ260から供給された現像剤を収容する現像剤収容部231と、現像剤収容部231内の現像剤を攪拌する回転バー232と、現像剤担持体としての現像ローラ233と、現像ローラ233に現像剤収容部231内の現像剤を供給する供給ローラ234と、現像ローラ233表面の現像剤層の厚さをほぼ一定にするブレード235とを有している。
【0019】
回収物収容槽240は、画像形成ユニット本体210の一部として形成されており、クリーニング部224によって感光ドラム221上から掻き落とされた付着物(回収物)を収容する収容部(空間)241を有している。
【0020】
搬送機構250は、クリーニング部224によって感光ドラム221上から掻き取られた付着物(回収物)を感光ドラム221の中心軸方向(図2において紙面に垂直な方向であり、図4のDa方向である)に搬送する長尺な螺旋状部材であるスパイラルスプリング251及びその駆動部(図示せず)と、その後、回収物を回収物収容槽240の上部開口部に向けて(図2において紙面に平行な方向であり、図4のDb方向である)に搬送する搬送路252、長尺な螺旋状部材であるスパイラルスプリング(図示せず)及びその駆動部(図示せず)などの搬送手段と、その後、回収物を回収物収容槽240の奥(図2において紙面に垂直な方向であり、図4のDc方向である)に搬送する長尺な螺旋状部材であるスパイラルスプリング253及びその駆動部(図示せず)とを有している。ただし、搬送機構250の構造は、上記例に限定されず、感光ドラム221上から掻き落とされた回収物を回収物収容槽240に搬送できる機構であれば、他の機構であってもよい。
【0021】
現像部230の現像剤収容部231と回収物収容槽240とは、画像形成ユニット本体210の一部として形成されている。現像部230の現像剤収容部231と回収物収容槽240とは、隔壁271とシール部材272で仕切られている。隔壁271の上端側(トナーカートリッジ側)には、回収物収容槽240を現像剤収容部231に連結する連結通路273が備えられている。連結通路273は、隔壁271の回収物収容槽240側の第1の開口部273aと、隔壁271の現像剤収容部231側の第2の開口部273bと、第1の開口部273aと第2の開口部273bとを連結する連結孔部273cとを有している。連結通路273は、図4に示されるように、1列に並ぶように複数個備えることが望ましい。ただし、連結通路273の個数は1個(例えば、水平方向に長尺な貫通孔など)であってもよい。
【0022】
連結通路273の現像剤収容部231側の壁面には、連結通路273を塞ぐことができるように、可撓性を有する開閉部材としてのフィルム状部材274が備えられている。隔壁271の上端側に連結通路273を設けることで、回収物収容槽240が満杯近くなるまでは、回収物収容槽240から現像部230の現像剤収容部231への回収物の移動を抑制することができる。また、連結通路273を隔壁271の上端側、すなわち、現像剤収容部231の上部は、現像剤収容部231内の現像剤による圧力(現像剤収容部231から回収物収容槽240に向かう方向の圧力)の小さい位置であるので、回収物収容槽240内に連結通路273よりも高い位置まで回収物が詰まってくれば、回収物収容槽240内の回収物は、重力により、比較的容易に現像剤収容槽231側に移動(流入)できる。
【0023】
フィルム状部材274は、例えば、隔壁271の現像剤収容部231側に備えられている。フィルム状部材274は、回収物収容槽240側から現像剤収容部231側に向かう力が付与されたときに、連結通路273を開き、回収物収容槽240側から現像剤収容部231側に向かう力が付与されないとき、及び、現像剤収容部231側から回収物収容槽240側に向かう力が付与されたときに、連結通路273を閉じる。フィルム状部材274は、回収物収容槽240内の回収物を現像剤収容部231内に移動させるが、現像剤収容部231内の現像剤を回収物収容槽240内に移動させない機能を有する構造であれば、他の構造であってもよい。
【0024】
具体的に言えば、フィルム状部材274は、例えば、L字型に折り曲げられた形状を有し、その一端を、隔壁271に設けられたリブ部の穴に挿入している。フィルム状部材274の一端を、シール部材272により隔壁271側に押し付けることで、フィルム状部材274は固定される。フィルム状部材274は、L字型に曲げずに平面状とし、隔壁274の壁面に両面テープなどにより貼り付けしても良いが、両面テープの厚さ分の隙間ができたり、回収物からの圧力を受けて撓む際に剥がれてしまったりするなどの問題が考えられるので、L字型の折り曲げ構造とすることが望ましい。また、フィルム状部材274をL字型として、リブ部の穴に嵌め込み固定する場合においても寸法公差、ばらつき等により微小な隙間ができることがあり得るので、フィルム状部材274と隔壁271との間にスポンジなどをシール部材として設けてもよい。フィルム状部材274は、例えば、PETフィルムであり、厚さ0.25mm、変位支点から自由端までの距離10mmで構成され、圧力300Paを受けたときに0.1mm程度撓むように構成されている。
【0025】
トナーカートリッジ260は、供給用トナー(図示せず)を貯蔵する供給現像剤収容部261と、内筒部材262と、内筒部材262に取付けられたレバー263と、攪拌部材264とを有する。レバー263を手動で回転させて、内筒部材262を回転させることによって、内筒部材262のシャッター262aが開かれ、トナーが自重及び攪拌部材264により現像部230の現像剤収容部231内に供給される。
【0026】
トナーカートリッジ260から供給されたトナーは、供給ローラ234によって現像ローラ233に供給され、ブレード235によって現像ローラ233表面にトナーの薄膜が形成される。また、帯電部222により感光ドラム221の表面は一様に帯電され、露光手段223により静電潜像が形成され、その静電港像を現像ローラ233によって現像することによって、感光ドラム221上にトナー像が形成される。ホッピングロ一ラ12及びレジストローラ13,14などで構成される給紙機構及び紙送り機構によりカセット11から送られてきた記録用紙10に転写部材15により感光ドラム221上のトナー像を転写する。その後、ヒートローラ16とバックアップローラ17などで構成される定着ユニットにおいてトナーの定着が行われ、排出ローラ18,19,20,21などにより排出される。
【0027】
転写されずに感光ドラム221上に残ったトナーは、クリーニング部224により掻き取られる。クリーニング部224で感光ドラム221上から掻き取られたトナーは、フィルム状の飛散防止部材225で画像形成ユニット外へ漏れるのを防止しながらスパイラルスプリング251やスパイラルスプリング(図示せず)などで構成される回収物搬送機構250により回収ロ252を通して回収物収容槽240へ送られる。
【0028】
画像形成ユニット本体210の内部には、現像部230の現像剤収容部231のトナー量を検知するための回転バー232が配置されておいる。回転バー232はクランク形状をしており、図示せぬ駆動ギヤにより片側を押されることで回転するが、回転方向側はフリーな状態となっていて、上死点を越えたあたりから、その自重によって自由回転落下することができる構成となっている。ただし、トナーが十分にある場合は、トナーの負荷により自由落下できず、トナーが少なくなってから自由落下を始めるため、トナー量に応じてその回転軌跡の中の一部において回転速度が変わることを利用して、トナー量を検出している。また、この回転バーは、トナー量検知以外にも、現像部の現像剤収容部231内のトナー攪拌も同時に行っている。
【0029】
図5は、第1の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が少ない場合)を概略的に示す側断面図である。図6は、第1の実施形態に係る画像形成ユニットにおける現像部の現像剤収容部と回収物収容槽との連結通路の構造及び状態(回収物が多い場合)を概略的に示す側断面図である。
【0030】
前述したように図2における転写ローラ15を通過後感光ドラム221に残った転写残トナーや紙粉などはクリーニング部224にて掻き取られスパイラルスプリング251により図6のDa方向へ送られ、次に回収物搬送機構250により図6のDb方向へ送られる。最後に図6回収口252を通して回収物収容槽240へ送られる。送られた回収物は、途中一部落下して回収物収容槽240に溜まりながら長手方向にもスパイラルスプリング253により送られて徐々に回収物収容槽240に溜まっていき、所定容量を超えると連結通路273にまで到達するようになる。このときフィルム状部材274が受ける力は、回収物収容槽240側の回収物からの圧力と現像部230側のトナーの圧力の差分となる。回収物収容槽240側の圧力が大きくなり差分が一定値を越えると、図4に示すように、連結通路273を通ってフィルム状部材274を変位させることで現像部の現像剤収容部231へ回収物が流入するようになる。なお、図5及び6において、符号211は画像形成ユニット本体210の上壁を示している。現像剤収容部231へ流入した回収物は現像部230側の未使用トナーと混ざりながら現像ローラ233と供給ローラ234の接触部から現像ローラ233に供給され感光ドラム221上へ現像されることで再使用される。
【0031】
現像部230の現像剤収容部231内のトナー量検知用の回転バー232は前述した通りクランク形状をしていて図5及び6において時計方向に回転する。この回転により現像部230の現像剤収容部231内のトナーの攪拌も行われる。図4に示されるように、連結通路273から流れ込んできた回収物もこの回転バー232により現像剤収容部231内のトナーと共に攪拌され、混ざり合う。現像部230において、感光ドラム221の現像プロセスが施される位置から離れた部分から回収物は流入するため、感光ドラム221への現像までに、現像部230の現像剤収容部231内に流入した回収物は、未使用トナーと十分混ざり合うことにより、印刷品質の低下をほとんど招くことは無い。なお、現像剤収容部231内のトナー量が多く、現像部230側から回収物収容槽240に向かう方向の圧力が高い場合においては、図5に示されるように、フィルム状部材274は隔壁271の連結通路273を塞ぎ、変位できない状態にあるので、現像部230側の未使用トナーが回収物収容槽240へ逆流することはない。
【0032】
以上に説明したように、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2及び画像形成装置によれば、回収物収容槽240が満杯に近くならない限り、回収物は回収物収容槽240から現像剤収容槽231に移動せず、回収物は再使用されないので、画像形成ユニット本体210の寿命まで高い印刷品質を保つことができる。
【0033】
また、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2及び画像形成装置によれば、使用環境変動やジャムの多発などの影響によって回収物242が増大した場合であっても、回収物収容槽240内の回収物242の一部が連結通路273を通して現像剤収容部231内に移動できるので、回収物の搬送機構250の負荷増大によるギヤなどの構造の破損や、回収物を回収物収容槽240内に収容できなくなることによるトナー漏れといった不具合を回避できる。このため、印刷品質を大きく劣化させたり、画像形成ユニット2の大型化を招いたりすることを回避することができる。
【0034】
第2の実施形態.
図7は、本発明の第2の実施形態に係る画像形成ユニット2aの構造を概略的に示す側断面図である。図7において、図2の構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付す。また、図8は、第2の実施形態に係る画像形成ユニット2aの現像剤収容部231内に設けられたガイド壁281の構造を概略的に示す斜視図である。
【0035】
第2の実施形態に係る画像形成ユニット2aは、トナーカートリッジ260から供給されたトナーが現像部230aの現像剤収容部231内において、連結通路273の第2の開口部273b近傍に充填されることを防ぐために、トナーカートリッジ260から供給されたトナーをガイドする(すなわち、トナーの流入方向を規制する)可撓性の弾性部材などから成るガイド壁281を備えた点が、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2と相違する。図8に示されるように、ガイド壁281は、画像形成ユニット本体210aの上壁211に固定される固定部分281aと、固定部分281aから連結通路273の第2の開口部273bを覆うように、隔壁271近傍まで広がる壁部分281bとを有している。ガイド壁281は、トナーカートリッジ260のトナー供給口(シャッター262aが開いた位置)と連結通路273との間に設けられ、隔壁271の現像部230a側の壁面に対し壁部分281bの先端部が1mm程度の隙間を形成するように配置されている。ガイド壁281は、例えば、PETフィルムを画像形成ユニット本体210aの上壁211内側に貼り付けて形成することができるが、上壁211と一体的に形成することもできる。また、ガイド壁281の構造、材料、取付け方法は、上記例に限定されず、トナーカートリッジ260から供給されたトナーが現像部230aの現像剤収容部231内において、連結通路273の第2の開口部273b近傍に充填されることを防ぐ構造であれば、他の形状であってもよい。
【0036】
図9は、第2の実施形態に係る画像形成ユニット2aにおける現像部230aの現像剤収容部231と回収物収容槽240との連結通路273の構造及び状態(回収物242が少ない場合)を概略的に示す側断面図である。また、図10は、第2の実施形態に係る画像形成ユニット2aにおける現像部230aの現像剤収容部231と回収物収容槽240との連結通路273の構造及び状態(回収物242が多い場合)を概略的に示す側断面図である。
【0037】
第1の実施形態においては、トナーカートリッジ260内のトナーは、トナーカートリッジ260内の攪拌部材264及び自重により現像部230aの現像剤収容部231に送り込まれる。現像部230の現像剤収容部231内に入ったトナーは、現像ローラ233及び供給ローラ234の回転並びに回転バー232の回転によって攪拌されながら現像部230aの現像剤収容部231内に充填されていく。第2の実施形態においては、回転バー232により送られてくるトナーがガイド壁281により整流され、供給ローラ234の下方(図2における下方向)へ押し込まれていく。このため、連結通路273付近のトナー密度は現像部230a内の他の部分に比べて低くなり、トナーカートリッジ260内にトナーが十分有る場合においても回収物収容槽240内の回収物242が現像部230a側へ流れ込み易くなる。回収物収容槽240内に流れ込んだ回収物は、隔壁271とガイド壁281の隙間から入り込んだ現像部230a内のトナーと混ざり合いながら、隙間から供給ローラ234の下方向へ流入し、さらに現像部230a内トナーと混ざり合って、最終的には現像に使用される。
【0038】
以上に説明したように、第2の実施形態に係る画像形成ユニット2a及び画像形成装置によれば、回収物収容槽が満杯に近づかない限り、回収物242を現像部230a内に移動させないので、画像形成ユニット本体210aの寿命まで高い印刷品質を保つことができる。
【0039】
また、第2の実施形態に係る画像形成ユニット2a及び画像形成装置によれば、使用環境変動やジャムの多発などの影響によって回収物242が増大した場合であっても、回収物収容槽240内の回収物242の一部が連結通路273を通して現像剤収容部231内に移動できるので、回収物の搬送機構250の負荷増大によるギヤなどの構造の破損や、回収物を回収物収容槽240内に収容できなくなることによるトナー漏れといった不具合を回避できる。このため、印刷品質を大きく劣化させたり、画像形成ユニット2aの大型化を招いたりすることを回避することができる。
【0040】
さらに、第2の実施形態に係る画像形成ユニット2a及び画像形成装置によれば、現像部230a側にトナーが多量に存在し、現像部230a内のトナー密度が高くなっている場合においても、ある程度の一定の回収物が現像部内へ流入できるため、第1の実施形態よりもさらに回収物収容槽が一杯になってしまうことによる不具合が発生し難くなる。
【0041】
第3の実施形態.
図11は、本発明の第3の実施形態に係る画像形成ユニット2bの構造を概略的に示す側断面図である。図11において、図2の構成要素と同一又は対応する構成要素には、同じ符号を付す。また、図12は、第3の実施形態に係る画像形成ユニット2bの現像剤収容部231内に設けられたガイド壁282の構造を概略的に示す斜視図である。
【0042】
第3の実施形態に係る画像形成ユニット2bは、トナーカートリッジ260から供給されたトナーが現像部230bの現像剤収容部231内において、連結通路273の第2の開口部273a近傍に充填されることを防ぐために、トナーカートリッジ260から供給されたトナーをガイドする(すなわち、トナーの流入方向を規制する)弾性部材からなる可撓性のガイド壁282を備えた点が、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2と相違する。図12に示されるように、ガイド壁282は、画像形成ユニット本体210の上壁211に固定される固定部分282aと、固定部分282aから下方向(図11における鉛直方向下方向)に広がる部分282bと、部分282bから隔壁271側の方向(図11における斜め下方向)に広がる部分282cと、部分282cから連結通路273の第2の開口部273bを覆うように、隔壁271近傍まで広がる壁部分282dとを有している。ガイド壁282は、トナーカートリッジ260のトナー供給口(シャッター262aが開いた位置)と連結通路273との間に設けられ、隔壁271の現像部230b側の壁面に対し壁部分282dの先端部において1mm程度の隙間を有している。ガイド壁282は、例えば、PETフィルムを画像形成ユニット本体210bの上壁211に貼り付けて形成することができるが、上壁211と一体的に形成することもできる。また、ガイド壁282の構造、材料、取付け方法は、上記例に限定されず、トナーカートリッジ260から供給されたトナーが現像部230bの現像剤収容部231内において、連結通路273の第2の開口部273b近傍に充填されることを防ぐ構造であれば、他の形状であってもよい。
【0043】
また、トナーカートリッジ260から供給されたトナーの流れをガイドするガイド壁282は、回転バー232の回転軌跡の中で回転バー232と干渉(接触)するよう構成されている。ただし、第3の実施形態においては、回転バー232は現像部230b内のトナー量検知を行うセンサーの役目も担っていることから、ガイド壁282との干渉が解消された後の自由落下で現像部230b内のトナー量が少なくなったことを検知できるように干渉位置を設定する。
【0044】
図13は、第3の実施形態に係る画像形成ユニット2bにおける現像部230bの現像剤収容部231と回収物収容槽240との連結通路273の構造及び状態(回収物242が少ない場合)を概略的に示す側断面図である。図14は、第3の実施形態に係る画像形成ユニット2bにおける現像部230bの現像剤収容部231と回収物収容槽240との連結通路273の構造及び状態(回収物242が多い場合)を概略的に示す側断面図である。
【0045】
回転バー232により送られてくるトナーがガイド壁282により整流され供給ローラ234の下方向(図11の下方向)へ押し込まれていき、連結通路273付近のトナー密度は現像部230b内の他の部分に比べて低くなり、トナーカートリッジ260内にトナーが十分有る場合においても、回収物収容槽240側の回収物242が現像部230b内へ流れ込み易くなる。
【0046】
第3の実施形態においては、回転バー232の回転軌跡の中でガイド壁282が回転バー232と干渉(接触)することで、ガイド壁282は、図13に示される破線位置にまで変位し、その後、干渉が解消された時点で、実線で示される元の位置へ戻る。すなわち、回転バー232によってガイド壁282は振動する。ガイド壁282の変位の過程において、連結通路273のフィルム状部材274とガイド壁282は干渉するよう設定されているので、図14に示されるように、回収物収容槽240の回収物242が所定量を超えて、フィルム状部材274が変位している場合においては、フィルム状部材274はガイド壁282との干渉、非干渉を繰り返すことにより振動する。ガイド壁282とフィルム部材274が振動することにより、それぞれの先端部の隙間に回収物又は現像部230b内の未使用トナーが一時的に詰まった場合においても、詰まりが解消される。
【0047】
また、第3の実施形態においては、現像部230b側にトナーが多量に存在し、現像部230b内のトナー密度が高くなっている場合においても、ある程度の量の回収物242が現像部230b内へ流入できるため、第1の実施形態よりもさらに回収物収容槽240が満杯になってしまうことによる不具合が発生し難くなる。また、回収物242の現像部230bへの流入経路において特に狭い部分で詰まりが発生することで流入が阻害されることがなくなるため、さらに一層不具合が発生し難くなる。
【0048】
第4の実施形態.
上記第1〜3の実施形態に係る画像形成ユニット及び画像形成装置は、以下の従来技術の課題(1)〜(3)を解決することを目的としている。
(1)トナーカートリッジの廃トナー室の容量が大きい場合には、頻繁に交換される部材であるトナーカートリッジのサイズが大きくなってしまい、トナーカートリッジの扱いが不便になるという問題
(2)トナーカートリッジに廃トナー室を設けた場合には、未使用トナーが空になったトナーカートリッジであっても、廃トナーの重さによってトナーカートリッジが重いので、ユーザに、未使用トナーが残っているのではないかという、誤った認識を抱かせてしまう問題
(3)廃トナー室の容量が小さい場合には、廃トナー室が回収トナーによって満杯になることがあり、廃トナーを搬送する機構に過大な駆動負荷を与えるといった問題及び廃トナー室に入らない廃トナーが画像形成装置内に漏れるという問題
しかしながら、(1)トナーカートリッジのサイズが大きくなってしまい、トナーカートリッジの扱いが不便になるという問題と、(2)未使用トナーが空になったトナーカートリッジであっても、廃トナーの重さによってトナーカートリッジが重いので、ユーザに誤った認識を抱かせてしまう問題を解決するためには、以下に説明する第4の実施形態の構成を有する画像形成ユニット及び画像形成装置であってもよい。
【0049】
第4の実施形態に係る画像形成ユニットは、連結通路273を必ずしも備えていない点において、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2と相違する。他の点においては、第4の実施形態に係る画像形成ユニットは、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2と同じである。したがって、第4の実施形態の説明には、図2を参照する。第4の実施形態に係る画像形成ユニットは、図2と同様に画像形成ユニット本体210と、画像形成ユニット本体210に対して着脱自在な現像剤収容体260とを備え、画像形成ユニット本体210は、感光ドラム221と、現像剤収容部231に収容されている現像剤を現像ローラ233によって感光ドラム221に供給する現像部230と、感光ドラム221上の付着物を除去するクリーニング部224と、クリーニング部224で除去された付着物を搬送する搬送機構250と、搬送機構250で搬送された付着物を収容する回収物収容槽240とを有する。
【0050】
ただし、第4の実施形態に係る画像形成ユニットは、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2と同様に、現像剤収容部231と回収物収容槽240とを隔てる隔壁271に、現像剤収容部231と回収物収容槽240と連通する連結通路273を備えてもよい。
【0051】
また、連結通路273を備えた場合には、第4の実施形態に係る画像形成ユニットは、第1の実施形態に係る画像形成ユニット2と同様に、隔壁271の現像剤収容部231側に、回収物収容槽240側から現像剤収容部231側に向かう力が付与されたときに、連結通路273を開き、回収物収容槽240側から現像剤収容部271側に向かう力が付与されないとき、及び、現像剤収容部271側から回収物収容槽240側に向かう力が付与されたときに、連結通路273を閉じる開閉部材としてのフィルム状部材274を備えてもよい。
【0052】
さらに、第4の実施形態に係る画像形成ユニットは、第2及び第3の実施形態に係る画像形成ユニットと同様のガイド壁281又は282を備えてもよい。
【0053】
以上に説明したように、第4の実施形態に係る画像形成ユニット及びこれを有する画像形成装置によれば、現像部230と隔壁271で隔てられた回収物収容槽240に感光ドラム221上の付着物を収容するので、現像部230に現像剤を供給するトナーカートリッジ260を小型にでき、かつ、使用済のトナーカートリッジを軽くすることができる。
【符号の説明】
【0054】
1 画像形成装置の筐体、 2,2a,2b 画像形成ユニット、 10 記録用紙、 11 用紙カセット、 12 ホッピングロ一ラ、 13,14 レジストローラ、 15 転写ローラ、 16 ヒートローラ、 17 バックアップローラ、 18,19,20,21 排出ローラ、 210,210a,210b 画像形成ユニット本体、 211 画像形成ユニット本体の上壁、 220,220a,220b 画像形成部、 221 感光ドラム、 222 帯電部、 223 露光部、 224 クリーニング部、 225 飛散防止部材、 230,230a,230b 現像部、 231 現像剤収容部、 232 回転バー、 234 供給ローラ、 235 ブレード、 236 未使用トナー、 240 回収物収容槽、 241 回収物収容槽内の空間、 242 回収物、 250 搬送機構、 251 スパイラルスプリング、 252 搬送路、 253 スパイラルスプリング、 260 トナーカートリッジ、 261 供給現像剤収容部、 262 内筒部材、 264 攪拌部材、 263 レバー、 271 隔壁、 272 シール部材、 273 連結通路、 274 フィルム状部材、 281,282 ガイド壁。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体と、
現像剤収容部及び現像剤担持体を有し、前記現像剤収容部に収容されている現像剤を前記現像剤担持体によって前記像担持体上に供給する現像部と、
前記像担持体上の付着物を除去するクリーニング部と、
前記クリーニング部で除去された前記付着物を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構で搬送された前記付着物を収容する回収物収容槽と、
前記現像剤収容部と前記回収物収容槽とを隔てる隔壁と、を備え、
前記隔壁は、前記現像剤収容部と前記回収物収容槽と連通する連結通路を有する
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項2】
前記連結通路は、
前記隔壁の前記回収物収容槽側の第1の開口部と、
前記隔壁の前記現像剤収容部側の第2の開口部と、
前記第1の開口部と前記第2の開口部とを連結する連結孔部と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成ユニット。
【請求項3】
前記隔壁の前記現像剤収容部側に、
前記回収物収容槽側から前記現像剤収容部側に向かう力が付与されたときに、前記連結通路を開き、
前記回収物収容槽側から前記現像剤収容部側に向かう力が付与されないとき、及び、前記現像剤収容部側から前記回収物収容槽側に向かう力が付与されたときに、前記連結通路を閉じる
開閉部材を備えた
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成ユニット。
【請求項4】
前記開閉部材の一端は前記隔壁に固定され、前記開閉部材の他端は自由端であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成ユニット。
【請求項5】
前記開閉部材は、フィルム状部材であることを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成ユニット。
【請求項6】
前記搬送機構は、前記クリーニング部で除去された前記付着物を、前記クリーニング部から前記回収物収容部へ搬送する搬送路を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。
【請求項7】
前記隔壁は、鉛直方向に広がり、
前記連結通路は、前記隔壁の鉛直方向上端近傍に配置される
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。
【請求項8】
前記現像部は、
着脱自在な現像剤収容体から供給される現像剤の供給口と、
前記供給口と前記隔壁の連結通路との間に配置されたガイド壁と
を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。
【請求項9】
前記現像部は、
着脱自在な現像剤収容体から供給される現像剤の供給口と、
前記供給口と前記隔壁の連結通路との間に配置された弾性部材からなる可撓性のガイド壁と
前記ガイド壁に接して、前記ガイド壁を振動させる回転部材と
を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。
【請求項10】
画像形成ユニット本体と、
前記画像形成ユニット本体に対して着脱自在な現像剤収容体と、を備え、
前記画像形成ユニット本体は、
像担持体と、
現像剤収容部及び現像剤担持体を有し、前記現像剤収容部に収容されている現像剤を前記現像剤担持体によって前記像担持体上に供給する現像部と、
前記像担持体上の付着物を除去するクリーニング部と、
前記クリーニング部で除去された付着物を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構で搬送された前記付着物を収容する回収物収容槽と、を有する
ことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項11】
前記現像剤収容部と前記回収物収容槽とを隔て、前記現像剤収容部と前記回収物収容槽と連通する連結通路を有する隔壁をさらに備えたことを特徴とする請求項10に記載の画像形成ユニット。
【請求項12】
前記隔壁の前記現像剤収容部側に、
前記回収物収容槽側から前記現像剤収容部側に向かう力が付与されたときに、前記連結通路を開き、
前記回収物収容槽側から前記現像剤収容部側に向かう力が付与されないとき、及び、前記現像剤収容部側から前記回収物収容槽側に向かう力が付与されたときに、前記連結通路を閉じる
開閉部材を備えた
ことを特徴とする請求項11に記載の画像形成ユニット。
【請求項13】
請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate


【公開番号】特開2011−118040(P2011−118040A)
【公開日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−273501(P2009−273501)
【出願日】平成21年12月1日(2009.12.1)
【出願人】(591044164)株式会社沖データ (2,444)
【Fターム(参考)】