JP2017015937A - トナーカートリッジ及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナーボックスの小型化を図ると共に、カートリッジの交換頻度を低減する。【解決手段】トナー像を転写した後、感光体に残留する廃トナーを収容する廃トナーボックスと、廃トナーボックスに設けられ、廃トナーボックスを画像形成装置本体に対して着脱する際に把持する取っ手と、廃トナーボックスから取っ手の内部空間へ廃トナーを搬送する廃トナー搬送部材と、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、トナーカートリッジ及びこれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真装置の現像剤としてトナーを用い、感光体上にトナー像を形成し、紙又は一次転写部材に転写を行う。そして、転写後、感光体に当接するクリーニングブレードによって感光体表面に残留する廃トナーをクリーニングし、さらにクリーニングされた廃トナーを廃トナーボックスへスクリューを用いて搬送する。その廃トナーボックス内に運ばれた廃トナーをスクリューによって廃トナーボックス内に搬送し収納する技術は既に知られている。

特許文献１には、クリーニング装置から搬入される廃トナーを収容する廃トナー収容部を、本体に対して着脱可能に支持する画像形成装置が開示されている。

しかしながら、今までのトナーカートリッジにおいては、カートリッジの交換頻度を低減するため、トナー収容部の大容量化等が行われてきた。他方、廃トナー収納部のスペースが小さい小型の画像形成装置の場合、トナー収容部の大容量化を行うことができないため、多くの廃トナーを収容することができず、結果的にカートリッジを頻繁に交換しなければならないという問題があった。

また、特許文献１に記載された技術は、廃トナーを廃トナー収容部に収容することとしているが、トナー収容部の大容量化を行うことができないため、カートリッジを頻繁に交換しなければならないという問題は依然として解消されていない。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、小型の画像形成装置のように本体内のスペースが限られている場合であっても、効率的に廃トナーを収納することにより、廃トナーボックスの小型化を図ると共に、カートリッジの交換頻度を低減することが可能なトナーカートリッジを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明におけるトナーカートリッジは、トナー像を転写した後、感光体に残留する廃トナーを収容する廃トナーボックスと、前記廃トナーボックスに設けられ、前記廃トナーボックスを画像形成装置本体に対して着脱する際に把持する取っ手と、前記廃トナーボックスから前記取っ手の内部空間へ前記廃トナーを搬送する廃トナー搬送部材と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、小型の画像形成装置のように本体内のスペースが限られている場合であっても、効率良く廃トナーを収納することにより、廃トナーボックスの小型化を図ると共に、カートリッジの交換頻度を低減することが可能なトナーカートリッジを得ることができる。

本実施形態に係るトナーカートリッジが搭載される画像形成装置本体の概略構成を示す断面図である。 従来の画像形成装置の廃トナーボックスの図１の正面方向から見た概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図５の矢印Ｂ方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの図１の正面方向から見た概略構成を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。以下、本実施形態について説明するが、本実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態では、廃トナー搬送部材としてフレキシブルスクリュー形状を一例に挙げて説明している。しかしながら、廃トナーを搬送することが可能な任意の形状の部材についても本発明を適用することが可能である。

本実施形態におけるトナーカートリッジは、電子写真方式の画像形成装置における感光体等を含むプロセスカートリッジに対して着脱可能な廃トナー収容部を有するトナーカートリッジに関するものである。すなわち、本実施形態では、廃トナー収容部を含むトナーカートリッジを着脱するための取っ手の内部空間にも廃トナーを収容する機能を持たせることとしている。これにより、本体内のスペースが限られている小型の画像形成装置であっても効率よく廃トナーを収容し、カートリッジの交換頻度を低減することができるのである。この本実施形態の特徴について、以下の図面を用いて詳細に説明する。

まず、画像形成装置の一例である画像形成装置本体の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係るトナーカートリッジが搭載される画像形成装置本体の概略構成を示す断面図である。

図１に示した画像形成装置本体２１には、プリンタ筐体にプロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ２２が設置されている。そして、プロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ２２とは、共に図１の矢印Ａの方向から画像形成装置本体２１に対して着脱可能となっている。それらの上方には、プロセスカートリッジ１の感光体２に潜像を形成するための露光装置６が配置されている。

プロセスカートリッジ１の下方には、転写ローラ１４が配置されている。また、記録媒体Ｐを積載・収容する給紙カセット１５が配置されている。給紙ローラ１６によって給紙された記録媒体Ｐは、転写ローラ１４と感光体２との間を通り、定着装置１２へ導かれる。定着装置１２では、記録媒体Ｐにトナー像を熱定着させるようになっている。

感光体２は、画像形成装置本体２１に設置された図示しない駆動装置により、図１において時計回りに回転し、その表面感光層が帯電ローラ３により一様な高電位に帯電される。一様に帯電された感光層は、露光装置６により画像データに基づいて選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と初期化による高電位部とから成る静電潜像が形成される。

次いで、当該静電潜像の低電位部（又は高電位部）が感光体２と現像ローラ２３との対向位置にくると、トナーホッパ８から供給されるトナーにより、表面に薄層を形成した現像ローラ２３からトナーが転移されてトナー像が形成（現像）される。トナー像が記録媒体Ｐに転写された後、感光体２に当接するクリーニングブレード５によって感光体２の表面に残留するトナーがクリーニングされ、次のトナー像の形成に備えられる。

クリーニングブレード５によってクリーニングされた廃トナーは、図示しない廃トナー搬送部材によって廃トナーボックス９に搬送される。なお、トナーの具体例としては、オイル含有シリカを外添剤に含むものが挙げられる。

次に、従来の画像形成装置の廃トナーボックスについて説明する。図２は、従来の画像形成装置の廃トナーボックスの図１の正面方向から見た概略構成を示す図である。従来の廃トナーボックス９では、クリーニングブレード５によってクリーニングされた廃トナーが、廃トナー搬送部材１０１によって廃トナーボックス９に搬送される。そして、廃トナーボックス９内に廃トナーが収納される。

廃トナーボックス９には、図示しない画像形成装置本体２１内のプロセスカートリッジ１に対して着脱する際、ユーザが手で把持することができるように、図２の双方向矢印の方向に取っ手１０２が回動可能になるよう取り付けられている。取っ手１０２の長手方向２箇所（図２の手前側と奥側）に設けられた回動部材１０９が、廃トナーボックス９に設けられた支持部９ａに取り付けられている。

次に、本発明の第１の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手の概略構成について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。

図３に示すように、取っ手１０２の内部にも廃トナーを収容可能とするため、廃トナーボックス９から、第二の廃トナー搬送部材１０３を介して取っ手１０２の内部空間に廃トナーが搬送される。このとき、取っ手１０２の少なくとも一方の回動部材１０９の内部に、第二の廃トナー搬送部材１０３を通しておく。

すなわち、第二の廃トナー搬送部材１０３の中心軸と、回動部材１０９の回動軸とを同一軸とし、第二の廃トナー搬送部材１０３が、回動部材１０９の回動軸と同一の軸を回転軸とすることにより、取って１０２の内部空間に廃トナーを搬送することとしている。したがって、取っ手１０２が回動した場合であっても、第二の廃トナー搬送部材１０３の形状が変形する等といった影響を与えることは無い。また、第二の廃トナー搬送部材１０３を複数部材の組み合わせで構成する等といった複雑な機構を設ける必要がなく、取っ手１０２内に効率良くトナーを収容することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るトナーカートリッジの取っ手の概略構成について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。

図４に示すように、取っ手１０２の内部空間を、第二の廃トナー搬送部材１０３を収容する第一の廃トナー収容部１０４と、第二の廃トナー収容部１０５とに区分するよう壁面１０６を設けている。壁面１０６は、回動部材１０９の方向に向かうにしたがって、第一の廃トナー収容部の容積が漸減するよう、第二の廃トナー搬送部材１０３側に斜め方向に傾いて設けられている。

壁面１０６が端部へ向かうにしたがって、第二の廃トナー搬送部材１０３側に斜め方向に傾いていることにより、第二の廃トナー搬送部材１０３によって搬送された廃トナーが、壁面１０６上に乗った場合であっても、回動部材１０９側に落ちることになる。これにより、第二の廃トナー収容部１０５内に効率良く廃トナーを収容することができると共に、取っ手１０２内に効率良く廃トナーを収容することが可能となる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るトナーカートリッジの取っ手の概略構成について説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。図６は、本発明の第３の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図５の矢印Ｂ方向から見た概略構成を示す断面図である。なお、説明を簡単にするため、図６においては、壁面１０６を図示していない。

図５に示すように、取っ手１０２内に第三の廃トナー搬送部材１０７と第四の廃トナー搬送部材１０８とを設けている。これは、第二の廃トナー搬送部材１０３によって第一の廃トナー収容部１０４に搬送された廃トナーを、効率的に第二の廃トナー収容部１０５に搬送するためである。

第三の廃トナー搬送部材１０７を設けることにより、廃トナーを、取って１０２内の上方向へ効率良く搬送することができる。また、第四の廃トナー搬送部材１０８を設けることにより、第二の廃トナー収容部１０５の奥側、すなわち、第三、第四の廃トナー搬送部材１０７、１０８から離れる方向へ、廃トナーを効率良く搬送することができる。これにより、第二の廃トナー収容部１０５内に効率的に廃トナーを収容することができると共に、取っ手１０２内に効率良く廃トナーを収容することが可能となる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るトナーカートリッジの取っ手の概略構成について説明する。図７は、本発明の第４の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。

図７に示すように、取っ手１０２の内部空間を、第一の廃トナー収容部１０４と第二の廃トナー収容部１０５とに区分する壁面１０６の、第四の廃トナー搬送部材１０８の廃トナー搬送方向上流側の端部に、第二の壁面１０６ａを設ける。すなわち、壁面１０６の第三の廃トナー搬送部材１０７に近接する端部の、第二の廃トナー収容部１０５に面する側の表面と略直交する方向に突出する突出部材（第二の壁面１０６ａ）を設けている。

これにより、第二の廃トナー収容部１０５に搬送された廃トナーが、再び第一の廃トナー収容部に逆流することを防止することができる。また、第二の廃トナー収容部１０５に搬送された廃トナーが、第二の廃トナー収容部１０５のスペース内に満杯になる前に、第一の廃トナー収容部１０４に戻るという不具合を未然に防止することができる。したがって、第二の廃トナー収容部１０５内に効率的に廃トナーを収容することができると共に、取っ手１０２内に効率良く廃トナーを収容することができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係るトナーカートリッジの取っ手の概略構成について説明する。図８は、本発明の第５の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。

図８に示すように、第一の廃トナー収容部１０４に搬送された廃トナーを第二の廃トナー収容部１０５に汲み上げて移動するに際し、第二の廃トナー搬送部材１０３をフレキシブルスクリュー形状としている。すなわち、図５、図６のように複数の搬送部材を一体化した単一の搬送部材である第二の廃トナー搬送部材１０３によって、廃トナーを第二の廃トナー収容部１０５に汲み上げる構成とするものである。これにより、廃トナーを低価格で取っ手１０２内に収容することができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係るトナーカートリッジの取っ手の概略構成について説明する。図９は、本発明の第６の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの図１の正面方向から見た概略構成を示す断面図である。図１０は、本発明の第６の実施形態に係るトナーカートリッジを構成する廃トナーボックスの取っ手を、図１の矢印Ａ方向から見た概略構成を示す断面図である。

図９に示すように、本実施形態における取っ手１０２の回動部材１０９の位置は、図２において説明した従来の廃トナーボックス９のように、取っ手１０２に対して鉛直方向下端側に限られない。すなわち、取っ手１０２に対して鉛直方向上端側に設けるようにしても良い。これにより、第二の廃トナー搬送部材１０３によって取っ手１０２の内部に搬送された廃トナーは、重力によって鉛直方向下端側に落下することになる。したがって、取っ手１０２内に廃トナー搬送用に別部材を設けることなく、効率良く低価格で取っ手１０２内に廃トナーを収容することができる。

以上説明したように、本実施形態では、廃トナー収容部に設けられたプロセスカートリッジを着脱するための取っ手の内部にも廃トナーを収容する機能を持たせることとしている。したがって、小型の画像形成装置においても装置内の限られたスペース内に効率良く廃トナーを収容することができる。さらに、従来と比較して大容量のトナーを収納できるので、カートリッジの交換頻度を低減することができる。

本発明によれば、小型の画像形成装置のように本体内のスペースが限られている場合であっても、効率的に廃トナーを収納することにより、廃トナーボックスの小型化を図ることが可能なトナーカートリッジが得られる。また、本発明によれば、カートリッジの交換頻度を低減することが可能なトナーカートリッジを備えた画像形成装置が得られる。

以上、これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、他の実施形態、追加、変更、削除等、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、何れの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１ プロセスカートリッジ
２ 感光体
３ 帯電ローラ
５ クリーニングブレード
６ 露光装置
８ トナーホッパ
９ 廃トナーボックス
９ａ 支持部
１２ 定着装置
１４ 転写ローラ
１５ 給紙カセット
１６ 給紙ローラ
２１ 画像形成装置本体
２２ トナーカートリッジ
２３ 現像ローラ
１０１ 廃トナー搬送部材
１０２ 取っ手
１０３ 第二の廃トナー搬送部材
１０４ 第一の廃トナー収容部
１０５ 第二の廃トナー収容部
１０６ 壁面
１０６ａ 第二の壁面
１０７ 第三の廃トナー搬送部材
１０８ 第四の廃トナー搬送部材
１０９ 回動部材

特開平０５−００６０８４号公報

Claims (9)

1. トナー像を転写した後、感光体に残留する廃トナーを収容する廃トナーボックスと、
   前記廃トナーボックスに設けられ、前記廃トナーボックスを画像形成装置本体に対して着脱する際に把持する取っ手と、
   前記廃トナーボックスから前記取っ手の内部空間へ前記廃トナーを搬送する廃トナー搬送部材と、
   を含むことを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記取っ手は、回動部材によって前記廃トナーボックスに対して回動可能に設けられており、前記廃トナー搬送部材は、前記回動部材の回動軸と同一軸上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記内部空間を、第一の廃トナー収容部と第二の廃トナー収容部とに区分する壁面を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナーカートリッジ。
4. 前記壁面は、前記第一の廃トナー収容部の容積が、前記第二の廃トナー収容部の容積と比較して、前記内部空間の端部へ向かうにしたがって漸減するように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記廃トナー搬送部材は、前記廃トナーを、前記第一の廃トナー収容部へ搬送する第一の廃トナー搬送部材と、前記第二の廃トナー収容部へ搬送する第二の廃トナー搬送部材と、前記第一の廃トナー収容部から前記第二の廃トナー収容部へ搬送する第三の廃トナー搬送部材と、を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記壁面における前記第三の廃トナー搬送部材に近接する側の端部の、前記壁面の前記第二の廃トナー収容部に面する側に、前記壁面と略直交する突出部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記廃トナー搬送部材は、前記第一の廃トナー搬送部材と、前記第二の廃トナー搬送部材と、前記第三の廃トナー搬送部材とが一体化した単一の廃トナー搬送部材であることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
8. 前記廃トナー搬送部材は、前記回動部材の回動軸と同一の軸を回転軸とするスクリュー形状であることを特徴とする請求項２から７の何れか１項に記載のトナーカートリッジ。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載のトナーカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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