JP3680914B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、そのクリーニング手段と廃トナー容器との間に配されるシャッタの開閉技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を転写対象である用紙等の記録材に転写させる転写手段と、転写後に感光体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段とを有している。
【0003】
また、転写手段としては、感光体上に形成されたトナー像が転写(一次転写)され、このトナー像をさらに転写対象である用紙等の記録材に転写(二次転写)する中間転写体を用いたものが知られており、その中間転写体に対してもクリーニング手段が設けられている。
【0004】
そして、このような画像形成装置において、クリーニング手段により除去されたトナー(廃トナー)の回収容量の増大化を図るためには、クリーニング手段とは別の廃トナー容器を用いて、クリーニング手段により除去されたトナーを回収するようにすることが望ましい。
【0005】
また、廃トナー容器は、これが廃トナーで一杯になったときに交換することができるように、あるいは上記クリーニング手段等の交換を可能とするために、装置本体に対して着脱可能に構成することが望ましい。
【0006】
しかしながら、何の方策も講ずることなく、廃トナー容器を装置本体に対して着脱可能に構成すると、廃トナー容器を装置から外す際、または外した際に、クリーニング手段からの廃トナーが装置内等に漏れてしまうという問題がある。
【0007】
そこで、このような問題を解決しようとしたものとして、従来、次のような技術が知られている。
【0008】
第1の技術は、クリーニング手段により除去された廃トナーの排出口を開閉するシャッタを設け、このシャッタの開閉を、廃トナー容器の着脱時に開閉される装置本体のカバーと連動させ、このカバーが開かれたときには前記シャッタで排出口を閉じ、カバーが閉じられたときに前記シャッタが排出口を開くようにしたものである。
【0009】
第2の技術は、前記シャッタの開閉を、廃トナー容器の着脱と連動させ、廃トナー容器が取り外されるときシャッタで排出口を閉じ、廃トナー容器が装着されるときシャッタが排出口を開くようにしたものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記第1の技術では、シャッタの開閉を、廃トナー容器の着脱時に開閉される装置本体のカバーと連動させていたので、ユーザー等の誤操作により廃トナー容器が装着されていない状態で、カバーが閉じられると、画像形成装置(したがってクリーニング手段)が作動したときに、排出口から廃トナーが排出され、装置内が汚染されてしまうという問題があった。
【0011】
上記第2の技術では、シャッタの開閉を、廃トナー容器の着脱と連動させていたので、廃トナー容器の着脱操作時に、排出口からトナーが漏れてしまうという問題があった。すなわち、例えば、廃トナー容器を取り外す際には、その廃トナー容器の移動につれてシャッタが閉じ方向に移動することとなり、シャッタが閉じられた後に廃トナー容器が取り外されるというわけではないので、廃トナー容器を移動させる過程で、排出口からトナーが漏れてしまうという問題があった。
【0012】
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを確実に防止することのできる画像形成装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の画像形成装置は、表面に担持したトナー像を転写対象に転写する像担持体と、前記転写後に像担持体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段と、装置本体の開閉可能なカバー内において装置本体に対して着脱可能に構成され、装着された状態で、前記クリーニング手段により除去されたトナーを回収する廃トナー容器と、前記クリーニング手段により除去されたトナーの排出口と、この排出口を開閉するシャッタと、
前記廃トナー容器が装着され、かつ、前記カバーが閉じられた状態の場合にのみ前記シャッタで前記排出口を開かせる連動手段とを備え,
前記廃トナー容器は,前記トナーの排出口を有するクリーニング手段の円筒部に緩く嵌り合う筒状口部と,この筒状口部にスライド可能に取り付けられ,かつこの筒状口部の上部を覆う半円筒状のスライダとを備え,この半円筒状のスライダが前記連動手段を構成していることを特徴とする。
【0015】
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、前記連動手段は、前記カバーと当接することにより前記シャッタで前記排出口を開かせる連動部材であることを特徴とする。
【0017】
請求項3記載の画像形成装置は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記廃トナー容器が装置本体から取り外される際に、廃トナー容器の姿勢を、前記クリーニング手段により除去されたトナーの受け口の開口が上方に向くようにガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする。
【0018】
【作用効果】
請求項1記載の画像形成装置によれば、表面に担持したトナー像を転写対象に転写する像担持体のその転写後に像担持体の表面に残留しているトナーがクリーニング手段で除去され、そのトナー(廃トナー)が、装置本体に装着された状態の廃トナー容器に回収されるので、廃トナー回収容量の増大化を図ることができる。また、廃トナー容器は、装置本体の開閉可能なカバー内において装置本体に対して着脱可能に構成されているので、これが廃トナーで一杯になったときには交換することができるとともに、上記クリーニング手段等の交換も可能となる。
【0019】
そして、この請求項1記載の画像形成装置は、前記クリーニング手段により除去されたトナーの排出口と、この排出口を開閉するシャッタとを備えており、このシャッタは、前記廃トナー容器が装着され、かつ、前記カバーが閉じられた状態の場合にのみ前記排出口を開く構成となっているので、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを確実に防止することができる。
【0020】
詳しく説明すると、この請求項1記載の画像形成装置によれば、前記廃トナー容器が装着され、かつ、前記カバーが閉じられた状態の場合にのみ、シャッタが前記排出口を開くので、ユーザー等の誤操作により廃トナー容器が装着されていない状態で、カバーが閉じられたとしても前記排出口は閉じたままである。したがって、誤って、画像形成装置(したがってクリーニング手段)が作動したとしても、排出口から廃トナーが排出されてしまうということがなくなる。
【0021】
また、廃トナー容器を取り外す際には、すでにカバーが開かれており、したがって、排出口はすでにシャッタで閉じられている。したがって、必ず、シャッタが閉じられた後に廃トナー容器が取り外されることとなるので、廃トナー容器を移動させる過程で、排出口からトナーが漏れてしまうことがなくなる。
【0022】
すなわち、この請求項1記載の画像形成装置によれば、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを確実に防止することができる。
【0023】
請求項2記載の画像形成装置によれば、表面に担持したトナー像を転写対象に転写する像担持体と、前記転写後に像担持体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段と、装置本体の開閉可能なカバー内において装置本体に対して着脱可能に構成され、装着された状態で、前記クリーニング手段により除去されたトナーを回収する廃トナー容器と、前記クリーニング手段により除去されたトナーの排出口と、この排出口を開閉するシャッタと、前記廃トナー容器が装着され、かつ、前記カバーが閉じられた状態の場合にのみ前記シャッタで前記排出口を開かせる連動手段とを備えているので、この連動手段の作用により上記請求項1記載の画像形成装置と同様の作用効果が得られる。
【0024】
請求項3記載の画像形成装置によれば、請求項2記載の画像形成装置において、前記連動手段は、前記カバーと当接することにより前記シャッタで前記排出口を開かせる連動部材で構成されているので、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を一層確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを一層確実に防止することができる。
【0025】
前記請求項2記載の連動手段は、例えば電気回路によって構成することも可能ではある。すなわち、例えば、廃トナー容器が装着されたことを検出する検出手段と、前記カバーが閉じられた状態であることを検出する検出手段とを設け、両検出手段がONの場合にのみ前記シャッタで前記排出口を開かせる構成とすることも可能である。しかしながら、そのような構成とした場合には、電気回路ないし検出手段の誤作動が生ずるおそれがあるので、必ずしも望ましいとは言えない。
【0026】
これに対し、請求項3記載の画像形成装置によれば、前記連動手段は、前記カバーと当接することにより前記シャッタで前記排出口を開かせる連動部材で構成されているので、誤作動を生ずるおそれがなくなる。
【0027】
したがって、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を一層確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを一層確実に防止することができる。
【0028】
請求項4記載の画像形成装置によれば、請求項3記載の画像形成装置において、前記連動部材は、廃トナー容器に装着されているので、確実に、廃トナー容器が装着されない限り排出口が開かれ得ないこととなる。
【0029】
したがって、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出をより一層確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることをより一層確実に防止することができる。
【0030】
請求項5記載の画像形成装置によれば、請求項1,2,3,または4記載の画像形成装置において、前記廃トナー容器が装置本体から取り外される際に、廃トナー容器の姿勢を、前記クリーニング手段により除去されたトナーの受け口の開口が上方に向くようにガイドするガイド手段を備えているので、廃トナー容器の取り外し時に、そのトナー受け口からトナーが漏れるという事態も防止することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0032】
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略図である。
【0033】
先ず、この画像形成装置の概要について説明し、次いで、クリーニング手段と廃トナー容器との間に配されるシャッタの開閉技術について詳しく説明する。
【0034】
この画像形成装置300は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【0035】
図1において、301は装置本体のケースであり、このケース301内に、露光ユニット302、給紙装置310、感光体ユニット320、現像ユニット330、中間転写ユニットTU、定着ユニット340、およびこの装置全体の制御を行なう制御ユニット(図示せず)、等が設けられている。
【0036】
感光体ユニット320は、感光体321と、帯電手段としての帯電ローラ322と、クリーニング手段323とを有している。感光体321は、画像形成時に、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【0037】
感光体321の周りに、その回転方向に沿って、前記帯電ローラ322、現像手段としての現像器331(Y,C,M,K)、中間転写ユニットTU、および前記クリーニング手段323が配置されている。
【0038】
帯電ローラ322は、感光体321の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体321の外周面には、露光ユニット302によって所望の画像情報に応じた選択的な露光L1がなされ、この露光L1によって感光体321上に静電潜像が形成される。
【0039】
この静電潜像は、現像ユニット330の現像器331でトナーが付与されて現像される。
【0040】
現像ユニット330は、現像手段として、イエロー用の現像器331Y、シアン用の現像器331C、マゼンタ用の現像器331M、ブラック用の現像器331Kを備えている。これら各現像器331(Y,C,M,K)は、それぞれ内部にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーを内蔵している。また、それぞれ現像ローラ332を備えており、図示しない接離機構によって、画像形成時にはいずれか1つの現像器の現像ローラのみが感光体321に当接し得るようになっている。したがって、これらの現像器331は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体321の表面に付与して感光体321上の静電潜像を現像する。
【0041】
現像されたトナー像は、中間転写ユニットTUの中間転写ベルト160上に転写される。
【0042】
クリーニング手段323は、上記転写後に、感光体321の外周面に残留し付着しているトナー(図示せず)を掻き落とすクリーニングブレード324を備えている。
【0043】
中間転写ユニットTUは、後に詳しく説明するように、駆動ローラ110と、4本の従動ローラ120,130,140,150と、これら各ローラ間に循環可能に張架された無端状の中間転写ベルト160と、この中間転写ベルト160に対して接離可能なクリーニング手段170と、二次転写ローラ180とを有している。
【0044】
駆動ローラ110は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体321の駆動用歯車(図示せず)と噛み合うことによって、感光体321と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルト160が感光体321と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【0045】
従動ローラ150は、駆動ローラ110との間で中間転写ベルト160がそれ自身の張力によって感光体321に圧接される位置に配置されており、感光体321と中間転写ベルト160との圧接部において一次転写部T1が形成されている。
【0046】
駆動ローラ110には、中間転写ベルト160を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して、中間転写ベルト160に一次転写電圧が印加される。
【0047】
従動ローラ120はテンションローラであり、後述する付勢手段によって中間転写ベルト160をその張り方向に付勢している。
【0048】
従動ローラ130は、二次転写部T2を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ130には、中間転写ベルト160を介して二次転写ローラ180が対向配置されている。
【0049】
二次転写ローラ180は、図示しない接離機構により中間転写ベルト160に対して接離可能である。二次転写ローラ180には、二次転写電圧が印加される。
【0050】
クリーニング手段170は、中間転写ベルト160と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーニングブレード171と、このクリーニングブレード171によって掻き落とされたトナーを受ける受け部172とを備えている。このクリーニング手段170のブレード171は、後述する接離機構によって中間転写ベルト160に対して接離可能である。
【0051】
従動ローラ140は、ブレード171のためのバックアップローラである。
【0052】
中間転写ベルト160が循環駆動される過程で、一次転写部T1において、感光体321上のトナー像が中間転写ベルト160上に転写され、中間転写ベルト160上に転写されたトナー像は、二次転写部T2において、二次転写ローラ180との間に供給される用紙等のシート(記録材)Sに転写される。
【0053】
シートSは、給紙装置310から給送され、ゲートローラ対Gによって所定のタイミングで二次転写部T2に供給される。311は給紙カセット、312はピックアップローラ、313はシートの重送を防止する分離ローラ対である。
【0054】
二次転写部T2でトナー像が転写されたシートSは、定着ユニット340を通ることによってそのトナー像が定着され、排紙経路350を通って、装置本体のケース301上に形成されたシート受け部303上に排出される。
【0055】
定着ユニット340は、熱源を有する定着ローラ341と、これに圧接されている加圧ローラ342とを有している。
【0056】
なお、この画像形成装置は、排紙経路350として、互いに独立した2つの排紙経路351,352を有しており、定着ユニット340を通ったシートはいずれかの排紙経路(351または352)を通って排出される。また、この排紙経路351,352はスイッチバック経路をも構成しており、シートの両面に画像を形成する場合には、排紙経路351または352に一旦進入したシートが、返送路353を通って再び二次転写部T2に向けて給送されるようになっている。
【0057】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【0058】
(i)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が画像形成装置の図示しない制御部に入力されると、後述するようにしてテンションローラ120が動き、中間転写ベルト160が張架状態となる。次いで、感光体321、現像器331の各ローラ332、および中間転写ベルト160が回転駆動される。
【0059】
(ii)感光体321の外周面が帯電ローラ322によって一様に帯電される。
【0060】
(iii)一様に帯電した感光体321の外周面に、露光ユニット302によって第1色目(例えばイエロー)の画像情報に応じた選択的な露光L1がなされ、第1色目(例えばイエロー)用の静電潜像が形成される。
【0061】
(iv)感光体321には、第1色目(例えばイエロー)用の現像器331Yの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第1色目(例えばイエロー)のトナー像が感光体321上に形成される。
【0062】
(v)中間転写ベルト160には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体321上に形成されたトナー像が、一次転写部T1において中間転写ベルト160上に転写される。このとき、二次転写ローラ180およびベルトクリーニング手段170は、中間転写ベルト160から離間している。
【0063】
(vi)感光体321上に残留しているトナーが感光体クリーニング手段323によって除去された後、除電手段304からの除電光L2によって感光体321が除電される。
【0064】
(vii)上記(ii)〜(vi)の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第2色目、第3色目、第4色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト160上において重ね合わされて中間転写ベルト160上に形成される。
【0065】
(viii)所定のタイミングで給紙装置310からシートSが供給され、シートSの先端が二次転写部T2に達する直前にあるいは達した後に(要するにシートS上の所望の位置に、中間転写ベルト160上のトナー像が転写されるタイミングで)二次転写ローラ180が中間転写ベルト160に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト160上のトナー像(基本的には4色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画像)がシートS上に転写される。また、ベルトクリーニング手段170が中間転写ベルト160に当接し、二次転写後に中間転写ベルト160上に残留しているトナーが除去される。
【0066】
(ix)シートSが定着ユニット340を通過することによってシートS上にトナー像が定着し、その後、シートSが所定の位置に向け(両面印刷でない場合にはシート受け部303に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路351または352を経て返送路353に向け)搬送される。
【0067】
以上、画像形成装置の概要について説明したが、次に、クリーニング手段と廃トナー容器との間に配されるシャッタの開閉技術について説明する。
【0068】
この実施の形態では、中間転写ユニットTUのクリーニング手段170と廃トナー容器に関して本発明を適用してあるので、先ず、中間転写ユニットTUの構成について簡単に説明する。
【0069】
図2は中間転写ユニットTUおよび、このユニットTUを着脱可能に装着するために画像形成装置300に設けられた受けフレーム400およびそのスライドフレーム410を示す斜視図、図3はテンションが解除された状態の中間転写ユニットTUを示す一部省略背面図、図4は主としてクリーニング手段を示す一部省略右側面図(図3における一部省略左側面図)である。
【0070】
図2、図3に示すように、中間転写ユニットTUは、駆動ローラ110と、4本の従動ローラ120,130,140,150と、これら各ローラ間に循環可能に張架された無端状の中間転写ベルト160と、この中間転写ベルト160に対して接離可能なクリーニング手段170(図2においては省略してある)と、二次転写ローラ180(図7参照)とを有している。
【0071】
この中間転写ユニットTUは、第1ユニットU1と第2ユニットU2とを有しており、第2ユニットU2は第1ユニットU1の中空部103に挿入されることによって第1ユニットU1に対し着脱可能に装着される。したがって、消耗品である中間転写ベルト160を交換するには、第1ユニットU1のみを交換すれば良いようになっている。
【0072】
第1ユニットU1は、フレーム100を有しており、このフレーム100の側板101,101’によって、前述した駆動ローラ110と、テンションローラ120を除く3本の従動ローラ130,140,150,および二次転写ローラ180とが回転可能に支持されている。
【0073】
図3、図4に示すように、クリーニング手段170は、前述したクリーニングブレード171と、このクリーニングブレード171によって掻き落とされたトナーを受ける受け部172と、受け部172のトナーを搬送する搬送スクリュー173とを備えており、これらはユニットとして構成されている。174は、そのユニットのケースであり、このケース174の上部に取付部材175を介してクリーニングブレード171が取り付けられている。受け部172はケース174の略半円筒部分(図3参照)によって形成されている。
【0074】
ケース174の両端部(図3の紙面と直交する方向において両端部)は円筒状(174a,174a’)に形成されており、この円筒部174a,174a’に軸受部材176を介して搬送スクリュー173の軸173aの両端部分が回転可能に支持されている。軸173aの一端(図4において右端)には、スクリュー駆動用のギア173bが固定されている。
【0075】
ケース174は、その両端の円筒部174a,174a’が、フレーム100の側板101,101’に形成された受け穴108,108(図2参照)に対し軸受部材178,178’を介して嵌まり合うことによってフレーム100に対して前記円筒部174aの軸線回りに回動可能に支持されている。
【0076】
図5にも示すように、ケース174の一方の筒状部174aの先端下部には、搬送スクリュー173で搬送されてきた廃トナー(図11の符号T参照)を後述する廃トナー容器としての廃トナーボトル500(図11参照)に排出するための排出口174dが設けられているとともに、この排出口174dを開閉するためのシャッタ179が筒状部174aに対してスライド可能に装着されている。
【0077】
図8にも示すように、シャッタ179は、前記ケース174の筒状部174aに対してスライド可能に嵌まり合っている筒状の基部179aと、この基部179aの一端側において一体に形成された2本の脚部179b,179bおよび突片179c,179cとを有している。一方、前述したフレーム100の一方の側板101に形成された受け穴108(図2参照)には、上記脚部179b,179bと対向した位置に、脚部179bの受け入れ口108a,108aが形成されており、この受け入れ穴108a,108aに脚部179bが前記軸受部材178の外周面と摺接するようにしてそれぞれ挿通されている。
【0078】
図5に明示されるように、軸受部材178の外周において、側板101の内面101eとケース174の一側面174eとの間には圧縮コイルバネ174fが設けられており、このバネ174fに前記脚部179b,179bの先端部が係合しているが、バネ174fの図5における左方への伸びは、バネ174fの一部が側板101の内面101e(前記受け入れ穴108a以外の部分)に当接することによって規制されている。
【0079】
したがって、シャッタ179は、これに外力が作用しない限り図4および図5に示すように前記排出口174dを閉じる位置にあるが、後述するようにして画像形成装置300本体に廃トナーボトル500(図8,図9参照)が装着され、そのスライダ510の先端511で前記突片179cが押圧されると、図6に示すようにバネ174fのバネ力に抗して矢印Z1方向にスライドし、前記排出口174dが開かれることとなる(図11参照)。
【0080】
図3、図4に示されるように、ケース174の両端上部にはピン174c,174cが設けられており、これらピン174c,174cと、フレーム100の側板101,101’の内側に屈曲形成されたバネ掛部109,109との間にはそれぞれ引っ張りバネ177が張架されている。このバネ177,177の付勢力によって、ケース174はクリーニングブレード171を中間転写ベルト160に圧接する方向(図3において反時計方向)に常時付勢されているが、クリーニングブレード171の圧接は接離機構によって規制されるようになっている。
【0081】
接離機構は、受けフレーム400側に設けられたカム305と、このカム305に当接するケース174の当接部174bと、前記バネ177とで構成されている。カム305は、画像形成装置300本体側に設けられた図示しない駆動手段によって回転駆動されるようになっており、図3に示すように、その小径部305aがケース174の当接部174bに対して当接することなく対向するとき、ケース174がその円筒部174aを中心としてバネ177の付勢力で反時計方向に回動し、バネ177の付勢力でクリーニングブレード171が中間転写ベルト160に圧接される。また、図3に示す状態からカム305が時計方向におよそ120゜回転してその大径部305bがケース174の当接部174bに当接すると、ケース174がその円筒部174aを中心としてバネ177の付勢力に抗して時計方向に回動し、クリーニングブレード171が中間転写ベルト160から離間することとなる(離間した状態は図示していない)。
【0082】
図3に示すように、フレーム100は、側板101,101’を連結している断面略逆凹形状の連結板102を有しており、この連結板102の存在によって構造上十分な強度を有している。すなわち、フレーム100は中間転写ベルト160の下方に位置する底板を有していないが、強度的には十分なものとなっている。
【0083】
側板101,101’も側面視略逆凹形状をなしていることから、これら側板101,101’および連結板102の凹所(103)で、第2ユニットU2を受け入れるための中空部103が形成されている。
【0084】
図3に示すように、第2ユニットU2は、フレーム200と、テンションローラ(従動ローラ)120と、このテンションローラ120により中間転写ベルト160に張力を付与する張力付与手段220と、中間転写ベルト160の張力を解除し得るテンション解除手段240とを有している。
【0085】
したがって、第2ユニットU2が第1ユニットU1に装着された状態で、中間転写ベルト160は、図1に示すように、各ローラ110〜150によって張架され得るし、図3に示すようにそのテンションが解除され得る。
【0086】
以上のような中間転写ユニットTUは、図2に示すように、画像形成装置300の本体側に設けられた受けフレーム400に上方から着脱可能に装着される。
【0087】
受けフレーム400は、画像形成装置300本体のフレーム300F1(図7参照)に固定された略水平方向に伸びる一対のガイドレール401,401と、このガイドレール401,401に対してスライド可能に取り付けられたスライドフレーム410とを有している。
【0088】
スライドフレーム410は、一対の側板411,411’と、これら側板同士をその一端側で連結している連結部材412と、側板同士をその他端側で連結している連結板413とを有しているが、底板は有していない。
【0089】
側板411,411’にはそれぞれ、外側に突出している前後のピン411a,411bが設けられており、これらのピンがガイドレール401の案内溝401aで案内されることによってスライドフレーム410がガイドレール401に沿って略水平方向(中間転写ユニットTUのローラ110〜150の軸線方向と直交する略水平方向)にスライド可能となっている。案内溝401aの先端部401a1の溝幅は、位置決めのために、前位のピン411aの直径と同じに形成されている。
【0090】
中間転写ユニットTUの一方の側板101には外側に突出している第1の位置決めピン101aと第2の位置決めピン101bとが設けられている。第1の位置決めピン101aは側板101に直接固定されているが、第2の位置決めピン101bは固定片101fを介して第1の位置決めピン101aと直交する方向に向けて固定されている。また、他方の側板101’の外側には前記第1の位置決めピン101aと同方向に向かう第3、第4の位置決めピン101c,101dが固定されている。
【0091】
一方、スライドフレーム410の側板411の内面には、前記第1、第2の位置決めピン101a,101bの受け部414a,414bが設けられており、他方の側板411’の内面には、前記第3、第4の位置決めピン101c,101dの受け部414c,414dが設けられている。これら受け部414(a,b,c,d)は、それぞれ対応する位置決めピンの受け溝414a1,414b1,414c1,414d1を有している。これら受け溝の溝幅はそれぞれ、上部においては各ピンの外径よりも十分に広く形成され、下部に向かって徐々に細くなるように形成されている。受け溝414a1,414b1,414c1の下端部414a2,414b2,414c2の溝幅は対応する位置決めピン101(a,b,c)の外径と同一に形成されており、受け溝414d1の下端部414d2の溝幅は対応する位置決めピン101dの外径よりも多少大きく形成されている。
【0092】
中間転写ユニットTUのスライドフレーム410への装着は、中間転写ユニットTUの各位置決めピンをスライドフレーム410の各受け溝に入れるようにして中間転写ユニットTUをスライドフレーム410内に上方から入れ込むことによってなされる。各受け溝の溝幅は上部において各ピンの外径よりも十分に広く形成されているので、装着作業は容易に行なうことができる。
【0093】
中間転写ユニットTUがスライドフレーム410に装着されると、スライドフレーム410に設けられた図示しない動力伝達ギアに、前述したテンション解除手段240の動力受け入れ用のギア249(図3参照)が噛み合うようになっている。また、クリーニング手段170の搬送スクリュー173の駆動用のギア173bが、スライドフレーム410に設けられた図示しない動力伝達ギアに噛み合うようになっている。また、図3に示したクリーニング手段170のケース174の当接部174bがスライドフレーム410側のカム305と当接し得る状態となる。
【0094】
図7に示すように、この実施の形態の画像形成装置300は中間転写ユニットTUが挿入される第1フレーム300F1と、この第1フレーム300F1に対して接合および離間可能に構成された正面視略逆L字形の第2フレーム300F2とを有している。第2フレーム300F2は、第1フレーム300F1に対して矢印X1,X2方向にスライド可能に構成されている。また、図1に示したケース301は同図におけるB−B位置で分離可能に構成されている。
【0095】
この実施の形態では、図7に示すように、第2フレーム300F2を矢印X2方向にスライドさせて第1フレーム300F1から離間させ、両者間の空間Aを利用してスライドフレーム410に対する中間転写ユニットTUの着脱操作を行なうようになっている。
【0096】
したがって、実際には、図7に示すように、スライドフレーム410がガイドレール401の後端まで引き出された状態で、中間転写ユニットTUの着脱操作がなされる。
【0097】
図7に示すように中間転写ユニットTUをスライドフレーム410に装着した後、スライドフレーム410を、その前位のピン411aがガイドレール401の案内溝401aの先端部401a1に達するまでスライドさせ、その後第2フレーム300F2を矢印X1方向にスライドさせて第1フレーム300F1と結合させることにより、図示しないロック手段によってスライドフレーム410および中間転写ユニットTUが図1に示した位置に(感光体321に対して中間転写ベルト160が適切に当接し得る位置に)、位置決めされかつロックされるようになっている。
【0098】
第2フレーム300F2をスライドさせて第1フレーム300F1と結合させた後、図8、図9に示すように、廃トナー容器としての廃トナーボトル500が画像形成装置300本体に装着される。
【0099】
図9において、306は画像形成装置300本体の前カバーであり、この前カバー306は、第1フレーム300F1に対して軸306aで開閉可能に取り付けられている。廃トナーボトル500の着脱操作は、この前カバー306が図9に示すように開かれた状態で行なわれる。
【0100】
画像形成装置300本体の第1フレーム300F1には図8、図10に示すような廃トナーボトル500の支持板520,520が設けられている。
【0101】
廃トナーボトル500の両側面には、2対の凸部501,501,502,502が設けられているとともに、前記支持板520には、これら凸部501,502を案内するガイド手段としてのスリット521,522が設けられている。スリット521,522の終端部521a,522aの近くには、終端部521a,522aまで入れられた凸部501,502を保持するためのくびれ部521b,522bが形成されている。したがって、凸部501,502をスリット521,522に沿わせ、廃トナーボトル500の筒状口部503を前述したクリーニング手段170のシャッタ179に合わせつつ凸部501,502をスリット521,522の終端部521a,522aにクリック感を持って嵌め合わせることにより、廃トナーボトル500が画像形成装置300本体に装着されることとなる(図8,図9参照)。
【0102】
このようにして廃トナーボトル500が装着されると、廃トナーボトル500の筒状口部503とクリーニング手段170の排出口174dを有する円筒部174aとが緩く嵌まり合う(円筒部174aが筒状口部503に挿入される)ようにして連結される。
【0103】
廃トナーボトル500の筒状口部503には連動部材としてのスライダ510が取り付けられており、廃トナーボトル500が装着されると、そのスライダ510の先端511がシャッタ179の突片179cと当接する(少なくとも当接し得る状態となる)。
【0104】
一方、図9および図11に示すように、前カバー306の内側にはスライダ510の他端部512と当接し得る当接部306bが設けられている。
【0105】
したがって、図9に示した状態から、図11に示すように前カバー306が閉じられると、当接部306bがスライダ510を押圧し、スライダ510の先端511がシャッタ179の突片179cを押圧することで、シャッタ179がバネ174fのバネ力に抗して図中右方へスライドし、前記クリーニング手段170の排出口174dが開かれることとなる。
【0106】
すなわち、この実施の形態によれば、中間転写ユニットTUおよび廃トナーボトル500が装着され、かつ前カバー306が閉じられている場合にのみ、クリーニング手段170の排出口174dが開かれることとなる。
【0107】
以上のようにして、中間転写ユニットTUが装置300本体に装着され、画像形成装置300が作動して中間転写ベルト160の張力がテンション解除手段240により解除されていない状態、すなわちテンション解除手段240が非作動状態(図1に示す状態)となって中間転写ベルト160が張架状態となったとき、中間転写ベルト160がローラ110,150間でベルト160自身の張力により装置300本体の感光体321に圧接され、一次転写部T1を形成することとなる。なお、この実施の形態の画像形成装置300は、前記中間転写ユニットTUが装着されていることを検出する検出手段(リミットスイッチ等からなる検出手段)と、第2フレーム300F2が第1フレーム300F1に連結されたことを検出する検出手段と、廃トナーボトル500が装着されていることを検出する検出手段と、前カバー306が閉じられていることを検出する検出手段とを備えており、中間転写ユニットTUが装着され、第2フレーム300F2が第1フレーム300F1に連結され、廃トナーボトル500が装着され、前カバー306が閉じられている場合にのみ画像形成動作が可能となっている。
【0108】
次に、廃トナーボトル500の取り外し操作について説明する。
【0109】
取り外し操作は、前述した前カバー306を開いた状態で、図12,図13に示すようにして行なわれる。
【0110】
先ず、図12に示すように、廃トナーボトル500を矢印Z2方向(略水平方向)へ引き出す。
【0111】
前述した支持板520のスリット521,522は、図12に示すように、廃トナーボトル500を矢印Z2方向(略水平方向)へ引き出す際に、スリット521による廃トナーボトル500の上側の凸部501に対する案内が、スリット522による下側の凸部502に対する案内よりも先に解除されるように構成されている。また、下側のスリット522は、廃トナーボトル500の引き出し方向(矢印Z2方向)終端部522cにおいて斜め上方に屈曲している。この終端部522cにおける縁部522c1は、上側の凸部501に対する案内が解除された後の、下側の凸部502の前記引き出し方向への移動を規制する規制部を構成している。
【0112】
したがって、廃トナーボトル500を略水平方向に引き出すと、図に実線で示すように、先ず上側の凸部501が自由状態となり、その直後に下側の凸部502が、一点鎖線で示すように、下側のスリット522の終端部522cにおける縁部522c1に当接して引き出し方向への移動が規制されることとなる。このため、廃トナーボトル500は一点鎖線で示すように、その筒状口部503の開口503aが上向きとなるように前記下側の凸部502を中心として回動することとなる。したがって、廃トナーボトル500を抜き取る際に、その筒状口部503から廃トナーがこぼれ落ちるという事態が防止される。なお、廃トナーボトル500の上記回動は、上側の凸部501が二点鎖線で示すように下側スリット522の最終水平端縁部522dと当接することで規制されるので、廃トナーボトル500が必要以上に回動してしまうということもない。
【0113】
次いで、図12に示した状態から図13に実線で示すように、廃トナーボトル500を矢印Z3方向(下側スリット522の傾斜面522eに沿う方向)に多少引き上げた後、そのまま矢印Z4で示すように、略水平方向に引き出す。
【0114】
なお、その後、新たな廃トナーボトル500を逆の操作で装着する。
【0115】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
【0116】
(a)表面に担持したトナー像を転写対象である記録材Sに転写する像担持体としての中間転写ベルト160のその転写後に中間転写ベルト160の表面に残留しているトナーがクリーニング手段170で除去され、そのトナー(廃トナー)が、装置300本体に装着された状態の廃トナー容器500に回収されるので、廃トナー回収容量の増大化を図ることができる。また、廃トナー容器500は、装置300本体の開閉可能なカバー306内において装置本体に対して着脱可能に構成されているので、これが廃トナーで一杯になったときには交換することができるとともに、上記クリーニング手段170を含む中間転写ユニットTUの交換も可能となる。
【0117】
そして、この画像形成装置300は、クリーニング手段170により除去されたトナーの排出口174dと、この排出口174dを開閉するシャッタ179とを備えており、このシャッタ179は、廃トナー容器500が装着され、かつ、カバー306が閉じられた状態の場合にのみ排出口174dを開く構成となっているので、廃トナー容器500が装着されていない状態での排出口174dからの廃トナーの排出を確実に防止し、また、廃トナー容器500の着脱時に排出口174dから廃トナーが漏れることを確実に防止することができる。
【0118】
詳しく説明すると、この画像形成装置300によれば、廃トナー容器500が装着され、かつ、カバー306が閉じられた状態の場合にのみ、シャッタ179が排出口174dを開くので、ユーザー等の誤操作により廃トナー容器500が装着されていない状態で、カバー306が閉じられたとしても前記排出口174dは閉じたままである。したがって、誤って、画像形成装置(したがってクリーニング手段170)が作動したとしても、排出口174dから廃トナーが排出されてしまうということがなくなる。
【0119】
また、廃トナー容器500を取り外す際には、すでにカバー306が開かれており、したがって、排出口174dはすでにシャッタ179で閉じられている。したがって、必ず、シャッタ179が閉じられた後に廃トナー容器500が取り外されることとなるので、廃トナー容器500を移動させる過程で、排出口174dからトナーが漏れてしまうことがなくなる。
【0120】
すなわち、この画像形成装置300によれば、廃トナー容器500が装着されていない状態での排出口174dからの廃トナーの排出を確実に防止し、また、廃トナー容器500の着脱時に排出口174dから廃トナーが漏れることを確実に防止することができる。
【0121】
(b)廃トナー容器500が装着され、かつ、カバー306が閉じられた状態の場合にのみシャッタ179で排出口174dを開かせる連動手段は、カバー306と当接することによりシャッタ179で排出口174dを開かせる連動部材としてのスライダ510で構成されているので、廃トナー容器500が装着されていない状態での排出口174dからの廃トナーの排出を一層確実に防止し、また、廃トナー容器500の着脱時に排出口174dから廃トナーが漏れることを一層確実に防止することができる。
【0122】
上記連動手段は、例えば電気回路によって構成することも可能ではある。すなわち、例えば、廃トナー容器500が装着されたことを検出する検出手段と、カバー306が閉じられた状態であることを検出する検出手段とを設け、両検出手段がONの場合にのみシャッタ(例えば電動シャッタ)で排出口174dを開かせる構成とすることも可能である。しかしながら、そのような構成とした場合には、電気回路ないし検出手段の誤作動が生ずるおそれがあるので、必ずしも望ましいとは言えない。
【0123】
これに対し、この画像形成装置300によれば、前記連動手段は、カバー503と当接することによりシャッタ179で排出口174dを開かせる連動部材510で構成されているので、誤作動を生ずるおそれがなくなる。
【0124】
したがって、廃トナー容器500が装着されていない状態での排出口174dからの廃トナーの排出を一層確実に防止し、また、廃トナー容器500の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを一層確実に防止することができる。
【0125】
(c)連動部材510は、廃トナー容器500に装着されているので、確実に、廃トナー容器500が装着されない限り排出口が開かれ得ないこととなる。
【0126】
したがって、廃トナー容器500が装着されていない状態での排出口174dからの廃トナーの排出をより一層確実に防止し、また、廃トナー容器500の着脱時に排出口174dから廃トナーが漏れることをより一層確実に防止することができる。
【0127】
(d)廃トナー容器500が装置本体から取り外される際に、廃トナー容器500の姿勢を、クリーニング手段170により除去されたトナーの受け口503の開口503aが上方に向くようにガイドするガイド手段としての凸部501,502およびスリット521,522を備えているので、廃トナー容器500の取り外し時に、そのトナー受け口503からトナーが漏れるという事態も防止することができる。
【0128】
(e)廃トナー容器500が装置300本体から取り外される際に、廃トナー容器500の姿勢を、その受け口の開口503aが上方に向くようにガイドするガイド手段(被ガイド部である凸部501,502、および支持板520のガイド溝521,522)を備えているので、廃トナー容器500が装置300本体から取り外される際には、その受け口503の開口503aが上方に向くこととなる。
【0129】
したがって、この画像形成装置300によれば、廃トナー容器500のトナー受け口503から廃トナーがこぼれてしまうということもなくなる。
【0130】
特に、この実施の形態の画像形成装置300では、廃トナー容器500を横方向(この実施の形態では略水平方向であり装置手前方向)に取り出す構成となっているので、仮に何等の方策も講ぜられないとするならば、廃トナー容器500を装置本体から外す際に、廃トナー容器500のトナー受け口503から廃トナーが装置内等にこぼれてしまうおそれがあるが、この実施の形態の画像形成装置300によれば、廃トナー容器500を横方向に取り出す構成であるにもかかわらず、廃トナー容器500のトナー受け口503から廃トナーがこぼれてしまうということもなくなる。
【0131】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【0132】
例えば、
▲1▼上記実施の形態では、中間転写ユニットTUのクリーニング手段170に対してこの発明を適用したが、感光体ユニット320のクリーニング手段323に対しても適用可能である。
【0133】
▲2▼各部材の形状は、この実施の形態の所定の作動がなされる限り任意の形状を採用し得る。
【0134】
【発明の効果】
請求項1〜3記載のいずれの画像形成装置によっても、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを確実に防止することができる。
【0135】
さらに、
請求項2記載の画像形成装置によれば、廃トナー容器が装着されていない状態での排出口からの廃トナーの排出を一層確実に防止し、また、廃トナー容器の着脱時に排出口から廃トナーが漏れることを一層確実に防止することができる。
【0137】
請求項3記載の画像形成装置によれば、廃トナー容器の取り外し時に、そのトナー受け口からトナーが漏れるという事態も防止することができる。
【0138】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略図。
【図2】中間転写ユニットの一例および、このユニットTUを着脱可能に装着するために画像形成装置に設けられた受けフレーム400およびそのスライドフレーム410を示す斜視図。
【図3】テンションが解除された状態の中間転写ユニットTUを示す一部省略背面図。
【図4】主としてクリーニング手段170を示す部分省略右側面断面図。
【図5】図4の部分拡大図。
【図6】図4の部分拡大図に相当する図で、クリーニング手段170のシャッタ179の作動説明図。
【図7】画像形成装置のフレーム構造および、中間転写ユニットTUの着脱操作を説明する概略正面図。
【図8】クリーニング手段170および廃トナーボトル500を示す斜視図。
【図9】前カバー306、廃トナーボトル500、およびクリーニング手段170の一部を示す部分切断右側面図。
【図10】図8の部分切断拡大右側面図。
【図11】前カバー306、廃トナーボトル500、およびクリーニング手段170の一部を示す部分切断右側面図で、作動説明図。
【図12】廃トナーボトル500の取り外し操作の説明するための部分切断右側面図。
【図13】廃トナーボトル500の取り外し操作の説明するための部分切断右側面図。
【符号の説明】
TU 中間転写ユニット
160 中間転写ベルト(像担持体)
170 クリーニング手段
174d 排出口
179 シャッタ
300 画像形成装置
306 前カバー(カバー)
500 廃トナーボトル(廃トナー容器)
510 スライダ(連動部材)
Claims (3)
- 表面に担持したトナー像を転写対象に転写する像担持体と、前記転写後に像担持体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段と、装置本体の開閉可能なカバー内において装置本体に対して着脱可能に構成され、装着された状態で、前記クリーニング手段により除去されたトナーを回収する廃トナー容器と、前記クリーニング手段により除去されたトナーの排出口と、この排出口を開閉するシャッタと、
前記廃トナー容器が装着され、かつ、前記カバーが閉じられた状態の場合にのみ前記シャッタで前記排出口を開かせる連動手段とを備え,
前記廃トナー容器は,前記トナーの排出口を有するクリーニング手段の円筒部に緩く嵌り合う筒状口部と,この筒状口部にスライド可能に取り付けられ,かつこの筒状口部の上部を覆う半円筒状のスライダとを備え,この半円筒状のスライダが前記連動手段を構成していることを特徴とする画像形成装置。 - 前記連動手段は、前記カバーと当接することにより前記シャッタで前記排出口を開かせる連動部材であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記廃トナー容器が装置本体から取り外される際に、廃トナー容器の姿勢を、前記クリーニング手段により除去されたトナーの受け口の開口が上方に向くようにガイドするガイド手段を備え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。
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