(57)【要約】【課題】廃トナーカートリッジの着脱の際にトナーの付着を防止した画像形成装置およびそれに用いられる廃トナーカートリッジを提供すること。【解決手段】本発明の画像形成装置の本体は，回収体で回収されたトナーを一時的に収容するシリンダ３２と，シリンダ３２の内外を連通させるとともに，先端が外部へ突出する注入針３５と，シリンダ３２の中を移動することにより，シリンダ３２の中のトナーを注入針３５を通してシリンダ３２の外へ押し出すピストン３３とを有し，廃トナー収容器２３の壁面の少なくとも一部が弾性部材２６で構成されており，廃トナー収容器２３を本体に装着した状態では，注入針３５が弾性部材２６に突き刺さってその先端が廃トナー収容器２３の内部に位置するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体と，前記トナー像担持体にトナーを付与する現像器と，前記トナー像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写器と，転写後の前記トナー像担持体上の残留トナーを回収する回収体とを有する本体と，前記回収体で回収されたトナーを収容するとともに前記本体に脱着可能な廃トナー容器とを有する画像形成装置において，
前記本体は，
前記回収体で回収されたトナーを一時的に収容する一時収容器と，
前記一時収容器の内外を連通させるとともに，先端が外部へ突出する筒状針部材と，
前記一時収容器の中を移動することにより，前記一時収容器の中のトナーを前記筒状針部材を通して前記一時収容器の外へ押し出す押し出し部材とを有し，
前記廃トナー容器の壁面の少なくとも一部が弾性部材で構成されており，
前記廃トナー容器を前記本体に装着した状態では，前記筒状針部材が前記弾性部材に突き刺さってその先端が前記廃トナー容器の内部に位置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記本体は，前記回収体で回収されたトナーを前記一時収容器へ搬送するとともに，前記一時収容器との間に開口部が形成された搬送路を有し，
前記押し出し部材は，前記開口部を，通常時には開放させ，トナーを押し出す位置へ移動した状態では塞ぐことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，
前記廃トナー容器は，前記現像器へ補給するトナーを収容したトナーカートリッジと一体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
トナー像担持体と，前記トナー像担持体にトナーを付与する現像器と，前記トナー像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写器と，転写後の前記トナー像担持体上の残留トナーを回収する回収体とを有し，前記回収体で回収されたトナーを収容する脱着可能な廃トナー容器を装着して使用される画像形成装置において，
前記回収体で回収されたトナーを一時的に収容する一時収容器と，
前記一時収容器の内外を連通させるとともに，先端が外部へ突出する筒状針部材と，
前記一時収容器の中を移動することにより，前記一時収容器の中のトナーを前記筒状針部材を通して前記一時収容器の外へ押し出す押し出し部材とを有し，
廃トナー容器を装着した状態では，前記筒状針部材が廃トナー容器の壁面に突き刺さってその先端が廃トナー容器の内部に位置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
トナーを用いて作像する画像形成装置に脱着可能に装着して使用され，画像形成装置で発生した廃トナーを収容する廃トナーカートリッジにおいて，
壁面の少なくとも一部が弾性部材で構成されており，
画像形成装置に装着された状態では，画像形成装置の筒状針部材が前記弾性部材に突き刺さってその先端が内部に位置することを特徴とする廃トナーカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載の廃トナーカートリッジにおいて，
壁面のうち前記弾性部材以外の位置に，通気性がありトナーを通さない内圧調整部が設けられていることを特徴とする廃トナーカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置とそれに脱着可能に装着される廃トナーカートリッジに関する。さらに詳細には，その画像形成装置での画像形成によって発生する廃トナーを収容する廃トナーカートリッジとそれが装着される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，画像形成装置には，回収された廃トナーを収容する廃トナー容器が設けられたものがある。この廃トナー容器がカートリッジ化されて，画像形成装置に対して脱着可能なものとされているものもある。また，新しいトナーを収容するトナー容器と廃トナー容器とが一体的に形成されているものもある。このようなカートリッジ化されたものでは，一般にカートリッジが適宜交換される。
【０００３】
廃トナーは，その発生箇所から廃トナー容器まで，輸送管等によって運ばれる。カートリッジ化された廃トナー容器を交換する際には，その輸送管から廃トナー容器を外して，本体から抜き出すことになる。このとき，輸送管の端部等からトナーがこぼれると，装置内部やカートリッジを汚すこととなるので好ましくない。これに対し，特許文献１には，廃トナー輸送管のトナー排出口が廃トナー容器の外に出たとき，そのトナー排出口を閉鎖するシャッターが設けられた画像形成装置が開示されている。さらにシャッター部から微量のトナーがこぼれた場合に，それを受けるトナー受け部も設けられている。
【特許文献１】特開２００２−３１１７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の画像形成装置では，トナー受け部はトナーで汚れる。そのため，この部分に触れてしまうとユーザの手が汚れるおそれがあった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，廃トナーカートリッジの着脱の際にトナーの付着を防止した画像形成装置およびそれに用いられる廃トナーカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，トナー像担持体と，トナー像担持体にトナーを付与する現像器と，トナー像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写器と，転写後のトナー像担持体上の残留トナーを回収する回収体とを有する本体と，回収体で回収されたトナーを収容するとともに本体に脱着可能な廃トナー容器とを有する画像形成装置であって，本体は，回収体で回収されたトナーを一時的に収容する一時収容器と，一時収容器の内外を連通させるとともに，先端が外部へ突出する筒状針部材と，一時収容器の中を移動することにより，一時収容器の中のトナーを筒状針部材を通して一時収容器の外へ押し出す押し出し部材とを有し，廃トナー容器の壁面の少なくとも一部が弾性部材で構成されており，廃トナー容器を本体に装着した状態では，筒状針部材が弾性部材に突き刺さってその先端が廃トナー容器の内部に位置するものである。
【０００７】
本発明の画像形成装置によれば，現像器によってトナー像担持体に付与されたトナーのうち，転写器による転写後もトナー像担持体上に残留したトナーは，回収体によって回収されて，一時収容器に一時的に収容される。この一時収容器の内外は，筒状針部材によって連通されている。さらに，廃トナー容器が本体に装着された状態では，筒状針部材の先端は廃トナー容器の内部に位置されている。従って，押し出し部材によって，一時収容器の中のトナーが筒状針部材を通して一時収容器の外へ押し出されると，そのトナーは廃トナー容器の内部に移動される。ここで，廃トナー容器の壁面が弾性部材で構成されているので，筒状針部材をその弾性部材に突き刺さして，先端を廃トナー容器の内部に位置させることは容易である。また，弾性部材は復元力を有するので，筒状針部材を刺したときにはその周囲に密着し，トナーの漏れが防止される。また，筒状針部材を抜いたときには，弾性部材の孔は閉じるのでユーザの手を汚すおそれもない。従って，本発明の画像形成装置によれば，廃トナーカートリッジの着脱の際にトナーの付着が防止されている。
【０００８】
さらに本発明では，本体は，回収体で回収されたトナーを一時収容器へ搬送するとともに，一時収容器との間に開口部が形成された搬送路を有することが望ましい。さらに，押し出し部材は，開口部を，通常時には開放させ，トナーを押し出す位置へ移動した状態では塞ぐことが望ましい。このようにすれば，通常時には，開口部を介して搬送路から一時収容器へトナーが搬送される。また，押し出し部材がトナーを押し出す位置へ移動した状態では，一時収容器に収容されたトナーが開口部側の押し出し部材の裏側等へ流入するおそれはない。
【０００９】
さらに本発明では，廃トナー容器は，現像器へ補給するトナーを収容したトナーカートリッジと一体であることが望ましい。このようなものであれば，トナーカートリッジのトナーが無くなれば，トナーカートリッジとともに交換される。従って，廃トナー容器に廃トナーが溜まりすぎるおそれはない。
【００１０】
本発明はまた，トナー像担持体と，トナー像担持体にトナーを付与する現像器と，トナー像担持体上のトナー像を被転写体に転写する転写器と，転写後のトナー像担持体上の残留トナーを回収する回収体とを有し，回収体で回収されたトナーを収容する脱着可能な廃トナー容器を装着して使用される画像形成装置であって，回収体で回収されたトナーを一時的に収容する一時収容器と，一時収容器の内外を連通させるとともに，先端が外部へ突出する筒状針部材と，一時収容器の中を移動することにより，一時収容器の中のトナーを筒状針部材を通して一時収容器の外へ押し出す押し出し部材とを有し，廃トナー容器を装着した状態では，筒状針部材が廃トナー容器の壁面に突き刺さってその先端が廃トナー容器の内部に位置する画像形成装置にも及ぶ。
【００１１】
本発明はまた，トナーを用いて作像する画像形成装置に脱着可能に装着して使用され，画像形成装置で発生した廃トナーを収容する廃トナーカートリッジであって，壁面の少なくとも一部が弾性部材で構成されており，画像形成装置に装着された状態では，画像形成装置の筒状針部材が弾性部材に突き刺さってその先端が内部に位置する廃トナーカートリッジにも及ぶ。
【００１２】
さらに本発明では，壁面のうち弾性部材以外の位置に，通気性がありトナーを通さない内圧調整部が設けられていることが望ましい。このようなものであれば，廃トナーカートリッジ内の内圧が変化しても，トナーが漏れることなく容易に内圧が調整される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置およびそれに用いられる廃トナーカートリッジによれば，廃トナーカートリッジの着脱の際にトナーの付着が防止されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，脱着可能な廃トナーカートリッジを有する画像形成装置に本発明を適用したものである。
【００１５】
本形態の画像形成装置１は，図１に示すように，感光体１１を中心としてその周囲に，帯電装置１２，露光装置１３，現像装置１４，転写装置１５，クリーナ１６が配置されている。感光体１１は帯電装置１２によって一様に帯電され，露光装置１３によって静電潜像が形成される。その静電潜像が現像装置１４において現像されてトナー像となり，転写装置１５で用紙Ｐに転写される。転写後も感光体１１に残留するトナーは，クリーナ１６によって擦り取られて回収され，廃トナーとなる。
【００１６】
本形態の画像形成装置１にはさらに，定着装置１７，用紙搬送装置１８，搬送路１９，搬送部材２０が設けられている。用紙Ｐは，用紙搬送装置１８によって搬送される。転写装置１５で用紙Ｐ上に転写されたトナー像は定着装置１７によって定着される。また，クリーナ１６で回収された廃トナーは，クリーナ１６の図１中下部に集められ，搬送部材２０によって搬送路１９を通って搬送される。なお，搬送路１９は，クリーナ１６の図中下部から図中上方へ，続いて図中右方へと続き，現像装置１４の近傍まで続いている。なお，この搬送路１９は，感光体１１や帯電装置１２等の部材より図中奥側を通っており，これらの部材と干渉してはいない。
【００１７】
現像装置１４には，トナーを収容し，脱着可能なカートリッジ２１が装着されている。これは，図２に示すように，新しいトナーを収容する新トナー収容器２２と，廃トナーを収容する廃トナー収容器２３とが一体化されたものである。新トナー収容器２２と廃トナー収容器２３とは，壁面２９で区分けされており，内容物が混合されることはない。このカートリッジ２１は，その長手方向を図１中奥行き方向に向けて，画像形成装置１に対して装着されている。図２は，このカートリッジ２１が画像形成装置１に取り付けられた状態を図１中右から見た図である。画像形成装置１に装着された状態では，図１中手前側に新トナー収容器２２側が配置される。
【００１８】
カートリッジ２１の新トナー収容器２２の内部には，収容されている新トナーを搬送する搬送部材２４が設けられている。新トナー収容器２２内の新トナーは，搬送部材２４によって図中左向きに搬送され，供給口２５から図１の現像装置１４に供給される。なお，図２では，新トナーは図示を省略している。
【００１９】
カートリッジ２１の廃トナー収容器２３は，クリーナ１６で回収された廃トナーを収容する容器である。新品のカートリッジ２１では，この廃トナー収容器２３は空である。また，廃トナー収容器２３の図２中右端は，弾性部材２６によって封止されている。弾性部材２６は，例えば，ポリウレタンフォーム，ゴムスポンジ等の発泡性弾性部材，または，ゴム材が望ましい。発泡性弾性部材であれば，セル密度が高いものが好ましい。また，セル同士が独立している単泡性のものが好ましい。そして，弾性部材２６の厚さは，セルの最大径より大きくされている。このようになっているので，セル内の空洞を介して廃トナーが外部に漏れることは防止されている。弾性部材２６としては例えば，イノアック社製ポロン，ノードソン社製フォームメルト等が使用できる。
【００２０】
また，廃トナー収容器２３の図２中上面には，穴が形成され，その穴に内圧調整フィルタ２７が取り付けられている。この内圧調整フィルタ２７は，空気を通すが，トナーは通さないものである。この内圧調整フィルタ２７の配置は，上面に限らず，側面でもよいが，比較的上部に設けられることが好ましい。
【００２１】
本形態の画像形成装置１の本体には，カートリッジ２１の取り付けられる箇所より図１中奥側に，廃トナー注入部３１が設けられている。廃トナー注入部３１は，図２に示すように，シリンダ３２，ピストン３３，アクチュエータ３４，注入針３５を有している。シリンダ３２の下部には開口部３６が形成されており，その開口部３６に搬送路１９が接続されている。そして，搬送路１９を搬送されてきた廃トナーは，開口部３６を通ってシリンダ３２内に送り込まれ，一時的に収容される。
【００２２】
ピストン３３は，シリンダ３２の内面に密接して配置され，シリンダ３２との接触面はゴムなどの弾性部材で形成されている。また，ピストン３３は，アクチュエータ３４によって，図２中左右方向に往復動される。図２では，ピストン３３が最も右側へ移動されている状態を示している。この状態では，開口部３６は開放されており，搬送路１９とシリンダ３２の内部とは連通されている。
【００２３】
注入針３５は，略円筒状で細い中空の針部材であり，シリンダ３２の図２中左端面に固定されている。注入針３５の図中右端は開放端となって，シリンダ３２の内部に連通されている。また，注入針３５の左端近傍には，図３に示すように，穴３７が形成されている。あるいは，普通の注射針のような形状のものでもよい。この注入針３５の内部空間によって，シリンダ３２の内部と外部とが連通されている。
【００２４】
カートリッジ２１が画像形成装置１の本体に装着されている状態では，図２に示すように，注入針３５はカートリッジ２１の弾性部材２６に突き刺さって貫通している。この突き刺さる位置は，図１と図２に示すように，弾性部材２６の比較的上部の位置となっている。そして，注入針３５の先端部が廃トナー収容器２３の内部に位置され，穴３７が廃トナー収容器２３内に開口している。従って，この状態では，注入針３５を介してシリンダ３２内と廃トナー収容器２３内とが連通されている。この注入針３５としては，例えば，外径１ｍｍ程度，内径０．７〜０．８ｍｍ程度の金属針が使用できる。なお，カートリッジ２１が装着されていないときには，画像形成装置１の注入針３５は何にも刺さっていない状態でシリンダ３２に固定されている。
【００２５】
次に，廃トナー注入部３１の動作を説明する。通常時は，図２に示すように，ピストン３３が右方向に引かれた状態である。この状態では，開口部３６は開いており，搬送路１９を搬送されてきた廃トナーは，シリンダ３２の内部に送り込まれる。その後，シリンダ３２の内部が廃トナーでいっぱいになったら，図４に示すように，アクチュエータ３４によってピストン３３を左方へ移動させる。この状態では，シリンダ３２の開口部３６は，ピストン３３によって塞がれる。よって，ピストン３３の図中右側等に廃トナーが入り込むことはない。
【００２６】
このようにすると，シリンダ３２の内部にあった廃トナーが注入針３５に押し込まれる。そして，廃トナーは，注入針３５の内部を通り，図中左端の先端部の穴３７から廃トナー収容器２３内部に吹き出す。従って，廃トナーが，シリンダ３２の内部から廃トナー収容器２３へと移動される。その後，アクチュエータ３４によってピストン３３が再び右向きに引かれる。すると，シリンダ３２の開口部３６が開放され，搬送路１９からさらにシリンダ３２の内部に廃トナーが流入する。
【００２７】
このピストン３３が戻されるときには，廃トナー収容器２３からシリンダ３２には空気だけが流入される。これは，注入針３５が廃トナー収容器２３中の比較的上方に配置されているからである。廃トナーは下部に溜まった状態となっている。なお，このピストン３３の戻しにより，廃トナー収容器２３内の空気が抜かれることとなるが，廃トナー収容器２３には内圧調整フィルタ２７が設けられているので，内圧が大きく変化することはない。なお，本発明者らの実験によれば，注入針３５の穴３７の周囲が廃トナーで埋まっている状態であっても，ピストン３３を引いたときには一般には空気だけが搬送され，廃トナーが戻されることはほとんど無い。
【００２８】
次に，このカートリッジ２１を画像形成装置１の本体に対して，着脱する方法について説明する。廃トナー注入部３１，すなわち，図２中アクチュエータ３４から注入針３５までの部分は，画像形成装置１の本体に固定されている。これに対し，新トナー収容器２２と廃トナー収容器２３とが一体化されたカートリッジ２１が必要に応じて着脱される。この着脱は，ユーザによって図１中手前側から奥行き方向に行われる。
【００２９】
カートリッジ２１を装着するときは，廃トナー収容器２３側を奥に向けて，手前から奥向きに押し込む。本体にはこの装着経路を案内するためのガイドレール等が設けられている。そして，カートリッジ２１の奥側の端部に設けられている弾性部材２６が，注入針３５の先端部に当接する。そこで，ユーザがやや力を入れて押し込むことにより，注入針３５が弾性部材２６に突き刺さり，図２の状態となる。例えば，ロック部材等を設けておき，適切な位置まで挿入されたらカチッと音がするようにしてもよい。
【００３０】
弾性部材２６は，発泡部材またはゴム材等で形成されているので，注入針３５を貫通させることは容易である。このとき，弾性部材２６はその復元力によって，注入針３５の周囲に密着する。従って，注入針３５と弾性部材２６との間には隙間は無く，使用中にこの間から廃トナーが漏れることはない。
【００３１】
次に，カートリッジ２１を画像形成装置１の本体から取り外すときには，図１中手前向きに引き出す。このとき接続部分では，弾性部材２６を移動させて，弾性部材２６から注入針３５を抜くことになる。カートリッジ２１は，引き抜く際にもガイドレール等にガイドされるので，比較的まっすぐ引き抜かれる。さらに，抜き取られる途中で，注入針３５の外面は弾性部材２６と擦れるため，付着していた廃トナーはふき取られる。従って，カートリッジ２１を外した後の画像形成装置１の本体の内部に廃トナーが付着するおそれもない。
【００３２】
一方，注入針３５を抜き外したカートリッジ２１は，弾性部材２６の復元力により，注入針３５の刺さっていた穴が自動的にふさがる。そして，カートリッジ２１が画像形成装置１の外部に取り出されたときには，カートリッジ２１から廃トナーが漏れることはない。従って，カートリッジ２１の着脱に際して，ユーザの手が汚れることはない。一般にカートリッジ２１は一度装着されたら使用済み時に取り外されるのみであり，何度も抜き差しされるものではない。従って，弾性部材２６が劣化することはない。なお，この取り外しは，ピストン３３が図２中左側に寄せられ，開口部３６が塞がれた状態で行う。
【００３３】
以上詳細に説明したように本形態の画像形成装置１およびカートリッジ２１によれば，本体に設けられた注入針３５がカートリッジ２１の弾性部材２６に突き刺さる。このとき，弾性部材２６の復元力により注入針３５の外面と弾性部材２６とが密着する。従って，カートリッジ２１を押し込むだけで装着され，その接触面から廃トナーが漏れることはない。また，抜き取るときには，注入針３５の外面が弾性部材２６によってふき取られるので，カートリッジ２１を外した状態では廃トナーが付着するおそれはない。また，弾性部材２６の穴は復元力により塞がれるので，カートリッジ２１から廃トナーが漏れることはない。これにより，カートリッジ２１の着脱の際にトナーの付着を防止した画像形成装置１およびそれに用いられるカートリッジ２１となっている。
【００３４】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，カートリッジ２１のシリンダ３２側に配置される壁面の内，注入針３５が差し込まれる部分の近傍のみを弾性部材で形成しその周囲は別部材のものとしてもよい。また，注入針３５の形状や大きさはこれに限るものではない。先端が鋭利なものであってもよいし，先端面に穴が形成されているものでもよい。また，内圧調整フィルタ２７は必ずしも不可欠なものではない。廃トナー収容器２３の内圧が上昇するのは一時的な現象にすぎないからである。
【００３５】
また，例えば，本形態では単色の画像形成装置を図示しているが，複数の現像装置を有するカラー画像形成装置にも適用可能である。その場合，現像装置毎に廃トナーカートリッジを有してもよいし，各現像装置から発生する廃トナーを１つの廃トナーカートリッジに回収するようにしてもよい。また，用紙に直接転写せず，中間転写体を有する画像形成装置にも適用可能である。この場合には，中間転写体に対するクリーナ装置から発生する廃トナーも同様に回収する。また，シリンダ３２から廃トナー収容器２３への廃トナーの移動だけでなく，新トナー収容器２２から現像装置１４への新トナーの移動についても，同様の構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本形態に係る画像形成装置の主要部分を示す概略構成図である。
【図２】画像形成装置本体とカートリッジとの接続部分を示す断面図である。
【図３】注入針を示す断面図である。
【図４】画像形成装置本体とカートリッジとの接続部分を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  画像形成装置
１１  感光体
１４  現像装置
１５  転写装置
１６  クリーナ
１９  搬送路
２１  カートリッジ
２２  新トナー収容器
２３  廃トナー収容器
２６  弾性部材
３２  シリンダ
３３  ピストン
３５  注入針
３６  開口部
【図１】
2008096689.tif 000003
【図２】
2008096689.tif 000004
【図３】
2008096689.tif 000005
【図４】
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