JP2000066561A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補給手段と収納手段の保守回数を少なくし、
しかも、補給手段と収納手段を一体化してなるユニット
からの現像剤の漏れを確実に防止できるようにした画像
形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 現像器、転写器２４、除去器２５、搬送
スパイラル４２、補給用トナー補給部６０ａ及び廃トナ
ー収容部６０ｂを収納する装置本体１と、この装置本体
１を開閉するトップカバー５０とを具備し、現像器と搬
送スパイラル４２とを一体化して現像ユニット２３と
し、補給用トナー補給部６０ａ及び廃トナー収容部６０
ｂとを一体化してキット６０とし、このキット６０を現
像ユニット２３に対して着脱可能とし、現像ユニット２
３にキット６０が接続されてトップカバー５０が閉塞さ
れたときのみ、現像ユニット２３とキット６０との間で
の現像剤の移動を可能する第１及び第２のシャッタ機構
２００，３００を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ等
の電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、画像形成装置は、帯電、露光、現
像、転写、剥離、清掃等を行なう電子写真プロセスユニ
ットの画像転写部に用紙を通過させることにより像の転
写が行なわれ、この像が転写された用紙を定着ローラ対
間に通すことにより用紙への像の定着を行なう構成とな
っている。

【０００３】従来、この種の画像形成装置、例えばレー
ザプリンタにおいては装置本体内に内蔵された現像ユニ
ットに現像剤（以下、トナーという）を補給するのに用
いられる現像剤補給装置として、使い捨てのカートリッ
ジ式のものが採用され、このトナー補給用カートリッジ
（補給容器）は装置本体内に組み込まれた現像ユニット
に対し、取外し交換自在に装填されるような構成となっ
ている。

【０００４】また、画像転写部において用紙に転写され
なかった未転写トナーは清掃装置にて感光体より掻き取
られさらにプロセスユニットの外部へと移送され、使い
捨てのカートリッジ式の容器に溜められていた。このト
ナー回収用カートリッジ（収納容器）も、また装置本体
内に組み込まれたプロセスユニットに対し、取外し交換
自在に装填されるような構成となっている。

【０００５】装置本体は補給トナーカートリッジの空の
状態及び回収トナーカートリッジの満杯状態を検知して
オペレータに知らせることによりオペレータはそれぞれ
のカートリッジを適宜交換していた。

【０００６】ところで、従来、上記補給容器と収納容器
は、各々分離されて構成されているか、あるいは、各々
の交換の手間を一本化するため、補給容器と収納容器を
現像手段、清掃手段、および感光ドラム等と一体化して
いた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補給容
器と収納容器とを分離すると、ユーザは現像剤の補給あ
るいは、使用済現像剤の廃棄の毎に各々の容器を交換し
なければならず、手間取るという問題がある。

【０００８】また、後者のように、一体化した場合に
は、交換の手間は一本化されるが、実用的な一体化ユニ
ットの大きさの制限から補給用現像剤量、使用済現像剤
の収納量が制限される。このため、ユニット全体の交換
サイクルが短期化され、比較的高価な現像手段、清掃手
段、感光ドラムの寿命より早くユニットを交換すること
に鳴りら、ランニングコストが上昇するという問題があ
った。

【０００９】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
補給手段と収納手段を一体化するとともに、清掃手段、
現像手段に対し着脱可能とすることにより、ユーザの保
守回数が少なくなると同時にランニングコストも削減で
き、しかも、補給手段と収納手段を一体化してなるユニ
ットからの現像剤の漏れを確実に防止できるようにした
画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載のものは、像担持体上に現像剤
像を形成する現像手段と、この現像手段により形成され
た現像剤像を転写材に転写する転写手段と、この転写手
段による現像剤像の転写後に前記像担持体上に残留した
現像剤を除去する清掃手段と、この清掃手段によって除
去された現像剤を搬送する搬送手段と、前記現像手段に
現像剤を補給する補給手段と、前記搬送手段によって搬
送されてくる現像剤を収納する収納手段と、前記現像手
段、転写手段、清掃手段、搬送手段及び補給手段を収納
する装置本体と、この装置本体を開閉する開閉カバー
と、を具備し、前記現像手段と搬送手段とを一体化して
第１のユニットとし、前記補給手段と収納手段とを一体
化して第２のユニットとし、この第２のユニットを前記
第１のユニットに対して着脱可能とし、前記第１及び第
２のユニットが接続されて前記開閉カバーが閉塞された
ときのみ前記第１及び第２のユニット間での現像剤の移
動を可能する制御手段を備えてなる。

【００１１】補給手段と収納手段とを一体化して第２の
ユニットを構成することにより、一度の手間で補給手段
と収納手段を交換でき、また、第２のユニットを前記現
像手段と搬送手段とを一体化してなる第１のユニットに
対して着脱可能とすることにより、第２のユニットを単
独で交換でき、さらに、前記第１及び第２のユニットが
接続されて前記開閉カバーが閉塞されたときのみ前記第
１及び第２のユニット間での現像剤の移動を可能するこ
とにより、第２のユニットの着脱時、装填時、持運時等
における現像剤の漏れを確実に防止できるようにする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
形態を参照して説明する。

【００１３】図１３は、半導体レーザを用いた電子写真
方式の画像形成装置としてのレーザプリンタの外観を示
し、図１４はその内部構成を示す。

【００１４】このレーザプリンタは、電子計算機、ワー
ドプロセッサなどの外部出力装置であるホストシステム
（図示しない）とインタフェース回路等の伝送コントロ
ーラを介して結合された状態となっているとともに、ホ
ストシステムより印字開始信号を受けると画像記録動作
を開始し、被転写材としての用紙に記録して出力させる
ようになっているものである。

【００１５】すなわち、上記した画像形成装置は、次の
ような構成となっている。

【００１６】図１３及び図１４に示すように、図中１は
装置本体であり、この装置本体１内の中央部には主制御
基板２が配置されている。この主制御基板２の後方（図
１３の状態において右側方向）には、画像を形成するた
めの電子写真プロセスユニット３が配置されており、そ
の前方下部には、複数枚の機能追加用制御基板４…を収
容する制御基板収容部５が、また、その前方上部には、
排紙部６が形成された状態となっている。

【００１７】上記制御基板収納部５内には、例えば漢字
等の種類の増設などの機能追加の程度に応じて最大３枚
までの機能追加用制御基板４が装着することができるよ
うになっているとともに、その最下段に位置する機能追
加用制御基板４の前端縁部側には、ＩＣカード用コネク
タ７…に機能追加用ＩＣカード８を挿入することによ
り、さらに機能を追加できるようになっている。また、
最下段に位置する機能追加用制御基板４の左端面部に
は、２つのインタフェース（図示せず）が配設された状
態となっており、これにインタフェースは、装置本体１
の左側面部に形成された開口部９に対向するようになっ
ている。また、図中１０は前記装置本体１内の下部に形
成した給紙カセット１１を収容するカセット収容部であ
る。

【００１８】そして、前記排紙部６は、図１３に示すよ
うに、装置本体１の前部上面に形成された凹所からな
り、その前端縁部には、排紙トレイ１２が、実線矢印方
向に折重ね展開回動可能に設けられているとともに、排
紙される用紙Ｐのサイズに応じて前記排紙部６の大きさ
を調整することができるようになっている。

【００１９】さらに、前記排紙部６の左側に位置する装
置本体１の左枠部１ａの上面には、表示用ＬＥＤ１３、
２桁の状態表示用セグメント１４、及びスイッチ１５を
配置したコントロールパネル１６が配置されている一
方、前記装置本体１の後端面側には、手差しトレイ１７
が装着されている。

【００２０】次に、帯電、露光、現像、転写、剥離、清
掃及び定着等の電子写真プロセスを行なう電子写真プロ
セスユニット３の構成を図１４に基づいて説明する。図
中２０は装置本体１内のユニット収容部のほぼ中央部に
位置させて配置した像担持体としてのドラム状感光体で
ある。この感光体２０の周囲には、その回転方向に沿っ
てスコロトロンからなる帯電手段２１、静電潜像形成手
段としてのレーザ露光ユニット２２の露光部２２ａ、現
像工程を行なう磁気ブラシ式の現像ユニット２３、スコ
ロトロンからなる転写手段２４、ゴム部材からなる未転
写トナー除去手段２５、及び前露光手段２６がそれぞれ
順次配設されている。

【００２１】また、図中２９は前記装置本体１内に形成
された用紙搬送路で、前記給紙カセット１１から給紙手
段２７を介して給紙された用紙Ｐ及び手差しトレイ１７
から手差し給紙された用紙Ｐを前記感光体２０と転写手
段２４との間の画像転写部２８を経て装置本体１の上面
側に設けられた排紙部６に導くようになっているととも
に、この用紙搬送路２９の画像転写部２８の上流側に
は、搬送ローラ対３０、アライニングローラ対３１、及
び搬送ローラ対３２が配置され、その下流側には、定着
ユニット３３及び排紙ローラユニット３４が配置されて
いる。

【００２２】なお、図中３５は前記搬送ローラ対３２の
上方に配置した冷却ファンユニット、３６は前記アライ
ニングローラ対３１の近傍に設けたアライニングスイッ
チ、３７は前記画像転写部２８の近傍に設けた搬送ガイ
ドである。

【００２３】しかして、ホストシステムにより印字開始
信号を受けるとドラム状感光体２０が回転するととも
に、感光体２０は帯電手段２１で帯電される。次に、ホ
ストシステムからのドットイメージデータを受けて変調
されたレーザビームａをレーザ露光ユニット２２を用い
て前記感光体２０上に走査露光し、これによって、前記
感光体２０上に画像信号に対応した静電潜像を形成す
る。この感光体２０上の静電潜像は、現像ユニット２３
内の図示しない現像剤磁気ブラシ中のトナーによって現
像され顕像化される。

【００２４】一方、このトナー像の形成動作に同期して
給紙カセット１１から取出されたり、あるいは手差しト
レイ１７から手差し供給された用紙Ｐが、アライニング
ローラ対３１を介して送り込まれると、予め感光体２０
上に形成されたトナー像が手転写手段２４の働きにより
用紙Ｐに転写される。そして、この転写後の用紙Ｐは、
用紙搬送路２９を通過して定着ユニット３３に送り込ま
れ、前記トナー像が用紙Ｐに溶融定着された後、排紙ロ
ーラユニット３４を介して排紙部６に排出されるように
なっているもので、この場合、用紙Ｐ上にトナー像を転
写した後の感光体２０上に残った残留トナーは、ウレタ
ンゴムからなるクリーニングブレード２５により除去さ
れて搬送スパイラル４２によりプロセスユニット外へ移
送される。

【００２５】また、前記定着ユニット３３は、ヒータラ
ンプが内蔵されたヒートローラ４１と、このヒートロー
ラ４１に圧接された加圧ローラ４２を備え、これら定着
ローラとしてのローラ４１、４２間を用紙Ｐが通過する
ことによりトナー像が用紙Ｐに溶融定着されるようにな
っているもので、前記ヒートローラ４１および加圧ロー
ラ４２は下部ケーシング４３及び上部ケーシング４４に
より囲繞されており、定着に必要な良好な温度雰囲気を
確保するように外部に極力熱が逃げないような構造とな
っている。

【００２６】さらに、前記排紙ローラユニット３４は、
下部ローラ３４ａと上部ローラ３４ｂとからなり、この
上部ローラ３４ｂを含む上半部は、前記搬送ガイド３
７、転写手段２４などと共に装置本体１のトップカバー
５０の下面側に取付けてなる構成を有するもので、この
トップカバー５０は、装置本体１の後端側上部に設けた
支軸５１を回転支点として、図１５に示すように、最大
１２０°程度の回動範囲まで開閉可能にし、このカバー
開きにより、前記用紙搬送路２９の大部分及びこの用紙
搬送路２９に対向する機器を露出させ、前記用紙搬送路
２９途上の用紙Ｐの詰まり除去作業や機器の点検保守及
び交換作業が容易な行なうことができるようになってい
るとともに、図１６に示すように、トップカバー５０の
右側内側面５０ａには、操作突起５２が設けられ、この
操作突起５２は、前記トップカバー５０の開閉動作と共
に前記現像ユニット２３にトナーが補給される後述する
カートリッジ式のユニットとしてのキット６０のロータ
リシャッタを開閉させるようになっているもので、前記
キット６０は、図１７に示すように、前記装置本体１の
右枠部１ｂの側部から取外し可能に差し込まれて、図１
に示すように、前記現像ユニット２３の上部のトナー補
給口２３ａに差し込み装填されるようになっている。ま
たそれと同時に現像ユニット２３のトナー排出口２３ｂ
はキット６０の廃トナー受け入れ口６０ｃへ差し込まれ
る。

【００２７】すなわち、本発明に係るカートリッジ式の
キット６０は、図１に示すように、補給用トナーが貯蔵
される円筒形状の補給手段としての補給用トナー貯蔵部
６０ａと、この補給用トナー貯蔵部６０ａに一体化され
た収納手段としての箱形の廃トナー収容部６０ｂからな
り、双方は完全に仕切られているため補給用トナーと廃
トナーは決して混合されることはない。

【００２８】次に、ししキット６０の構造について図１
から図１２を用いて詳しく説明する。

【００２９】まず、補給用トナー貯蔵部６０ａは図２に
示すように、トナーが収容されるホッパ型をなす横長状
のＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製容器６１からなり、その長
手方向の左側端面６１ａが閉塞されて前記装置本体１へ
の差し込み端とし、かつ、その右側端面６１ｂを開放し
てなるとともに、上記左側端面６１ａから右側端面６１
ｂに向け僅かに拡開するテーパ形状を有している。

【００３０】また、前記容器６１の左側閉塞端面６１ａ
には、トナー充填口６２と後述する現像剤補給手段８０
を構成する現像剤撹拌手段８１のパドル枠８２の回転中
心軸８３の駆動側一端部８３ａが挿入保持される軸孔６
３とが開口形成され、この軸孔６３の内面側には、２重
の環状溝６４、６５が形成されている。

【００３１】そして、前記容器６１の右側開口端面６１
ｂ側には、後述する廃トナー撹拌手段９０を構成する磁
石揺動レバー９１の回動軸９２の一端９２ａが挿入保持
される軸受部６６が形成されているとともに、この右側
端面６１ｂは、後述する現像剤補給手段８０の組み付け
後にカバー７０で融着密閉されるようになっているもの
で、このカバー７０の内面には、前記現像剤撹拌手段８
１のパドル枠回転中心軸８３の他端部８３ｂが挿入保持
される軸受部７１と、前記廃トナー撹拌手段９０の磁石
揺動レバー回動軸９２の他端部９２ｂが挿入保持される
軸受部７２とが形成されている。

【００３２】また、図中６７は前記容器６１の底部右側
に片寄らせた位置に形成したトナー補給部で、このトナ
ー補給部６７には、前記現像剤補給手段８０を構成する
トナー搬送供給手段１００が組み込まれるようになって
いるとともに、その左側底部には、前記現像ユニット２
３へトナーを落下供給するトナー補給口６８が開口し、
このトナー補給口６８には、後述する第１のシャッタ手
段２００と第２のシャッタ手段３００とがそれぞれ対応
させて配置されている。

【００３３】すなわち、前記現像剤補給手段８０を構成
する現像剤撹拌手段８１は、図３から図５に示すよう
に、複数のパドル枠８２…を断面十字形の回転中心軸８
３の廻りに螺旋状の一体に組合わせ連設した、例えば直
径が６０のカセ車形状のＡＢＳ樹脂製枠体からなり、そ
の駆動側の一端部８３ａが前記容器６１の閉塞端面６１
ａに形成した軸孔６３に、また、その他端部８３ｂが前
記容器６１の開口端面６１ｂ側を密閉するカバー７０の
軸受部７１にそれぞれ挿入保持させてなる一方、前記容
器６１の閉塞端面６１ａから外部に突出する駆動側の一
端部８３ａには、図３に示すように、第１のパッド８０
１を介して装置本体１側の図示しない駆動系の歯車に噛
合し得る駆動用歯車８０２が装着され、この駆動用歯車
８０２をスプリングワッシャ８０３で固定している。さ
らに、前記回転中心軸８３の駆動側の一端部８３ａに
は、環状フランジ部８４が一体形成されていて、この環
状フランジ部８４は、前記容器６１の閉塞端面６１ａの
軸孔６３の内面側に形成された外側環状溝６４に嵌合さ
せ、かつ、その内側環状溝６５に第２のパッド８０４を
嵌合させるとともに、この第２のパッド８０４と前記環
状フランジ部８４の内面との間に厚さ約０．３ｍｍの薄
型円板状のパッキン８０５を介装させてなるシールド構
造にすることにより、ラビリンス効果による軸周部のシ
ールド性及び潤滑性を高め、トナー洩れ、軸周部へのト
ナーの侵入、摩擦熱の発生及び容器６１内への湿気の侵
入を防止しているものであり、前記現像剤撹拌手段８１
は、回転駆動時に、複数のパドル枠８２…によるスパイ
ラル回転と、断面十字形の回転中心軸８３とで前記容器
６１内に収容された図示しないトナーをダブル撹拌しな
がら容器６１内を左側から右側に片寄り位置させたトナ
ー補給部６７側へと搬送するようになっている。

【００３４】そして、図中８５は前記現像剤撹拌手段８
１を構成する複数のパドル枠８２のトナー補給部６７に
対応する一つのパドル枠８２の先端部８２ａに設けたマ
イラ（商品名）あるいはゴム等の弾性薄板片からなるト
ナー掻上げ板であり、その先端部８５ａを前記容器６１
の内底面６１ｃに沿って摺動自在に当接させ、前記現像
剤撹拌手段８１の回転で、容器６１の長手方向の片側で
ある開放端面６１ｂ側に向け搬送されてきたトナーを前
記トナー補給部６７内に向け掻上げ供給し得るようにな
っている。

【００３５】また、図中８６は前記現像剤撹拌手段８１
を構成する回転中心軸８３の他端部８３ｂ側に一体形成
した大径歯車、８７は大径歯車８６の外側に一体に形成
した偏心カムであり、前記大径歯車８６は、前記トナー
搬送供給手段１００を構成するスパイラル軸１０１に一
体形成された小径歯車１０２に噛合させて、このスパイ
ラル軸１０１を回転駆動させるようになっているととも
に、前記偏心カム８７には、後述する廃トナー撹拌手段
９０を構成する磁石揺動レバー９１が当合して、このエ
ンプティレバー９１を前記大径歯車８６、すなわち、前
記現像剤撹拌手段８１を構成する回転中心軸８３の回転
に追従して上下に揺動可能になっている。

【００３６】しかして、前記した廃トナー撹拌手段９０
を構成する磁石揺動レバー９１は、図５及び図６に示す
ように、への字形状を有し、そ回動軸９２の一端９２ａ
を、前記容器６１の右側端面６１ｂ側に形成した軸受部
６６に、また、その他端部９２ｂを前記カバー７０の内
面に形成した軸受部７２にそれぞれ挿入保持して軸支さ
れ、かつ、その中央部を前記現像剤撹拌手段８１を構成
する回転中心軸８３の他端部８３ｂ側に一体形成した偏
心カム８７に当合させてなるとともに、その揺動端部９
１ａに永久磁石９３を取付けてなる構成を有し、図６に
示すように、磁石揺動レバー９１は偏心カム８７の回転
に伴い揺動回転し、永久磁石９３はほぼ上下動をする。
この永久磁石９３の上下動により廃トナー収容部６０ｂ
内に送り込まれた回収トナーＴを撹拌する。

【００３７】ここで廃トナー収容部６０ｂ内の回収トナ
ー撹拌機構について述べる。図６に示すように廃トナー
撹拌レバー１１０はＬ字形状を有し、その回動軸１１２
の両端部は容器６１とカバー７０の内面に形成した図示
しない軸受部にそれぞれ挿入保持して軸支され、その右
端部には磁性体（鉄）１１１が付けられている。またそ
の下端はヘラ状をしておりトナー撹拌しやすくしてあ
る。通常、廃トナー撹拌レバー１１０は右端部に付いて
いる磁性体１１１の自重により時計方向に回動しようと
するが、磁性体下部にある突起１１４が容器６１の面の
一部に突当たり、その位置で静止している。この状態で
前述した永久磁石９３が下から上方へ動くと、壁を隔て
て近接している磁性体１１１は永久磁石９３の磁石によ
り上方へ持ち上げられる。それに伴い廃トナー撹拌レバ
ー１１０は反時計方向へ回動し、その下端部は容器６１
に設けられた突起１１３に突当たりそれ以上は回動しな
くなる。しかしながら永久磁石９３は上昇をさらに続け
るため、永久磁石９３と磁性体１１１の距離は離れてし
まい、ついには永久磁石９３が磁性体１１１に及ぼす磁
力は磁性体１１１の自重に負けて廃トナー撹拌レバー１
１０は時計方向へ回動し元の位置に戻る。このような廃
トナー撹拌レバー１１０の揺動回動によりその下端部の
ヘラ状をした部分は左右に揺動しその近辺に積もった回
収トナーＴを平坦にする。

【００３８】このような回収トナー撹拌機構が必要な理
由であるが、まず図１に示す現像ユニット２３のトナー
排出口２３ｂは容器６１の廃トナー収容部６０ｂ側の廃
トナー受け入れ口６０ｃへ差し込まれトナー排出口２３
ｂの開口部２３ｃは完全に廃トナー収容部６０ｂの内側
に入り込む。この状態で回収トナーの収容が可能にな
る。しかし、この状態でトナーを回収し始めると図６に
示すように回収トナーＴはまもなく富士山形状になりそ
の頂がトナー排出口２３ｂの開口部２３ｃを塞いでしま
う。そこで、まず、トナー排出口２３ｂの開口部２３ｃ
の位置を横に設けた。通常このような落下口は下方に開
いているのが一般的であるが、この位置だと初期状態で
はトナーは非常に落下しやすく支障なくトナーを排出す
ることができるが、排出されたトナーの山の頂が開口部
２３ｃを塞いでしまい、トナーの排出が困難になりやが
てはトナー排出口２３ｂ、さらにはもっと上流の図示し
ないクリーニング機構内にトナーが詰まってしまい、ト
ナー搬送用スパイラルをロックさせてしまう。そこで図
６に示すように開口部２３ｃを横（本実施形態では右
側）に設けることにより、トナー排出口２３ｂが完全に
回収トナーＴに埋もれてしまわない限りトナーを支障な
く排出することが可能である。また、トナー排出口２３
ｂの開口部２３ｃを右側に設けたのは、そうすることに
より回収トナーＴの山頂をわずかでも廃トナー収容部６
０ｂの中央に近付けることができ開口部２３ｃが回収ト
ナーＴにより塞がるまでのトナー収容量を増やすことが
できる。この逆に開口部２３ｃを左側に開けてしまうと
前記の利点はほとんど無くなり、開口部を下方に開けた
場合と同様廃トナー収容部６０ｂ内の回収トナー充填効
率は悪くなる。以上は実験より明らかである。しかしな
がら、このような工夫を施してもなお回収トナーＴの形
状は富士山形状になるためその山頂部と裾の部分の高低
差があり、開口部２３ｃが塞がった時点での回収トナー
の充填効率はあまり良くない。特に廃トナー収容部６０
ｂの右下部１１５に空洞ができてしまい回収トナー充填
効率に悪影響が出てしまう。そこで廃トナー撹拌レバー
１１０の下端部のヘラ形状をした部分が左右に動くこと
により、廃トナー収容部６０ｂの右下部１１５にトナー
を送り込むことができ、さらに回収トナーＴの富士山形
状の高低差を減らすことができるため開口部２３ｃが塞
がるまでの回収トナー充填効率は大幅にアップする。

【００３９】このようにキット６０の補給用トナー貯蔵
部６０ａ内の永久磁石９３の動きを磁力により、廃トナ
ー収容部６０ｂ内の廃トナー撹拌レバー１１０に伝達す
ることにより、壁で完全に仕切られていても動力を伝達
することができ、しかも廃トナー収容部６０ｂ側には全
く動力源を持たないですむという利点がある。しかしな
がら、こうした機構を備えていても、さらにトナーが排
出され続けるとやがては開口部２３ｃは回収トナーＴに
埋もれてしまう。従来、このような状態ではトナーを排
出することは不可能と考えられていた。事実開口部２３
ｃが下を向いている場合、トナー排出口２３ｂ内ですぐ
にトナー詰まりを起こしてしまう。しかし前述のように
開口部２３ｃが横を向いていると、それが回収トナーＴ
に埋もれてしまっても支障はあるもののトナーを排出す
ることができる。詰まり集積された回収トナーＴの圧力
を押しのけてトナーを排出する場合下方向は非常に抵抗
が大きいが、横方向及び上方向の抵抗は小さく、開口部
２３ｃよりも上の空間にもトナーを充填することが可能
なのである。しかも本実施形態を実験した結果、回収ト
ナーＴを廃トナー収容部６０ｂ内にほぼ満杯になるまで
充填することができた。このことから従来不用とされて
いた開口部２３ｃよりも上の空間は限度があるものの回
収トナー充填ができるのである。

【００４０】以上廃トナー収容部６０ｂ内の回収トナー
撹拌機構について説明した。

【００４１】補給用トナー貯蔵部６０ａの説明に再度戻
ることにする。

【００４２】図２中の容器６１の底部右側に片寄らせた
位置に形成したトナー補給部６７には、前記現像剤補給
手段８０を構成するトナー搬送供給手段１００が組み込
まれていて、このトナー搬送供給手段１００は、少なく
とも２条以上の多条に形成した例えば直径が１２ｍｍの
中空のスパイラル軸１０１と、このスパイラル軸１０１
の前記カバー７０側の端部１０１ａに一体形成された小
径歯車１０２とからなり、前記スパイラル軸１０１の中
空軸内には、支軸１０３がスパイラル軸１０１の回転を
許容するような遊嵌状態で挿入され、この支軸１０３の
一端部１０３ａを、前記トナー補給部６７の閉塞側端面
６７ａに軸支させるとともに、その一端部１０３ａを前
記容器６１の右側端面６１ｂを密閉するカバー７０の段
付き凹部７３に形成した軸孔７４に挿入保持して軸支さ
れるようになっているもので、前記スパイラル軸１０１
に一体形成された小径歯車１０２は、前記現像剤撹拌手
段８１を構成する回転中心軸８３の他端部８３ｂ側に一
体形成した大径歯車８６に噛合し、この大径歯車８６の
回転により、前記スパイラル軸１０１を回転させ、前記
トナー補給部６７内に供給されるトナーを右側から左側
のトナー補給口６８へと搬送するようになっている。こ
の場合、前記スパイラル軸１０１のスパイラルが１条、
２条、３条と多種なものを用意して交換するようにすれ
ば、スパイラル条数が多くなるに従って、スパイラル軸
１０１の回転数を可変することなくトナーの補給量を微
妙な範囲で制御することが可能になる。

【００４３】また、前記トナー補給部６７の左側底部に
開口したトナー補給口６８の上部には、第１のシャッタ
手段２００が設けられ、この第１のシャッタ手段２００
は、前記スパイラル軸１０１の中空軸内に遊嵌状態で挿
入されて前記トナー補給部６７の閉塞側端面６７ａに軸
支された支軸１０３の一端部１０３ａに同期回動可能に
設けたロータリシャッタ２０１と、このロータリシャッ
タ２０１の切欠口２０１ａが常に前記トナー補給口６８
の対応位置から回避するように容器６１の開口端面６１
ｂを密閉するカバー７０の段付き凹部７３に形成した軸
孔７４に挿入されて外部に突出する支軸１０３の他端部
１０３ｂを一歩ＢＩＯＳ回動付勢する戻しバネ２０２
と、この戻しバネ２０２の付勢力に抗して前記支軸１０
３を前記ロータリシャッタ２０１の切欠口２０１ａが前
記トナー補給口６８に対応位置する方向に回動させる操
作レバー２０３とで構成されている。そして、この操作
レバー２０３は、前記支軸１０３の他端部１０３ｂはパ
ッド２０４及びスプリングワッシャ２０５を介して固定
されているとともに、キット６０の前記装置本体１への
未装填状態にあるとき、またはキット６０が前記装置本
体１内に装填状態にあって、かつ前記装置本体１のトッ
プカバー５０が、図１５及び図１６に示すように、持ち
上げ開放状態にあるときには図７、図８及び図９に示す
ように、前記トップカバー５０の内側面５０ａに設けた
操作突起５２などの外力による押圧動作から開放され
て、常にトナー補給口６８がロータリシャッタ２０１で
閉塞されるようになっている一方、キット６０が前記装
置本体１内に装填状態にあって、かつ前記装置本体１の
トップカバー５０が、図１３及び図１４に示すように、
閉塞状態にあるときには、前記トップカバー５０の内側
面５０ａに設けた操作突起５２による図７に示す実線矢
印方向の押圧動作により、前記操作レバー２０３を戻し
バネ２０２の付勢力に抗して角度θ（約１２°）だけ図
６に２点破線で示すように回動させ、この回動に応動さ
せて前記支軸１０３をロータリシャッタ２０１の切欠口
２０１ａが、前記トナー補給口６８に対応位置する方向
に同期回動させることにより、図１０に示すように、ト
ナー補給口６８の上部を開口させるようになっているも
のである。

【００４４】さらに、前記トナー補給部６７のトナー補
給口６８の下部には、第２のシャッタ手段３００が設け
られ、この第２のシャッタ手段３００は、前記トナー補
給部６７の底部にトナー補給口６８を間に存して一体に
形成したスライド溝６９間に開口部３０１ａを有するパ
ッド３０１を介してスライド自在に設けたスライドシャ
ッタ３０２と、このスライドシャッタ３０２の片側に形
成した開放部３０３と、この開放部３０３が常に前記ト
ナー補給口６８の対応一から回避するように前記スライ
ドシャッタ３０２を一方向に付勢する圧縮バネ３０４と
で構成されているとともに、前記スライドシャッタ３０
２には。前記開放部３０３側の一端部に前記スライド溝
６９の係止段部６９ａに係止可能な係止爪３０２ａが形
成され、これによって、前記スライドシャッタ３０２に
よるトナー補給口６８の閉塞時の抜けを防止しているも
のである。

【００４５】すなわち。前記第２のシャッタ手段３００
は、図１７に示すように、前記キット６０の装置本体１
への装填時の差し込みまたは交換時の引き抜き動作にの
み応動し得るようになっているもので、例えばキット６
０の装置本体１への装填時に、前記装置本体１側に固定
的に設けた現像ユニット２３の図示しないトナー補給朽
ちと対応する補給口５３ａが形成された突当て板５３の
前記スライド溝６９への相対的な押し込み動作で、前記
スライドシャッタ３０２を、図９実線矢印で示す開方向
に向け圧縮バネ３０４の付勢力に抗し押圧してスライド
させることにより、その補給口５３ａを前記トナー補給
口６８に対応位置させ、図１０に示すように、前記トナ
ー補給口６８の下部を開口させるようになっているもの
である。この場合、前記装置本体１のトップカバー５０
が開放状態にあるときは、たとえ第２のシャッタ手段３
００がトナー補給口６８の下部を開口しても、図９に示
すように、第１のシャッタ手段２００は開動作せず、ま
た、図８に示すキット６０の装置本体１への未装填時
に、第１のシャッタ手段２００の操作レバー２０３を誤
って回動操作しても第２のシャッタ手段３００で前記ト
ナー補給口６８を閉塞維持し、これによって、キット６
０の装置本体１への装填状態と装置本体１のトップカバ
ー５０のに閉塞状態との双方を満たさない限りは、持ち
運び時あるいは装填時にあっても、トナー補給口６８か
らトナーがこぼれるのを確実に防止することが可能にな
るものである。

【００４６】なお、図中４００は前記キット６０を構成
する容器６１の左側端面６１ａに開口したトナー充填口
６２をトナー充填後に密栓するゴム等からなるキャップ
である。

【００４７】次に前記キット６０の廃トナー収容部６０
ｂの構造について説明する。図１１に示すように容器６
１とカバー７０はそれぞれ補給用トナー貯蔵部６０ａの
容器６１とカバー７０と一体形成されておりお互いに融
着密閉されている。キャップ１２１は圧縮バネ１２２に
より外側へ押され回収トナー受け入れ口１２３を塞いで
いる。そして前記回収トナー受け入れ口１２３へ差し込
まれる現像ユニットのトナー排出口２３ｂの先端にはス
ライドシャッタ２３ｄがスライド可能に取付けられてお
り、圧縮バネ２３ｅにより排出ノズル２３ｆの先端方向
へ押し込まれ、開口部２３ｃを塞いでいる。次に、キッ
ト６０が画像形成装置本体１に装着されると、図１に示
すように予め装置本体１に装着されている現像ユニット
のトナー排出口２３ｂがキット６０の廃トナー受け入れ
口６０ｃへと差し込まれ図１２に示す状態となる。スラ
イドシャッタ２３ｄは廃トナー受け入れ口６０ｃに入り
込み、そのフランジ部は圧縮バネ２３ｅにより容器６１
に押し付けられている。またスライドシャッタ２３ｄは
容器６１と排出ノズル２３ｆとの隙間を埋め容器６１内
の回収トナーは漏れない。また排出ノズル２３ｆの開口
部２３ｃは容器６１内で完全に開放状態になるため搬送
スパイラル４２により送られた回収トナーは支障なく排
出される。そして、キット６０を装置本体１から外す
と、再度、図１１に示す状態になり、現像ユニットのト
ナー排出口２３ｂ及び補給用トナー貯蔵部６０ａの回収
トナー受け入れ口１２３はそれぞれスライドシャッタ２
３ｄ及びキャップ１２１により塞がれトナーは漏れな
い。

【００４８】以上のようにキット６０の回収トナー受け
入れ口１２３及び前述した図７に示すトナー補給口６８
はキット６０の着脱時、装填時及び持つ運び時のいつい
かなる時も閉塞されトナーがこぼれることはない。しか
も回収トナー受け入れ口１２３及びトナー補給口６８を
開閉するための動作方向は同一であるためろ、キット６
０を図１７に示すように装置本体１の右枠部１ｂの端部
より差し込む操作のみで現像ユニット２３へのトナー補
給及び現像ユニット２３からの回収トナーの受け入れが
可能となる。また図１に示すように現像ユニット２３の
トナー補給口２３ａ及びトナー排出口２３ｂは現像ユニ
ット２３の一方端側に配置されているためキット６０は
非常に単純な形状でありながら、トナー補給とトナー回
収ということなる機能を一体におさめることが可能とな
り、しかも図１４に示す装置本体１の右枠部１ｂの僅か
なスペースを有効に利用して、回収トナーを収容できる
という利点がある。

【００４９】さて、図１に示すようにキット６０のトナ
ー補給部６０ｄ及び廃トナー受け入れ口６０ｃをそれぞ
れ現像ユニット２３のトナー補給口２３ａ及びトナー排
出口２３ｂに差し込み装填する際次のような問題があっ
た。キット６０におけるトナー補給部６０ｄと廃トナー
受け入れ口６０ｃとの距離と現像ユニット２３における
トナー補給口２３ａとトナー排出口２３ｂとの距離は同
寸法になるよう製作されはいるが若干の誤差は免れな
い。そのため双方の挿入部を間隙なく製作してしまうと
キット６０はスムースに装填されなくなる。のため双方
の挿入部の一方に適当なクリアランスを設ける必要があ
る。本実施形態ではトナー補給口２３ａとトナー補給部
６０ｄとの間に隙間を設けた。しかしこのままではトナ
ー排出口２３ｂと廃トナー受け入れ口６０ｃとの位置が
合いずらくなる。そこで本実施形態では、図１１に示す
ように廃トナー受け入れ口６０ｃに面取り１２４を施し
た。これによりキット６０はスムースに装填することが
できる。

【００５０】以上説明したように、トナー補給と回収の
両機能を一体にすることにより以下のような利点があ
る。従来、トナー補給と回収機能はそれぞれ別々の容器
になっており、装置本体１にはそれぞれの有無を検知す
るための検知スイッチを備えているのが一般的であっ
た。つまり２個の検知スイッチを持たなければならなか
った。これに対しトナー補給と回収機能を一体にすれ
ば、それの有無を検知するためのスイッチは１個で済む
ことになり、装置本体１のコストを低減できる。またも
う一つの利点としてトナー収納容器６０ｂの満杯を検知
するためのスイッチを削減できる。従来、装置本体１は
トナー収納容器６０ｂ内の満杯か否かをチェックする検
知機能を備えており、容器内か満杯であることを検知し
た場合、装置本体は音声または表示等の手段を通じオペ
レータにその内容を知らせることにより、オペレータは
トナー収納容器６０ｂを新しいものに交換していた。と
ころが、本実施形態の場合、トナー補給容器６０ａのト
ナーの有無のみを装置本体１が検知し、補給用トナーが
空になった時点でオペレータがキット６０を新しいもの
に交換するようにしている。つまりトナー収納容器６０
ｂ内の状態は全く検知していない。当然のことながらト
ナー収納容器６０ｂが回収トナーで満杯になってしまっ
ても、装置本体１が印字動作を続けてしまう恐れがあ
る。そこで、本実施形態では図１に示すようにキット６
０における補給用トナー貯蔵部６０ａと廃トナー収容部
６０ｂの容量の割合を次に示す関係に設定した。

【００５１】補給用トナー貯蔵容量＞廃トナー実効収容
量＞補給トナー量×未転写率 廃トナー実効収容量は安全のため多いほど望ましく、補
給用貯蔵容量とほぼ同等の容量があれば、いかなるトラ
ブルに遭遇しても廃トナー収容部６０ｂは満杯になるこ
とはない。しかし、装置本体１内のスペースも制限があ
り、廃トナー実効容量はおのずと必要最少限に制限され
る。その必要最少限が補給トナー量×未転写率である。
つまり補給用トナー貯蔵部６０ａのトナーを全て使い果
たしたのち、用紙Ｐに転写されていなかった分量は必要
最少限としてその容量を確保しなければならない。通
常、転写効率は７５〜９０％程度であり、補給したトナ
ーの１０〜２５％は未転写トナーとして回収される。よ
って補給トナーの２５％の容量のトナーを廃トナー収容
部６０ｂに収容しなければならせないのである。しか
し、実際は、帯電、転写及びバイアスの不良等種々のト
ラブルが想定されるため廃トナー収容部６０ｂの実効収
容量は補給トナー容量の３０％は必要と考えられる。そ
のため本実施形態では補給トナー容量から５００ｃｃで
あるのに対し廃トナー実効収容量は１５０ｃｃとした。

【００５２】これにより装置本体１の廃トナーの満杯検
知を削除しても支障なく印字動作を続けることが可能と
なり、装置本体のコストを低減できるのである。また、
さらにオペレータは廃トナー収容部６０ｂを交換する煩
わしさから解放される。

【００５３】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れていないものであり、本発明の要旨を変えない範囲で
種々変更実施可能なことは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、現像剤の
補給手段と使用済現像剤の収納手段を一体化して第２の
ユニットを構成するから、一度の手間で補給手段と収納
手段の交換作業を行なうことができ、作業性を向上でき
る。

【００５５】また、第２のユニットを現像手段と搬送手
段を一体化してなる第１のユニットに対して着脱可能と
するから、第２のユニットを単独で交換でき、現像手
段、清掃手段を無駄に交換する必要がなく経済的であ
る。

【００５６】さらに、前記第１及び第２のユニットが接
続されて前記開閉カバーが閉塞されたときのみ前記第１
及び第２のユニット間での現像剤の移動を可能するか
ら、第２のユニットの着脱時、装填時、持運時等におけ
る現像剤の漏れを確実に防止できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像剤補給及び回収装置の一実施
形態を示す斜視図。

【図２】同じく現像剤補給部を示す縦断側面図。

【図３】同じく図２中Ａ部における現像剤撹拌手段のア
ッセンブリの組付け状態を拡大して示す断面図。

【図４】同じく現像剤補給部を示す縦断正面図。

【図５】同じく現像剤補給部を示す分解斜視図。

【図６】同じくキットの内部構成を示す図。

【図７】同じくキットを示す側面図。

【図８】同じく第１及び第２のシャッタ手段の動作を示
す断面図。

【図９】同じく第１及び第２のシャッタ手段の動作を示
す断面図。

【図１０】同じく第１及び第２のシャッタ手段の動作を
示す断面図。

【図１１】同じく廃トナー収容部に現像ユニットのトナ
ー排出口部を差し込む状態を示す断面図。

【図１２】同じく廃トナー収容部に現像ユニットのトナ
ー排出口部を差し込まれた状態を示す断面図。

【図１３】本発明に係るキットが装填される画像形成装
置としてのレーザプリンタを示す外観斜視図。

【図１４】同じくレーザプリンタの内部構造を概略的に
示す構成図。

【図１５】同じくレーザプリンタのトップカバーの開放
状態を示す斜視図。

【図１６】同じくレーザプリンタのトップカバーの閉塞
動作を示す斜視図。

【図１７】同じくレーザプリンタにキットを装填する状
態を示す斜視図。

【符号の説明】

１…装置本体 ２０…感光体（像担持体） ２３…現像ユニット（第１のユニット） ２４…転写手段 ２５…未転写トナー除去手段（清掃手段） ４２…搬送スパイラル（搬送手段） ５０…トップカバー（開閉カバー） ６０…キット（第２のユニット） ６０ａ…補給用トナー貯蔵部（補給手段） ６０ｂ…廃トナー収容部（収納手段） ２００…第１のシャッタ手段（制御手段） ３００…第２のシャッタ手段（制御手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に現像剤像を形成する現像手
   段と、 この現像手段により形成された現像剤像を転写材に転写
   する転写手段と、 この転写手段による現像剤像の転写後に前記像担持体上
   に残留した現像剤を除去する清掃手段と、 この清掃手段によって除去された現像剤を搬送する搬送
   手段と、 前記現像手段に現像剤を補給する補給手段と、 前記搬送手段によって搬送されてくる現像剤を収納する
   収納手段と、 前記現像手段、転写手段、清掃手段、搬送手段及び補給
   手段を収納する装置本体と、 この装置本体を開閉する開閉カバーと、 を具備し、 前記現像手段と搬送手段とを一体化して第１のユニット
   とし、前記補給手段と収納手段とを一体化して第２のユ
   ニットとし、この第２のユニットを前記第１のユニット
   に対して着脱可能とし、 前記第１及び第２のユニットが接続されて前記開閉カバ
   ーが閉塞されたときのみ前記第１及び第２のユニット間
   での現像剤の移動を可能する制御手段を備えたことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記収納手段は像担持体から除去された
   現像剤を導入させる導入部を備え、この導入部の上部側
   にも現像剤を収納するための空間部を有したことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。