JP2585726B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉体の現像剤を用いて画像形成を行う画像
形成装置に係わり、画像形成部の構成する複数個の画像
形成手段を感光体ユニットと現像ユニットとに区別して
装置本体に着脱する画像形成装置に設けられるトナーリ
サイクル機構に関する。

〔発明の背景〕

近年、事務用の電子写真複写機等の画像形成装置では
感光体を初め帯電器、現像機、転写機、クリーニング装
置等の各画像形成手段を相互の位置関係の正確を期する
ことと保持管理に際しての取扱いに便なるよう共通の支
持枠体に組込んでユニット化した上で装置本体に取付け
る方法がとられる。

このような画像形成部のユニット化は、例えば特公昭
63−10424号公報に示すように通常の場合その寿命やメ
ンテナンスを要する頻度等から現像器に関してはその以
外の各手段とは別に単独にユニット化されて前述した感
光体や帯電器、転写器、クリーニング装置等のユニット
とは別個に装置本体に着脱する形式がとられる。しか
し、特公昭63−10424号による発明はトナーリサイクル
のできる機構を備えるものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、画像を転写した後の感光体上の残留トナーをク
リーニング装置により回収して再び現像器に搬送して現
像剤として再使用するトナーリサイクル機能を備える画
像形成装置、例えば実公昭55−18843号公報に示す考案
では、前述のようなクリーニング装置と現像機を別個に
ユニット化する形式をとった場合その両者を接続するト
ナーの搬送装置はクリーニング装置と現像器を接続した
り分離したりすることの出来る脱着自在なものであると
同時に何れか一方のユニットのみを単独に取出すために
他方のユニットから退避させることの可能な可動式のも
のである必要があった。

また当然のことながら脱着、退避に際してトナーの洩
れやこぼれがあってはならずそのためリサイクル機構は
可成り複雑な構造にならざるを得ず従ってそれを取扱う
操作も面倒なものとなっていた。

本発明はこの点を解決して改良した結果、簡易の操作
によりトナー搬送装置の脱着が容易に出来てしかもトナ
ー洩れやこぼれを生ぜず安全確実にトナーをリサイクル
出来るリサイクル機構を備えた画像形成装置の提供を目
的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、感光体と該感光体周囲の静電潜像形成手
段およびクリーニング手段を配設した感光体ユニット
と、現像手段を収めた現像ユニットとを個別に装置本体
に装着して画像形成部を構成する画像形成装置におい
て、前記感光体ユニットにおけるクリーニング手段で除
去された残留トナーを前記現像ユニットにおける現像手
段に搬送するためのトナー搬送手段が、所定方向への回
動により前記現像手段に接続されるとともに他方向への
回動により解除されるように、基部を支点として前記感
光体ユニットに対して回動可能に設けられ、前記トナー
搬送手段における前記現像手段との接続部には、トナー
を排出するための排出口と、前記排出口を閉止するため
の閉止部材と、前記閉止部材を押圧移動して前記排出口
を閉止するための押圧部材とが設けられ、前記閉止部材
の外面にはローラ部材が設けられ、前記現像ユニットに
は前記ローラ部材が当接する斜板カム部材が設けられて
おり、前記現像手段に前記トナー搬送手段を接続する際
は、前記所定方向に前記トナー搬送手段を回動して前記
ローラ部材を前記斜板カム部材の傾斜面に当接し、さら
に回動することにより前記押圧部材の押圧力に抗して前
記閉止部材を移動退避させて前記排出口を開口させるこ
とを特徴とする画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に示す。第４
図は本実施例の画像形成装置の概要構造を示したもの
で、画像形成用の主要プロセス機材の内、感光体ドラム
（又はベルト）とその周囲の各静電潜像形成手段たる帯
電前露光、帯電、消去用の各装置およびクリーニング手
段たるクリーニング装置は感光体ユニットＡに、また現
像器は現像ユニットＢにそれぞれ収められた上で装置本
体に装着されている。

前記感光体ユニットＡは、装置前面より左右一対のガ
イドレールに案内されて装置本体内に挿入されガイドピ
ンの係合により位置決めされる。

一方前記現像ユニットＢは装置本体内に設置された現
像ガレージ上に載置され押圧部材の付勢により前記感光
体ユニットＡの感光体に圧接される。

前記感光体ユニットＡおよび前記現像ユニットＢは装
置本体に装着されるとそれぞれに収容、支持した前述の
各プロセス機材を装置本体側の電源あるいは駆動装置に
接続し、関連する他のプロセス機材との連係した画像形
成の機能を発揮させる。

すなわち、コピーが開始されると前記感光体ユニット
Ａにおいては感光体が回転を始め帯電器の放電によりそ
の周面上に一様な電位を与えられると露光装置１の走査
による原稿Ｄの画像の投射を受けてその画像の静電潜像
を形成する。

次いで前記現像ユニットＢでは現像器が作動して前述
した感光体周面の静電潜像をトナー像化しこれを前記感
光体ユニットＡの下部の装置本体に位置する転写器４に
おいて給紙カセット２から搬出され給紙装置３を経て給
送される転写紙に転写する。

トナー像の転写を受けた転写紙は分離器５において感
光体の周面より離れ搬送装置６を経て定着器７に送られ
画像を定着したのち排紙ローラ８により装置本体外部の
排紙トレイ９に排出される。

一方転写紙を分離した感光体の周面は前記感光体ユニ
ットＡの収めるクリーニング装置において残留トナーを
除去、清掃されさらに帯電前露光装置により残留電位を
消去されて次なる画像形成のプロセスに入る。

第５図は前記感光体ユニットＡと前記現像ユニットＢ
における各プロセス機材の構成を示すものである。

10Aおよび10Bは装置本体に固定されたガイドレール
で、前記感光体ユニットＡはその両翼部を該ガイドレー
ル10Aおよび10Bに支えられた状態で装置本体の奥方向に
スライドして挿入され、その停止位置直前において両側
部に設けた一対の嵌合穴を前記ガイドレール10Aおよび1
0Bの各前面に突設した一対のガイドピンＰに係合させて
位置規制される。

なお前記ガイドピンＰはガイドレール10A、10Bの奥側
にも左右一対宛設けられていて感光体ユニットＡの背面
に設けた一対の嵌合穴に係合されるが、その係合位置は
構造上ガイドレール10A、10Bの内側に位置される。

11は矢示方向に回転するドラム状の感光体、12は帯電
前露光装置、13は帯電器、14は消去装置また15はクリー
ニング装置、16は分離爪でこれ等は何れも感光体ユニッ
トＡを形成する前後の基板間に回転可能に支持あるいは
固定されている。

前記クリーニング装置15における15Aは感光体11の周
面に圧接して残留トナーを剥離するクリーニングブレー
ド、15Bは感光体11に従動して回転して剥離したトナー
の容器からの漏洩を防止するトナー搬送ローラ、15Cは
容器底部に集積したトナーを装置外に排出するべく設け
られたトナー搬送路であり、該トナー搬送路1C内には装
置本体の駆動装置により回転される後述のトナー排出ス
クリューが内蔵されている。

また20は装置本体に固定された現像ガレージ、20Aは
装置本体基板間に架設した回転軸、20Bは該回転軸20Aが
軸上の２ケ所で保持する圧縮バネにより付勢される一対
の押圧シューであって前記現像ガレージ20に前記現像ユ
ニットＢを載置したのち後述する押圧レバーを作動して
回転軸20Aを反時計方向に回動すると前記押圧シュー20B
が図示の位置において現像ユニットＢを形成する前後の
各基板を左方向に押圧する。

その結果前記現像ユニットＢは現像ガレージ20上を左
方向にスライドしてその停止位置に圧接した状態に保持
される。

前記現像ユニットＢにおける21は現像スリーブ、22は
該現像スリーブ21上のトナー量を規制する穂立ち規制部
材、23は撹拌ロータ、24は補給用のトナーを収容するト
ナーカートリッジ、25は後述するリサイクル機構により
回収されるトナーのトナー搬送路で該トナー搬送路25内
には装置本体の駆動装置により回転される後述のトナー
搬入スクリューが内蔵されている。

なお現像ユニットＢの押圧により現像スリーブ21の感
光体11に対する間隔が設定されるが、その形式は例えば
特公昭59−28908号公報と同様に現像スリーブ21と同様
のコロを感光体11の非画像面に圧接させる方法、あるい
は本発明者の先の提案にある如く現像剤層をスリーブと
感光体面で直接圧着することにより形成する方法の何れ
でも良い。

第１図ないし第３図（Ｂ）は前記感光体ユニットＡと
前記現像ユニットＢの間に設けられる本発明にかかわる
トナーのリサイクル機構を示したものである。

第３図（Ａ）は第１図における矢示AA断面を示すもの
で、30は前記クリーニング装置15のトナー搬送路15Cに
接続して感光体ユニットＡの前面において回動可能に設
けられたトナー搬送手段（パイプ）の外側を形成する外
管、31は該外管30の回動をガイドする部材を取付け、か
つ取手を兼ねる把手部、32はトナー搬送手段（パイプ）
の内側を形成する内管で前記把持部31よりさらに突出し
ている。

33は前記トナー搬送路15Cから前記内管32の先端部迄
に内蔵される連続した可撓状の螺旋面を有するトナー排
出スクリューである。

34は前記トナー排出スクリュー33の揺動を防止するた
めクリーニング装置15にその一端を支持して取付けたシ
ャフト、また35は前記トナー排出スクリュー33の先端部
に固定した回転軸、36は前記内管32の端部を塞ぐディス
ク状の蓋であって前記回転軸35は該蓋36に軸受け支持さ
れる。

第３図（Ｂ）は第１図の矢示Ｂの要部を示したもので
40は前記内管32の長手方向にスライドする閉止部材たる
シャッタ筒、41は前記シャッタ筒40を内管32の先端方向
に押圧する圧縮バネで平素前記シャッタ筒40は該圧縮バ
ネ41の作用により前記蓋36の外周面に突設したキー36A
に係合、当接して前記内管32の先端部に位置し、該内管
32に開口したトナー排出すなわちトナー落下口32Aを閉
鎖している。

また40Aは前記シャッタ筒40の端面のキー溝、40Bは該
キー溝40Aを中央に前記シャッタ筒40外周面の対称位置
に取り付けた一対のローラである。

さらに50は前記現像ユニットＢの前面に設けたトナー
受け用の受け台で現像ユニットＢ側の後述するトナー搬
送手段（パイプ）の最先端部を支持するものでありまた
50Aは前記内管32を挟む位置で前記受け台50と一定成形
した一対の斜板カムである。

一方26は現像器内の前記トナー搬送路25に接続しかつ
現像ユニットＢの前面に突設される前述のトナー搬送手
段（パイプ）、27は前記トナー搬送手段（パイプ）26に
対してその先端近くにおいて軸心を直交した状態で一体
とされた桶状の受け部材であって、該受け部材27は感光
体ユニットＡ側の前記内管32の先端部を安定した状態に
受止め支持出来る内周面を有している。

また前記受け部材27には前記トナー落下口32Aと重複
するトナー受入口26Aが開口していて前記内管32のトナ
ー落下口32Aより落下したトナーがトナー受入口26Aを経
て前記トナー搬送手段（パイプ）26内に入り前記トナー
搬送路25へと送られる。28は可撓性は必要としないが前
記トナー排出スクリュー33と共通仕様のトナー搬送スク
リューである。

第１図は前述のトナーリサイクル機構が作動される状
態にある前記感光体ユニットＡと前記現像ユニットＢの
前面を示したものである。

前述したように前記外管30は感光体ユニットＡに対し
てその基部を支点として回動されるがその作動は次に記
す各案内部材によってガイドされ前記内管32の先端部を
前述した受け部材27に対し適確に合致させたり或いはそ
の位置により移動・退避させることが出来る。

第３図（Ａ）において37は前記把持部31に対してネジ
止めにより固定したＬ字状の断面形状をもつローラ支持
金具、38Aおよび38Bは該ローラ支持金具37に回転軸を直
交させて取付けた回動自在のローラ、39は該ローラ38A
および38Bに接する案内面39Aと39Bおよび停止壁39Cと39
Dを備える円弧状のガイド部材であって前記外管30の回
動は前記ガイド部材39に案内されてその回動と停止位置
が規制され、それにより第１図に示す如く前記内管32の
先端部を前記受け部材27に支持させたりあるいは第２図
に示す如くその支持した状態から反時計方向に移動して
現像ユニットＢの断面より退避させることが出来るよう
になっている。なお、前記ローラ38Aおよび38Bはそれぞ
れ上下一対宛設けられる。

以上説明したリサイクル機構を第１図に示す如くセッ
トするには前記把持部31の操作により外管30を時計方向
に回動して内管32を前記受け部材27に支持させようとす
ると、先ず前記シャッタ筒40のローラ40Bが前記斜板カ
ム50A傾斜面に当接して該シャッタ筒40が圧縮バネ41に
抗して移動退避し次いで前記ローラ40Bが前記斜板カム5
0A基部の垂直面に達する直前に内管32のトナー落下口32
Aが全開して前記受け部材27に系合、接続される。

この状態で画像形成サイクルの開始に伴い感光体ユニ
ットＡ側の前記トナー排出スクリュー33と現像ユニット
Ｂ側の前記トナー搬送スクリュー28が共に回転を始める
とクリーニング装置15により回収されたトナーは、トナ
ー搬送路15Cより前記内管32の内部を通って前記トナー
落下口32Aより落下して現像ユニットＢ側の前記トナー
搬送手段（パイプ）26の内部に入り現像器内へと搬送さ
れて再使用される。

また第２図に示す如くにリサイクル機構を解除するに
は前記把持部31を操作して外管30を反時計方向に回動し
て前記ローラ38Aを前記停止壁39Cに突当て停止した状態
に保つとその動作の過程において前記シャッタ筒40のロ
ーラ40Bは前記斜板カム50A垂直面から脱して傾斜面に戻
って内管32の前記トナー落下口32Aを自動的に閉止す
る。

この場合、同時にシャッタ筒40の前記キー溝40Aが内
管32端部の前記蓋36のキー36Aに係合して前記ローラ40B
をほぼ水平の対称位置に保つことにより再度のリサイク
ル機構のセットに際しても前記ローラ40Bがパランス良
く前記斜板カム50Aに当接して作動される。

リサイクル機構の解除後に前記押圧シユー20Bを保持
する回転軸20Aと一体の押圧レバー20Cを時計方向に回動
する。

その結果前記押圧シュー20Bは上方に向きを変えて現
像ユニットＢの前後の基板の押圧を解除するので現像ユ
ニットＢは自由となって現像ガレージ20上を右方向に移
動出来る状態になる。

従って現像スリーブ21は感光体11の周面より離して現
像ユニットＢの装置本体に対する脱着が可能となる。

現像ユニットＢの装置本体に対する脱着操作は前述し
た受け台50を把持して行なわれる。該受け台50は取手と
しての用の他前記トナー搬送手段（パイプ）26を支持す
る部材でもある。

なおリサイクル機構解除後の前記外管30は前述したロ
ーラ38Aが停止壁39Dに当接して停止することにより第１
図に示す位置より僅か時計方向に偏した状態に保持され
る。

〔発明の効果〕

本発明の装置は、クリーニング手段で除去した残留ト
ナーを現像ユニットにおける現像手段まで搬送するため
のトナー搬送手段が、感光体ユニットに対してその基部
を支点として回動可能に設けられている。そしてトナー
搬送手段を現像手段に接続する際は、トナー搬送手段を
所定方向に回動することのより閉止部材の外面に設けら
れているローラ部材が斜板カム部材の傾斜面に当接す
る。当接後さらに同方向に回動しつづけることによっ
て、ローラ部材は斜板カムの傾斜面に沿って回転しなが
ら移動する。この移動に伴って、該ローラ部材を配設し
ている閉止部材が押圧部材の押圧力に抗して移動退避
し、トナーの排出口が開口する。

従って、トナー搬送手段と現像手段との接続および解
除が、比較的容易に負荷なくトナーを漏洩させることな
く行えるものであり、本提案によって感光体ユニットと
現像ユニットの２つ独立したユニットから構成される画
像形成部についても確実で効率良くトナー回収、搬送の
出来るトナーリサイクル機構を備えた画像形成装置が提
供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の画像形成装置におけるト
ナーのリサイクル機構の正面図、第３図（Ａ）および
（Ｂ）はその要部断面図、および平面図、第４図は前記
装置の概要構成図、第５図はその画像形成部の断面図。 Ａ……感光体ユニット、Ｂ……現像ユニット 10A、10B……ガイドレール、11……感光体 15……クリーニング装置、20……現像ガレージ 21……現像スリーブ 26……トナー搬送手段（パイプ） 27……受け部材 28（33）……トナー搬送（排出）スクリュー 32A……トナー落下口、36A……キー 40……シャッタ筒、40A……キー溝 40B……ローラ、41……圧縮バネ 50……受け台、50A……斜板カム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と該感光体周囲の静電潜像形成手段
   およびクリーニング手段を配設した感光体ユニットと、
   現像手段を収めた現像ユニットとを個別に装置本体に装
   着して画像形成部を構成する画像形成装置において、 前記感光体ユニットにおけるクリーニング手段で除去さ
   れた残留トナーを前記現像ユニットにおける現像手段に
   搬送するためのトナー搬送手段が、所定方向への回動に
   より前記現像手段に接続されるとともに他方向への回動
   により解除されるように、基部を支点として前記感光体
   ユニットに対して回動可能に設けられ、 前記トナー搬送手段における前記現像手段との接続部に
   は、トナーを排出するための排出口と、前記排出口を閉
   止するための閉止部材と、前記閉止部材を押圧移動して
   前記排出口を閉止するための押圧部材とが設けられ、 前記閉止部材の外面にはローラ部材が設けられ、 前記現像ユニットには前記ローラ部材が当接する斜板カ
   ム部材が設けられており、 前記現像手段に前記トナー搬送手段を接続する際は、前
   記所定方向に前記トナー搬送手段を回動して前記ローラ
   部材を前記斜板カム部材の傾斜面に当接し、さらに回動
   することにより前記押圧部材の押圧力に抗して前記閉止
   部材を移動退避させて前記排出口を開口させることを特
   徴とする画像形成装置。