JP2826664B2 - 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現像を行う画像形成
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分して装置
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更なるよう共通の支
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れ
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号の発明は、トナーをリサイクル
出来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器を別個にユ
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、感光体、現像装置、クリーニング装置およびト
ナーリサイクル装置を一体に形成し、これらを本体に着
脱可能に取付けられるようにした発明として特開昭57−
138652号公報によって知られている。しかしこの発明
は、すべてを一体に形成してあるために、大型化してし
まうために着脱操作が困難となってしまう。さらに感光
体と現像装置との寿命に相違がある場合には、短い寿命
のものに合わせて新しいものに交換してしまうために長
い寿命のものはまだ使用可能な状態で廃棄してしまう不
都合が生じていた。

本発明は、この点を解決して改良した結果、簡易な操
作によりトナー搬送装置の脱着が容易なトナーをリサイ
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、クリーニング装置を配設し、装
置本体に対して脱着可能な感光体ユニットと、現像手段
を収容し、前記感光体ユニット方向への押圧が解除され
た状態で装置本体に対して脱着可能な現像ユニットと、
前記クリーニング装置で回収された残留トナーを前記現
像手段に搬送するトナーリサイクル用のトナー搬送手段
とを有する画像形成装置において、前記トナー搬送手段
は前記感光体ユニットに対して回動可能、かつ、前記現
像ユニットに対して接離可能であるとともに、前記現像
ユニットから分離する方向に付勢されており、前記現像
ユニットの前記感光体ユニット方向への押圧が解除され
ると、前記トナー搬送手段と前記現像ユニットとの係合
が解放され、前記トナー搬送手段が回動して前記現像ユ
ニットの脱着操作の前面から退避す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図にないし第７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（または、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、また現像手段たる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静電分離極５により
感光体の周面から離れ搬送装置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第１
図に示す前側板部60に設けた一対の位置決め穴61,62を
前記ガイドレール10Aおよび10Bの各前面に突設した一対
の前面ガイドピンＰ（第６図参照）に係合させて位置規
制される。なお、61は長穴としてある。

なお、第６図、第７図に示すように駆動ユニット72に
左右一対の後面ガイドピンＱが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位置決め穴63,64に係合
される。なお、64は長穴としてある。

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15C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。15Dはトナー搬送ローラ1
5Bに付着したトナーを掻き落とすためのスクレーパであ
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20Cにより付勢される
一対の押圧シユーであって前記現像ガレージ20に前記現
像ユニツト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を反時計方向に回転することにより、前
記押圧シュー20Bを介して前記現像ユニットＢは現像ガ
レージ20上を左方向にスライドして後述の位置決め方法
例えば、特公昭59−28908号公報、特開平１−131576号
公報に記載の手段により現像位置に設定され、圧縮バネ
20Cの押圧力によってその位置が保持される。

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
同軸のコロを感光体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特開平１−131576号公
報の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等の何れでも良い。

第１図ないし第３図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であ
り、かつ取手を兼ねる。32はトナー搬送手段（パイプ）
の内側を形成する内管で外管30の回動をガイドする突出
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
に達する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の搖動を防止するた
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。

40は前記内管32の長手方向に本回転の状態でスライド
するシャッタ筒、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の外周面に突出した突起
（図示せず）に当接して前記内管32の先端部に位置し、
該内管32に開口したトナー落下口32Aを閉鎖している。

また前記シャッタ筒40は、外周面の対称な水平の位置
に一対のコロ40Aを備えていて、リサイクル機構がセッ
トされた状態では第１図に示す如くコロ40Aが後述する
受け台50のカム面50Aによって押圧された位置にあって
前記シャッタ筒40を左方向に移動し前記トナー落下口32
Aを開放するようになっている。

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
された樋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
するトナー受け口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け口26Aを経
て前記トナー搬送パイプ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た状
態また第２図は解除された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。

リサイクル機構のセット時には前記外管30は、その基
部のピン30Aと感光体ユニットＡのピン61Aとの間に掛け
渡した捩りバネ60Aの作用に抗して時計方向に回動され
た位置にあって、前記突出部31に対する現像ユニットＢ
の係止作用によって前記内管32を前記受け部材27に受け
止め支持させた状態としている。

すなわち、前記突出部31はその下方の垂直状の壁31A
に曲面70Aを備えるフック部材70を軸着していて該フッ
ク部材70を捩りバネ71によって常時反時計方向に付勢し
リサイクル機構の解除時には第２図に示す如くその突部
70Bをストッパ72に当接させている。

従って把持部を兼ねた外管30を操作することにより第
２図に示す解除時の位置から時計方向に回動すると、前
述したようにシャッタ筒40のコロ40Aが受け台50のカム5
0Aに当接しシャッタ筒40を左方向にスライドしてトナー
落下口32Aを開放しつつ内管32を受け部材27に支持させ
る。

同時に前記外管30の時計方向の回動によりフック部材
70が受け台50に設けた係合部50Bによりその曲面70Aを押
圧されるので時計方向に回動したのち捩りバネ71の作用
によって反時計方向に反転して前記係合部50Bに係合
し、第１図に示すようにリサイクル機構をセットした状
態とする。

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。

一方、リサイクル機構の解除は、現像ユニットＢの装
置本体よりの取り出し操作によって自動的にトナー搬送
手段の接合を分離することにより行われる。

すなわち、前記回転軸20Aと一体の押圧レバー20Cによ
って前記押圧シュー20Bを時計方向にほぼ90度回転する
と現像ユニットＢは左方向への押圧を解除されるので現
像ガレージ20上を右方向に移動可能として装置本体より
の取り出しの出来る状態とする。

現像ユニットＢの左右方向への移動により前記係合部
50Bが退避して前記フック部材70を係合から解放するの
で外管30は捩りバネ60Aの付勢により反時計方向に回動
し、同時にシャッタ筒40もコロ40Aがカム面50Aより離脱
することによって押圧を解除されるので圧縮バネ41の作
用によってトナー落下口32Aが閉鎖されトナーの漏洩を
防止した状態にて自動的にリサイクル機構が解除され
る。

なお、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よ
り移動・退避させることが出来る。

第３図において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39
Aと39Bおよび上側停止壁39C（第１図参照）と下側停止
壁39D（第２図参照）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の前面より退避させ
ることが出来るようになっている。

〔発明の効果〕

本発明は、クリーニング装置により回収した残留トナ
ーを現像手段に搬送して再使用するトナーのリサイクル
装置の搬送系を、簡易な操作によって自由に接続あるい
は分離出来るように構成したトナーリサイクル機構を実
現するものであって、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の回収、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図はその要部断面
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、第６図は感光体ユニット挿入ガイド部
を示す平面図、第７図はその正面図である。 Ａ……感光体ユニット、Ｂ……現像ユニット 10A,10B……ガイドレール、11……感光体ドラム 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……トナー搬送スクリュー 30……外管、31……突出部 32……内管 33……トナー排出スクリュー 40……シャッタ筒、40A……コロ 50……受け台、50A……カム面 50B……係合部、60A……捩りバネ 70……フック部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 13/08 G03G 15/08 G03G 21/10 - 21/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体、クリーニング装置を配設し、装置
   本体に対して脱着可能な感光体ユニットと、 現像手段を収容し、前記感光体ユニット方向への押圧が
   解除された状態で装置本体に対して脱着可能な現像ユニ
   ットと、 前記クリーニング装置で回収された残留トナーを前記現
   像手段に搬送するトナーリサイクル用のトナー搬送手段
   とを有する画像形成装置において、 前記トナー搬送手段は前記感光体ユニットに対して回動
   可能、かつ、前記現像ユニットに対して接離可能である
   とともに、前記現像ユニットから分離する方向に付勢さ
   れており、 前記現像ユニットの前記感光体ユニット方向への押圧が
   解除されると、前記トナー搬送手段と前記現像ユニット
   との係合が解放され、前記トナー搬送手段が回動して前
   記現像ユニットの脱着操作の前面から退避することを特
   徴とする画像形成装置。