JP2896679B2 - 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、トナーのリサイクル装置を備えた画像形成
装置に係わるもので、詳しくは現像手段に対して新規の
トナーを補給する補給口の位置に改良を加えた画像形成
装置に関する。

〔発明の背景〕

ドラム形式の感光体を使用する画像形成装置において
は周知のようにクリーニング手段と現像手段が感光体を
距てる離れた位置に相対峙して設置されている。

そのためトナーのリサイクル装置を備える画像形成装
置においてはクリーニング手段と現像手段との間にリサ
イクル専用のやや長目のトナー搬送管を架設していて、
内蔵する搬送部材の作用によりクリーニング手段におい
て回収したトナーを離れた位置にある現像手段に搬送し
て環流する方法がとられる。

また現像手段にはリサイクルとは別途に消費したトナ
ーを補充するための新規のトナーの補給も併行して行わ
れるが、通常かかる補給用のトナーの補給容器は装置の
構成を簡単化するため現像手段に隣接して直結され、ト
ナーの消費に応じて補給容器からトナーを直接現像手段
に補充する方法をとっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って現像手段に回収トナーと補給用トナーとが別々
に送り込まれて現像手段のもつ撹拌装置により均等に分
布するよう撹拌されて現像領域へと搬送されるが連続し
て多数枚のコピーを行う場合など混合が不充分のまま現
像領域に搬送されることがある。

云う迄もなく補給用トナーについてはその性状や現像
性能についての問題はないが、一方リサイクルによって
回収されたトナーは補給用の新規のトナーに比して流動
性が低下していてさらにリサイクルを反復したものでは
現像性能も劣化し、また特に高温高湿の環境においては
前述したトナー搬送管の接続部分等で凝集を起こしてい
わゆるトナー詰まり現象を生ずることもあって現像結果
やリサイクル作用そのものに支障を来す例が往々にして
あった。

このような問題を解消する手段として本出願人は先に
特開昭55−129375号公報によって回収トナーと補給トナ
ーの搬送路を部分的に共通にする提案を行っているが、
特にクリーニング手段と現像手段とが大きく離れて長い
搬送管を必要とする画像形成装置においてはその効果が
不充分であった。

本発明はこの点を解決して改良された結果、極めて簡
単な方法によって回収トナーを補給トナーに対し早期に
混合してその均質化を図り流動性や現像性能を回復して
再使用に供することの出来る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、着脱可能な現像手段と、前記
感光体表面から残留トナーを除去し回収するクリーニン
グ手段と、未使用のトナーを収容する収容手段と、を備
えた画像形成装置において、前記クリーニング手段で回
収したトナーを前記現像手段へと搬送する回収トナー搬
送手段の一部を、前記現像手段にトナーを搬送可能な第
１位置と、前記現像手段を着脱可能にならしめる第２位
置との間を、変位可能に設け、前記収容手段に収容され
た未使用のトナーを搬送する未使用トナー搬送手段を、
前記第１位置と前記第２位置との間を変位する前記回収
トナー搬送手段の一部よりトナー搬送方向上流側で、前
記回収トナー搬送手段に接続した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（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は装置本体い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。

また20は装置本体い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、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願昭62−131260号明
細書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持部、32は前記外管30に収めら
れるトナー搬送管た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
に達する可撓状の螺旋面を備えた搬送部材たるトナー排
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
れている。

また40は前記内管32の長手方向に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。

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
するトナー受入り内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32と共通仕様のトナー搬送スクリュー
である。

一方、60は前記現像ユニットＢに補給するトナーを収
めるトナーホッパであって、取付部材61を介して前記感
光体ユニットＡの左側面に固定され、装置本体に対しク
リーニング装置15等とともに一体で着脱される。

前記トナーホッパ60は中継パイプ62を介してその底部
62Aをクリーニング装置15内の前記トナー搬送路15Cに接
続していて、内蔵する可撓性のトナー搬送スクリュー63
を回転することにより収容する未使用のトナーを前記内
管32に送り込めるようになっている。

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第１図に示す位置（第１位置）
と第２図に示す位置（第２位置）との間を回動されるが
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に回転軸を直交させ
て取付けた回転自在のローラ、39は該ローラ38Aおよび3
8Bに接する案内面39Aと39Bおよび停止壁39Cと39D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。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に支持させるがその
直前に手動により前記シャッタ筒40を圧縮バネ41の付勢
に抗して矢印方向にスライドし前記トナー落下口32Aを
開口させてから支持状態とする。スライドされたシャッ
タ筒40は前記受け部材27の端部に係止されて前記トナー
落下口32Aを開口状態に保ち従って前記内管32が前記ト
ナー搬送パイプ26に接続される。

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。

一方で、現像された画像濃度の低下が検知されるとト
ナーホッパ60において前記トナー搬送スクリュー63が回
転を始動して、トナーホッパ60内に収容された未使用の
トナーがクリーニング装置15内のトナー搬送路15Cに送
り込まれる。

送り込まれたトナーはクリーニング作用によって回収
した再使用のトナーと合流し前記トナー排出スクリュー
33によって撹拌され混合しつつ現像ユニットＢ側の前記
トナー搬送パイプ26へと搬送されて補給される。

このように本発明においては現像ユニットＢに対し補
給する未使用のトナーの補給口を、回収したトナーをリ
サイクルするトナー搬送管の搬送上流側の位置に設ける
ことにより、回収したトナーが直接現像ユニットＢに送
り込まれることのないように構成している。

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
に保ち、一方では前記押圧シユー20Bを保持する回転軸2
0A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を感光体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その前
面に設けたトレイ状の受け台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、前記把持部31の操作に際しては反時計方向に極
く僅か回動した時点で前記シャッタ筒40がその係止が外
れるため急速に復帰して前記トナー落下口32Aを閉蓋し
トナーの漏洩を防止する。また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〕

本発明は、クリーニング手段で回収されたトナーは、
現像手段へと搬送されるまでに未使用のトナーと混合さ
れる。したがって、現像手段に補給されるトナーは、回
収されたトナーと未使用のトナーとが早期にかつ十分に
撹拌混合されて、全体としてトナーの流動性や現像性能
にムラのない平均化されたものとすることができる。そ
の結果、回収したトナーをリサイクルしても、現像作用
が安定して良質な画像を得ることができる。

また、本発明は、回収トナー搬送手段の一部を、第２
位置に変位せしめることにより、現像手段を着脱するこ
とができ、メンテナンス性に優れる。さらに、本発明
は、第１位置と第２位置との間を変位する回収トナー搬
送手段の一部よりトナー搬送方向上流側で、未使用トナ
ー搬送手段を回収トナー搬送手段に接続している。その
ため、現像手段を着脱する際に、回収トナー搬送手段の
一部を第１位置から第２位置に変位させたとしても、未
使用トナー搬送手段が伸縮或いは変位することがない。
したがって、未使用トナー搬送手段の疲労損傷やトナー
こぼれなどを抑え、長期間にわたって安定したトナー補
給を行うことができる。特に、変位する回収トナー搬送
手段の一部よりトナー搬送方向上流側で接続するため、
回収されたトナーと未使用のトナーとをより一層早期に
かつ十分に混合することができる。

【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。 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 28,63…トナー搬送スクリュー 30…外管、32…内管 33…トナー排出スクリュー 40…シャッタ筒、50…受け台 60…トナーホッパ、62…中継パイプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体と、 着脱可能な現像手段と、 前記感光体表面から残留トナーを除去し回収するクリー
   ニング手段と、 未使用のトナーを収容する収容手段と、を備えた画像形
   成装置において、 前記クリーニング手段で回収したトナーを前記現像手段
   へと搬送する回収トナー搬送手段の一部を、前記現像手
   段にトナーを搬送可能な第１位置と、前記現像手段を着
   脱可能にならしめる第２位置との間を、変位可能に設
   け、 前記収容手段に収容された未使用のトナーを搬送する未
   使用トナー搬送手段を、前記第１位置と前記第２位置と
   の間を変位する前記回収トナー搬送手段の一部よりトナ
   ー搬送方向上流側で、前記回収トナー搬送手段に接続し
   たことを特徴とする画像形成装置。