JP3037747B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、レ−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。

〔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−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。

従来、この種の画像形成装置、例えばレ−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−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−トリッジ式の
ものが採用され、このトナ−補給用カ−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。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−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
−トリッジ式の容器に溜められていた。このトナ−回収
用カ−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。装置本体は補給トナ
−カ−トリッジの空の状態及び回収トナ−カ−トリッジ
の満杯状態を検知してオペレ−タに知らせることにより
オペレ−タはそれぞれのカ−トリッジを適宜交換してい
た。

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。

（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−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。

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より、ラン
ニングコストが上昇するという問題があった。

そこで、この発明は、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−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る画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、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、 この清掃手段により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、 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、 前記補給手段内に現像剤を攪拌搬送する第１の攪拌部材
を設け、 前記収納手段内に前記第１の攪拌部材に連動して駆動さ
れ現像剤を攪拌し均す第２の攪拌部材を設けてなる。

（作用） 補給手段と収納手段とを一体化してユニットを構成す
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、ユニットを前記現像手段並びに清掃手段に
対して着脱可能とすることにより、ユニットを単独で交
換する。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明す
る。

第13図は、半導体レ−ザ−を用いた電子写真方式の画
像形成装置としてのレ−ザ−プリンタの外観を示し、第
14図はその内部構成を示す。

このレ−ザ−プリンタは、電子計算機、ワ−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−ス回路等の伝送コントロ−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
ステムに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。

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。

第13図及び第14図に示すように、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（第13図の状態
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。

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−ド用コネクタ７…に機能
追加用ICカ−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−ス（図示せず）が配設された状態となっており、
これらインタ−フェ−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。

そして、前記排紙部６は、第13図に示すように、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。

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−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。

つぎに、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の構成を第14図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−
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−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。

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−ラ対30、アライニン
グロ−ラ対31、及び搬送ロ−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−ラユニット34が
配置されている。

なお、図中35は前記搬送ロ−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−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。

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−ジデ−タを受けて変調されたレ−ザ−ビ−
ムａをレ−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−によって現像され顕像化される。

一方、このトナ−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−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
−像が転写手段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−像が用紙Ｐに
溶融定着された後、排紙ロ−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−像を転写した後の感光体20上に残った
残留トナ−は、ウレタンゴムからなるクリ−ニングブレ
−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。

また、前記定着ユニット33は、ヒ−タランプが内蔵さ
れたヒ−トロ−ラ41と、このヒ−トロ−ラ41に圧接され
た加圧ロ−ラ42を備え、これら定着ロ−ラとしてのロ−
ラ41,42間を用紙Ｐが通過することによりトナ−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
−トロ−ラ41および加圧ロ−ラ42は下部ケ−シング43お
よび上部ケ−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。

さらに、前記排紙ロ−ラユニット34は、下部ロ−ラ34
aと上部ロ−ラ34bとからなり、この上部ロ−ラ34bを含
む上半部は、前記搬送ガイド37、転写手段24などと共に
装置本体１のトップカバ−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−50は、装置本体１
の後端側上部に設けた支軸51を回動支点として、第15図
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−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に行なうことができるよう
になっているとともに、第16図に示すように、トップカ
バ−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−50の開閉動作と共
に前記現像ユニット23にトナ−が補給される後述するカ
−トリッジ式のユニットとしてのキット60のロ−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、第17図に示すように、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、第１図に示
すように、前記現像ユニット23の上部のトナ−補給口23
a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−排出口23bはキット60の
廃トナ−受け入れ口60cへ差し込まれる。

すなわち、本発明に係るカ−トリッジ式のキット60
は、第１図に示すように、補給用トナ−が貯蔵される円
筒形状の補給手段としての補給用トナ−貯蔵部60aと、
この補給用トナ−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−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−と廃トナ−は決して
混合されることはない。

次に、上記キット60の構造について第１図から第12図
を用いて詳しく説明する。

まず補給用トナ−貯蔵部60aは第２図に示すように、
トナ−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61bに向け僅かに拡開する
テ−パ形状を有している。

また、前記容器61の左側閉塞端面61aには、トナ−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83
aが挿入保持される軸孔63とが開口形成され、この軸孔6
3の内面側には、２重の環状溝64,65が形成されている。

そして、前記容器61の右側開口端面61b側には、後述
する廃トナ−撹拌手段90を構成する磁石揺動レバ−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、この開口端面61bは、後述する現像
剤補給手段80の組み付け後にカバ−70で融着密閉される
ようになっているもので、このカバ−70の内面には、前
記現像剤撹拌手段81のパドル枠回転中心軸83の他端部83
bが挿入保持される軸受部71と、前記廃トナ−撹拌手段9
0の磁石揺動レバ−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。

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−補給部で、このトナ−補給部67に
は、前記現像剤補給手段80を構成するトナ−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23へトナ−を落下供給
するトナ−補給口68が開口し、このトナ−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。

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、第３図から第５図に示すように、複数のパ
ドル枠82…を断面十字形の回転中心軸83の廻りに螺旋状
に一体に組合せ連設した、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61a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−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、第３図に示すように、第１のパッド801
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−
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−ル性及び潤滑性を高め、トナ−洩れ、軸周部へ
のトナ−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−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−補給部
67側へと搬送するようになっている。

そして、図中85は前記現像剤撹拌手段81を構成する複
数のパドル枠82のトナ−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−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
来たトナ−を前記トナ−補給部67内に向け掻上げ供給し
得るようになっている。

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
この大径歯車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−搬送手段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−撹拌手段90を構成する磁石揺動レバ−91が当合
して、このエンプティレバ−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。

しかして、前記した廃トナ−撹拌手段90を構成する磁
石揺動レバ−91は、第５図及び第６図に示すように、ヘ
の字形状を有し、その回動軸92の一端部92aを、前記容
器61の右側開口端面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−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91aに永久磁石93を取付けて
なる構成を有し、第６図に示すように、磁石揺動レバ−
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−収容部60b内に送り込まれた回収トナ−Ｔを撹拌す
る。

ここで廃トナ−収容部60b内の回収トナ−撹拌機構に
ついて述べる。第６図に示すように廃トナ−撹拌レバ−
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−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−撹拌しやすくしてある。通常、廃トナ−撹拌レ
バ−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11
4が容器61の面の一部に突当り、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
磁力により上方へ持ち上げられる。それに伴ない廃トナ
−撹拌レバ−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−撹拌レバ−110は時計方
向へ回動し元の位置に戻る。このような廃トナ−撹拌レ
バ−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−Ｔを平
坦にする。

このような回収トナ−撹拌機構が必要な理由である
が、まず第１図に示す現像ユニット23のトナ−排出口23
bは容器61の廃トナ−収容部60b側の廃トナ−受け入れ口
60cへ差し込まれトナ−排出口23bの開口部23cは完全に
廃トナ−収容部60bの内側に入り込む。この状態で回収
トナ−の収容が可能になる。しかし、この状態でトナ−
を回収し始めると第６図に示すように回収トナ−Ｔはま
もなく富士山形状になりその頂がトナ−排出口23bの開
口部23cを塞いでしまう。そこで、まず、トナ−排出口2
3b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−は非常に落下しやすく支障なく
トナ−を排出することができるが、排出されたトナ−の
山の頂が開口部23cを塞いでしまい、トナ−の排出が困
難になりやがてはトナ−排出口23b、さらにはもっと上
流の図示しないクリ−ニング機構内にトナ−が詰ってし
まい、トナ−搬送用スパイラルをロックさせてしまう。
そこで第６図に示すように開口部23cを横（本実施例で
は右側）に設けることにより、トナ−排出口23bが完全
に回収トナ−Ｔに埋もれてしまわない限りトナ−を支障
なく排出することが可能である。また、トナ−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−Ｔの山頂をわずかでも廃トナ−収容部60bの
中央に近づけることができ開口部23cが回収トナ−Ｔに
より塞がるまでのトナ−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−収容部60b内の回収トナ−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−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−の充填効率は
あまり良くない。特に廃トナ−収容部60bの右下部115に
空洞ができてしまい回収トナ−充填効率に悪影響がでて
しまう。そこで廃トナ−撹拌レバ−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−収容
部60bの右下部115にトナ−を送り込むことができ、さら
に回収トナ−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−充填効率
は大幅にアップする。

このように現像剤補給及び回収装置60の補給用トナ−
貯蔵部60a内の永久磁石93の動きを磁力により、廃トナ
−収容部60b内の廃トナ−撹拌レバ−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−収容部60b側にはまったく動
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−が排出
され続けるとやがては開口部23cは回収トナ−Ｔに埋も
れてしまう。従来、このような状態ではトナ−を排出す
ることは不可能と考えられていた。事実開口部23cが下
を向いている場合、トナ−排出口23b内ですぐにトナ−
詰まりを起こしてしまう。しかし前述のように開口部23
cが横を向いていると、それが回収トナ−Ｔに埋もれて
しまっても支障はあるもののトナ−を排出することがで
きる。つまり集積された回収トナ−Ｔの圧力を押しのけ
てトナ−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−を充填することが可能なのであ
る。しかも本実施例を実験した結果、回収トナ−Ｔを廃
トナ−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23
cよりも上の空間は限度があるものの回収トナ−充填が
できるのである。

以上廃トナ−収容部60b内の回収トナ−撹拌機構につ
いて説明した。

補給用トナ−貯蔵部60aの説明に再度戻ることにす
る。

第２図中の容器61の底部右側に片寄らせた位置に形成
したトナ−補給部67には、前記現像剤補給手段80を構成
するトナ−搬送供給手段100が組み込まれていて、この
トナ−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−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に遊嵌状態で挿入され、この支軸
103の一端部103aを、前記トナ−補給部67の閉塞側端面6
7aに軸支させるとともに、その他端部103bを前記容器61
の開口端面61bを密閉するカバ−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10
1を回転させ、前記トナ−補給部67内に供給されるトナ
−を右側から左側のトナ−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したがって、
スパイラル軸101の回転数を可変することなくトナ−の
補給量を微妙な範囲で制御することが可能になる。

また、前記トナ−補給部67の左側底部に開口したトナ
−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−補
給部67の閉塞側端面67aに軸支された支軸103の一端部10
3aに同期回動可能に設けたロ−タリ−シャッタ201と、
このロ−タリ−シャッタ201の切欠口201aが常に前記ト
ナ−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61bを密閉するカバ−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1
03bを一方向に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103を前記ロ−タリ−シ
ャッタ201の切欠口201aを前記トナ−補給口68に対応位
置する方向に回動させる操作レバ−203とで構成されて
いる。そして、この操作レバ−203は、前記支軸103の他
端部103bにパッド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−50が、第15図及び第16図に示すように、持ち
上げ開放状態にあるときは、第７図，第８図及び第９図
に示すように、前記トップカバ−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−補給口68がロ−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−50が、第13図及び第14図に示すように、閉塞状
態にあるときは、前記トップカバ−50の内側面50aに設
けた操作突起52による第７図に示す実線矢印方向の押圧
動作により、前記操作レバ−203を戻しバネ202の付勢力
に抗して角度θ（約12゜）だけ第６図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
−タリ−シャッタ201の切欠口201aが、前記トナ−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、
第10図に示すように、トナ−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。

さらに、前記トナ−補給部67のトナ−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−補給部67の底部にトナ
−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−補給口68の対応位置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3
04とで構成されているとともに、前記スライドシャッタ
302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−補
給口68の閉塞時の抜けを防止しているものである。

すなわち、前記第２のシャッタ手段300は、第17図に
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、第８図に示すように、例えばキ
ット60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−補給
口と対応する補給口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、第９図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−補給口68に対応
位置させ、第10図に示すように、前記トナ−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−50が開放状態にある
ときは、たとえ第２のシャッタ手段300がトナ−補給口6
8の下部を開口しても、第９図に示すように、第１のシ
ャッタ手段200は開動作せず、また、第８図に示すキッ
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−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−補給口68を閉塞維持し、これ
によって、キット60の装置本体１への装填状態と装置本
体１のトップカバ−50の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、トナ補
給口68からトナ−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。

なお、図中400は前記キット60を構成する容器61の閉
塞端面61aに開口したトナ−充填口62をトナ−充填後に
密栓するゴム等からなるキャップである。

次に前記キット60の廃トナ−収容部60bの構造につい
て説明する。第11図に示すように容器61cとカバ−70aは
それぞれ補給用トナ−貯蔵部60aの容器61とカバ−70と
一体形成されており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−受け
入れ口123を塞いでいる。そして前記回収トナ−受け入
れ口123を差し込まれる現像ユニットのトナ−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、第１図に
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−排出口23bがキット60の廃トナ−受け入れ口6
0cへと差し込まれ第12図に示す状態となる。スライドシ
ャッタ23dは廃トナ−受入口60cにはいり込み、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61cと排出ノズル23
fとの隙間を埋め容器61c内の回収トナ−は漏れない。ま
た排出ノズル23fの開口部23cは容器61c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−は支障なく排出される。そして、キット60を装置本
体１からはずすと、再度、第11図に示す状態になり、現
像ユニットのトナ−排出口23b及び補給用トナ−貯蔵部6
0aの回収トナ−受入口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−は漏れない。

以上のようにキット60の回収トナ−受入口123及び前
述した第７図に示すトナ−補給口68はキット60の着脱
時、装填時及び持ち運び時のいついかなる時も閉塞され
トナ−がこぼれることはない。しかも回収トナ−受入口
123及びトナ−補給口68を開閉するための動作方向は同
一であるため、キット60を第17図に示すように装置本体
１の右枠部1bの側部より差し込む操作のみで現像ユニッ
ト23へのトナ−補給及び現像ユニット23からの回収トナ
−の受け入れが可能となる。また第１図に示すように現
像ユニット23のトナ−補給口23a及びトナ−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−補給とトナ
−回収という異なる機能を一体に収めることが可能とな
り、しかも第14図に示す装置本体１の右枠部1bの僅かな
スペ−スを有効に利用して、回収トナ−を収容できると
いう利点がある。

さて、第１図に示すようにキット60のトナ−補給部60
d及び廃トナ−受入口60cをそれぞれ現像ユニット23のト
ナ−補給口23a及びトナ−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−補
給部60dと廃トナ−受け入れ口60cとの距離と現像ユニッ
ト23におけるトナ−補給部23aとトナ−排出口23bとの距
離は同寸法になるよう製作されてはいるが若干の誤差は
免がれない。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−スに装填されなくなる。その
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。本実施例ではトナ−補給口23aとトナ−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−排出口23bと廃トナ−受入口60cとの位置が合いずら
くなる。そこで本実施例では、第11図に示すように廃ト
ナ−受入口60cに面取り124を施した。これによりキット
60はいたってスム−スに装填することができる。

以上説明したように、トナ−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−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−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。またもうひとつの利点
としてトナ−収納容器60bの満杯を検知するためのスイ
ッチを削除できる。従来、装置本体１はトナ−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、容器内が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−タにその内容
を知らせることにより、オペレ−タはトナ−収納容器60
bを新しいものに交換していた。ところが、本実施例の
場合、トナ−補給容器60aのトナ−の有無のみを装置本
体１が検知し、補給用トナ−が空になった時点でオペレ
−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−収納容器60b内の状態はまったく検知
していない。当然のことながらトナ−収納容器60bが回
収トナ−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、本実施例では
第１図に示すキット60における補給用トナ−貯蔵部60a
と廃トナ−収容部60bの容量の割合を次に示す関係に設
定した。

補給用トナ−貯蔵容量＞廃トナ−実効収容量＞補給ト
ナ−量×未転写率。

廃トナ−実効収容量は安全のため多いほど望ましく、
補給用トナ−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−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−スにも
制限があり、廃トナ−実効収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−量×未転写
率である。つまり補給用トナ−貯蔵部60aのトナ−をす
べて使い果たしたのち、用紙Ｐに転写されなかった分量
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−の10〜25％は未転写トナ−として回収される。よっ
て補給トナ−の25％の容量のトナ−を廃トナ−収容部60
bに収容しなければならないのである。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−収容部60bの実効収容量は補
給トナ−容量の30％は必要と考えられる。そのため本実
施例では補給トナ−容量から500ccであるのに対し廃ト
ナ−実効収容量は150ccとした。

これにより装置本体１の廃トナ−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−タは廃トナ−収容容器60bを交換する煩わしさから
解放される。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されないもので
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。

［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
行うことができ、作業性を向上できる。

また、ユニットを清掃手段および現像手段に対し、着
脱可能とするから、ユニットを単独で交換でき、清掃手
段および現像手段を無駄に交換する必要がなく、経済的
である。さらに、収納手段内に第２の攪拌部材を備え、
この第２の攪拌部材により現像剤を攪拌して均すため、
収納手段内に現像剤を効率良く収納することができ、収
納手段の現像剤収納量を増大できる利点がある。

しかも、収納手段内の第２の攪拌部材は補給手段内の
第１の攪拌部材に連動して駆動されるため、第２の攪拌
部材を駆動するための駆動機構を別途特別に必要とする
ことがなく、コストを低減することができるとともにス
ペ−ス的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像剤補給及び回収装置の一実施
例を示す斜視図、第２図はその現像剤補給部を示す縦断
側面図、第３図は同じく第２図中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示す拡大断面図、
第４図は同じく第３図中III−III線における断面図、第
５図は同じく組付け状態を示す分解斜視図、第６図は同
じく廃トナ−撹拌手段を示す説明図、第７図は同じく現
像剤補給装置の側面図、第８図から第10図は同じく第１
及び第２のシャッタ手段の動作状態をそれぞれ示す要部
拡大断面図、第11図及び第12図は同じく第７図中Ａ−Ａ
線における断面図、第13図は本発明に係る現像剤補給装
置が装填される画像形成装置としてのレ−ザ−プリンタ
の外観図、第14図は同じくレ−ザ−プリンタの内部構造
を概略的に示す説明図、第15図から第17図は同じくレ−
ザ−プリンタのトップカバ−の開放状態をそれぞれ示す
説明図である。 60……キット（ユニット）、60a……補給用トナ−貯蔵
部（補給手段）、60b……廃トナ−収容部（収納手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１０ Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２６ 21/10 15/08 ５０７Ｅ (56)参考文献 特開 平１−319049（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−100081（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/08 110 G03G 15/08 112 G03G 15/08 506 G03G 15/08 507 G03G 21/00 510 G03G 21/10

Claims (2)

(57)【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、 この清掃手段により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、 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、 前記補給手段内に現像剤を攪拌搬送する第１の攪拌部材
   を設け、 前記収納手段内に前記第１の攪拌部材に連動して駆動さ
   れ現像剤を攪拌し均す第２の攪拌部材を設けたことを特
   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路を備え、この導入路の上部側に
   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。