JP3369286B2 - トナー供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナー供給装置、特
に、画像イメージを表面に形成する感光体と、その感光
体上の画像イメージをトナーで現像する現像部と、転写
後に残留したトナーを感光体から除去するトナークリー
ナとを有する画像形成ユニットにおいて、現像部にトナ
ーを供給するトナー供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナー画像形成装置（例えば複写機やレ
ーザプリンタ）として、画像イメージを表面に形成する
感光体と、感光体上の画像イメージをトナーで現像する
現像部と、転写後に残留したトナーを感光体から除去す
るトナークリーナとを有する画像形成ユニットを備えた
ものが既に知られている。かかる画像形成ユニットに
は、現像部にトナーを供給するトナー供給装置が設けら
れている（例えば特開昭６０−４１０７９号）。

【０００３】そのトナー供給装置は、トナー供給装置本
体と、トナー供給装置本体に固定された未使用トナー容
器と、トナー供給装置本体に固定された回収トナー容器
と、両トナー容器から現像部にトナーを供給するトナー
供給部と、回収トナー容器にトナークリーナからトナー
を搬送するトナー搬送部とを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のトナー供給
装置では、未使用トナー容器に加えて回収トナー容器を
設ける必要がある。このため、トナー供給装置が大型化
せざるを得ない。本発明の目的は、コンパクトなトナー
供給装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトナー供給
装置は、画像イメージを表面に形成する感光体と、前記
感光体上の画像イメージをトナーで現像する現像部と、
転写後に残留したトナーを前記感光体から除去するトナ
ークリーナとを有する画像形成ユニットにおいて、前記
現像部にトナーを供給する装置である。この装置は、ト
ナー供給装置本体と未使用トナー容器とトナー供給部と
トナー搬送部とトナー押し込み部とを備えている。

【０００６】未使用トナー容器は、トナー供給装置本体
に着脱自在に固定され、トナー供給装置本体にトナーを
補給するものである。トナー供給部は、トナー供給装置
本体から現像部にトナーを供給する。トナー搬送部は、
トナー供給装置本体にトナークリーナからトナーを搬送
する。トナー押し込み部は、トナー供給装置本体内に配
置され、トナー搬送部により搬送されてきたトナーを未
使用トナー容器に押し込む。

【０００７】なお、前記トナー押し込み部は、押し込み
用スクリューコンベアを有しているのが好ましい。そし
て、前記押し込み用スクリューコンベアを、前記現像部
側の駆動力により駆動するための駆動機構をさらに備え
ているのがより好ましい。前記トナー押し込み部のトナ
ー押し込み量が前記トナー搬送部のトナー搬送量よりも
大きく設定されているのが好ましい。

【０００８】前記トナー供給部は、前記現像部でのトナ
ー濃度の低下に応じてトナーを前記現像部に搬送するた
めのトナー補給コンベアと、前記トナー補給コンベアを
駆動するためのトナー補給モータとを有しているのが好
ましい。前記トナー搬送部は、搬送用スクリューコンベ
アを有しているのが好ましい。さらに、前記トナー搬送
部は、前記トナークリーナ内に配置された第１搬送用ス
クリューコンベアと、前記第１搬送用スクリューコンベ
アと前記トナー供給装置本体とを連結する第２搬送用ス
クリューコンベアとを有しているのが好ましい。

【０００９】前記トナー搬送部と前記トナー押し込み部
との間に配置された、開閉自在のシャッターを有する分
離機構をさらに備えているのが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明に係るトナー供給装置では、未使用トナ
ー容器内のトナーがトナー供給部により現像部に供給さ
れる。一方、トナークリーナからトナー搬送部によって
搬送されてきたトナーは、トナー押し込み部によって未
使用トナー容器に押し込まれて収納される。

【００１１】ここでは、未使用トナー容器を回収トナー
容器の収容にも使用できることから、装置の全体構成が
コンパクトになる。なお、前記トナー押し込み部が押し
込み用スクリューコンベアを有している場合には、前記
作用がより効果的である。そして、前記押し込み用スク
リューコンベアを、前記現像部側の駆動力により駆動す
るための駆動機構をさらに備えている場合には、前記作
用がさらに効果的である。

【００１２】前記トナー押し込み部のトナー押し込み量
が前記トナー搬送部のトナー搬送量よりも大きく設定さ
れている場合には、前記作用がさらに顕著になる。前記
トナー供給部が、前記現像部でのトナー濃度の低下に応
じてトナーを前記現像部に搬送するためのトナー補給コ
ンベアと、前記トナー補給コンベアを駆動するためのト
ナー補給モータとを有している場合に、前記作用がより
効果的である。

【００１３】前記トナー搬送部が、搬送用スクリューコ
ンベアを有している場合に、前記作用が効果的である。
さらに、前記トナー搬送部が、前記トナークリーナ内に
配置された第１搬送用スクリューコンベアと、前記第１
搬送用スクリューコンベアと前記トナー供給装置本体と
を連結する第２搬送用スクリューコンベアとを有してい
る場合に、前記作用がより効果的である。

【００１４】前記トナー搬送部と前記トナー押し込み部
との間に配置された、開閉自在のシャッターを有する分
離機構をさらに備えている場合には、前記作用がより効
果的である。

【００１５】

【実施例】図１において、本発明の一実施例が採用され
た複写機本体１の上面には、原稿が載置される原稿載置
台２が配置されている。原稿載置台２の上面には、原稿
押え３が開閉自在に設けられている。複写機本体１の底
部には、外部給紙ユニット４が装着されている。また複
写機本体１の図左側方には、排出されてきた用紙を積載
するための排紙トレイ５が装着されている。さらに右側
方には、手差し給紙用の給紙トレイ６が開閉自在に装着
されている。

【００１６】複写機本体１の内部には、原稿載置台２上
の原稿の画像情報を読み取るための原稿読取装置１０
と、原稿読取装置１０の下方に配置された画像形成ユニ
ット１１と、画像形成ユニット１１の下方に配置された
給紙装置１２とが設けられている。画像形成ユニット１
１は、用紙にトナー画像を形成するためのものであり、
給紙装置１２は、その画像形成ユニットに用紙を供給す
るための装置である。また、画像形成ユニット１１の用
紙搬送方向下流側には、用紙搬送装置１３と、用紙上に
形成されたトナー画像を定着するための定着装置１４
と、用紙を排紙トレイ５に排出するための排出ローラ１
５とが順に設けられている。給紙装置１２と画像形成ユ
ニット１１との間には、用紙の画像形成ユニット１１へ
の搬送タイミングを定めるレジストローラ９が配置され
ている。

【００１７】外部給紙ユニット４は、上下に配置された
１対の給紙カセット４ａ，４ｂを有しており、両給紙カ
セット４ａ，４ｂは図１手前側へ引き出し可能である。
画像形成ユニット１１は、表面に静電潜像が形成される
感光体ドラム２１を含むドラムユニット１６と、メイン
チャージャー２２を含む主帯電ユニット１７と、静電潜
像を現像する現像ユニット１８と、現像されたトナー像
を用紙に転写する転写チャージャー１９と、用紙を感光
体ドラム２１から分離させるための分離チャージャー２
０とを備えている。また、ドラムユニット１６には、ト
ナークリーナ２３が設けられている。

【００１８】ドラムユニット１６は、図２に示すよう
に、内部にトナークリーナ２３を収納する空間が形成さ
れたドラムフレーム３０を有している。図３に示すよう
に、ドラムフレーム３０の手前側側面には手前側に突出
する支持ピン３１が、奥側側面には支持孔３２がそれぞ
れ形成されている。一方、主帯電ユニット１７の手前側
側面には支持ピン３１に係合する支持孔３３が、奥側側
面には奥側に突出して支持孔３２に係合する支持ピン３
４がそれぞれ形成されている。この結果、主帯電ユニッ
ト１７は、ドラムユニット１６に対し着脱可能かつ回動
可能に連結されていることになる。なお通常は、主帯電
ユニット１７はドラムユニット１６にビス３５を用いて
固定されている。ここでは、主帯電ユニット１７がドラ
ムユニット１６に対して着脱可能かつ回動可能に連結さ
れているので、それらを個別に交換可能であり、部品の
耐久性に応じた合理的な交換再生が容易に行える。

【００１９】トナークリーナ２３は、図４に示すよう
に、ドラムフレーム３０内に配置されている。トナーク
リーナ２３は、感光体ドラム２１の画像形成領域表面に
当接して転写後の残留トナーを除去するスクレーパー４
０と、スクレーパー４０よりも回転方向上流側に配置さ
れ、感光体ドラム２１に付着した紙粉を除去するための
紙粉取りローラ４１と、スクレーパー４０により除去さ
れた残留トナーを排出するための第１スクリューコンベ
ア４２とを有している。スクレーパー４０は、ドラムフ
レーム３０に固定された取付金具４０ａに基端が取り付
けられており、感光体ドラム２１の表面に先端が斜め上
方から当接している。

【００２０】紙粉取りローラ４１は、弾性を有してお
り、その表面にはスクレーパー４３が当接している。こ
れにより、紙粉取りローラ４１の表面に付着した紙粉が
スクレーパー４３により掻き落とされる。また、紙粉取
りローラ４１は、図５に示すように、感光体ドラム２１
と所定のニップ量（たとえば０．３ｍｍ）で圧接されて
いる。この紙粉取りローラ４１の回転速度は、図５のよ
うに感光体ドラム２１に当接して変形した状態で最も小
径（半径Ｒ）となる部分の周速が、感光体ドラム２１の
表面の周速に一致するように調整されている。これによ
り、紙粉取りローラ４１の感光体ドラム２１に対する摺
擦が実質的に抑えられる。

【００２１】紙粉取りローラ４１は、図６に示すよう
に、コ字状の支持フレーム４４に両端が回転自在に支持
されている。支持フレーム４４は、ドラムフレーム３０
に対して着脱自在である。紙粉取りローラ４１の両側と
支持フレーム４４との間には、ワッシャ状の４フッ化エ
チレン樹脂製滑り部材４５を挟んで、スポンジ製の摺接
ローラ４６が配置されている。摺接ローラ４６は、紙粉
取りローラ４１と同径で固定の部材であり、感光体ドラ
ム２１の非画像領域に残留したトナーを除去するもので
ある。ここで滑り部材４５を設けたのは、紙粉取りロー
ラ４１の回転に伴って摺接ローラ４６が捩じれないよう
にするためである。摺接ローラ４６の両外側には、同じ
く感光体ドラム２１の非画像領域に残留したトナーを除
去するためのフェルト製の摺接部材４７が配置されてい
る。

【００２２】摺接部材４７は、図７及び図８に示すよう
に、紙粉取りローラ４１の回転軸４８が貫通する取付部
材４９の感光体ドラム２１に対向する面に貼り付けられ
ている。この取付部材４９の上面にはスポンジ製の遮蔽
部材５０が、その摺接ローラ４６側の側面にはスポンジ
製の遮蔽部材５１がそれぞれ設けられている。これらの
遮蔽部材５０，５１は、スクレーパー４０で除去された
残留トナーがドラムフレーム３０の外に飛散するのを防
止するためのものである。なお、紙粉取りローラ４１の
回転軸４８の一端にはギア（図示せず）が固定されてお
り、感光体ドラム２１の回転軸にギア列（図示せず）を
介して連結されている。

【００２３】第１スクリューコンベア４２は、スクレー
パー４０で除去されたトナーを図４の紙面直交方向手前
側に搬送する。この第１スクリューコンベア４２には、
感光体ドラム２１の回転軸がギア列（図示せず）を介し
て連結されている。第１スクリューコンベア４２は、図
２に示すようにドラムフレーム３０から突出したコンベ
アケース４２ａ内にまで延びており、斜め上方に延びる
第２スクリューコンベア５５の基端にギア列５６を介し
て連結されている。第１スクリューコンベア４２の搬送
速度（送り量）は、第２スクリューコンベア５５よりや
や遅くなるようにギア列５６によって調整されている。

【００２４】第２スクリューコンベア５５はコンベアケ
ース５５ａ内に配置されており、その先端には、図１０
（Ａ）に示すように、現像ユニット１８のホッパー部６
１の上端に着脱自在に連結される蓋部材５７が設けられ
ている。蓋部材５７の内部には、落とし込み口５５ｂ
と、落とし込み口５５ｂを封止するためのシャッター５
８とが設けられている。シャッター５８は、一端が蓋部
材５７に、他端がシャッター５８にそれぞれ連結された
スプリング５９により図１０の左方に付勢されている。
またシャッター５８には、ホッパー部６１の側面に係合
する爪６０が形成されている。ホッパー部６１が蓋部材
５７の下部に配置された状態（現像ユニット１８の装着
状態）では、シャッター５８が落とし込み口５５ｂを開
口させるように、ホッパー部６１の側面と爪６０との係
合によりシャッター５８が図１０の右方に配置される。
一方、現像ユニット１８が複写機本体１から取り出され
て図１０（Ｂ）の状態になると、シャッター５８がスプ
リング５９の付勢力により左方に移動して落とし込み口
５５ｂを自動的に封止する。このため、現像ユニット１
８を複写機本体１から取り出した状態において、第２ス
クリューコンベア５５からのトナー飛散が防止される。

【００２５】現像ユニット１８は、図９に示すように、
回収された残留トナーを受けるホッパー部６１と、ホッ
パー部６１で受けたトナーを搬送するとともにトナーボ
トル６２に収容されたトナーを搬送するためのトナー供
給装置本体６３と、トナーにより感光体ドラム２１に形
成された潜像を現像する現像部６４（一部のみ図示）と
を有している。ホッパー部６１は、図１０に示すよう
に、上部に開口６５を有している。この開口６５は、第
２スクリューコンベア５５の落とし込み口５５ｂに面し
ている。なお、トナーボトル６２は本来新しいトナーを
収容するものであり、トナー供給装置本体６３に対して
着脱自在であるが、この実施例では回収トナーの収容も
行うようになっている。

【００２６】トナー供給装置本体６３は、図１１に示す
ように、ホッパー部６１で回収したトナーを搬送してト
ナーボトル６２（図９）に押し込むための第３スクリュ
ーコンベア６６と、トナーボトル６２に充填されたトナ
ーを現像部６４でのトナー濃度の低下に応じて現像部６
４に搬送するための湾曲したトナー補給コンベア６７と
を有している。トナー補給コンベア６７は、トナー補給
モータ６８により回転駆動される。また、第３スクリュ
ーコンベア６６は、ギア列及びタイミングベルトからな
る駆動機構７０により現像部６４のスリーブローラ（図
示せず）の回転軸６９に連結されている。スリーブロー
ラの回転軸６９はギア列（図示せず）により感光体ドラ
ム２１の回転軸に連結されている。この第３スクリュー
コンベア６６の搬送速度（送り量）は、第２スクリュー
コンベア５５より速くなるように、駆動機構７０により
調整されている。

【００２７】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。原稿載置台２上に原稿が載置され、プリントキーが
操作されると、給紙装置１２または外部給紙ユニット４
から選択された用紙が取り出され、感光体ドラム２１の
下方のレジストローラ９まで搬送される。また、原稿読
取装置１０が原稿２を走査し、感光体ドラム２１上に静
電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニッ
ト１８の現像部６４でトナーにより現像される。そし
て、レジストローラ９から所定のタイミングで搬送され
た用紙上に転写チャージャー１９によりトナー像が転写
される。トナー像が転写された用紙は用紙搬送装置１３
により定着装置１４に搬送され、トナー像が用紙に溶融
定着される。トナー像が溶融定着された用紙は排出ロー
ラ１５により排紙トレイ５上に排出される。

【００２８】一方、トナー像転写後に感光体ドラム２１
の画像形成領域に残留したトナー及び紙粉は、トナーク
リーナ２３内のスクレーパー４０及び紙粉取りローラ４
１によりそれぞれ除去される。除去されたトナーは、第
１スクリューコンベア４２および第２スクリューコンベ
ア５５により、現像ユニット１８内のホッパー部６１に
回収される。ホッパー部６１に回収されたトナーは、第
３スクリューコンベア６６により搬送されて、トナーボ
トル６２内に押し込められる。なお、第１スクリューコ
ンベア４２、第２スクリューコンベア５５および第３ス
クリューコンベア６６は、それぞれ搬送速度が徐々に速
くなるように調整されているので、回収途中のトナーが
各スクリューコンベア４２，５５，６６内で詰まりにく
い。また、回収されたトナーがトナーボトル６２に押し
込められるので、トナーボトル６２内の空間を有効に利
用できる。

【００２９】感光体ドラム２１の画像形成領域外（非画
像領域）に付着したトナーは、紙粉取りローラ４１の両
側に配置された摺接ローラ４６及び摺接部材４７により
除去される。さらに、スクレーパー４０で回収したトナ
ーは、ドラムフレーム３０内で飛散するが、遮蔽部材５
０，５１によりドラムフレーム３０外へは飛散しにくく
い。

【００３０】トナーボトル６２内に収容されたトナー
は、所定のタイミングでトナー補給モータ６８により現
像部６４に搬送される。そして補給されたトナーによっ
て現像部６４は現像処理を行う。メンテナンス等で現像
ユニット１８を複写機本体１から取り出す際には、現像
ユニット１８を複写機本体１の手前側に引き出す。する
と、図１０に示すように、第１スクリューコンベア５５
の先端に取り付けられた遮蔽部材５７のシャッター５８
がスプリング５９により付勢されて、第２スクリューコ
ンベア５５の落とし込み口５５ｂを封止する。この結
果、現像ユニット１８の取り出し時に、落とし込み口５
５ｂからトナーが飛散しにくい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係るトナー供給装置では、トナ
ー搬送部により搬送されてきたトナーを未使用トナー容
器に押し込むトナー押し込み部が設けられているので、
未使用トナー容器を回収トナーの収容にも利用できるよ
うになり、装置の全体構成がコンパクトになる。

【００３２】なお、前記トナー押し込み部が押し込み用
スクリューコンベアを有している場合には、前記効果が
より有利になる。そして、前記押し込み用スクリューコ
ンベアを、前記現像部側の駆動力により駆動するための
駆動機構をさらに備えている場合には、前記効果がさら
に有利になる。前記トナー押し込み部のトナー押し込み
量が前記トナー搬送部のトナー搬送量よりも大きく設定
されている場合には、前記効果がさらに有利になる。

【００３３】前記トナー供給部が、前記現像部でのトナ
ー濃度の低下に応じてトナーを前記現像部に搬送するた
めのトナー補給コンベアと、前記トナー補給コンベアを
駆動するためのトナー補給モータとを有している場合
に、前記効果がより有利である。前記トナー搬送部が搬
送用スクリューコンベアを有している場合に、前記効果
が有利である。さらに、前記トナー搬送部が、前記トナ
ークリーナ内に配置された第１搬送用スクリューコンベ
アと、前記第１搬送用スクリューコンベアと前記トナー
供給装置本体とを連結する第２搬送用スクリューコンベ
アとを有している場合に、前記効果がより有利である。

【００３４】前記トナー搬送部と前記トナー押し込み部
との間に配置された、開閉自在のシャッターを有する分
離機構をさらに備えている場合には、前記効果がより有
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が採用された複写機の縦断面概略図。

【図２】ドラムユニットと主帯電ユニットの連結状態を
示す斜視概略図。

【図３】ドラムユニットと主帯電ユニットとの分解状態
を示す斜視概略図。

【図４】トナークリーナ部分の縦断側面概略図。

【図５】感光体ドラムに対する紙粉取りローラの圧接状
態を説明するための概略図。

【図６】紙粉取りローラ部分の斜視図。

【図７】図６のVII −VII 断面図。

【図８】図６のVIII−VIII断面図。

【図９】トナー供給装置部分の一部切欠き斜視概略図。

【図１０】スクリューコンベアとホッパー部との連結状
態を示す縦断面図。

【図１１】トナー供給装置本体部分の平面部分図。

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体 １１ 画像形成ユニット １６ ドラムユニット １８ 現像ユニット ２１ 感光体ドラム ２３ トナークリーナ ５５ 第２スクリューコンベア ６２ トナーボトル ６３ トナー供給装置本体 ６４ 現像部 ６６ 第３スクリューコンベア ６７ トナー補給コンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 21/10 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２６ (56)参考文献 特開 平４−237079（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82274（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89289（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43996（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−45733（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−78973（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 21/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像イメージを表面に形成する感光体と、
   前記感光体上の画像イメージをトナーで現像する現像部
   と、転写後に残留したトナーを前記感光体から除去する
   トナークリーナとを有する画像形成ユニットにおいて、
   前記現像部にトナーを供給するトナー供給装置であっ
   て、 トナー供給装置本体と、 前記トナー供給装置本体に着脱自在に固定され、前記ト
   ナー供給装置本体にトナーを補給する未使用トナー容器
   と、 前記トナー供給装置本体から前記現像部にトナーを供給
   するトナー供給部と、 前記トナー供給装置本体に前記トナークリーナからトナ
   ーを搬送するトナー搬送部と、 前記トナー供給装置本体内に配置され、前記トナー搬送
   部により搬送されてきたトナーを前記未使用トナー容器
   に押し込むトナー押し込み部と、 を備え、 前記トナー押し込み部は前記未使用トナー容器の開口部
   分近傍に及んでいる押し込み用スクリューコンベアを有
   し、 前記未使用トナー容器は、前記押し込み用スクリューコ
   ンベアでトナーを搬送する末端の上方に設けられてい
   る、 トナー供給装置。
2. 【請求項２】前記トナー押し込み部のトナー押し込み量
   が前記トナー搬送部のトナー搬送量よりも大きく設定さ
   れている、請求項１に記載のトナー供給装置。
3. 【請求項３】前記トナー搬送部は搬送用スクリューコン
   ベアを有している、請求項１または２に記載のトナー供
   給装置。
4. 【請求項４】前記トナー搬送部は、前記トナークリーナ
   内に配置された第１搬送用スクリューコンベアと、前記
   第１搬送用スクリューコンベアと前記トナー供給装置本
   体とを連結する第２搬送用スクリューコンベアとを有し
   ている、請求項３に記載のトナー供給装置。