JPH04372967A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ等の電
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。

【０００２】

【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ーラ対
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。

【０００３】従来、この種の画像形成装置、例えばレー
ザー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、トナーという）を補給するの
に用いられる現像剤補給装置として、使い捨てのカート
リッジ式のものが採用され、このトナー補給用カートリ
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。

【０００４】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ー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、
使い捨てのカートリッジ式の容器に溜められていた。

【０００５】このトナー回収用カートリッジ（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。

【０００６】装置本体は、補給トナーカートリッジの空
の状態及び回収トナーカートリッジの満杯状態を検知し
てオペレータに知らせることによりオペレータはそれぞ
れのカートリッジを適宜交換していた。

【０００７】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、及び感光体ドラム等と一体化していた。

【０００８】

【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、ユー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。

【０００９】また、後者のように、一体化した場合には
、交換の手間は一体化されるが、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
、感光体ドラムの寿命より早くユニットを交換すること
になり、ランニングコストが上昇するという問題があっ
た。それと、補給トナー量×未転写率が廃トナー実効容
量よりも多い時、トナーが溢れるという問題があった。

【００１０】そこで、この発明は、補給容器と収納容器
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、ユー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、トナーが溢れる
こともない画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するため、現像手段により像担持体上に現像剤像を形成
して、該現像剤像を像担持体に転写し、この像転写後に
前記像担持体に残留する現像剤を清掃手段で除去する画
像形成装置において、前記清掃手段に現像剤を補給する
補給容器と、前記清掃手段により像担持体から除去され
た現像剤を収納する収納容器とを一体化し、前記像担持
体、清掃手段および現像手段に対して着脱可能なユニッ
トと、前記清掃手段によって除去された現像剤が収納容
器の容量を越える場合、その現像剤を補給容器に収納す
るように収納容器から補給容器に現像剤を搬送する搬送
手段とを具備した構成としたものである。

【００１２】

【作用】補給容器と収納容器を一体化してユニット（キ
ット）を構成することにより、一度の手間で補給容器と
収納容器を交換でき、また、ユニットを前記像担持体、
清掃手段および現像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。さらに、清掃手段に
よって除去された現像剤が収納容器の容量を越える場合
、その現像剤を補給容器に収納するように収納容器から
補給容器に現像剤を搬送する搬送手段を設けることによ
り、溢れた現像剤を補給容器に入れることで本体から現
像剤をこぼさない。

【００１３】

【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。図１３は、半導体レーザーを用いた電子写
真方式の画像形成装置としてのレーザープリンタの外観
を示し、図１４はその内部構成を示す。

【００１４】このレーザプリンタは、電子計算機、ワー
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）とインターフェイス回路等の伝送コント
ロー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。すなわち、上記した画像形成装置
としてのレーザープリンタは、図１３及び図１４に示す
ような構成となっている。

【００１５】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（図１３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。

【００１６】上記制御基板収容部５内には、例えば漢字
等の種類の増設等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カード用コネクタ
７…に機能追加用ＩＣカード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。

【００１７】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つのインターフェイス（図示せ
ず）が配置された状態となっており、これらインターフ
ェイスは、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。

【００１８】そして、前記排紙部６は、図１３に示すよ
うに、装置本体１の前部上面に形成された凹部からなり
、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。

【００１９】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
配置したコントロールパネル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。次に、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の構成を図１４に基づいて説明する
。図中２０は装置本体１内のユニット収納部のほぼ中央
部に位置させて配置した像担持体としてのドラム感光体
である。

【００２０】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ーザー露光ユニット２２の露光部２
２ａ、現像工程を行なう磁気ブラシ式の現像ユニット２
３、スコロトロンからなる転写手段２４、ゴム部材から
なる未転写トナー除去手段２５、及び前露光手段２６が
それぞれ順次配設されている。

【００２１】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を手差しトレイ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。

【００２２】この用紙搬送路２９の画像転写部２８の上
流側には、搬送ローら対３０、アライニングローラ対３
１、及び搬送ローラ対３２が配置され、その下流側には
、定着ユニット３３及び排紙ローラユニット３４が配置
されている。

【００２３】なお、図中３５は前記搬送ローラ対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
ニングローラ対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。

【００２４】つぎに、ホストシステムからのドットイメ
ージデータを受けて変調されたレーザービームａをレー
ザー露光ユニット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
ラシ中のトナーによって現像され顕像化される。

【００２５】一方、このトナー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
ローラ対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ー像が転写手段２４の働きにより用
紙Ｐに転写される。

【００２６】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
トナー像が用紙Ｐに溶融定着された後、排紙ローラユニ
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。この場合、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後の感光
体２０上に残った残留トナーは、ウレタンゴムからなり
クリーニングブレード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。

【００２７】また、前記定着ユニット３３は、ヒータラ
ンプが内蔵されたヒートローラ４１と、このヒートロー
ラ４１に圧接された加圧ローラ４２を備え、これら定着
ローラとしてのローラ４１，４２間を用紙Ｐが通過する
ことによりトナー像が用紙Ｐに溶融定着されるようにな
っている。

【００２８】前記ローラ４１，４２及び加圧ローラ４２
は、下部ケーシング４３及び上部ケーシング４４により
囲繞されており、定着に必要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。

【００２９】さらに、前記排紙ローラユニット３４は、
下部ローラ３４ａと上部ローラ３４ｂとかならなり、こ
の上部ローラ３４ｂを含む上半部は、前記搬送ガイド３
７、転写手段２４等とともに装置本体１のトップカバー
５０の下面側に設けてなる構成を有する。

【００３０】トップカバー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、図１５に示す
ように、最大１２０°程度の回動範囲まで開閉可能にし
、このカバー開きにより、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の途上の用紙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。

【００３１】また、図１６に示すように、トップカバー
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、前記トップカバー５０の開閉動
作と共に前記現像ユニット２３にトナーが補給される後
述するカートリッジ式のユニットとしてのキット６０の
ロータリーシャッタを開閉させるようになっている。

【００３２】前記キット６０は、図１７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、図１に示すように、前記現像ユニット２３
の上部のトナー補給口２３ａに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のトナー排
出口２３ｂはキット６０の廃トナー受け入れ口６０ｃへ
差し込まれる。

【００３３】すなわち、本発明に係るカートリッジ式の
キット６０は、図１に示すように、補給用トナーが貯蔵
される円筒形状の補給手段としての補給用トナー貯蔵部
６０ａと、この補給用トナー貯蔵部６０ａに一体化され
た収納容器としての箱形の廃トナー収容部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ーと廃
トナーは決して混合されることはない。つぎに、上記キ
ット６０の構造について図１から図１２を参照して詳し
く説明する。

【００３４】まず、補給用トナー貯蔵部６０ａは図２に
示すように、トナーが収容されるホッパー型をなす横長
状のＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製容器６１からなる。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
への差込み端とし、かつ、その右側端面６１ｂを解放し
てなるとともに、上記左側端面６１ａから右側端面６１
ｂに向け僅かに拡開するテーパ形状を有している。

【００３５】また、前記容器６１の左側閉塞端面６１ａ
には、トナー充填口６２と後述する現像剤補給手段８０
を構成する現像剤攪拌手段８１のパドル枠８２の回転中
心軸８３の駆動側一端部８３ａが挿入保持される軸孔６
３とが開口形成され、この軸孔６３の内面側には、２重
の環状溝６４，６５が形成されている。

【００３６】そして、前記容器６１の右側開口端面６１
ｂ側には、後述する廃トナー攪拌手段９０を構成する磁
石揺動レバー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。容器６１の右側端
面６１ｂは、後述する現像剤補給手段８０の組み付け後
にカバー７０で溶融密閉されるようになっている。

【００３７】カバー７０の内面には、前記現像剤攪拌手
段８１のパドル枠回転中心軸８３の他端部８３ｂが挿入
保持される軸受部７１と、前記廃トナー攪拌手段９０の
磁石揺動レバー回動軸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。

【００３８】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ー補給部で、このトナ
ー補給部６７には、前記現像剤補給手段８０を構成する
トナー搬送手段１００が組み込まれるようになっている
。その左側底部には、前記現像ユニット２３へトナーを
落下供給するトナー補給口６８が開口し、このトナー補
給口６８には、後述するシャッタ手段２００と第２のシ
ャッタ３００がそれぞれ対応させて配置されている。

【００３９】すなわち、前記現像剤補給手段８０を構成
する現像剤攪拌手段８１は、図３から図５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
の回りに螺旋状に一体に組合せ連設した、例えば直径が
６０ｍｍのカセ車形状のＡＢＳ樹脂製枠体からなる。

【００４０】回転中心軸８３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６１
ｂ側を密閉するカバー７０の軸受部７１にそれぞれ挿入
保持させてなる。

【００４１】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、図３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。

【００４２】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に嵌合させた状態となっており、かつ、その内側環
状溝６５に第２のパッド８０４を嵌合させた状態となっ
ている。

【００４３】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ールド構造にする
ことにより、ラビリンス効果による軸周部のシール性及
び潤滑性を高め、トナー洩れ、軸周部へのトナーの侵入
、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。

【００４４】前記現像剤攪拌手段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
た図示しないトナーをダブル攪拌しながら容器６１内を
左側から右側に片寄り位置させたトナー補給部６７へと
搬送するようになっている。

【００４５】そして、図中８５は現像剤攪拌手段８１を
構成する複数のパドル枠８２のトナー補給部６７に対応
するパドル枠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ー掻上げ
板であり、その先端部８５ａを前記容器６１の内底面６
１ｃに沿って摺動自在に当接させ、前記現像剤攪拌手段
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ーを前記トナー補
給部６７内に向け掻上げ供給し得るようになっている。

【００４６】また、図中８６は前記現像剤攪拌手段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
ナー搬送手段１００をスパイラル軸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１
０１を回転駆動させるようになっている。

【００４７】前記偏心カム８７には、後述する廃トナー
攪拌手段９０を構成する磁石揺動レバー９１が当合して
、このエンプティレバー９１を前記大径歯車８６、すな
わち、前記現像剤攪拌手段８１を構成する回転中心軸８
３の回転に追従して上下に揺動自在になっている。

【００４８】しかして、前記した廃トナー攪拌手段９０
を構成する磁石揺動レバー９１は、図５及び図６に示す
ように、への字形状を有し、その回動軸９２の一端部９
２ａ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を前記カバー７
０の内面に形成した軸受部７２にそれぞれ挿入保持して
軸支されている。

【００４９】さらに、磁石揺動レバー９１の中央部を前
記現像剤攪拌手段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、磁石揺動レバー９１の揺動端部９１ａに永
久磁石９３を取付けてなる構成を有し、図６に示すよう
に、磁石揺動レバー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ー収容部６０ｂ内に送り
込まれた回収トナーＴを攪拌する。

【００５０】ここで廃トナー収容部６０ｂ内の回収トナ
ー攪拌機構について述べる。図６に示すように廃トナー
攪拌レバー１１０はＬ字形状を有し、その回転軸１１２
の両端部は容器６１とカバー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ー攪拌し易くしてある。

【００５１】通常、廃トナー攪拌レバー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１１４が容器
６１の面の一部に突当たり、その位置で静止している。

【００５２】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
に伴い廃トナー攪拌レバー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。

【００５３】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ー攪拌レ
バー１１０は時計方向へ回動し元の位置に戻る。このよ
うな廃トナー攪拌レバー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近辺に積もった
回収トナーＴを平坦にする。

【００５４】このような回収トナー攪拌機構が必要な理
由であるが、まず、図１に示す現像ユニット２３のトナ
ー排出口２３ｂは容器６１の廃トナー収容部６０ｂ側の
廃トナー受入れ口６０ｃへ差し込まれトナー排出口２３
ｂの開口部２３ｃは完全に廃トナー収容部６０ｂの内側
に入り込む。この状態で回収トナーの収容が可能になる
。

【００５５】しかし、この状態でトナーを回収し始める
と図１６に示すように回収トナーＴはまもなく富士山形
状になりその頂がトナー排出口２３ｂの開口部２３ｃを
塞いでしまう。そこで、まず、トナー排出口２３ｂの開
口部２３ｃの位置を横に設けた。

【００５６】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
ーは非常に落下しやすく支障なくトナーを排出すること
ができるが、排出されたトナーの山の頂が開口部２３ｃ
を塞いでしまい、トナーの排出が困難になり、やがては
トナー排出口２３ｂ、さらにはもっと上流の図示しない
クリーニング器構内にトナーが詰まってしまい、トナー
搬送用スパイラルをロックさせてしまう。

【００５７】そこで、図６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、トナー排
出口２３ｂが完全に回収トナーＴに埋もれてしまわない
限りトナーを支障なく排出することが可能である。

【００５８】また、トナー排出口２３ｂ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ーＴ
の山頂をわずかでも廃トナー収容部６０ｂの中央部に近
付けることができ開口部２３ｃが回収トナーＴにより塞
がるまでのトナー収容量を増やすことができる。

【００５９】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なくなり、開口部を下方に開
けた場合と同様廃トナー収容部６０ｂの回収トナー充填
効率は悪くなる。以上は実験より明らかである。

【００６０】しかしながら、このような工夫を施しても
なお回収トナー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ーの充填効率はあまり良くない。特
に、廃トナー受入れ口６０ｃの右下部１１５に空洞がで
きてしまい回収トナーの充填効率に悪影響がでてしまう
。

【００６１】そこで、廃トナー攪拌レバー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
ナー収容部６０ｂの右下部１１５にトナーを送り込むこ
とができ、さらに、回収トナー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
回収トナーの充填効率は大幅にアップする。

【００６２】このように現像剤補給及び回収装置６０の
補給用トナー貯蔵部６０ａ内の永久磁石９３の動きを磁
力により、廃トナー収容部６０ｂの廃トナー攪拌レバー
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、しかも廃トナー収容部
６０ｂ側にはまったく動力源をも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
、更にトナーが排出され続けるとやがては開口部２３ｃ
は回収トナーＴに埋もれてしまう。

【００６３】従来、このような状態ではトナーを排出す
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、トナー排出口２３ｂ内ですぐに
トナー詰まりをおこしてしまう。しかし、前述のように
開口部２３ｃが横を向いていると、それが回収トナーＴ
に埋もれてしまっても支障はあるもののトナーを排出す
ることができる。

【００６４】つまり、集積された回収トナーＴの圧力を
押し退けてトナー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２
３ｃよりも上の空間にもトナーを充填することが可能な
のである。

【００６５】しかも、本実施例を実験した結果、回収ト
ナーＴを廃トナー収容部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２３ｃよりも上の空間は限度があるものの回
収トナー充填ができるのである。以上、廃トナー収容部
６０ｂ内の回収トナー攪拌機構について説明した。この
ように回収トナーの充填率を上げる工夫をしても何らか
の理由でトナー回収量が増え廃トナー収容部６０ｂに満
杯になる可能性がないわけではない。

【００６６】このような場合のため補給用トナー貯蔵部
６０ａと廃トナー収容部６０ｂを分離している壁の一部
に隙間６０ｄを設け、廃トナー収容部６０ｂに満杯にな
った場合はトナーＴが補給用トナー貯蔵部６０ａに戻り
超過トナーを補給用トナー貯蔵部６０ａに戻す構造にし
てある。このようにすれば、万一、異常な状態回収量が
廃トナー収容部６０ｂを超えてもクリーニング機構内の
トナー搬送用スパイラルをロックさせることはない。

【００６７】補給用トナー貯蔵部６０ａへ入った超過ト
ナーは少量でもあり画質へ極端な悪影響は与えない。弁
は廃トナー収容部６０ｂ側へバネ等で付勢されているた
め、また、開口部６０ｄには阻止手段としての弁１００
０が設けられ補給用トナー貯蔵部６０ａから廃トナー収
容部６０ｂへのトナーの逆流を阻止している。このため
新しいトナーが廃トナー収容部６０ｂへ入ることはない
。継ぎに、前述の補給用トナー貯蔵部６０ａをさらに詳
細に説明する。

【００６８】図２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ー補給部６７には、前記現像剤補給
手段８０を構成するトナー搬送供給手段１００が組み込
まれている。

【００６９】このトナー搬送供給手段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
の前記カバー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ている。

【００７０】この支軸１０３の一端部１０３ａを、前記
トナー補給部６７の閉塞側端面６７ａ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６
１ｂを密閉するカバー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。

【００７１】前記スパイラル軸１０１に一体形成された
小径歯車１０２は、前記現像剤攪拌手段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１０１を回転させ、前記トナー補給部６７
内に供給されるトナーを右側から左側のトナー補給口６
８へと搬送するようになっている。

【００７２】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
トナー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、前記トナー補給部６７の左側底部に開口した
トナー補給口６８の上部には、第１のシャッタ手段２０
０が設けられている。

【００７３】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
記トナー補給部６７の閉塞側端面６７ａに軸支された支
軸１０３の一端部１０３ａに同期回動可能に設けたロー
タリーシャッタ２０１と、このロータリーシャッタ２０
１の切欠口２０１ａが常に前記トナー補給口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
閉するカバー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１０３
ｂ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を前記ロー
タリーシャッタ２０１の切欠口２０１ａが前記トナー補
給口６８に対応位置する方向に回動させる操作レバー２
０３とで構成されている。

【００７４】そして、この操作レバー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、現
像剤補給装置６０の前記装置本体１への未充填状態にあ
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のトップカバー５０が
、図１５及び図１６に示すように、持上げ開放状態にあ
るときには、図７、図８及び図９に示すように、前記ト
ップカバー５０の内側面５０ａに設けた操作突起５２等
の外力によっる押圧動作から開放されて、常にトナー補
給口６８がロータリーシャッタ２０１で閉塞されるよう
になっている。

【００７５】一方、現像剤補給装置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
カバー５０が、図１３及び図１４に示すように、閉塞状
態にあるときは、前記トップカバー５０の内側面５０ａ
に設けた操作突起５２による図７に示す実線矢印方向の
押圧動作により、前記操作レバー２０３を戻しバネ２０
２の付勢力に抗して角度θ（約１２°）だけ図６の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をロータリーシャッタ２０１の切欠口２０１
ａが、前記トナー補給口６８に対応位置する方向に同期
回動させることにより、図１０に示すように、トナー補
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、前記トナー補給部６７のトナー補給口６８
の下部には、第２のシャッタ手段３００が設けられてい
る。

【００７６】この第２のシャッタ手段３００は、前記ト
ナー補給部６７の底部にトナー補給口６８を間に存して
形成したスライド溝６９間に切欠口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
ナー補給口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３０４
とで構成されている。

【００７７】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によるトナー補給
口６８の閉塞時の抜けを防止しているものである。

【００７８】すなわち、前記第２のシャッタ手段３００
は、図１７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。

【００７９】図８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の図示しないトナー補給口と対応
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、図９の実線矢印で示す開方向に向け
圧縮バネ３０４の付勢力に抗してスライドさせることに
より、その開放部３０３を前記トナー補給口６８に対応
位置させ、図１０に示すように、前記トナー補給口６８
の下部を開口させるようになっている。

【００８０】この場合、前記装置本体１のトップカバー
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がトナー補給口６８の下部を開口しても、図９
に示すように、第１のシャッタ手段２００は開動作しな
い。

【００８１】また、図８に示すキット６０の装置本体１
への未装填時、第１のシャッタ手段２００の操作レバー
２０３を誤って回動操作しても第２のシャッタ手段３０
０で前記トナー補給口６８を閉塞維持し、これによって
、現像剤補給装置６０の装置本体１への装填状態と装置
本体１のトップカバー５０の閉塞状態との双方を満たさ
ない限りは、持ち運びあるいは装填時にあっても、トナ
ー補給口６８からトナー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。

【００８２】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に開口したトナー充填口
６２をトナー充填後に密栓するゴム等からなるキャップ
である。

【００８３】つぎに、前記キット６０の廃トナー収容部
６０ｂの構造について説明する。図１１に示すように容
器６１ｃとカバー７０ａはそれぞれ補給用トナー貯蔵部
６０ａの容器６１とカバー７０と一体形成されており互
いに融着密閉されている。

【００８４】キャップ１２１は圧縮バネ１２２により外
部へ押され回収トナー受け入れ口１２３を塞いでいる。 そして、前記回収トナー受け入れ口１２３へ差し込まれ
る現像ユニットのトナー排出口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。

【００８５】つぎに、キット６０が画像形成装置本体１
に装着されると、図１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ー排出口２３ｂがキッ
ト６０の廃トナー受入れ口６０ｃへと差し込まれ図１２
に示す状態となる。スライドシャッタ２３ｄは、廃トナ
ー受入れ口６０ｃに入り込み、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。

【００８６】また、スライドシャッタ２３ｄは、容器６
１ｃと排出ノズル２３ｆとの間隙を埋め容器６１ｃ内の
回収トナーは漏れない。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ーは支障なく排
出される。

【００８７】そして、キット６０を装置本体１から外す
と、再度、図１１に示す状態になり、現像ユニットのト
ナー排出口２３ｂ及び補給用トナー貯蔵部６０ａの回収
トナー受け入れ口１２３はそれぞれスライドシャッタ２
３ｄ及びキャップ１２１により塞がれトナー漏れはない
。

【００８８】以上のようにキット６０の回収トナー受入
れ口１２３及び前述した図７に示すトナー補給口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ーがこぼれることはない。

【００８９】しかも、回収トナー受け入れ口１２３及び
トナー補給口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を図１７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へのトナー補給及び現像ユニット２３からの回収ト
ナーの受け入れが可能となる。

【００９０】また、図１に示すように、現像ユニット２
３のトナー補給口２３ａ及びトナー排出口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６
０は非常に単純な形状でありながら、トナー補給とトナ
ー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、図１４に示す装置本体１の右枠部１ｂの僅
かなスペースを有効に利用して、回収トナーを収容でき
るという利点がある。

【００９１】さて、図１に示すようにキット６０のトナ
ー補給部６０ｄ及び廃トナー受入れ口６０ｃをそれぞれ
現像ユニット２３のトナー補給口２３ａ及びトナー排出
口２３ｂに差し込み装填する際次のような問題があった
。

【００９２】キット６０におけるトナー補給部６０ｄと
廃トナー受入れ口６０ｃとの距離と、現像ユニット２３
におけるトナー補給口２３ａとトナー排出口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
してしまうと現像剤補給及び回収装置６０はスムースに
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。

【００９３】本実施例ではトナー補給口２３ａとトナー
補給部６０ｄとの間に間隙を設けた。　　しかし、この
ままではトナー排出口２３ｂと廃トナー受入れ口６０ｃ
との位置が合いずらくなる。そこで本実施例では、図１
１に示すように廃トナー受入れ口６０ｃに面取り１２４
を施した。これによりキット６０はいたってスムースに
装填することができる。以上説明したように、トナー補
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。

【００９４】従来、トナー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、トナー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。

【００９５】また、もう一つの利点としてトナー収容部
６０ｂの満杯を検知するためのスイッチを削減できる。 従来、装置本体１はトナー収容部６０ｂの内の満杯か否
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ータにその内容を知らせることに
より、オペレータはトナー収容部６０ｂを新しいものに
交換していた。

【００９６】ところが、本実施例の場合、トナー補給容
器６０ａのトナーの有無のみを装置本体１が検知し、補
給用トナーが空になった時点でオペレータがキット６０
を新しいものに交換するようにしている。つまり、トナ
ー収容部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ー収容部６０ｂが回収トナーで満杯
になってしまっても、装置本体１が印字動作を続けてし
まう虞れがある。

【００９７】そこで、本実施例では図１に示すキット６
０における補給用トナー貯蔵部６０ａと廃トナー収容部
６０ｂの容量の割合を次に示す（式１）の関係に設定し
た。補給用トナー貯蔵容量＞廃トナー実効収容量＞補給
トナー量×未転写率。

【００９８】廃トナー実効収容量は、安全のため多いほ
ど望ましく、補給用トナー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ー収容部
６０ｂは満杯になることはない。しかし、装置本体１内
のスペースにも制限があり、廃トナー実効収容量はおの
ずと必要最小限に制限される。この必要最小限が補給ト
ナー量×未転写率である。

【００９９】つまり、補給用トナー貯蔵部６０ａのトナ
ーをすべて使い果たしたのちの、用紙Ｐに転写されなか
った分量は必要最小限としてその容量を確保しなければ
ならない。

【０１００】通常、転写効率は７５〜９０％程度であり
、補給したトナーの１０〜２５％は未転写トナーとして
回収される。よって補給トナーの２５％の容量のトナー
を廃トナー収容部６０ｂ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ー収容部６
０ｂの実効収容量は補給トナー容量の３０％は必要と考
えられる。そのため本実施例では補給トナー容量が５０
０ｃｃであるのに対し廃トナー実効収容量は１５０ｃｃ
とした。これにより、装置本体１の廃トナーの満杯検知
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
らにオペレータは廃トナー収容部６０ｂを交換する煩わ
しさから解放される。

【０１０１】そして、仮に「廃トナー実効容量≦補給ト
ナー×未転写率」に設定せざるを得ない時にも、あふれ
たトナーは補給用トナー貯蔵部６０ａに戻るので問題は
ない。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。

【０１０２】

【発明の効果】本発明は以上、説明したように、現像剤
の補給容器と使用済現像剤の収納容器を一体化してユニ
ット（キット）を構成するから、一度の手間で補給容器
と収納容器の交換作業を行なうことができ、作業性を向
上できる。

【０１０３】また、ユニットを像担持体、清掃手段及び
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、像担持体、清掃手段及び現像手段を無駄に
交換する必要がなく、経済的である。また、あふれた使
用現像剤は補給容器に収容されるので本体が汚れること
もないといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【図２】図１の現像剤補給部を示す縦断側面図。

【図３】図２中Ａ部における現像剤攪拌手段のアッセン
ブリの組付け状態を示す拡大断面図。

【図４】図２中Ｂ−Ｂ線における断面図。

【図５】組付け状態を示す分解斜視図。

【図６】廃トナー攪拌手段を示す説明図。

【図７】現像剤補給装置の側面図。

【図８】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。

【図９】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。

【図１０】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。

【図１１】図７中Ｃ−Ｃ線における断面図。

【図１２】図７中Ｃ−Ｃ線における断面図。

【図１３】画像形成装置としてのレーザープリンタの外
観図。

【図１４】レーザープリンタの内部構造を概略的に示す
説明図。

【図１５】レーザープリンタのトップカバーの開放状態
をそれぞれ示す説明図。

【図１６】レーザープリンタのトップカバーの開放状態
をそれぞれ示す説明図。

【図１７】レーザープリンタのトップカバーの開放状態
をそれぞれ示す説明図。

【符号の説明】

６０…キット、６０ａ…補給用トナー貯蔵部（補給容器
）、６０ｂ…廃トナー収容部（収納容器）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　現像手段により像担持体上に現像剤像
   を形成して、該現像剤像を像担持体に転写し、この像転
   写後に前記像担持体に残留する現像剤を清掃手段で除去
   する画像形成装置において、前記清掃手段に現像剤を補
   給する補給容器と、前記清掃手段により像担持体から除
   去された現像剤を収納する収納容器とを一体化し、前記
   像担持体、清掃手段および現像手段に対して着脱可能な
   ユニットと、前記清掃手段によって除去された現像剤が
   収納容器の容量を越える場合、その現像剤を補給容器に
   収納するように収納容器から補給容器に現像剤を搬送す
   る搬送手段と、を具備したことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】　　前記搬送手段は、前記補給容器から収
   納容器への搬送を阻止する阻止手段が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。