JPH05257381A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤を円滑にリサイクルさせつつ画像領域
の全域に亘り均一に供給し、画像ムラ等の画像障害の無
い良好な画像を安定して形成可能とする小型で安価な現
像装置を提供する。 【構成】 トナーユニットＵ1としてユニット化した現
像器４のトナー収容槽Ｒt底部に、廃トナーを搬入する
スクリュー４ｄを、トナーユニットＵ1の長手方向に沿
って延在設置してある。クリーナ６と感光体ドラム１及
び帯電ブラシ２を、ドラムユニットＵ2としてユニット
化してある。このクリーナ６の側部から、トナーユニッ
トＵ2側壁のスクリュー４ｄを延在させた底部を突出さ
せて形成してある廃トナーの受け部上方へ、廃トナーの
返送パイプ２１を架設してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】この発明は、使用済みトナーを再利
用する為の所謂リサイクル機構を備えた画像形成機器に
適用する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】従来、所謂リサイクル方式の
画像形成機器が知られている。これは、転写されずに像
担持体上に残留する未転写トナーをクリーナでクリーニ
ング回収し、この回収トナー（以下、廃トナーと言う）
を現像器に戻して再利用する方式のものである。一方、
現像剤の補充等のメンテナンス作業の容易化を図る為に
画像形成に関与する部材の幾つかを一まとめにし、これ
をプロセスユニットとして機器本体から着脱自在にした
所謂キット方式の画像形成機器もよく知られている。そ
して、上述のリサイクル方式とキット方式を共に採用し
た画像形成機器も提案されている。

【０００３】ところで、上述した様なプロセスユニット
には、例えば感光体ドラム（像担持体）、クリーナ、現
像器等の多くの部材を一まとめにしたタイプと、感光体
ドラム及びクリーナを含むユニットと現像器等を含むユ
ニットと言う様に複数のユニットに分割したタイプとが
ある。後者のタイプの場合、感光体ドラムの寿命と現像
器のトナー消費に伴う寿命が異なるときにも寿命に至っ
た方のプロセスユニットだけを交換すればよく、前者の
タイプに比べてコストメリットが大きいという利点があ
る。従って、後者の分割ユニット方式とリサイクル方式
を組み合わせた画像形成機器が有用と考えられ、種々提
案されている。その一例を図８乃至図１０に示す。

【０００４】図８は、感光体ドラムとクリーナを一体化
したドラムユニットＵ1と現像器をユニット化したトナ
ーユニットＵ2を機器本体に装着した状態を示す側面図
である。同図において、トナーユニットＵ2の上部に
は、廃トナーをトナーユニットＵ2内に搬入する搬入パ
イプ８１をトナーユニットＵ2の長手方向に沿って延在
させてある。この場合、図９の斜視図に示す様に、搬入
パイプ８１の一端をトナーユニットＵ2の側壁から外部
に突出させてある。この突出端部がドラムユニットＵ1
側から返送されてくる廃トナーの受け部８１ａとなる。
図８に示すユニット装着状態において、受け部８１ａに
対し返送パイプ８２がその上方で交差する。この返送パ
イプ８２を通じて、ドラムユニットＵ1内のクリーナに
より回収された廃トナーがトナーユニットＵ2側へ搬送
され、受け部８１ａからトナーユニットＵ2内部に搬入
される。搬入された廃トナーは、搬入パイプ８１を通じ
てトナーユニットＵ2の長手方向に沿って搬送されつつ
予め収容されているフレッシュトナー上に投下される。

【０００５】上述のプロセスユニットでは、返送パイプ
８２が長い為、次の様な種々の問題点が発生する。先
ず、ドラムユニットＵ1を着脱する際に長い返送パイプ
８２が操作の邪魔になる。又、ドラムユニットＵ1が大
型化すると共に製作が困難となり、画像形成機器のコス
トアップを助長する。更に、トナー搬送距離が長くなる
と共に逆勾配である為、トナー詰りがより発生し易くな
る。

【０００６】そこで、返送パイプ８２を短くする為、図
１０に示す様に、返送トナーの受け部８１ａ′をトナー
ユニットＵ2の下部に設ける構成が考えられる。この場
合、スクリュー８３等の搬送部材を用いてトナーユニッ
トＵ2内の収容トナー中に廃トナーを側方から強制的に
混入させる方式となる為、廃トナーを返送すると同時に
フレッシュトナーと撹拌混合できるという利点がある。
然るにその反面、トナーユニットＵ2内の収容トナーｔ
がスクリュー８３によるトナー搬入方向の下流側に片寄
って堆積し、像担持体の幅方向全域に亘り均一にトナー
を供給できなくなる傾向がある。トナーの供給が片寄る
と、画像ムラ等の画像障害を引き起こす。

【０００７】

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の問題点
に鑑みなされたものであって、現像剤を円滑にリサイク
ルさせつつ画像領域の全域に亘り均一に供給し、画像ム
ラ等の画像障害の無い良好な画像を安定して形成可能と
する小型で安価な現像装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【発明の要点】この発明の要点は、上述した目的が、像
担持体に供給すべき現像剤を収容する現像剤収容槽と、
該現像剤収容槽の底部にその長手方向に沿って設けられ
クリーニング手段により回収された使用済みトナーを一
方の端部から受け入れて前記現像剤中に戻す搬入手段と
を備えたことを特徴とする現像装置を提供することによ
り達成される点にある。

【０００９】

【発明の実施例】以下、この発明を図１乃至図７に示す
実施例に基づき具体的に説明する。図７は、本発明の一
実施例としての光書込みプリンタの全体構成を示す断面
図である。同図において、プリンタの略中央に、像担持
体ドラムとしての感光体ドラム１を矢印Ａ方向に駆動回
転可能に設けてある。感光体ドラム１の周辺には、その
回転方向に沿って、感光体ドラム１の周表面を所定電位
に均一に帯電する帯電ブラシ２、入力情報に応じて感光
体ドラム１表面に露光を行い静電潜像を形成する光記録
ヘッド３、静電潜像にトナーを付与してトナー像に顕像
化する現像器４、トナー像を図中右方から送られてくる
用紙上に静電的に転写する転写帯電器５、及び、感光体
ドラム上に残留するトナーを除去するクリーナ６等を、
順次配設してある。

【００１０】プリンタの下部には、用紙を積載収納する
給紙カセット７、収納用紙を一枚づつ送出する給紙ロー
ル８、送出された用紙を反転させつ上方に案内するター
ンガイド９、感光体ドラム１上の画像先端と同期をとっ
て用紙を転写工程に搬送する待機ロール対１０等からな
る用紙搬入部を形成してある。転写器５の左方には、搬
送ガイド１１を略水平に延在配設してあり、転写を終え
図示しない分離手段により感光体ドラム１表面から分離
された用紙を、下流側の加熱ロール式定着器１２に導
く。

【００１１】定着器１２の下流側には、用紙搬送路切換
板１３を配設してある。この用紙搬送路切換板１３を介
してその下流側には、上方向にＦＤ（フェイスダウン）
排出経路１４、水平方向にＦＵ（フェイスアップ）排出
経路１５を、夫々形成してある。ＦＤ排出経路１４は、
湾曲しつつ上方に延在し、トナー像の定着を終えた用紙
を反転させつつ上方に導く。ＦＤ排出経路１４の終端部
には、排紙コロ対１６を配設してある。反転しつつ搬送
されてくる用紙は、排紙コロ対１６により、プリンタ上
面を凹ませて形成した排紙トレイ部１７上に、画像面を
下に向けたフェイスダウン状態で排出される。

【００１２】上述の光書込みプリンタでは、内部点検や
消耗部材の交換等のメンテナンス作業を容易に実施でき
る様に、ルーフオープン構造を採用している。即ち、機
体の上部ケースであるルーフ１８を下部ケース１９から
分割し、ヒンジ２０により自在に開閉回動可能に連結し
てある。このルーフ１８には、光書込みヘッド３やＦＤ
排出経路１４を形成するガイド部材の一部等を一体に回
動可能に設置してある。そして、感光体ドラム１と帯電
ブラシ２及びクリーナ６をドラムユニットＵ1、現像器
４をトナーユニットＵ2とし、夫々プリンタ本体に一体
に着脱可能にユニット化してある。各ユニットＵ1，Ｕ2
を交換する際は、ルーフ１８を二点鎖線で示す様に回動
する。これにより機体上部の略全域が開放され、各ユニ
ットＵ1，Ｕ2の交換を容易に実施できる。

【００１３】而して、本例の光書込みプリンタは、以下
に示すトナーリサイクル機構を具備している。図１は、
ドラムユニットＵ1とトナーユニットＵ2をプリンタ本体
に装着した状態を示す断面図である。本例のクリーナ６
はブレードクリーニング方式を採用しており、クリーニ
ングブレード６ａを先端面が感光体ドラム１周表面に均
一に圧接する様に支持してある。クリーナ６の底部に
は、スパイラルロール６ｂを感光体ドラム１の軸方向に
平行に延在設置してあり、これにより、感光体ドラム１
周表面から掻き落とされた廃トナーがユニット側方に排
出される。

【００１４】一方、トナーユニットＵ2のドラムユニッ
トＵ1に接合させる面（前面とする）には、トナー供給
口Ｏfを形成してある。このトナー供給口Ｏfには、現像
スリーブ４ａを感光体ドラム１の軸方向に平行に延在設
置してある。この現像スリーブ４ａに平行に、トナー供
給ロール４ｂを転動接触可能に配設してある。トナーユ
ニットＵ2のトナー収容室Ｒt内には、アジテータ４ｃを
回動回転可能に配設してあり、これにより、収容されて
いるトナーｔがトナー供給口Ｏf側に移動される。本例
の現像器４は非磁性一成分現像方式を採用しており、非
磁性トナーｔが収容されている。

【００１５】而して、トナー収容室Ｒtの底部には、廃
トナー搬入手段としてのスクリュー４ｄをトナーユニッ
トＵ2の長手方向に沿って延在設置してある。このスク
リュー４ｄは、クリーナ６により回収され次に述べる搬
送手段により返送されてくる廃トナーを、トナー収納室
Ｒt内に搬入する。本例のスクリュー４ｄは、図２の正
断面図に示す様に、軸４ｄ1の片側略半分にのみフィン
４ｄ2を立設した構成となっている。トナーユニットＵ2
の一方の側壁底部には、返送されてくる廃トナーの受け
部４ｅを円筒形に突出形成してある。この受け部４ｅの
上面には、矢印Ｂ方向から落下してくる廃トナーを受け
る受け口Ｏcを穿設してある。そして、受け部４ｅにス
クリュー４ｄのフィン４ｄ2を立設した端部を収納し、
軸４ｄ1のみの端部を他方の側壁から外部に突出させて
ある。この軸４ｄ1の突出端部には、駆動ギヤ４ｆを固
着してあり、これを介して図外の駆動源から回転力が伝
達される。この様に、トナーユニットＵ2の長手方向に
延在させた廃トナー搬入手段の搬入側半分にだけ、搬送
部材としてのフィン４ｂ2を設けてあるから、収容トナ
ーｔが反搬入側に片寄らず略中央部で最大に盛り上がり
両側に対称に分布する。その結果、図１に示す現像スリ
ーブ４ａの軸方向全域に略均等にトナーｔが安定的に供
給され、画像ムラ等の画像障害の発生を確実に防止でき
る。又、スクリュー４ｄに加わる負荷が全域にフィン４
ｄ2を設けた場合に比べて半減するから、駆動源の出力
が半分で済み、プリンタの小型化に寄与する。

【００１６】図３は、本例のドラムユニットＵ1とトナ
ーユニットＵ2をプリンタ本体に装着した状態を示す側
面図である。同図に示す様に、ドラムユニットＵ1から
斜め上方に返送パイプ２１を突出させてある。この返送
パイプ２１内には、図４に示す様に、返送スクリュー２
２を挿着してある。返送パイプ２１の先端部下面には、
トナー落下口２１ａを穿設してある。図３に示す様に両
ユニットＵ1，Ｕ2を機体本体に装着した状態で、そのト
ナー落下口２１ａの下方に前述したトナーユニットＵ2
の受け部４ｅに形成してある受け口Ｏcが対向する。こ
の様に、廃トナーの搬入手段をトナーユニットＵ2底部
に延在設置することにより、その受け部４ｅを側面の底
部に容易に突出させることができる。その結果、廃トナ
ーの返送パイプ２１が図８に示す従来例に比べて格段に
短くて済む。よって、ドラムユニットＵ1の着脱操作性
が向上すると共に、プリンタの小型化が促進され、且つ
廃トナーの詰りが発生し難くなる。又、図２において、
スクリュー４ｄは廃トナーを搬入すると共に既存のフレ
ッシュトナーと撹拌混合させる機能も発揮するが、この
スクリュー４ｄをトナー収容室Ｒtの底部に設けること
により、収容トナーｔの残量が少なくなっても廃トナー
を収容トナーｔ中に搬入し且つ撹拌混合することができ
る。

【００１７】トナーユニットＵ2の廃トナー受け部４eに
は、ユニット着脱時における廃トナーの飛散を防止する
為、次に示す様なシャッター機構を設けてある。図５に
示す様に、トナーユニットＵ2の側壁Ｓwを円筒形に突出
させて形成した受け部パイプ４ｅ1に、蓋４ｅ2を回転可
能に外挿してある。受け部パイプ４ｅ1の上面部には、
図４に示す様に、開口Ｏc1を穿設してある。又、蓋４ｅ
2の側周面には、開口Ｏc2を穿設すると共に、この開口
Ｏc2から所定の中心角分の距離だけ回転方向に離隔した
内周面に、シール用のシート材を貼着したシール部４ｅ
3を形成してある。そして、蓋４ｅ2の天板外面でその縁
部に、係合ピン４ｅ4を立設してある。尚、図示してい
ないが、蓋４ｅ2の天板と受け部パイプ４ｅ1間の空間Ｓ
には、蓋４ｅ2を図４において時計回り方向に回転させ
る例えばコイルバネ等の回転付勢手段を介装してある。

【００１８】図６は、上述の様に構成したシャッター機
構の開成動作を示す説明図である。図６の（ａ）に示す
様に、トナーユニットＵ2をプリンタ本体内の装着位置
へ矢印Ｃに沿って落とし込んで行くと、係合ピン４ｅ4
が本体フレームＦの所定位置に形成してある突当て部Ｆ
1に当接する。この後、図６の（ｂ）に示す装着位置ま
で更に落とし込むことにより、蓋４ｅ2に反時計回り方
向の回転モーメントが作用して所定角度だけ回転する。
その結果、図４に示す様に、蓋４ｅ2の開口Ｏc2と受け
部パイプ４ｅ1の開口Ｏc1が重なり、廃トナーの受け口
Ｏcが開く。

【００１９】受け口Ｏcを閉じる場合は、トナーユニッ
トＵ2を上方に持ち上げて係合ピン４ｅ4と突当て部Ｆ1
との係合を解除させるだけでよい。これにより、回転付
勢手段（不図示）により蓋４ｅ2が図６の（ａ）に示す
位置まで回転し、受け部パイプ４ｅ1の開口Ｏc1をシー
ル材４ｅ3が被覆し、受け口Ｏcが閉じる。この様に、本
例のシャッター機構によれば、トナーユニットＵ2の脱
装と共に自動的に受け口Ｏcが閉じられるから、閉め忘
れ等によりトナーユニットＵ2内の収容トナーが外部に
漏れる不都合を確実に防止できる。

【００２０】尚、本発明は上述した好適実施例に限定さ
れるべきものではなく、本発明の技術的範囲において種
々の変形が可能であることは勿論である。例えば、上記
実施例ではクリーナと現像器を別々のプロセスユニット
に搭載した構成となっているが、クリーナと現像器を１
個のプロセスユニット内に搭載した場合にも、本発明を
有効に適用することができる。又、現像剤として非磁性
一成分現像剤を用いる場合に限らず、磁性一成分現像剤
或るいは二成分現像剤を用いる場合等の種々の現像方式
を採用する画像形成装置に広く適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、本発明によ
れば、現像用トナーを収容するトナー収容槽の底部に、
その長手方向に沿ってクリーナで回収された回収トナー
を一方の端部から受け入れて前記現像用トナー中に戻す
搬送手段を設けることにより、クリーナからトナー収容
槽に回収トナーを搬送する搬送路が短くなり、クリーナ
と現像器をプロセスユニットとしてユニット化した場合
にそのプロセスユニットの小型化を促進できる。その結
果、プロセスユニットの着脱操作性が向上すると共に原
価低減が促進され、画像形成機器の小型化とコストダウ
ンに大きく寄与する。又、トナー収容槽中の収容トナー
の残量が少なくなっても、廃トナーの搬入手段を底部に
設けてあるから、収容トナーが略消費し尽くされるまで
廃トナーを収容トナーと撹拌混合できる。

【００２２】上述した廃トナーの搬入手段を、その長手
方向の搬入側略半分の領域にのみ搬送部材を設けた構成
とすれば、トナー収容室内のトナーを安定的に長手方向
中央部で盛り上げ両側に略均一に分布させることがで
き、画像ムラ等の画像障害の発生を効果的に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての光書込みプリンタに
装着したプロセスユニットを示す断面図である。

【図２】上記プロセスユニットの内のトナーユニットを
示す正断面図である。

【図３】上記プロセスユニットの側面図である。

【図４】上記プロセスユニットにおける廃トナーの受け
部とその周辺を示す断面図である。

【図５】上記受け部を示す部分断面図である。

【図６】上記受け部のシャッター機構の開成動作を異な
る段階毎に示す説明図である。

【図７】上記光書込みプリンタの全体構成を示す断面図
である。

【図８】従来のプロセスユニットを示す側面図である。

【図９】従来のプロセスユニットの装着動作を示す斜視
図である。

【図１０】従来のプロセスユニットにおけるトナーユニ
ットを示す正断面図である。

【符号の説明】

４ 現像器 ４ａ 現像スリーブ ４ｂ トナー供給ロール ４ｃ アジテータ ４ｄ スクリュー ４ｄ1 軸 ４ｄ2 フィン ４ｅ 受け部 ４ｅ1 受け部パイプ ４ｅ2 蓋 ４ｅ3 シール部 ４ｅ4 係合ピン ４ｆ 駆動ギヤ ６ クリーナ ６ａ ブレード ６ｂ スパイラルロール ２１ 返送パイプ ２１ａ トナー落下口 ２２ 返送スクリュー Ｆ1 突当て部（フレーム） Ｏc 受け口 Ｒt トナー収容室 Ｕ1 ドラムユニット Ｕ2 トナーユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に供給すべき現像剤を収容する
   現像剤収容槽と、該現像剤収容槽の底部にその長手方向
   に沿って設けられクリーニング手段により回収された使
   用済みトナーを一方の端部から受け入れて前記現像剤中
   に戻す搬入手段とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記搬入手段は実質的なトナー搬送力を
   有する搬送部材を受入れ側の端部から前記現像剤収容槽
   の長手方向略中間位置に亘って備えることを特徴とする
   請求項１記載の現像装置。