JPH0545946A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像形成装置の寿命に達していない感光ドラ
ムを他のプロセス部品の寿命に合わせて交換することな
く、継続して使用するとともに、感光ドラムをクリーニ
ングしたあとのトナーを再使用する。 【構成】 感光ドラム９に作用するプロセス手段の少な
くとも、現像部１９と、クリーナ部１８と、移送部２０
とをユニット化して装置本体１に着脱自在とした。これ
により、そのユニット１７を感光ドラム９とは別に装置
本体１から取出すことができる。また、ユニット１７を
装置本体１に装着した後、装置を作動させると、そのユ
ニット１７のクリーナ部１８で除去されたトナーが移送
部２０を介して現像部１９に移送されて現像部２０にて
再使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、ファクシミリ装
置等における感光ドラムを備えた画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置においては、感光
ドラムと、その周囲のプロセス部品としての現像部、ク
リーナ部等の全部又は一部とが枠体に組付けられて、一
体にユニット化されている。そして、このドラムユニッ
トを交換する場合、従来の画像形成装置においては、感
光ドラムを含む各部品のうち、最も寿命の短い部品に合
わせて一括に行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のドラ
ムユニットでは、各部品が感光ドラムより寿命が短いた
め、この部品に合わせて寿命に達してない感光ドラムも
交換せざるを得ないという問題点があった。つまり、現
像部においては、トナーを収容しているため、このトナ
ーが消費され、無くなってしまえば寿命であり、クリー
ナ部においては、感光ドラムの外周面に付着したトナー
をクリーニングするため、クリーナ部に蓄えられたトナ
ーが満杯になったり、トナーを掻き落とすためのブレー
ドが磨耗してその機能を果たせなくなったら寿命であ
る。しかし、これら各部品よりも寿命が長く、高価であ
る感光ドラムもユニット化されているため、合わせて交
換しなければならず、経済的な面からみて無駄であると
いう問題点があった。

【０００４】さらに、クリーナ部に蓄えられたトナーは
再使用できるにもかかわらず満杯になったら交換してい
るため、経済的な面からみて無駄であるという問題点が
あった。

【０００５】本発明の目的は、寿命に達していない感光
ドラムを他のプロセス部品の寿命に合わせて交換するこ
となく、継続して使用することができるとともに、感光
ドラムをクリーニングしたあとのトナーを再使用するこ
とができる画像形成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、静電潜像を形成する感光ドラムと、該感
光ドラムに作用するプロセス手段とよりなる画像形成装
置であって、上記プロセス手段が、少なくとも、感光ド
ラム表面の静電潜像を顕像化する現像部と、感光ドラム
表面の残存トナーを除去するクリーナ部と、該クリーナ
部で除去されたトナーを現像部に移送させる移送部とを
有してユニット化され且つ装置本体に着脱自在とされた
ことを要旨とするものである。

【０００７】

【作用】このように構成された本発明は、プロセス手段
の少なくとも現像部、クリーナ部及び移送部等をユニッ
ト化して装置本体に対して着脱自在としたことにより、
そのユニットを感光ドラムとは別に装置本体から取出す
ことができる。従って、感光ドラムがそのユニットの寿
命に合わせて交換されることはない。

【０００８】また、ユニット化された各部を装置本体に
装着した後、装置を作動させると、そのユニットのクリ
ーナ部で除去されたトナーが移送部を介して現像部に移
送され、そのトナーが再び現像部にて使用される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置に具体化した第
一実施例を図１〜７に従って説明する。

【００１０】（第一実施例）図１，２に示すように、装
置ケース１は上面が開口されたほぼ箱型の本体ケース２
と、この本体ケース２上に支軸３を介して回動可能に取
り付けられた蓋部ケース４とから構成されている。

【００１１】図１，３，６に示すように、前記本体ケー
ス２の内部両側には左右一対の支持体５ａ、５ｂが配置
されている。前記支持体５ａ、５ｂは本体ケース２内に
立設固定された一対の金属性の側板６ａ，６ｂと、両側
板６ａ，６ｂを覆う一対の合成樹脂製のカバー７ａ，７
ｂとから構成されている。なお、この明細書においては
図１の左方を前部とする。前記カバー７ａ，７ｂは平行
四辺形状に形成され、その両側辺は前方に若干傾斜して
おり、後方の側端蓋部には後記する帯電器１０及び露光
器１２を支持する台形状の支持板８ａ，８ｂが一体に形
成されている。前記支持体５ａ、５ｂの後部には感光ド
ラム９が配設されている。この感光ドラム９は両支持体
５ａ、５ｂに対して挿通固定された固定軸９ａに回転可
能に支持され、その外周面にはセレンや酸化亜鉛等より
なる光導電性層が形成されている。

【００１２】図２、３に示すように、前記感光ドラム９
よりも後方で、斜め上方において支持板８ａ，８ｂには
枠体１１が固定され、その枠体１１にプロセス手段の一
部としての帯電器１０と露光器１２とが支持されてい
る。この帯電器１０により感光ドラム９が所定の電位
（この場合、−７００Ｖ）に一様に帯電され、露光器１
２により感光ドラム９が露光されて、その露光部の電位
が変化され（この場合、−１００Ｖ）、この露光域に静
電潜像が形成される。

【００１３】図３〜図６に示すように、前記両側板６
ａ，６ｂの後方の側端には前記感光ドラム９を挟んで上
下各一対の支持溝１３，１４が本体に傾斜する方向に形
成されている。両カバー７ａ，７ｂには支持溝１３，１
４に対応して上下各一対に後記するプロセスユニット１
７を案内する案内溝１５，１６が形成されている。この
案内溝１５，１６の内底部には支持溝１３，１４の内周
縁を案内溝１５，１６内に露出させるための透孔１５
ａ，１６ａが形成されている。そして、前記案内溝１
５，１６は本体に傾斜する方向に延びるとともに、それ
ら案内溝１５，１６は後方の側端側が広がるように形成
されている。前記支持溝１３，１４のうち、一方（図４
参照）の支持溝１３、１４の前記透孔１５ａ、１６ａか
らの突出量は他方のそれよりも多くなっている。

【００１４】図２〜図６に示すように、前記帯電器１０
及び、前記露光器１２以外のプロセス手段としてのプロ
セスユニット１７は、クリーナ部１８と現像部１９とが
移送部２０を介して連結されて、全体として側面横コ字
形状に形成されている。そして、このプロセスユニット
１７の枠体２３の前部で、前記クリーナ部１８及び、前
記現像部１９には固定軸２１，２２が貫通固定されてい
る。そして、各固定軸２１，２２の両端部２１ａ，２２
ａが外部に突出している。そして、その両端部２１ａ，
２２ａを、前記カバー７ａ，７ｂの案内溝１５，１６に
沿って側板６ａ，６ｂの支持溝１３，１４に係合させる
ことにより、プロセスユニット１７が本体ケース２内に
感光ドラム９及び、枠体１１を囲うようにして着脱可能
に装着されている。このプロセスユニット１７は、前記
両端部２１ａ，２２ａの外周面と支持溝１３，１４との
接合により、所定位置に位置決めされるとともに、左側
の端部２１ａ，２２ａ（図６の左側）上に形成した小径
部２１ｂ、２２ｂと右側の支持溝１３、１４より突出量
の多い左側の支持溝１３、１４との係合により、左右方
向の所定位置に位置決めされている。また、枠体２３の
上面両側には一対の把手２４が固設されている。

【００１５】次に、前記プロセスユニット１７の内部の
詳細につき説明する。図２，６に示すように、前記現像
部１９はトナーケース２５を備え、その内部にはトナー
２６が収納されている。現像部１９側の枠体２３内には
現像ローラ２７が前記固定軸２２上に回動可能に支持さ
れて、プロセスユニット１７の装着時に感光ドラム９と
対向するようになっている。そして、感光ドラム９とと
もに回転する現像ローラ２７によりトナーに所定の電位
（この場合、−４５０Ｖ）が付与され、トナーと前記静
電潜像との電位差に基づいてその静電潜像にトナーが付
着し、静電潜像が顕像化される。また、この現像ローラ
２７の右端にはローラギア２８が固定されている。さら
に、現像部１９の前記トナーケース２５側の枠体２３に
は回動軸２９が挿通支持されており、図７に示すよう
に、この回動軸２９の両端部付近にてトナーを攪拌する
攪拌部材３０がコ字状に折り曲げ形成されている。そし
て、一方の回動軸２９の端部２９ａが外部に突出してお
り、この端部２９ａに攪拌ギア３１が固定されている。

【００１６】前記クリーナ部１８内には感光ドラム９の
外周面に付着したトナーをクリーニングする合成樹脂製
のクリーニングロール３２が前記固定軸２１上に回動可
能に支持されて、プロセスユニット１７の装着時に感光
ドラム９と当接するようになっている。また、前記クリ
ーニングロール３２の右端にはロールギア３２ａが固定
されている。

【００１７】前記移送部２０内には通路２０ａが形成さ
れている。同通路２０ａの上部で枠体２３の内壁２３ａ
には、感光ドラム９からクリーニングロール３２がクリ
ーニングしたトナーを掻き取って移送させるための板形
状のブレード３３が前記クリーニングロール３２の外周
面に当接するように傾斜して取着されている。そして、
ブレード３３により掻き取られたトナーは前記ブレード
３３の傾斜により、その上面を伝って自然に下方の前記
移送部２０内の通路２０ａを通過して現像部１９のトナ
ーケース２５に移送されるようになっている。

【００１８】さらに、感光ドラム９と、両側板６ａ，６
ｂ間に装着されたプロセスユニット１７との駆動機構に
ついて説明する。図５〜図７に示すように、前記感光ド
ラム９の右端にはドラムギア３４が固定され、このドラ
ムギア３４が側板６ｂ上に設けられた駆動ギア列３５中
の一つの駆動ギア３５ａに噛合される。前記ドラムギア
３４を挟んで側板６ｂには固定軸３６ａ，６２ａが貫通
固定されている。そして、この固定軸３６ａ，６２ａに
は従動ギア３６，６２が回動可能に支持されており、こ
の従動ギア３６，６２が前記ドラムギア３４に噛合され
ている。また、従動ギア３６にはプロセスユニット１７
の装着時に前記現像ローラ２７のローラギア２８が噛合
されるとともに、従動ギア６２には前記クリーニングロ
ール３２のロールギア３２ａが噛合される。さらに、前
記攪拌部材３０の攪拌ギア３１側で、本体ケース２内に
立設された側板５５には回転軸３７ａが回動可能に支持
されている。そして、この回転軸３７ａに駆動ギア３７
が固定されており、この駆動ギア３７に攪拌ギア３１が
噛合される。

【００１９】図１、２に示すように、一対の押圧体３８
は前記蓋部ケース４の内カバー４ａの上面及び側面にバ
ネ３９を介して取り付けられ、下方及び斜め下方に向か
って付勢されている。そして、プロセスユニット１７の
装着状態で蓋部ケース４が閉鎖位置に回動されたとき、
両押圧体３８がそれぞれプロセスユニット１７の上面及
び側面を押圧して、プロセスユニット１７が装着状態に
保持される。

【００２０】図２に示すように、前記本体ケース２の後
本体に給紙トレイ４０が装着され、このトレイ４０上に
多数の用紙４１が積層収容されている。給紙トレイ４０
の前部上方には給紙ローラ４２が設けられている。ま
た、前記給紙ローラ４２よりも前方には用紙ガイド４３
及び、一対の送りローラ４４が配設されている。そし
て、給紙ローラ４２の回転により、トレイ４０上の用紙
４１が一枚ずつ用紙ガイド４３及び送りローラ４４を介
して感光ドラム９の本体に移送される。

【００２１】また、本体ケース２内の前記感光ドラム９
の本体外周と対向する位置には転写器４５及び転写ロー
ラ４６が配設されている。そして、この転写ローラ４６
により、用紙４１が感光ドラム９に密着されるととも
に、転写器４５により密着部に所定の電位（この場合、
＋１００Ｖ）が付与されて、トナーと密着部との電位差
に基づいてトナー像が用紙４１の表面に転写される。さ
らに、本体ケース２内の前記転写器４５よりも上方には
用紙ガイド４７，４８が配設され、この用紙ガイド４
７，４８よりも上流側には加熱定着器４９が配設されて
いる。この加熱定着器４９は加熱ローラ５０と、圧接ロ
ーラ５１とから構成されている。そして、用紙４１が用
紙ガイド４７，４８上を経てこの加熱ローラ５０と圧接
ローラ５１との間に送り込まれて、用紙４１上の画像が
加熱定着される。蓋部ケース４の前蓋部にはスタッカ５
２が配設され、画像の加熱定着を終了した用紙４１が用
紙ガイド５３及びガイドローラ５４を介して、このスタ
ッカ５２上に排出される。

【００２２】次に、このように構成された画像形成装置
の作用を説明する。感光ドラム９が図示しないモータの
回転により、駆動ギア列３５及び、ドラムギア３４を介
して図２の時計方向に回転されるとともに、現像ローラ
２７がドラムギア３４、従動ギア３６及び、ローラギア
２８を介して感光ドラムと同方向に且つ同速度で回転さ
れるとともに、クリーニングロール３２がドラムギア３
４、従動ギア６２及びロールギア３２ａを介して感光ド
ラムと同方向に且つ同速度で回転される。そして、この
感光ドラム９の外周面が帯電器１０により一様に帯電さ
れた後に、露光器１２によりその外周面に静電潜像が形
成される。その後、プロセスユニット１７の現像ローラ
２７の回転により、静電潜像にトナー２６が付着して静
電潜像が顕像化される。そして、転写器４５及び転写ロ
ーラ４６の作用により、感光ドラム９上のトナー像が用
紙４１の表面に転写される。その後、この用紙４１は用
紙ガイド４７、４８を経て加熱定着器４９に送り込まれ
て、用紙４１上の画像が加熱定着される。そして、この
画像形成を終了した用紙４１は用紙ガイド５３及びガイ
ドローラ５４を介して、スタッカ５２上に排出される。

【００２３】また、感光ドラム９に付着したトナー２６
の残りはプロセスユニット１７のクリーニングロール３
２によりクリーニングされるとともに、これにより、ク
リーニングロール３２の外周面に付着したトナー２６が
ブレード３３により掻き取られる。そして、このトナー
２６はブレード３３の傾斜により上面に沿って自然に下
方移動し、通路２０ａを通過して現像部１９のトナーケ
ース２５に移送される。さらに、図示しないモータの回
転により、攪拌部材３０が駆動ギア３７及び、攪拌ギア
３１を介して回転され、トナーケース２５内のトナー２
６が攪拌される。

【００２４】一方、この画像形成装置において、図１に
示すように、蓋部ケース４を上方へ回動させると、本体
ケース２の上面が開放されるとともに、プロセスユニッ
ト１７の押圧が解除される。この状態でプロセスユニッ
ト１７を把手２４を把持して斜め上方に引き上げると、
その固定軸２１，２２の両端部２１ａ，２２ａが側板６
ａ，６ｂの支持溝１３，１４内から、カバー７ａ，７ｂ
の案内溝１５，１６に沿って斜め上方に離脱されて、プ
ロセスユニット１７を本体ケース２から取り出すことが
できる。

【００２５】また、本体ケース２の開放状態において、
プロセスユニット１７を本体ケース２内に装着する場合
には、把手２４によりプロセスユニット１７を把持し
て、その固定軸２１，２２の両端部２１ａ，２２ａをカ
バー７ａ，７ｂの案内溝１５，１６に沿って斜め下方へ
押し込むと、その両端部２１ａ，２２ａが側板６ａ，６
ｂの支持溝１３，１４に係合されて、図４〜図６に示す
ように、プロセスユニット１７が前後方向及び左右方向
の所定位置に位置決めされて、本体ケース２に装着され
る。このとき、現像ローラ２７のローラギア２８が右側
板６ｂ上に設けられたドラムギア３４に従動する従動ギ
ア３６に噛合される。また、攪拌部材３０の攪拌ギア３
１が側板５５に設けられた駆動ギア３７に噛合される。

【００２６】このように本実施例の画像形成装置におい
ては、クリーナ部１８又は現像部１９が寿命に達して交
換する場合には、これらをプロセスユニット１７として
一体に形成して感光ドラム９とは別に取出すことによ
り、寿命に達していない感光ドラム９も同時に交換する
ことなく継続して使用することができる。

【００２７】また、プロセスユニット１７としてクリー
ナ部１８と現像部１９とを移送部２０を介して一体に形
成し、クリーナ部１８のクリーニングロール３２にてク
リーニングされたトナーが、ブレード３３にて掻き取ら
れるとともに、ブレード３３の傾斜によりその上面を自
然に下方へと移動して通路２０ａを通過して現像部１９
のトナーケース２５に収納されることにより、再び、現
像用トナーとして再使用することができる。従って、従
来、クリーニングされたトナーは再使用されず、クリー
ナ部にトナーが満杯になったら交換するようにしていた
が、本発明においてはこれを再使用して省資源的にトナ
ーを利用するようことができる。

【００２８】また、プロセスユニット１７の着脱に際し
ては、本体ケース２の上面が開放されて、着脱部の周囲
に広い空間が形成され、案内溝１５，１６により移動が
案内されるため、感光ドラム９の表面がプロセスユニッ
ト１７の各部材に接触して損傷するおそれはない。

【００２９】さらに、この画像形成装置では蓋部ケース
４の閉成状態において、常にプロセスユニット１７が装
着位置に押圧保持されるため、運転開始時にローラギア
２８と従動ギア３６及び、攪拌ギア３１と駆動ギア３７
との間に噛合ずれが生じていても、プロセスユニット１
７が浮き上がったりするおそれはない。

【００３０】次に、第二実施例について説明する。な
お、前記実施例と同一の構成については同一符号を付
し、その説明を省略する。 （第二実施例）図８〜図１１に示すように、第二実施例
でのプロセスユニット１７の内部は以下の構成からな
る。前記プロセスユニット１７の前記クリーナ部１８側
の内部にはクリーニングロール３２の代わりにスクリュ
ーコンベア５６が前記固定軸２１に回動可能に支持され
ている。また、クリーナ部１８側の前記枠体２３の内壁
２３ａにはブレード５７が取着されている。そして、こ
のブレード５７はその先端部に対して基端部が上方に位
置するように傾斜して感光ドラム９のクリーニングをす
るようになっている。さらに、前記ブレード５７の近傍
で、枠体２３の左側面のクリーナ部１８側には透孔５８
が透設されており、一方、枠体２３の左側面の現像部１
９側には透孔５９が透設されている。そして、この両透
孔５８，５９は枠体２３外部にてパイプ６０を介して連
結されている。

【００３１】このように第二実施例での移送部２０は、
前記スクリューコンベア５６，透孔５８，５９，パイプ
６０から構成されている。前記スクリューコンベア５６
の右端にはコンベアギア６１が固定されている。そし
て、前記従動ギア６２にはプロセスユニット１７の装着
時にスクリューコンベア５６の前記コンベアギア６１が
噛合される。

【００３２】このように構成された画像形成装置におい
ては、感光ドラム９が図示しないモータの回転により、
駆動ギア列３５及びドラムギア３４を介して図８の時計
方向に回転される。そして、画像形成が終了して感光ド
ラム９に残って付着したトナーはブレード５７により掻
き取られる。一方、ドラムギア３４の回転により従動ギ
ア６２及びコンベアギア６１を介してスクリューコンベ
ア５６が回転される。そして、このスクリューコンベア
５６によりブレードにより掻き取られたトナーを枠体２
３の左側に搬送される。すると、この搬送されたトナー
が前記透孔５８に進入し、パイプ６０を通過して、前記
現像部１９の透孔５９からトナーケース２５内に排出さ
れる。

【００３３】このように、第二実施例の画像形成装置に
おいては、プロセスユニット１７のクリーナ部１８のブ
レード５７にて掻き取られてクリーニングされたトナー
が、スクリューコンベア５６の回転により、枠体２３の
左側に搬送されて、透孔５８、パイプ６０、透孔５９を
通過移動して現像部１９のトナーケース２５に移送され
ることにより、再び、現像用トナーとして再使用するこ
とができる。

【００３４】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、例えば、上記実施例ではプロセスユニット１
７はクリーナ部１８，現像部１９及び移送部２０とから
構成されていたが、他のプロセス部品として、帯電器１
０又は露光器１２をプロセスユニット１７に組入れて一
体形成したりしてもよい。

【００３５】また、クリーナ部１８のクリーニングロー
ル３２の代わりに、スポンジロールを使用したりしても
よく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で、各部の構
成を任意に変更して具体化することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の画像形成装
置によれば、寿命に達していない感光ドラムを他のプロ
セス部品の寿命に合わせて交換することなく、継続して
使用することができるとともに、感光ドラムをクリーニ
ングしたあとのトナーを再使用することができるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した画像形成装置の第一実施例
を概略的に示す側部断面図である。

【図２】同じく画像形成装置の詳細を示す側部断面図で
ある。

【図３】プロセスユニット及びこの支持体を示す分解斜
視図である。

【図４】左側の支持体に対するプロセスユニットの固定
軸の係合状態を拡大して示す部分内側面図である。

【図５】右側の支持体に対するプロセスユニットの固定
軸の係合状態を拡大して示す部分内側面図である。

【図６】両支持体間にプロセスユニットを装着した状態
を拡大して示す部分断面図である。

【図７】プロセスユニット内の攪拌部材の取付状態を示
す部分断面図である。

【図８】画像形成装置の第二実施例の詳細を示す側部断
面図である。

【図９】同じくプロセスユニット及びこの支持体を示す
分解斜視図である。

【図１０】右側の支持体に対するプロセスユニットの固
定軸の係合状態を拡大して示す部分内側面図である。

【図１１】両支持体間にプロセスユニットを装着した状
態を拡大して示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 装置ケース、２ 本体ケース、４ 蓋部ケース、９
感光ドラム、１５，１６ 案内溝、１７ プロセスユ
ニット、１８ クリーナ部、１９ 現像部、２０移送
部、３２ クリーニングロール、３３，５７ ブレー
ド、５６ スクリューコンベア、５８，５９ 透孔、６
０ パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を形成する感光ドラムと、該感
   光ドラムに作用するプロセス手段とよりなる画像形成装
   置であって、上記プロセス手段が、少なくとも、感光ド
   ラム表面の静電潜像を顕像化する現像部と、感光ドラム
   表面の残存トナーを除去するクリーナ部と、該クリーナ
   部で除去されたトナーを現像部に移送させる移送部とを
   有してユニット化され且つ装置本体に着脱自在とされた
   ことを特徴とする画像形成装置。