JPH0588423A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】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
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、しかも、ユニットの着脱動作を簡便に行い
得る画像形成装置を提供する。 【構成】トナー補給部５４と廃トナー収納部５５とを一
体化してカートリッジ式ユニットであるキット５６を構
成するとともに、このキット５６を付勢手段６４，８５
により画像形成ユニット５３を構成する現像装置２３並
びにクリーナ２５から抜く方向に常時付勢するととも
に、この付勢手段の付勢力に抗して装置の動作時の第１
のロック位置および若干抜け出た第２のロック位置に前
記キット５６を固定するユニットロック装置１１０を設
けたことを特徴とする。

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。

【００１０】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、しかも、ユニッ
トの着脱動作を簡便に行い得る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解決
すべく、像担持体上に現像剤像を形成する現像手段と、
この現像手段にて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転写後に前記像担持
体に残留する現像剤を除去する清掃手段と、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手段と、
前記補給手段と収納手段とを一体化して具備し前記現像
手段並びに清掃手段に対して着脱可能であるユニット
と、このユニットを前記現像手段並びに清掃手段から抜
く方向に常時付勢する付勢手段と、この付勢体の付勢力
に抗して装置の動作時の位置および前記ユニットが装置
本体から取出されるまでの所定の位置に前記ユニットを
固定するロック手段とを具備してなる構成としたもので
ある。

【００１２】

【作用】本発明は、補給手段と収納手段を一体化してユ
ニットを構成するとともに、この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したから、一度の
手間で補給手段と収納手段を交換できる。また、ユニッ
トを付勢手段により前記現像手段並びに清掃手段から抜
く方向に常時付勢するとともに、この付勢体の付勢力に
抗して装置の動作時の位置に前記ユニットを固定するロ
ック手段を設けたから、ロック手段のロック動作を解除
することにより自動的にユニットが装着位置から若干抜
け出た状態となり、その後の取出しが容易となる。ま
た、ユニットを付勢手段の付勢力に抗して押し込んだ位
置でロック手段によるロックされるため、作業者は、装
着の状態を感覚的に知ることができ装着不良等を未然に
防ぐことが可能となる。

【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。

【００１４】図２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３はその内部構成を示す。

【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３の状態において右方向）に
は、画像を形成するための画像形成手段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】また、図中１１は用紙Ｐを収容した給紙カ
セット１１であり、１２は排紙トレイ１２である。

【００１７】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、表示手段としての表
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。

【００１８】次に、帯電、露光、現像、転写、剥離、清
掃及び定着等の画像形成プロセスを実行する画像形成手
段３の構成について図３を参照して説明する。

【００１９】図中２０は、像担持体としての感光体ドラ
ムである。

【００２０】この感光体ドラム２０の周囲には、その回
転方向に沿って帯電手段としてのスコロトロン２１、静
電潜像形成手段としてのレーザー露光ユニット２２、現
像手段としての磁気ブラシ式現像装置２３、転写手段と
してのスコロトロン２４、清掃手段としてのブレード式
クリーナ２５、及び前露光手段として発光装置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
ローラ２７を介して給紙された用紙Ｐあるいは手差しト
レイ１７から手差し給紙された用紙Ｐを前記感光体ドラ
ム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、搬送ローラ対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、定着手段しての定着ユニット３３及び排紙手段とし
ての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。

【００２４】なお、この様に構成されたレーザプリンタ
による画像形成動作については本願と直接関係しないの
で省略する。

【００２５】また、前記感光体ドラム２０、磁気ブラシ
式現像装置２３、およびブレード式クリーナ２５は、図
１および図４に示すように一体化され、装置本体１のユ
ニット装着部５２（図１参照）に対し挿脱自在な画像形
成ユニット５３を構成している。

【００２６】さらに、このように構成された画像形成ユ
ニット５３の一端側には、前記現像装置２３に現像剤で
あるトナーｔを補給するトナー補給手段としてのトナー
補給部５４と、前記クリーナ２５により感光体ドラム２
０から除去されて搬送スパイラル４０を介して排出され
る廃現像剤である廃トナーｔ′を収納する収納手段とし
ての廃トナー収納部５５とを一体化したカートリッジ式
のユニットであるキット５６が着脱可能となっている。

【００２７】前記キット５６は、前記装置本体１の右枠
部１ｂの側部からキット収納部５７に対し取外し可能に
差し込まれるようになっている。そして、図４に示すよ
うに、キット５６のトナー補給部５４の下面側に形成さ
れたトナー供給口５４ａが現像装置２３の一端側上部に
形成されたトナー補給口２３ａに連通するようになって
いる。

【００２８】また、それと同時にクリーナ２５の一端側
に突出するトナー排出部２５ａがキット５６の廃トナー
収納部５５に形成された廃トナー受入口５５ａに差し込
まれるようになっている。

【００２９】図５は、トナー排出部２５ａが廃トナー受
入口５５ａに差し込まれる前の状態を示し、図６は差し
込まれた状態を示す。

【００３０】図６に示すように、差し込まれた状態とな
ると、スライドシャッタ６０の鍔部６０ａが、廃トナー
受入口５５ａの開口縁部に引掛かって圧縮バネ６１の付
勢力に抗してスライドし、トナー排出部２５ａに形成さ
れた廃トナー放出口６２が容器５５ｂ内で完全に開放状
態になる。これにより、搬送スパイラル４０により送ら
れた廃トナーｔ′は支障なく回収される。

【００３１】このとき、廃トナー受入口５５ａを閉塞す
るキャップ６３は、トナー排出部２５ａの先端面で押さ
れ、スプリング６４の付勢力に抗して変位した状態とな
っている。押し退けられた状態となっている。

【００３２】なお、スプリング６４は、キット５６を画
像形成ユニット５３から抜く方向に常時付勢する付勢手
段を兼用している。

【００３３】また、キット５６のトナー補給部５４は、
図７に示すように、攪拌羽根６９を内蔵してなる横長状
のトナー収納容器７０と、このトナー収納容器７０の底
部右側に片寄らせた位置に連設され内部にトナー搬送手
段としてのスパイラル軸７１が組み込まれたトナー供給
部７２とを有する。

【００３４】トナー供給部７２の下面かつスパイラル軸
７１によるトナーｔの移送方向には、前記現像装置２３
のトナー補給口２３ａへトナーｔを落下供給するトナー
供給口５４ａが開口し、このトナー供給口５４ａに対応
してロータリシャッタ７５とスライドシャッタ７６が配
置されている。

【００３５】ロータリシャッタ７５は、スパイラル軸７
１の中空軸内に遊嵌状態で挿入された状態に軸支された
支軸７７の一端部に取付けられている。支軸７７の他端
部には操作レバー７８が取り付けられているとともに、
一方向に回動付勢する戻しバネ７９によりロータリーシ
ャッタ７５の切欠口７５ａが常に図８に示すように前記
トナー供給口５４ａの対応位置から回避する位置、すな
わち「閉」の状態になるように付勢された状態となって
いる。

【００３６】そして、キット５６が前記装置本体１のキ
ット収納部５７に収納され、かつ前記装置本体１のトッ
プカバー５０が、図２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の内側面に設けた操作突起
８０（図１参照）により操作レバー７８が押されるよう
になっている。これにより、支軸７７が回動し、これと
一体のロータリーシャッタ７５が回動して図９に示すよ
うに切欠口７５ａが下方に向き、トナー供給口５４ａの
上部を開放するようになっている。

【００３７】一方、トナー供給口５４ａの下面側を閉塞
するスライドシャッタ７６は、圧縮バネ８５により前記
トナー供給口５４ａを閉塞する位置にくるように付勢さ
れた状態となっている。

【００３８】そして、キット５６を装置本体１に装填時
した時、現像装置２３のトナー補給口２３ａと対応する
位置に設けられた突当て板８６が、キット５６のスライ
ド溝８７に差込まれて、前記スライドシャッタ７６が、
図８の実線矢印で示す開方向に向け圧縮バネ８５の付勢
力に抗してスライドさせられる。これにより、図９に示
すように、前記トナー供給口５４ａの下部を開口させる
ようになっているとともに、突当て板８６に形成された
開口８６ａがトナー供給口５４ａに対応するようにな
り、トナーｔの補給動作が可能な状態となる。

【００３９】また、図１に示すように、キット５６が収
容されるキット収納部５７に対応して、ロックレバー９
０が回動可能に設けられている。ロックレバー９０は、
図１０および図１１に示すように、装置本体１側に回動
可能に取付けられる支軸部９０ａを介して揺動自在に取
付けられている。ロックレバー９０の一端側下面には第
１の係止爪９０ｂ、他端側下面には第２の係止爪９０ｃ
がそれぞれ突設された状態となっている。

【００４０】また、ロックレバー９０は、第１の係止爪
９０ｂが形成された一端側の上面を、装置本体１側に設
けられた弾性片１００で押さえられた状態となってい
る。

【００４１】一方、キット５６の廃トナー収納部５５の
上面側には、前記第１の係止爪９０ｂと係脱する第１の
係合部としての第１の係合凹部１０１が、また、前記第
２の係止爪９０ｃと係脱する第２の係合部としての第２
の係合凹部１０２が形成されている。さらに、第１の係
合凹部１０１に対応して逃がし溝１０３が形成されてい
る。

【００４２】また、第１の係止爪９０ｂは、図１２に示
すように、前端側が傾斜上端となる状態に傾斜面１０５
を有し、また、第２の係止爪９０ｃは、図１３に示すよ
うに、前端側が傾斜上端となる状態に傾斜面１０６を有
する。

【００４３】そして、装置本体１側に設けられた前記ロ
ックレバー９０と、キット５６に形成された前記係合凹
部１０１，１０２、および逃がし溝１０３とにより、ロ
ック手段としてのユニットロック装置１１０を構成して
いる。

【００４４】そして、前記キット５６を、前記スライド
シャッタ７６を付勢する圧縮バネ８５、および廃トナー
受入口５５ａ部を開閉するキャップ６３用のスプリング
６４などの付勢体の付勢力に抗して装置の動作時の第１
のロック位置、およびこの第１のロック位置より突出し
た第２のロック位置に固定するようになっている。

【００４５】キット５６をキット収納部５７に装着した
状態においては、図１０に示すように、ロックレバー９
０の第１の係止爪９０ｂが、第１の係合凹部１０１に係
合した状態となっており、第１の係止爪９０ｂの後端面
からなる係止部１０７がキット５６の第１の係合凹部１
０１の後壁面に引掛かった状態となっている。これによ
り、キット５６は、前記圧縮バネ８５、スプリング６４
などの付勢体の付勢力に抗して装着位置である第１のロ
ック位置に固定される。

【００４６】また、キット５６をキット収納部５７から
取外す場合には、図１４に示すように、ロックレバー９
０の他端側上面に形成されたノブ部９０ｄを弾性片１０
０の付勢力に抗して矢印Ａで示すように押す。これによ
り、ロックレバー９０が支軸部９０ａを中心として図１
１の矢印Ｂ方向に回動する。これにより、ロックレバー
９０の第１の係止爪９０ｂが矢印Ｃで示すように上方に
移動して第１の係合凹部１０１から抜け、第２の係止爪
９０ｃが矢印Ｄで示すように下方に移動して第２の係合
凹部１０２に入り込んだ状態となる。

【００４７】そして、第１の係止爪９０ｂと第１の係合
凹部１０１との係合が解除されることにより、キット５
６は、前記圧縮バネ８５、スプリング６４などの付勢体
の付勢力により、図１１および図１４に矢印Ｅで示すよ
うに前方に突出する。そして、第２の係止爪９０ｃの後
端面からなる係止部１０８が第２の係合凹部１０２の後
壁面に引掛かった状態となる第２のロック位置に固定さ
れる。

【００４８】この状態で、ノブ部９０ｄから手を放せば
ロックレバー９０は、弾性片１００の付勢力により、図
１１の反矢印Ｂ方向に回動し、第２の係止爪９０ｃと第
２の係合凹部１０２との係合が解除されるとともに第１
の係止爪９０ｂが逃がし溝１０３に落込んだ状態とな
る。これにより、キット５６は、矢印Ｅで示す方向に取
り出すことができる。

【００４９】第２のロック位置をもつ理由は、第１のロ
ック位置でロックを解除されたキット５６は、圧縮バネ
６１、スプリング６４などの付勢体の付勢力により、強
い力で押し出されるため、第２の位置で止めないと装置
本体１から飛び出してしまう。

【００５０】そこで、ロックを解除した動作により、キ
ット５６がＬだけ動いた位置に第２のロック位置を設け
る。距離Ｌは、図１１に示すように第１の係合凹部１０
１の後壁面と第２の係合凹部１０２の後壁面との間隔と
なる。

【００５１】また、距離Ｌは、キット５６を押出す付勢
体の力が十分減少し得るように設定されており、ノブ部
９０ｄから手を放し、第２のロック位置でのロック動作
を解除してもキット５６が飛び出さないようになってい
る。

【００５２】このため、キット５６のキット収納部５７
からの取出しが容易かつ安全に行えることになる。

【００５３】また、図１５に示すように、キット５６を
矢印Ｆで示す方向に押込む際、ロックレバー９０の第１
の係止爪９０ｂおよび第２の係止爪９０ｃにキット５６
が当るが、傾斜面１０５，１０６の作用により第１の係
止爪９０ｂおよび第２の係止爪９０ｃが押退けられて上
方に逃げる。これにより、キット５６を押込むだけで容
易に装着することができる。

【００５４】なお、図１６は前記キット５６を取外した
状態における画像形成ユニット５３の取外し時の状態を
示し、図１７は画像形成ユニット５３のユニット装着部
５２への取付け時の状態を示す。

【００５５】また、図１、図１８、図１９に示すよう
に、キット収納部５７には、装置の種類に対応して設定
された数のピン１２０…（実施例では２本のピン１２０
ａ，１２０ｂ）が突設されている。一方、キット５６に
は、図４、図１８、図１９に示すように、内部に収納し
たトナーｔの種類等に対応して設定された数の凹部１２
１…（実施例では２つの凹部１２１ａ，１２１ｂ）が形
成されている。

【００５６】そして、装置に適合したキット５６であっ
た場合には、ピン１２０と凹部１２１の数と位置がこの
実施例のように一致した状態となり、図１９に示すよう
に確実に嵌合してキット５６を所定位置まで押込むこと
ができる。

【００５７】しかし、図１８の二点鎖線で示すように、
ピン１２０ａ，１２０ｂの他に第３のピン１２０ｃを有
する装置であった場合には、前記２つの凹部１２１ａ，
１２１ｂを有したキット５６では装着できない。また、
キット５６には凹部１２１ａのみしかなく、ピン１２０
ａ，１２０ｂがある場合も同様である。したがって、ピ
ン１２０と凹部１２１の数と位置を組替えることによ
り、多数の組合わせが可能となることはいうまでもな
い。

【００５８】このように、特有の装置には特有のキット
５６のみを装着可能としたことにより、例えば、装置の
一部改造により色や成分等が異なる特殊なトナーｔを収
納したキット５６のみを装着させたい場合、または、装
置を数社に販売する場合、各々の会社向きのトナーｔを
収納したキット５６のみを装着させることが可能とな
る。これにより、仕様等に見合った適切な画像形成動作
が維持可能となる。

【００５９】なお、本発明は、上記の一実施例に限定さ
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。

【００６０】

【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
の交換作業を行なうことができ、作業性を向上できる。

【００６１】また、ユニットを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、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。

【００６２】さらに、ユニットを付勢手段により前記現
像手段並びに清掃手段から抜く方向に常時付勢するとと
もに、この付勢体の付勢力に抗して装置の動作時の位置
に前記ユニットを固定するロック手段を設けたから、ロ
ック手段のロック動作を解除することにより自動的にユ
ニットが装着位置から若干抜け出た状態となり、その後
の取出しが容易となる。また、ユニットを付勢手段の付
勢力に抗して押し込んだ位置でロック手段によるロック
されるため、作業者は、装着の状態を感覚的に知ること
ができ装着不良等を未然に防ぐことができるといった効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる要部の分解斜視図。

【図２】本発明の一実施例に係わる画像形成装置として
のレーザープリンタの外観図。

【図３】図１に示すレーザープリンタのの内部構造を概
略的に示す説明図。

【図４】画像形成ユニットとカートリッジ式ユニットで
あるキットとの接続状態を説明するための斜視図。

【図５】トナー排出部と廃トナー受入口との接続前の状
態を示す断面図。

【図６】トナー排出部と廃トナー受入口との接続後の状
態を示す断面図。

【図７】現像剤補給装置の要部の断面図。

【図８】現像剤補給装置の要部の断面図。

【図９】現像剤補給装置の要部の断面図。

【図１０】ロック手段による第１のロック位置のロック
動作を示す説明図。

【図１１】ロック手段による第２のロック位置のロック
動作を示す説明図。

【図１２】ロックレバーの右側面図。

【図１３】ロックレバーの左側面図。

【図１４】キットの取出し動作を示す説明図。

【図１５】キットの装着動作を示す説明図。

【図１６】画像形成ユニットの取出し動作を示す説明
図。

【図１７】画像形成ユニットの装着動作を示す説明図。

【図１８】キットの装着規制を行う状態を説明する説明
図。

【図１９】キットの装着状態を説明する説明図。

【符号の説明】

２０…感光体ドラム（像担持体）、２３…磁気ブラシ式
現像装置（現像手段）、２４…スコロトロン（転写手
段）、２５…クリーナ（清掃手段）、５２…ユニット装
着部、５３…画像形成ユニット、５４…トナー補給部
（トナー補給手段）、５５…廃トナー収納部（収納手
段）、５６…キット（カートリッジ式ユニット）、６４
…スプリング（付勢手段）、８５…圧縮バネ（付勢手
段）、９０…ロックレバー、９０ａ…支軸部、９０ｂ…
第１の係止爪、９０ｃ…第２の係止爪、９０ｄ…ノブ
部、１０１…第１の係合凹部（第１の係合部）、１０２
…第２の係合凹部（第２の係合部）、１０３…逃がし
溝、１１０…ユニットロック装置（ロック手段）、ｔ…
トナー（現像剤）、ｔ′…廃トナー（廃現像剤）。

Claims (1)

【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、 この現像手段にて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転写後に前記像担持体に残留する現
   像剤を除去する清掃手段と、 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
   納する収納手段と、 前記補給手段と収納手段とを一体化して具備し前記現像
   手段並びに清掃手段に対して着脱可能であるユニット
   と、 このユニットを前記現像手段並びに清掃手段から抜く方
   向に常時付勢する付勢手段と、 この付勢体の付勢力に抗して装置の動作時の位置および
   前記ユニットが装置本体から取出されるまでの所定の位
   置に前記ユニットを固定するロック手段と、を具備した
   ことを特徴とする画像形成装置。