JPH0612005A - 現像剤搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドラム上からクリーナユニットで回収した廃
トナーを、トナーボックスと一体的になった廃トナーボ
ックスへ搬送する廃トナー搬送装置（オーガ）が、クリ
ーナユニットの交換時に省スペースとなり、かつトナー
がこぼれないようにする。 【構成】 第２オーガ３３をクリーナユニット１７との
接合部を中心に回転させクリーナユニット１７の長手方
向に整列させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、レー
ザプリンタ等の粉体現像剤を用いて画像記録を行う画像
記録装置において、像担持体に作用する粉体現像剤の搬
送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機、レーザプリンタ
等の粉体現像剤を用いて画像記録を行う画像記録装置に
おいては、画像記録と共に消耗、劣化する現像剤や感光
体の交換を容易にするために、プロセスユニットなるも
のが提案され、実用化されてきた。これは、画像記録装
置本体（以下、装置本体）に対し、像担持体（以下、感
光体ドラムあるいはドラムと称する）を中心として配置
した、このドラムに作用する帯電、現像、転写、クリー
ニング等のプロセス手段の寿命を一致させるように設計
しておき、交換が必要となったときこれらを一体的にユ
ニットとして交換するものである。特公昭５８−５４３
９２号公報や特公平３−１０９４２号公報は上記方式の
代表的な発明である。このような方式は、次のような利
点を持っている。

【０００３】（１）現像剤（以下トナーとも称する）の
補給やドラム上から回収し不要となった廃現像剤（以
下、廃トナーとも称する）の処理において、いちいちサ
プライ用のトナー容器からトナーを単独で装置本体に供
給したり、装置本体から回収することがないため、使用
者の手や装置本体内部および周辺を汚すことがない。

【０００４】（２）寿命に達したプロセス手段を別々に
交換せず、一体的に交換するため、交換の手間が省け、
装置本体の使用に不慣れな使用者でも簡単にプロセスユ
ニットの交換ができる。

【０００５】（３）異なった機能を持つプロセスユニッ
ト（例えばトナーの色）を交換することにより簡単に装
置本体の機能を変更する（記録の色の変更等）ことがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年ド
ラムの寿命が長寿命のものに改良された結果、一体型プ
ロセスユニットとしてドラム寿命に合わせたトナー容
積、あるいは廃トナー容積を確保するとプロセスユニッ
トが装置本体に対して非常に大きな体積を占めてしまっ
たり、プロセスユニットの重量が重いものになって、操
作性が悪くなるという問題が生じてきた。また、プロセ
ス手段のうち最も寿命の短いものに合わせてプロセスユ
ニット全体を交換するとなると、まだ寿命のあるプロセ
ス手段まで廃棄することになり、資源の有効利用ができ
ない上、廃棄物処理が大がかりになるという問題が生じ
てきた。

【０００７】そこで、近年上記のようなプロセスユニッ
トを寿命の一致するいくつかのプロセス手段に分け、こ
れらを複数のユニット毎に装置本体から着脱可能とした
ものもいくつか提案され、実用化されたものもある。特
開昭６０−１４３３６０号公報、特公昭６３−１０４２
４号公報、特開平２−８４６６６号公報等にはこれらの
技術の一例が示されている。

【０００８】特に特公昭６３−１０４２４号公報は図１
０（ａ）に示すようにドラム７２とクリーニング手段７
１を含む本体から着脱可能な第１プロセスユニット７３
と、この第１プロセスユニット７３とは別に本体から着
脱可能に構成された現像ローラ７４を含む第２のプロセ
スユニット７５からなる２ピースのプロセスユニットが
提案されている。第２プロセスユニット７５には第１プ
ロセスユニット７３のドラム７２から回収された廃トナ
ーを廃トナー搬送パイプ７６によって搬送し貯蔵する廃
トナー容器７７ｃと、現像に供されるトナーを収納する
トナー容器７７ａと、現像ローラ７４とが一体的に構成
されている。

【０００９】図１０（ｂ）、図１０（ｃ）のようにトナ
ー容器７７ａと廃トナー容器７７ｂとは仕切り部材７６
で分けられており、トナー容器７７ａのトナーが消費さ
れるにつれ、廃トナー容器７７ｂ中に廃トナーが溜って
いく。トナー容器７７ａと廃トナー容器７７ｂが一体と
なっているので、トナーが消費されて交換が必要となっ
たときに、両者を一度に交換でき交換のし忘れがなく、
また廃トナー容器からのトナーこぼれがないという利点
を有していた。また、トナー容量に対して長寿命なドラ
ムを使用する場合、廃トナー容量が大きなものとなるの
で使用したトナー容器と廃トナー容器を一体的に交換す
ることは装置本体及びプロセスユニットの小型化にも有
利である。この構成においては、廃トナー搬送パイプ７
６と第２プロセスユニット７５との接合については、第
２プロセスユニット７５内の廃トナー容器７７ｂに、第
２プロセスユニットの装置本体への装填に連動して開閉
する開閉蓋を持つことが明示されている。これにより、
第２プロセスユニット７５の装填時の廃トナー搬送パイ
プ７６からのトナーこぼれがないとしている。

【００１０】しかしながら、この構成においては第１プ
ロセスユニット７３と廃トナー搬送パイプ７６との接合
に関しては何等説明されていない。両者は一体的に構成
されているか、あるいは第２プロセスユニット７５と廃
トナー搬送パイプ７６との接合のような装填に連動する
開閉蓋を備えるのか不明である。仮に後者のように装填
に連動する開閉蓋を持つとすると、廃トナー搬送パイプ
７６と第１第２プロセスユニットとの接合点が２カ所に
なり、廃トナーのこぼれる可能性が増え、このためトナ
ーこぼれに対する配慮をしなければならず、装置が複雑
化する問題点がある。また、仮に両者が一体的に構成さ
れているとすると、廃トナー搬送パイプ７６は図１０
（ａ）を見ても明らかなように第１プロセスユニット７
３との接合部が第１プロセスユニット７３の全体構成か
らはみ出した形となっており、取扱に不慣れな使用者が
プロセスユニットの交換を行うときに邪魔になる恐れが
あるうえ、手を引っかけてトナーで手を汚す可能性もあ
る。また、第２プロセスユニットを梱包する際に、この
接合部がはみ出しているので不要な梱包スペースを取る
という不都合もある。

【００１１】また、これに先立つ特開昭５８−１８９６
７５号公報は、プロセスユニットの概念はないものの、
使用済みのトナー容器と廃トナー容器を一体化して交換
可能にする方式が提案されている。しかし、両者はドラ
ムをはさんで反対側の位置にあるため廃トナー搬送パイ
プや、連結部材が長く伸びており、取扱や梱包を考える
と上記の例と同じ様な問題のある形である。

【００１２】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、クリーナユニットの着脱時に、
廃トナー搬送パイプが取扱上邪魔にならず、梱包上スペ
ースを取らない構成にするとともに、該廃トナー搬送パ
イプからの廃トナーのこぼれを防止することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明では、像担持体上の残留トナーをクリーニング
手段によって清掃、回収された現像剤を、他のプロセス
手段、あるいは現像剤容器へ搬送する現像剤搬送装置
が、該クリーニング手段近傍を中心に該現像剤搬送装置
全体として回動可能に支持されている。

【００１４】

【作用】上記の構成を有する本発明の現像剤搬送装置に
よれば、現像剤搬送装置はプロセスユニットの交換時に
クリーニング手段の近傍で回転することで、クリーニン
グ手段の長手方向に整列することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例を適用したレー
ザプリンタ（以下、単に本体ともいう）１の中央断面図
を示したもので、その構成としては、まず本体１が用紙
搬送路を分割面として、上部匡体１１と下部匡体１２に
ピボット１３を回転中心として開放可能となっている。

【００１７】上部匡体１１には、図示しない画像データ
に基づいて駆動されるレーザ光源を内蔵するレーザスキ
ャナユニット１４、スキャナユニットによって画像を書
き込まれ、像を形成される感光ドラム（以下単にドラム
という）１５、ドラムを帯電させる帯電器１６、ドラム
上の残留トナーをクリーニングするクリーナユニット１
７、印字後の用紙をストックする排紙トレイ１８等を主
な構成要素とする。

【００１８】また、下部匡体１２は、ドラム上の潜像を
トナーで現像する現像ローラ２２を内包した現像ユニッ
ト２１、現像ユニット２１にトナーを供給するトナーボ
ックス２３、トナーボックス２３と一体となった廃トナ
ーボックス２４、ドラム上のトナーを静電吸引力で用紙
に転写する転写ローラ２５、用紙上のトナーを加熱加圧
することで定着する定着ユニット２６、用紙カセット２
７、給紙ローラ２８等を主な構成要素とする。

【００１９】図２は前述のように、紙詰まり除去、ある
いはトナー、ドラム、クリーナユニット等の消耗品の補
給もしくは交換のために、上部匡体１１を開放した状態
を示したものである。トナーボックス２３は、図２の矢
印のように、内包するトナーが消費されたことを図示し
ないトナーセンサによって検知して、ユーザに表示する
と、この間にクリーナユニット１７から搬送される廃ト
ナーを収納した廃トナーボックス２４と一体的に、下部
匡体１２に固定の現像ユニット２１からユーザの手によ
って交換される。

【００２０】ドラム１５及び、クリーナユニット１７は
所定の寿命がくると、矢印のようにそれぞれ単独に交換
可能となっている。ドラム１５には交換時にユーザが取
り扱い易くするために取っ手１９が設けられている。な
お、クリーナユニット１７内には、帯電器１６が一体的
に取り付けられており、図示しないクリーナユニット１
７内のクリーニングブレードとほぼ同じ寿命に設計され
ているため、両者はユニットとして一体的に交換され
る。ちなみに、本実施例のレーザプリンタではトナーボ
ックス２３は、Ａ４用紙に５％の印字面積率で約４００
０枚の印字を行う場合に必要な磁性トナーが約４００グ
ラム、体積にして約６７０ＣＣが収納できるような容積
に、また、廃トナーボックス２４は上記の４０００枚の
印字の間に排出される廃トナー約８０グラム、体積で約
１３５ＣＣが収納できるような容積に設計されている。
ドラム１５、クリーナユニット１７の寿命は近年部品の
改良が進み、それぞれ２万枚ないし５万枚程度の印字が
可能となっている。

【００２１】図３、及び図４ははドラム１５を中心とし
た、画像形成のためのプロセス関連のユニットと廃トナ
ーの搬送装置を示した側面図と平面図である。転写後の
ドラム上に残留したトナーはクリーナユニット１７によ
って回収され、２点鎖線の矢印で示したように、まずク
リーナユニット１７内の第１オーガ３２、次いでクリー
ナユニット１７と廃トナーボックス２４間を第２オーガ
３３によって搬送される。そして、廃トナーボックス２
４内に設けられた第３オーガ３４によってドラム１５の
回転軸と平行な方向に搬送され、廃トナーボックス２４
内に収容される。第２オーガ３３は、クリーナユニット
１７からの廃トナーを廃トナーボックスまでに搬送する
ために、左端が水平に対して３０度持ち上がっている。
トナーの搬送を行う第１、第２、第３の各オーガは、こ
れまで多くの複写機やレーザプリンタで実用化されてい
るものと類似のもので、内部構造は特に図示しないが、
固定された中空のパイプ内に設けた回転スクリューから
なる。各スクリューの駆動は図示しない駆動源から伝達
されるギアによって行われる。

【００２２】図３、図４を用いて第１、第２、第３の各
オーガの機能を更に詳しく説明する。

【００２３】第１オーガ３２は、クリーナユニット１７
内の廃トナーを、ドラム軸と平行な方向に第２オーガと
の接続パイプ３５まで搬送する。接続パイプ３５は略９
０度曲がった形状をしており、クリーナユニット１７に
対して回動自在に接続されている。第２オーガ３３の詳
細は、接続パイプ３５に対して回動自在に支持された連
結部３６、オーガパイプ３７、オーガパイプ３７に固定
された止め輪３８、止め輪３８から矢印Ａ方向に復帰力
を持つ圧縮バネ３９、バネ３９により矢印Ａ方向に付勢
されるシャッター４０、オーガパイプ３７左端に設けら
れたシャッター４０のストッパー４２からなる。オーガ
パイプ３７の左端部は廃トナーボックスと一体的に設け
られた連結部４１に接続されている。

【００２４】連結部４１は、図３で矢印Ｂのようにトナ
ーボックス２３を取り外す際にオーガパイプ３７と平行
に引き出してオーガパイプ３７との連結が外れるための
開口を右側面に、また、本体の上部匡体１１を開放する
際にオーガパイプ３７が矢印Ｃ方向に外れるような開口
を上面に持つ。シャッター４０は、上記の２つのケース
のようにオーガパイプ３７が連結部４１から外れるとき
に、この左端部に設けた図示しないトナー排出口からの
廃トナーのこぼれを防止するためのもので、図３のよう
に第２オーガ３３を連結部４１に取り付けた状態では連
結部に係止されている。

【００２５】なお、上記の第１オーガ３２、第２オーガ
３３、第３オーガ３４、および、第２オーガ３３に付属
する個々の部材はいずれも、ＰＯＭ（ポリアセター
ル）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＥ（ポリエチレン）等の
射出成形樹脂から製作できる。オーガパイプ単品はアル
ミニウム等の金属の中空品でもよい。

【００２６】次ぎに、第２オーガ３３の動作を説明す
る。

【００２７】図５、図６、図７は、クリーナユニット１
７内のクリーニングブレードや、帯電器１６の寿命がき
て交換するために、クリーナユニット１７を本体から取
り外した状態を示す斜視図である。

【００２８】まず、図５は、上部匡体を開放し図２に示
すようにドラム１５を取っ手１９を持って本体から取り
外した後、クリーナユニット１７を本体から取り外した
状態を示すものである。この動作に連動して、シャッタ
ー４０が連結部４１から外れるので、バネ３９に付勢さ
れて矢印Ａ方向に摺動しオーガパイプ３７左端下部の廃
トナー排出口を覆う。

【００２９】次に、第２オーガ３３と接続パイプ３５を
接続パイプ３５とクリーナユニット１７との接続点を中
心に図５の矢印Ｄ方向に３０度回転させる。これによ
り、第２オーガ３３の軸線は図６のようにクリーナユニ
ット１７と平行になる。

【００３０】次に、第２オーガ３３を接続パイプ３５と
連結部３６の接続点を中心に図６の矢印Ｅ方向に９０度
回転させる。これにより、第２オーガ３３は図７に示す
ようにクリーナユニット１７の長手方向と平行にその下
部に整列した形になる。

【００３１】新品のクリーナユニット１７を本体に取り
付ける場合は図５から図７の動作の逆を行えばよい。つ
まり、第２オーガ３３をクリーナユニット１７下部に整
列した状態から水平方向９０度、鉛直方向３０度回転さ
せて、図５のような形状にした後、図２のように上部匡
体１１を開放状態にした本体１に取り付ける。上部匡体
を閉じると、第２オーガ３３のシャッター４０はトナー
ボックス２３の連結部４１によって、バネ３９の力に抗
して矢印Ａの反対方向に摺動して排出口を開放しつつ連
結部４１と接続される。

【００３２】この一連の動作により、クリーナユニット
１７内のクリーニングブレード等の部品の交換、あるい
は廃棄のため梱包して回収する際に、第２オーガ３３が
クリーナユニット１７からはみ出していないため邪魔に
ならず、省スペース化が可能となる。また、第２オーガ
３３端部からトナーがこぼれてユーザの衣服や手、ある
いは本体内部、周辺を汚すことがない。

【００３３】なお、本発明は、上記に詳述した例に限定
されず、その主旨を逸脱しない範囲での変更が可能であ
る。

【００３４】例えば、図８のように、接続パイプ３５や
連結部３６は軟質ポリエチレンや塩化ビニールのような
樹脂材料からなる中空の蛇腹構造とし、ある程度のフレ
キシビリテイを持たせてもよい。こうすることで、上述
の実施例のような接続部分を中心とした回転動作でな
く、図９のようにそれ自体を変形させてオーガパイプ３
７をクリーナユニット１７下部に整列させ、クリーナユ
ニット１７下部に設けた係止爪４３にオーガパイプ３７
を固定してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の現像剤搬送装置によれば、クリーナユニットの着
脱時に、廃トナー搬送パイプが取扱上邪魔にならず、梱
包上スペースを取らない上に、該廃トナー搬送パイプか
らの廃トナーのこぼれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を適用した現像剤搬送装
置を備えるレーザプリンタ本体の中央断面図である。

【図２】図１で示した本体の上部匡体を開放した状態の
断面図である。

【図３】本実施例の現像剤搬送装置を組み込んだプロセ
スユニットの側面図である。

【図４】本実施例の現像剤搬送装置を組み込んだプロセ
スユニットの平面図である。

【図５】本実施例の現像剤搬送装置の構成を示す斜視図
である。

【図６】本実施例の現像剤搬送装置の動作を示す斜視図
である。

【図７】本実施例の現像剤搬送装置の動作を示す斜視図
である。

【図８】本発明の第２の実施例を適用した現像剤搬送装
置の構成を示す斜視図である。

【図９】その現像剤搬送装置の動作を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来の現像剤搬送装置とこれを用いたプロセ
スユニットの説明図である。

【符号の説明】

１５ 像担持体（ドラム） １７ クリーニング手段（クリーナユニット） ２３ 現像剤容器（トナーボックス） ３３ 現像剤搬送装置（第２オーガ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上からクリーニング手段によっ
   て清掃、回収された現像剤を、他のプロセス手段、ある
   いは現像剤容器へ搬送する現像剤搬送装置が、該クリー
   ニング手段近傍を中心に該現像剤搬送装置全体として回
   動可能に支持されていることを特徴とする現像剤搬送装
   置。