JPH06175544A - 画像形成ユニット及びトナー回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光ドラムの印字領域外を利用し、回収した
トナーのみをクリーニング装置から現像装置へ搬送可能
にすることにより、小形化を図り、ユニット交換時の操
作性を良好にするとともに、良好な現像能力の得られる
電子写真プリンタの画像形成ユニットを提供する。 【構成】 除去した残留トナー７ｂを感光ドラム２の印
字領域外２２まで搬送するオーガシャフト２３と、オー
ガシャフト２３により搬送された残留トナー７ｂを感光
ドラム２の印字領域外２２に付着させるトナー供給ロー
ラ２４と、感光ドラム２の印字領域外２２に付着した残
留トナー７ｂを回収するトナー回収ブレード２６とを設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面の印字領域に静電
潜像を形成して回転する感光ドラム上にトナーを供給し
て静電潜像を現像し、トナー像を用紙に転写した後、感
光ドラム上に残留したトナーを除去する電子写真プリン
タにおける画像形成ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プリンタにおける画像形
成ユニットには、クリーニング装置で掻き取ったトナー
を再利用するものがある。以下にそのような従来の画像
形成ユニットについて図面を参照しながら説明する。図
５は従来の電子写真プリンタを示す概略側面図、図６は
従来のトナー還流ルートを示す説明図、図７は図６の矢
印Ａ方向から見た平面図である。

【０００３】図５において、電子写真プリンタ１の感光
ドラム２の周りには、一次帯電器３、ＬＥＤ（発光ダイ
オード）アレイヘッド４、現像装置５、転写帯電器１
２、除電用光源１５、クリーニング装置１４が順に設け
られている。また、その両側に給紙部９と定着装置１３
とが設けられている。

【０００４】感光ドラム２は、矢印Ｂ方向に一定速度で
回転し、表面が一次帯電器３により一様に帯電され、電
荷が付与される。この帯電した感光ドラム２上にはＬＥ
Ｄアレイヘッド４により画像光４ａが照射されて静電潜
像が形成される。この静電潜像は、感光ドラム２が矢印
Ｂ方向に回転することにより現像装置５内の現像ローラ
６と対向する位置に至る。ここでトナー７ａが感光ドラ
ム２表面の帯電電位と同極性に帯電され、静電潜像に付
着されて可視像化（トナー像の形成）される。一方、給
紙ローラ８によって給紙部９から一枚ずつ送り込まれた
記録用紙１０は、感光ドラム２とタイミングを合わせて
シートガイド１１に導かれ転写帯電器１２の上部に搬送
される。そして、感光ドラム２上のトナー像は転写帯電
器１２により記録用紙１０上に転写される。この未定着
トナー像を備えた記録用紙１０は、図示せぬ搬送手段に
より定着装置１３の方向へ搬送され、定着装置１３によ
って加熱、加圧されることにより、トナー像が記録用紙
１０上に定着して印刷が完了する。

【０００５】その後、感光ドラム２上の静電潜像は、除
電用光源１５の光照射により消去され、記録用紙１０に
転写されずに感光ドラム２上に残っているトナーはクリ
ーニング装置１４により除去、回収される。そして、次
の画像形成工程に入り、感光ドラム２は再び一次帯電器
３により帯電される。

【０００６】ところで、クリーニング装置１４により除
去、回収されたトナー７ｂは、現像装置５内に戻して再
利用される。以下に、そのトナー７ｂの除去、回収作業
について説明する。

【０００７】図６、図７において、転写されずに残った
トナーは、感光ドラム２の矢印Ｂ方向への回転に伴い、
除電用光源１５により除電された後、クリーニング装置
１４に送られる。ここでクリーニングブレード１６が、
残留トナーを感光ドラム２上から掻き取り、ガイド１７
の内部に落下させる。ガイド１７の下部には、トナーを
搬送する図示せぬオーガシャフトが設けられており、掻
き取られたトナーはオーガシャフトにより図７中の矢印
Ｃ方向に送り出される。トナーは、オーガシャフト、図
示せぬ搬送用スプリング等により搬送されながら搬送部
１８からガイドパイプ１９の内部に導かれ、ガイドパイ
プ１９内を矢印Ｄ方向に搬送されて現像装置５内に設け
られた搬入部２０から現像装置５の内部に搬入される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子写真プリン
タの画像形成ユニットにあっては、回収トナーを搬送す
るガイドパイプが感光ドラムの横を通っているので、装
置の底面積が大きくなってしまうという問題点があっ
た。また、残留トナーの量が多い場合、ガイドパイプの
搬送許容量以上の回収トナーがガイドパイプ内に搬入さ
れると、回収トナーの搬送が間に合わず、ガイドパイプ
の内部に回収トナーが詰まってしまうという問題点があ
った。また、クリーニング装置と現像装置とがガイドパ
イプでつながれているので、それぞれを独立して交換す
る場合、クリーニング装置または現像装置の各ユニット
をガイドパイプから外さなければならず、ユニットを交
換する時の操作性が悪いという問題点があった。さら
に、クリーニング装置で回収したトナーに紙粉等の異物
が混入した場合、異物とトナーとを分離する機能がクリ
ーニング装置にはないので、トナーと異物とが一緒にガ
イドパイプで現像装置に搬送されて再利用され、次の現
像能力に悪影響を及ぼすという問題点があった。

【０００９】本発明は、感光ドラムの印字領域外を利用
し、回収したトナーのみをクリーニング装置から現像装
置へ搬送可能にすることにより、小形化を図り、ユニッ
ト交換時の操作性を良好にするとともに、良好な現像能
力の得られる電子写真プリンタの画像形成ユニット及び
トナー回収方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成ユニットにおいては、除去したト
ナーを感光ドラムの印字領域外近傍まで搬送する搬送手
段と、搬送手段により搬送されたトナーを感光ドラムの
印字領域外表面に付着させる付着手段と、感光ドラムの
印字領域外表面に付着したトナーを回収する回収手段と
を設けた。

【００１１】また、本発明のトナー回収方法において
は、除去した残留トナーを感光ドラムの端部に位置する
印字領域外近傍まで搬送し、搬送されたトナーを感光ド
ラムの印字領域外表面に付着させ、感光ドラムの印字領
域外表面に付着したトナーを現像側で回収するようにし
た。

【００１２】

【作用】上記のように構成された本発明によれば、クリ
ーニング装置において残留トナーが感光ドラムの印字領
域から掻き落とされると、搬送手段により残留トナーが
感光ドラムの端部の印字領域外近傍に集められ、付着手
段により感光ドラムの印字領域外表面に付着される。感
光ドラムの回転により、付着したトナーは現像装置側に
搬送されて、ここで回収手段により感光ドラムから掻き
落とされる。

【００１３】従って、本発明によれば、ガイドパイプが
なくても、回収したトナーのみをクリーニング装置から
現像装置へ搬送し得るのである。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。なお、各図面に共通な要素には同一の符号を
付す。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示す斜視図、図
２は本発明のトナー還流ルートを示す説明図である。

【００１６】図１において、画像形成ユニット２１の感
光ドラム２は、その幅が従来例の感光ドラム２の幅より
６％ほど軸方向に長くなっており、端部に印字領域外２
２を有している。クリーニング装置１４内には、感光ド
ラム２の幅と同じ長さの、搬送手段としてのオ−ガシャ
フト２３が感光ドラム２と平行に装備されている。オー
ガシャフト２３の下側には、感光ドラム２の印字領域外
２２に対向する位置に、付着手段としてのトナー供給ロ
ーラ２４とそれを覆う回収ケース２８とが設けられてい
る。トナー供給ローラ２４は、オーガシャフト２３によ
って集められたトナー７ｂを感光ドラム２に付着させ
る。このトナー供給ローラ２４は、回転可能に軸支さ
れ、感光ドラム２に圧接しているので、感光ドラム２の
回転に伴って摩擦により感光ドラム２と逆方向に回転す
る。また、トナー供給ローラ２４の芯体には、図２に示
すように現像ローラ６の芯体と同じ極性の電圧を印加す
る電圧印加手段２９が接続されており、トナー供給ロー
ラ２４の表面を感光ドラム２の印字領域表面の帯電電位
と同極性の電圧、または現像ローラ６の印加電圧と同じ
電位に帯電する。

【００１７】一方、回収ボックス２５には、感光ドラム
２の印字領域外２２上で搬送されてきたトナーを回収ボ
ックス２５内に掻き落とす回収手段としてのトナー回収
ブレード２６が設けられている。また、回収ボックス２
５内と現像装置５内には、掻き落とされたトナーを再び
印字領域に分配する分配手段としてのオーガシャフト２
７が設けられている。画像形成ユニット２１のその他の
要素については、従来技術と同様であるので、説明は省
略する。

【００１８】次に、本実施例における電子写真プロセス
とトナー還流ルートについて、さらに図３、図４に従っ
て説明する。図３は現像部の電位を示す説明図、図４は
トナー付着部の電位を示す説明図である。一次帯電器３
により、図３に示すように感光ドラム２の表面の印字領
域をマイナス約７００ボルトに一様に帯電し、ＬＥＤア
レイヘッド４からの画像光４ａによって帯電された印字
領域を選択的に露光し、静電潜像を形成する。この静電
潜像の電位はマイナス約１００ボルトに上昇している。
現像ローラ６の表面は、図示せぬ電圧印加手段によりマ
イナス約５００ボルトの電圧を印加されている。トナー
７は、現像ローラ６の表面に薄層化されて現像ローラ６
の電位と同電位に帯電される。

【００１９】帯電されたトナーは、感光ドラム２の矢印
Ｂ方向への回転と、それに伴う現像ローラ６の矢印Ｅ方
向への回転とにより、感光ドラム２と現像ローラ６との
接触部において、図３に示すように感光ドラム２の表面
に形成された電位の高くなっている静電潜像に付着し、
可視像化する。この可視像化されたトナー像は、転写帯
電器１２により図示せぬ記録媒体に転写され、その後感
光ドラム２の表面の残留電位および残留トナーの電荷
は、除電用光源１５の光により除去される。ここで感光
ドラム２の表面電位は一様にほぼゼロになる。

【００２０】感光ドラム２の表面に残留したトナーはク
リーニングブレード１６により掻き落とされ、オーガシ
ャフト２３によりトナー供給ローラ２４へ搬送される。
トナー供給ローラ２４には、電圧印加手段２９により上
述した現像ローラ６とほぼ同じ電位、すなわちマイナス
約５００ボルトの電圧が印加されており、オーガシャフ
ト２３により搬送されてきた残留トナー７ｂを同電位に
帯電する。トナー供給ローラ２４は、感光ドラム２の矢
印Ｂ方向への回転に伴って矢印Ｆ方向へ回転し、トナー
供給ローラ２４と感光ドラム２の印字領域外２２との接
触部において、トナー供給ローラ２４表面上の残留トナ
ー７ｂは、感光ドラム２の印字領域外２２表面へ付着す
る。すなわち、図４に示すように、残留トナー７ｂは、
静電気力によりその表面の電位がほぼゼロである印字領
域外２２に引かれていく。

【００２１】感光ドラム２の印字領域外２２に付着した
残留トナー７ｂは、感光ドラム２の矢印Ｂ方向への回転
によって搬送され、トナー回収ブレード２６により回収
ボックス２５内に掻き落とされる。その後、トナーはオ
ーガシャフト２７の回転により現像ローラ６のほぼ全域
に分配され、新しいトナー７と一緒に再利用される。本
実施例において、印字領域を越えて印字領域外２２まで
及ぶ用紙に画像を転写する場合であっても、図２に示す
ように感光ドラム２上のトナー還流ルートは、クリーニ
ング装置１４から現像装置５までの感光ドラム２の約半
周分にとどまっていて、搬送中の回収トナーが転写中の
用紙の端面や余白部を汚すという問題が生じることはな
い。

【００２２】ところで、本実施例においては、感光ドラ
ムの幅が従来例の感光ドラムの幅より６％ほど軸方向に
長くなっているが、この数値は本実施例が実現できるよ
うに、残留トナーの回収量と、感光ドラムの印字領域外
で搬送できるトナー搬送許容量との関係から割り出して
いる。プリンタ、複写機等の情報機器においては、出力
される画像は文字、グラフィック等が主であり、用紙面
積に対する画像面積、すなわち印刷面デューティーは２
０％以下であるのが一般的である。また、転写されずに
感光ドラム上に残るトナーの量は、ペーパージャム等に
より１００％残る場合もあるが、普通に印刷を続けて行
うときは３０％以下である。感光ドラムによって搬送さ
れる残留トナーの量は、トナー供給ローラの幅全域にお
いて印刷面デューティー１００％（ベタ黒）の印刷をす
るのと同等であるので、トナー供給ローラの幅が計算
上、画像形成領域幅の６％以上あれば、クリーニング装
置で回収されるトナーを充分搬送することができる。

【００２３】また、本実施例においては、トナー供給ロ
ーラ２４に電圧を印加し、感光ドラム２に接触回転させ
てトナー７ｂを付着させたが、感光ドラム２に回収トナ
ーを付着させるには、電子写真プロセスの画像現像工程
と作用が同一であるので、既存の現像方法を使用するこ
ともできる。例えば、ファーブラシ現像法、インプレッ
ション現像法、パウダークラウド法などに使用される現
像ローラと同じ構造のトナー供給ローラを感光ドラムに
対向させて配設し、各現像方法に即した電圧印加、及び
ローラ回転を行うことにより回収されたトナーを感光ド
ラム印字領域外表面に付着させることができる。

【００２４】さらに、本実施例において、現像装置５に
残留トナーを回収する方法として、感光ドラム２に当接
するトナー回収ブレード２６により感光ドラム２に付着
した回収トナーを掻き取っていたが、その他にも例えば
ファーブラシ法やトナー回収ローラによりこすり取るよ
うにして、現像装置へ戻す方法でも全く同じ作用をする
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２６】すなわち、残留トナーを感光ドラムの印字
領域外近傍まで搬送する搬送手段と、搬送手段により搬
送されたトナーを感光ドラムの印字領域外表面に付着さ
せる付着手段と、感光ドラムの印字領域外表面に付着し
たトナーを回収する回収手段とを設けたことにより、ガ
イドパイプがなくても、残留トナーをクリーニング装置
から現像装置へ搬送し得るので、画像形成ユニットから
ガイドパイプを除去し、装置の小形化が可能となる。ま
た、ガイドパイプが除去されるので、クリーニング装置
と現像装置とが独立して構成され、分割が容易になり、
ユニット交換時の操作性が向上する。また、クリーニン
グ装置で回収したトナーに紙粉等の異物が混入していて
も、電荷を持つトナーだけが付着手段から感光ドラムに
付着されて現像装置に搬送されるので、異物は除去さ
れ、再利用のトナーによる印刷に対する悪影響を防止し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明のトナー還流ルートを示す概略説明図で
ある。

【図３】現像部の電位を示す説明図である。

【図４】トナー付着部の電位を示す説明図である。

【図５】従来の電子写真プリンタを示す概略側面図であ
る。

【図６】従来のトナー還流ルートを示す説明図である。

【図７】図４の矢印Ａ方向から見た平面図である。

【符号の説明】

１ 電子写真プリンタ ２ 感光ドラム ５ 現像装置 ７ トナー １４ クリーニング装置 ２１ 画像形成ユニット ２２ 印字領域外 ２３ オーガシャフト ２４ トナー供給ローラ ２６ トナー回収ブレード ２７ オーガシャフト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面の印字領域に静電潜像を形成して回
   転する感光ドラム上にトナーを供給して静電潜像を現像
   する現像装置と、このトナー像を用紙に転写した後、上
   記感光ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニン
   グ装置とを有する電子写真プリンタの画像形成ユニット
   において、 上記除去した残留トナーを上記感光ドラムの印字領域外
   近傍まで搬送する搬送手段と、 上記搬送手段により搬送されたトナーを上記感光ドラム
   の印字領域外表面に付着させる付着手段と、 上記感光ドラムの印字領域外表面に付着したトナーを回
   収する回収手段とを設けたことを特徴とする電子写真プ
   リンタの画像形成ユニット。
2. 【請求項２】 上記回収手段は、掻き取りブレードであ
   る請求項１記載の画像形成ユニット。
3. 【請求項３】 表面の印字領域に静電潜像を形成して回
   転する感光ドラム上にトナーを供給して静電潜像を現像
   する現像装置と、このトナー像を用紙に転写した後、上
   記感光ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニン
   グ装置とを有する電子写真プリンタの画像形成ユニット
   において、 上記除去した残留トナーを上記感光ドラムの印字領域外
   近傍まで搬送する搬送手段と、 上記搬送手段により搬送されたトナーを上記感光ドラム
   の印字領域外表面に付着させる付着手段と、 上記感光ドラムの印字領域外に付着したトナーを回収す
   る回収手段と、 上記回収手段により回収されたトナーを上記感光ドラム
   の印字領域に対して分配する分配手段とを設けたことを
   特徴とする電子写真プリンタの画像形成ユニット。
4. 【請求項４】 感光ドラムの印字領域外表面が感光ドラ
   ムの端部に設けられ、その幅が印字領域表面の少なくと
   も６％である請求項３記載の画像形成ユニット。
5. 【請求項５】 感光ドラム表面の印字領域に帯電、静電
   潜像形成、トナー供給による静電潜像の現像、転写及び
   残留トナーの除去の電子写真プロセスを行う電子写真プ
   リンタのトナー回収方法において、 除去した残留トナーを感光ドラムの端部に位置する印字
   領域外近傍まで搬送し、 搬送されたトナーを感光ドラ
   ムの印字領域外表面に付着させ、 感光ドラムの回転により、上記印字領域に上記電子写真
   プロセスを行うと同時に上記印字領域外表面に付着した
   トナーを現像側へ搬送して該現像側で回収することを特
   徴とするトナー回収方法。
6. 【請求項６】 感光ドラムの印字領域外近傍まで搬送し
   たトナーを、電圧を印加したトナー供給ローラにより感
   光ドラムの印字領域外表面に付着させる請求項５記載の
   トナー回収方法。