JPH0731451B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置あるいは
情報記録装置等の画像形成装置に関するものである。更
に詳細には、消耗品の交換等を簡単に行うことの出来る
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、電子写真装置を例にあげて説明す
る。従来の電子写真装置では、消耗品の交換あるいは補
給等を次の様に行っている。例えば像担持体としての感
光体ドラムの交換は、装置本体に固定されたシャフトに
ドラムが回転可能な状態で支持されているので、まず装
置本体側板に固定されているシャフト固定部材を本体側
板から取りはずし、その後ドラムをシャフトから抜き取
る事により行っている。またトナーを貯蔵している現像
器ホッパーへのトナー補給は、現像器ないしはホッパー
に設けられた検知手段により（たとえばトナー残量検知
装置などにより）トナー補給時期を知りその後ホッパー
へのトナー補給を行っている。

【０００３】ここでホッパーは装置本体内へ固設されて
おり、トナーを補強する際補給しにくいのみならず、飛
散トナーが装置本体内へ侵入して本体内を汚染する恐れ
がある。またさらにクリーナによって感光体上から回収
した廃棄すべきトナー（以下、廃トナーと称す）は、装
置本体内に貯蔵しておくことになり廃トナー貯蔵器が一
杯になる前に適当な検知手段により廃トナーを装置外に
捨てなければならなかった。

【０００４】ここで廃トナーを装置外へ捨てる際には、
貯蔵器を水平方向に保ったまま移動しなければならず、
往々にしてトナーをこぼしたりあるいは飛散させて装置
内外を汚したりあるいは操作者の衣服等をも汚す虞があ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の説明の如く従来
の装置では、消耗品の交換・補給等は面倒であり、また
装置内外を汚染したりあるいは操作者の衣服等を汚す虞
があった。しかもドラムやトナーの補給・廃棄等を各々
個別に行っていたので、その回数が頻繁となる問題点も
あった。

【０００６】さらに、装置本体にそれぞれの消耗品を取
り付けるための脱着部分が多くなり、装置が複雑になる
問題点もあった。

【０００７】そこで本発明は、上述従来例の問題点を解
消し、消耗品の交換操作を容易にして、保守をも容易に
することが可能な画像形成装置を提供するものである。

【０００８】

【実施例】以下図面を用いて、本発明の一実施例を説明
する。

【０００９】図１は、感光体ドラムとトナー貯蔵手段と
してのホッパーと廃トナー貯蔵器とを一体化した消耗品
交換ユニットを装備した電子写真装置の断面図、図２は
その装置本体を分割開放した状態を示す斜視図、図３は
その断面図で消耗交換ユニットを装置本体から取り外し
た場合もしくは取り付ける場合を示す。

【００１０】図において１は光導電層を被覆された感光
体ドラムで、表面に絶縁層を有するもの、あるいは有し
ないもの、いずれも使用可能で勿論シート状、あるいは
ベルト状のものでもよい。また２はコロナ放電器で、３
は原稿像または光像、或いは画像信号により変調された
光ビームなどを投影する光像照射手段である。これ等手
段により、感光体１に静電像を形成する。なおこの静電
像形成プロセスは、カールソンプロセス、あるいは特公
昭４２−２３９１０号公報、に記載のプロセスその他公
知のプロセスが適用できる。４は現像装置で、例えば特
願昭５２−１０９２４０号に記載されている現象を利用
した一成分系高抵抗磁性トナーを用いた現像装置であ
る。５は磁気ブラシローラ１７への補給用トナーのホッ
パーであり、トナーが貯蔵されている。また６は現像装
置４によって感光体ドラム１上に可視化されたトナー像
を、シート等の転写材７に転写する転写放電器である。
８は転写後の感光体ドラム１上の残留トナーを清掃して
除去し感光体を再使用するためのクリーニング手段であ
る。また９は感光体ドラム１のクリーニングによって生
じた廃トナーの貯蔵器である。ここで本実施例では感光
体ドラム１とホッパー５及び廃トナー貯蔵器９の三者は
アーム２６により連結されて一体に取り付けられてお
り、消耗品交換ユニットＵを形成する。そして図２に示
す様にユニットＵはシャフト１０によって装置本体に脱
着自在に装着される、本実施例では、シャフト１０は装
置下部本体１２の側板１２ａに取り付けられ、感光体ド
ラム１は、シャフト１０に対して回転自在である、そし
て感光体ドラム１は、モータ（図示せず）からギア（図
示せず）によって伝えられる回転を受けるドラム駆動ギ
ア１３と連動して回転する。

【００１１】なお、１５は搬送スクリューでクリーニン
グ手段８により掻き落とされたトナーを貯蔵器９へ導く
もの、３０は給紙カセット、３１は転写材給送ローラ、
３２はレジストローラ、３３は搬送ベルト、３４は定着
手段、３５は排紙トレイ、３６は穂切り板である。ま
た、３７は原稿載置ガラス、３８は照明ランプ、３９は
原稿圧着板である。

【００１２】ここで消耗品交換ユニットＵの装置本体か
らの取り外し、あるいは装置本体への取り付けは次の様
に行う。

【００１３】まずフック２７ａと留め金２７ｂとの係合
を解いて、コイルバネ２８の押し上げ力によって上部本
体１１を上方へ押し上げ、上部本体１１を下部本体１２
に対して分割開放する（図２・図３）。

【００１４】するとクリーニング手段８及びトナー貯蔵
器９を所定位置に位置決めするパッキング２４及びそれ
を支持する支持板２２、さらにホッパー５を所定位置に
位置決めするパッキング２５及びそれを支持する支持板
２３が上部本体１１に取り付けられているため、上部本
体１１の移動に伴って移動する。そこでホッパー５及び
廃トナー貯蔵部９は、それぞれの受け部材２１・２０か
ら取り外し自在となる。従って、シャフト１０を側板１
２ａから抜き取ることによって、消耗品交換ユニットＵ
を装置本体から取り外すことができる。従って消耗品で
ある感光体ドラム１及びホッパー５さらにトナー貯蔵器
９が一体に装置本体から取り外すことが出来る（図３矢
示Ａ方向）。

【００１５】次にユニットＵを本体に取り付ける場合を
説明する。

【００１６】まず、ホッパー５及びトナー貯蔵器９をそ
れぞれ下部本体１２に設けた受け部材２１・２０に合わ
せて載置する（図３矢示Ｂ方向）。そして次に、ドラム
１の軸開口１ａに側板１２ａを貫通してシャフト１０を
挿入することにより、ドラム１の位置出しを行なう。続
いて、スプリング２８の押し上げ力に抗して上部本体１
１を押し下げてフック２７ａと留め金２７ｂを係合す
る。するとホッパー５及びトナー貯蔵器９はパッキング
２４・２５によってそれぞれ受け部材２１・２０に押圧
されて所定位置に取り付けられる。即ちユニットＵは所
定位置に取り付けられる。

【００１７】この様に本実施例では、本体を開放してド
ラムシャフト１０を本体から取り外すことにより、消耗
品を一体に容易に本体から取り外すことができる。

【００１８】なおパッキング２４・２５を用いたことに
より、廃トナー貯蔵器９及びホッパー５をそれぞれ受け
部材２０・２１へ装填する際、装填を確実にすることが
できる。さらに廃トナー貯蔵器９及びホッパー５の位置
出しが行なわれた場合、アーム２６の支持部材（図示せ
ず）によって感光ドラム１の位置出しが行なわれるなら
ば、軸１０はなくても良い。この場合アーム２６はユニ
ットＵの両サイドに取り付けられることが望ましい。

【００１９】さて次に、ホッパー５内に貯蔵されている
トナーを磁気ブラシローラ１７へ補給する例を説明す
る。摺動自在に（矢示Ｃ方向）開閉板１４を設けた。そ
こで開閉板１４に設けたつまみによって開閉板１４を円
筒壁５ａに沿って本実施例では、ホッパー円筒壁５ａに
沿って摺動させることにより、ホッパー円筒壁５ａの開
口５ｂの開口面積を調節することができる。この開口面
積に応じて、磁気ブラシローラ１７へ補給されるトナー
の量が調節できる。そこで本実施例では、開閉板１４を
摺動させるだけで、トナーの補給量が簡単に調節できる
（図４ｂ）。そしてさらに、この開閉板１４によって開
口５ｂを完全に閉鎖すれば、（図４ａ）ユニットＵを取
り外す際、ホッパー５から漏れるトナーによるトナー飛
散あるいは汚染を防止することができる。なお、ホッパ
ー５の開口５ｂの閉鎖は粘着テープを用いて行なっても
良い。さらに、同様の構成は、廃トナー貯蔵器９のトナ
ー回収のための開口（図示せず）の開閉にも用いること
勿論である。

【００２０】さらに図５に、コピー枚数とホッパー５中
のトナー残量及び廃トナー貯蔵器９の回収廃トナー量の
関係を示す。ここで（トナー消費量）＝（ホッパー５中
のトナーの初期投入量）−（ホッパー５中のトナーの残
量）である。グラフから理解される様に、コピー枚数
（Ａ４サイズ文字原稿コピー）の増加とともに、ホッパ
ー５中のトナー量は減少していき、代りに廃トナー貯蔵
器９に収納される廃トナー量は増加している。トナー消
費量と廃トナー量との比は約５：１である。但しこの値
は環境変化やコピー画像の内容によって若干ばらつく。
グラフでは耐用枚数が３０００枚の感光体を用いた実施
例の場合であり、ホッパー５中に約２１０〔ｇ〕のトナ
ーを投入すれば、感光体耐用期間の経過とともにトナー
消費はほぼ完了している。従って感光体の耐用枚数にあ
わせたトナー消費量分をホッパー５中に収納し、また感
光体の耐用枚数にあわせてホッパー中の廃トナー貯蔵部
の大きさを決めることができる。

【００２１】また一般的な原稿画像の場合、トナー消費
量と廃トナー量との比が５：１であるから、ホッパーと
廃トナー貯蔵器とを一体化した場合、両者の容積を約
５：１にすることができる。これにより、不用意に大き
な廃トナー貯蔵器９を設ける必要がない。

【００２２】そこで本実施例ではホッパー５の容積を感
光体耐用期間に消費されるトナー相当量を収納し得る容
積とし、廃トナー貯蔵器９の容積は感光体耐用期間に感
光体から回収する廃トナー相当量を収納し得る容積とす
れば良い。例えば本実施例の場合、コピー耐用期間３０
００枚の感光体を用いて通常の文字原稿をコピーした場
合、約２００〔ｇ〕のトナー貯蔵するためにホッパーの
容積を約５００〔ｃｍ³〕また廃トナー貯蔵器９の容積
を約１００〔ｃｍ²〕とすれば良い。

【００２３】またさらに廃トナー貯蔵器９とホッパー５
とをユニットＵに一体化した場合、廃トナー貯蔵器９は
ホッパー５の補給用トナー容積の少なくとも５分の１以
上の容積をもつ様に設定すれば良い。このように感光体
の耐用期間に応じて、ホッパー５の収納容積を定めれ
ば、トナー消費完了によって感光体も耐用期間に達する
ことが可能であり、トナーの消費完了によって感光体を
その耐用期間を経過して使用することを防止できる。ま
た、たとえ感光体の耐用期間経過後にユニットを廃棄し
たとしても、ホッパー５内のトナーはほぼ消費し尽くさ
れており、トナーは無駄にならない。また、このホッパ
ーの容積に応じて廃トナー貯蔵器の容積を定めれば、廃
トナー貯蔵器を不用意に大きくすることもない。

【００２４】なお本実施例では、アーム２６に感光体ド
ラム１とホッパー５及び廃トナー貯蔵器９を一体に取り
付けた場合のみに示したが、本実施例はこれに限定され
ることはなく、前記三者のうち少なくとも二者を組み合
わせて一体化すれば良いこと勿論である。

【００２５】またさらに、図６に示すように上記一体化
したものと帯電手段、たとえばコロナ放電器を一体化す
ることによって所定の消耗品耐用期間終了時たとえば感
光体耐用期間終了時にトナーなどによって汚れたコロナ
放電器及び帯電器をも交換可能となる。

【００２６】なお図６は、ユニットＵのアーム４０に感
光体ドラム１・放電器２・ホッパー５及び廃トナー貯蔵
器９を一体に取り付けたものである。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は新規トナー
貯蔵手段と除去トナー貯蔵手段とを一体に交換可能に構
成したから、新規トナーの補給と除去トナーの取り出し
を同時に行うことができる。そこでメンテナンスの操作
性の向上を実現することができる。

【００２８】

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を用いた複写機の断面図であ
る。

【図２】図１に示した複写機の斜視図である。

【図３】図１・図２に示した複写機の開放状態を示す断
面図である。

【図４】（ａ）現像器の部分の拡大断面図である。
（ｂ）現像器の部分の拡大断面図である。

【図５】トナー消費量と廃トナー量を示す図である。

【図６】ユニット化の実施例の側面図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ コロナ放電器 ５ ホッパー ８ クリーニング手段 ９ 廃トナーの貯蔵器 １０ シャフト １１ 上部本体 １７ 磁気ブラシローラ ２０・２１ 受け部材 ２６ アーム Ｕ ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に画像を形成する画像形成装置
   において、像担持体と、前記像担持体に形成された潜像
   を現像するために、トナーを前記像担持体へ供給するた
   めの現像手段と、前記現像手段に対して着脱可能で、前
   記現像手段によって前記像担持体へ供給されるトナーを
   貯蔵するための新規トナー貯蔵手段と、前記像担持体に
   残留するトナーを前記像担持体から除去するためのクリ
   ーニング手段と、前記クリーニング手段に対して着脱可
   能で、前記クリーニング手段によって前記像担持体から
   除去されたトナーを貯蔵する除去トナー貯蔵手段と、前
   記新規トナー貯蔵手段と前記除去トナー貯蔵手段とを一
   体に支持して、画像形成装置本体に着脱可能なトナーユ
   ニットと、を有して、前記新規トナー貯蔵手段と前記除
   去トナー貯蔵手段とを一体に交換可能に構成したことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記トナーユニットは更に前記像担持体
   を一体に有することを特徴とする請求項１に記載の画像
   形成装置。