JPH0822181A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 感光ドラム９表面に残留するトナーを掻き取
り回収する廃トナーボックス２５と静電潜像を現像する
現像部１５との間をオーガパイプ２６で連結し、内装さ
れたオーガバネ２６ａを回転させることにより回収され
た廃トナーを現像部１５へ搬送する。現像部１５には感
光ドラム９とフレッシュトナーを供給するトナーボック
ス１４の間に位置するアジテータ１５ａが設けられてお
り、廃トナー排出口を現像部１５のアジテータの軸方向
中央部近傍に設けて、トナーボックス１４から供給され
るフレッシュトナーと廃トナー排出口からの廃トナーを
攪拌して感光ドラム９に供給し、感光ドラム９軸方向に
沿った廃トナーとフレッシュトナーの混合比率を略一定
にする。 【効果】 感光ドラムの回転軸方向における画像の濃淡
の発生がなくなり、印字品質を向上することができ、組
立も支障なく行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電記録方式を採用し
た画像形成装置に関し、特に、転写後感光ドラムに残留
したトナーを回収し、再利用する画像形成装置におい
て、印字ムラを生じないようにした画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】静電記録方式を採用したプリンタ、ファ
クシミリ、複写機等の画像形成装置では、帯電器により
予め一様に帯電した感光ドラムの表面に画像データに応
じた露光を行い、感光ドラムの表面に静電潜像を形成す
る。現像部では、感光ドラム上に形成された静電潜像を
トナーを用いて現像し、感光ドラム上にトナー像を形成
する。前記トナー像は転写ローラによって記録紙に転写
され、トナー像を担持した記録紙は定着装置に送られ
る。定着装置は少なくとも一方が加熱ローラである一対
のローラからなり、トナー像を担持する記録紙を狭持搬
送させつつ、記録紙上のトナー像を加熱ローラにより加
熱し、トナー像を溶融し記録紙に定着させる。

【０００３】転写後感光ドラムには非転写のトナーが残
留する。この残留トナーはクリーニングブレードにより
掻き取られ、廃トナーボックスに回収される。回収され
た廃トナーは、オーガバネを内装するオーガパイプによ
り廃トナーボックスから現像部へ回送され、再利用され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、組
立を簡易かつ容易にするため、オーガパイプの出側端部
は、感光ドラムの軸方向に沿って配設された現像部の軸
方向端部に接続されていた。このため、廃トナーとトナ
ーボックスから流出するフレッシュトナーとの混合比率
が現像部の軸方向に沿って一様ではなく、特に、オーガ
パイプ接続側とその反対側では大きく異なっていた。こ
のため、廃トナーの含有率が高い部分では、用紙へのト
ナー定着率が低下し、結果として印字濃度が低下する。
即ち、廃トナーとフレッシュトナーの混合比率が現像部
の軸方向に沿って一様でなければ、同方向に沿って印字
濃度にムラが生じ、印字品質の低下を招くことになる。

【０００５】これを解消するため、従来では現像部内
に、オーガパイプと接続したパイプ状部材を挿入し、そ
のパイプ状部材の長手方向にわたって多数形成した開口
から、廃トナーを現像部内に分散して供給することが考
えられた。しかし、この構造では現像部の内部空間を十
分大きくしなければならず、それにともない装置全体が
大きくなり、また組立に際しての作業性が悪いなどの欠
点があった。

【０００６】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
であって、廃トナーを再利用する構成の画像形成装置に
おいて、装置を小型化し、組立の際の簡便さを犠牲にす
ることなく、印字濃度のムラが生じないようにする構成
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内部にトナーを堆積したトナーボックス
と、回転可能な円筒状の感光ドラムと、感光ドラムの回
転軸と平行な回転軸を有し、感光ドラムとトナーボック
スの間に配置された攪拌手段と、攪拌手段を介して供給
されるトナーボックス内のトナーにより感光ドラム表面
に形成された静電潜像を現像する現像手段と、感光ドラ
ムの周辺近傍に配置され、感光ドラム表面に残留するト
ナーを掻き取り回収する廃トナー回収装置と、廃トナー
吸入部が廃トナー回収装置に結合され、廃トナー排出部
が現像手段に連通し、廃トナー回収装置により回収され
た廃トナーを現像手段へ搬送するリサイクル手段とを備
えた画像形成装置において、感光ドラムへ用紙を案内す
る用紙搬送用シュートを攪拌手段とほぼ平行に配置し、
リサイクル手段の廃トナー通路の一部を用紙搬送用シュ
ートにおいて用紙案内面の裏側に形成し、リサイクル手
段の廃トナー排出部を攪拌手段の近傍に設けた。

【０００８】上記構成において、廃トナー通路の一部は
用紙搬送用シュートにパイプ状に一体成形し、また、攪
拌手段を感光ドラムの回転軸方向長さと略同一長さと
し、リサイクル手段の廃トナー排出部を前記攪拌手段の
軸方向中央部近傍に設けた。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、リサイクル手
段により、廃トナーは廃トナー回収装置から現像装置へ
搬送されて再利用に供される。この際、用紙搬送用シュ
ートの裏側に廃トナー通路を形成することで、廃トナー
排出部を現像手段の中央部寄りに設け易くなり、リサイ
クル手段の廃トナー排出部から排出される廃トナーは、
フレッシュトナー中に混入され、攪拌手段により攪拌し
てフレッシュトナー中に均一に混入する。このように均
一化したトナーを感光ドラムの回転軸方向に等しく供給
して、印字濃度のムラの発生を防止する。また、用紙搬
送用シュートの裏側に廃トナー通路を形成することで、
現像手段ひいては装置全体を小型化しながら、上記のよ
うに廃トナーのリサイクルを達成する。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、用紙搬送
用シュートの裏側に廃トナー通路を一体成形すること
で、一層小型化しかつ組立を簡便化し作業効率を高めて
いる。

【００１１】また請求項３に記載の発明によれば、リサ
イクル手段の廃トナー排出部を攪拌手段の軸方向中央部
近傍に設けることで、廃トナーを現像手段の軸方向全体
に分散しやすくして、フレッシュトナー中により一層均
一に混入し、濃度のムラの発生を防止する。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明をレーザプ
リンタに適用した実施例について説明する。最初に、図
１を参照しながらレーザプリンタの全体構成を説明す
る。図１において、プリンタ１は、開閉可能な本体カバ
ー２を有している。本体カバー２の中側には、内側面が
用紙通路の一部を構成する紙ガイド６が設けられてい
る。紙ガイド６は、紙詰まり等のトラブルが発生した場
合に必要な処理を行うために、本体カバー２を開いた状
態で、開閉可能となっている。

【００１３】プリンタ１には、給紙装置３が着脱自在に
装着され、給紙装置３内に積層載置された用紙は給紙ロ
ーラ４と分離パッド５により１枚ずつ分離されて送り出
される。後述するプロセスユニット２４の上面に設けら
れた搬送用シュート３０と紙ガイド６の間に、給紙装置
３から送り出された用紙を感光ドラム９へ案内するため
の用紙通路が形成され、搬送用シュート３０と紙ガイド
６にそれぞれ搬送ローラ７ａ，７ｂが支持されている。

【００１４】プリンタ本体には、帯電器８により予め一
様に帯電した感光ドラム９の表面に画像データに応じた
露光を行い、感光ドラム９の表面に静電潜像を形成する
露光部１０が設けられている。露光部１０は、レーザダ
イオード１１、レンズ１２、反射鏡１３から構成され
る。感光ドラム９の一方の側には、トナーボックス１４
が配置されており、トナーボックス１４と感光ドラム９
との間には現像部１５が配置されている。

【００１５】感光ドラム９の上方には、転写ローラ１６
が感光ドラム９と接触配置されており、感光ドラム９と
転写ローラ１６の間に用紙を導いて、感光ドラム９上に
形成されたトナー像を用紙に転写する。このとき、用紙
を感光ドラム９と転写ローラ１６が接触送りし、用紙の
紙粉が感光ドラム９上に落下付着する。感光ドラム９の
現像部１５が配置されている側とは反対側に、加熱ロー
ラ１７と押圧ローラ１８とからなる定着部１９が配置さ
れている。定着部１９では、用紙に転写されたトナー像
を溶融して用紙に定着させる。転写ローラ１６と定着部
１９の間には、廃トナーボックス２５が感光ドラム９と
接触配置されている。廃トナーボックス２５はクリーニ
ングブレード２５ａを感光ドラム９に接触させて、転写
ローラ１６通過後の感光ドラム９に残留したトナーを掻
き取り回収して再利用に供する。

【００１６】また、プリンタ１内には、定着部１９から
の発熱を外部に放出するために、ファン（図示せず）と
感光ドラム９、給紙ローラ４、搬送ローラ７ａ、加熱ロ
ーラ１７後述するオーガバネ２６ａ等を回転するための
モータ（図示せず）が設けられている。更に、露光部１
０の下方には、制御基板２０、２１及び電源ユニット２
２が配置されている。ハウジングを構成するカバー体２
３には複数の操作ボタンの他表示用ＬＥＤ（図示せず）
が設けられている。

【００１７】図１に示したプリンタ１を構成する各種部
品のうち、トナーボックス１４、現像部１５、感光ドラ
ム９、転写ローラ１６等はユニット化されたプロセスユ
ニット２４として、プリンタ１に着脱自在となってい
る。図２は、プロセスユニット２４の断面図である。図
２に示すように、トナーボックス１４は、略円筒状の容
器の内部にトナーを内封したもので、内部には回転可能
に設けられているアジテータ１４ａを有し、トナーボッ
クス１４の軸線方向中央には開口部１４ｂが形成されて
いる。アジテータ１４ａが回転することにより、トナー
ボックス１４内部のトナーは開口部１４ｂから外部に流
出する。

【００１８】現像部１５は、攪拌手段すなわち第１アジ
テータ１５ａ、第２アジテータ１５ｂ、現像ローラ１５
ｃ及びトリマーブレード１５ｄから構成されている。第
１のアジテータ１５ａは、トナーボックス１４の開口部
１４ｂの近傍にトナーボックス１４の軸方向と平行に配
列され、断面が十字状の両端支持部材の間にワイヤを張
架し、感光ドラム９の回転軸方向長さと略同一の長さの
構成のもので、回転によりトナーボックス１４の開口部
１４ｂから供給されるトナーと第１アジテータ１５ａの
現像室１５ｅに堆積しているトナーを第２アジテータの
現像室１５ｆに攪拌転送する。第２のアジテータ１５ｂ
は、棒状体が回転する構成のもので、現像室１５ｆに堆
積したトナーを現像ローラ１５ｃに供給する。現像ロー
ラ１５ｃは、感光ドラム９の外周面に近接配置され、感
光ドラム９の回転軸と平行な軸の回りに回転可能で、感
光ドラム９に形成された静電潜像をトナーを用いて現像
する略円筒状のドラムである。

【００１９】現像ローラ１５ｃの下方には、先端部がブ
レード状であり、現像ローラ１５ｃの軸方向長さと略等
しい長さを有する板状部材であるトリマーブレード１５
ｄが現像ローラ１５ｃの周面に近接配置されており、現
像ローラ１５ｃの周面に静電的に担持されるトナーの量
を規制している。

【００２０】プロセスユニット２４には、更に廃トナー
ボックス２５が一体化されている。廃トナーボックス２
５は、転写後感光ドラム９に残留するトナーを掻き落と
し回収するものであり、回収された廃トナーは、現像部
１５へリサイクルされる。このためのリサイクル手段
は、図３に示したように、通路部材すなわちオーガパイ
プ２６とオーガパイプ２６内部に内装された回転可能な
螺旋状の搬送用部材すなわちオーガバネ２６ａにより構
成されている。オーガパイプ２６は、廃トナーボックス
２５の底部から現像部１５の第１のアジテータ１５ａの
上部中央部近傍まで延びている。

【００２１】図４に示すように、オーガパイプ２６はシ
ュート側部分２６ｂと継ぎ手部分２６ｃとからなり、シ
ュート側部分２６ｂは搬送用シュート３０の用紙搬送面
の裏側に搬送用シュート３０の上壁と共働して、その長
手方向に管状通路を形成するように搬送用シュート３０
と一体に成形されている。搬送用シュート３０は、用紙
を感光ドラム９へ案内するためのものであり、現像部１
５の第１アジテータ１５ａの軸方向とほぼ平行に配置さ
れている。オーガパイプ２６のシュート側部分２６ｂ
は、搬送用シュート３０の中央部まで延びており、搬送
用シュート３０の中央部に廃トナー排出口２６ｅが位置
している。搬送用シュート３０を後述するように組み立
てた状態では、廃トナー排出口２６ｅは、現像部１５の
上面を覆う上側フレーム２８に形成した開口２８ａと合
致し、トナーボックス１４の開口部１４ｂの上方に隣接
する位置において第１アジテータ１５ａの直上に位置す
る。オーガパイプ２６のシュート側部分２６ｂの他方の
端部は継ぎ手部分２６ｃに接続され、継ぎ手部分２６ｃ
の他方の端部は廃トナーボックス２５に接続されてい
る。

【００２２】オーガパイプ２６の内部には、螺旋状の搬
送部材であるオーガバネ２６ａが内装されている。この
オーガバネ２６ａは、一端において回転駆動源に連結さ
れ、廃トナーボックス２５の内部からオーガパイプ２６
の継ぎ手部分２６ｃを経て搬送用シュート３０内部にま
で延びており、オーガバネ２６ａを螺旋巻き方向に回転
することにより廃トナーボックス２５の底部から現像部
１５の第１アジテータ１５ａの上部位置まで廃トナーを
搬送する。

【００２３】本実施例においては、現像ローラ１５ｃと
トリマーブレード１５ｄを下側フレーム２７と上側フレ
ーム２８を用いて一体化して現像ユニット３１を構成
し、これをプロセスユニット２４の組立に用いる。下側
フレーム２７には第１のアジテータ１５ａ用の現像室１
５ｅ、第２のアジテータ１５ｂ用の現像室１５ｆ、更
に、現像ローラ１５ｃの収容部２９が形成されている。
収容部２９の両端２９ａ、２９ｂは、現像ローラ１５ｃ
の両端受け部を構成しており、現像ローラ１５ｃを回転
可能に支持している。

【００２４】図４は、プロセスユニット２４の組立を説
明するための分解斜視図である。まず、現像ユニット３
１の組立方法を説明する。最初に、第１アジテータ１５
ａと第２アジテータ１５ｂをそれぞれを現像室１５ｅ、
１５ｆに装着する。次に現像ローラ１５ｃを収容部２９
に装着する。第１アジテータ１５ａと第２アジテータ１
５ｂは両端の軸受け部（図示せず）により、現像ローラ
１５ｃは両端の受け部２９ａ、２９ｂにより回転可能に
支持される。次に、トリマーブレード１５ｄを下側フレ
ーム２７に取り付ける。更に上側フレーム２８を取り付
けることにより、現像ユニット３１が完成する。

【００２５】次にプロセスユニット２４の組立方法につ
いて説明する。プロセスユニット２４を組み立てるに
は、まず、プロセスユニット２４の匡体３２に感光ドラ
ム９を装着し、次いで感光ドラム９の上部位置に転写ロ
ーラ１６を装着する。匡体３２には感光ドラム９に隣接
した位置に現像ユニット３１を収容する場所が確保され
ており、そこに現像ユニット３１を載置する。この状態
で、シュート３０を現像部１５の第１アジテータ１５ａ
上部に取り付け、廃トナーボックス２５とシュート３０
の裏側に配設されたオーガパイプ２６の継ぎ手部分２６
ｃとシュート部分２６ｂにオーガバネ２６ａを挿入し接
続する。最後に、感光ドラム９のカバー３３を取り付
け、匡体３２にサイドプレート３４を取り付けてプロセ
スユニット２４の組立を完了する。かくして組み立てら
れたプロセスユニット２４はプリンタ１に着脱自在に装
着される。

【００２６】以上のように構成されたプリンタにおける
廃トナーのリサイクル動作について説明する。用紙が給
紙ローラ４と分離パッド５により送り出された用紙は、
搬送ローラ７ａ，７ｂにより感光ドラム９と転写ローラ
１６の間に送り込まれる。感光ドラム９の表面には露光
部１０により静電潜像が形成されており、この静電潜像
は現像部１５により現像される。現像部１５の第１アジ
テータ１５ａには、トナーボックス１４からフレッシュ
トナーが供給される一方、第１アジテータ１５ａの上部
に位置する廃トナー排出口２６ｅからは廃トナーボック
ス２５から搬送されてきた廃トナーが供給される。フレ
ッシュトナーと廃トナーは第１アジテータにより攪拌さ
れるとともに感光ドラム９の軸方向に分散され、更に第
２アジテータ１５ｂ及び現像ローラ１５ｃを介して感光
ドラム９に印加される。フレッシュトナーと廃トナーは
第１アジテータ１５ａと第２アジテータ１５ｂによりほ
ぼ均一に攪拌され、現像ローラ１５ｃの軸方向に沿って
フレッシュトナーと廃トナーの均一混合トナーがトリマ
ーブレード１５ｄによる規制を受けながら担持される。
なお、第１アジテータ１５ａ、第２アジテータ１５ｂ及
び現像ローラ１５ｃそれぞれの軸方向長さは、感光ドラ
ム９のそれと略等しい。

【００２７】現像部１５により現像された後、感光ドラ
ム９上のトナー像は転写ローラ１６により用紙に転写さ
れる。転写後、感光ドラム９上にはトナーが残留する
が、このトナーはクリーニングブレードにより掻き取ら
れて廃トナーボックス２５に回収され、オーガパイプ２
６を通って現像部に戻される。トナー像を担持した用紙
は、定着部１７で定着され、プリンタ１の外部に排出さ
れる。廃トナーに紙粉等が混入しても現像部で均一に分
散されるので、画像への影響はない。

【００２８】以上、本発明をプリンタに適用した場合に
ついて説明したが、本発明は静電記録方式を採用する他
の画像形成装置にも適用可能である。

【００２９】また、オーガパイプ２６のシュート側部分
２６ｂは、搬送用シュート３０と別部品の管状部材で製
作して搬送用シュート３０と上側フレーム２８の間に配
置してもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、用紙搬
送用シュートの裏側に廃トナー通路の一部を形成したの
で、廃トナー排出部を現像手段の中央部寄りに設け易く
なる。その結果印字濃度にムラを生じやすい廃トナーを
感光ドラムの回転軸方向に分散することができ、感光ド
ラムの回転軸方向における濃淡の発生がなくなり、印字
品質を向上することができる。しかも現像手段内の空間
に廃トナー通路のためのパイプ状部材を挿入する必要が
ないから、現像手段ひいては装置全体を小型化できる。

【００３１】さらに請求項２に記載の発明によれば、用
紙搬送用シュートに廃トナー通路の一部を一体成形した
ので、一層小型にできるとともに組立作業性が良好にな
る。

【００３２】また請求項３に記載の発明によれば、廃ト
ナー排出部を感光ドラムとトナーボックスの間に配置さ
れた攪拌手段の軸方向中央部近傍に設けたので、廃トナ
ーをより一層均一に分散することができ、より一層の印
字品質の向上を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるプリンタの縦断側面図。

【図２】図１に示したプリンタに装着されるプロセスユ
ニットの縦断面図。

【図３】図１に示したプリンタに設けられている廃トナ
ーの搬送用のオーガパイプ及びオーガバネを示した図。

【図４】プロセスユニットの組立を説明するための分解
斜視図。

【符合の説明】

９ 感光ドラム １４ トナーボックス １５ 現像部 １５ａ 第１アジテータ ２５ 廃トナーボックス ２６ オーガパイプ ３０ 搬送用シュート

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にトナーを堆積したトナーボックス
   と、回転可能な円筒状の感光ドラムと、該感光ドラムの
   回転軸と平行な回転軸を有し、該感光ドラムと該トナー
   ボックスの間に配置された攪拌手段と、該攪拌手段を介
   して供給される該トナーボックス内のトナーにより該感
   光ドラム表面に形成された静電潜像を現像する現像手段
   と、該感光ドラムの周辺近傍に配置され、該感光ドラム
   表面に残留するトナーを掻き取り回収する廃トナー回収
   装置と、廃トナー吸入部が該廃トナー回収装置に結合さ
   れ、廃トナー排出部が該現像手段に連通し、該廃トナー
   回収装置により回収された廃トナーを該現像手段へ搬送
   するリサイクル手段とを備えた画像形成装置において、 前記感光ドラムへ用紙を案内する用紙搬送用シュートを
   前記攪拌手段とほぼ平行に配置し、前記リサイクル手段
   の廃トナー通路の一部を前記用紙搬送用シュートにおい
   て用紙案内面の裏側に形成し、前記リサイクル手段の廃
   トナー排出部を前記攪拌手段の近傍に設けたことを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記廃トナー通路の一部は前記用紙搬送
   用シュートにパイプ状に一体成形したことを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記攪拌手段を前記感光ドラムの回転軸
   方向長さと略同一長さとし、前記リサイクル手段の廃ト
   ナー排出部を前記攪拌手段の軸方向中央部近傍に設けた
   ことを特徴とする請求項１または２項記載の画像形成装
   置。