JPH08278671A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真式の画像形成装置において、トナー
像を転写した後の感光体上に残ったトナーの再利用を可
能とするとともに、画質を劣化させることなく、装置の
小型化を図る。 【構成】 感光体２の周面に対向して配置された現像ロ
ーラ６とクリーニングブレード３とがトナーホッパー１
によって一体に支持され、これらの現像ローラ６の後方
部とクリーニングブレード３の後方部とで上記トナーホ
ッパー１が連通している。したがって、クリーニングブ
レード３によって感光体２から掻き落とされたトナー
は、現像ローラ６付近のトナー収容部に送られ、再利用
される。一方、帯電装置４と露光装置５とは、感光体２
の周面の移動方向におけるクリーニングブレード３と現
像ローラ６との間で感光体と対向し、トナーホッパー１
の上記連通部と感光体表面との間に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法を利用した
複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、転写
後に感光体上に残留したトナーを回収し、現像装置で再
利用する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機等の電子写真式の画像
形成装置では、転写後に感光体上に残留したトナーをク
リーニング装置で回収し、このトナーを現像装置内に搬
送して再度現像に使用するものが知られている。このよ
うな画像形成装置として、例えば図４に示すような構成
のものがある。この画像形成装置は、周回移動する感光
体１０２の周囲に、その移動方向上流側から、該感光体
１０２の表面を一様に帯電させる帯電装置１０４と、帯
電後の感光体１０２の表面に像光を照射して潜像を形成
する露光装置１０５と、感光体上の潜像をトナーの付着
により現像する現像装置１０６と、現像されたトナー像
を記録紙に転写する転写装置１０８と、転写後の感光体
表面を除電する除電用光源１１２と、転写後に感光体上
に残留したトナーを除去するクリーニング装置１１３と
を有している。さらに装置内には、記録紙を搬送する用
紙搬送路１１１と、転写されたトナー像を定着する定着
装置１１５等を有している。

【０００３】この装置は、図４（ｂ）に示すように、感
光体１０２の端部より外側にクリーニング装置１１４と
現像装置１０６とを連結するガイドパイプ１１４が配設
されている。クリーニング装置１１３には、感光体に押
圧されるクリーニングブレード１０３と、ガイドパイプ
１１４の入口に向かってトナーを搬送するオーガーシャ
フト（図示せず）とが配設され、ガイドパイプ１１４内
には、トナーを現像装置１０６へ移送する搬送用スプリ
ング（図示せず）が配設されている。一方、現像装置１
０６は、ハウジング内にトナーの貯留部を有するととも
に、表面にトナー層を担持しながら感光体との対向部へ
搬送する現像ローラ１０６ａが設けられている。

【０００４】このような画像形成装置では、トナー像が
転写された後、感光体１０２の回転にともなって除電用
光源１１２で除電され、転写されずに感光体１０２上に
残っているトナーはクリーニングブレード１０３で掻き
取られてクリーニング装置１１３内に回収される。この
トナー１０９は、図示しないオーガーシャフト及び搬送
用スプリングによってガイドパイプ１１４内を図中に示
す矢印Ｂの方向に搬送され、現像装置１０６の内部に搬
入される。そして、現像ローラ１０６ａにより再度現像
に使用される。

【０００５】また別の例として、特開平５−２７３８９
４号公報に開示されるような画像形成装置も知られてい
る。この画像形成装置は、図５に示すように感光体１２
２の周囲に、その回転方向上流側から、帯電装置１２
４、像露光装置１２５、クリーニングブレード１２３及
び現像ローラ１２６を備えたトナーポッパー１３０、転
写装置１２８、除電光源１３２等を有している。上記ト
ナーホッパー１３０内には、クリーニングブレード１２
３が上方に配置されるとともに現像ローラ１２６が下方
に配置され、トナーが現像ローラ１２６付近に堆積され
るようになっている。

【０００６】このような画像形成装置では、転写後の感
光体１２２表面は除電用光源１３２によって除電された
後、帯電装置１２４により帯電され、像露光装置１２５
により像光が照射されて潜像が形成される。その後、ク
リーニングブレード１２３によって感光体上の残留トナ
ー１２９が掻き取られ、現像ローラ１２６から潜像に新
たなトナーが転移されてトナー像が形成される。一方、
感光体から掻き取られたトナーはトナーホッパー１３０
内に回収され、現像ローラ１２６の回転により再び現像
に使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような画像形成装置では以下に示すような問題点があ
る。図４に示す画像形成装置では、回収トナーを搬送す
るガイドパイプ１１４が感光体端部の側方を通るように
配設されており、装置全体が大きくなってしまうという
問題がある。また、残留トナー量が多い場合に、現像装
置１０６へのトナー１０９の搬送が間に合わず、ガイド
パイプ内に回収トナーが詰まってしまうという問題もあ
る。また、クリーニング装置１１３と現像装置１０６と
がガイドパイプ１１４でつながっているため、それぞれ
独立して交換する場合に各装置ユニットをガイドパイプ
から外さなければならず、操作性が悪いという問題もあ
る。

【０００８】一方、特開平５−２７３８９４号公報に開
示される画像形成装置では、ガイドパイプを使用しない
ため装置の小型化が可能であるという利点がある。しか
し、感光体を帯電し、像光を照射した後にクリーニング
ブレード１２３で残留トナーを除去しているため、クリ
ーニング時の摩擦による帯電やクリーニングブレードを
介しての電荷リークが感光体表面の潜像に影響を及ぼ
し、画像が乱れるという問題がある。さらに、残留トナ
ーにより帯電電位の均一性が害されたり、露光時に像光
がトナーを透過しないことによって潜像にボケが発生す
るという問題もある。

【０００９】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、簡単な構成で感光体上
の残留トナーのリサイクルを可能とするとともに、装置
の小型化を実現でき、高画質の画像が得られる画像形成
装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 周面が周回移動する
ことができるように支持された感光体を有し、 前記感
光体の周面を一様に帯電する帯電装置と、 前記感光体
に像光を照射し、周面に静電電位の差による潜像を形成
する像露光装置と、 前記潜像に現像剤を付着させて、
トナー像を形成する現像装置と、 前記トナー像を記録
媒体に転写する転写装置と、 前記トナー像を転写した
後の感光体周面に残留したトナーを除去するクリーニン
グ装置とが、前記感光体周面の移動方向に沿って対向す
るように配置された画像形成装置において、 前記ク
リーニング装置のハウジングと現像装置のハウジングと
が、前記帯電装置と像露光装置の後方で、トナーの移送
ができるように連通されているものとする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、 周面が周回移
動することができるように支持された感光体を有し、
前記感光体の周面を一様に帯電する帯電装置と、 前記
感光体に像光を照射し、周面に静電電位の差による潜像
を形成する像露光装置と、前記潜像に現像剤を付着させ
て、トナー像を形成する現像装置と、 前記トナー像を
記録媒体に転写する転写装置と、 前記トナー像を転写
した後の感光体周面に残留したトナーを除去するクリー
ニング装置とが、前記感光体周面の移動方向に沿って対
向するように配置された画像形成装置において、 前
記クリーニング装置のハウジングと現像装置のハウジン
グとが、前記感光体の画像形成領域外の周面に沿い、前
記帯電装置と像露光装置との側方を通って、トナーの移
送ができるように連通されているものとする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、 上記請求項１
または請求項２に記載の画像形成装置において、 上記
クリーニング装置は前記現像装置より上方に配置され、
前記トナーの移送が重力によって行なわれるものとす
る。

【００１３】上記請求項１に記載の発明において、クリ
ーニング装置のハウジングと現像装置のハウジングとを
帯電装置と像露光装置との後方で連通させるために、例
えばクリーニング装置のハウジングと現像装置のハウジ
ングとを一体とし、このハウジングの外形を、クリーニ
ング部材の当接部と現像ローラの対向部のとの間に感光
体と接する空間ができるものとして、その空間内に帯電
装置及び像露光装置を配設する構成としてもよい。ま
た、クリーニング装置と現像装置とを一体化したカート
リッジとし、画像形成装置本体に着脱可能に支持される
構成としてもよい。

【００１４】上記請求項２に記載の発明において、クリ
ーニング装置のハウジングと現像装置のハウジングとを
連通させる構造は適宜に設定できるが、装置内の空間を
有効に利用して配置することが望ましい。例えば、帯電
装置の幅方向の長さが感光体の幅方向の長さに比べて通
常短いことに着目し、帯電装置の側方に沿って感光体端
部から余り突出しないようにトナー移送部を設けること
ができる。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明に係る画像形成装置で
は、クリーニング装置のハウジングと現像装置のハウジ
ングとが、帯電装置及び像露光装置の後方で連通されて
いるので、クリーニング装置によって回収された感光体
上の残留トナーが、該連通部を通って現像装置へ移送さ
れ、再び現像で使用される。このとき、クリーニング装
置と現像装置との連通部の断面積を広くとることが可能
となり、連通部でのトナー詰まりが回避され、円滑にト
ナーの搬送を行うことができる。このため、簡単な構成
によって容易にトナーのリサイクルを行うことが可能と
なる。また、クリーニング装置、帯電装置、像露光装
置、及び現像装置を効率よく配置することが可能とな
り、装置の小型化を実現することができる。さらに、ク
リーニング装置によって感光体上の残留トナーを清掃し
た後、感光体を順次帯電・露光・現像するため、感光体
上に形成される潜像に乱れがなくなり、安定した画像が
得られる。

【００１６】請求項２に記載の発明に係る画像形成装置
では、クリーニング装置のハウジングと現像装置のハウ
ジングとが、感光体の画像形成領域外の周面に沿って帯
電装置及び像露光装置の側方を通って連通されているの
で、画像形成装置内の空間を有効に利用してクリーニン
グ装置、帯電装置、像露光装置、及び現像装置を配置す
ることが可能となり、装置の小型化を実現することがで
きる。さらに上記発明と同様に、簡単な構成によって容
易にトナーのリサイクルを行うことができる。またクリ
ーニング装置によって感光体上の残留トナーを清掃した
後に感光体を順次帯電・露光・現像するため、画質劣化
のない良好な画像が得られる。

【００１７】請求項３に記載の発明に係る画像形成装置
では、上記発明においてクリーニング装置が現像装置の
上方に配置されているので、クリーニング装置によって
回収されたトナーは現像装置との連通部で、トナー自身
に作用する重力によって現像装置の内部に落下する。こ
のため、連通部近傍でクリーニング装置から現像装置に
トナーを移送する搬送部材等の設置が不要となり、装置
の小型化及び低コスト化を実現することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、請求項１又は請求項３に記載の発明の一実
施例である画像形成装置を示す概略構成図である。この
画像形成装置は、一様帯電後に像光を照射することによ
って表面に潜像が形成されるドラム状の感光体２を備え
ており、この感光体２の周囲に回転方向（図中に示すＡ
方向）における上流側から、該感光体２の表面を一様に
帯電させる帯電装置４と、感光体の表面に像光を照射す
る像露光装置５と、感光体２の表面に形成された潜像に
トナーを転移させて可視化する現像ローラ６と、現像さ
れたトナー像を用紙上に転写する転写ローラ８と、感光
体２の表面を除電する除電用光源１０と、転写後に感光
体２上に残留するトナーを除去するクリーニングブレー
ド３とを有している。

【００１９】上記現像ローラ６は、一定方向に回転駆動
されるものであり、表面にトナーを付着しながら感光体
２との対向位置に搬送することができるものである。ま
た、この現像ローラ６には、現像時にバイアス電圧を印
加する電源１６が接続されている。

【００２０】また、上記クリーニングブレード３は、弾
性体の先端部が感光体２に押圧され、感光体上の残留ト
ナーを掻き取ることができるものである。このクリーニ
ングブレード３と上記現像ローラ６とは、現像装置４及
び露光装置５の後方を通して連通されるトナーホッパー
１内に収容されており、上方にクリーニングブレード
３、下方に現像ローラ６が配設されている。このトナー
ホッパー１は、クリーニングブレード３及び現像ローラ
６を内包するようにほぼ全幅に形成されており、クリー
ニングブレードを支持する位置と現像ローラを支持する
位置との間に、帯電装置４及び露光装置５が感光体に対
向して配設される凹状部１ａを有している。上記クリー
ニングブレード３と現像ローラ６とはこのトナーホッパ
ー１によって一体に支持され、画像形成装置本体に着脱
可能なカートリッジとなっている。

【００２１】上記帯電装置４は、感光体２の表面と接触
する導電性ローラからなり、電源１７から帯電用電圧を
印加することによって感光体２の表面を一様に帯電する
ことができるものである。上記像露光装置５は、基盤上
に発光素子（ＬＥＤ）を配列した光源と、セルホックレ
ンズアレイとで主要部が構成され、感光体２の軸方向の
ほぼ全幅を露光することができ、発光素子の点滅によっ
て感光体表面に潜像を形成するものである。この像露光
装置５は、レーザー光を照射するものに比べて省スペー
ス化が可能であり、トナーホッパーの凹状部１ａが狭く
ても収容することができる。

【００２２】このような画像形成装置では、画像形成の
動作が開始されるとまず感光体２が帯電装置４により帯
電され、像露光装置５からの像光で静電潜像が感光体２
の所定の位置に形成される。このとき像光は画像部を照
射するようになっており、帯電された感光体２の表面電
位極性（本実施例ではマイナス）と同じ極性電荷を持つ
トナーが、現像ローラ６から感光体２の露光部に転移
し、潜像が可視化される。形成されたトナー像は、用紙
搬送路（図示せず）に沿って進入してきた用紙上に、転
写ローラ５の作用によって転写される。転写工程終了
後、用紙は感光体２から剥離されて図示しない定着装置
へ送られ、加熱・加圧によってトナー像が融着し、一枚
のプリント像が形成される。

【００２３】また、転写工程終了後、除電用光源１０に
よって除電された感光体２の表面はクリーニングブレー
ド３により残留トナーが掻き取られ、その後再び帯電装
置４による帯電工程に入り、前述の工程を繰り返して複
数枚のプリント像を形成する。このとき、クリーニング
ブレード３によって掻き取られたトナー９は、重力によ
ってトナーホッパー１内を図中に示すＢ方向に落下し、
現像ローラ６との対向位置に堆積される。これらのトナ
ーは現像ローラ６の表面に付着して、該現像ローラ６の
回転にともなって搬送される。そして、層厚規制部材７
でトナー層とされた後、感光体２との対向部へ搬送され
て再び現像に供される。

【００２４】このように本実施例の画像形成装置では、
簡単な構成によってトナーのリサイクルが可能であり、
さらにクリーニングブレード３で掻き取られたトナーを
現像ローラ６へ移送するトナー搬送部材が不要となり、
装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
また、クリーニングブレード３によって感光体２上の残
留トナーを清掃した後に感光体２を順次帯電・露光する
ため、クリーニング工程を露光後に行う場合に比べて潜
像の乱れがなくなり、安定した画像を得ることができ
る。

【００２５】図２は、請求項２又は請求項３に記載の発
明の一実施例である画像形成装置を示す概略構成図であ
り、図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は側面図である。
この画像形成装置は、上記図１に示す画像形成装置と異
なり、クリーニング装置２１ａと現像装置２１ｂとが帯
電装置２４の側方を通って配設される連結パイプ２１ｃ
で連通されている。すなわち、図２（ｂ）に示すよう
に、クリーニング装置２１ａ、現像装置２１ｂ、及び感
光体２２は形成する画像の幅方向（感光体の軸線方向）
にほぼ同じ長さで帯電装置２４よりも若干長く設定さ
れ、帯電装置２４の側方に感光体の画像形成領域外の周
面に沿って連結パイプ２１ｃが配設されている。これに
より、クリーニング装置から現像装置へトナーを移送す
る連通パイプが感光体の軸線方向の長さよりも突出する
ことなく、各装置が画像形成装置内で有効に空間を利用
してハウジング内に納まる。

【００２６】また上記クリーニング装置２１ａ内には、
クリーニングブレード２３と、トナーを連結パイプ２１
ｃの方向へ搬送するオーガー３１とが配設され、上記現
像装置２１ｂ内には、トナーを撹拌するパドル３２と現
像ローラ２６とが配設されている。また、帯電装置２４
の後方にはレーザー光発生器（図示せず）が設けられ、
帯電装置２４と現像装置２１ｂの間からレーザー光５を
照射して感光体表面に潜像を形成するようになってい
る。なお、この画像形成装置の他の構成は上記図１に示
す画像形成装置と同じである。

【００２７】このような画像形成装置では、クリーニン
グブレード２３によって感光体から掻き取られたトナー
２９は、クリーニング装置のハウジング内をオーガー３
１によって端部の連通パイプ２１ｃへ搬送され、重力に
よってこのパイプ２１ｃ内を落下し、現像装置２１ｂ内
へ搬入される。さらに、このトナー２９は現像装置２１
ｂ内でパドル３２によって撹拌され、現像ローラ２６の
回転により感光体２との対向部へ搬送され、再び現像に
利用される。従って、簡単な構成によってトナーが円滑
にクリーニング装置２１ａから現像装置２１ｂへ移送さ
れ、残留トナーのリサイクルを容易に行うことができ
る。またクリーニング装置２１ａと現像装置２１ｂとが
帯電装置２４の側方に配置された連結パイプ２１ｃによ
って連通されるので、画像形成装置内の空間を有効に利
用して各装置を配置することができ、装置本体を小型化
することができる。

【００２８】図３は、請求項１に記載の発明の他の実施
例である画像形成装置を示す概略構成図である。この画
像形成装置は、上記図１に示す画像形成装置と異なり、
二つの支持ローラ４２ａによって支持されたベルト状の
感光体４２を有しており、この感光体４２の下方部と対
向して、周回方向（図中に示すＡ方向）の上流側からク
リーニングブレード４３、帯電装置４４、像露光装置４
５、現像ローラ４６が配設されている。上記クリーニン
グブレード４３と現像ローラ４６とは帯電装置４４及び
像露光装置４５の後方で連通されるトナーホッパー４１
内に収容されており、画像形成装置内で着脱可能に取り
付けられている。このトナーホッパー４１は、クリーニ
ングブレード４３の後方にパドル５１を備えており、ク
リーニングブレード４３によって掻き取られたトナー４
９を未使用のトナーと攪拌するとともに現像ローラ４６
の対向部へ搬送するようになっている。なお、この画像
形成装置の他の構成は上記図１に示す画像形成装置と同
じである。

【００２９】このような画像形成装置では、トナー像の
転写後に感光体４２上に残留したトナーは、感光体４２
の回転によってクリーニングブレード４３との対向位置
に搬送され、トナー４９がトナーホッパー４１内に掻き
取られる。このトナーはパドル５１の回転によって未使
用のトナーと攪拌されるとともに現像ローラ４６の側
（図中に示すＢ方向）へ搬送され、現像ローラ４６によ
り再び現像に用いられる。このような画像形成装置で
は、パドル５１がクリーニング手段と現像手段とを一体
化したトナーホッパー内に配設されているため、トナー
を搬送するための専用スペースを増大することなく、装
置の小型化を実現できる。さらに着脱時の操作性の低下
も防止できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項２に記載の発明に係る画像形成装置では、残留トナー
のリサイクルが小型で簡単な構成で可能となり、さらに
クリーニング装置で回収したトナーを現像装置に移送す
る際にトナー詰まりがなくなり、装置の信頼性が高くな
る。また、装置の異常動作等により、多量のトナーが転
写されずに感光体上にのって運ばれてくる場合でも、ク
リーニング装置により強制的に清掃できるため、装置の
復帰時には感光体表面を初期の状態に戻して動作を開始
することができる。そのため、装置のメンテナンスが容
易となる。また、クリーニング装置により感光体上の残
留トナーを除去した後に順次帯電・露光・現像が行われ
るため、感光体に形成される潜像に乱れがなくなり、良
好な画像を安定して得ることができる。

【００３１】請求項３に記載の発明に係る画像形成装置
では、クリーニング装置から現像装置へのトナーの移送
が重力よって行われるので、トナーを搬送する搬送手段
等の設置が不要となり、装置の小型化、低コスト化を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は請求項３に記載の発明の一実施例
である画像形成装置を示す概略構成図である。

【図２】請求項１又は請求項２に記載の発明の一実施例
である画像形成装置を示す概略構成図である。

【図３】請求項１に記載の発明の他の実施例である画像
形成装置を示す概略構成図である。

【図４】従来の画像形成装置の例を示す概略構成図であ
る。

【図５】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１、４１ トナーホッパー ２、２２、４２ 感光体 ３、２３、４３ クリーニングブレード ４、２４、４４ 帯電装置 ５、４５ 像露光装置 ６、２６、４６ 現像ローラ ７、２７、４７ 層厚規制部材 ８、２８、４８ 転写ローラ ９、２９、４９ トナー １０、３０、５０ 除電用光源 １６、３６、５６ 電源 １７、３７、５７ 電源 ２１ａ クリーニング装置 ２１ｂ 現像装置 ２１ｃ 連結パイプ ３１ オーガー ３２、５１ パドル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面が周回移動することができるよう
   に支持された感光体を有し、 前記感光体の周面を一様に帯電する帯電装置と、 前記感光体に像光を照射し、周面に静電電位の差による
   潜像を形成する像露光装置と、 前記潜像に現像剤を付着させて、トナー像を形成する現
   像装置と、 前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、 前記トナー像を転写した後の感光体周面に残留したトナ
   ーを除去するクリーニング装置とが、前記感光体周面の
   移動方向に沿って対向するように配置された画像形成装
   置において、 前記クリーニング装置のハウジングと現像装置のハウジ
   ングとが、前記帯電装置と像露光装置の後方で、トナー
   の移送ができるように連通されていることを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 周面が周回移動することができるよう
   に支持された感光体を有し、 前記感光体の周面を一様に帯電する帯電装置と、 前記感光体に像光を照射し、周面に静電電位の差による
   潜像を形成する像露光装置と、 前記潜像に現像剤を付着させて、トナー像を形成する現
   像装置と、 前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、 前記トナー像を転写した後の感光体周面に残留したトナ
   ーを除去するクリーニング装置とが、前記感光体周面の
   移動方向に沿って対向するように配置された画像形成装
   置において、 前記クリーニング装置のハウジングと現像装置のハウジ
   ングとが、前記感光体の画像形成領域外の周面に沿い、
   前記帯電装置と像露光装置との側方を通って、トナーの
   移送ができるように連通されていることを特徴とする画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の画像
   形成装置において、 前記クリーニング装置は前記現像装置より上方に配置さ
   れ、前記トナーの移送が重力によって行なわれることを
   特徴とする画像形成装置。