JPH09274347A - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

画像形成ユニット及び画像形成装置

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JPH09274347A
JPH09274347A JP8081168A JP8116896A JPH09274347A JP H09274347 A JPH09274347 A JP H09274347A JP 8081168 A JP8081168 A JP 8081168A JP 8116896 A JP8116896 A JP 8116896A JP H09274347 A JPH09274347 A JP H09274347A
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image forming
shutter
image
opening
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守通 高鹿
Tatsumi Shimaya
辰美 島也
Takao Yorifuji
隆雄 依藤
Kuninori Ono
訓紀 小野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】副ユニット間で除去トナーの還流を行い且つト
ナー漏れのない画像形成ユニット及びこれを用いた画像
形成装置を提供する。 【解決手段】画像形成ユニット10の一方の現像ユニッ
ト11はトナー容器兼用の匡体13から受納パイプ28
が支持フレーム18内に突出して上面に設けられた受納
口28−1に固定レバー21と一体な受納部シャッタ3
1が重なり配設され受納口28−1を封止する。受納部
シャッタ31に、像担持ユニット12の送出部シャッタ
35が嵌入し、受納部シャッタ31の開口部31−1に
送出部シャッタ35の開口部が接合する。両パイプの送
出口と受納口は2つのシャッタ31及び35を挟んで対
向する。固定レバー21を矢印A方向に回動させ感光体
ドラム軸22bを軸受け19bに仮固定すると、受納部
シャッタ31が送出部シャッタ35の凸条35−1を挟
持して回転し、両パイプの送出口と受納口の対向部に両
シャッタの開口部が移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体を排出する副
ユニットと排出された粉体を収容する副ユニットが係脱
自在に一体に構成される画像形成ユニット及びその画像
形成ユニットを用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機やプリンタとして用い
られている電子写真方式の画像形成装置がある。この画
像形成装置は、感光体に光書込みによって潜像を形成
し、この潜像をトナー像化(現像)して、その現像した
トナー像を用紙に転写して定着させている。
【0003】このような画像形成を行うために、画像形
成装置内の画像形成部には、感光体ドラム、初期化帯電
器、露光ヘッド、現像ローラ、トナー供給器、転写帯電
器、クリーナ等の諸装置が配設されている。一般に、オ
フイス等で使用される画像形成装置では比較的頻繁に保
守作業が必要とされ、また上述の各内部装置の新旧の交
換等を行う場合も多い。このため、これらの作業が容易
であるように、上記の内部装置を適宜に組装置(ユニッ
ト)として一体化し、これを本体の画像形成装置に着脱
自在に装着して用いるようにしたものが実用化されてい
る。
【0004】但しこのように内部装置をユニット化する
と、ユニットの寿命が尽きたからといってユニットをそ
のまま廃棄したとき、ユニットに組み付けられている個
々の装置は夫々寿命が異なるから、まだ使用可能な組み
付け装置が内部にある場合は不経済であり、これでは資
源の浪費であるという謗りは免れない。したがって、近
年では、ユニットを複数の副ユニットに分割して、これ
らを1個のユニットに一体化したものが実用化されてい
る。
【0005】図11(a),(b),(c) は、そのようなユニッ
トの例を示す図である。同図(a) はユニットを2つの副
ユニットに分離した状態を斜視図で示しており、同図
(b) は2つの副ユニットを一体にした斜視図、同図(c)
はその係合部の様子を示す断面図である。このユニット
は、同図(a) に示すように、現像セット1とドラムセッ
ト2の2つの副ユニットから成り、現像セット1は、ト
ナー容器3と現像ローラ4を備え、ドラムセット2は、
感光体ドラム5と図には見えないがクリーナを備えてい
る。これらが、同図(b) に示すように、一体に係合して
1個のユニットを形成する。
【0006】このユニットが装置本体(画像形成装置)
に装着されると、感光体ドラム5のギア5−1が装置本
体の駆動機構に連結してユニット全体が駆動される。こ
のユニットは、クリーナによって感光体ドラム5上から
取り除いた残留トナーを現像セット1に回収するように
構成されている。そのための除去トナーを送るための送
りパイプ6がドラムセット2に設けられ、その除去トナ
ーを受ける受けパイプ7が現像セット1に配設されてい
る。
【0007】送りパイプ6及び受けパイプ7の先端に
は、筒蓋状のシャッタ6−1及び7−1が夫々取り付け
られている。同図(b) に示すように、現像セット1とド
ラムセット2を一体に組み付けた後、シャッタ6−1及
び7−1を夫々回転させて、一方では送りパイプ6の送
り口6aとシャッタ6−1の開口(図では見えない)を
一致させ、他方では受けパイプ7の受け口7aとシャッ
タ7−1の開口7−1aを一致させ、これらを係合させ
て除去トナーの通行路を形成する。そして、各パイプ内
に配設されている搬送機8を回転させて、除去トナーを
ドラムセット2から現像セット1へ搬送するようにして
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記筒
蓋状のシャッタ6−1及び7−1は、夫々送りパイプ6
及び受けパイプ7に単に被せてあるだけであるから、現
像セット1とドラムセット2が分離しているときに、大
きな振動を加えたり、誤って触れただけでもシャッタ6
−1又は7−1が容易に回転して、送りパイプ6の送り
口や受けパイプ7の受け口7aが開いてしまう。送りパ
イプ6及び受けパイプ7共に、装置稼働中における搬送
で除去トナーが受け渡し口まで来ているから、いずれも
上記のようにパイプ口が開くと除去トナーがこぼれて周
囲に飛散し、ユーザの手足や着衣を汚してしまうという
不都合が発生する。
【0009】また、セット分離時のシャッタの閉成は、
セットの分離と同時に行わなければならないから、操作
が極めてやっかいであり、したがってトナーこぼれが生
じ易い。こぼれたトナーが飛散して本体装置(画像形成
装置)内を汚染すると、形成される画像の質が著しく低
下するという不具合が発生する。
【0010】更に送りパイプ6と受けパイプ7の受け渡
し口の係合が不安定で間隙があるため、セットを合体し
た完成ユニットの状態で工場からの輸送を行うと、振動
で浮揚したトナーがこぼれ出るという問題もあった。
【0011】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
副ユニット間で清掃した除去トナーの還流を行い且つト
ナー漏れの発生しない画像形成ユニット及びこれを用い
た画像形成装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】以下に、本発明の構成を
述べる。先ず請求項1記載の発明は、像担持体ドラムを
有する第1のユニットと、現像剤を用いて上記像担持体
ドラム上に形成される潜像を現像する現像器を有する第
2のユニットとを分離可能に構成し、両ユニットを係合
させて一体的に装置本体に対して着脱自在とした画像形
成ユニットを前提とする。
【0013】この発明の画像形成ユニットにおいては、
上記第1のユニットは、上記像担持体ドラムを回転自在
に支持する支持紬と、上記像担持体ドラム上に残留する
現像剤を該像担持体ドラム上から除去するクリーナと、
該クリーナで除去した現像剤を排出する排出口を備え、
上記第2のユニットは、上記像担持ドラムの支持軸と係
合する係合受け部を有し上記第1のユニットを着脱自在
に支持する支持手段と、上記第1のユニットが装着され
た際に上記排出口から排出される除去現像剤を受け取り
上記現像器へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の上記除
去現像剤の受け取りのための受け口を開閉するシャッタ
部材と、上記支持軸を上記係合受け部とで挟持すべくロ
ックするロック位置と上記支持軸の上記係合受け部への
着脱を妨げない退避位置とに移動操作可能に設けられ上
記第1のユニットを上記支持手段に係脱可能にロックす
るロックレバーとを備え、上記ロックレバーと上記シャ
ッタ部材とに、上記ロックレバーの上記ロック位置への
操作と同時に上記シャッタ部材を開成させる連動手段を
設け、上記係合受け部に装着された上記支持軸と係合し
て上記ロックレバーの上記退避位置から上記ロック位置
への操作を許容し、上記支持軸が上記係合受け部に未装
着の際は上記ロックレバーの上記退避位置からの移動操
作を阻止するストッパ機構を設けて構成される。
【0014】上記ストッパ機構は、例えば請求項2記載
にように、係止爪と解除突起を備えた回動部材を有し、
該回動部材は付勢部材により付勢されて上記係止爪が上
記シャッタ部材の開口内に進入し該開口部の縁に当接し
て上記シャッタの回動を禁止すると共に上記解除突起が
上記係合受け部の内方向に突出するよう配置され、該係
合受け部に上記支持軸が装着されたとき該支持軸が上記
解除突起を上記係合受け部の外方向に押圧し上記回動部
材を上記付勢部材の付勢力に抗して回動させて上記係止
爪を上記シャッタ部材の開口内から退出させることによ
り、該シャッタ部材に連動する上記ロックレバーの上記
待避位置からの移動操作を可能ならしめるように構成さ
れる。
【0015】次に請求項3記載の発明は、像担持体を有
する第1のユニットと、現像剤を用いて上記像担持体上
に形成される潜像を現像する現像器を有する第2のユニ
ットとを分離可能に構成し両ユニットを係合させて一体
的に形成した画像形成ユニットを着脱自在に装着する画
像形成装置に適用される。
【0016】この発明の画像形成装置においては、上記
第1のユニットは、上記像担持体ドラムを回転自在に支
持する支持紬と、上記像担持体ドラム上に残留する現像
剤を該像担持体ドラム上から除去するクリーナと、該ク
リーナで除去した現像剤を排出する排出口を備え、上記
第2のユニットは、上記像担持ドラムの支持軸と係合す
る係合受け部を有し上記第1のユニットを着脱自在に支
持する支持手段と、上記第1のユニットが装着された際
に上記排出口から排出される除去現像剤を受け取り上記
現像器へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の上記除去現
像剤の受け取りのための受け口を開閉するシャッタ部材
と、上記支持軸を上記係合受け部とで挟持すべくロック
するロック位置と上記支持軸の上記係合受け部への着脱
を妨げない退避位置とに移動操作可能に設けられ上記第
1のユニットを上記支持手段に係脱可能にロックするロ
ックレバーとを備え、上記ロックレバーと上記シャッタ
部材とに、上記ロックレバーの上記ロック位置への操作
と同時に上記シャッタ部材を開成させる連動手段を設
け、上記係合受け部に装着された上記支持軸と係合して
上記ロックレバーの上記退避位置から上記ロック位置へ
の操作を許容し、上記支持軸が上記係合受け部に未装着
の際は上記ロックレバーの上記退避位置からの移動操作
を阻止するストッパ機構を設けて構成された画像形成ユ
ニットを装着するように構成される。
【0017】上記ストッパ機構は、例えば請求項4記載
のように、係止爪と解除突起を備えた回動部材を有し、
該回動部材は付勢部材により付勢されて上記係止爪が上
記シャッタ部材の開口内に進入し該開口部の縁に当接し
て上記シャッタの回動を禁止すると共に上記解除突起が
上記係合受け部の内方向に突出するよう配置され、該係
合受け部に上記支持軸が装着されたとき該支持軸が上記
解除突起を上記係合受け部の外方向に押圧し上記回動部
材を上記付勢部材の付勢力に抗して回動させて上記係止
爪を上記シャッタ部材の開口内から退出させることによ
り、該シャッタ部材に連動する上記ロックレバーの上記
待避位置からの移動操作を可能ならしめるように構成さ
れる。
【0018】そして、この画像形成装置は、例えば請求
項5記載のように、上記の画像形成ユニットを複数装着
して多色画像を形成するように構成される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1(a),(b),(c) は、一実施
の形態における画像形成ユニットの現像ユニットと像担
持ユニット間の粉体受け渡し部の連結状態及び固定レバ
ーと支持部材との係合機構を示す側断面図であり、図2
(a),(b),(c) は、その現像ユニットと像担持ユニットを
組み付ける順序を示す組み付け状態斜視図である。上記
図1(a),(b),(c) 及び図2(a),(b),(c) はいずれも両副
ユニットの一部、すなわち、係合部近傍の構成を示して
いる。また、図3は、それら現像ユニットと像担持ユニ
ットとの合体により完成した画像形成ユニットの斜視
図、図4は、その反対側(図3の右上)から見下ろした
斜視図、そして、図5は、図4の右側から見た側断面図
である。
【0020】先ず、画像形成ユニットの全体構成を、図
2(a),(b),(c) の組み付け状態図、図3及び図4の完成
斜視図、並びに図5の側断面図を用いて説明する。図2
〜図5に示すように、画像形成ユニット10は、現像ユ
ニット11(第2のユニット)と像担持ユニット12
(第1のユニット)の2つの副ユニットで構成されてい
る。現像ユニット11は(図5を参照)、トナー容器兼
用の匡体13と、この匡体13内に回転可能に保持され
た攪拌器14、供給ローラ15、及び現像ローラ16並
びにドクターブレード17が配設されている。そして、
その下部には(図3及び図4を参照)、像担持ユニット
12を組み付けるためのフレーム18が匡体13と一体
に配設方向下流側(図3では斜右下方向、図4では斜め
左下方向)に張り出して形成されている。また、匡体1
3の下部側面からは、現像ローラ16の支持軸16−1
が外部に突出している。
【0021】フレーム18の左の側壁上部には(図3参
照)、軸受け孔19aが穿設され、右の側壁上部には
(図1、図2及び図4参照)、上から斜めに切り欠くよ
うに形成されて軸受け部19bが設けられている。軸受
け部19bには、その上開口部を閉ざす固定レバー21
が配設される。固定レバー21はフレーム18の係合部
32に取り付けられ、図1(b) の矢印Aに示すように上
下に略90度回動する。
【0022】一方、像担持ユニット12は(図5を参
照)、内部に感光体ドラム22(像担持体)を回転可能
に保持し、その周面に当接する初期化帯電器23及びク
リーナ24を備えている。この像担持ユニット12の
(図3及び図4を参照)、感光体ドラム22の真上に当
たる上面には、感光体ドラム22の軸方向に平行して溝
孔25が設けられている。この画像形成ユニット10が
詳しくは後述する装置本体(画像形成装置)に装着され
た後、上蓋部材に配設された書込みヘッド26(図5を
参照)が図5の矢印Eに示すように降下して、その先端
が上記の溝孔25に嵌合する。この像担持ユニット12
の両側面からは、感光体ドラム22の感光体ドラム軸2
2a、22bが外部に突出している。
【0023】その感光体ドラム22の下部周面を覆って
いた保護蓋27を、下流側上方に滑動させて感光体ドラ
ム22の下部周面を露出させた後(図1(a) 参照)、像
担持ユニット12の一方の感光体ドラム軸22aを現像
ユニット11のフレーム18の軸受け孔19aに貫通さ
せ、しかる後、他方の感光体ドラム軸22bを、図1
(a) の矢印Bで示すように現像ユニット11のフレーム
18の軸受け部19bに嵌入させて、像担持ユニット1
2を現像ユニット11に装填する(図1(b) 及び図2
(b) 参照)。そして装填後は、図1(b) に示すように、
予め開いておいた固定レバー21を同図の矢印Aで示す
ように閉じて感光体ドラム軸22bを逸脱しないように
仮固定する。この状態において感光体ドラム軸22a、
22bは、画像形成ユニット10(フレーム18)の側
面から外部に突出する。この現像ユニット11と像担持
ユニット12が一体になった画像形成ユニット10を画
像形成装置内の所定の位置に装着する。
【0024】上記の固定レバー21による感光体ドラム
軸22bの仮固定のための回動に連動して、現像ユニッ
ト11の受納パイプ28と像担持ユニット12の送出パ
イプ29(図5を参照)のトナー受け渡し口が夫々開口
して連結する。この画像形成ユニット10は、上記現像
ユニット11の受納パイプ28と像担持ユニット12の
送出パイプ29のトナー受け渡し口を連結して、像担持
ユニット12側で発生する除去トナーを現像ユニット1
1側に還流させるようにしている。
【0025】続いて、上記のトナーを還流させるための
現像ユニット11の受納パイプ28と像担持ユニット1
2の送出パイプ29の連結部の構成を説明する。先ず現
像ユニット11の受納パイプ28は、その外端部が、図
2(c) に示すように、匡体13の下部からフレーム18
内に出ており、フレーム18の軸受部19bよりもやや
下流側寄り(図の斜め右下方向)上部に受納口28−1
が設けられている。この上に、図2(a) に示す基準位置
に鉛直に設定された固定レバー21とこれに一体の受納
部シャッタ31が、筒蓋の周半面を切り取った形に形成
され、その切り取り開口部を上に向け、フレーム18に
固定された支持部材32に回動自在に支持されて、その
回動軸方向を受納パイプ28の軸方向と直角にして、残
る半周面下部を受納口28−1に当接させている。
【0026】そして、上記の図1(a) 及び図2(a) に示
すように、2つの副ユニットが分離している状態(図は
現像ユニット11が像担持ユニット12と連結する直前
の状態を示している)では、固定レバー21及び受納部
シャッタ31は、支持部32と軸受け部19b間に配設
されている回動部材30の係止爪30aによって回動を
禁止されている。
【0027】この状態において、図1(b) 及び図2(c)
に示す受納パイプ28の受納口28−1の縁周囲には、
図では定かに見えないが受納部シャッタ31の当接面と
の間に適宜の弾性を有するパッキング部材が配設されて
いる。したがって受納部シャッタ31と受納口28−1
双方の間に間隙はなく、これにより、図2(c) に示した
受納口28−1は封止されている。受納部シャッタ31
の上流側(図1の左方及び図2の斜め左上方向)を向く
周面には、開口部31−1が穿設され、その縁周囲内面
には弾性パッキング部材33が貼着されている。固定レ
バー21が、図1(c) に示すように、上流側に90度回
動して感光体ドラム22の感光体ドラム軸22bを仮固
定したとき、上記の開口部31−1が受納パイプ28の
受納口28−1に一致する位置まで移動する。
【0028】受納部シャッタ31の蓋底内面には、図1
(b) に示す基準配置で断面がやや斜め上方を向く2条の
突起部によって溝34が形成されている(この溝34
は、2条の突起とせず蓋底底面に穿設して形成してもよ
い)。この溝34の斜め上方向の傾斜は、上述した上か
ら斜めに切り欠くように形成されている軸受け部19b
の傾斜と同一の傾斜を有して形成されている。一方、こ
れと係合する側の像担持ユニット12側端部には、図2
(a),(b) に示すように、感光体ドラム22の感光体ドラ
ム軸22bの下流側近傍に送出部シャッタ35が配置さ
れている。
【0029】図6(a),(b) は、この像担持ユニット12
の側端部の構成を示している。同図(a) に示すように、
像担持ユニット12の側端部からは送出パイプ29の端
部が出ており、この送出パイプ29端部に、筒蓋状の送
出部シャッタ35が外嵌している。送出部シャッタ35
の筒底外面には縦方向に凸条35−1が突設されてい
る。この凸条35−1が、受納部シャッタ31の溝34
に案内されて嵌入して(図2(b) 参照)、像担持ユニッ
ト12が現像ユニット11に係合する。このとき、凸条
35−1の受け入れを容易にするために、溝34の上部
は図1(a),(b),(c) に示すように、幅広に形成されてい
る。
【0030】上記の図6(a) において、送出パイプ29
端部周面下部には、図には見えないが送出口が穿設され
ている。また、送出部シャッタ35のこれも同図では見
えない上流側(図6(a) の斜め右上方向)周面に開口部
が穿設されている。図6(a)の状態では、送出パイプ2
9の送出口と送出部シャッタ35の開口部とは90度位
置がずれている。そして、送出部シャッタ35が図の時
計回り方向に90度回転すると、送出部シャッタ35の
開口部が、送出パイプ29の送出口に一致する位置まで
移動する。
【0031】この送出部シャッタ35の周面上部には突
起35−2が形成されている。この突起35−2を下方
開口内に覆って保護カバー36が像担持ユニット12端
面に配設されている。保護カバー36内には、鍵型レバ
ー37が1端を像担持ユニット12の側面に回動自在に
支持されて配置され、その自由端は不図示の付勢部材に
より下方に付勢されて至端を送出部シャッタ35の突起
35−2に当接させている。この突起35−2の当接部
は送出部シャッタ35の回転方向であるため、上記鍵型
レバー37の当接により、送出部シャッタ35は回転を
禁止されている。これにより、像担持ユニット12が画
像形成ユニット10から抜脱されて単独の状態となって
いるときは、上記送出部シャッタ35の回転禁止によ
り、送出パイプ29の送出口の封止が維持される。
【0032】この像担持ユニット12が合体する現像ユ
ニット11の係合部近傍(図2(a)及び同図(c) 参照)
には、解除レバー38が立設している。像担持ユニット
12が現像ユニット11と係合すべく、図1(b) 及び図
2(b) に示すように、フレーム18内の所定位置に装着
されると、図6(b) に示すように、解除レバー38の先
端が鍵型レバー37の自由端側を押圧して、鍵型レバー
37を付勢部材の付勢力に抗して上に回動させ、鍵型レ
バー37と突起35−2との当接を解除する。これによ
り、送出パイプ29の送出部シャッタ35は回転可能な
状態で受納部シャッタ31と係合する。また、この状態
(図1(b) 、図2(b) 及び図6(b) に示す状態)で、送
出部シャッタ35の開口部は受納部シャッタ31の開口
部31−1に接合する。そして、送出部シャッタ35
は、凸条35−1が受納部シャッタ31の溝34に嵌入
していることにより、受納部シャッタ31が回転(すな
わち固定レバー21が回動)すれば、その回転(回動)
に従動して同方向に回転する。
【0033】上述したように、受納部シャッタ31(つ
まり固定レバー21)は、支持部32と軸受け部19b
間に配設されている回動部材30によって回動を禁止さ
れている。以下に、この固定レバー21(つまり受納部
シャッタ31)と支持部32との係合機構を示し、これ
により固定レバー21の回動禁止と、その解除を説明す
る。
【0034】回動部材30は、図1(a) に示すように、
上に伸び出して右に曲がる係止爪30aと左に伸び出し
て上に曲がる解除突起30bとを備えており、それらの
中間を支点にして回動自在に設けられる。この回動部材
30は、捻りバネ30−1によって図の時計回り方向に
付勢されており、2つの副ユニットが図1(a) に示すよ
うに分離しているときは、一方では解除突起30bの先
端が軸受部19bの底部よりも上方に突出し、他方では
係止爪30aの先端が受納部シャッタ31の開口部31
−1内に突出して、開口部31−1の上縁に当接し、こ
れにより、固定レバー21(受納部シャッタ31)の図
1(a) に示す退避位置から同図(c) に示すロック位置へ
の回動を禁止している。したがって、固定レバー21
は、図1(a) 又は図2(a) に示した鉛直位置に設定され
たまま、多少の振動等では動くようなことはない。これ
によって、現像ユニット11が単独であるときは受納パ
イプ28の受納口28−1の封止が維持される。このよ
うに、固定レバー21の退避位置からロック位置への移
動操作を阻止するストッパ機構が形成されている。
【0035】そして、像担持ユニット12が、図1(b)
、図2(b) 及び図6(b) に示したように、現像ユニッ
ト11に係合したとき、感光体ドラム軸22bが、回動
部材30の解除突起30bの先端を下方に押し付けて回
動部材30を反時計回り方向に回動させる。これによ
り、回動部材30の係止爪30aの先端が受納部シャッ
タ31の開口部31−1内から退出し、開口部31−1
の上縁と係止爪30aとの当接が解除される。すなわ
ち、受納部シャッタ31つまり固定レバー21の回動禁
止が解除される。
【0036】このように、像担持ユニット12との係合
によって回動禁止が解除された固定レバー21を、図1
(b) の矢印Aで示す方向に回動させて、図1(c) に示す
ように、感光体ドラム22の感光体ドラム軸22bを仮
固定する。これにより、固定レバー21と一体の受納部
シャッタ31が図の反時計回り方向に90度回転し、図
1(a),(b) に示した開口部31−1が、90度下方に回
転移動して受納パイプ28の受納口28−1に一致す
る。また、受納部シャッタ31の回転に従動して送出部
シャッタ35も90度回転しており、これによって、送
出部シャッタ35の開口部と送出パイプ29の送出口が
一致する。
【0037】図7に、送出パイプ29と受納パイプ28
との連結状態を断面図で示す。尚、同図は、図4に示す
画像形成ユニット10のフレーム18内に隠れて見えな
い送出パイプ29と受納パイプ28の連結部のJ矢視断
面図である。図7において、上述したように受納部シャ
ッタ31の溝34に嵌入した凸条35−1によって、送
出部シャッタ35は受納部シャッタ31の回転に従動し
て90度回転している。両シャッタの係合時にすでに受
納部シャッタ31の開口部31−1に接合している送出
部シャッタ35の開口部35−3が、上記回転により、
一方では、受納部シャッタ31の開口部31−1、パッ
キング部材39を介して受納パイプ28の受納口28−
1と連結し、他方では、送出パイプ29の送出口29−
1と連結する。これにより送出パイプ29と受納パイプ
28が連通する。
【0038】送出パイプ29内には搬送コイル41が配
設されており、この搬送コイル41が像担持ユニット1
2の駆動に伴って回転する。搬送コイル41は、像担持
ユニット12内に滞留してくる除去トナーを送出パイプ
29に沿って上記連結端まで搬送する。一方、受納パイ
プ28内にも他の搬送コイル42が配設されており、現
像ユニット11の駆動に伴って回転する。この搬送コイ
ル42は、送出パイプ29の送出口29−1から送出部
シャッタ35の開口部35−3、受納部シャッタ31の
開口部31−1及びパッキング部材39を介して受納口
28−1に流入して来るトナーを受け取って、このトナ
ーを現像ユニット11内に搬入する。
【0039】このように、像担持ユニット12及び現像
ユニット11は、単体の状態であるときは、外部からの
衝撃等では不動なシャッタによって、トナー受け渡し口
が封止され、両ユニットが係合すると、シャッタの移動
禁止が解除されて、仮固定のレバーの回動に連動して、
両ユニットの受け渡し口が連結する。
【0040】尚、図7に示す送出パイプ29、送出部シ
ャッタ35、受納パイプ28、及び受納部シャッタ31
を、透明な樹脂を用いて形成すると、一旦、ユニットを
使用したとき、送出パイプ29、送出部シャッタ35、
受納パイプ28、及び受納部シャッタ31の内部に付着
した還流トナーを外部から視認することができる。この
ように両ユニットの係合部で、トナーの色を確認するこ
とができるから、カラー印字の場合のように複数の画像
形成ユニット10を取り扱う場合に誤りを防止できて便
利である。また、図4に示す現像ユニット11の受納パ
イプ28が配置される部分の上面や側面の適宜な位置に
透視窓を設けると、現像ユニット11と像担持ユニット
12を組み付けた後の画像形成ユニット10の状態で
も、外部からトナーの色を確認できるから、これを装置
本体内に装着するとき、直ちに正しい配置で装着するこ
とができ、したがって作業が容易になる。
【0041】次に、このような画像形成ユニット10を
装着する画像形成装置について説明する。図8は、上記
の画像形成ユニットを着脱自在に備える画像形成装置の
内部装置の外観斜視図である。同図に示すように、この
画像形成装置45は、デスクトップ型のパソコン用ラッ
クに載置可能な大きさの、小型の画像形成装置である。
この画像形成装置45は、前面(図の右方)に開閉トレ
ー46を備え、下部に用紙カセット47を着脱自在に備
えている。また上蓋部材48には、その上面に排紙トレ
ー49が形成されており、そこには上部排紙口51から
排出される画像形成済みの用紙が積載される。その上蓋
部材48の前部側方には電源スイッチ52、液晶表示装
置53、複数の入力キー54等が配設されている。
【0042】図9は、その画像形成装置の内部構成を模
式的に示す断面図である。この画像形成装置の内部は、
同図に示すように、略中央に、駆動回転ローラ55と従
動回転ローラ56に保持されて循環移動する用紙搬送用
のベルト57が配設される。このベルト57の上方に
は、上述した複数の画像形成ユニット10(10−1、
10−2、10−3、10−4)が用紙搬送方向に多段
式に並設される。画像形成ユニット10のそれぞれの感
光体ドラム22(22−1、22−2、22−3、22
−4)の真上に、上蓋部材48裏面に配設されている書
込みヘッド26(26−1、26−2、26−3、26
−4)が、上蓋部材48の閉成により挿入されて配置さ
れる。書込みヘッド26は、LEDヘッドで構成され
る。上蓋部材48は、装置本体45後方の支軸58を中
心にして開閉する。上記の感光体ドラム22は、ベルト
57の用紙搬送面に当接しており、そのベルト57の裏
面から感光体ドラム22と対向配置されて転写ブラシ5
9(図では1個にのみ番号を付して示している)が配設
される。
【0043】ベルト57の用紙搬送方向上流側(図の右
方)には、待機ロール対61、用紙検出センサ62が配
設され、それより上流は横(装置前方)と下に分岐し
て、横方向には給紙ローラ63、捌き部材64、及び上
述の開閉トレー46が配設されている。また、下方には
2枚のガイド板から形成される搬送路65が配設され、
その上流に、上述の用紙カセット47が多枚数の用紙P
を収容してその給紙端を覗かせている。給紙端には上方
に給紙コロ66が配設されている。そしてベルト57の
用紙搬送方向下流には、分離爪67、定着器68、排紙
コロ69、切り換えレバー71が設けられる。定着器6
8は、断熱性の匡体内に組み付けられた圧接ローラ、発
熱ローラ、周面清掃器、オイル塗布ローラ、サーミスタ
等から構成され、用紙上に転写されたトナー像を紙面に
熱定着させる。切り換えレバー71は、同図に示すよう
に下の位置にあるときは用紙を上方の排出路72へ案内
し、上に回動しているときは用紙を装置後面に開口する
排紙口73へ案内する。上記の排出路72の下流は排紙
ロール対74を介して上部排紙口51に連絡する。
【0044】また、ベルト57と用紙カセット47の間
にクリーナボトル75が着脱自在に配設される。この、
クリーナボトル75の上部にはブレードスクレーパ76
が取り付けられて、その先端が搬送転写ベルト57の下
循環部の表面に当接している。ブレードスクレーパ76
は、搬送転写ベルト57の表面に残留するトナーを掻き
取って搬送転写ベルト57を清掃し、掻き取った不要の
トナーをクリーナボトル75に貯留する。
【0045】上記のベルト57は、画像形成ユニット1
0−1〜10−3間を固定支持ロール77と移動支持ロ
ール78によって支持されている。固定支持ロール77
は装置本体のフレームに回転自在に位置固定され、移動
ロール78は、固定ロール77の支軸を中心にして揺動
する支持部材79の他端に保持されている。支持部材7
9の下部にはカム81が係合して、図の位置と時計回り
方向に90度回転した位置とに左右に選択的に回動す
る。
【0046】図10は、上記多段式に並設される画像形
成ユニット10(10−1、10−2、10−3、10
−4)の配置を拡大して示している。この画像形成ユニ
ット10の構成については図5で説明したので、ここで
は機能について説明する。尚、画像形成ユニット10−
1、10−2、10−3及び10−4は、内部に収容す
るトナーの色が異なるだけで、いずれも同一の構成であ
る。また、上述のように画像形成ユニット10−4は、
黒トナーの画像形成を受け持つために現像ユニット11
には黒トナーが収容され、他の画像形成ユニット10
(10−1、10−2、10−3)にはY(イエロ
ー)、M(マゼンタ)及びC(シアン)の色トナーが夫
々収容されている。
【0047】これら画像形成ユニット10の、現像ユニ
ット11内部下方の攪拌器14は、図の二点鎖線で示す
ように回転して、トナー82を攪拌しながら下方の供給
ローラ15へトナー82を送り込む。供給ローラ15
は、スポンジ部材からなり、現像ローラ16に圧接し、
攪拌器14から送られるトナー82を擦り付けるように
して現像ローラ16周面に供給する。現像ローラ16の
回転方向周面には板バネ状のドクターブレード17が当
接してトナー82に摩擦電荷を与え、現像ローラ16へ
の付着性を増強すると共に付着するトナー層を一定の厚
さに抑制する。
【0048】帯電器23と現像ローラ16との間には、
書込みヘッド26が、図9に示した上蓋部材48の閉成
に伴って図10の二点鎖線84で示すように円弧状の軌
跡を描いて降下して画像形成位置に定位する。上蓋部材
48を開成して書込みヘッド26を引き上げると、画像
形成ユニット10を、図の二点鎖線85で示す斜め右上
に傾斜する直線方向に夫々単独に機外へ取り出すことが
できる。このように画像形成ユニット10を取り出した
とき保護蓋27が反時計回り方向に回動して感光体ドラ
ム22の露出面を覆ってこれを保護するようになってい
る。
【0049】このように外部に取り出したとき、次に再
装着する際に、前述したように透視窓等を設けると、装
着位置(配置)に誤りのないようトナーの色を確認する
ことができる。
【0050】続いて、この画像形成装置における画像形
成処理の動作を、再び図9及び図10を参照しながら説
明する。先ず、画像形成装置45(図8参照)に電源が
投入され、用紙枚数やその他の指定がキー入力され、さ
らにフルカラーの印字(画像形成)が指定されると、不
図示の駆動機構によりカム81が駆動されて反時計回り
方向に90度回動し、これにより支持部材79が上方に
回動し、これにより移動支持ロール78が上方に移動し
て、ベルト57を、4個全ての感光体ドラム22(22
−1、22−2、22−3、22−4)に当接させる。
【0051】続いて、給紙コロ66が用紙カセット47
に載置収容されている用紙Pを搬送路65を介して待機
ロール対61へ給送する。又は、給紙ローラ63が開閉
トレー46に載置された用紙を待機ロール対61へ給送
する。この給送されてくる用紙Pを用紙検出センサ62
が検知する。待機ロール対61は回転を停止し、用紙P
の先端を挟持部に当接させて待機させる。
【0052】駆動回転ローラ55が反時計回り方向に回
転を開始し、従動回転ローラ56が従動して同じく反時
計回り方向に回転を開始する。これによりベルト57
は、上循環部が4個の感光体ドラム22に当接して図1
0の矢印Hで示す右から左方向へ移動する方向へ、全体
が循環移動する。
【0053】これと共に、画像形成ユニット10−1〜
10−4が、印字タイミングに合わせて順次駆動され、
その駆動に応じて感光体ドラム22−1〜22−4が、
順次時計回り方向に回転駆動される。そして、夫々の画
像形成ユニット10に対応する書込みヘッド26が順次
駆動される。この駆動により、初期化帯電器23は感光
体ドラム22の周面に一様な電荷を付与し、書込みヘッ
ド26は、その感光体ドラム周面に画像信号に応じて露
光による書込みを行って感光体ドラム周面上に静電潜像
を形成する。現像ローラ16は、静電潜像の低電位部に
トナー82を転移させて感光体ドラム周面上にトナー像
を形成(現像)する。
【0054】最上流の感光体ドラム22−1周面上のト
ナー像の先端が、ベルト57との対向点に回転搬送され
てくるタイミングで、その対向点に用紙Pの印字開始位
置が一致するように、待機ロール対61が回転を開始し
て用紙Pを画像形成部の用紙搬入口へ給送する。押えロ
ーラ86と従動回転ローラ56は、給送された用紙Pを
ベルト57と共に挟持し、押えローラ86は、用紙Pの
先端をベルト57に押し込むように押圧しながら用紙P
を搬送する。用紙Pの先端は、従動回転ローラ56と押
えローラ86による挟持により逐次送り出されてその挟
持部を離れた後も、ベルト57に安定して吸着されて感
光体ドラム22−1と転写ブラシ59とで形成される最
上流の転写部まで搬送される。この後、ベルト57と用
紙Pとの間で転写部の電界による静電吸着が生じるた
め、用紙Pはベルト57に沿って次段の転写部へと順次
搬送される。
【0055】このように搬送されながら用紙Pは、各転
写ブラシ59からの電圧印加により各感光体ドラム22
との間に形成される電界によって、各感光体ドラム22
周面上のトナー像を紙面上に順次転写される。
【0056】4色のトナー像を転写された用紙Pは、分
離爪67によってベルト57から分離され、定着器68
に搬入される。用紙Pは、定着器68で上記トナー像を
熱定着された後、排紙コロ69によって、後部排紙口7
3からトナー像を上にして、又は上部排紙口51からト
ナー像を下にして機外に排出される。
【0057】このような画像形成処理に連動して、図7
に示した搬送コイル41及び42が回転駆動される。ク
リーナ24が感光体ドラム22周面上に残留するトナー
82を掻き取って除去し、搬送コイル41及び42が上
記の除去によって像担持ユニット12内に滞留する除去
トナー82を現像ユニット11に還流させる。
【0058】尚、この画像形成装置45は、黒のみの印
字を行うことも容易にできる。黒のみの印字の場合は、
カム81が図9の位置から時計回り方向へ90度回動す
る。このときカム81による支持部材79への当接点は
カム81の支点から最も近い点となり、したがって支持
部材79は下方に回動する。これにより、移動支持ロー
ル78が下方に移動してベルト57を支持する位置から
離脱する。
【0059】この移動支持ロール78の移動により、ベ
ルト57は固定支持ロール77の上流側が、固定支持ロ
ール77と従動回転ローラ56とで直接支持され、上流
側へ斜め下方に傾斜して、感光体ドラム22−4を除
き、他の感光体ドラム22−3、22−2、22−1と
の当接から離隔して転写不能位置に移動する。
【0060】ベルト57は、駆動回転ローラ55と固定
支持ロール77間では上下の移動が無く、したがって感
光体ドラム22−4との当接状態を維持し、これによっ
て、黒のみの印字が可能になる。画像形成及び除去トナ
ーの搬送は、上記カラー印字の場合と同様である。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単体であるときは像担持体側ユニットと現像側ユニット
が共にトナー受け渡し口のシャッタの回転を禁止するロ
ック機構を設けているので、両ユニットを合体させるた
めの操作中もトナー受け渡し口が誤って開くことがな
く、したがって、トナー汚れが防止できて快適な作業環
境を維持することができる。また、シャッタのロック機
構を合体時に両ユニット同志で相互に解除し合うので、
手数がかからず誤まった操作を行う心配もなく、したが
って、両ユニット組み付けの作業能率が向上する。ま
た、シャッタの封止解除が像担持体の仮固定レバーに連
動するので、手数がかからないばかりでなく封止解除の
タイミングや操作を正しく設定でき、したがって、トナ
ーの漏洩を心配することなく安心して作業を行うことが
できる。また、画像形成装置にこのようにトナー漏れの
起きない画像形成ユニットを装着して用いるので、装置
内部が漏洩トナーで汚染されることがなく、したがっ
て、常に良質な画像を印字出力することができて作業環
境が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b),(c) は一実施の形態における画像形成
ユニットの現像ユニットと像担持ユニット間の粉体受け
渡し部の連結状態及び固定レバーと支持部材との係合機
構を示す側断面図である。
【図2】(a),(b),(c) は一実施の形態における画像形成
ユニットの現像ユニットと像担持ユニットを組み付ける
順序を示す組み付け状態斜視図である。
【図3】現像ユニットと像担持ユニットとの合体により
完成した画像形成ユニットの斜視図である。
【図4】図3の画像形成ユニットを右上から見下ろした
斜視図である。
【図5】図4の画像形成ユニットを右側から見た側断面
図である。
【図6】(a),(b) は像担持ユニットの側端部の構成を示
す図である。
【図7】送出パイプと受納パイプとの連結状態を示す断
面図である。
【図8】画像形成ユニットを着脱自在に備える画像形成
装置の外観斜視図である。
【図9】画像形成装置の内部構成を模式的に示す断面図
である。
【図10】多段式に並設される画像形成ユニットの配置
を拡大して示す図である。
【図11】従来のユニットの例を示す図であり、(a) は
ユニットを2つの副ユニットに分離した状態を示す斜視
図、(b) は2つの副ユニットを一体にした斜視図、(c)
はその係合部の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
1 現像器セット 2 ドラムセット 3 トナー容器 4 現像ローラ 5 感光体ドラム 5−1 ギア 6 送りパイプ 6a 送り口 6−1 筒蓋状シャッタ 7 受けパイプ 7a 受け口 7−1 筒蓋状シャッタ 7−1a シャッタ開口 10(10−1、10−2、10−3、10−4) 画
像形成ユニット 11 現像ユニット(第2のユニット) 12 像担持ユニット(第1のユニット) 13 匡体 14 攪拌器 15 供給ローラ 16 現像ローラ 16−1 支持軸 17 ドクターブレード 18 フレーム 19a 軸受け孔 19b 軸受け部 21 固定レバー 22(22−1、22−2、22−3、22−4) 感
光体ドラム 22a、22b 感光体ドラム軸 23 初期化帯電器 24 クリーナ 25 溝孔 26(26−1、26−2、26−3、26−4) 書
込みヘッド 27 保護蓋 28 受納パイプ 28−1 受納口 29 送出パイプ 29−1 送出口 30 回動部材 30a 係止爪 30b 解除突起 30−1 捻りバネ 31 受納部シャッタ 31−1 開口部 32 支持部 33 弾性パッキング部材 34 溝 35 送出部シャッタ 35−1 凸条 35−2 突起 35−3 開口部 36 保護カバー 37 鍵型レバー 38 解除レバー 39 パッキング部材 41、42 搬送コイル 45 画像形成装置(装置本体) 46 開閉トレー 47 用紙カセット 48 上蓋部材 49 排紙トレー 51 上部排紙口 52 電源スイッチ 53 液晶表示装置 54 入力キー 55 駆動回転ローラ 56 従動回転ローラ 57 用紙搬送ベルト 58 支軸 59 転写ブラシ 61 待機ロール対 62 用紙検出センサ 63 給紙ローラ 64 捌き部材 65 搬送路 66 給紙コロ 67 分離爪 68 定着器 69 排紙コロ 71 切り換えレバー 72 排出路 73 排紙口 74 排紙ロール対 75 クリーナボトル 76 ブレードスクレーパ 77 固定支持ロール 78 移動支持ロール 79 支持部材 81 カム 82 トナー 84 ヘッド軌跡 85 画像ユニット引き出し方向 86 押えローラ
フロントページの続き (72)発明者 依藤 隆雄 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ電子工業株式会社内 (72)発明者 小野 訓紀 東京都東大和市桜が丘2丁目229 番地 カシオ電子工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体ドラムを有する第1のユニット
    と、現像剤を用いて前記像担持体ドラム上に形成される
    潜像を現像する現像器を有する第2のユニットとを分離
    可能に構成し、両ユニットを係合させて一体的に装置本
    体に対して着脱自在とした画像形成ユニットにおいて、 前記第1のユニットは、前記像担持体ドラムを回転自在
    に支持する支持紬と、前記像担持体ドラム上に残留する
    現像剤を該像担持体ドラム上から除去するクリーナと、
    該クリーナで除去した現像剤を排出する排出口を備え、 前記第2のユニットは、前記像担持ドラムの支持軸と係
    合する係合受け部を有し前記第1のユニットを着脱自在
    に支持する支持手段と、前記第1のユニットが装着され
    た際に前記排出口から排出される除去現像剤を受け取り
    前記現像器へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の前記除
    去現像剤の受け取りのための受け口を開閉するシャッタ
    部材と、前記支持軸を前記係合受け部とで挟持すべくロ
    ックするロック位置と前記支持軸の前記係合受け部への
    着脱を妨げない退避位置とに移動操作可能に設けられ前
    記第1のユニットを前記支持手段に係脱可能にロックす
    るロックレバーとを備え、 前記ロックレバーと前記シャッタ部材とに、前記ロック
    レバーの前記ロック位置への操作と同時に前記シャッタ
    部材を開成させる連動手段を設け、 前記係合受け部に装着された前記支持軸と係合して前記
    ロックレバーの前記退避位置から前記ロック位置への操
    作を許容し、前記支持軸が前記係合受け部に未装着の際
    は前記ロックレバーの前記退避位置からの移動操作を阻
    止するストッパ機構を設けたことを特徴とする画像形成
    ユニット。
  2. 【請求項2】 前記ストッパ機構は、係止爪と解除突起
    を備えた回動部材を有し、該回動部材は付勢部材により
    付勢されて前記係止爪が前記シャッタ部材の開口内に進
    入し該開口部の縁に当接して前記シャッタの回動を禁止
    すると共に前記解除突起が前記係合受け部の内方向に突
    出するよう配置され、該係合受け部に前記支持軸が装着
    されたとき該支持軸が前記解除突起を前記係合受け部の
    外方向に押圧し前記回動部材を前記付勢部材の付勢力に
    抗して回動させて前記係止爪を前記シャッタ部材の開口
    内から退出させることにより、該シャッタ部材に連動す
    る前記ロックレバーの前記待避位置からの移動操作を可
    能ならしめることを特徴とする請求項1記載の画像形成
    ユニット。
  3. 【請求項3】 像担持体を有する第1のユニットと、現
    像剤を用いて前記像担持体上に形成される潜像を現像す
    る現像器を有する第2のユニットとを分離可能に構成し
    両ユニットを係合させて一体的に形成した画像形成ユニ
    ットを着脱自在に装着する画像形成装置において、 前記第1のユニットは、前記像担持体ドラムを回転自在
    に支持する支持紬と、前記像担持体ドラム上に残留する
    現像剤を該像担持体ドラム上から除去するクリーナと、
    該クリーナで除去した現像剤を排出する排出口を備え、
    前記第2のユニットは、前記像担持ドラムの支持軸と係
    合する係合受け部を有し前記第1のユニットを着脱自在
    に支持する支持手段と、前記第1のユニットが装着され
    た際に前記排出口から排出される除去現像剤を受け取り
    前記現像器へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の前記除
    去現像剤の受け取りのための受け口を開閉するシャッタ
    部材と、前記支持軸を前記係合受け部とで挟持すべくロ
    ックするロック位置と前記支持軸の前記係合受け部への
    着脱を妨げない退避位置とに移動操作可能に設けられ前
    記第1のユニットを前記支持手段に係脱可能にロックす
    るロックレバーとを備え、前記ロックレバーと前記シャ
    ッタ部材とに、前記ロックレバーの前記ロック位置への
    操作と同時に前記シャッタ部材を開成させる連動手段を
    設け、前記係合受け部に装着された前記支持軸と係合し
    て前記ロックレバーの前記退避位置から前記ロック位置
    への操作を許容し、前記支持軸が前記係合受け部に未装
    着の際は前記ロックレバーの前記退避位置からの移動操
    作を阻止するストッパ機構を設けて構成された画像形成
    ユニットを装着することを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記ストッパ機構は、係止爪と解除突起
    を備えた回動部材を有し、該回動部材は付勢部材により
    付勢されて前記係止爪が前記シャッタ部材の開口内に進
    入し該開口部の縁に当接して前記シャッタの回動を禁止
    すると共に前記解除突起が前記係合受け部の内方向に突
    出するよう配置され、該係合受け部に前記支持軸が装着
    されたとき該支持軸が前記解除突起を前記係合受け部の
    外方向に押圧し前記回動部材を前記付勢部材の付勢力に
    抗して回動させて前記係止爪を前記シャッタ部材の開口
    内から退出させることにより、該シャッタ部材に連動す
    る前記ロックレバーの前記待避位置からの移動操作を可
    能ならしめるように構成されてなることを特徴とする請
    求項3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記画像形成ユニットを複数装着して多
    色画像を形成することを特徴とする請求項3記載の画像
    形成装置。
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