JPS58189675A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、現像剤を補充する機構と廃現像剤を収納する
機構を有する画像形成装置に関する。

一般に複写機や印刷機等の画像形成装置では装置の小屋
化のために被現像体の一つである潜像を現像する３Ｉ像
剤を限られた量だけ装置内に設けている。しかし現像打
機が行われるたびに現像剤が消費されるので必要に応じ
て現像剤を供給しなければならない、又使用された廃現
像剤は装置内の容器に収集され所定量以上に収集される
たびに装置外に廃棄する必要がある。

一般に粉末現像剤（以下トナーと称す）を使用する複写
装置等に於て一定量のトナーを入れ、それがなくなると
便用者が新しいトナーを補充する。一方、クリーナーで
目状されたトナーはそれを収納する容器に集められ一定
量に達したら廃棄される。このような場合に１にで、新
しいトナーの補充については現像容器内にトナーの残量
を検知する手段を設け、ある量以下になったらそれを検
知し、機械にそれを表示し使用者がそれに従ってトナー
を補充するのが一般である。一方、廃トナーの方はサー
ビスマンが使用ある量以上になったらそれを機械に表示
し、使用者がそれに従って廃トナーを廃棄するのが普通
である。このように使用者にこれらの作業を行なわせよ
うとすると、撫々の検知手段や表示手段が必要となり、
機械のコストを上げてしまう、又、使用者にとっては夫
々の交換、廃棄作業を別々に行なう必要があり、繁雑な
作業となってしまう。さらに交換のたびに装置全体を停
止せねばならなく装置の複写能率を大幅に低下していた
。

本発明は上記従来の繁雑でコスト増加を生んでいた各種
の検知手段や表示手段を簡略化でき、装置全体のコスト
を低下せしめ且つ装置の使用者にとっても上記の如き現
像剤の補給と廃現像剤の廃棄といった操作を容易にし繁
雑な作業から開放することを目的とする。

本発明者はトナーが現像行程で消費されるとその何割か
が廃トナーとして装置内に収集されることに着目し、ト
ナーの如き現像剤を装置内に補給する補給部材と廃現像
剤を収納する部材とを装置本体に対して一体的に着脱可
能とすることで従来の欠点を解決することに帰着した。

一方、％開＠５１−２４５５号には一定の寿命をもつ消
耗品群、即ち現像器とクリーナーと感光体とを一体的な
交換ユニット構成し、装置に対して着脱自在にするもの
が示されているが、本発明の目的及び構成、効果とは全
く異なり以下の欠点を有している。つまり、現像器内に
は極めて多量の現像剤が収納されているために装置が大
型化してしまう、又、特開昭５１−２４５５号の発明で
は本発明の如きａ倫剤補給部材が全く使用されていない
ものである。又この大きな現像器に対して現像器補集容
器が小さく、従来の装置同１１ＪＩ現像剤を何回も廃棄
する操作を必責としてしまう。又現ｆＩＲ器とクリーナ
ーと感光体を一体化しているために装着の際極めて重く
又操作性が極めて低い。又この廃棄のたびｔこ装置のｌ
ｉｉ像行程を停止せねばならず、極めて不合理である。

さらに大きな現像剤容量があったとしても多数枚の現像
を行うにつれ現像剤を消費するので緒ｊＩ現像剤補給す
る必要性がある。

本発明はこのような装置の問題点を解決するためｋなさ
れたものである。以下図面を参照しながら本発明をさら
に詳述する。

ｊｉｌａｉｉｉは本発明の一実施例の説明図で電子写真
ｌＩｉ像形成鋏置ムに適用した例である。

図において１は光導電層を砿覆された感光体ドラムで、
表両にｌ８ＩＩ＆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０才だ２はコロナ放電器で、３は！！
ｊｔ槓像又は光像、或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倫照射手段である。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
成フロセスは、カールソンプロセス、するいは特公昭４
２−２５９１０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。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、装置内ｌｃ固定
された案内ステー１６上を摺動可能になっており装置に
対して着脱可能である。

又貯蔵器９はクリーニング部署近傍でその上方にＷ＆け
られている。

なお、１５は搬送スクリューでクリーニング手段８によ
り掻き藩とされたトナーを貯蔵器９へ導くものである０
本例では、搬送スクリュー１５と貯蔵器９との間にトナ
ー搬送路１１が設けられている。

５は補給用のトナーが貯蔵されているカートリッジで、
そのトナーを磁気ブラシローラ１７に補給するための構
成（例えば第５図）を有している。カートリッジ５は円
筒状に成形されており、その周面は現像器４のトナー補
給用開口４、周端部に形成されているステー１５．１４
に対し密着する。

このカートリッジ５はステー１３．１４　＆ｃ対して着
脱自在なもの、即ち一儂形成機である本体く対し着脱可
能である。

これらカートリッジ５と貯蔵器９は夫々支持いように感
光体ドラム１の上方に定位置を占める、つまりカートリ
ッジ５と貯蔵器９を装置に装着した際その定位置に安定
する。

従って支持板１０を定位置から装置外に引き出すことに
よってカートリッジ５と貯蔵器９を同時に装置外へ取り
出すことができる。又、逆にカートリッジ５と貯蔵器９
を装置内へ同時に装着することができる。

このようにすることでカートリッジ５と貯蔵器９を別々
に取り出す操作を生滅でき、これらの着脱の際の画像プ
ロセス中断や装置の使用停止時間を大幅に減少すること
ができる。これらに増して操作者はトナー補給やトナー
回収を容易な操作として行なえる。

又、トナーが充填されたカートリッジ５と空の貯蔵器９
とを支持板１０で一体成型したユニツ）Ｕ（使用済の一
体成型のユニットＵを廃棄する代わりに）を装置に装着
するようなキット形式にすることでさらに好ましいもの
となる。

このキット形式にすれば、空の貯蔵器９内が回収された
トナーで満たされる時にはすでにカートリッジ５内のト
ナーはすべて現像装置内に保持されているか又は消費さ
れているので、交換が極めて合理的に行なえる。この貯
蔵器９内の空の体積はカートリッジ５内のトナー量に応
じて設定すれば良い、一般に通常の装置ではトナー量の
２０〜３０％＠度が回収されるので貯蔵器９の体積をカ
ートリッジ５内のトナー量の２０〜５０−１！度或いは
４〇−以下にすることが好ましい。

陶、Ｉｍ像形成装置には公知の目的で以下の部材を必要
位置ｉこ設けである。１８はカセット、１９は記録材７
の給送ローラ、２０はレジストローラ、２１は搬送ベル
ト、２２は定着手段、２３はトレイ、３１は穂切り板で
ある。また、２４は原稿載置ガラス、２５は照明ランプ
、２６は原稿圧着板である。

次に第２図を用いてｊ１１図実施例のさらなる説明を行
うと共にさらに好談しい例を説明する。

図での構成は菖１図にもあるが、特に消耗品交換用のユ
ニッ）Ｕの装置本体からの取り外し、あるいは装置本体
への取り付けの作用的説明をする。

鋏置ムは２分割型に分割開放できるもので、上部本体３
２と下部本体５３が支軸２７を中心に分離できる。これ
らは通常コイルバネ２８によって開放状態に維持されて
いる。上部本体３２下部本体３３を一体化するためには
このコイルバネ２８にさからって上部本体３２を押し下
げ、上部本体３２にあるフック２７＋！Ｌと下部本体３
３にある留め金２７ｂを係合することで一体化を維持す
る。

さて取外し時は、まずフック２７ａと留め金２７１）と
の保合を解いて、フィルバネ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（２１２図・第６図）。

するとトナー貯蔵器９を所定位ＩＨこ位置決めするバッ
キング２９及びそれを支持する支持板五 ５０、さらにカートリッジ５を所定位島に位置決めする
バッキング２９．及びそれを支持する支持板３０．が上
部本体５２に取付けられているため、上部本体５２の移
動に伴って移動する。そこでカートリッジ５及び貯蔵部
９は、それぞれのステー１６．１３・１４．から城り外
し自在となる。

従って、支持板１０を持ち上げるか（又は引き出す）こ
とによって、ユニットＵを装置から取り外すことができ
る。つまりカートリッジ５と貯蔵器９を一体に装置から
取り外すことができる。

次に新しいユニツ）Ｕを装置に取り付ける場合を＊明す
る。

空の貯蔵＠９とトナーが満たされたカートリッジ５とそ
れらを一体化して支持する支持板１０からなるユニット
υを前記開放時にステー１６゜ステー１３．１４　Ｋ対
して装着する。続いて、コイルバネ２８の押し上げ力に
抗して上部本体５２を押し下げてフック２７龜と貿め金
２７１）を係合する。するとカートリッジ５及び貯蔵ｌ
ｓ９はバッキング２４・２５によってそれぞれステー１
３・１４゜ステー１６＆ｃ抑圧される。即ちユニッ）Ｕ
は所定位置に取り付けられる。

この様に本実施例では、装置を開放して支持板１０のみ
を本体から城り外すことにより、トナー補給とトナー回
収を夫々行う別の部材を一体に容易に装置から取り外す
ことができる。

なお、バッキング２９・２９．を用いたことにより、貯
蔵器９及びカー）　ＩＪツジ５をそれぞれステー１６、
ステー１３・１４へ装填する際、装着性を確実にするこ
とができる。

冑、ユニツ）Ｕはそれ程設定位置を精度よくを 出さなくても良いので装置ムの前扉Ｂと開いて単に装置
のステーに対して摺動することで着脱させても良い。

又本実施例では、装置ムに設けられる各部材の装置本体
に対する着脱をこのユニツ）Ｕを設けているにもかかわ
らず容易に行えるという特徴を有している。以下この点
に関し簡単に説明する。

前記コロナ放電器２、光儂照射手段５は夫々上部本体３
２に対して着脱可能に設けられている。５４　、３５　
、５６は上部本体５２１（固定された案内レールで、放
電Ｊａ２、手Ｒ５の央起部（図で明らか）が係会し且つ
摺動可能である。案内レール３４　、５５　、５６は放
電ｇＳ２、手段３の位置決めを行うと共にこれらを安定
保持する。

一方、−ｇ１１形成装置ムは一般に小型化され無駄な空
間はできるだけ無くす方向に形成されている。また、感
光ドラム１の様に潜像が形成される像担持体はその周辺
に潜像を形成するためのコロナ放電器２や露光部署から
なる潜像形成部署、１１像を形成するための現像部署、
現像像を紙等の記録材に転写（或いは転写同時定着）す
る部署、及び残存トナーを清掃する部署がある。つまり
、ｍ像部署と清りａ部署との間に＃′ｉ他の部署を設け
るための空間が必要となる。無論これら輪の部署や感光
ドラム１等は懺置ムから着１！（ｍ層や点検或いは交換
の目的）するように構成されるのが常である。さらに前
記トナー　　”搬送路１１は短い方が好ましく、むしろ
無い方が良い、又支持４１０の長さは短かい方がコスト
面及び強度的に好ましい。

以上の各理由から貯蔵器９をクリーニング手段８の近傍
に且つ感光ドラム周辺に設けており、支持板１０は感光
ドラム１の着脱を防げない位置で且つコロナ放電器２の
側方に設けられている。又、コロナ放電器２は上部本体
５２に対して着脱可能であり、下部本体５５と離間でき
るので、コロナ放電器２の着脱操作は装置ムの開放後容
易に行える。このように構成すれば支持板１０の存在に
よって各部材の着脱操作を防害することがない。

又このような目的に合うよう番こ構成した他の例は、第
１図、第２図に２点鎖線で表示した支持板１０１．貯蔵
器９４．ステー１６．　、　）ナー搬送路１１．がある
。この構成は、゛ステー１６．を装置ムにおける転写材
７等の記録材の搬送路より下方に設置し、貯蔵器９．を
搬送路下に置いである。

ムに対して固定される。このようにすることでユニツ）
Ｈの着脱操作がさらに容易になり感光ドラムを損傷する
ことも防止できる。

次に、嬉５図を参照しながらカートリッジ５内に貯蔵さ
れているトナーを磁気ブラシローラ１７又はマグネット
ローラやスリーブのような現像部材を保有する３ｊ０１
債置４内へ補給する例をｉｍ明する。

カートリッジ５はその外周にトナーが通過できる開口５
．と、この開口５．からのトナー通過を遮断しカートリ
ッジ５の内面に対して矢印方向にｓｍ可能な開閉板５．
と、カートリッジ５の外側に露出したレバー１２と、レ
バー１２と開閉板５．を一体的に結合する部材５２を有
している。

開口Ｓ、はステー１５．１４によるトナー補給用開口４
、よりも内側になるような大きさである。又開閉板５．
はカートリッジ５の形状に合った形状であることが好ま
しく、本例ではカートリッジテの内周面と同一の一面を
有し、内周面を摺動する。

さて、ユニットυを装置ムに値着した後、操作者がレバ
１２を矢印方向に回転すると開閉板５．も同方向に移動
し開口５ｓが開放される。これによってカートリッジ５
内のトナーはすべて現儂装置内へ供給される。

本実施例では、カートリッジの内周面に沿って開閉板５
．を摺動させることにより、開口５ｓ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５．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。そしてさらに、この開
閉板５．によって開口５ｂを完全１こ閉鎖すれば、ユニ
ットＵを城り外す際、カートリッジ５の周面に残存して
付着しているような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、カートリッジ５の開
口５．（／Ｊ閉鎖は粘着テープを用いて行なっても良い
が上記の如く構成することの方がトナー飛散防止面から
より好ましいものである。さらに、同様の構成は、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
用いても良いこと勿論である。

＃Ｉ４図、縞５図は本発明のさらなる実施例のｉＩ！＆
Ａ図である。これらの実施例は、トナーカートリッジ５
と貯Ｒ器９を近接配置するようにしたユニットＵである
。つまり、Ｍ＊装置４のステー１３．１４の位置に対し
貯蔵器９のステー１６２を近接して設け、支持板１０２
を短かくしてユニットυをコンパクト化したものである
。この際クリーニング手段８によって回収されたトナー
はトナー搬送路をつたわって貯蔵器９に落下収容される
ことはいうまでもない、又３６は把手で支持板１０２と
貯Ｒ器９とに接合されている。操作者はこの把手５６を
つかんでユニットＵを装置に対し容易に着脱できる。＠
４図はユニットυを一体成蓋したものである。第４図の
貯蔵器９は単なる箱であって落下トナーを収容する。又
カートリッジ５は支持板に対して固定され着脱できない
ように構成されているが、第５図のようにユニツ）Ｕと
しては一体的に装置ムに対する着脱操作され得るものと
し、このユニッ）ＩＪのカートリッジ５のみをユニツ）
Ｈの交換部品としても良い。

第５図では、支持板１０３と貯蔵器９を半永久に使用し
、カートリッジ５のみを新しいカートリッジ５と交換で
きるようにしたユニットＵを示す。

支持板１０３はカートリッジ５を挟持保有するための装
着部りを有し、その内面に弾性変形可能なマイラ一層４
０が設けられている。マイラ一層４０は　　　　　・　
　　　　でカートリッジ５の装着側でカートリッジ５の
外径と同一かそれより大であり、又装着側から奥にいく
程径が小さくなっている。従ってカートリッジ５は装着
されると支持板１０ｓと一体的に結合される。このよう
にカートリッジ５を一体的に結合する手段としては、ど
ちらか一方に突起を設は他方にこれと係合する案内溝を
設け、さらにこの案内溝と交差する方向に係止用の溝を
設けてなるもの、又は突起や溝に係合するようなストッ
パーを設ける等の公知のストッパ一方式からなるもの勢
が適用できる。

支持板１０．には貯蔵器９が一体的に結合されている。

貯ＩＥｍ９には、クリーニング手！Ｒ８からのトナーを
搬送するトナー搬送路１１ｓが挿大町艷にされている。

この搬送路１１．は装置ム中の各部材の着脱路又は着脱
域からはずれて、装置ムの裏側の側面Ｃの近傍を例えば
矢印４２のように経由し、貯蔵器９の側面上方（又は上
面ＩＩ）からトナーを貯蔵器？内に運ぶ。

貯蔵＃ｊ！９は、搬送されてきたトナーを受は入れる受
は口９４と貯蔵されたトナーを排棄するための排出口９
．を有している。受は口９４に紘貯蔵器９の１１部に１
転中心軸９．を有し受は口９４を遺弊する方向に付勢せ
しめられた開閉板９．が設けられている。この開閉板９
２は過當受は口９４を運勢しているが、懺置内に装着さ
れる時、搬送路１１ｓの先端１１−が蟲擬されることで
貯蔵器９内に押入れられる。これｋよってトナーが貯蔵
器９内に貯蔵できる。又、開閉板９２は回転中心軸９、
に設けられるコイルバネ（不図示）によって先端１１’
、Ｊこ抑圧しており、装置から取出す透失４１１’、を
押しながら受は口９４を迩弊する方向に移動し装置内ζ
こおいて受は口９４を遁弊する。

又排出口９．には通常これを密閉保持する開閉板９５が
設けられている。開閉板９５は貯蔵器９にある回転中心
軸９６を中心に回動して排出口９５を開放するが排出口
９３側には密閉用のパツキン９゜が密着されていて、そ
の密閉状態をさらに確実にしている。開閉板９５の軸９
６の反対側には貯蔵器９にある係止ビン９．の係合穴（
不図示）に対し着脱可能な回動レバー９．が設けられて
いる。通常係止ビン９．に回動レバー９゜が係止されて
おり、これによって開閉板９５は排出口を密閉する。ト
ナー排出時回動レバー９８を回動して係止ビン９゜貯蔵
器９内のトナーは他の袋等に排出される。

この後係止ビン９．（こ回動レバー９８を係止せしめ、
空のカー）　ＩＪツジ５を棄て、替わりにトナーが満た
された新しいカートリッジ５を装着部りに挿入すること
でこのユニッ）Ｕは新しいユニットυとなり、俟置ム内
に装着できる。

冑、ユニットＵ交換時は、矢印４１方向に移動するよう
＆Ｃ操作を行い、装置の表側面Ｂがある場合は、この画
Ｂを開閉自在にすることが好ましい。

次にユニツ）Ｕの交換時期は適切な時期でよいが、実施
する上で好ましい場合について説明する。前述したよう
にカートリッジ５内のトナーＴが現像装置４で消費され
ると、それに応じた残存トナーが嚢トナーとして貯蔵器
９内に貯えられる。つまり補給トナー量Ｔ。と廃トナー
量Ｔ、とはほぼ安定した範囲、又唸比例関係ともいえる
ような範囲にあり、〒＋＝ＯＴｏ、　（Ｃは比例定ａＳ
、例えば最大係数Ｏｗａｘ　ｘ　Ｏ，５、最小係数Ｏ馴
−０，２とする）と表示できる関係にある。

上記例に轟くと、廃トナー′ＩＩｋ丁、はＣｍ１ＬＸ　
Ｔｏ）　’ｌ”。

≧Ｏｍ　Ｔｏの１１ｉｔｉｊＡにある。従って貯蔵器９
の体積　　６はＣｘｎ＊ｘ　Ｔｏ以上とすることが好ま
しい。

ユニットυの交換を決定する一つの要因としては、貯蔵
器９内の廃トナー量τ、がその収容能力を越える時又は
所定基準量を越える時といった廃トナー量Ｔ、に係るも
のがある。この場合は貯蔵器９内の廃トナー量Ｔ、を検
知する検知器３７（例えば光センサーや重量検知センサ
ー等）によって貯蔵器９内におけるユニット交換時期を
決定する。この際、検知器３７の検知信号によって装置
ムのプロセス停止処理５８と、ユニットＵ交換表示５９
を行い、操作者に対しユニット交換を促す。、 また、ユニツ）Ｈの交換を決定する他の要因としては、
カートリッジ５内の補給トナーｊｌｉＴ。

が消費される時或いはその前後、又社風像鋏櫨４内に存
在するトナー量がほとんど無になる時或いは所定量以下
になる時又は現像装置４内で消費されるトナー量が補給
トナー１７０以上になる特等カートリッジ５、現像装置
４に係るものがある。これらの場合は、現像装置４内（
又は周辺）に設けられたトナー量検知器４２（前記検知
器３７と同様、のもの）によって上記時期を検知し、ユ
ニツ）Ｕの交換時期を決定する。この際もトナー量検知
器４２の上記検知信号によって、偵置ムのプロセス停止
処理５８とユニットｕ交換表示Ｓ９を行い操作者に対し
ユニット交換を促す。

のみで決定するか、カートリッジ５又は現像装置１１４
ｋ１ｍｌするもののみで決定するか等すれば良い。いず
れにしても、ユニツ）Ｕの交換時に詔いては、カートリ
ッジ内のトナーは現像装置４で消費量い紘＊＊装置内に
収納されており、貯蔵器内には、＾トナーが所繍量収容
されている。

値って、これらの交換が一時期に行える構成としている
ので、偏置停止時間を短縮でき操作を簡略化できる。又
、検知手段の数も減らすことができ制御も簡単なものと
することができる。

とりわけ、槙像装置４内での実質的トナー消費量が、カ
ートリッジによるトナー補給量と全く一款するか又はそ
れ〈相当する量の前後である時に交換時期を設定すれば
、貯蔵器の大赤さを最小限にすることができ廃トナーを
適量、確実に廃棄できる。

本発明における最も好ましい実施例としてはカートリッ
ジに収納されるトナー補給量Ｔ。に対して得られる最高
推定廃トナー量Ｔ２を収容できる貯蔵器を一体化して装
置本体く対して着脱可能とすることである。さらに＃、
好ましくはこれらを一体化ζこ交換するものにすれば良
い。

又、以上のユニツ）Ｈの交換時の装着後にはレバー１２
を回動して開口５５を開放し、取出し時には前もってレ
バー１２を逆回動して開口５゜を遮弊することが好まし
い。

以上のように本発明は、カートリッジや現像装置の現像
剤供給器等といった現像剤補給部材と使用後の現像剤収
納部材とを一体的に構成しているので、画儂形成装置本
体に対しての着脱操作が極めて簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

３１１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図
の実施例のさらなる説明図、第５図乃至嬉５ＷＪは夫々
木兄明番こ係る実施例の要部説明図である。 １・・・　感光ドラム ２・・・　コロナ放電器 ４・・・　現像装置 ５・・・　カートリッジ ８・・・　クリーニング手段 ？、９．・・・　貯蔵器 １０１０　１０　１０　　・・・　支詩板＋　　　　１
＋　　　　２１　　　５ １２　・・・　　　レノく−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像形成装置本体に対して現像剤補給部材と使用後のＩ
   Ａ儂剤を収納する部材とが一体的に着脱可能であること
   を特徴とする画像形成装置。