JP2002251059A - トナー補給装置、およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置のトナー補給装置において、現
像剤カートリッジからの現像剤漏れのおそれなく、画像
形成装置を小型化する。 【解決手段】 現像装置１２の軸方向一端側に、１つの
トナー補給口４９を設けるとともに、そのトナー補給口
に新トナーおよび回収トナーを搬送する搬送経路４５を
形成する搬送経路形成部材４４を備える。搬送経路形成
部材は、感光体ユニット(像担持体ユニット)Ａのユニッ
トケース４０の一部で形成する。感光体ユニットは、感
光体(像担持体)と少なくともクリーニング装置とを一体
化して形成する。そして、現像装置１２の軸方向で搬送
経路形成部材の外側には、搬送経路４５に現像剤を送り
込む現像剤カートリッジ４７を取り付け、現像剤カート
リッジからの現像剤を受け口４４ｈで受けて搬送経路４
５に送り込むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機・ファク
シミリ・プリンタ、またはそれらの複合機などの画像形
成装置に適用することができる。特にそのうち、帯電・
書込み・現像・転写・クリーニングなどの電子写真プロ
セスを用いて、用紙等の記録媒体に画像を形成する電子
写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画
像形成装置において、現像装置に、新トナーや回収トナ
ーを補給するトナー補給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真式の画像形成装置では、
現像装置に現像剤を入れたままとすると、輸送時に現像
剤漏れを生ずるおそれがあった。このため、輸送後、設
置場所でシール部材を剥がして現像剤カートリッジ内の
現像剤を重力で落下し、はじめて現像装置内に投入する
ようにしていた。

【０００３】このため、従来は通常、現像カートリッジ
を現像装置の上方に取り付けていた。このため、大きな
スペースを必要とし、現像カートリッジが上向きに出っ
張って画像形成装置本体が大型化する問題があった。

【０００４】そこで、従来の画像形成装置の中には、例
えば特開平１０−９０９８９号公報に記載されるよう
に、回収トナーをリサイクル使用すべく搬送するリサイ
クル搬送経路途中に現像剤カートリッジを取り付け、画
像形成装置本体の小型化を図るものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
画像形成装置にあっては、画像形成時に回収トナーが現
像剤カートリッジ中を通過することとなるから、現像剤
カートリッジにあらかじめ回収トナーの入口と出口とな
る少なくとも２つの口を設け、現像装置への取り付け前
は現像剤が漏れ出さないようにそれらの口をそれぞれ個
別にシール部材で塞いでおかなければならなかった。し
かし、シール部材のシールは必ずしも完全とはいえない
ことから、シール部材でシールする部分が増えると、そ
れだけ現像剤漏れのおそれが増大した。

【０００６】また、従来の画像形成装置の中には、現像
装置の軸方向一端側に２つのトナー補給口を並べて設け
るとともに、それらの２つのトナー補給口に各々対応し
て例えば図８に示すように搬送経路形成部材１とそれに
取り付けて現像剤カートリッジ２とを備えるようにした
ものが提案されている。

【０００７】そのような画像形成装置では、搬送経路形
成部材１の回収トナー入口３から回収した回収トナーを
トナー出口４から一方のトナー補給口を通して現像装置
内に送り込むとともに、シール部材５を剥がすことによ
り現像剤を現像剤排出口６から他方のトナー補給口を通
して現像装置内に投入するようにしていた。

【０００８】しかし、このような画像形成装置にあって
も、やはり現像装置の軸方向一端側に２つのトナー補給
口を並べて設けることから、軸方向に現像装置が大きく
なり、現像カートリッジ２のみならず現像装置も軸方向
に出っ張って画像形成装置本体が大型化する問題があっ
た。

【０００９】そこで、この発明の第１の目的は、画像形
成装置のトナー補給装置において、現像剤カートリッジ
からの現像剤漏れのおそれなく、画像形成装置を小型化
することにある。

【００１０】この発明の第２の目的は、そのようなトナ
ー補給装置において、現像剤カートリッジ取付部からの
現像剤漏れを防止することにある。

【００１１】この発明の第３の目的は、そのようなトナ
ー補給装置において、部品点数を削減してコストダウン
を図ることにある。

【００１２】この発明の第４の目的は、上述した目的を
達成したトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、現像装
置の軸方向一端側に、１つのトナー補給口を設けるとと
もに、そのトナー補給口に新トナーを搬送する搬送経路
を形成する搬送経路形成部材を備えるトナー補給装置に
おいて、現像装置の軸方向で搬送経路形成部材の外側
に、搬送経路に現像剤を送り込む現像剤カートリッジを
取り付けてなる、ことを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載の発明は、同じく上述した
第１の目的を達成すべく、現像装置の軸方向一端側に、
１つのトナー補給口を設けるとともに、そのトナー補給
口に回収トナーを搬送する搬送経路を形成する搬送経路
形成部材を備えるトナー補給装置において、現像装置の
軸方向で搬送経路形成部材の外側に、搬送経路に現像剤
を送り込む現像剤カートリッジを取り付けてなる、こと
を特徴とする。

【００１５】請求項３に記載の発明は、同じく上述した
第１の目的を達成すべく、現像装置の軸方向一端側に、
１つのトナー補給口を設けるとともに、そのトナー補給
口に新トナーおよび回収トナーを搬送する搬送経路を形
成する搬送経路形成部材を備えるトナー補給装置におい
て、現像装置の軸方向で搬送経路形成部材の外側に、搬
送経路に現像剤を送り込む現像剤カートリッジを取り付
けてなる、ことを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載の発明は、上述した第２の
目的を達成すべく、請求項１、２、または３に記載のト
ナー補給装置において、搬送経路形成部材に、現像剤カ
ートリッジの現像剤を受ける受け口を形成してなる、こ
とを特徴とする。

【００１７】請求項５に記載の発明は、上述した第３の
目的を達成すべく、請求項１、２、３、または４に記載
のトナー補給装置において、少なくとも像担持体とクリ
ーニング装置とで像担持体ユニットを形成し、そのユニ
ットケースの一部で搬送経路形成部材を形成してなる、
ことを特徴とする。

【００１８】請求項６に記載の発明は、上述した第４の
目的を達成すべく、画像形成装置において、請求項１、
２、３、４、または５に記載のトナー補給装置を備えて
なる、ことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態について説明する。図１には、この発明
に係るトナー補給装置を備えるレーザ複写機であって、
その要部の概略構成を示す。

【００２０】図中符号１０は、像担持体であるドラム状
の感光体である。この感光体１０のまわりには、図中左
側の帯電装置１１から該感光体１０の回転方向（図中反
時計方向）に順に、下側に現像装置１２、右側に転写装
置１３、上側にクリーニング装置１４を配置してなる。

【００２１】そのうち、転写装置１３は、感光体１０と
平行な上下のローラ１５・１６間に転写ベルト１７を掛
け回して構成し、その転写ベルト１７を感光体１０の周
面に押し当ててなる。そして、そのような転写装置１３
の下方位置には、ガイド板１８・１９で感光体１０に向
かう用紙搬送路２０を形成し、その用紙搬送路２０を挾
んで一対のレジストローラ２１・２１を設ける。他方、
転写装置１３の上方位置には、定着ローラ２２に押圧ロ
ーラ２３を押し当てて定着装置２４を設けてなる。

【００２２】なお、図１中帯電装置１１およびクリーニ
ング装置１４の左側に設けるものは、現像装置１２に新
しいトナーを補給するトナー補給装置２５である。

【００２３】そして、図示レーザ複写機では、一般の複
写機と同様に、図示しない原稿台上に原稿をセットして
スタートスイッチを押し、そのセット原稿の画像情報を
読み取る。同時に、帯電装置１１の帯電ローラ３０で感
光体１０の周面を一様に帯電する。

【００２４】次いで、読み取り内容に応じて不図示の光
書込み装置からレーザ光Ｌ１を照射し、該感光体１０の
回転とともにその周面に光書込みを行い、感光体１０上
に静電潜像を形成する。続いて、現像装置１２の現像ス
リーブ３１でトナーを付着してその静電潜像を可視像化
し、感光体１０上に読み取り内容に応じた画像を形成す
る。

【００２５】一方、記録媒体である用紙は、図示しない
給紙カセット内から送り出して用紙搬送路２０に導き、
先端を一対のレジストローラ２１・２１間に突き当てて
止める。そして、上記感光体１０上に形成した画像にタ
イミングを合わせてそれらのレジストローラ２１・２１
を回転し、その用紙を感光体１０の図中右側へと送り込
む。

【００２６】そうして、転写装置１３の転写ベルト１７
で、感光体１０上の画像を用紙に転写するとともに、画
像転写後の用紙を定着装置２４へと搬送する。定着装置
２４では、定着ローラ２２と押圧ローラ２３間を通して
それらで搬送しながら熱と圧力とを加えて転写画像を定
着する。画像定着後の用紙は、図示しない排紙路を通し
て排紙スタック部へと排出し、コピーを終了する。

【００２７】ところで、画像転写後は、感光体１０の回
転とともにそれに押し当てるクリーニング装置１４のク
リーニングブレード３２で、画像転写後に感光体上に残
留する残トナーをせき止め除去し、クリーニング装置１
４で感光体１０の周面を清掃する。除去した残トナー
は、トナー回収羽根３３でかき上げて残トナー回収部３
４に入れ、その残トナー回収部３４内に収納するスクリ
ュー３５で図１中手前側へと搬送する。

【００２８】クリーニング後の感光体１０の周面には、
図示しない除電ランプからの除電光Ｌ２を照射し、感光
体１０の回転とともにその感光体１０上に残留する電荷
を除去し、次の新たな作像動作に備える。

【００２９】さて、図示のレーザ複写機では、上述した
感光体１０と帯電装置１１とクリーニング装置１４とを
一体化して感光体ユニット（像担持体ユニット）Ａを形
成してなる。感光体ユニットＡは、図２に示すとおり、
ユニットケース４０に上向きに、上述した残トナー回収
部３４とともに羽根収納部４１を形成し、残トナー回収
部３４内にスクリュー３５を、羽根収納部４１内にトナ
ー回収羽根３３をともに回転自在に収納し、ユニットケ
ース４０上にねじ４２で取り付ける上カバー４３でそれ
らを被ってなる。図２中には図示しないが、ユニットケ
ース４０内には、上述した帯電装置１１を収納するとと
もに感光体１０を回転自在に設ける。

【００３０】ところで、ユニットケース４０には、手前
側にその一部で、図２に示すように、手前向きに開口し
て箱型の搬送経路形成部材４４を一体に設ける。図示す
るとおり、その図中左側には、上向き段部４４ａを形成
し、そこに新トナー入口４４ｂをあけるとともに、その
下に内向きに傾斜して補給トナーガイド壁４４ｃを設け
る。

【００３１】また、搬送経路形成部材４４内にはそれを
左右に仕切りかつ補給トナーガイド壁４４ｃ側に傾斜し
て回収トナーガイド壁４４ｄを設け、その回収トナーガ
イド壁４４ｄを補給トナーガイド壁４４ｃと対向し、そ
の間にユニットケース４０で区画した搬送経路４５を形
成してなる。

【００３２】そして、その搬送経路４５の上部に前述し
た残トナー回収部３４と連通して回収トナー入口４４ｅ
を設け、また下部に搬送経路形成部材４４の底部４４ｆ
を貫通してトナー出口４４ｇをあけてなる。図示すると
おり、搬送経路形成部材４４には、例えば不図示のねじ
で現像剤カートリッジ４７を取り付け、搬送経路４５を
被ってなる。

【００３３】現像剤カートリッジ４７は、内部に、トナ
ーとキャリアよりなる二成分現像剤を収納する。現像剤
カートリッジ４７内には、現像剤としてキャリアのみを
収納するようにしてもよい。そして、カートリッジケー
スには、図３に示すように、底面に現像剤排出口４７ａ
をあけ、その現像剤排出口４７ａをシール部材４８で塞
いでなる。

【００３４】この現像剤カートリッジ４７を上述したよ
うに搬送経路形成部材４４に取り付けたときは、図４に
示すように、シール部材４８を二つ折りにして、現像剤
排出口４７ａが搬送経路形成部材４４に形成した受け口
４４ｈ上に位置するようにする。

【００３５】さて、このような構成の感光体ユニットＡ
を図示のレーザ複写機の機本体内に組付けたときには、
図５に示すように、搬送経路形成部材４４の上向き段部
４４ａ上にトナー補給装置２５が位置し、搬送経路形成
部材４４の新トナー入口４４ｂをトナー補給装置２５の
新トナー排出口２５ａと近接対向してなる。また、図６
に示すように、トナー出口４４ｇを現像装置１２のトナ
ー補給口４９と近接対向してなる。

【００３６】そして、使用開始に先立って現像装置１２
に現像剤を投入するときは、先端を持って図４中矢印ａ
方向に引っ張ってシール部材４８を剥がし、現像剤カー
トリッジ４７から落下する現像剤を受け口４４ｈで受け
て搬送経路４５に送り込み、トナー出口４４ｇからトナ
ー補給口４９を通して現像装置１２内に入れる。

【００３７】また、図示のレーザ複写機では、上述した
ごとく構成する。よって、クリーニング装置１４で除去
して残トナー回収部３４へと回収し、スクリュー３５で
図１中手前側へと搬送した回収トナーは、回収トナー入
口４４ｅから搬送経路４５内に送り込み、図５に示すご
とく重力で自然落下して回収トナーガイド壁４４ｄで案
内しながらトナー出口４４ｇへと導き、現像装置１２の
トナー補給口４９から現像装置１２内に入れ、再利用す
る。

【００３８】また、使用により現像装置１２内のトナー
が一定量以下となったときには、それを検知して図７に
示すトナーボトル５０を回転する。そして、新トナーを
ボトル口５１からトナー補給装置２５内に落下する。落
下した新トナーは、トナーボトル５０とともに回転する
カバー部材５８に取り付けたトナー補給マイラ５７で新
トナー排出口２５ａへと搬送する。

【００３９】新トナー排出口２５ａへと搬送した新トナ
ーは、新トナー排出口２５ａから搬送経路形成部材４４
の新トナー入口４４ｂを通して搬送経路４５に送り込
み、重力で自然落下して補給トナーガイド壁４４ｃで案
内しながらトナー出口４４ｇへと導き、トナー出口４４
ｇからトナー補給口４９を通して現像装置１２内に入れ
る。

【００４０】そうして、図５に示すように、搬送経路形
成部材４４の回収トナー入口４４ｅと現像装置１２への
トナー出口４４ｇとを結ぶ線Ｍが水平線Ｈとなす角度を
α、搬送経路形成部材４４の新トナー入口４４ｂと同じ
くトナー出口４４ｇとを結ぶ線Ｎが水平線Ｈとなす角度
をβとするとき、 α＞β に形成する。

【００４１】ここで、一般に一度使用された残トナ−
は、クリ−ニングブレ−ドによる摩擦等により変形し、
新トナ−に較べて流動性が劣る。したがって、残トナ−
の場合は、新トナ−と較べ、トナ−ガイド壁に付着しや
すく、トナ−固着が生じやすいという問題が生じる。

【００４２】本構成によれば、残トナ−のガイド壁４４
ｄの角度αを、新トナ−のガイド壁４４ｃの角度βより
も大きくし、重力を利用することにより、残トナ−のト
ナ−ガイド壁へのトナ−固着を防止することができる。

【００４３】したがって、現像部に補給される前に、残
トナ−と新トナ−がトナー出口４４ｇで適当に混ざり合
うので、現像時に残トナ−ばかりで現像されるような偏
りが無くなる。すなわち、残トナ−は新トナ−に比較
し、画像再現性が劣るものであるが、本構成により、画
像形成時に画像が劣化してしまうと言った問題が解消さ
れる。

【００４４】なお、現像装置１２内に入った回収トナー
および新しいトナーは、図１に示すパドル３６内部に入
り、そのパドル３６内に設ける不図示のトナー搬送スク
リューで図１中奥側に搬送する。奥側に搬送したトナー
は、今度はパドル３６外周のスパイラルによって奥側か
ら手前側へと搬送する。つまり、パドル３６によって手
前から奥、奥から手前へとトナーを循環する。

【００４５】また、前記搬送経路４５におけるトナ−ガ
イド壁４４ｃ・４４ｄにトナ−が固着するという不具合
が生じた際にも、レーザ複写機の前扉を開けるだけで搬
送経路形成部材４４が露出するのでメンテナンスが容易
である。

【００４６】ところで、上述した図示実施の形態では、
レーザ複写機に適用した場合について説明したが、複写
機に限らず、プリンタやファクシミリあるいはそれらの
複合機などのその他の画像形成装置にも同様に適用する
ことができる。もちろん、像担持体はドラム状のものに
限らず、また現像装置やクリーニング装置も図示実施の
形態で示すような構成のものに限定されるものではな
い。ユニットケースの全体形状も、同様である。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、現像装
置の軸方向で、新トナーを搬送する搬送経路形成部材の
外側に、搬送経路に現像剤を送り込む現像剤カートリッ
ジを取り付けるから、画像形成装置のトナー補給装置に
おいて、シール部材を増やさずに現像剤カートリッジか
らの現像剤漏れのおそれなく、現像装置を大きくする必
要なく、搬送経路形成部材に現像剤カートリッジを重ね
合わせて画像形成装置を小型化することができる。

【００４８】請求項２に記載の発明によれば、現像装置
の軸方向で、回収トナーを搬送する搬送経路形成部材の
外側に、搬送経路に現像剤を送り込む現像剤カートリッ
ジを取り付けるから、同様に、画像形成装置のトナー補
給装置において、現像剤カートリッジからの現像剤漏れ
のおそれなく、搬送経路形成部材に現像剤カートリッジ
を重ね合わせて画像形成装置を小型化することができ
る。

【００４９】請求項３に記載の発明によれば、現像装置
の軸方向で、新トナーおよび回収トナーを搬送する搬送
経路形成部材の外側に、搬送経路に現像剤を送り込む現
像剤カートリッジを取り付けるから、同様に、画像形成
装置のトナー補給装置において、現像剤カートリッジか
らの現像剤漏れのおそれなく、搬送経路形成部材に現像
剤カートリッジを重ね合わせて画像形成装置を小型化す
ることができる。

【００５０】請求項４に記載の発明によれば、搬送経路
形成部材に、現像剤カートリッジの現像剤を受ける受け
口を形成するから、以上のようなトナー補給装置におい
て、現像剤カートリッジ取付部からの現像剤漏れを防止
することができる。

【００５１】請求項５に記載の発明によれば、少なくと
も像担持体とクリーニング装置とで像担持体ユニットを
形成し、そのユニットケースの一部で搬送経路形成部材
を形成するから、以上のようなトナー補給装置におい
て、部品点数を削減してコストダウンを図ることができ
る。

【００５２】請求項６に記載の発明によれば、請求項
１、２、３、４、または５に記載のトナー補給装置を備
えるから、上記効果を達成したトナー補給装置を備えた
画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るトナー補給装置を備えるレーザ
複写機であって、その要部の概略構成図である。

【図２】そのレーザ複写機で用いる感光体ユニットの分
解斜視図である。

【図３】その感光体ユニットに取り付ける現像剤カート
リッジの斜視図である。

【図４】現像剤カートリッジを取り付けた状態の感光体
ユニットの部分斜視図である。

【図５】感光体ユニットとトナー補給装置との連結部分
の断面図である。

【図６】感光体ユニットと現像装置との連結部分の断面
図である。

【図７】トナー補給状態を示す説明斜視図である。

【図８】現像剤カートリッジを取り付けた、従来の感光
体ユニットの部分斜視図である。

【符号の説明】

１０ 感光体（像担持体） １２ 現像装置 １４ クリーニング装置 ２５ トナー補給装置 ２５ａ 新トナー排出口 ４０ ユニットケース ４４ 搬送経路形成装置 ４４ｂ 新トナー入口 ４４ｅ 回収トナー入口 ４４ｇ トナー出口 ４４ｈ 受け口 ４５ 搬送経路 ４７ 現像剤カートリッジ ４７ａ 現像剤排出口 ４９ トナー補給口 Ａ 感光体ユニット（像担持体ユニット）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像装置の軸方向一端側に、１つのトナ
   ー補給口を設けるとともに、そのトナー補給口に新トナ
   ーを搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部材を備
   えるトナー補給装置において、前記現像装置の軸方向で
   前記搬送経路形成部材の外側に、前記搬送経路に現像剤
   を送り込む現像剤カートリッジを取り付けてなる、トナ
   ー補給装置。
2. 【請求項２】 現像装置の軸方向一端側に、１つのトナ
   ー補給口を設けるとともに、そのトナー補給口に回収ト
   ナーを搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部材を
   備えるトナー補給装置において、前記現像装置の軸方向
   で前記搬送経路形成部材の外側に、前記搬送経路に現像
   剤を送り込む現像剤カートリッジを取り付けてなる、ト
   ナー補給装置。
3. 【請求項３】 現像装置の軸方向一端側に、１つのトナ
   ー補給口を設けるとともに、そのトナー補給口に新トナ
   ーおよび回収トナーを搬送する搬送経路を形成する搬送
   経路形成部材を備えるトナー補給装置において、前記現
   像装置の軸方向で前記搬送経路形成部材の外側に、前記
   搬送経路に現像剤を送り込む現像剤カートリッジを取り
   付けてなる、トナー補給装置。
4. 【請求項４】 前記搬送経路形成部材に、前記現像剤カ
   ートリッジの現像剤を受ける受け口を形成してなる、請
   求項１、２、または３に記載のトナー補給装置。
5. 【請求項５】 少なくとも像担持体とクリーニング装置
   とで像担持体ユニットを形成し、そのユニットケースの
   一部で前記搬送経路形成部材を形成してなる、請求項
   １、２、３、または４に記載のトナー補給装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４、または５に記載
   のトナー補給装置を備えてなる、画像形成装置。