JP4256990B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、感光体、クリーニング手段、トナーとキャリアとを混合した２成分現像剤による現像手段等を一つのユニットとして収納した作像カートリッジを有するものがある。このような作像カートリッジでは、現像手段内に現像剤を入れたままでカートリッジ化すると、このカートリッジを輸送するときに、現像剤が漏れてしまう虞があった。このため、従来では、現像剤を収納した現像剤カートリッジを、作像カートリッジと別体に設けて取り付ける構成としている。
【０００３】
現像剤カートリッジを作像カートリッジとは別体に設けると、画像形成装置内において、現像剤カートリッジを配置するためのスペースを確保する必要があり、画像形成装置内において現像際カートリッジの分だけスペースが大きくなってしまう。このため、特開平１０−９０９８９号公報では、感光体に残留したトナーを回収して現像装置に搬送するトナー回収装置（トナー供給手段）、及びニュートナーを現像装置に供給するトナー補給装置（トナー供給手段）のトナー搬送路の途中に現像剤カートリッジを配置して、トナー回収装置及びトナー補給装置が搬送するトナーを現像剤カートリッジの現像剤とともに現像手段に供給することにより省スペース化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の技術では、現像剤カートリッジには、供給口の他に、トナー回収装置及びトナー補給装置からのトナーの入り口をそれぞれ形成しなければならず、シール部材によりシールする部位が３箇所になってしまう。即ち、開口が複数箇所形成されてしまうことになり、その分現像剤が漏れてトナーが飛散してしまう虞が大きく、作像カートリッジのシール性が充分でないという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、作像カートリッジのシール性の向上を図れる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、像担持体の静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段と、転写後に像担持体に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段と、クリーニング手段が除去した残留トナーを回収して現像手段に供給するトナー回収手段とを一体に備えた作像カートリッジと、前記現像手段にニュートナーを補給するトナー補給装置と、トナーとキャリアとを混合した２成分現像剤が収納された現像剤カートリッジとを備え、前記作像カートリッジの外壁には、前記トナー補給装置及び前記トナー回収手段から前記現像手段に至るニュートナー及び残留トナー共通のトナー搬送路となる凹み部が形成されている画像形成装置であって、前記現像剤カートリッジには、収納されている現像剤を現像手段に供給するための供給口として第２投入口のみが開口されていて、該第２投入口のみがシール材によりシールされ、前記現像剤カートリッジの外壁には前記凹み部に嵌合するように突起部が形成されており、前記突起部と前記凹み部が嵌合することで、前記トナー搬送路が形成され、該トナー搬送路には、ニュートナーと残留トナーとを現像手段に投入する際に通過する第１投入口が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１に記載の発明では、現像剤カートリッジ内の現像剤は、供給口としての第２投入口を介して現像手段に供給され、トナー回収手段からの残留トナー及びトナー補給装置からのニュートナーは、トナー搬送路を通って現像手段に供給される。そして、現像手段は、トナーを像担持体の静電潜像に供給して静電潜像をトナー像として可視化する。
【０００８】
現像剤カートリッジの外壁に形成された突起部と作像カートリッジの外壁に形成された凹み部が嵌合して、トナー搬送路が形成されるので、現像剤カートリッジの外壁がトナー搬送路の壁面の一部を形成しており、残留トナー及びニュートナーを現像剤カートリッジ内に送らない構成であることにより、現像剤カートリッジの開口が供給口としての第２投入口の１個所だけで済み、１つのシール部材のみで供給口としての第２投入口をシールでき、複数のシール部材を用いなくても良いので、部品点数の削減が図れ、作像カートリッジのシール性が向上する。また、現像剤カートリッジの外壁が、トナー搬送路の外壁を形成している（現像剤カートリッジの外壁がトナー搬送路を兼ねている）ので、構成が簡易である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記現像剤カートリッジの全体又は一部に透過部材を用いており、現像剤カートリッジの中身が外部から可視可能であることを特徴とする。
【００１０】
この請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、透過部材を用いることにより、現像剤カートリッジの中身が外部から可視可能なので、現像剤カートリッジ内の現像剤の量を視認することができ、現像剤カートリッジ内の現像剤の量を把握することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を適用した画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１は、感光体（像担持体）３と、感光体３に帯電処理をおこなう帯電手段である帯電ローラ５と、露光Ｌにより感光体３の周面に静電潜像を形成する書き込み手段（図示せず）と、トナーとキャリアとを混合した２成分現像剤により感光体３の静電潜像をトナー像として現像する現像手段である現像装置７と、感光体３のトナー像を転写紙に転写する転写手段である転写ベルト９と、トナー像を転写紙に定着する定着手段である定着装置１１と、転写後に感光体３上に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング装置１３と、感光体３上の残電位を除電光Ｐにより除去する除電ランプ（図示せず）とを有している。
【００１３】
また、作像カートリッジ１５の下方に位置して図示しない給紙装置が配置されており、給紙装置から給紙された転写紙は、レジストローラ対１７により感光体３のトナー像とタイミングを合わせて感光体３と転写ベルト９との間に送り込まれるようになっている。
【００１４】
本実施の形態では、感光体３、帯電ローラ５、現像装置７、クリーニング装置１３、後述するトナー回収装置３１等が一つのユニットとして作像カートリッジ１５に収納されており、作像カートリッジ１５は、画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。作像カートリッジ１５は、感光体３、帯電ローラ５、クリーニング装置１３、トナー回収装置３１等を収納する作像ユニットケース部１６と、現像装置７を収納する現像ユニットケース部２３とを有している。また、作像ユニットケース部１６の外壁（作像カートリッジ１５の外壁）には、後述する凹み部３７が形成されている。
【００１５】
現像装置７は、感光体３の下方に位置しており、現像スリーブ１９、パドル２１等が、現像ユニットケース部２３に収納されている。図２に示すように、この現像ユニットケース部２３の上部で且つ後述する現像剤カートリッジ５１と、凹み部３７との取付部近傍に位置して補給口２５が形成されており、補給口２５を介して、後述するトナー回収装置（トナー回収手段）３１、トナー補給装置４１、現像剤カートリッジ５１からトナーや現像剤が供給されるようになっている。なお、図２は、現像装置の近傍を拡大して示す斜視図である。
【００１６】
補給口２５を介して現像装置７内に補給された現像剤（後述するニュートナーや残留トナーを含む）は、パドル２１内に配置された搬送スクリュー（図示せず）により、攪拌されながら図１における手前側から奥側（図２の矢印Ａ参照）に順次搬送されるようになっている。パドル２１には、奥側と途中に穴が空いており、この穴からこぼれおちた現像剤がパドル２１の外周に設けられているスパイラル２７により奥側から手前側（図２の矢印Ｂ参照）へ搬送され、同時に現像剤は、現像スリーブ１９へと供給されるようになっている。
【００１７】
クリーニング装置１３は、感光体３の軸線方向に沿って感光体３に当接するクリーニングブレード２９を有しており、クリーニングブレード２９は、転写後に感光体３に残留した残留トナーを掻き取る（除去する）ようになっている。
【００１８】
クリーニング装置１３の近傍には、クリーニングブレード２９が掻き取った残留トナーを回収して搬送するトナー回収装置３１が配置されている。トナー回収装置３１は、トナー回収羽根３３と、トナー搬送コイル３５とを有しており、クリーニングブレード２９により除去された残留トナーは、トナー回収羽根３３によりトナー搬送コイル３５に送られ、トナー搬送コイル３５により奥側から手前側（図３の矢印Ｃ参照）に送られるようになっている。
【００１９】
このトナー回収装置３１は、作像ユニットケース部１６に収納されており、トナー搬送コイル３５により搬送された残留トナーは、作像ユニットケース部１６の外壁に形成された凹み部３７の吐出口３７ａから吐出されるようになっている（図２の矢印Ｄ参照）。図３に示すように、凹み部３７は、感光体３の軸線方向における残留トナーの搬送方向（図３の矢印Ｃ参照）の一端部に位置しており、この矢印Ｃ方向に開口している（作像カートリッジ１５の外側に向けて開口している）。なお、図３は、トナー搬送路の近傍を示す分解斜視図である。また、図中符号３９は、トナー搬送コイル３５を覆う上ケースである。
【００２０】
凹み部３７には、トナー搬送コイル３５により搬送された残留トナーの吐出口３７ａと、吐出口３７ａから吐出された残留トナーを現像ユニットケース部２３の補給口２５に投入する第１投入口３７ｂと、後述するトナー補給装置４１からのニュートナーの通過口３７ｃとが形成されている。この凹み部３７の開口Ｍは、現像剤カートリッジ５１の外壁５１ａにより塞がれて通路を形成するようになっている（これについては後述する）。
【００２１】
また、図１において、作像カートリッジ１５の左側に位置して現像装置７にニュートナーを補給するトナー補給装置４１が配置されている。トナー補給装置４１は、図２に示すように、ニュートナーを収納したトナーボトル４３を有しており、トナーボトル４３は、図示しないボトル駆動モータにより回転する。この回転によりニュートナーは、トナーボトル４３内に形成されたスパイラル溝に沿って奥側から手前側（矢印Ｂ参照）のトナー補給部４５へと送られる。
【００２２】
トナー補給部４５に送られたニュートナーは、トナー補給マイラ４７によりかき出され、トナー補給装置４１に形成された出口４９から凹み部３７の通過口３７ｃを通るようになっている（落下するようになっている）。この通過口３７ｃを通ったニュートナーは、吐出口３７ａから吐出された残留トナーと合流し、第１投入口３７ｂを介して（図２の矢印Ｅ参照）現像ユニットケース２３に形成された補給口２５から現像装置７内に補給されるようになっている。
【００２３】
現像剤カートリッジ５１は、トナーとキャリアとを混合した２成分現像剤が封入（収納）されており、現像装置７に現像剤を補給（供給）するものである。現像剤カートリッジ５１は、図３に示すように、その外壁５１ａに形成された突起部５１ｂが凹み部３７に嵌合することにより取付けられ、凹み部３７の開口Ｍを塞いでいる。即ち、図４に示すように、現像剤カートリッジ５１と凹み部３７とで、吐出口３７ａ及び通路口３７ｃから第１投入口３７ｂに至る残留トナー及びニュートナーのトナー搬送路４０を形成している（現像剤カートリッジ５１の壁面５１ａがトナー搬送路４０の壁面の一部を形成している）。
【００２４】
また、図４及び図５に示すように、現像剤カートリッジ５１の底部には、封入（収納）されている現像剤を補給口２５に向けて投入する第２投入口（供給口）５１ｃが形成されており、この第２投入口５１ｃは、シール部材５３によりシールされている。本実施の形態では、作像カートリッジ１５が新品の状態で、シール部材５３が付いており、この新品の作像カートリッジ１５を画像形成装置本体にセットしたときに、シール部材５３を除去して現像剤カートリッジ５１内の現像剤を現像装置７に補給可能にするようになっている。なお、図４は、現像剤カートリッジが凹み部に取り付けられた状態を示す斜視図であり、図５は、現像剤カートリッジを示す斜視図である。
【００２５】
現像剤カートリッジ５１の外壁５１ａがトナー搬送路４０の壁面の一部を形成しており、残留トナーを現像剤カートリッジ５１内に送らない構成であることにより、現像剤カートリッジ５１の開口が供給口５１ｃの１個所だけで済み、１つのシール部材５３のみで供給口５１ｃをシールでき、複数のシール部材を用いなくても良いので、部品点数の削減が図れ、作像カートリッジのシール性が向上する。
【００２６】
次に、上述した構成に基づき、第１実施の形態の作用を説明する。
【００２７】
画像形成装置本体に作像カートリッジ１５をセットし、シール部材５３を除去すると、現像剤カートリッジ５１内の現像剤が、第２投入口５１ｃから補給口２５に向けて落下して現像装置７内に補給される。
【００２８】
そして、例えば、コピースタート信号により、感光体３が駆動し、感光体３は、帯電ローラ５により周面を均一に帯電される。帯電ローラ５により周面を均一に帯電された感光体３は、書き込み手段からの露光Ｌにより光学的に静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像装置７によってトナーを供給されてトナー像（可視化像）として可視化される。この感光体３に形成されたトナー像は、転写ベルト９によりレジストローラ対１７を経て搬送された転写紙に転写され、転写ベルト９により定着装置１１に搬送される。定着装置１１において、転写紙のトナー像は熱と圧力により定着され、機外に排紙される。
【００２９】
転写後、転写紙に転写されずに感光体３上に残留した残留トナーは、クリーニングブレード２９により除去されることにより、感光体３はクリーニングされる。その後、感光体３は、除電ランプからの除電光Ｐにより残留電荷を除去されて、次の作像動作に備える。
【００３０】
クリーニングブレード２９により除去された残留トナー（未転写トナー）は、トナー回収羽根３３によりトナー搬送コイル３５に送られ、このトナー搬送コイル３５によって残留トナーは、凹み部３７の吐出口３７ａに向けて送られる。吐出口３７ａに送られた残留トナーは、トナー搬送路４０を通って第１投入口３７ｂに向けて落下し、補給口２５から現像装置７に補給される。トナー回収装置３１を設けることにより、残留トナーをリサイクルトナーとして再利用することができる。
【００３１】
一方、トナー補給装置４１からのニュートナーも、凹み部３７の通過口３７ｃからトナー搬送路４０を通って第１投入口３７ｂに向けて落下し、補給口２５から現像装置７に補給される。作像カートリッジ５１の外壁５１ａが、残留トナー及びニュートナーのトナー搬送路４０を兼用しているので、画像形成装置１内において省スペース化が図れ、しかも、構成が簡易である。
【００３２】
次に、他の実施の形態を説明するが、その説明にあたり上述の部分と同様な部分には、同一の符号を付することによってその説明を省略する。
【００３３】
図６は、第２実施の形態に係る現像剤カートリッジを示す斜視図である。第２実施の形態では、現像剤カートリッジ５１の外壁５１ａに第１ガイド通路５５と、第２ガイド通路５７とを設けている。第１ガイド通路５５は、通過口３７ｃから第１投入口３７ｂに亘って形成されており、トナー補給装置４１からのニュートナーを案内するものである。また、第２ガイド通路５７は、吐出口３７ａから第１投入口３７ｂに亘って形成されており、トナー搬送コイル３５により搬送された残留トナーを案内するものである。現像剤カートリッジ５１をこのように構成しても、第１実施の形態と同様な作用効果を奏する。
【００３４】
図７は、第３実施の形態に係る現像剤カートリッジを示す斜視図である。第３実施の形態では、現像剤カートリッジ５１の一部を透過部材５９で構成し、現像剤カートリッジ５１の中身が可視可能になっている。透過部材５９を用いることにより、現像剤カートリッジ５１の中身が外部から可視可能なので、現像剤カートリッジ５１内の現像剤の量を視認することができ、現像剤カートリッジ５１内の現像剤の量を把握することができる。
【００３５】
本発明は、上述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、第３実施の形態において、現像剤カートリッジ５１の一部に透過部材５９を用いたが、現像剤カートリッジ５１全体を透過部材５９で構成しても良い。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、現像剤カートリッジの開口が供給口の１個所だけで済み、１つのシール部材のみで供給口をシールでき、複数のシール部材を用いなくても良いので、部品点数の削減が図れ、作像カートリッジのシール性が向上する。また、現像剤カートリッジの外壁がトナー搬送路の外壁を形成している（現像剤カートリッジの外壁がトナー搬送路を兼ねている）ので、構成が簡易である。
【００３７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、透過部材を用いることにより、現像剤カートリッジの中身が外部から可視可能なので、現像剤カートリッジ内の現像剤の量を視認することができ、現像剤カートリッジ内の現像剤の量を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【図２】現像装置の近傍を拡大して示す斜視図である。
【図３】トナー搬送路の近傍を拡大して示す分解斜視図である。
【図４】現像剤カートリッジが凹み部に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図５】現像剤カートリッジを示す斜視図である。
【図６】第２実施の形態に係る作像カートリッジを示す斜視図である。
【図７】第３実施の形態に係る作像カートリッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
３ 感光体（像担持体）
７ 現像装置（現像手段）
１３ クリーニング装置（クリーニング手段）
１５ 作像カートリッジ
３１ トナー回収装置（トナー回収手段）
４０ トナー搬送路
５１ 現像剤カートリッジ
５１ａ 現像剤カートリッジの外壁
５１ｃ 第２投入口（供給口）
５９ 透過部材

Claims (2)

1. 静電潜像を担持する像担持体と、像担持体の静電潜像にトナーを供給して現像する現像手段と、転写後に像担持体に残留した残留トナーを除去するクリーニング手段と、クリーニング手段が除去した残留トナーを回収して現像手段に供給するトナー回収手段とを一体に備えた作像カートリッジと、
   前記現像手段にニュートナーを補給するトナー補給装置と、
   トナーとキャリアとを混合した２成分現像剤が収納された現像剤カートリッジとを備え、
   前記作像カートリッジの外壁には、前記トナー補給装置及び前記トナー回収手段から前記現像手段に至るニュートナー及び残留トナー共通のトナー搬送路となる凹み部が形成されている画像形成装置であって、
   前記現像剤カートリッジには、収納されている現像剤を現像手段に供給するための供給口として第２投入口のみが開口されていて、
   該第２投入口のみがシール材によりシールされ、
   前記現像剤カートリッジの外壁には前記凹み部に嵌合するように突起部が形成されており、前記突起部と前記凹み部が嵌合することで、前記トナー搬送路が形成され、
   該トナー搬送路には、ニュートナーと残留トナーとを現像手段に投入する際に通過する第１投入口が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤カートリッジの全体又は一部に透過部材を用いており、現像剤カートリッジの中身が外部から可視可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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