JP2001083789A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト高となったり、画像形成装置本体が大
型化したり、ユーザーの手間が増加したりすることな
く、最初の新規トナー補給容器でも規定枚数の画像形成
を行うことができるようにする。 【解決手段】 感光体とともに帯電手段と現像手段とク
リーニング手段などを一体化し、作像カートリッジＡを
形成する。該カートリッジの一端には、枠部４４を設
け、その枠部内に、この作像カートリッジに供給した新
規トナーを現像手段へと導く新規トナー補給路Ｂ、クリ
ーニング手段で回収した回収トナーを現像手段へと戻す
回収トナーリサイクル路Ｃをつくる。そして、サービス
トナーカートリッジ４６をはめ付けて枠部４４の開口を
塞ぐ。このカートリッジ４６は、内部に新規トナー収納
室を形成するとともに、底面には、該収納室内に収納す
る新規トナーを作像カートリッジＡの現像手段へと投入
する開口を設け、使用開始前はシール部材で塞ぐ。

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、複写機やプリン
タやファクシミリ、またはそれらの複合機など、用紙・
カード等の記録材に記録を行う画像形成装置に関する。
特に、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繰り返して、感光体等の像担持体上
に形成した画像を転写し、転写画像を定着して記録材に
画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置にあって
は、たとえばトナーボトル等の新規トナー補給容器を取
り付けて該容器内の新規トナーを現像手段に供給する。
その後、ドラム状やベルト状の像担持体の回転ととも
に、帯電後書込みを行って該像担持体上に静電潜像を形
成し、現像手段でトナーを付着してその静電潜像を現像
していた。

【０００３】そして、経時において、新規トナー補給容
器内の新規トナーがなくなったときには、新規トナー補
給容器を新しいものと交換していた。

【０００４】ところが、このようなタイプの画像形成装
置にあっては、最初に取り付けた新規トナー補給容器の
新規トナーは、新規トナー補給路をある程度充満するた
めに消費され、ある程度充満してからはじめて作像カー
トリッジへと送られることとなる。新規トナー補給路を
充満するために消費された新規トナーは、最後まで作像
カートリッジへと搬送されることはない。

【０００５】このため、最初の新規トナー補給容器で
は、画像形成に用いられるトナーが少なくなり、規定枚
数の画像形成を行うことができない問題があった。

【０００６】そのような問題を解決すべく、従来の画像
形成装置の中には、 最初にトナーを多く消費する分、１つ目の新規トナ
ー補給容器のトナー容量を２つ目以降のものよりも多く
する。 最初にトナーを多く消費する分を、別途サービスト
ナーカートリッジとして画像形成装置本体に同梱する。 すべての新規トナー補給容器のトナー容量を、最初
にトナーを多く消費する分多めとする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、の場合は、
２種類の新規トナー補給容器を準備しなければならず、
部品点数が増えてコスト高となるとともに、トナー量を
多くした最初の大きな新規トナー補給容器を収納できる
ようにしなければならず、画像形成装置本体が大型化す
る。

【０００８】の場合は、余分にサービストナーカート
リッジを準備しなければならず、その分、コストアップ
となるとともに、トナー補給回数が増えてユーザーの手
間が増加する。

【０００９】の場合は、２つ目以降の新規トナー補給
容器にあっては、トナー量を多くした分、コストアップ
となるとともに、の場合と同様にトナー量を多くした
大きな新規トナー補給容器を収納できるようにしなけれ
ばならず、画像形成装置本体が大型化する。

【００１０】そこで、この発明の課題は、このような問
題を解決し、コスト高となったり、画像形成装置本体が
大型化したり、ユーザーの手間が増加したりすることな
く、最初の新規トナー補給容器の取り付け時も規定枚数
の画像形成を行うことができるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明は、
トナーボトル等の新規トナー補給容器を取り付けて該容
器内の新規トナーを作像カートリッジに供給する画像形
成装置において、作像カートリッジに新規トナー収納室
を形成するとともに、該収納室内に収納する新規トナー
を作像カートリッジの現像手段へと投入する開口を設
け、使用開始前はその開口をシール部材で塞いで新規ト
ナーを密封してなる、ことを特徴とする。

【００１２】新規トナー収納室を形成する部材で、クリ
ーニング手段で回収した回収トナーを現像手段へと戻す
回収トナーリサイクル路をつくるとよい。たとえば新規
トナー収納室を回収トナーリサイクル路の一部とし、ま
た新規トナー収納室を形成する部材の外面で回収トナー
リサイクル路をつくる。

【００１３】同様に、新規トナー収納室を形成する部材
で、新規トナー補給容器から作像カートリッジに供給し
た新規トナーを現像手段へと導く新規トナー補給路をつ
くるとよい。たとえば、新規トナー収納室を形成する部
材の外面で新規トナー補給路をつくる。

【００１４】

【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
によるレーザ複写機におけるその要部概略構成を示す。

【００１５】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
側の帯電手段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1成分現像手段１２、右側に
転写手段１３、上側にクリーニング手段１４を配置して
なる。

【００１６】そのうち、転写手段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
け渡して構成し、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、そのような転写手段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、
転写手段１３の上方位置には、定着ローラ２２に押圧ロ
ーラ２３を押し当てて定着手段２４を設けてなる。

【００１７】なお、図１中帯電手段１１およびクリーニ
ング手段１４の左側に設けるものは、現像手段１２に新
規トナーを補給するトナー補給手段２５である。

【００１８】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、感光体１０を回転し、帯電手段１１
の帯電ローラ３０で感光体１０の周面を一様に帯電す
る。

【００１９】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。それから、１成分現像手段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。

【００２０】一方、記録材である用紙は、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。

【００２１】そうして、転写手段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手段２４へと搬送する。定着手段
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。

【００２２】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手段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、クリーニング手段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。

【００２３】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。

【００２４】さて、図示例のレーザ複写機では、メンテ
ナンス上の便宜や画像形成装置本体の小型化などの目的
から、上述した感光体１０とともに帯電手段１１と現像
手段１２とクリーニング手段１４などを一体化し、作像
カートリッジＡを形成してなる。

【００２５】図２には、感光体１０、帯電手段１１、現
像手段１２などを省略して作像カートリッジＡを示す。
図２に示すとおり、作像カートリッジＡは、カートリッ
ジケース４０に上向きに、上述したクリーニング手段１
４の残トナー回収部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、カートリッジケース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。

【００２６】ところで、カートリッジケース４０の手前
側には、図２に示すように、手前向きに開口して箱型の
枠部４４を設ける。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、そこに新規トナー補給
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。

【００２７】また、枠部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、その間にカート
リッジケース４０で区画した搬送経路４５を形成してな
る。

【００２８】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と連通してトナー排出口４４ｅを
設け、また下部に枠部４４の底部４４ｆを貫通してトナ
ー回収口４４ｇをあけてなる。

【００２９】このような作像カートリッジＡの枠部４４
内には、図２に示すとおり、サービストナーカートリッ
ジ４６をはめ付け枠部４４の開口を塞ぐ。図３に示すよ
うに、このカートリッジ４６の内部には新規トナー収納
室４６ａを形成し、底部には開口４６ｂを開けてなる。

【００３０】開口４６ｂは、シール部材４７で塞いで新
規トナー収納室４６ａ内に新規トナーを密封する。シー
ル部材４７は、細長シート状で、先端を矢印ａ方向に引
っ張ったときはがしやすいようにＵターン状に折り返し
てなる。また、開口４６ｂは、カートリッジ４６を枠部
４４内にはめ付けたとき、トナー回収口４４ｇに対向し
てなる。

【００３１】さて、このような構成の作像カートリッジ
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４に示すように、枠部４４の上向き段部４４ａ上
にトナー補給手段２５が位置し、枠部４４の新規トナー
補給口４４ｂをトナー補給手段２５の新規トナー排出口
４８と近接対向してなる。また、図示しないが、トナー
回収口４４ｇを現像手段１２のトナー戻し口と近接対向
してなる。

【００３２】そして、使用開始時は、先端を持って矢印
ａ方向に引っ張ってシール部材４７を剥がし、開口４６
ｂを開いて新規トナー収納室４６ａ内の新規トナーを開
口４６ｂからトナー回収口４４ｇを通して現像手段１２
の不図示のトナー戻し口から現像手段１２内に投入す
る。

【００３３】また、図５に示すように、新規トナー補給
容器であるトナーボトル５０をトナー補給手段２５上に
置き、該トナー補給手段２５を矢印ｂ方向に押してセッ
ト状態とする。次いで、図６に示すように、セットレバ
ー５２を矢印ｃ方向に回動してトナーボトル５０の口部
５０ａに圧入されているキャップ５３をチャック５４で
つかんで引き抜き、トナーボトル５０のトナー補給口５
０ｂを開く。

【００３４】そして、上述したように、原稿台上にコピ
ー原稿をセットしてスタートスイッチを押し、不図示の
駆動源からの駆動力を伝達して感光体１０・スクリュー
３５・トナー回収羽根３３などを回転し、コピーを行
う。

【００３５】コピー時は、不図示のトナーエンド検知セ
ンサで現像手段１２内のトナー量が基準値以下であるこ
とを検知すると、図５に示すボトル駆動モータ５５を作
動する。これにより、トナーボトル５０と噛み合う回転
体５６を回転してトナーボトル５０を矢印ｄ方向に回転
し、トナーボトル５０内のらせん突起でボトル内のトナ
ーを搬送してトナー補給口５０ｂから送り出し、トナー
補給手段２５内に落下する。

【００３６】トナー補給手段２５内に落下したトナー
は、図７に示すように、４枚のトナー補給マイラ５７に
よりトナー補給手段２５の新規トナー排出口４８へと搬
送する。トナー補給マイラ５７は、トナーボトル５０と
ともに回転するカバー部材５８に取り付けてなる。新規
トナー排出口４８へと搬送した新規トナーは、新規トナ
ー補給口４４ｂから作像カートリッジＡ内の図４に示す
搬送経路４５に入る。

【００３７】搬送経路４５には、補給トナーガイド壁４
４ｃで案内して新規トナー補給口４４ｂとトナー回収口
４４ｇとを結ぶ新規トナー補給路Ｂと、回収トナーガイ
ド壁４４ｄで案内してトナー排出口４４ｅとトナー回収
口４４ｇとを結ぶ回収トナーリサイクル路Ｃとを設け
る。

【００３８】そうして、図４に示すように、クリーニン
グ手段１４のトナー排出口４４ｅと現像手段１２へのト
ナー回収口４４ｇとを結ぶ線Ｍが水平線Ｈとなす角度
（回収トナーリサイクル路Ｃの傾き）をα、カートリッ
ジケース４０の新規トナー補給口４４ｂと同じくトナー
回収口４４ｇとを結ぶ線Ｎが水平線Ｈとなす角度（新規
トナー補給路Ｂの傾き）をβとするとき、 α ＞ β に形成する。

【００３９】これにより、トナー補給手段２５の新規ト
ナー排出口４８から排出した新規トナーは、新規トナー
補給口４４ｂから搬送経路４５内に入り、図４に示すご
とく新規トナー補給路Ｂを重力で自然落下して補給トナ
ーガイド壁４４ｃで案内されながらトナー回収口４４ｇ
へと導かれ、同じく現像手段１２の不図示のトナー戻し
口から現像手段１２内に投入されて、現像手段１２内に
補給される。

【００４０】一方、クリーニング手段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、残トナー排出口４４
ｅから搬送経路４５内に入り、図８に示すごとく回収ト
ナーリサイクル路Ｃを重力で自然落下して回収トナーガ
イド壁４４ｄで案内されながらトナー回収口４４ｇへと
導かれ、現像手段１２の不図示のトナー戻し口から現像
手段１２内に投入されて再利用される。

【００４１】したがって、現像手段１２に補給される前
に、残トナーと新規トナーがトナー回収口４４ｇで適当
に混ざり合うので、現像時に残トナーばかりで現像され
るような偏りが無くなる。すなわち、残トナーは新規ト
ナーに比較し、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。

【００４２】なお、現像手段１２内に入った回収トナー
および新規トナーは、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。

【００４３】そして、経時において、使用によりトナー
ボトル５０内のトナーがなくなったときは、セットレバ
ー５２を元に戻してキャップ５３を閉じ、トナーボトル
５０を新しいものと交換して再びセット状態としてセッ
トレバー５２を矢印ｃ方向に回動する。

【００４４】さて、上述した例では、サービストナーカ
ートリッジ４６内に新規トナー収納室４６ａを形成する
一方、そのサービストナーカートリッジ４６の外面と該
カートリッジ４６をはめ付けて開口を塞ぐ枠部４４とで
区画して枠部４４内に新規トナー補給路Ｂおよび回収ト
ナーリサイクル路Ｃを別途形成した。

【００４５】しかし、たとえば図９に示すように、サー
ビストナーカートリッジ４６に、シール部材４７で塞い
で開口４６ｂを設けるとともに、シール部材６０で塞い
で新規トナー口６１と、シール部材６２で塞いで回収ト
ナー口６３を設ける。

【００４６】そして、そのようなサービストナーカート
リッジ４６を上述した枠部４４内にはめ付け、Ｕターン
状に折り返したシール部材４７・６０・６２を引き剥が
したとき、新規トナー口６１が枠部４４の新規トナー補
給口４４ｂと、回収トナー口６３が枠部４４のトナー排
出口４４ｅとそれぞれ近接対向する。

【００４７】これにより、新規トナー収納室４６ａを新
規トナー補給路Ｂの一部とし、また回収トナーリサイク
ル路Ｃの一部として、新規トナーおよび回収トナーを各
々新規トナー収納室４６ａ内を通して開口４６ｂからト
ナー回収口４４ｇに導くようにしてもよい。

【００４８】また、図１０に示すように、サービストナ
ーカートリッジ４６に、不図示のシール部材で同様に塞
いで、内部の新規トナー収納室４６ａ内に収納する新規
トナーを作像カートリッジＡの現像手段１２へと投入す
る開口４６ｂを設けるとともに、該カートリッジ４６の
外面を凹ませて新規トナー補給路Ｂおよび回収トナーリ
サイクル路Ｃをつくる。

【００４９】そして、そのようなサービストナーカート
リッジ４６を上述したような枠部４４内にはめ付けたと
き、新規トナー補給路Ｂの上部を枠部４４の新規トナー
補給口４４ｂと、回収トナーリサイクル路Ｃの上部を枠
部４４のトナー排出口４４ｅとそれぞれ近接対向する。

【００５０】これにより、新規トナー補給路Ｂで新規ト
ナーを、回収トナーリサイクル路Ｃで回収トナーを各々
トナー回収口４４ｇに導くようにしてもよい。

【００５１】ところで、上述した図示例では、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
どのその他の電子写真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、
また現像手段やクリーニング手段も図示のような構成の
ものに限定されるものではない。カートリッジケースの
全体形状も、同様である。

【００５２】図示例では、作像カートリッジＡを、感光
体１０とともに帯電手段１１と現像手段１２とクリーニ
ング手段１４などを一体化して形成した。しかし、この
発明による画像形成装置で用いる作像カートリッジＡ
は、現像手段を有するものであれば、このような構成に
限らないことはいうまでもない。

【００５３】また、上述した例では、新規トナー収納室
４６ａを有するサービストナーカートリッジ４６をカー
トリッジケース４０の枠部４４に取り付けることによ
り、作像カートリッジＡに新規トナー収納室４６ａを形
成した。しかし、カートリッジケース４０で直接新規ト
ナー収納室を形成してもよいことはもちろんである。

【００５４】

【発明の効果】以上のとおり、この発明によれば、設置
時、シール部材を剥がして新規トナー収納室内の新規ト
ナーを作像カートリッジの現像手段へと供給するから、
新規トナー補給容器を２種類準備したり、２つ目以降の
新規トナー補給容器のトナー量を増加したりする必要な
く、最初の新規トナー補給容器から規定枚数の画像形成
を行うことができる。

【００５５】各新規トナー補給容器のトナー量は多くし
ないから、画像形成装置本体を大型化する必要もない。
また、はじめにシール部材を剥がすだけでよく、新規ト
ナー補給容器の交換回数が増えることもないから、ユー
ザーの手間を増加するようなこともない。

【００５６】請求項２ないし６に係る発明は、新規トナ
ー収納室を形成する部材に回収トナーリサイクル路また
は新規トナー補給路を設けるから、一部を共通化して作
像カートリッジの小型化を図り、ひいては画像形成装置
の小型化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるレーザ複写機におけるその要部
の概略構成図である。

【図２】その複写機で用いる作像カートリッジを、部分
省略して示す分解斜視図である。

【図３】その作像カートリッジに取り付けるサービスト
ナーカートリッジの斜視図である。

【図４】作像カートリッジとトナー補給手段との連結部
分断面図である。

【図５】トナー補給手段の概略斜視図である。

【図６】そのセットレバー回動後の部分斜視図である。

【図７】そのトナー補給状態説明斜視図である。

【図８】作像カートリッジ内の回収トナーリサイクル状
態説明断面図である。

【図９】サービストナーカートリッジの他例の斜視図で
ある。

【図１０】サービストナーカートリッジのさらに他例の
斜視図である。

【符号の説明】

１０ 感光体（像担持体） １２ 現像手段 １３ 転写手段 １４ クリーニング手段 ４６ サービストナーカートリッジ（新規トナー収納
室を形成する部材） ４６ａ 新規トナー収納室 ４６ｂ 開口 ４７ シール部材 ５０ トナーボトル（新規トナー補給容器） Ａ 作像カートリッジ Ｂ 新規トナー補給路 Ｃ 回収トナーリサイクル路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 新規トナー補給容器を取り付けて該容器
   内の新規トナーを作像カートリッジに供給する画像形成
   装置において、前記作像カートリッジに新規トナー収納
   室を形成するとともに、該収納室内に収納する新規トナ
   ーを前記作像カートリッジの現像手段へと投入する開口
   を設け、使用開始前はその開口をシール部材で塞いで新
   規トナーを密封してなる、画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記新規トナー収納室を形成する部材
   で、クリーニング手段で回収した回収トナーを前記現像
   手段へと戻す回収トナーリサイクル路をつくってなる、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記新規トナー収納室を前記回収トナー
   リサイクル路の一部としてなる、請求項２に記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 前記新規トナー収納室を形成する部材の
   外面で前記回収トナーリサイクル路をつくってなる、請
   求項２に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記新規トナー収納室を形成する部材
   で、前記新規トナー補給容器から前記作像カートリッジ
   に供給した新規トナーを前記現像手段へと導く新規トナ
   ー補給路をつくってなる、請求項１に記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記新規トナー収納室を形成する部材の
   外面で前記新規トナー補給路をつくってなる、請求項５
   に記載の画像形成装置。