JPH03182781A - 画像記録装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電子写真方式の画像記録装置に関し、特にその
現像部の改良に関するものである。

従来の技術 一般に、電子写真方式の画像記録装置は、第７図に示す
ように構成されている。第７図において、本体７１内に
給紙部７２、プロセス部７３、定着部７４、光学部７５
等が設けられている。給紙部７２は、給紙台７６に積載
された用紙７７を１枚づつ取り出してプロセス部７３に
搬送する。プロセス部７３は感光体７８、帯電部７９、
現像部８０、転写部８１、クリーニング部８２等を備え
、感光体７８に帯電部７９で電荷を付与し、感光体７８
の上部に配設された光学系７５により感光体７８を露光
して静電潜像を形成し、現像部８０でトナー８３にて現
像し、感光体７８の下部の転写部８１で給紙部７２から
送出された用紙７７に転写し、定着部７４に送り出す。

現像部８０には磁性ローラから成る現像ローラ８４が設
けられ、この現像ローラ８４にトナーケース８５から供
給されたトナー８３が付着する。転写が終了した感光体
７８は、感光体７８に当接して残留トナーを掻き落とす
掻き取り部材８６と廃トナーボックス８７にて構成され
ているクリーニング部８２で残留トナーが除去される。

プロセス部７３で転写されて搬送された用紙７７は定着
部７４で熱定着が行われた後排紙台８８に排出される。

又、図示例では、面倒な保守整備を最小限に抑えるため
に、上記プロセス部７３を転写部８１を除いてプロセス
ユニット９０として単一のケース８９にて一体化し、ト
ナーケース８５内のトナー８３が無くなると、本体７１
の前面カバーを開いてプロセスユニット９０ごと交換す
るように構成されている。

尚、一般には帯電部７９、転写部８１、クリーニング部
８２がそれぞれ各別に本体７１に対して着脱可能に構成
され、かつ現像部８０も着脱可能な現像ユニットとして
構成されている。又、その現像ユニットとして、閉じら
れたトナーケース内に所定量のトナーを収容し、トナー
を消費するとユニット全体を取換えるようにしたものと
、現像ユニットに形成されているトナー収容部に外部か
らトナーを補給するようにしたものが知られている。

発明が解決しようとする課題 ところが、第７図に示すように、プロセスユニット９０
の全体を交換するようにしたものでは、トナーケース８
５内に収容されているトナーが消費されると、感光体７
８、帯電部７９、現像ローラ８４等がその寿命になる前
にすべて交換してしまうことになり、ランニングコスト
が高くなるという問題があった。

また、収容されたトナーを消費すると現像ユニットを交
換するものにおいても、比較的高価でかつ耐久性のある
現像ローラごと交換してしまうために、上記と同様にラ
ンニングコストが高くなるという問題があった。

一方、現像ユニットに対して外部からトナーを補給する
ようにしたものでは、本体の適宜カバーを開いて現像ユ
ニットのトナー収容部を外部に露出させ、トナー収容部
の蓋を開け、トナー容器に収容されたトナーをトナー収
容部に投入するという面倒な作業が必要であり、かつト
ナーを周囲にこぼして本体内を汚す恐れがある等の問題
があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、プロセスユニットや
現像ユニットの全体を交換することなく、トナー補給を
容易に行える画像記録装置を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、感光体に静電潜像を
形成し、現像部で感光体にトナーを供給して現像し、転
写材に転写するようにした画像記録装置において、現像
部を、感光体に近接配置される現像ローラとこの現像ロ
ーラにトナーを均等に供給する攪拌スクリューを並列し
て内蔵した現像ユニットと、現像ユニットの攪拌スクリ
ューの上部に着脱可能に装着されるトナーカートリッジ
にて構成したことを特徴する。

又、好適には本体に対して現像ユニットが水平方向に着
脱可能に構成され、かつ現像ユニットにトナーカートリ
ッジが嵌入する嵌合凹部が形成される。

作用 本発明の上記構成によれば、トナーカートリ・ンジを現
像ユニットの上部に装着することによって、簡単にかつ
トナーを周囲にこぼすようなことなくトナーを補給する
ことができ、現像ユニットを現像ローラ等が寿命になる
まで使用できる。

また、現像ユニットにトナーカートリ・ノジが嵌入する
嵌合凹部を形成して、予めトナーカートリッジを抜き出
しておかないと、交換や保守等のために現像ユニットを
本体から水平方向に抜き出せないようにしておくことに
より、トナーカートリッジを装着したまま現像ユニット
を抜き出して不測にトナーカートリッジ内のトナーが本
体内に落下して下方に配設されている光学系等を汚した
りするのを防止できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を参照しなが
ら説明する。

まず、第５図、第６図により画像記録装置の全体概略構
成を説明すると、■は画像記録装置の本体で、前後に傾
斜した前面には、下端部を枢支軸２ａ回りに開閉自在に
枢支された本体カバー２が設けられ、本体１の上面前部
には操作部３が設けられている。本体１内には、給紙部
４、プロセス部５、光学部６、定着部７及び制御部８等
を備えている。

給紙部４においては、第６図に示すように、用紙台９が
本体１の上面に斜め上方に傾斜姿勢で設置するように構
成され、かつ本体１の前面に沿って斜め下方に通紙経路
が形成されるようにピックアップローラ１１、フィード
ローラ１２、用紙センサ１３、レジストローラ１４等が
配設されている。

プロセス部５は、プロセスユニット１５と現像ユニット
１６及びそのトナーカートリッジ１７等により構成され
ている。プロセスユニット１５には、感光体ドラム１８
と、その下部に配置された帯電部１９と、感光体ドラム
１８の上部に通紙経路１０を挟んで配置された転写部２
０と、通紙経路１０と帯電部１９の間に配置されたクリ
ーニング部２１とから構成されている。クリーニング部
２１は感光体ドラム１８に接して残留トナーを除去する
クリーニングブレード２２と廃トナーボックス２３にて
構成されている。

現像ユニット１６は、感光体ドラム１８の回転方向に帯
電部１９から転写部２０に至る間において、感光体ドラ
ム１８に臨むように配設され、給紙部４の下部に位置し
ている。この現像ユニット１６には、現像ローラ２４、
第１と第２の攪拌スクリュー２５．２６が内蔵され、第
２攪拌スクリユー２６の上にトナーカートリッジ１７か
らトナーを補給するように構成されている。尚、本体１
の上面にはトナーカートリッジ１７を着脱するための着
脱口１ａが形成され、かつ開閉１ｉ１ｂにて閉じられて
いる。

光学部６は、半導体レーザ２７とコリメータレンズ２８
と回転反射鏡２９を用いた光走査ユニット３０と、反射
鏡３１とをケース３２に配置して構成され、プロセスユ
ニット５の後部下方でかつ現像ユニット１６の下部に配
置され、光走査ユニット３０から後方に向けて出力され
た光を反射鏡３１で斜め前方上方に向けて反射させ、帯
電部１９と現像ユニット１６の間で感光体ドラム１８を
露光させるように構成されている。

定着部７はヒートローラ３３と圧接ローラ３４と分離爪
３５等を備え、プロセス部５から送り出された用紙を連
続的に加熱、加圧し、トナーを溶融させて用紙に定着す
る。又、定着が終了した用紙は排紙ローラ３６にて除電
ブラシ３７を介して排紙トレイ３８上に排出される。

制御部８は、マイクロコンピュータ等が使用されており
、操作部３からの指令または図示しない外部装置からの
指令に基づいて前記給紙部４、プロセス部５及び光学部
６等を統合的に制御して人力された画像情報を用紙に記
録する。

次に、以上のような全体構成の画像記録装置における現
像ユニット１６及びトナーカートリッジ１７の構成を第
１図〜第４図に基づいて詳細に説明する。

第１図において、現像ユニット１６は、そのケース４１
内に現像ローラ２４、第１と第２の攪拌スクリュー２５
．２６が平行状態で並列して内蔵され、かつ駆動モータ
４２にて図示しない連動歯車機構を介して互いに同期回
転するように構成されている。現像ローラ２４は外周上
に磁気ブラシを形成するように磁性ローラにて構成され
、かつこの現像ローラ２４の感光体ドラム１８との対向
部より回転方向上手位置には、外周面との間に所定の間
隙を設けて穂高規制板４３が配設され、下手位置には外
周面に付着したトナーを掻き落とすスクレーバ４４が配
設されている。ケース４１の第２の攪拌スクリュ−２６
配置位置の上部には、第２図に拡大して示すように、ト
ナーカートリッジ１７の下端装着部が嵌入される嵌合凹
部４５が形成されている。この嵌合凹部４５の内底部の
中央部にはトナー投入開口４６が形成されるとともにそ
の周囲にシール材４８を装着したシール溝４７が形成さ
れている。

トナーカートリッジ１７は、第１図〜第３図に示すよう
に、トナーを収容するボックス状のカートリッジ本体５
１の下端部の周縁部にシール溝４７内に嵌入してその端
面がシール材４８に当接するシール突部５２が設けられ
、中央部にはトナー投入開口４６に対向するようにトナ
ー供給口５３が形成されている。このトナー供給口５３
の内側にはトナーが不測に洩れ出すのを防止するスポン
ジローラ５４が配設され、そのローラ軸５５の一端には
歯車５６が固着されている。歯車５６は、第４図に示す
ように、現像ユニット１６の第２の攪拌スクリュー２６
の一端に固着された歯車５７にアイドル歯車５８を介し
て噛合され、第２の攪拌スクリュー２６と連動して回転
するように構成されている。この場合、トナー補給はあ
る消費量に対して一定量のトナー量を補給することにな
るが、第２の攪拌スクリュー２６の一端に設けた歯車２
７からスポンジローラ５４の一端に設けた歯車５６への
動力伝達経路にクラッチ（図示せず）を設け、トナーの
消費量に合わせて適切なトナー量を補給するようにして
もよい。

次に作用を説明する。

上記構成において、制御部８に指令及び画像データが入
力されると、光学部６による感光体ドラム１８へのレー
ザ光の照射、給紙部４による用紙のプロセス部５への供
給、プロセス部５による電子写真プロセス、定着部７に
よる用紙上のトナー像の定着が連続して行われ、用紙上
に画像が記録される。

そして、この画像形成装置においては、給紙部４を本体
１の上部に設け、プロセス部５及び定着部７を通過する
用紙の搬送経路１０を本体１の前面に沿って斜め下向き
に形成しているので、通紙経路ｌＯを水平に形成したも
のに比して装置の設置面積を小さくできる。

又、画像記録動作中に紙詰まり等が発生した場合には、
本体カバー２を開くことによって通紙経路１０の大部分
が露出するため、容易に適切な処置を講することができ
る。

又、プロセスユニット１５は、感光体ドラム１８、帯電
部１９、転写部２０、クリーニング部２１が一体化して
構成されているので、クリーニング部２１の廃トナーボ
ックス２３の容量を感光体ドラム１８の耐用限度に合わ
せて設計することによってプロセスユニット１５を効率
良く利用することができる。又、この廃トナーボックス
２３が光走査ユニット３０を定着部７の熱から断熱する
機能を果たす。そして、このプロセスユニット１５は本
体カバー２を開くことによって上方に取り出して交換で
き、保守性が極めてよい。

また、光学部６全体及び光走査ユニッ）３０がともに一
体的にユニット化されているので、その交換や保守管理
を容易に行える。

さらに、トナーの補給時には、用紙台９を取外し、本体
１の上面に形成した着脱口１ａの開閉蓋ｌｂを開いて空
になったトナーカートリッジ１７を抜き出し、新たなト
ナーカートリッジ１７の下端部を嵌合凹部４５内に嵌入
させて装着するだけでよい。又、トナーカートリ・ンジ
１７の下端部のトナー供給口５３はスポンジローラ５４
にて閉じられているので、この装着時にトナーが溢れ落
ちる恐れはない。一方、トナーカートリッジ１７の装着
状態においては、攪拌スクリュー２６の回転に伴ってス
ポンジローラ５４が回転駆動され、カートリッジ本体５
１内のトナーがスポンジローラ５４に逐次捕捉されてト
ナー供給口５３から現像ユニット１６に供給される。

こうして、トナーカートリッジ１７の交換にてトナー補
給を行えるので、高価な現像ユニット１６はその耐用限
度までトナーカートリッジ１７の容量とは無関係に有効
に使用することができる。

さらに、トナーカートリッジ１７が現像ユニット１６の
嵌合凹部４５に嵌入するようにしているので、その装着
時に万一トナーが溢れてもこの嵌合凹部４５内に受けら
れ、本体ｌ内に落下して汚す恐れはない、さらに、トナ
ーカートリッジ１７を容易に交換できるので、その容量
を小さくして装置を一層コンパクトに構成できる。

又、現像ユニット１６の交換や保守点検等のために、本
体ｌから現像ユニット１６を取り出す際には、プロセス
ユニット１５を上方に抜き出した後、現像ユニットエ６
をこのプロセスユニット１５の装着空間まで水平方向に
引き出して上方に取り出せばよい。その際に、トナーカ
ートリッジ１７の下端部が現像ユニット１６の嵌合凹部
４５内に嵌入しているので、このトナーカートリッジ１
７を抜き出した後でないと、現像ユニット１６を水平に
引き出すことはできず、そのためトナーカートリッジ１
７を装着したまま現像ユニット１６を引き出してトナー
カートリッジ１７のトナーが本体１内に落下し、下方に
配置されている光学部６を汚してしまうというような不
都合を確実に防止することができる。

尚、上記実施例ではトナーカートリッジ１７のトナー供
給口５３をスポンジローラ５４で閉じた例を示したが、
トナーカートリッジ１７の装着時に現像ユニット１６側
の部材に係合して開くように構成した閉止手段を設けて
もよい。

発明の効果 本発明によれば、トナーカートリッジを現像ユニットの
上部に装着することによって、簡単にしかもトナーを周
囲にこぼすようなことなくトナー補給することができ、
また現像ユニットを現像ローラ等が寿命になるまで使用
できるためコスト低下を図ることができるという効果を
発揮する。

また、現像ユニットにトナーカートリッジが嵌入する嵌
合凹部を形成して、予めトナーカートリッジを抜き出し
ておかないと、交換や保守等のために現像ユニットを本
体から水平方向に抜き出せないようにしておくことによ
り、トナーカートリッジを装着したまま現像ユニットを
抜き出して不測にトナーカートリッジ内のトナーが本体
内に落下して、例えば下方に配設されている光学系等を
汚したりするのを防止できるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例における画像記録装
置を示し、第１図は現像ユニットとトナーカートリッジ
の構成を示す縦断側面図、第２図は同トナーカートリッ
ジの装着部の拡大断面図、第３図はトナーカートリッジ
の下面図、第４図はスポンジローラの駆動部を示す縦断
側面図、第５図は画像記録装置の全体構成を示す縦断側
面図、第６図は同外観斜視図、第７図は従来の画像記録
装置の概略構成を示す縦断側面図である。 ６ １７−　・− ８ ２４−・−−−−−−−−・ ２５−・−・−一一一−−−− ２６−・−・−・−・−・・・・ ４　５−−−−一・・ 現像ユニット トナーカートリッジ 感光体ドラム 現像ローラ 第１の攪拌スクリュー 第２の攪拌スクリュー 嵌合凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体に静電潜像を形成し、現像部で感光体にト
   ナーを供給して現像し、転写材に転写するようにした画
   像記録装置において、現像部を、感光体に近接配置され
   る現像ローラとこの現像ローラにトナーを均等に供給す
   る攪拌スクリューを並列して内蔵した現像ユニットと、
   現像ユニットの攪拌スクリューの上部に着脱可能に装着
   されるトナーカートリッジにて構成したことを特徴する
   画像記録装置。
2. （２）本体に対して現像ユニットを水平方向に着脱可能
   に構成し、かつ現像ユニットにトナーカートリッジが嵌
   入する嵌合凹部を形成したことを特徴とする請求項１記
   載の画像記録装置。