JPH06102764A

JPH06102764A - 画像形成装置の作像装置

Info

Publication number: JPH06102764A
Application number: JP4275213A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ueno; 祐一上野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】作像部の寿命を長期化するために感光体の寿
命を増大させた場合に廃トナーを回収するクリーニング
手段の容積を増大させずに、装置全体の小型化を図るこ
とを可能とした画像形成装置を提供する。【構成】感光体１、現像器４、該現像器に対して着脱
自在なトナーカートリッジ６、帯電手段３、クリーニン
グ手段２を１ユニット化した電子写真方式の作像装置に
おいて、トナーカートリッジは回動自在に支持されるこ
とにより周面に有した開口の向きを現像器のトナータン
ク側と直上に位置する帯電手段側へ変化させることがで
き、クリーニング手段は感光体に接して残留トナーを掻
落とすブレードと該ブレードにより書き落とされた廃ト
ナーを収容するケースとから成り、該クリーニング手段
のケースは下端部に開口を有すると共に該開口は該帯電
手段の装着時にその上面により閉止され、且つ該帯電手
段を引き抜いた時に開放される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真プロセスを利用
した画像形成装置の作像装置の改良に関し、特に現像
器、トナーカートリッジ、帯電手段、感光体及びクリー
ニグ手段を１ユニット化した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置の作像部に
は、感光体を中心として帯電手段、光書き込み手段、現
像器、トナーカートリッジ、転写手段、クリーニング手
段、定着手段、等々が配置されており、帯電手段により
一様に帯電された感光体上に光書き込み手段によって静
電潜像を形成してからこの静電潜像を現像器からのトナ
ーによって可視像化し、この可視像を記録紙上に転写、
定着せしめることにより、画像形成を行っている。転写
後の感光体上に残留した未転写トナーはクリーニング手
段により掻き落とされて回収される。

【０００３】ところで現像器には一成分系と、二成分系
とがあり、前者は非磁性の一成分系現像器であり、感光
体上の静電潜像に対して非磁性トナーを塗布することに
より可視像化するものであり、後者はキャリアを含む二
成分系現像剤を用いている。現在市販されている一成分
系の画像形成装置の作像工程の大半は、現像ユニット、
感光体ユニット、及びクリーニングユニットという如
く、構成要素を機能別に小ユニット化し、所定の枚数分
に相当する回数の使用後にユニット単位で交換するよう
構成されている。装置の小型化を促進する為には作像部
の小型化が必須であり、そのためには感光体、帯電手
段、現像器、トナーカートリッジ、クリーニング手段の
１ユニット化が有効且つ不可欠である。また、ユニット
化された作像部の寿命を長期化するためには感光体とし
て耐久性の高いものを使用する必要があるが、感光体に
対してユニット化されたトナーカートリッジの交換が不
可能であると、カートリッジを大型化してトナー収容量
を過大にする必要が生じるので、小型化のためには比較
的小容量のカートリッジを交換自在に構成する必要が生
じる。また、交換部品をカートリッジのみに止めておく
ことによりローメンテナンス性を維持することが可能と
なる。

【０００４】しかしながら、上記のごとき作像ユニット
において問題となるのは、感光体の寿命を長期化する
と、廃トナーを回収保持するクリーニグ手段の容積を拡
大する必要が生じ、ユニット全体の大型化を招くという
不具合がある点である。このような不具合を解消する為
の方法として、特開昭５８−１７３７８３号公報にはト
ナーカートリッジと廃トナー容器とを同一容器とするこ
とにより廃トナーの再利用を可能とする技術が開示さ
れ、特開昭５９−１８４３７３号公報には一個のトナー
ボトルの内部に仕切り部材を設けて使用前トナー収容部
及び回収トナー収容部を形成することにより、トナーボ
トルが複写機内部で占めるスペースを極力少なくし、且
つコストを低減する構成が開示されている。更に特開昭
６１−１６９８５８号公報には長手方向に開口を有する
中空筒状体を、現像剤の補給と回収の両用途に使用する
ことにより、現像剤の交換を容易化し、トナー飛散によ
る装置内外の汚損を防ぐ構成が開示されている。しかし
ながら、上記いずれの技術も、作像部の小型化を達成す
る為には十分なものではなかった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、感光体、帯電手段、現像器、トナーカートリッジ、
クリーニング手段を１ユニット化した電子写真プロセス
の作像部において、作像部の寿命を長期化するために感
光体の寿命を増大させた場合に廃トナーを回収するクリ
ーニング手段の容積を増大させずに、装置全体の小型化
を図ることを可能とした画像形成装置を提供することを
目的としている。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、感
光体、現像器、該現像器に対して着脱自在なトナーカー
トリッジ、帯電手段、クリーニング手段を１ユニット化
した電子写真方式の作像装置において、前記トナーカー
トリッジは回動自在に支持されることにより周面に有し
た開口の向きを前記現像器のトナータンク側と直上に位
置する前記帯電手段側へ変化させることができ、前記ク
リーニング手段は前記感光体に接して残留トナーを掻落
とすブレードと該ブレードにより掻き落とされた廃トナ
ーを収容するケースとから成り、該クリーニング手段の
ケースは下端部に開口を有すると共に該開口は該帯電手
段の装着時にその上面により閉止され、且つ該帯電手段
を引き抜いた時に開放されること、前記トナーカートリ
ッジの開口を上方に向けている時に前記帯電手段を引き
抜くことにより前記クリーニング手段の前記ケースの開
口から落下した廃トナーが該トナーカートリッジの開口
内に落下するよう構成したこと、前記帯電手段は装着位
置から引き抜き可能であって、引き抜き時に画像形成装
置から離脱することを防止するストッパを備えると共
に、前記クリーニング手段との間に掻取り部材を配置し
たことを特徴とする。

【０００７】以下、添付図面により本発明を詳細に説明
する。図１は本発明の一実施例の作像部の概略構成説明
図、図２は本発明に用いるトナーカートリッジの構成を
示す外観斜視図、図３はトナーカートリッジの操作の説
明図である。図１において、感光体ドラム１に対して記
録紙Ｐは矢印で示すように下から上へ向けて搬送される
ため、転写チャージャ５は感光体ドラム１の横側面に対
向配置されている。感光体ドラムの上面にはブレード２
ａと、ケース２ｂとから成るクリーニング手段２を配置
すると共に、クリーニング手段のケース２ｂの下端開口
２ｂ’は帯電チャージャ３のケーシング３ａの上面によ
って閉止された状態となっている。帯電チャージャ３と
転写チャージャ５の間に配置した現像器４のトナータン
ク４ａ内には現像ローラ７、トナー供給ローラ８、薄層
化ブレード９を有し、トナータンク４ａの開口部にはト
ナーカートリッジ６が着脱自在に接続される。トナーカ
ートリッジ６内にはアジテータ１０を回転自在に配置
し、画像形成装置本体側からの駆動力の伝達を受けて回
転するように構成する。なお、帯電チャージャ３のケー
シングにはカートリッジストッパ１１を設けてトナーカ
ートリッジを図３の時計廻り方向へ回転させる際のスト
ッパとする。また、薄層化ブレード９の支持部９ａは反
時計廻り方向へ回転させる際の限界を定めるストッパと
なる。

【０００８】トナーカートリッジ６は図２に示すように
円柱状の容器の側面に軸方向に延びる開口（トナー補給
と廃トナー回収兼用の開口）２０を形成すると共に、該
開口２０の一端縁に沿ってカートリッジの軸方向ほぼ全
長に渡って板状のストッパ２１を突設した構成を有す
る。該開口２０の周方向幅は前記クリーニング手段のケ
ース２ｂの下端開口２ｂ’よりも少しく広く設定する。
これは後述するようにケース２ｂ内に溜った回収トナー
を該開口２０から受け入れる際に便利だからである。図
１のように現像器４に装着された状態にあるカートリッ
ジ６はその軸心を中心として回動自在に支持されている
と共に、ストッパ２１が支持部９ａとカートリッジスト
ッパ１１に係合することによってカートリッジ６の回動
範囲を規制されている。クリーニング手段２によるクリ
ーニング時、感光体１上の残留トナーはブレード２ａに
よって掻取られた後で帯電チャージャのケーシング３ａ
の上面を底蓋とするケース２ｂ内に廃トナーとして溜
る。クリーニング手段のケース２ｂの容積は、感光体上
におけるトナーの転写率が８０％であるところから、ト
ナーカートリッジの容積の１／５に設定している。

【０００９】トナーカートリッジを現像器４に完全に装
着したときには図１、図４(a) に示すようにストッパ２
１が支持部９ａに当接した状態にあり、この状態で画像
形成が実行可能となる。帯電チャージャ３により表面を
一様に帯電された感光体１上に図示の光路から書込み光
を照射することにより潜像を形成し、現像器４において
この潜像を現像する。この現像像は転写チャージャ５に
より記録紙Ｐ上に転写される。転写後に感光体上に残留
した未転写トナーは、クリーニング手段２によって感光
体上から取り除かれて帯電チャージャのケース３ａの上
面に堆積する。このときトナーカートリッジのストッパ
２１はアジテータ１０により攪拌されたトナーが機内に
飛散することを防止している。

【００１０】トナーエンドになると、トナーカートリッ
ジ６内のトナーはほぼ空となる一方で、クリーニング手
段のケース２ｂ内には廃トナーが溜った状態となってい
る。廃トナーの回収方法は、まず図４(a) の位置にある
トナーカートリッジを図４(b) の位置まで回転させる。
この操作によってそれまでトナー補給口として使用され
ていた開口２０は上向き（回収姿勢）となり、クリーニ
ング手段のケースの開口２ｂ’とチャージャ３を介して
対向した状態となる。この状態で帯電チャージャ３を紙
面と直交する方向へ引き抜くことによりケース２ｂの開
口２ｂ’からトナーがカートリッジ６内に落下し回収さ
れる。

【００１１】図５(a) (b) は帯電チャージャ３とクリー
ニング手段２との係合構造を示す図であり、帯電チャー
ジャ３はクリーニング手段２に対して図示の引出し方向
へスライド自在に係合しており、クリーニング手段のケ
ース２ｂの底部（開口の縁部）には突起状のストッパ２
５と、弾性材料等から成る板状の掻取り部材２６が設け
られてチャージャ３の上面に摺接している。帯電チャー
ジャの把手２７を把持して矢印方向へ引き出すと、掻取
り部材２６はチャージャ３の上面に摺接してそこに堆積
した廃トナーを下方に位置するカートリッジの開口２０
内に落下させる。転写チャージャ３の奥側端部にもスト
ッパ２９を設けておき、両ストッパが図５(b) のように
係合することにより、チャージャの脱落を防止する。掻
取り部材２６はチャージャ３側に設けてもよい。

【００１２】なお、図４(b) に示したように、トナー回
収のためにカートリッジ側のストッパ２１がチャージャ
側のストッパ１１に当接している時には、該ストッパ２
１は光路を遮断するので、光学系を構成するレンズや、
機内の他の部分がトナーの飛散により汚損されることが
防止される。また、帯電チャージャの引き抜き時にコロ
ナワイヤが清掃部材により清掃を受けるようにあらかじ
め構成しておけば、チャージャの清掃も同時に実行され
ることとなり、便利である。

【００１３】本発明においてはトナーカートリッジの直
上位置に、帯電チャージャを介してクリーニング手段の
ケースの開口２ｂ’が位置することが必要となるが、ク
リーニング手段の開口２ｂ’と帯電チャージャ３の上面
との間の気密性を高めるためにはパッキンその他の簡易
な封止手段を用いれば十分であり、構成が複雑化する虞
れはない。また、図４(b) の状態にカートリッジを回動
させた場合以外に、帯電チャージャを引き抜くことがで
きないようにロック手段を設けることは容易であるた
め、そのための具体的構造については特に説明しない。
このように本実施例によれば、トナーカートリッジの交
換時にクリーニング手段内に溜った廃トナーを該カート
リッジ内に回収するようにしたので、クリーニング手段
の容積を可能な限り小さくして、装置全体の小型化を図
ることができる。

【００１４】次に、本発明を実際に実施した実験例につ
いて説明する。ここでは感光体として径が３０ｍｍのＯ
ＰＣドラム感光体を用いた。トナーカートリッジ６内に
は２５０ｇのトナーを充填し、７％チャートでランニン
グテストを行った。このトナーカートリッジの容積は７
１０ｃｍ³ であり、クリーニング手段のケースの容積を
約１／５の１５０ｃｍ³ とした。このテストの結果、ト
ナーカートリッジは５ｋ枚でほぼ空となり、その後前述
の手順により廃トナーの回収作業を行った。その結果、
クリーニングケース内の廃トナーは、帯電チャージャ３
の引き抜きによって全てトナーカートリッジ内に落下
し、回収することができた。その後同様のテストを２回
行ったが、画質、トナー回収に問題はなく、クリーニン
グユニットのオーバーフローが生じることもなかった。
また、トナー回収時における光学系部品の汚損も発生し
なかった。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光体、
現像器、トナーカートリッジ、帯電手段、クリーニング
手段を１ユニット化した電子写真方式の作像装置におい
て、クリーニング手段の廃トナー収容のための容積を大
幅に小型化するために、トナーカートリッジ交換に際し
てクリーニング手段内の廃トナーをカートリッジ内に回
収するように構成したので、装置全体の小型化を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の作像部の概略構成説明図。

【図２】本発明に用いるトナーカートリッジの構成を示
す外観斜視図。

【図３】トナーカートリッジの操作の説明図。

【図４】(a) 及び(b) は現像時及びカートリッジ交換時
の状態を示す図。

【図５】(a) 及び(b) は帯電チャージャ３とクリーニン
グ手段２との係合構造を示す図。

【符号の説明】

１感光体ドラム、２クリーニング手段、２ａブレ
ード、２ｂケース、２ｂ’ 下端開口、３帯電チャ
ージャ、３ａケーシング、４現像器、４ａトナータ
ンク、５転写チャージャ、６トナーカートリッジ、
７現像ローラ、８トナー供給ローラ、９薄層化ブ
レード、９ａ支持部、１１カートリッジストッパ、
２０開口、２１ストッパ、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体、現像器、該現像器に対して着脱
自在なトナーカートリッジ、帯電手段、クリーニング手
段を１ユニット化した電子写真方式の作像装置におい
て、前記トナーカートリッジは回動自在に支持されるこ
とにより周面に有した開口の向きを前記現像器のトナー
タンク側と直上に位置する前記帯電手段側へ変化させる
ことができ、前記クリーニング手段は前記感光体に接し
て残留トナーを掻落とすブレードと該ブレードにより掻
落とされた廃トナーを収容するケースとから成り、該ク
リーニング手段のケースは下端部に開口を有すると共に
該下端開口は該帯電手段の装着時に該帯電手段の上面に
より閉止され、且つ該帯電手段を引き抜いて退避させた
時に開放されることを特徴とする画像形成装置の作像装
置。
【請求項２】前記トナーカートリッジの開口を上方に
向けている時に前記帯電手段を引き抜くことにより前記
クリーニング手段の前記ケースの下端開口から落下した
廃トナーが該トナーカートリッジの開口内に落下するよ
う構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置の作像装置。
【請求項３】前記帯電手段は装着位置から引き抜き可
能であって、引き抜き時に画像形成装置から脱落するこ
とを防止するストッパを備えると共に、前記クリーニン
グ手段との間に掻取り部材を配置したことを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置の作像装置。