JPH08202228A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 残留トナーを廃トナーとしてそのまま廃棄せ
ず、この廃トナーを再利用し、感光体ドラムがその使用
耐用回数に達するまでは、感光体ドラムの使用を可能に
して、感光体ドラムの不要な交換の無駄と使用者の経費
負担を軽減し、また再利用する廃トナーの不純物の除去
と、除去された不純物を廃棄できるように、フィルター
を着脱可能にし、再利用するトナーでも安定した画像品
質を得られる画像形成装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 クリーニングブレード２９によって除去され
た廃トナー３１を一時的に保管する廃トナー収納容器３
３と、この廃トナー収納容器３３から廃トナー３１をト
ナー収納容器２２へ搬送する廃トナー搬送通路３２と、
この廃トナー搬送通路３２において廃トナー３１を搬送
するオーガ３０を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザプリンタ
や複写機などの印字装置において、現像剤としてトナー
のみを用いる一成分現像法を用いて現像を行い、転写後
の残留トナーをクリーニングすると共にクリーニング後
の廃トナーをトナー収納部内に回収し、廃トナーを廃棄
せず、再利用できるようにした画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真技術を用いた複写
機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、感
光体を繰り返し使用するために、感光体の繰り返し使用
プロセスには、感光体ドラム上に現像された粉体像が転
写部材に転写される転写部と、感光体ドラム上に帯電露
光して静電潜像を形成する帯電部との間に感光体上の転
写後の残留トナーを清掃するためのクリーニング装置が
設けられ、このクリーニング装置によって除去された残
留トナーは廃トナーとして廃トナー回収容器に回収さ
れ、廃トナーは廃トナー回収容器と共に廃棄されてい
た。ところが、近年、装置の小型化のために、感光体ド
ラムと、この感光体ドラムから除いた廃トナー回収容器
とを一体化して、消耗品ユニットにしたものが使用され
るようになった。この消耗品ユニットは、感光体ドラム
と廃トナー回収容器とをアームに一体に取り付けて構成
され、かつ装置本体に着脱可能に取り付けられる。そし
て、感光体ドラムの使用耐用回数における廃トナーの全
量を算定し、その量に収容するのに適するように、廃ト
ナー回収容器の容積を設定し、感光体ドラムの使用回数
が耐用回数に達すると消耗品ユニットを交換するもので
あった。

【０００３】しかし、この消耗品ユニットは、その廃ト
ナー回収容器の容積を、感光体ドラムの使用耐用回数に
おける廃トナーの全量に適合させているが、感光体ドラ
ムの１回の使用による残留トナー量は、原稿の内容や大
きさまたは設定した印字濃度、更には気温差による感光
体ドラムの帯電量または転写量の差などの各種の条件に
よって変化するから、感光体ドラムの使用回数がその耐
用回数に達した場合における廃トナーの全量と、算定廃
トナー量との間にはかなりの差が生じていた。したがっ
て、感光体ドラムの使用回数が耐用回数に達したとき
に、廃トナーの全量が廃トナー回収容器の容積にほぼ一
致する場合もあったが、実際の廃トナー量と、算定廃ト
ナーの量の間に、かなりの差が生じる場合も発生してい
た。

【０００４】この場合において、実際の廃トナー量の方
が、算定廃トナー量よりも多くなっている場合には、感
光体ドラムは使用耐用回数に達していないにもかかわら
ず、廃トナー回収容器がほぼ一杯になり、廃トナーの収
容スペースがなくなって、廃トナー回収容器から廃トナ
ーが漏出するなどの問題、及び高価な感光体ドラムが使
用可能であるにもかかわらず、比較的安価な廃トナー回
収容器の使用が不能であるがために、消耗品ユニットを
交換することが必要になる無駄など、ユーザーの経費負
担が大きくなる問題が生じていた。

【０００５】このため、その後の消耗品ユニットは、感
光体ドラムと廃トナー回収容器とを一体にして装置本体
に着脱可能に取り付けるとともに、廃トナー回収容器
に、そのトナー回収容器内部の廃トナーを取り出すこと
ができる、廃トナー取り出し口が設けられ、かつ廃トナ
ー回収容器内の廃トナーが適量に達したことを検出する
センサを備え、廃トナー回収容器内の廃トナー量をセン
サで検出し、感光体が使用耐用回数に達する前に、廃ト
ナー回収容器内の廃トナー量が定量に達したときには、
その廃トナー取り出し口から廃トナーを取り出し、廃ト
ナー回収容器に廃トナーの収容スペースを復元して使用
を続ける方法があった。しかし、この方法を用いた消耗
品ユニットでは、廃トナーを廃トナー回収容器から取り
出す際に廃トナーが漏出したりして、ユーザーの手や装
置本体を汚してしまうなどの問題点を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記従
来の構成では、廃トナーを廃トナー回収容器から取り出
して廃トナー収納スペースを確保し、感光体ドラムの使
用耐用回数まで消耗品ユニットを使用できるようにして
いたが、廃トナーを取り出す際に、廃トナーでユーザー
の手や装置本体を汚してしまうことや、消耗品ユニット
交換にともなう、感光体ドラムの早期交換など、ランニ
ングコスト、つまり１枚当たりの印字費用の上昇を引き
起こすことによるユーザーへの経費の負担や、資源の有
効活用という面で、環境保護の点から考えても非常に不
経済になるという問題点を有していた。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するもので、廃
トナーをそのまま廃棄せず、再度トナー収納容器に戻す
ことにより廃トナーを再利用し、感光体ドラムがその使
用耐用回数に達するまでは、感光体ドラムの使用を可能
にして、感光体ドラムの不要な交換する無駄と使用者の
経費負担を軽減し、また再利用するトナーの不純物の除
去と、その不純物をフィルター等を着脱可能にすること
で、排除できるようにし、再利用するトナーでも安定し
た画像品質を提供することが可能な、画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、トナーを収納するトナー収納部と、この
トナー収納部内に回動自在に設けられたトナー搬送部材
と、潜像が形成される感光体上にトナー収納部からトナ
ーを搬送する現像ローラと、感光体上の転写後の残留ト
ナーを除去するクリーニング手段と、このクリーニング
手段によって除去された廃トナーを一時的に保管する廃
トナー収納部と、この廃トナー収納部から廃トナーをト
ナー収納部へ搬送する搬送通路と、この搬送通路におい
てトナーを搬送する搬送手段とを有するものである。ま
た、搬送通路の排出口近傍にフィルターを設けフィルタ
ーにトナー搬送部材の回動に連動して振動を伝達する手
段を備えたものである。また、フィルターを着脱自在に
設けたものである。また、搬送通路の排出口を感光体回
転軸方向における印字領域外に設けるとともに、印字領
域外に排出された廃トナーをトナー収納部に搬送するト
ナー搬送部材と連動して回動するスパイラル状の羽根か
ら成る手段を備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成により、クリーニング手段に
よって除去された感光体上の転写後の廃トナーを現像装
置内のトナー収納部へ搬送手段を経て搬送するので再利
用することができる。

【００１０】また、廃トナーを再利用する際に、廃トナ
ーに含まれた不純物、例えば紙粉や糸屑などをフィルタ
ーにより除去するため、再利用するトナーが印字品質の
低下の原因となることはない。また、このフィルターに
トナー搬送部材の回動に連動して振動を伝達する手段を
備えたため、フィルターが目詰まりすることがなく、も
し目詰まりした場合でも、フィルターを着脱自在にした
ことにより、目詰まりした場合はフィルターを交換して
対処でき、廃トナーを漏出することなく搬送できる。

【００１１】また、廃トナーの搬送通路の排出口を感光
体の回転軸方向における印字領域外に設けるとともに、
印字領域外に排出された廃トナーを、トナー収納部に設
けられたトナー搬送部材と連動して回動するスパイラル
状の羽根によって、印字領域にある現像装置のトナー収
納部に搬送するため、トナー搬送の際にトナーが詰まっ
たり止まったりすることなく、安定して印字領域にある
トナー収納部へ供給される。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例における画像形成装
置の構成図。図２（ａ）は図１のトナー収納容器及びト
ナー搬送部材の構成図で、トナー搬送部材がフィルター
係合部に接触している状態である。図２（ｂ）は図１の
トナー収納容器及びトナー搬送部材の構成図で、トナー
搬送部材がフィルター係合部に接触していない状態であ
る。図３（ａ）は図２のトナー搬送部材端部の拡大図
で、フィルターへの振動の伝達と、再利用する廃トナー
をトナー収納容器へ搬送し、トナー搬送部材に連動して
回動するスパイラル状の羽根の側面図。図３の（ｂ）は
図３（ａ）を矢印Ａの方向から見た図である。図４は本
発明の一実施例に於ける画像形成装置の一例であるＬＥ
Ｄプリンタの構成図である。

【００１３】まず、図４によりＬＥＤプリンタの動作に
ついて説明する。１はトナーを収容するトナー収納容
器、２はトナー収納容器１を着脱自在に出来るようにし
た現像ハウジング、３は像担持体としての感光体ドラ
ム、４は感光体ドラム３表面を一様電位に帯電するコロ
ナ帯電部である。５は一様電位に帯電された感光体ドラ
ム３表面に外部機器からの印字データに基づき展開され
た信号に基づき潜像を形成するＬＥＤ光源からなる露光
部、６は感光体ドラム３上に形成された静電潜像をトナ
ーにより顕画化しトナー像にする現像ローラ７、トナー
搬送用パドル８ａ，８ｂ、補給用のトナーを収納したト
ナー収納容器１などを現像ハウジング２内に納めた現像
ユニット（トナーカートリッジ）、９は用紙収納部（図
示せず）から給紙されてきた用紙１０上にトナー像を転
写する転写部、１１は転写後の感光体ドラム３上に残留
したトナーをはぎ取るクリーニングブレード、１２は感
光体ドラム３上の残留電位を除電する除電部、１３は用
紙１０に転写されたトナー像を熱定着する定着部であ
る。

【００１４】以下にＬＥＤプリンタの印字動作を説明す
る。展開部（図示せず）によってドットマトリクスデー
タに展開された外部機器から送られてきたデータは、プ
リンタ部に送られ露光部５によって感光体ドラム３表面
に静電潜像として形成される。形成された静電潜像は感
光体ドラム３の回転（矢印Ｂ方向）と共に、現像ローラ
７と対向する位置に達すると現像ローラ７表面に形成さ
れたキャリアによる磁気ブラシによって運ばれたトナー
が静電潜像に付着しトナー像となる。このトナー像は、
感光体ドラム３の回転にともない転写部９に達する。こ
こで、像形成に同期して用紙収納部から搬送されてきた
用紙１０表面にトナー像が転写部９の電界によって引き
つけられ転写される。転写された用紙１０は定着部１３
に搬送されトナー像は用紙１０に加熱定着される。

【００１５】次に図１、図２及び図３を用いて本発明の
画像形成装置の主要部について説明する。２１はトナー
を補給するためのトナー補給容器、２２はトナーを収容
するトナー収納容器、２３はトナー収納容器２２を着脱
自在に出来るようにした現像ハウジング、２４は像担持
体としての感光体ドラム、２５は感光体ドラム２４上に
形成された静電潜像をトナーにより顕画化しトナー像に
する現像ローラ３６、トナー搬送用パドル２６ａ，２６
ｂ、補給用のトナーを収納したトナー収納容器２１など
を現像ハウジング２３内に納めた現像ユニット（トナー
カートリッジ）、２７は用紙収納部（図示せず）から給
紙されてきた用紙２８上にトナー像を転写する転写部、
２９は転写後の感光体ドラム２４上に残留したトナーを
はぎ取るクリーニングブレード、３０はクリーニングブ
レード２９ではぎ取られた転写後の感光体ドラム２４上
の残留した廃トナー３１を搬送するためのオーガ、３２
はオーガ３０によって搬送された廃トナー３１の廃トナ
ー搬送通路、３３は回収された廃トナー３１を一時的に
収納し、現像ユニット２５に着脱可能にした廃トナー収
納容器、３４ａは廃トナー３１をトナー収納容器２２で
再利用する前に紙粉や糸屑などのゴミを取り除き、また
廃トナー収納容器３３を同時に着脱可能にしたフィルタ
ー、３５はフィルター３４が目詰まりした場合、廃トナ
ー３１が廃トナー収納容器３３より漏出しないように廃
トナー３１の量を検知し、一定量を超えた場合には警告
を行う検知手段である。

【００１６】転写後の感光体ドラム２４に残留したトナ
ーはクリーニングブレード２９にてはぎ取られる。クリ
ーニングブレード２９にてはぎ取られた廃トナー３１
は、オーガ３０にて感光体ドラム２４の回転軸方向にお
ける端部へ集約され、廃トナー搬送通路３２を通り、廃
トナー収納容器３３へと搬送される。廃トナー収納容器
３３へと搬送された廃トナー３１は、紙粉や糸屑などの
ゴミを含んでいる可能性があるため、フィルター３４ａ
にてこれらのゴミを取り除いてから廃トナー３１をトナ
ー収納容器２２へ返却し、再利用を行う。もしフィルタ
ー３４ａが目詰まりした場合、廃トナー３１が廃トナー
収納容器３３より漏出する可能性があるので、廃トナー
量を検知手段３５にて廃トナー３１の量を検知し、廃ト
ナー３１が一定量を超えた場合にはフィルター３４ａ及
び廃トナー収納容器３３を交換し、未然に漏出を防止で
きる。

【００１７】次に、図２により、トナー搬送用パドル２
６ａ，２６ｂからフィルター３４ａへの振動伝達につい
て説明する。トナー搬送用パドル２６ａ，２６ｂは同期
で回転しており、お互いが干渉することはなく、図２
（ａ）のようにトナー搬送用パドル２６ｂがフィルター
係合部３４ｂに接触していない場合は、フィルター３４
ａは振動せず、図２（ｂ）のようにトナー搬送用パドル
２６ｂがフィルター係合部３４ｂに接触した場合に、フ
ィルター３４ａに振動が伝達され、廃トナー３１による
フィルター３４ａの目詰まりを防止することができる。
トナー搬送用パドル２６ａ，２６ｂは印字中は常に回転
しているので、トナー搬送用パドル２６ｂとフィルター
係合部３４ｂは繰り返し接触し、振動を伝達することが
できる。

【００１８】つまり、図３（ａ），図３（ｂ）に示すト
ナー搬送用パドル２６ｂの突出部２６ｃにフィルター係
合部３４ｂが接触することにより、フィルター３４ａに
振動が伝達される。また、この突出部２６ｃはフィルタ
ー３４ａを通過した廃トナー３１が感光体ドラム２４の
回転軸方向における印字領域外に排出されるため、スパ
イラル状の羽根にすることにより、トナー搬送用パドル
２６ｂの回動に連動させて、印字領域外に排出された廃
トナー３１を印字領域内のトナー収納容器２２に搬送し
再利用できる状態にする。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、クリーニング手段によって除
去された感光体上の転写後の残留トナーを現像装置内の
トナー収納部へ搬送手段を経て搬送する。したがって残
留トナーを廃トナーとして捨てずに再利用を行える。

【００２０】また、廃トナーを再利用する際に、廃トナ
ーに含まれた不純物、例えば紙粉や糸屑などをフィルタ
ーにより除去するため、再利用された廃トナーが印字品
質の低下の原因となることはない。また、このフィルタ
ーにトナー搬送部材の回動に連動して振動を伝達する手
段を備えたため、フィルターが目詰まりすることがな
く、もし目詰まりした場合でも、フィルターを着脱自在
にしたことにより、廃トナーを漏出することなく搬送で
きる。

【００２１】また、廃トナーの搬送通路の排出口を感光
体ドラムの回転軸方向における印字領域外に設けるとと
もに、印字領域外に排出された廃トナーを、トナー収納
部に設けられたトナー搬送部材と連動して回動するスパ
イラル状の羽根によって、印字領域にある現像装置のト
ナー収納部に搬送するため、トナー搬送の際にトナーが
詰まることなく安定して供給される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像形成装置の構成
図

【図２】図１に示す本発明の一実施例における画像形成
装置のトナー収納容器及びトナー搬送部の構成図

【図３】図２に示す本発明の一実施例における画像形成
装置のトナー搬送部材端部の拡大図

【図４】本発明の一実施例における画像形成装置の一例
であるＬＥＤプリンタの構成図

【符号の説明】 １ トナー収納容器 ２ 現像ハウジング ３ 感光体ドラム ４ コロナ帯電部 ５ 露光部 ６ 現像ユニット ７ 現像ローラ ８ａ，８ｂ トナー搬送用パドル ９ 転写部 １０ 用紙 １１ クリーニングブレード １２ 除電部 １３ 定着部 ２１ トナー補給容器 ２２ トナー収納容器 ２３ 現像ハウジング ２４ 感光体ドラム ２５ 現像ユニット ２６ａ，２６ｂ トナー搬送用パドル ２６ｃ 突出部 ２７ 転写部 ２８ 用紙 ２９ クリーニングブレード ３０ オーガ ３１ 廃トナー ３２ 廃トナー搬送通路 ３３ 廃トナー収納容器 ３４ａ フィルター ３４ｂ フィルター係合部 ３５ 検知手段 ３６ 現像ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーを収納するトナー収納部と、前記ト
   ナー収納部内に回動自在に設けられたトナー搬送部材
   と、潜像が形成される感光体と、前記感光体上に前記ト
   ナー収納部からトナーを搬送する現像ローラと、前記感
   光体上の転写後の残留トナーを除去するクリーニング手
   段と、前記クリーニング手段によって除去された廃トナ
   ーを一時的に保管する廃トナー収納部と、前記廃トナー
   収納部から廃トナーを前記トナー収納部へ搬送する搬送
   通路と、前記搬送通路において廃トナーを搬送する搬送
   手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記搬送通路の排出口近傍にフィルターを
   設け、前記フィルターに前記トナー搬送部材の回動に連
   動して振動を伝達する手段を備えたことを特徴とする請
   求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記フィルターを着脱自在に設けたことを
   特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記搬送通路の排出口を前記感光体回転軸
   方向における印字領域外に設けるとともに、印字領域外
   に排出された廃トナーを前記トナー収納部に搬送する前
   記トナー搬送部材と連動して回動するスパイラル状の羽
   根から成る手段を備えたことを特徴とする請求項１、２
   又は３記載の画像形成装置。