(57)【要約】【目的】廃トナー収容部のスペースを専用的に設けなくても、廃トナーの収容が従来通りに行えるとともに、廃トナー処理の簡素化を図ることができる画像形成装置を提供すること。【構成】現像装置と、クリーニング装置と、トナー容器と、補給トナー移送手段と、廃トナー移送装置と、を有する画像形成装置において、前記トナー容器にある補給トナー移送手段は、現像装置の回転駆動により回転する回転体であり、前記トナー容器内は、廃トナー移送装置に連結される廃トナー収容室と、現像装置に連結される補給トナー室とに、少なくとも１つの仕切り部材によって互いに連通不通に仕切られるとともに、前記仕切り部材は、前記回転体の回転軸に支持され、常に補給トナー室の容積を減少させる方向に、且つ、廃トナー収容室の容積を増加させる方向に加圧され、移動可能であるものとする。【選択図】　　　図１
2004126431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、
前記トナー像を転写体に転写した後、潜像担持体上に残留するトナーを除去して回収するクリーニング装置と、
前記現像装置に対して交換可能に着脱されるトナー容器と、
前記トナー容器内に備えられた、前記現像装置に補給トナーを移送する補給トナー移送手段と、
クリーニング装置によって除去回収されたトナーを廃トナーとして前記トナー容器に移送する廃トナー移送装置と、
を有する画像形成装置であって、
前記トナー容器にある補給トナー移送手段は、現像装置の回転駆動により回転する回転体であり、前記トナー容器内は、廃トナー移送装置に連結される廃トナー収容室と、現像装置に連結される補給トナー室とに、少なくとも１つの仕切り部材によって互いに連通不通に仕切られるとともに、前記仕切り部材は、前記回転体の回転軸に支持され、常に補給トナー室の容積を減少させる方向に、且つ、廃トナー収容室の容積を増加させる方向に加圧され、移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記仕切り部材には、補給トナーの移送を促す突起が設けられており、前記回転体と共に回転することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、そのトナー像を転写体に転写した後、潜像担持体上に残留するトナーを除去して回収するクリーニング装置とを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像として可視像化する電子写真式、或は静電記録式のものでは、そのトナー像の転写を行った後、転写に寄与しなかったトナ−が潜像担持体表面に残留しているため、このような残留トナーをクリ−ニング装置によって潜像担持体から除去して回収するようにしている。
【０００３】
一般的に、トナー像を普通紙のような転写材に転写する場合、トナー像のトナーのうち、例えば８０％のトナーが転写材の方に移行し、残りの２０％のトナーが潜像担持体表面に残留トナーとして付着したままとなるが、このようなトナーがクリーニング装置によって除去回収される。
【０００４】
回収されたトナーは、クリーニング装置に隣接した廃トナー容器に移送される。廃トナー容器は、廃トナーで内部が満杯になった状態で、交換又は廃棄されるが、このような廃トナー容器を用いる画像形成装置においては、廃トナー容器を設置するための専用スペースを画像形成装置本体内に確保しなければならず、画像形成装置の小型化を図ることに不利な面がある。又、廃トナー容器の交換時間を長くしようとすると、廃トナー容器の容量を増大せざるを得なくなり、更に、画像形成装置が大型化することになる。
【０００５】
一方、現像装置にトナーを補給するトナー容器は、従来、現像装置の上方に配置され、トナーはトナー容器から自重で現像装置に移送される構成を持つ画像形成装置が殆どであったが、近年、画像形成装置の小型化を図るために、トナー容器を現像装置の下方に配置せざるを得ない場合も生じてきた。この場合、トナーをトナー容器から現像装置に移送するためにはトナーの自重に抗してトナーを持ち上げる補給トナー移送手段が必要となる。例えば、その補給トナー移送手段としては、図９に示すような丸筒形状をしたトナー容器５０内に設けられた回転する羽型のアジテータ５１が提案されている。このアジテータ５１は現像装置５２の現像スリーブ５３を回転させる駆動力（未図示）を受けて矢印方向に回転し、トナー容器５０の円周面の一部に設けられたトナー補給口５４から現像装置５２内にトナーを運ぶ。
【０００６】
トナー容器５０内のトナーが空になったことを検知する検知手段（不図示）により、ユーザーはトナー容器５０の交換を迫られる。その際、トナー容器５０を現像装置５２から外して機外に出すことになるが、トナーが無くなったといっても残存しているトナーは少なからずあり、トナー補給口５４から残存しているトナーがトナー容器５０外に溢れ、ユーザーの手や衣服或は装置を汚染することを防ぐために、トナー容器５０が現像容器５２から外されるとトナー補給口５４に蓋をする機能を持つシャッター５５がトナー容器１０に備えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トナー補給口５４の縁にはトナーが必ず付着し、図１０に示すように、トナー補給口５４と摺擦するシャッター５５の縁５５ａに転移するため、ユーザーがトナー容器５０を現像装置５２から外す際に、トナー容器５０のシャッター５５を手で掴み、手又は衣服をトナーで汚染するという問題がある。そこで、トナー補給口５４の長さＬを小さくして、シャッター５５の無い部分を確保し、トナーの付着がない円筒部をユーザーに掴んで貰えるようにする方法が採用されている。
【０００８】
しかし、トナー補給口５４の長さＬ（図１１に示す）を小さくすると、アジテータ５１があるにも拘らずトナー補給口５４の両外側に位置するトナーの排出が困難になり、トナーの残存が多くなり、想定しているプリント枚数が達成できない場合が生じる。或は、トナー容器内に残存トナーが多いと、トナー容器５０が現像容器５２から外された際のトナー容器５０からの残存トナーの飛散の可能性が高くなり、それを防止するためにシャッター５５のシール性の確保というコストアップの原因となる。
【０００９】
従って、本発明の第１の目的とする処は、廃トナー収容部のスペースを専用的に設けなくても、廃トナーの収容が従来通りに行えるとともに、廃トナー処理の簡素化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
又、本発明の第２の目的とする処は、補給トナー内全域のトナーを確実に現像装置へ移送し、残存トナーの減少を実現することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、潜像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写した後、潜像担持体上に残留するトナーを除去して回収するクリーニング装置と、前記現像装置に対して交換可能に着脱されるトナー容器と、前記トナー容器内に備えられた、前記現像装置に補給トナーを移送する補給トナー移送手段と、クリーニング装置によって除去回収されたトナーを廃トナーとして前記トナー容器に移送する廃トナー移送装置と、を有する画像形成装置であって、前記トナー容器にある補給トナー移送手段は、現像装置の回転駆動により回転する回転体であり、前記トナー容器内は、廃トナー移送装置に連結される廃トナー収容室と、現像装置に連結される補給トナー室とに、少なくとも１つの仕切り部材によって互いに連通不通に仕切られるとともに、前記仕切り部材は、前記回転体の回転軸に支持され、常に補給トナー室の容積を減少させる方向に、且つ、廃トナー収容室の容積を増加させる方向に加圧され、移動可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記仕切り部材には、補給トナーの移送を促す突起が設けられており、前記回転体と共に回転することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る画像形成装置の概略構成図であり、１は潜像担持体であるドラム状感光体を示す。この感光体１は図示されない駆動手段によって図示時計方向に回転駆動され、この回転時、先ず、その表面が帯電チャージ２により一様に帯電される。次いで、その表面に、矢印Ｐで示した光像を照射され、これによって感光体１の表面に所定の静電潜像が形成される。
【００１５】
３は感光体１に対向配備される現像装置を示し、この現像ケーシング４内には本例ではトナーＤが収容されている。このトナーＤは攪拌羽根５によって攪拌されつつ、もう１つの攪拌羽根６に供給され、この攪拌羽根６に供給されたトナーＤは現像ローラ７に供給される。このようにして現像ローラ７上に供給されたトナーＤは、その周面に担持されつつ移動し、感光体１との狭小隙間で、トナーＤが感光体１上の静電潜像に移行して、該静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００１６】
続いて、図２により先に説明した画像形成装置を搭載した複写機について説明する。
【００１７】
給紙装置８からは、転写材としての転写紙９が感光体１に向けて送られ、その転写紙９には、転写チャージ１１の作用によって感光体１上のトナー像が転写される。この転写の後、転写紙９は感光体１から分離され、定着装置１２を通り、このとき転写トナー像が転写紙９に定着され、該転写紙９は引き続きコピー紙として機外に排出される。
【００１８】
上記転写時に、転写紙９には、先にも述べたように、感光体１上のトナー像のトナーのうち、８０％程度のトナーが移行する。このような割合を「転写率」と呼ぶこともあり、残りの２０％程度のトナーは転写後において感光体１の表面上に残留する。感光体１に近接対向配備されるクリ−ニング装置１３は、残留トナーを除去して回収する。
【００１９】
ここで、現像装置３の現像ケーシング４には、トナー容器１４が装填されるようになっていて、このトナー容器１４はその現像ケーシング４に対し、着脱自在に構成されている。即ち、斯かるトナー容器１４はトナーカートリッジ等として現像ケーシング４に対して交換可能になっている。
【００２０】
図３でトナー容器１４の構成を説明する。
【００２１】
トナー容器１４は、トナー補給容器１５、フランジ１６，１７、キャップ１８（不図示）及び把手１９から成る。後述するが、トナー補給容器１５にはトナーが排出される開口スリット１５ａが設けられていて、現像装置３に装填される前の状態では、トナーの排出を防止するためにシール部材１５ｃで封止される。このシール部材１５ｃはトナー容器１４を使用する前にユーザーにより、シール部材１５ｃの端部１５ｃ１を矢印方向に引っ張ることによって剥離されるものである。
【００２２】
シール部材１５ｃを剥がした状態のトナー容器１４の外観図を図４に示す。
【００２３】
以下、各部材についてトナー容器１４の断面図（図５）を用いて順次説明する。
【００２４】
トナ−補給容器１５は、円筒形状の部材であり、その長手方向に延びるスリット状のトナー排出開口１５ａを設け、円筒両端部に後述するフランジ１６，１７の突起と嵌合して位置決めされる。トナー排出開口１５ａの長手方向長さは、トナー補給容器１５の長手方向長さと略等しく２００ｍｍであり、短手方向長さは７ｍｍである。
【００２５】
フランジ１６にはトナーを充填するための充填口１６ａがあり、この充填口１６ａは真円形状の穴であり、後述する攪拌部材２０を軸支する役目を担っている。この穴からトナーが充填されると、キャップ１８をフランジ１６に圧入してトナーはトナー補給容器１５に密閉される。
【００２６】
又、図５に示すように、他方のフランジ１７には穴１７ａがあり、現像装置３から駆動を受けるためのカップリング部材２７がこの穴１７ａを通して嵌合して支持される。攪拌部材２０は、カップリング部材２７とスナップフィットにより固定され、カップリング部材２７からの駆動が伝達される。攪拌部材２０の攪拌軸２０ａには、攪拌羽根２０ｂが熱カシメにより固定される。軸胴部には数箇所に攪拌羽根２０ｂを取り付けるためのカシメボス２０ａ４が形成してある。
【００２７】
攪拌軸２０ａは、両端部で丸軸形状であり、その間は断面形状がＨ型をしている。軸方向の一方端には前記フランジ１６の軸孔１６ａに嵌入する嵌入部２０ａ３が形成してある。攪拌羽根２０ｂの長さは、トナー排出開口１５ａの長手方向長さに等しい。攪拌軸２０ａの両端の丸軸のうち、カップリング部材２７側の軸部２０ａ２の径は、断面がＨ形状の軸よりも大きく、もう一方の丸軸２０ａ１の径は、断面がＨ形状の軸よりも小さい。
【００２８】
又、図５に示すように、攪拌羽根２０ｂの両側には、円板２１，２２がそれぞれ軸部２０ａ１，２０ａ２に軸支され、軸部２０ａ１，２０ａ２上をスラスト方向にスムースに移動可能であり、更に、円板２１，２２を攪拌軸２０ａの中央の方向に押す力を与えるバネ２３，２４がそれぞれ備えられている。円板２１，２２の外径は、トナー補給容器１５の内径とほぼ等しい。バネ２３，２４はそれぞれフランジ１６，１７の内側の面で支持されて円板２１，２２を押す。又、トナー補給容器１５の内周面の一部にはリブ１５ｄが設けられており、円板２２の移動範囲を規制している。一方、円板２１は軸部２０ａ１と断面Ｈ形状の段差部２０ａ５で移動範囲が規制されている。
【００２９】
図６はトナー容器内にトナーが十分に充填されている状態で、現像装置に装着されたトナー容器の断面図を示す。
【００３０】
円板２１，２２はそれぞれトナーの存在により、軸の両端外側に押し込まれバネ２３，２４が圧縮された状態になっている。このときのバネの反力は５０〜１００ｇである。又、トナー補給容器１５の円板２２とフランジ１６の間には、後述する廃トナー移送装置２５と接続されるための廃トナー吸入孔２６が設けられている。これにより、トナー補給容器１５内の円板２２とフランジ１６の間には、廃トナーが収容可能なサブ廃トナー収容室２８が形成される。
【００３１】
一方、トナーが使用されトナー容器内のトナーが減少した状態を図７に示す。
このとき、円板２２とフランジ１７とトナー補給容器１５で包囲されたサブ廃トナー収容室２８が膨張し、廃トナー移送装置２５によって廃トナーがこの空間２８に未使用のトナーと隔絶された状態で収容される。廃トナー移送装置２５と廃トナー吸入孔２６をフランジ１６側の円板２１との間に構成しても良い。
【００３２】
以上の構成により、トナーが消費されるに従ってトナー容器１４内のトナーが減少し、円板２１，２２を押さえる力の減少とともに、バネ２３，２４の反力によって円板２１，２２がトナーをトナー容器１４の長手方向の中央部に押すことが可能になり、攪拌羽根２０ｂの届かない領域のトナーをトナー排出開口１５ａから現像装置３に移送することが容易になる。更に、クリーニング装置１３に回収された残留トナーが、廃トナー移送装置２５によってサブ廃トナー収容室２８に移送されることが可能となる。
【００３３】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図８に基づいて説明する。
【００３４】
本実施の形態が前記実施の形態１と異なる点は、先に説明した円板２１，２２の攪拌部材側にリブ２１ａ，２２ａが設けてあることと、攪拌軸２０ａ１，２０ａ２の軸部と円板２１，２２が一体に回転するように構成されている点である。
この場合、リブ２１ａ，２２ａの回転は、攪拌羽根の回転と同じようにトナー補給容器１５内のトナーを開口１５ａから外に排出するように作用する。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、仕切り部材となる円板を設け、これを加圧することでトナー容器から全トナーを確実に現像装置に移送し、廃トナーを補給トナーに混合させないで、残トナーを極力減らすことが可能になると同時に、空になったトナー容器の一部分に廃トナーを収納することができる。
これによって、廃トナーの廃棄をトナー容器の交換時に同時に行うことが可能になり、ユーザーの廃トナーの処理を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図３】トナー容器の外観図である。
【図４】トナー容器のシール部材を剥がした状態の外観図である。
【図５】トナー容器の主要断面図である。
【図６】補給トナーが満載された状態のトナー容器の断面図である。
【図７】サブ廃トナー収容室が膨張した状態のトナー容器の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置のトナー容器の主要断面図である。
【図９】従来の画像形成装置のプロセセスカートリッジの概略断面図である。
【図１０】従来のトナー容器の断面図である。
【図１１】従来のトナー容器の外観図である。
【符号の説明】
１　　　　感光体
２　　　　帯電チャージ
３　　　　現像装置
４　　　　現像ケーシング
５　　　　攪拌羽根
６　　　　攪拌羽根
７　　　　現像ローラ
８　　　　給紙装置
９　　　　転写紙
１１　　　転写チャージ
１２　　　定着装置
１３　　　クリーニング装置
１４　　　トナー容器
１５　　　トナー補給容器
１５ａ　　　開口スリット
１５ｃ　　　シール部材
１６，１７　　フランジ
１８　　　キャップ
１９　　　把手
２０　　　攪拌軸
２１，２２　　円板
２１ａ，２１ｂ　リブ
２３，２４　　バネ
２５　　　廃トナー移送装置
２６　　　廃トナー吸入孔
２７　　　カップリング
２８　　　サブ廃トナー収容室
【図１】
2004126431.tif 000003
【図２】
2004126431.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004126431.tif 000006
【図５】
2004126431.tif 000007
【図６】
2004126431.tif 000008
【図７】
2004126431.tif 000009
【図８】
2004126431.tif 000010
【図９】
2004126431.tif 000011
【図１０】
2004126431.tif 000012
【図１１】
2004126431.tif 000013