JP2001083792A

JP2001083792A - 現像装置

Info

Publication number: JP2001083792A
Application number: JP26343599A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Okamoto; 克巳岡本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-30
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: JP3835510B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーカートリッジの現像器への着脱時におい
て、トナーの漏洩をほぼ完全に防止する。【解決手段】トナーカートリッジ１３を現像器４Ｙに対
して回動させることによりトナーカートリッジを現像器
に着脱可能にする現像装置において、現像器側に設けら
れるトナー注入口４ｃ、トナー注入口を開閉するシャッ
タ２５およびシャッタ係合片２６と、トナーカートリッ
ジ側に設けられるトナー排出口１３ｂ、トナー排出口を
開閉するシャッタ２２およびシャッタ係合片２３とを備
え、現像器側のシャッタとカートリッジ側のシャッタ
を、それぞれカートリッジ側のシャッタ係合片と現像器
側のシャッタ係合片により保持し、トナーカートリッジ
を回動することにより、トナー排出口とトナー注入口を
開閉させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を用い
る複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に
おいて、特に、現像器に交換用トナーを供給するための
現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記方式の画像形成装置においては、回
転駆動される感光体等の像担持体と、この感光体上に静
電潜像を順次形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を
トナー像に現像する現像手段と、感光体上の複数色のト
ナー像を記録媒体に転写する転写装置を備えている。

【０００３】従来、上記現像装置において、感光体に接
する現像ローラを備える現像器と、この現像器に着脱自
在に装着され、現像器側にトナーを供給するトナーカー
トリッジを備える方式がある。例えば、特開平２−２８
７４７６号公報においては、トナーカートリッジに可動
シャッタを設け、トナーカートリッジの現像器への着脱
時において、可動シャッタを開閉させトナーの漏洩を防
止する提案を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像装置においては、現像器側のトナー供給口が常
時開口されているため、トナーカートリッジの現像器へ
の着脱時にトナーが漏れてユーザの手や服を汚してしま
ったり、また、トナー供給口にユーザの指が入ってしま
い汚れてしまうという問題を有している。さらに、現像
器の寿命でこれを交換する際、現像器をリサイクルのた
め輸送するが、輸送時の振動等によりトナーが漏れてし
まうという問題を有している。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、トナーカートリッジの現像器への着脱時にお
いて、トナーの漏洩をほぼ完全に防止することができる
現像装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の現像
装置は、トナーカートリッジを現像器に対して回動させ
ることによりトナーカートリッジを現像器に着脱可能に
する現像装置において、現像器側に設けられるトナー注
入口、トナー注入口を開閉するシャッタおよびシャッタ
係合片と、トナーカートリッジ側に設けられるトナー排
出口、トナー排出口を開閉するシャッタおよびシャッタ
係合片とを備え、現像器側のシャッタとカートリッジ側
のシャッタを、それぞれカートリッジ側のシャッタ係合
片と現像器側のシャッタ係合片により保持し、トナーカ
ートリッジを回動することにより、トナー排出口とトナ
ー注入口を開閉させることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明が適用される画像
形成装置の１例を示す全体構成図である。この画像形成
装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成する
ことができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明
はこれに限定されるものではなく、感光体等の像担持体
にトナー像を形成する方式の画像形成装置の全てに適用
可能である。

【０００８】感光体１は、薄肉円筒状の導電性基材とそ
の表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手
段によって図示矢印方向に回転駆動される。この感光体
１の周囲には、その回転方向に沿って、帯電手段として
の帯電ローラ２、感光体１上に静電潜像を形成するため
の露光ユニット３、静電潜像を現像するための現像器ユ
ニット４、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写
ベルト７上に転写するための中間転写装置５、感光体１
上に残留するトナーを除去するための感光体クリーニン
グ装置６が配置されている。

【０００９】現像器ユニット４は、イエロー用現像器４
Ｙ、シアン用現像器４Ｃ、マゼンタ用現像器４Ｍおよび
ブラック用現像器４Ｋからなり、各現像器は、現像ハウ
ジング４ａ内に配設された現像ローラ４ｂを備えてい
る。そして、これらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは
それぞれ感光体１に対して揺動可能に配設され、感光体
１の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ４ｂ
のみが感光体１に当接可能にされている。

【００１０】中間転写装置５は、中間転写ベルト７を走
行させるための駆動ローラ９、一次転写用バックアップ
ローラ１０、二次転写用バックアップローラ１１等から
構成され、これら各ローラの周りに無端状の中間転写ベ
ルト７が張架されている。中間転写ベルト７は、感光体
１側に一次転写用バックアップローラ１０により付勢さ
れており、ここに一次転写部Ｔ１が形成されている。ま
た、二次転写用バックアップローラ１１には中間転写ベ
ルト７を介在して二次転写ローラ１２が対向配置され、
ここに二次転写部Ｔ２が形成されている。

【００１１】上記構成からなる画像形成装置の作用につ
いて説明する。図示しないコンピュータからの画像形成
信号が入力されると、感光体１、現像器ユニット４の各
現像ローラ４ｂおよび中間転写ベルト７が回転駆動され
る。先ず、感光体１の外周面が帯電ローラ２によって一
様に帯電され、一様に帯電された感光体１の外周面に、
露光ユニット３によって第１色目（例えばイエロー）の
画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエローの
静電潜像が形成される。

【００１２】感光体１には、イエロー用現像器４Ｙの現
像ローラ４ｂのみが接触し、これによってイエローの静
電潜像のトナー像が感光体１上に形成される。中間転写
ベルト７には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写
電圧が印加され、感光体１上に形成されたトナー像が、
一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト７上に転写され
る。感光体１上に残留しているトナーは感光体クリーニ
ング装置６によって除去された後、感光体１の外周面は
除電手段（図示せず）により除電される。

【００１３】上記の動作が画像形成信号の第２色目、第
３色目、第４色目に対応して、感光体１と中間転写ベル
ト７の１回転による潜像形成、現像が繰り返され、前記
画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写
ベルト７上において重ね会わされて転写される。そし
て、このフルカラー画像が二次転写部Ｔ２に達するタイ
ミングで、シートＳが矢印方向から二次転写部Ｔ２に供
給され、このとき、転写ローラ１２が中間転写ベルト７
に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転
写ベルト７上のフルカラートナー像が記録媒体Ｓ上に転
写される。

【００１４】そして、本発明に係わるトナーカートリッ
ジ１３が、現像器４Ｙの現像ハウジング４ａに着脱自在
に装着可能にされている。なお、他の現像器４Ｃ、４
Ｍ、４Ｋについても同様である。トナーカートリッジ１
３は、ケース本体１３ａと、ケース本体１３ａに形成さ
れたトナー排出口１３ｂを備え、トナーカートリッジ１
３を現像ハウジング４ａに装着したとき、トナー排出口
１３ｂから現像ハウジング４ａのトナー供給口４ｃにト
ナーが供給されるように構成されている。そして、ケー
ス本体１３ａ内には、その上流側に回転搬送部材１４が
配設され、下流側に回転圧縮部材１５が配設されてい
る。

【００１５】図２（Ａ）は、図１のトナーカートリッジ
の水平断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の回転圧縮部材
をＢ方向から見た図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ
線に沿う断面図である。

【００１６】図２には、図１で説明したケース本体１３
ａ、ケース本体１３ａの中央部に設けられたトナー排出
口１３ｂ、回転搬送部材１４および回転圧縮部材１５が
示されている。ケース本体１３ａの底部には突部１３ｃ
が形成されており、ケース本体１３ａは、回転搬送部材
１４側の断面積が回転圧縮部材１５の断面積よりも大き
く設計されている。

【００１７】回転搬送部材１４は、ケース本体１３ａに
回転自在に支持される回転軸１４ａと、回転軸１４ａに
固定された複数のプレート状の搬送板１４ｂとを備えて
いる。また、回転圧縮部材１５は、ケース本体１３ａに
回転自在に支持される回転軸１５ａと、回転軸１５ａに
トナー排出口１３ｂに対向して固定される送り出し部材
１５ｂと、送り出し板１５ｂの両側で回転軸１５ａに樹
脂で一体成形された圧縮羽根１５ｃとを備えている。

【００１８】前記送り出し部材１５ｂは、回転軸１５ａ
の回りに９０°間隔で水平板１５ｄをロッド１５ｅで支
持した構造となっており、また、圧縮羽根１５ｃは、半
円板を交互に傾斜させて回転軸１５ａに連結させた構造
となっている。回転搬送部材１４および回転圧縮部材１
５の回転軸１４ａ、１５ａの一端には球状部１６が形成
されており、この球状部１６はケース本体１３ａに形成
された軸受部１ｄに枢支され、回転軸１４ａ、１５ａの
他端には従動歯車（図３参照）が連結されている。前記
球状部１６は軸受部１ｄに点で接触されるため、回転軸
１４ａ、１５ａに作用するトルクを低減させることがで
きる。

【００１９】トナーカートリッジ１３内に充填されてい
るトナーは、回転搬送部材１４の搬送板１４ｂにより回
転圧縮部材１５側に搬送され、トナーは両部材１４、１
５の間で圧縮され、次いで、回転圧縮部材１５の両サイ
ドの圧縮羽根１５ｃの作用により、トナーは圧縮されな
がら中央に寄せられて送り出し部材１５ｂによりトナー
排出口１３ｂから排出され、現像器４Ｙ側のトナー注入
口４ｃに供給される。これにより、回転圧縮部材１５の
１回転で掻き出すトナー量が増加し、また、圧縮されて
いるため、空気との接触面積が減少し湿度の影響を受け
ることがなく、安定したトナー排出量が得られる。

【００２０】図３は、図１の現像器４Ｙとトナーカート
リッジ１３の側面図である。回転搬送部材１４および回
転圧縮部材１５の回転軸１４ａ、１５ａの端部には、そ
れぞれ従動歯車１７、１８が連結され、これら従動歯車
１７、１８は駆動歯車１９に噛合され、また、トナーカ
ートリッジ１３を現像器４Ｙに装着したとき、従動歯車
１８は現像器４Ｙ側の駆動歯車２０に噛合され、これに
より、駆動歯車１９の回転が歯車１７、１８、２０に伝
達されるように構成されている。なお、現像器４Ｙ側の
駆動歯車２０は、現像器内のトナーを搬送する搬送部材
を回転させるものである。回転圧縮部材１５の回転軸１
５ａは可撓性の樹脂で成形されているため、トナーカー
トリッジ１３を現像器４Ｙに装着する際、従動歯車１８
と駆動歯車２０が噛み合わないときに、回転軸１５ａが
逃げるようにして両歯車の噛み合わせを容易にしてい
る。

【００２１】次に、図４〜図６により、本発明の現像装
置の１実施形態について説明する。なお、以下の説明で
は各図面間で同一の構成には同一番号を付けて説明を省
略する場合がある。

【００２２】図４（Ａ）はトナーカートリッジの断面
図、図４（Ｂ）は正面図である。ケース本体１３ａの前
面には、トナー排出口１３ｂが形成され、このトナー排
出口１３ｂの左右両側にガイドレール２１、２１が設け
られ、ガイドレール２１、２１間にカートリッジ側のシ
ャッタ２２が摺動自在に配設されている。また、カート
リッジ側のシャッタ２２の下方に一対のシャッタ係合片
２３が形成されている。

【００２３】図５（Ａ）は現像器の断面図、図５（Ｂ）
は正面図である。現像ハウジング４ａの後面には、トナ
ー注入口４ｃが形成され、このトナー注入口４ｃの左右
両側にガイドレール２４、２４が設けられ、ガイドレー
ル２４、２４間に現像器側のシャッタ２５が摺動自在に
配設されている。また、現像器側用シャッタ２５の上方
に一対のシャッタ係合片２６が形成されている。

【００２４】図６は、上記構成からなるトナーカートリ
ッジの現像器への着脱作用を説明するための図である。
図６（Ａ）は、図４（Ａ）に示す状態のトナーカートリ
ッジ１３を、図５（Ａ）に示す状態の現像器４Ｙに装着
した状態を示し、この状態では、カートリッジ側のトナ
ー排出口１３ｂはカートリッジ側のシャッタ２２で閉塞
され、且つ、現像器側のトナー注入口４ｃは現像器側の
シャッタ２５で閉塞されている。トナー排出口１３ｂは
トナー注入口４ｃより上部に位置し、トナー排出口１３
ｂとトナー注入口４ｃがオーバーラップしないように構
成されている。そして、カートリッジ側のシャッタ２２
の上部および下部は、現像器側のシャッタ係合片２６に
係合され、現像器側のシャッタ２５の上部および下部
は、カートリッジ側のシャッタ係合片２３に係合されて
いる。

【００２５】上記の状態から図示矢印Ｂ方向にケース本
体１３ａを回動させると、図６（Ｂ）に示すように、カ
ートリッジ側のシャッタ２２は、現像器側のシャッタ係
合片２６により保持され、トナー排出口１３ｂは上から
下に移動してカートリッジ側のシャッタ２２の下方に移
動し、また、現像器側のシャッタ２５は、カートリッジ
側のシャッタ係合片２３によりトナー注入口４ｃの下方
に移動するため、トナー排出口１３ｂとトナー注入口４
ｃが開口し連通されることになる。

【００２６】また、図６（Ｂ）に示す状態から、図示矢
印Ａ方向にケース本体１３ａを回動させると、図６
（Ａ）に示すように、トナー排出口１３ｂはカートリッ
ジ側のシャッタ２２側に移動し、また、現像器側のシャ
ッタ２５は、カートリッジ側のシャッタ係合片２３によ
りトナー注入口４ｃを塞ぐ方向に移動するため、トナー
排出口１３ｂとトナー注入口４ｃが閉塞される。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、現像器とトナーカートリッジの両方にシャッ
タを設けているため、現像器からトナーカートリッジを
外した時、カートリッジからのトナーのこぼれがなく、
現像器からのトナーこぼれもなく、ユーザの手の汚れや
機内のトナー飛散が低減され、トナーカートリッジの現
像器への着脱時において、トナーの漏洩をほぼ完全に防
止することができる。

【００２８】特に、カートリッジ側のトナー排出口のシ
ャッタが開くときは常に現像器側のトナー注入口は開い
ており、また、トナーカートリッジを外す時は、トナー
排出口が閉じてからトナー注入口が閉まるため、ユーザ
の手の汚れや機内のトナー飛散が低減される。

【００２９】また、トナーカートリッジを現像器に挿入
し回動させる際、カートリッジ側の歯車が現像器側の歯
車と噛み合って、トナーカートリッジ側の回転搬送部材
が回転するので、圧粉されたトナーがほぐされ、また、
下流側にトナーが送られるので、トナーを排出しやすく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の１例を示す
全体構成図である。

【図２】図２（Ａ）は図１のトナーカートリッジの水平
断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の回転圧縮部材をＢ方
向から見た図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿
う断面図である。

【図３】図１の現像器４Ｙとトナーカートリッジ１３の
側面図である。

【図４】本発明の現像装置の１実施形態を示し、図４
（Ａ）はトナーカートリッジの断面図、図４（Ｂ）は正
面図である。

【図５】本発明の現像装置の１実施形態を示し、図５
（Ａ）は現像器の断面図、図５（Ｂ）は正面図である。

【図６】本発明に係わるトナーカートリッジの着脱作用
を説明するための図である。

【符号の説明】

４Ｙ…現像器４ｃ…トナー注入口１３…トナーカートリッジ１３ｂ…トナー排出口２２、２５…シャッタ２３、２６…シャッタ係合片１７〜２０…歯車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーカートリッジを現像器に対して回動
させることによりトナーカートリッジを現像器に着脱可
能にする現像装置において、現像器側に設けられるトナ
ー注入口、トナー注入口を開閉するシャッタおよびシャ
ッタ係合片と、トナーカートリッジ側に設けられるトナ
ー排出口、トナー排出口を開閉するシャッタおよびシャ
ッタ係合片とを備え、現像器側のシャッタとカートリッ
ジ側のシャッタを、それぞれカートリッジ側のシャッタ
係合片と現像器側のシャッタ係合片により保持し、トナ
ーカートリッジを回動することにより、トナー排出口と
トナー注入口を開閉させることを特徴とする現像装置。
【請求項２】トナーカートリッジ装着時、トナー排出口
はトナー注入口より上部に位置し、トナー排出口とトナ
ー注入口がオーバーラップしない構成であり、トナー排
出口が上から下に移動することを特徴とする請求項１記
載の現像装置。
【請求項３】トナーカートリッジ内のトナーを搬送する
搬送部材と、現像器内のトナーを搬送する搬送部材とを
備え、両搬送部材を歯車により噛合可能にすることを特
徴とする請求項１または２記載の現像装置。