JP2003005520A - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物となるトナーシールを無くし、コスト
ダウンを図った現像装置及びこれを備えたプロセスカー
トリッジ並びに画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラムに形成された潜像を可視化
する現像装置において、感光体ドラム７に形成された潜
像をトナーを用いて現像するための現像ローラ10ｄと、
現像ローラ10ｄ上のトナーの層厚を規制させるための現
像ブレード10ｅと、現像ローラ10ｄ上にトナーを塗布す
る塗布ローラ10ｃと、前記各部材を収納した現像容器
と、トナーをトナー収納部10ａから供給するための開口
部12ｅとを有し、前記塗布ローラ10ｃが、前記開口部12
ｅに当接してトナー収納部内のトナーを封止する第一の
位置から、開口部12ｅを開封し、且つ現像ローラ10ｄに
当接する第二の位置へ移動可能であることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ装置、複写
機装置あるいはファクシミリ等に使用される現像装置及
びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置（以
下「画像形成装置」という）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の現像装置を有するプロセスカート
リッジでは、図８に示すように、現像剤を収容したトナ
ー枠体（現像剤収納部）201と現像部材を収容した現像
枠体（現像手段部）202を接合して一体的とし、トナー
枠体201と現像枠体202との開口部203に使用開始まで現
像剤を封止しておく現像剤封止用シール部材（以下「ト
ナーシール」という）204を設けて、一体のユニットと
したものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにトナーシ
ール204によって封止されたプロセスカートリッジ200を
使用する際には、図９に示すように、トナーシール204
の端部に設けられたシール把手205をもって前記シール
を引き抜いて前記開口部203を開封する。このとき、引
き抜いたトナーシール204が廃棄物となるために処分し
なければならい。また、製造に際してもトナーシール20
4による封止工程が必要であり、部品点数及び組立工数
が増えてコストアップの要因になっていた。

【０００４】本発明従来の上記課題を解決するものであ
り、その目的は、現像剤を封止する封止部材としてトナ
ーシールのかわりに、現像容器内で移動可能な塗布ロー
ラを用いることによって、廃棄物となるトナーシールを
無くし、コストダウンを図った現像装置及びこれを備え
たプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供する
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、電子写真感光体に形成
された潜像を可視化する現像装置において、前記電子写
真感光体に形成された潜像を現像剤を用いて現像するた
めの現像剤担持体と、前記現像剤担持体上に現像剤を塗
布する塗布部材と、前記各部材を収納した現像容器と、
前記現像剤収納部から現像剤を供給するための開口部
と、を有し、前記塗布部材が、前記開口部に当接して現
像剤収納部内の現像剤を封止する第一の位置から、前記
開口部を開封し、且つ前記現像剤担持体に当接する第二
の位置へ移動可能であることを特徴とする。

【０００６】上記構成にあっては、使用前に塗布部材で
現像剤を封止し、使用時に塗布部材を移動させて開封す
るとともに、現像剤担持体へ当接して作動する構成にし
たことで、現像剤シールの部品コスト、組立コストを無
くすことができ、また、現像剤シールが不要なことで、
使用後の現像剤シールの廃却品も発生せず、更には現像
容器と現像剤収納容器を一体で形成することも可能とな
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態に係る現
像装置を用いたプロセスカートリッジ及びこれを装着し
て画像形成する画像形成装置について説明する。

【０００８】〔第１実施形態〕プロセスカートリッジ及
びこれを装着可能な画像形成装置について、図１乃至図
５を参照して具体的に説明する。なお、図２及び図３は
プロセスカートリッジの外観説明図である。図１はプロ
セスカートリッジを装着した画像形成装置の構成模式説
明図であり、図２はプロセスカートリッジの構成模式説
明図、図３はプロセスカートリッジの外観説明図、図４
は塗布ローラによるトナー封止説明図であり、図５は塗
布ローラ移動手段の構成説明図である。ここでは説明の
順序として、プロセスカートリッジ及びこれを用いる画
像形成装置の全体構成を説明し、次に本発明の塗布ロー
ラによる現像剤封止構成を説明する。

【０００９】（全体構成）この電子写真画像形成装置
（レーザービームプリンタ）Ａは、図１に示すように、
光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の
電子写真感光体である感光体ドラム７へ照射して該感光
体ドラム７に潜像を形成し、この潜像を現像剤（以下
「トナー」という）で現像してトナー像を形成する。そ
して前記トナー像の形成と同期して、記録媒体２を収容
した給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ及び
これに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送すると
共に、搬送ローラ対３ｄ、レジストローラ対３ｅ等から
なる搬送手段３で搬送し、且つプロセスカートリッジＢ
としてカートリッジ化された前記電子写真感光体に形成
したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印
加することによって記録媒体２に転写し、その記録媒体
２を搬送ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。
この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵
すると共に支持体５ｃによって回転可能に支持された筒
状シートで構成した定着回転体５ｄからなり、通過する
記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着
する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ，３ｈ
で搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出する
如く構成している。なお、この画像形成装置Ａは、手差
しトレイ３ｉ及びローラ３ｊによって手差し給送も可能
となっている。

【００１０】（プロセスカートリッジ）一方、前記プロ
セスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも
１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセ
ス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯
電手段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現
像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリー
ニングするためのクリーニング手段等がある。本実施の
形態のプロセスカートリッジＢは、図２及び図３に示す
ように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ド
ラム７を回転し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印
加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この
帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの光
像を露光開口部９を介して露光して潜像を形成し、該潜
像を現像手段10によって現像するように構成している。

【００１１】前記現像手段10は、トナー収納部10ａ内の
トナー送り手段である回転可能なトナー送り部材10ｂ2
でトナー枠体12ａの開口部12ｅを通じてトナーを現像枠
体12ｂ内へ送り出し、このトナーを塗布部材としての塗
布ローラ10ｃの回転によって現像ローラ10ｄに塗布し、
現像ローラ10ｄを回転させると共に、現像ブレード10ｅ
によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ
10ｄの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感
光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成
して可視像化するものである。

【００１２】そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極
性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後
に、クリーニングブレード11ａによって感光体ドラム７
に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート11
ｂによってすくい取り、廃トナー収納部11ｃへ集めるク
リーニング手段11によって感光体ドラム７上の残留トナ
ーを除去するように構成している。

【００１３】尚、前記感光体ドラム７等の各部材は、ト
ナー収納部10ａを構成し、トナー送り部材10ｂ2を回転
駆動されるように支持するトナー枠体12ａと塗布ローラ
10ｃ、現像ローラ10ｄ、現像ブレード10ｅ等の現像部材
を内蔵する現像枠体12ｂ及び蓋部材12ｃを溶着して一体
化した現像装置としての現像ユニットＤと、廃トナー収
納部11ｃを構成し、感光体ドラム７、クリーニングブレ
ード11ａ、スクイシート11ｂ及び帯電ローラ８を有する
クリーニング枠体13とを結合して構成したカートリッジ
枠体に収納してカートリッジ化され、装置本体14に設け
たカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着され
る。

【００１４】このカートリッジ装着手段は、図１に示す
ように、軸15ａを中心に開閉部材15を開くと、カートリ
ッジ装着部の空間が現われ、その左右に不図示のカート
リッジ装着ガイド部材が配されており、ボス18ａとリブ
18ｂからなるプロセスカートリッジＢのガイドが該装着
ガイドに嵌合して導かれ、プロセスカートリッジＢが装
置本体14に着脱されるものである。

【００１５】なお、現像ユニットＤは、現像枠体12ｂに
クリーニング枠体13へ向かってアーム部19が突出してい
る。このアーム部19の先端とクリーニング枠体13とは、
図２に示すように、ピン30でもって互いに回動自在に結
合する。そしてクリーニング枠体13の現像ユニットＤへ
延出したアーム部19と現像枠体12ｂ間に圧縮コイルばね
32を縮設して、現像ローラ10ｄを感光体ドラム７へ圧す
る。

【００１６】また、現像ローラ10ｄの画像形成領域外の
両端部には現像ローラ10ｄよりも直径の大きいスペーサ
コロ（図示せず）が設けられ、このスぺーサコロが感光
体ドラム７に圧接し、現像領域において感光体ドラム７
と現像ローラ10ｄ間に約300μmの隙間を確保している。

【００１７】また、トナー枠体12ａ、現像枠体12ｂを形
成する材質としては、プラスチック、例えばポリスチレ
ン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチ
レン共重合体）、変性ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエー
テル）、変性ＰＰＯ樹脂（ポリフェニレンオキサイド）
ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン等で
ある。

【００１８】（塗布ローラによるトナー封止構成）次に
本発明の特徴であるところの現像ユニットのトナー封止
構成について説明する。

【００１９】本実施形態のプロセスカートリッジにおい
ては、使用前に塗布ローラが、図２の破線に示す第一の
位置101にあって、トナー枠体の開口部12ｅに当接して
固定されている。このとき、図４(a)に示すように、開
口部12ｅの高さＫは塗布ローラ10ｃの径Ｒより小さく、
また、塗布ローラ10ｃは表面は弾性スポンジ等の材質で
構成されており、塗布ローラ10ｃが前記第一の位置101
にある状態では、図４(b)に示すように、開口部12ｅと
塗布ローラ10ｃの表面が密着することによってトナーを
封止している（この位置を「トナー封止位置」とす
る）。

【００２０】次に使用時には、第二の位置102に塗布ロ
ーラ10ｃを移動させることによって、前記開口部12ｅを
開放し、トナーが現像枠体12ｂ内へ供給され、且つ現像
ローラ10ｄに塗布ローラ10ｃが当接し、画像形成プロセ
ス現像の準備を整える（この位置を「作動位置」とす
る）。

【００２１】塗布ローラ10ｃをトナー封止位置から作動
位置へ移動させる塗布ローラ移動手段は図５に示すよう
に構成されている。

【００２２】図５(a)に示すように、トナー封止位置101
では、塗布ローラ10ｃの長手両端の芯金部10ｃ1が、移
動ガイド105内に位置し、ストッパ104によって固定され
ている。芯金部10ｃ1はコイルスプリングや板バネなど
のバネで付勢されており、使用開始時に、使用者がスト
ッパ104を解除することによって、作動位置102に塗布ロ
ーラ10ｃが移動する。作動位置102では前記コイルスプ
リング103などの加圧手段によって、現像ローラ10ｄの
方向へ塗布ローラ10ｃが適切に加圧される。

【００２３】また、塗布ローラ10ｃへの駆動力伝達方法
としては、図５(b)(c)に示すように、塗布ローラ10ｃの
芯金部10ｃ1上に設けられた駆動ギア110も同時に図５
(b)の矢印方向に移動することにより、塗布ローラ駆動
伝達ギア111と噛合って駆動力が伝達される。

【００２４】以上述べたように、塗布ローラを移動可能
に構成することで、従来のようなトナーシールが不要な
プロセスカートリッジを提供することが出来る。

【００２５】〔他の実施形態〕前述した塗布ローラ移動
手段の構成は、図６に示すように構成してもよい。すな
わち、図６に示すように、軸113を中心に回動アーム112
を回動可能に取り付け、この回動アーム112の一方端に
塗布ローラ10ｃを取り付ける。

【００２６】図６の実線に示す状態が塗布ローラ10ｃが
トナー封止位置101にある状態である。そして、使用時
には使用者が他方側のアーム部先端114を押し込むこと
により、塗布ローラ10ｃが作動位置102に移動すること
ができる。押し込まれたアーム部先端114は爪部115によ
って現像枠体12ｂに固定され、塗布ローラ10ｃの位置決
めを行う。あるいは、プロセスカートリッジを画像形成
装置本体に装着する際に、その本体内の装着ガイドに突
起（不図示）などを設けることによってアーム部先端11
4が前記突起に当接し、プロセスカートリッジの装着と
同時に塗布ローラ10ｃの移動が完了する構成をとること
も可能である。

【００２７】また、塗布ローラ10ｃの駆動伝達構成につ
いても、第１実施形態で示した駆動ギア110が移動して
伝達されるものに限らず、図７に示すように、駆動伝達
ギア111との噛合い部分は固定し、芯金部10ｃ1に２つの
自由継手121と、伸縮自在な軸を設けた継手部122を組み
合わせて構成してもよい。

【００２８】また、前述したプロセスカートリッジＢは
単色画像を形成するためのものであったが、プロセスカ
ートリッジは単色の画像を形成する場合のみならず、現
像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３
色画像或はフルカラー等）を形成するカートリッジにも
好適に適用することができる。

【００２９】また、電子写真感光体としては、前記感光
体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含ま
れる、まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電
体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファス
セレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート
状等が含まれる。なお、一般的にはドラム状またはベル
ト状のものが用いられており、例えばドラムタイブの感
光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電
体を蒸着または塗工等を行ったものである。

【００３０】また、帯電手段の構成も、前述した第１実
施形態では、所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成と
して従来から用いられているタングステンワイヤーの三
方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングス
テンワイヤ―に高電圧を印加することによって生じた正
または負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該
ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いこと
は当然である。

【００３１】なお、前記帯電手段としては前記ローラ型
以外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブ
ロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【００３２】また前述したプロセスカートリッジとは、
例えば電子写真感光体及び現像手段と、少なくともプロ
セス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロ
セスカートリッジの態様としては、前述した実施形態の
もの以外にも、例えば電子写真感光体及び現像手段と帯
電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱
可能にするもの。電子写真感光体と現像手段とを一体的
にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。
電子写真感光体及び現像手段とクリーニング手段とを一
体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするも
の等がある。

【００３３】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、またはクリーニング手段と現像手段及び
電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカ
ートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものである。及び帯電手段、クリーニング手段の少なく
とも１つと現像手段及び電子写真感光体とを一体的にカ
ートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするも
のである。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体と
を一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とす
るものである。

【００３４】更に前述した実施の形態では画像形成装置
としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明は
これに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、フ
ァクシミリ装置、或はワードプロセッサ等の他の画像形
成装置に使用することも当然可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
使用前に塗布部材で現像剤を封止し、使用時に塗布部材
を移動させて開封するとともに、現像剤担持体へ当接し
て作動する構成にしたことで、現像剤シールの部品コス
ト、組立コストを無くすことができ、また、現像剤シー
ルが不要なことで、使用後の現像剤シールの廃却品も発
生せず、更には現像容器と現像剤収納容器を一体で形成
することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の構成を示す縦断面図である。

【図２】プロセスカートリッジの構成を示す縦断面図で
ある。

【図３】プロセスカートリッジの右外側側面の外観の斜
視図である。

【図４】(a)は塗布ローラの模式図であり、(b)は第一の
位置にある塗布ローラの模式図である。

【図５】(a)は塗布ローラの移動手段の模式図であり、
(b)は塗布ローラの駆動ギアの移動形態模式図であり、
(c)は塗布ローラの駆動手段の模式図である。

【図６】塗布ローラの移動手段の他例を示す説明図であ
る。

【図７】塗布ローラの駆動手段の他例を示す説明図であ
る。

【図８】従来のプロセスカートリッジを示す模式断面図
である。

【図９】従来のプロセスカートリッジを示す外観説明図
である。

【符号の説明】 【符号の説明】

Ａ …電子写真画像形成装置 Ｂ …プロセスカートリッジ Ｄ …現像ユニット １ …光学系 ２ …記録媒体 ３ …搬送手段 ３ａ …給紙カセット ３ｂ …ピックアップローラ ３ｃ …圧接部材 ３ｄ …搬送ローラ対 ３ｅ …レジストローラ対 ３ｆ …搬送ベルト ３ｇ，３ｈ …排出ローラ対 ３ｉ …手差しトレイ ３ｊ …ローラ ４ …転写ローラ ５ …定着手段 ５ａ …駆動ローラ ５ｂ …ヒータ ５ｃ …支持体 ５ｄ …定着回転体 ６ …排出部 ７ …感光体ドラム ８ …帯電ローラ ９ …露光開口部 10 …現像手段 10ａ …トナー収納部 10ｂ2 …トナー送り部材 10ｃ …塗布ローラ 10ｃ1 …芯金部 10ｄ …現像ローラ 10ｅ …現像ブレード 11 …クリーニング手段 11ａ …クリーニングブレード 11ｂ …スクイシート 11ｃ …廃トナー収納部 12ａ …トナー枠体 12ｂ …現像枠体 12ｃ …蓋部材 12ｅ …開口部 13 …クリーニング枠体 14 …装置本体 15 …開閉部材 15ａ …軸 18ａ …ボス 18ｂ …リブ 19 …アーム部 30 …ピン 32 …圧縮コイルばね 101 …第一の位置（トナー封止位置） 102 …第二の位置（作動位置） 103 …コイルスプリング 104 …ストッパ 105 …移動ガイド 110 …駆動ギア 111 …塗布ローラ駆動伝達ギア 112 …回動アーム 113 …軸 114 …アーム部先端 115 …爪部 121 …自由継手 122 …継手部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体に形成された潜像を可視
   化する現像装置において、 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像剤を用いて
   現像するための現像剤担持体と、 前記現像剤担持体上に現像剤を塗布する塗布部材と、 前記各部材を収納した現像容器と、 前記現像剤収納部から現像剤を供給するための開口部
   と、 を有し、 前記塗布部材が、前記開口部に当接して現像剤収納部内
   の現像剤を封止する第一の位置から、前記開口部を開封
   し、且つ前記現像剤担持体に当接する第二の位置へ移動
   可能であることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記塗布部材は弾性発泡体であることを
   特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記塗布部材を移動させるための塗布部
   材移動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の
   現像装置。
4. 【請求項４】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
   カートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体上に形成した潜像を現像するための
   現像手段と、 を有し、 前記現像手段として請求項１乃至請求項３のいずれか１
   項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセス
   カートリッジ。
5. 【請求項５】 プロセスカートリッジを装着して画像を
   形成可能な画像形成装置において、 請求項４記載のプロセスカートリッジを装着可能な装着
   部と、 記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。