JP2005128541A - 電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 水平にトナーを供給することが可能な電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジを提供する。
【解決手段】 本発明の電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジは，感光ドラム１０の外周面に形成された静電潜像を表面化する現像ローラ１１０と；現像ローラ１１０上にトナーを供給するトナー供給ローラ１３０と；トナー供給ローラ１３０の下部に配置されてトナー供給ローラ１３０の表面に所定の厚みのトナーが形成されるようにガイドするガイド部材１４０と；トナー供給ローラ１３０に供給されるトナーを保存するホッパ１０２と；ホッパ１０２に回転可能に設置された撹拌器１２１と；を備え，撹拌器１２１の回転軸は，ガイド部材１４０の上部より高い位置に配置されることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は，電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジに関する。

乾式カラーレーザプリンタのような電子写真方式の画像形成装置は，感光体に静電潜像を形成した後，これを粉末状のトナーを用いて現像し，その現像された画像を所定の転写媒体を経由して用紙に転写して画像を形成する装置である。画像形成装置は，感光体の静電潜像を現像させるために感光体にアクセスできるように配置され，その内部に乾式トナーを含有した現像ユニットのトナーカートリッジを備える。

特許文献１には，現像ローラを含む現像装置と，この現像装置にトナーを供給するトナーカートリッジとが分離された状態のものが記載されている。このようなトナーカートリッジは，現像装置内のトナーホッパにトナーを供給するために，トナーカートリッジが垂直に配置される。したがって，このような形態の現像装置を適用するプリンタは，垂直方向の体積を必要とする。

特開２００１−２５５７２７号公報 特開平１１−２８２２３５号公報 大韓民国特許出願公開２０００−０１９９９４号明細書 大韓民国特許出願公開２０００−０１９４２号明細書

しかしながら，コンパクトな構造の乾式カラープリンタでは，現像ユニットとしてトナーカートリッジが水平に形成され，カラー別トナーカートリッジを垂直に積載する構造が要求される，という問題がある。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，水平にトナーを供給することが可能な，新規かつ改良された電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，感光ドラムの外周面に形成された静電潜像を表面化する現像ローラと，現像ローラ上にトナーを供給するトナー供給ローラと，トナー供給ローラの下部に配置されてトナー供給ローラの表面に所定の厚みのトナーが形成されるようにガイドするガイド部材と，トナー供給ローラに供給されるトナーを保存するホッパと，ホッパに回転可能に設置された撹拌器とを備え，撹拌器の回転軸はガイド部材の上部より高い位置に配置されることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジが提供される。

上記撹拌器の平行な１対の面には，それぞれ１つの弾性フィルムが互いに回転軸に対して点対称で配置されていてもよい。ここで，上記フィルムは，ホッパの内面及びガイド部材の一側に形成されたガイド面に接触するように配置されていてもよい。この場合に，上記フィルムは，ホッパの内面及びガイド面を外れつつその形状が復元されることにより，トナーをトナー供給ローラとガイドとの間に供給することができる。

また，上記撹拌器の１対の面には，それぞれ複数の突起が形成されており，弾性フィルムは，この突起に挿入されて撹拌器に固定される構成であってもよい。

また，本発明に係るトナーカートリッジは，複数のホッパが連続的に配置されていてもよく，上記各ホッパ内には撹拌器が設置された構成を有していてもよい。

本発明によれば，トナーをトナー供給ローラ及び現像ローラに円滑に供給できることによってトナー画像品質の向上を図ることが可能な電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジを提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は，本発明の一実施形態によるトナーカートリッジが適用された電子写真方式の画像形成装置の概略的な構成を示した説明図である。

図１を参照すれば，本実施形態によるトナーカートリッジが適用された電子写真方式の画像形成装置には，感光体である感光ドラム１０と，感光ドラム１０を帯電させる帯電器１１と，帯電された感光ドラム１０に光を走査して所望の画像の静電潜像を形成する露光ユニットとしてのＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２と，静電潜像をＹ（ｙｅｌｌｏｗ），Ｍ（ｍａｇｅｎｔａ），Ｃ（ｃｙａｎ），Ｋ（ｂｌａｃｋ）の４種の色相の粉末状トナーで現像するトナーカートリッジ１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｙ，１００Ｋを備える現像ユニット１９と，感光ドラム１０に現像された４種の色相の画像を順次重畳されるように転写することにより用紙に転写する転写ベルト１４を含んだ転写ユニットと，用紙を加熱圧着して画像を定着させる定着ユニット１５とを備える。用紙カセット１６は，用紙を積載し，感光ドラムクリーニングユニット１７は，感光ドラム１０上の残留トナーをクリーニングし，除電器１８は，感光ドラム１０上の電位を除去する。

ここで，各色相別のトナーカートリッジ１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｙ，１００Ｋは，内部に保存されたトナーを付着させて，感光ドラム１０の外周面に非接触状態でトナーを供給する現像ローラ１１０と，現像ローラ１１０と同軸上に設置されて感光ドラム１０に密着することによって感光ドラム１０と現像ローラ１１０との間に一定のギャップを保持させるギャップ保持ローラ１１１とを含み，各トナーカートリッジ１００は，スプリング２０により感光ドラム１０に接近する方向，すなわちギャップ保持ローラ１１１が感光ドラム１０に密着する方向に付勢されている。

上記構造のトナーカートリッジは，水平に積層できるので，コンパクトなカラープリンタに有用に適用できる。

図２は，本発明の望ましい実施形態によるトナーカートリッジの断面図であり，図３は図２の一部を拡大した部分断面図である。

図２及び図３を共に参照すれば，ハウジング１０１の下部には，ほぼ半円型のホッパ１０２が例えば５つ連続的に配置されており，各ホッパ１０２には，それぞれ１つの撹拌器１２１，１２２，１２３，１２４，１２５が配置されている。ハウジング１０１の前端には現像ローラ１１０が設置されており，現像ローラ１１０の一側には，トナー供給ローラ１３０が接触するように配置されている。トナー供給ローラ１３０の下部には，第１撹拌器１２１から供給されたトナーを受け，トナーがトナー供給ローラ１３０の外周に付着することを補助する（ガイドする）ガイド部材１４０が配置されている。ガイド部材１４０の下部には，トナー供給ローラ１３０から現像ローラ１１０に供給されていない残留トナーを第１撹拌器１２１が配置された第１ホッパ１０２方向に戻す回収ローラ１５０が配置されている。なお，本実施形態に係るトナーカートリッジには，ホッパは５つ配置されているが，ホッパの数は５つに限られない。

トナー供給ローラ１３０は，現像ローラ１１０と同じ方向に回転しつつ，現像ローラ１１０との接触時には現像ローラ１１０表面の残留トナーをクリーニングし，接触直前にはクリーニングされた現像ローラ１１０の表面にトナーを圧着させて現像ローラ１１０の表面にトナーを供給する。

ハウジング１０１には，回転するトナーが付着された現像ローラ１１０の表面のトナーの高さを規制するドクタブレード１１６が配置され，過度に付着されたトナーを現像ローラ１１０から叩き落とすことができる。

ガイド部材１４０と第１ホッパ１０２との間には，それらの間の開放部を塞ぐ部材１５３が設置されており，この部材１５３には，複数の回収ホール１５１が形成されている。ドクタブレード１１６によって現像ローラ１１０から離脱されたトナーと，トナー供給ローラ１３０から現像ローラ１１０の表面に付着されずにトナー移動経路を過ぎたトナーとは，この複数の回収ホール１５１の間を介して回収ローラ１５０によって第１ホッパ１０２に回収される。

ハウジング１０１の上部には，現像ローラ１１０及び供給ローラ１３０をカバーしてトナーの外部流出を防止するシールブラケット１３３が設置される。このシールブラケット１３３の一側には，シールフィルム１３４が付着されて現像ローラ１１０と供給ローラ１３０との間のトナーを外部に流出させないようにし，また外部からの異質物がトナーカートリッジ内部に流入することを防止する。

図４は，本発明の一実施形態による第１撹拌器１２１の斜視図である。

撹拌器１２１〜１２５はその形状が類似しているので，第１撹拌器１２１について説明する。図４を参照すれば，撹拌器１２１は，ガイド部材１４０と供給ローラ１３０との間にトナーを供給しつつ回収ローラ１５０から回収されたトナーとホッパ１０２内のトナーとを混合する。このような第１撹拌器１２１は，図４に示されたように互いに対向する平行した１対の表面に複数の突起１２６が形成されており，この突起１２６に弾性フィルム１２７に形成されたホール（図示せず）が１対の弾性フィルム１２７が互いに点対称になるように挿入されて配置されている。この弾性フィルム１２７は，例えばＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムより製造される。弾性フィルム１２７には略四角形のホール１２７ａが複数形成されている。この略四角形のホール１２７ａは，撹拌器１２１が供給ローラ１３０方向にトナーを供給すると共にホッパ１０２内部のトナーを混合する作用を有する。回転突起１２８は，撹拌器１２１の両側に形成され，撹拌器１２１の回転中心と同心軸である回転軸を形成する。

一方，フィルム１２７は，回転時にホッパ１０２の内面及びガイド部材１４０の一側に形成されたガイド面１５４に接触するように配置される。第１撹拌器１２１の回転軸の回転突起１２８の位置は，ガイド部材１４０の上部の位置より高い位置に形成されており（図３のｈ参照），第１撹拌器１２１の回転時に，フィルム１２７の端がホッパ１０２の内面に曲がった状態で接触し（図３参照），さらに，フィルム１２７の端は，図５の矢印Ａ方向にガイド面１５４に沿って移動する。そして，ガイド面１５４との接触時に，図５に示されたように，フィルム１２７が下方に傾斜した形状になるように形成される。このとき，フィルム１２７は付勢された状態になる。次に，フィルム１２７は，撹拌器１２１の回転時に，ガイド面１５４に沿って回転しながらガイド部材１４０上にトナーを供給する。そして，撹拌器１２１が矢印Ａ方向にさらに回転すると，フィルム１２７はガイド面１５４を外れ，かつその形状が復元される。このようにして，フィルム１２７は，トナーをガイド部材１４０と供給ローラ１３０との間に供給することができる。

本実施形態による電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジは，第１撹拌器１２１の回転軸がガイド部材１４０の上部より高い位置に配置されるので，トナーの供給ローラ１３０への流れが良好になる。このようなトナーの安定な供給は，画像形成装置の印刷品質を向上するのに寄与し，カラーレーザプリントに効果的に適用することができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジに適用可能である。

本発明の一実施形態によるトナーカートリッジが適用された電子写真方式の画像形成装置の概略的な構成を示した説明図である。 本発明の望ましい実施形態によるトナーカートリッジの断面図である。 図２の一部を拡大した部分断面図である。 本発明の一実施形態による第１撹拌器の構成を示した斜視図である。 第１撹拌器の作用を示した説明図である。

符号の説明

１０１ ハウジング
１０２ ホッパ
１１０ 現像ローラ
１１６ ドクタブレード
１２１ 撹拌器
１２６ 突起
１２７ 弾性フィルム
１２７ａ ホール
１２８ 回転突起
１３０ 供給ローラ
１３３ シールブラケット
１３４ シールフィルム
１４０ ガイド部材
１５０ 回収ローラ
１５１ 回収ホール
１５３ 開放部を塞ぐ部材
１５４ 案内板

Claims (6)

1. 感光ドラムの外周面に形成された静電潜像を表面化する現像ローラと；
   前記現像ローラ上にトナーを供給するトナー供給ローラと；
   前記トナー供給ローラの下部に配置されて前記トナー供給ローラの表面に所定の厚みのトナーが形成されるようにガイドするガイド部材と；
   前記トナー供給ローラに供給されるトナーを保存するホッパと；
   前記ホッパに回転可能に設置された撹拌器と；
   を備え，
   前記撹拌器の回転軸は，前記ガイド部材の上部より高い位置に配置されることを特徴とする，電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ。
2. 前記撹拌器の平行な１対の面には，それぞれ１つの弾性フィルムが互いに前記回転軸に対して点対称に配置されたことを特徴とする，請求項１に記載の電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ。
3. 前記フィルムは，前記ホッパの内面及び前記ガイド部材の一側に形成されたガイド面に接触するように配置されたことを特徴とする，請求項２に記載の電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ。
4. 前記フィルムは，前記ホッパの内面及び前記ガイド面を外れつつその形状が復元されることにより，トナーを前記トナー供給ローラとガイドとの間に供給することを特徴とする，請求項３に記載の電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ。
5. 前記撹拌器の１対の面には，それぞれ複数の突起が形成されており，
   前記弾性フィルムは，前記突起に挿入されて前記撹拌器に固定されることを特徴とする，請求項２に記載の電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ。
6. 前記ホッパは，連続的に配置された複数のホッパであり，
   前記各ホッパ内には撹拌器が設置されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真方式の画像形成装置のトナーカートリッジ。
   
   

Images