JP2626563B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像装置に関し、とく
に光ビームにより形成される感光体上の静電潜像をトナ
ーによる可視画像に現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子写真方式のプリンタは、解像
度が３００〔ｄｐｉ〕から６００〔ｄｐｉ〕以上の高解
像度へ移行されてきており、同時に印字品質の高性能化
への研究開発が活発になされている。

【０００３】一方、この電子写真方式のプリンタにあっ
ては、当該プリンタの大きさを、そのプリンタが持つ最
大用紙サイズに合わせて限りなく小さくしようという試
みが行われている。例えば、Ａ４プリンタではＡ４の用
紙サイズへ、Ａ３プリンタではＡ３の用紙サイズへと小
型化が行われ、同時に薄型化への種々の試みが進められ
ている。

【０００４】このようなことから、レーザユニットの小
型化，用紙搬送機構の小型化，更には定着器の小型化等
に際しては、多くの未解決の課題が残されている。中で
も電子写真の心臓部である感光体及び現像部を形成する
ＥＰ−カートリッジは、印字ページ数の増大と小型化と
が相反する性能となるため、これを両立できる装置構成
が要求されている。

【０００５】ＥＰカートリッジは、感光体ドラムを中心
に、感光体ドラムを帯電する帯電部、静電潜像を形成す
るためのレーザ光導入部、レーザ光の照射によって得ら
れた静電潜像にトナーを付着させる現像部、現像部で形
成された感光体ドラム上のトナー像を紙に転写する転写
部、およびトナー転写部で完全に転写されなかった残留
トナーを除去するクリーナ部が、主な構成要素であり、
この中の現像部にトナーを供給するためのトナー供給手
段があり、これらをＥＰカートリッジとしてユーザが簡
単に交換できるようになっている。

【０００６】従来、この種のＥＰカートリッジに採用さ
れるトナー供給手段は、トナーを蓄えておくトナーホッ
パ内に外部駆動軸の回転によって回転するバーがあり、
このバーがゆっくりと回転することで、現像部へ供給す
る窓までトナーをかき上げるようになっている。

【０００７】図９に従来例を示す。この図９に示す従来
例にあって、符号１００は感光体ドラムを示し、符号１
０１は帯電器を示す。また、符号ＬＥはレーザ光の光路
を示す。このレーザ光ＬＥによって感光体ドラム１００
上に形成された静電潜像は、現像部である現像ローラ１
０２によってトナー可視像に現像される。

【０００８】この現像ローラ１０２には、当該現像ロー
ラ１０２にトナーを送り込むサプライローラ１０３と，
このサプライローラ１０３にトナーを供給するトナー供
給手段１１１とが併設されている。

【０００９】このトナー供給手段１１１は、トナーを収
納したトナーホッパ部１１２と、このトナーホッパ部１
１２内に装備されたトナーかき上げバー１１３とを備え
ている。そして、このトナーかき上げバー１１３がゆっ
くり回転することにより、トナーホッパ部１１２に形成
されたトナー供給窓１１２ＡからトナーＴがサプライロ
ーラ１０３側に補給されるようになっている。符号１１
３Ａは回転シャフトを示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、１本のＥＰカートリッジで印刷可能ページ数
を多くするには、トナーホッパ部１１２の直径Ｄを大き
くしなければならず、この直径Ｄが大きくなることによ
って、感光体ドラム１００上に光学画像を形成するため
のレーザ光の光路ＬＥをトナーホッパ部１１２から離れ
た箇所に設定しなければならず、このため装置全体が箱
型状に大型化するという不都合が生じていた。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくにトナーの収納容量を低下させることな
く装置全体の薄型化を可能とした現像装置を提供するこ
とを、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、感光体ドラ
ムにトナー像を形成する現像ローラと、この現像ローラ
にトナーサプライローラを介して所定のトナーを供給す
るトナー供給手段とを備えた現像装置において、トナー
供給手段を、トナーを内側に載置し且つ搬送するエンド
レス形のトナー搬送ベルトおよびこれを架設支持するプ
ーリを備えた搬送用ベルト機構と、この搬送用ベルト機
構を収納すると共に，トナーサプライローラ側にトナー
供給窓が設けられた偏平状のトナーホッパと、搬送用ベ
ルト機構を駆動するベルト駆動機構とを備えた構成とす
る。

【００１３】そして、トナー搬送ベルトに複数のトナー
供給穴を設けると共に、このトナー搬送ベルトを架設支
持する前記トナーサプライローラ側のプーリを、少なく
とも前記トナー搬送ベルトの両側の端部に分かれて配設
された一対のプーリにより構成すると共に、トナー搬送
ベルトの内側空間で且つ一対のプーリの相互間を，一対
のプーリ隔離壁により仕切り、これらプーリ隔離壁の相
互間をトナー収納領域とした、という構成を採ってい
る。これによって前述した目的を達成しようとするもの
である。

【００１４】

【作用】駆動モータ５が回転すると、搬送用ベルト機構
３が作動し、トナー搬送ベルト２が所定の方向に回動す
る。このトナー搬送ベルト２の回動により、当該トナー
搬送ベルト２内に収納されているトナーＴがトナー搬送
ベルト２と共に移送される。これによって最終段におい
てはトナー供給用貫通穴２Ａに入り込んだトナーＴがト
ナー供給窓４Ａからトナーサプライローラ１１および現
像ローラ１２側に送りだされる。また、プーリ隔離壁９
Ａ，９Ｂは、駆動プーリ（一対のプーリ）６ａ，６ｂを
トナーから隔離するもので、これによって各駆動プーリ
６ａ，６ｂがトナー搬送ベルト２との間にトナーを食い
込むのを予め防止している。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図３に
基づいて説明する。

【００１６】この図１乃至図３において、符号１は現像
装置の一部を成すトナー供給手段を示す。このトナー供
給手段１は、トナーＴを内側に載置し且つ搬送するエン
ドレス形のトナー搬送ベルト２を備えた搬送用ベルト機
構３と、この搬送用ベルト機構３を収納すると共に，ト
ナーサプライローラ１１（図２参照）側にトナー供給窓
４Ａが設けられた偏平状のトナーホッパ４と、搬送用ベ
ルト機構３を駆動するベルト駆動機構としての駆動モー
タ５とを備えた構成となっている。

【００１７】符号１２は現像ローラを示す。また、トナ
ーホッパ４は、その内面側が搬送用ベルト機構３に沿っ
た形状に形成されている。

【００１８】トナー搬送ベルト２には、その全域にわた
って複数のトナー供給用貫通穴２Ａが設けられている。
このトナー供給用貫通穴２Ａは、図１乃至図２に示すよ
うにトナー搬送ベルト２の回転走行方向Ａに直交する方
向に長穴状に形成され、全体的には千鳥状にずらされて
設けられている。

【００１９】搬送用ベルト機構３は、上述したトナー搬
送ベルト２と、このトナー搬送ベルト２を回転自在に支
持する駆動プーリ部６および保持プーリ部７とを備えて
構成されている。

【００２０】この内、駆動プーリ部６は、図２に示すよ
うにトナーサプライローラ１１側にて左右に分かれて配
設された一対の駆動プーリ６ａ，６ｂと、この各駆動プ
ーリ６ａ，６ｂを支持すると共に，これに前述した駆動
モータ５の回転力を伝達する駆動軸６Ａとを備えてい
る。また、保持プーリ部７は、トナーサプライローラ１
１とは反対側の左右に分かれて配設された一対の保持プ
ーリ７ａ，７ｂと、この各保持プーリ７ａ，７ｂを支持
する支持軸７Ａとを備えている。

【００２１】これを更に詳述すると、トナーホッパ４
は、全体的には円筒を上下より押しつぶした偏平状をし
ており、この一端部の外側に配置された現像ローラ１２
及びサプライローラ１１に、トナー供給窓４Ａを介して
トナーを搬送し供給するようになっている。このトナー
ホッパ４内には、前述したように駆動プーリ部６および
保持プーリ部７の回転によって回転するトナー搬送ベル
ト２があり、このトナー搬送ベルト２には、前述したよ
うにその全面にわたって、表裏貫通のトナー搬送機能を
備えたトナー供給用貫通穴２Ａが設けられている。

【００２２】このトナー搬送ベルト２は、駆動プーリ部
６および保持プーリ部７によって前述したトナーホッパ
４の内壁面に沿って配設されている。

【００２３】図３は、図１のトナー搬送ベルト２とトナ
ー供給窓４Ａ部分を示す拡大部分断面図を示す。トナー
搬送ベルト２に形成されたトナー供給用貫通穴２Ａは、
駆動プーリ部６および保持プーリ部７に案内されてトナ
ーホッパ４の上下内壁面に密着される状態で、図１中の
矢印Ａ方向に回転することになり、この回転と共に移動
するトナー搬送ベルト２のトナー供給用貫通穴２Ａの段
差部分（べルトの厚みはトナーの粒子５〜１０μｍに対
して大きな段差となる）によって、トナーＴがトナー供
給窓４Ａに搬送される。

【００２４】また、図２において、符号９Ａ，９Ｂはプ
ーリ隔離壁を示す。このプーリ隔離壁９Ａ，９Ｂは、ト
ナー搬送ベルト２の内側空間において駆動プーリ６ａ，
６ｂおよび保持プーリ７ａ，７ｂをトナー収納部から隔
離するもので、これによって各駆動プーリ６ａ，６ｂお
よび保持プーリ７ａ，７ｂがトナー搬送ベルト２との間
にトナーを食い込むのを予め防止している。

【００２５】更に図２乃至図４において、符号１０Ａ，
１０Ｂ，１０Ｃは仕切りプレートを示す。この仕切りプ
レート１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、図４の右方向に装備
されているものほど、その下端縁とトナー搬送ベルト２
との間の隙間が大きくなるように設定されている。この
各仕切りプレート１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、前述した
プーリ隔離壁９Ａ，９Ｂに固定支持されている。

【００２６】そして、トナー搬送ベルト２内へのトナー
の収納は、トナーホッパ４の側壁部分およびプーリ隔離
壁９Ａ，９Ｂに設けられたトナー補給口（図示せず）か
らトナー搬送ベルト２内へ補給されるようになってい
る。

【００２７】次に、上記実施例の動作を説明する。

【００２８】図１乃至図２において、駆動モータ５が回
転すると、搬送用ベルト機構３が作動しトナー搬送ベル
ト２が図１のＡ方向に回動する。このトナー搬送ベルト
２の回動により、当該トナー搬送ベルト２内に収納され
ているトナーＴがトナー搬送ベルト２と共に移送され
る。一方、トナー搬送ベルト２上のトナーＴは、トナー
ホッパ４のプーリ隔離壁９Ａ，９Ｂの相互間に設けられ
た仕切りプレート１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの作用によっ
てトナー供給窓４Ａ側に送られるトナーの量が制限さ
れ、これによって最終段においてはトナー供給用貫通穴
２Ａに入り込んだトナーがトナー供給窓４Ａからサプラ
イローラ１１および現像ローラ１２側に送りだされる。

【００２９】この場合、トナーホッパ４（又は内部の搬
送用ベルト機構３）が全体的に傾斜してトナー供給窓４
Ａ側が上方に位置した場合は、自重でトナーが傾斜下方
に移動することとなり、従って、トナーＴの全体がトナ
ー供給窓４Ａ側に送り込まれるという弊害がなくなり、
かかる場合は前述した仕切りプレート１０Ａ，１０Ｂ，
１０Ｃは装備しなくてもよい。

【００３０】また、プーリ隔離壁９Ａ，９Ｂによって前
述した駆動プーリ部６および保持プーリ部７がトナー収
納領域から隔離されるため、駆動プーリ部６および保持
プーリ部７の周囲にはトナーの入り込みが規制される。
このため、駆動プーリ部６および保持プーリ部７は、長
時間にわたって回転運動が円滑に継続される。

【００３１】図４は、上述した図１の実施例を従来例と
比較したもので、図４（Ｂ）に示すように従来のトナー
ホッパ部１１２の直径Ｄを６０〔ｍｍ〕で形成すると、
この断面積は、２８２６〔ｍｍ² 〕となるが、図４
（Ａ）に示すように本実施例でのトナー搬送機構のベル
ト保持ローラの直径Ｈを２０〔ｍｍ〕とすれば、従来例
と同一の内部容積を得るにはトナー搬送ベルト２の軸間
距離Ｌを約１２５．６〔ｍｍ〕とすれば良い。そして、
トナーの容量を多くする場合にも軸間距離Ｌを長くする
だけでよいことになる。

【００３２】このため、トナー容量を多く必要とする印
刷可能ページ数の多いプリンタにあっても、装置の高さ
が高くすることなくこれに対応することができる。

【００３３】ここで、本実施例でのトナー搬送ベルト
は、単に平坦なシート状のものをエンドレスとし、これ
を交互に位置がずれるように長穴としたが、穴の形状は
何等限定されるものではなく、単に多数の円形の穴でも
よい。

【００３４】次に、第２実施例を図５に基づいて説明す
る。

【００３５】この図５に示す第２実施例は、前述したエ
ンドレス形のトナー搬送ベルト２に代えて内面側に所定
間隔を隔てて凸（段部）部２２Ａを備えたエンドレス形
のトナー搬送ベルト２２を採用した点に特長を備えてい
る。その他の構成は前述した第１実施例と同一となって
いる。

【００３６】このようにすると、前述した第１実施例と
同一の作用効果を備えているほか、例えばトナー供給窓
４Ａを上位に配置して全体を幾分傾斜させても、トナー
の一定量を確実に搬送し得るという利点がある。

【００３７】次に、第３実施例を図６に基づいて説明す
る。

【００３８】この図６に示す第３実施例は、前述した図
２のエンドレス形のトナー搬送ベルト２２では凸部２２
Ａが当該トナー搬送ベルト２２の内側に設定されている
のに対して、凸部２３Ａがトナー搬送ベルト２３の外側
に設定されている点に特長を備えている。その他の構成
は前述した図５の第２実施例と同一となっている。

【００３９】このようにすると、前述した第２実施例と
同一の作用効果を有するほか、更にトナー搬送ベルト２
３の内側に凸がない分だけ当該トナー搬送ベルト２３の
走行を円滑に成し得るという利点がある。

【００４０】トナー供給窓４Ａを上位に配置して全体を
幾分傾斜させても、トナーの一定量を確実に搬送し得る
という利点がある。

【００４１】次に、第４実施例を図７に基づいて説明す
る。

【００４２】この図７に示す第４実施例は、前述した図
１乃至図２に示す駆動プーリ６ａ，６ｂを前述した保持
プーリ７ａ，７ｂと同一の保持プーリ（図示せず）とす
ると共に、噛み合わせローラ２４Ａ，２４Ｂを使用して
外部から前述したトナー搬送ベルト２を走行駆動した点
に特長を備えている。

【００４３】符号４Ｅ，４Ｆは、噛み合わせローラ２４
Ａ，２４Ｂで前述したトナー搬送ベルト２４を外部駆動
するためにトナーホッパ４に形成された切り欠き穴を示
す。また、符号２ａはトナー搬送ベルト２４の両側端部
に全周にわたって等間隔に設けられた係止穴を示す。こ
の係止穴２ａに、前述した噛み合わせローラ２４Ａ，２
４Ｂが噛み合わされるようになっている。この噛み合わ
せローラ２４Ａ，２４Ｂは、図示しない駆動軸を介して
モータ駆動されるようになっている。その他の構成は前
述した図１の実施例と同一となっている。

【００４４】このようにしても前述した図１の実施例と
同一の作用効果を有するほか、駆動手段からのトナー供
給手段１の離脱が容易となり、このため保守が容易とな
るという利点がある。

【００４５】次に、第５実施例を図８に基づいて説明す
る。

【００４６】この図８に示す第５実施例は、トナー搬送
ベルトを永久磁石によって外部駆動するように構成した
点に特長を備えている。即ち、この図８に示す第５実施
例のおいては、前述した図１におけるトナー搬送ベルト
２に代えて、両側端部に全周にわたってＮ極，Ｓ極の永
久磁石が等間隔に交互に固着された永久磁石列２５Ａを
有するトナー搬送ベルト２５が装備されている。

【００４７】このトナー搬送ベルト２５の永久磁石列２
５ＡのＮ極，Ｓ極に対応して、周囲にＳ極，Ｎ極の永久
磁石が固着され外力によって回転するマグネットローラ
２６が装備されている。図８はその一部省略した概略図
を示す。そして、マグネットローラ２６を図示しない駆
動モータで駆動することにより、トナー搬送ベルト２５
を走行駆動し得るようになっている。その他の構成は、
前述した図１の実施例と同一となっている。

【００４８】このようにしても前述した図１の実施例と
同一の作用効果を有するほか、とくにトナーホッパ４内
を密封することができるため、トナーがこぼれることが
なくなり、印字用紙の汚れを無くすことができるという
利点がある。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、トナーをエンドレス形のトナー搬
送ベルトで搬送するようにすると共にこれを収納したト
ナー供給手段の全体を偏平状に形成したので、装置全体
の厚さ（高さ）を有効に抑制することができ、トナーの
供給量がトナー搬送ベルトのトナー供給用貫通穴によっ
て規制されるので、常に必要とする一定量のトナーをト
ナーサプライローラ側に供給することができ、同時に印
刷ページ数の多いものに対しては予めベルトを保持する
保持ローラの軸間距離を長く設定することにより対応し
得るので、これを使用することによりトナーの収納容量
の大小にかかわりなく薄型のプリンタを得ることができ
るという従来にない優れた現像装置を提供することがで
きる。

【００５０】 また、一対のプーリ隔離壁によって一対の
プーリがトナー収納領域から隔離されるため、これらの
プーリの周囲にはトナーの入り込みが規制される。この
ため、一対のプーリは、長時間にわたって回転運動が円
滑に継続される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すトナー搬送機構の一部
切り欠き斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の一部切り欠いた平面図であ
る。

【図３】図１に示す実施例のトナー搬送ベルトとトナー
供給窓の関係を示す拡大部分断面図である。

【図４】図１に示す実施例のトナーホッパと従来のトナ
ーホッパの形状比較を示す断面図で、図４（Ａ）は図１
に示す実施例の場合を示し、図４（Ｂ）は従来例の場合
を示す。

【図５】本発明の第２実施例に於けるトナー搬送ベルト
の形状を示す断面図である。

【図６】本発明の第３実施例に於けるトナー搬送ベルト
の形状を示す断面図である。

【図７】本発明の第４実施例に於けるトナー搬送ベルト
の形状を示す一部切り欠いた斜視図である。

【図８】本発明の第５実施例に於けるトナー搬送ベルト
の形状を示す断面図である。

【図９】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ トナー供給手段 ２，２２，２３，２４ トナー搬送ベルト ２Ａ トナー供給穴 ２ａ 係止穴 ３ 搬送用ベルト機構 ４ トナーホッパ ４Ａ トナー供給窓 ５ ベルト駆動機構としての駆動モータ １１ トナーサプライローラ １２ 現像ローラ ２２Ａ，２３Ａ 凸部 ２４Ａ，２４Ｂ 噛み合わせローラ ２５Ａ 永久磁石列 ２６ マグネットローラ １００ 感光体ドラム

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラムにトナー像を形成する現像
   ローラと、この現像ローラにトナーサプライローラを介
   して所定のトナーを供給するトナー供給手段とを備えた
   現像装置において、 前記トナー供給手段を、トナーを内側に載置し且つ搬送
   するエンドレス形のトナー搬送ベルト及びこれを架設支
   持するプーリを備えた搬送用ベルト機構と、この搬送用
   ベルト機構を収納すると共に，前記トナーサプライロー
   ラ側にトナー供給窓が設けられた偏平状のトナーホッパ
   と、前記搬送用ベルト機構を駆動するベルト駆動機構と
   を備えた構成とし、 前記トナー搬送ベルトに複数のトナー供給穴を設けると
   共に、このトナー搬送ベルトを架設支持する前記トナー
   サプライローラ側のプーリが、少なくとも前記トナー搬
   送ベルトの両側の端部に分かれて配設された一対のプー
   リにより構成されると共に、前記トナー搬送ベルトの内側空間で且つ前記一対のプー
   リの相互間を，一対のプーリ隔離壁により仕切り、これ
   らプーリ隔離壁の相互間をトナー収納領域とした ことを
   特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記トナー搬送ベルトには、その内面側
   に所定の凸部が所定間隔を隔てて順次設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記トナー搬送ベルトには、その外面側
   に所定の凸部が所定間隔を隔てて順次設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記トナーホッパは、その内面側が前記
   搬送用ベルト機構に沿った形状に形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の現像装置。
5. 【請求項５】 前記ベルト駆動機構が、前記トナー搬送
   ベルトの両側端部に全周にわたって等間隔に設けられた
   係止穴と、この係止穴に係合して当該トナー搬送ベルト
   に走行力を付勢する複数の歯を備え外力によって回転す
   る噛み合わせローラとを備えて構成されていることを特
   徴とした請求項１，２，３又は４記載の現像装置。
6. 【請求項６】 前記ベルト駆動機構が、前記トナー搬送
   ベルトの両側端部に全周にわたって等間隔に交互に設け
   られたＮ極，Ｓ極を有する永久磁石列と、このＮ極，Ｓ
   極に対応して周囲にＳ極，Ｎ極が設けられ外力によって
   回転するマグネットローラとを備えて構成されているこ
   とを特徴とした請求項１，２，３又は４記載の現像装
   置。