JP2704959B2 - トナー収納容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トナー収納容器、プロセスカートリッジ及
び該プロセスカートリッジを着脱可能な複写機やレーザ
ビームプリンタ等の画像形成装置に関する。

（従来の技術） 第４図及び第５図は従来の画像形成装置用プロセスカ
ートリッジ100の断面図と側面図である。

図示のように、プロセスカートリッジ100は、そのハ
ウジング10内に、像担持体としての電子写真感光ドラム
１と、該感光ドラム１の周面を所定の極性に一様帯電す
る帯電装置としてのコロナ帯電器２と、現像器３と、ク
リーニング器４との４つの工程機器を含んで構成され、
これは画像形成装置本体に対して感光ドラム１の回転軸
方向に着脱される。

尚、斯かる画像形成装置は、プロセスカートリッジ10
0が画像形成装置本体内の所定位置に装着されるとき、
画像形成装置側の機械的駆動系統と電気回路系統がプロ
セスカートリッジ100側の機械的駆動系統と電気回路系
統にそれぞれ整合し、一体化するよう設計されている。
特に、プロセスカートリッジ100内の感光ドラム１と画
像形成装置本体側の光学系統との整合は精密になされ
る。

ところで、前記現像器３は現像室3bとトナー容器3cと
を有し、現像室3bには現像ローラ3aが収容されており、
トナー容器3c内にはトナーｔが貯蔵されている。そし
て、トナー容器3cの底部には連通孔3dが穿設されてお
り、トナーｔはこの連通孔3dを通って現像室3b内に落下
し、現像ローラ3a上に載って現像に供される。

しかし、トナーｔは、長時間静置するとその自重によ
り凝集して塊状化する傾向を有しており、塊状化したト
ナーｔによって前記連通孔3dが塞がれ、トナーｔの補給
が滞ることになり、正常な現像作用が行われなくなる。

上記を防ぐために、撹拌棒90が設けられており、該撹
拌棒90は、不図示の動力伝達系を介して前記感光ドラム
１と連動するよう連結されており、感光ドラム１の回転
に同期して軸部90aを中心に回転し、トナーｔを掻き混
ぜ、以ってトナーｔの凝集を防ぐ。尚、該撹拌棒90の一
端（第４図で手前側）は、トナー容器3cの側壁に設けら
れた不図示の軸受部によって回動自在に支承されてい
る。

又、第５図に示すように、前記トナー容器3cの前記軸
受部を有した側壁には、トナー充填用の開口部91が設け
られており、この開口部91は通常は不図示の蓋で閉じら
れている。

而して、上記開口部91の大きさが小さい程、トナーｔ
の充填に要する時間が長くなり、これは前述のプロセス
カートリッジ100を生産する場合には特に生産効率及び
生産コストに不利な影響を与える。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来例では、現像剤充填用の開口部91
は上記撹拌棒90の軸部90aを避けて穿設されねばなら
ず、従って、その大きさは比較的小さくならざるを得な
かった。このため、現像剤を現像剤容器に充填する時間
を短縮することが難しく、この時間的ロスのために単位
時間当りのプロセスカートリッジ生産数が伸びず、生産
工程の合理化にも支障を来たし、生産コストを低く抑え
ることも難しいという不都合があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、トナー収納部にトナーを充填するためのト
ナー充填開口を従来にも増して大きくすることができる
トナー収納容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装
置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、画像形成装置に
適用される、電子写真感光体に形成された潜像を現像す
るために用いられるトナーを収納するためのトナー収納
容器において、 トナーを収納するためのトナー収納部と、 前記トナー収納部に収納されたトナーを撹拌するため
に、中心軸を中心にして回転する回転部材と、 キャップによって塞ぐことができる、前記トナー収納
部にトナーを充填するためのトナー充填開口と、 前記トナー充填開口領域内に交差して前記トナー収納
部と一体に設けられ、前記交差した部分で前記中心軸の
一端を支持する支持部材と、 を有することを特徴とする。

又、本発明は、画像形成装置に着脱可能なプロセスカ
ートリッジにおいて、 a.電子写真感光体と、 b.トナーを収納するためのトナー収納部と、 前記トナー収納部に収納されたトナーを撹拌するため
に、中心軸を中心にして回転する回転部材と、 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充
填開口と、 前記トナー充填開口領域内に交差して前記トナー収納
部と一体に設けられ、前記交差した部分で前記中心軸の
一端を支持する支持部材と、 前記トナー充填開口を塞ぐように設けられたキャップ
と、 を有するトナー収納容器と、 c.前記トナー収納容器に収納されているトナーを用い
て、前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するた
めの現像器と、 を有することを特徴とする。

更に、本発明は、プロセスカートリッジを着脱可能
で、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置にお
いて、 （ａ）電子写真感光体と、 トナーを収納するためのトナー収納部と、 前記トナー収納部に収納されたトナーを撹拌するため
に、中心軸を中心にして回転する回転部材と、 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充
填開口と、 前記トナー充填開口領域内に交差して前記トナー収納
部と一体に設けられ、前記交差した部分で前記中心軸の
一端を支持する支持部材と、 前記トナー充填開口を塞ぐように設けられたキャップ
と、 を有するトナー収納容器と、 前記トナー収納容器に収納されているトナーを用い
て、前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するた
めの現像器と、 を有するプロセスカートリッジと、 （ｂ）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。

（作用） 本発明によれば、トナー充填開口領域を、現像に用
いるトナーをトナー収納部に充填するため、及び、ト
ナー収納部に収納されたトナーを撹拌するための回転部
材の中心軸を設置するため、に兼用することができる。

従って、トナー収納部のトナー充填開口は、回転部材
の中心軸を避けることなく、そのトナー充填開口領域内
に前記中心軸を配置することができるため、従来の開口
部に比べてトナー充填開口の開口面積を十分大きくする
ことができ、この結果、トナーをトナー収納部に充填す
る時間を短縮することができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

尚、本実施例では、現像剤充填用開口と現像剤を撹拌
及び搬送するための回転部材とを有する現像剤収納容器
を含んで構成される現像器であって、前記回転部材の回
転軸線が前記現像剤開口領域を通るようにした現像器に
ついて説明する。この現像器においては、前記現像剤収
納容器は略円筒形に成形され、前記回転軸線は前記現像
剤充填開口領域の略中央を通る。

又、本実施例では、上記現像器を含んで構成されるプ
ロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを着脱
可能な画像形成装置についても説明する。

第６図は本発明に係る画像形成装置の一例としてのレ
ーザビームプリンタの縦断面図であり、該レーザビーム
プリンタにおいては、多数枚のカットシートＰ…が給紙
トレイ121上に積載されており、各カットシートＰは、
給紙ローラ122及び搬送ローラ123によって画像形成部に
搬送され、転写ローラ124によって画像を転写された
後、定着器125に導かれて画像の熱ローラ定着を受け、
排出ローラ126によって装置外の排紙トレイ127上へ排出
される。

ところで、上記給紙トレイ121、給紙ローラ122を含む
給紙部、搬送ローラ123を含む搬送部、定着器125を含む
定着部及び排出ローラ126、排紙トレイ127を含む排紙部
は装着ベースＢに軸Ａにて軸支されており、これらは図
示の一点鎖線の位置で分割され、開閉可能に構成されて
いる。

又、前記画像形成部は、感光ドラムKD、クリーニング
部Ｃ、一次帯電部Ｔ及び現像部Ｄを一体とするカートリ
ッジCGを構成している。

上記一次帯電器Ｔは、半導電性弾性体、例えば導電ゴ
ムローラ128に電気的バイアスを印加することによって
感光ドラムKDを帯電することができる。尚、導電ゴムロ
ーラ128は感光ドラムKDにより従動回転し、数100g/cm²
の圧力で感光ドラムKDに接している。

ところで、カートリッジCGは、感光ドラムKDの寿命、
クリーニングブレードの寿命、トナー無し等のことを考
慮して、或る一定量の画像形成後は新しいものと交換さ
れるが、この交換は次のようにしてなされる。

即ち、第７図に示すように、給紙、搬送、定着及び排
紙部を有する外装カバー部Ｋを開けると、カートリッジ
CGは外装カバー部Ｋが開放される側へ抜き差しが可能に
構成されているため、操作者はカートリッジCGを本体か
らドラム母線方向と直角を成す方向に取り出すことがで
きる。

又、新しいカートリッジCGは、上記取り出しの場合と
は逆に操作することによって本体に装着され、装着後は
外装カバー部Ｋを閉じれば、カートリッジCGは転写ロー
ラ124からの圧力を受けて所定位置に確実にセットされ
る。尚、外装カバー部Ｋが開放されているときには、第
７図に示すように排紙トレイ127（第６図参照）は取り
外され、給紙トレイ121は折り畳まれている。

第１図乃至第３図は本発明に係るプロセスカートリッ
ジ101の一実施例を示すものであり、第１図は該プロセ
スカートリッジ101の断面図、第２図は該プロセスカー
トリッジ101に含まれる現像器３を示す部分斜視図、第
３図は現像器３内のトナー容器3cのＨ−Ｈ線断面図であ
る。

本例のプロセスカートリッジ101においては、電子写
真感光体としての感光ドラム１は、カートリッジハウジ
ング（枠体）10内の第１図中、右寄りに配置されてお
り、その右側面側は像転写工程部としてハウジング10内
から外部に臨むが、カートリッジ101が画像形成装置本
体内から取り出されて保管されるときには、実線で示す
ように閉状態に位置するドラムカバー５により隠蔽され
て保護される。

感光ドラム１の左側面側は孔像露光工程部19となり、
プロセスカートリッジ101が画像形成装置本体内に装着
された状態において装置本体側の画像露光装置からカー
トリッジハウジング10の左側面側に具備されたスリット
状露光窓６を介してハウジング10内に略水平に進入する
孔像露光光Ｌの照射を受ける。

クリーニング器４と現像器３と、上記露光窓６から感
光ドラム１の光像露光工程部19に向かう略水平な光像露
光光路17を隔てて該光路17の上側と下側に配設されてい
る。

2Aは感光ドラム１の周面を所定の極性に一様帯電する
帯電器としての接触帯電域は摩擦帯電ローラであり、こ
れはクリーニング器４の底面に設けられた凹部20内に配
設されており、光像露光工程部19よりも感光ドラム回転
方向（反時計方向）の上流側の位置において感光ドラム
１面に接触している。

クリーニング器４のクリーニングブレード4aは、帯電
ローラ2Aよりも感光ドラム回転方向上流側の感光ドラム
１の上面部に対して接触している。尚、クリーニング器
４は廃トナー室4dを有している。

現像室3b内に設けられた現像ローラ3aは、光像露光工
程部19よりも感光ドラム回転方向下流側の感光ドラム１
の下面部に接触若しくは所定の僅かな隙間をもって対向
している。

カートリッジ101の画像形成装置内への装着は、ドラ
ムカバー５を支軸5aを中心に二点鎖線で示されるように
開き操作して行なわれる。或は、プロセスカートリッジ
101の装置本体内への装着過程で装置本体側の開閉機構
（不図示）により該ドラムカバー５は自動的に開かれ
る。

現像器３は、現像ローラ3aを収容した現像室3bと、そ
の左側に連接されたトナー容器3cとを有し、現像室3bと
トナー容器3cとは両者の隔壁に設けられた連通孔3dを介
して連絡している。

トナー容器3c内のトナーｔは、撹拌棒3eが所定の速度
で回転駆動されることにより撹拌を受けるとともに、撹
拌棒3eの半径方向端に設けられたすくいシート部材3fで
収容トナーｔの一部が連通孔3dから現像室3b内に撹拌棒
3eの１回転毎に間欠的に送り込まれる。

次に、上記構成のプロセスカートリッジ101の作用を
説明する。

先ず、プロセスカートリッジ101を不図示の画像形成
装置本体に装填すると、前記ドラムカバー５が自動的に
二点鎖線で示す開位置に回転移動して感光ドラム１を露
呈せしめる。

この状態で装置本体に設けられた複写スイッチが押さ
れると、不図示の駆動系が動作し、感光ドラム１、現像
ローラ3a、摩擦帯電ローラ2A及び撹拌棒3eがそれぞれ矢
印方向に回転する。そして、該撹拌棒3eの回転によりト
ナー容器3c内のトナーｔは撹拌され、トナーｔはすくい
シート3fにより連通孔3dを経て現像室3bに搬送され、現
像ローラ3aの表面に磁着する。

一方、感光ドラム１の周面は摩擦帯電ローラ2Aにより
所定の極性に一様に帯電しており、これは不図示の光学
系の作用により光像露光光の照射を受け、該感光ドラム
１の周面には潜像が形成される。

続いて、感光ドラム１は、現像ローラ3aよりトナーｔ
を受け、潜像をトナーｔの選択的付着によりトナー像と
して顕像化し、トナー像は、二点鎖線矢印によって示さ
れる用紙Ｐに転写される。

その後、用紙Ｐは不図示の定着器に送られてトナー像
の定着を受け、機外に排出されて一連の画像形成動作が
終了する。尚、感光ドラム１に付着したまま現像に寄与
しなかった残留トナーは、クリーニングブレード4aによ
り掻き取られ、廃トナー室4dに集められる。

次に、本発明に係る現像器３の詳細を説明する。

第２図はトナー容器3cの部分斜視図であるが、これは
該トナー容器3cを開口部94を有した側面側から見たもの
である。第３図は第２図のＨ−Ｈ線断面図であり、トナ
ー容器キャップ90と開口94との嵌合方向を示すものであ
る。

開口部94の中心において軸受3jが十字状に配された４
本の軸受リブ3gによって支持されている。即ち、開口部
94はこれら４本の軸受リブ3gによって４つの扇形の開口
94′…に区分されている。撹拌棒3eの軸3hはその端部が
軸受3jに設けられた軸受孔3m内に回転自在に支承されて
いる。

柔軟性材料、例えば塩化ビニール等により成形される
トナー容器キャップ90は、上記４つの扇形開口94′…に
挿入されて圧着される４つの突起部90a…を有して形成
されている。更に、トナー容器キャップ90を確実に開口
部94に嵌合せしめるべく、キャップ段部周面上に２筋の
クリック突起90b…を設けている。

尚、本実施例において、軸受リブ3gは４本であるが、
軸受3jを固定して支持できるのであれば、軸受リブは４
本より少なくても構わない。

次に、上記構成の第１の実施例の作用について説明す
る。

先ず、４本の軸受リブ3g及びこれらに支持された軸受
3jを設けたため、撹拌棒3eの軸3hは開口部94の中央にて
軸支されることが可能となり、従って、開口部94は撹拌
棒3eの軸受部を避けて穿設しなくても良くなり、該開口
部94はトナー容器3cの側壁3nの大部分を占める大きさに
することができる。この結果、トナーｔを短時間でトナ
ー容器3c内に充填することが可能となる。

又、トナー容器キャップ90はその４つの突起部90a…
が開口部94の４つの開口94′…に挿入されて圧着される
ため、トナーｔはトナー容器3c内に完全に封じられて、
こぼれ出ることはない。このとき、トナー容器キャップ
90は４本の軸受けリブ3g及び軸受3jに対して密着してい
るため、軸受リブ3gと軸受3jとを固持することとなり、
軸受3jを正確に固定し、以って撹拌棒3eの回転をより安
定したものとする。

（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、トナ
ー充填開口領域を、現像に用いるトナーをトナー収納
部に充填するため、及び、トナー納部に収納された現
像剤を撹拌するための回転部材の中心軸を設置するた
め、に兼用することができる。

従って、本発明によれば、トナー収納部のトナー充填
開口は、回転部材の中心軸を避けることなく、そのトナ
ー充填開口領域内に前記中心軸を配置することができる
ため、従来の開口部と比べてトナー充填開口の開口面積
を十分大きくすることができ、この結果、トナーをトナ
ー収納部に充填する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプロセスカートリッジの断面図、
第２図は第１の実施例による現像器の部分斜視図、第３
図は第２図の現像器のＨ−Ｈ線断面図、第４図は従来の
プロセスカートリッジの断面図、第５図は第４図のプロ
セスカートリッジの側面図、第６図は本発明に係るレー
ザビームプリンタの縦断面図、第７図は同レーザビーム
プリンタの開放状態を示す縦断面図である。 １……電子写真感光ドラム、2A……帯電ローラ、３……
現像器、3c……トナー容器、3e,30……撹拌棒、3g……
軸受リブ、3j……軸受、４……クリーニング器、10……
ハウジング、90,91,92……トナー容器キャップ、94……
開口部、100,101,102……プロセスカートリッジ、123…
…搬送ローラ、Ｐ……カットシート、ｔ……トナー。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置に適用される、電子写真感光
   体に形成された潜像を現像するために用いられるトナー
   を収納するためのトナー収納容器において、 トナーを収納するためのトナー収納部と、 前記トナー収納部に収納されたトナーを撹拌するため
   に、中心軸を中心にして回転する回転部材と キャップによって塞ぐことができる、前記トナー収納部
   にトナーを充填するためのトナー充填開口と、 前記トナー充填開口領域内に交差して前記トナー収納部
   と一体に設けられ、前記交差した部分で前記中心軸の一
   端を支持する支持部材と、 を有することを特徴とするトナー収納容器。
2. 【請求項２】前記支持部材は、前記トナー充填開口領域
   内に十字状に設けられた軸受リブであって、前記十字状
   の中心で前記中心軸の一端を支持する請求項１記載のト
   ナー収納容器。
3. 【請求項３】画像形成装置に着脱可能なプロセスカート
   リッジにおいて、 a.電子写真感光体と、 b.トナーを収納するためのトナー収納部と、 前記トナー収納部に収納されたトナーを撹拌するため
   に、中心軸を中心にして回転する回転部材と、 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填
   開口と、 前記トナー充填開口領域内に交差して前記トナー収納部
   と一体に設けられ、前記交差した部分で前記中心軸の一
   端を支持する支持部材と、 前記トナー充填開口を塞ぐように設けられたキャップ
   と、 を有するトナー収納容器と、 c.前記トナー収納容器に収納されているトナーを用い
   て、前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するた
   めの現像器と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】更に、前記電子写真感光体に帯電を行うた
   めの帯電手段を有する請求項３記載のプロセスカートリ
   ッジ。
5. 【請求項５】更に、前記電子写真感光体に残留するトナ
   ーを除去するためのクリーニング手段を有する請求項３
   記載のプロセスカートリッジ
6. 【請求項６】プロセスカートリッジを着脱可能で、記録
   媒体に画像を形成するための画像形成装置において、 （ａ）電子写真感光体と、 トナーを収納するためのトナー収納部と、 前記トナー収納部に収納されたトナーを撹拌するため
   に、中心軸を中心にして回転する回転部材と、 前記トナー収納部にトナーを充填するためのトナー充填
   開口と、 前記トナー充填開口領域内に交差して前記トナー収納部
   と一体に設けられ、前記交差した部分で前記中心軸の一
   端を支持する支持部材と、 前記トナー充填開口を塞ぐように設けられたキャップ
   と、 を有するトナー収納容器と、 前記トナー収納容器に収納されているトナーを用いて、
   前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための
   現像器と、 を有するプロセスカートリッジと、 （ｂ）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。