JP2900528B2

JP2900528B2 - 現像装置のトナー補給装置

Info

Publication number: JP2900528B2
Application number: JP15050490A
Authority: JP
Inventors: 祐司内藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH0442263A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真プロセスを用いる画像形成装置に
おいて、現像装置内にトナーカートリッジを装着し、該
トナーカートリッジから現像剤（トナー）を補給する装
置に関する。

（従来の技術）電子写真プロセスを用いた電子複写機やプリンター等
の画像形成装置においては、感光体ドラムに一様な帯電
を行ってから、画像情報の書込みを行って静電潜像を形
成し、その静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を
形成し、そのトナー画像を用紙に転写させるような手段
を用いている。

前述したように構成される画像形成装置においては、
トナーを供給するための現像装置は、感光体ドラムに近
接する位置に現像ローラを配置し、該現像ローラに対し
てトナーを供給するとともに、該ローラの表面にトナー
の薄層を形成する手段を設けている。

前記トナーの供給手段としては、トナーホッパーを用
いる場合が多いが、比較的小型の装置の場合には、現像
装置の内部に小型のトナーカートリッジを装着し、該ト
ナーカートリッジをホッパーの代りに使用することも行
なわれている。

例えば、特開昭63−220285号公報等に示される現像装
置においては、現像装置のトナー供給部分に、撹拌手段
を設けたトナーカートリッジを取付けるようにしてお
り、該カートリッジから、現像ローラに向けてトナーを
供給するような手段を用いている。

また、前記従来例においては、トナーカートリッジを
現像装置に対して装着する際には、現像装置の上部から
取付けるように構成しており、該カートリッジの位置決
めを行うことにより、アジテータと本体の駆動機構とを
接続することが出来るようにされている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前述したような従来の現像装置におい
ては、トナーカートリッジがプラスチックの成形品であ
ることや、その寸法精度等の点から、現像装置内での位
置決め精度を良好なものとすることが出来ないという問
題がある。

また、トナーカートリッジを現像装置に装着した際
に、該カートリッジのトナー補給孔と、現像装置のトナ
ー供給路とを正確に一致させることが出来ない場合が発
生し、トナーがカートリッジ装着部の内部にこぼれ出す
等の問題があった。

さらに、トナーカートリッジをカートリッジ装着部に
装着した際に、該カートリッジの内部に配置しているア
ジテータの軸と、現像装置の駆動手段との接続が良好に
行なわれない等の問題があり、該カートリッジを装着す
る際に、２つの軸を正確に接続することが必要とされて
いた。

したがって、従来の現像装置においては、両者の軸の
接続と、トナーカートリッジの正確な位置決めとを行う
ための手段を、それぞれ別個に設けることが必要であ
り、それによって、現像装置のカートリッジ装着部の機
構が複雑になることや、加工に要する工数が多くなる等
の問題があった。

（発明の目的）本発明は、上記したような従来の装置の欠点を解消す
るもので、現像装置に設けた駆動部材と、トナーカート
リッジに設けた被駆動部材との接続手段を用いて、駆動
の接続とを行い得るようにすることにより、駆動伝達機
構を簡素化出来る装置を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段および作用）本発明は、現像装置に現像剤を収容するトナーカート
リッジを装着し、該トナーカートリッジ内に設けたアジ
テータにより、現像剤を現像装置に向けて送り出すよう
に構成し、トナーカートリッジを装着することにより、
現像装置の駆動部にアジテータの駆動機構を接続し、前
記アジテータにより現像剤を補給するように構成してな
る装置に関する。

本発明においては、前記現像装置の駆動部とトナーカ
ートリッジの被駆動部との間に、弾性体の付勢により係
合関係の設定を可能にする駆動伝達手段を設け、前記駆
動部には、弾性体を介して複数の係止突起を設けた駆動
部材をトナーカートリッジ側に付勢する状態に配置し、
前記被駆動部に、前記係止突起が変形孔部に係合する被
駆動用円板部材を設け、前記被駆動用円板部材に設ける
変形孔部は、前記円板部材の円周方向に複数設け、前記
係止突起よりも大きく形成された孔を、前記円板部材の
回転方向に向けて次第に狭くなるよう形成し、前記現像
装置とトナーカートリッジの間での駆動力伝達を行うよ
うに構成している。

そして、前述したような構造の駆動力伝達部材を用い
ることにより、カートリッジをカートリッジ装着部に装
着した際に、双方の駆動部の接続を容易に行うことが出
来、その接続部の構成を簡素化することが出来る。

また、本発明の本体側とカートリッジ側とで、駆動力
伝達部材を接続することにより、両駆動軸の軸芯を合せ
ることが出来るとともに、現像装置内でのトナーカート
リッジの位置決めを、アジテータの軸を介して行うこと
が出来るので、該カートリッジの位置決めを正確に行う
ことが出来る。

（実施例）図示された例に従って、本発明の現像装置のトナー補
給装置の構成を説明する。

第１図および第２図に示される例は、現像装置にトナ
ーカートリッジを装着した状態を示している。本発明の
現像装置１は、ハウジング２の感光体ドラム56側の端部
に開口３を設け、該開口部３に現像ローラ５を配置して
いる。

前記現像ローラ５に対しては、上部に薄層形成部材を
配置し、トナーを薄層にした状態で、感光体ドラムに向
けて露出させ、トナーを感光体ドラムの静電潜像に向け
て飛翔させるようにする。

前記現像装置の本体部に設けたカートリッジ装着部10
には、トナーカートリッジ20を装着するようにしてお
り、該カートリッジ装着部10とトナーカートリッジ20と
の間に接続孔部11を設け、該接続孔部にシャッター15を
開閉可能に配置している。

また、前記トナーカートリッジ20には、挿入部の手前
側にハンドル板部材23を設け、該ハンドル板部材23には
手を挿入する孔24を設けている。なお、前記シャッター
15の開閉機構については、第７図にしたがって、後で説
明を行う。

さらに、前記現像ローラと接続孔部11との間に、撹拌
用ロッド４を配置し、該ロッド４を駆動することによ
り、下部で固化しやすいトナーを撹拌し、トナーが空間
部で固まったりすることを防止しながら、現像ローラに
向けて供給するようにしている。

前記カートリッジ装着部10に対して、ハウジングの挿
入口の部分に設けた係合凹部28に対して、トナーカート
リッジのハンドル板部材23の側部に設けた係止突起27を
係合させるようにし、トナーカートリッジ20をカートリ
ッジ装着部10に装着した際に、該トナーカートリッジ20
を固定することが出来る。

前記係止突起27は、ハンドル板部材23と分割して設け
た側部ハンドル26に設けているもので、該側部ハンドル
26を介して揺動させることにより、係止突起27を係合凹
部28から離間させて、固定状態を解除する動作を行わせ
ることが出来る。

前記現像装置１の側部には駆動装置30を配置し、該駆
動訴追30のギヤが、前記現像ローラ５と、トナーカート
リッジのアジテータ21に対する駆動手段とをそれぞれ駆
動する。

前記トナーカートリッジ20に対する駆動手段は、カー
トリッジ装着部10の側部を貫通する軸32に設けたギヤ31
を介して、駆動装置30により駆動が行なわれるもので、
該軸32のカートリッジ装着部10の内部には、駆動部材35
を配置している。

前記駆動部材35は、軸32に沿って軸方向に移動可能
で、回転方向に拘束される状態に設けられているもの
で、ハウジングの壁との間に、スプリング38を配置し
て、トナーカートリッジに向けて付勢された状態に設け
られている。

前記現像装置１のカートリッジ装着部10に収容される
トナーカートリッジ20は、第２図に示されるように、接
続孔部11に対応する開口が形成されているもので、該カ
ートリッジを装着する前の状態では、一般のトナーカー
トリッジの場合と同様に、該開口はフィルム等のシール
部材によって塞がれている。

そして、トナーカートリッジを装着する際に、その開
口部のシールを除去することによって、トナーカートリ
ッジと接続孔とを連通させ、トナーを供給することが出
来るようになっている。

また、前記接続孔部11のカートリッジ装着部10側の周
囲には、シール部材12を設けており、該シール部材12
が、トナーカートリッジの開口と、接続孔部11との間に
生じる隙間をシールし、トナーがこぼれたりするのを防
止する作用を行う。

前記トナーカートリッジ20の内部には、軸43を介して
略クランク状のアジテータ21を回転可能に設けており、
該アジテータ21にブレード22を設けて、カートリッジ内
のトナーの撹拌と、送り出しの作用を行わせるようにし
ている。

前記トナーカートリッジの内部で回転可能に設けたア
ジテータ21を駆動するために、トナーカートリッジ20の
挿入側先端部の軸43の突出部に被駆動用円板部材40を設
けている。

前記被駆動用円板部材40は、第３図および第3a図に示
されるように、円板状の板部材に対して、その円周方向
に同一の角度で６個の変形孔部41……を配置している。

また、前記変形孔部41は、駆動部材に比較して大きく
形成された孔を、回転方向に向けてテーパ状に次第に狭
くなるように形成し、該孔の先端部42を、駆動部材35の
係止突起の回転方向の先端部と同形状に構成している。
そして、駆動部材と被駆動用円板部材とを組合せる際
に、前記孔端部42に係止突起35の前記先端部が係合され
て、両部材の位置決めが正確に行なわれ、軸芯が一致す
るように構成される。

前記被駆動用円板部材40に対応して配置される本体側
の駆動部材35は、第４図および第4a図に示されるよう
に、軸32に支持される板部材に対して、軸を通る直線の
両端部に、係止突起37……を突出させて設けており、該
係止突起37は、回転方向の先端部が板部材36に対して垂
直に形成され、他方の側は斜面部として構成されてい
る。

前述のように構成した装置において、現像装置にトナ
ーカートリッジを装着した際に、両部材の駆動手段を係
合させる作用が行われる。前記駆動手段としての駆動部
材35と、被駆動用円板部材40とを係合させる際には、最
初に、第５図に示されるように、被駆動用円板部材40に
設けた２つの対象位置にある変形孔部41、41に対して、
駆動部材35の２つの係止突起37、37が挿入される。

そして、駆動部材が矢印方向に回転することによっ
て、変形孔部に挿入された係止突起は、第６図に示され
るように、停止している被駆動用円板部材40に対して、
駆動部材35が回転する状態となっているので、その駆動
部材の回転により、係止突起37の先端部が変形孔部41の
孔端部42に係合される状態となる。

そして、係止突起が孔端部に係合することによって、
軸32の回転を軸43に伝達することが出来る。なお、前記
被駆動用円板部材に対して駆動部材を係止する作用によ
り、被駆動用円板部材の孔端部が、駆動部材の係止突起
に対して位置決めされることになるので、本体の軸32
と、トナーカートリッジの軸43とが、同一の軸線上に一
致した状態で位置決めの作用が行なわれる。

前述したように構成することによって、本発明の装置
においては、トナーカートリッジをカートリッジ装着部
に対して位置決めする手段を設けなくとも、駆動手段を
接続することによって、トナーカートリッジの位置決め
の動作を自動的に行わせることが出来る。

また、現像装置のカートリッジ装着部に対してトナー
カートリッジを装着する際に、係止突起と変形孔部とが
一致しない場合には、前記係止突起37が被駆動用円板部
材の板部材を押すようになる。その場合には、第１図に
示されたスプリング38を押すようにして、被駆動用円板
部材40が後退する。そして、その状態で駆動部材を駆動
すると、少し回転させるのみで係止突起が変形孔部に入
ることになり、前記第５図から第６図に示される状態が
容易に設定される。

したがって、本発明の装置においては、現像装置のカ
ートリッジ装着部に対してトナーカートリッジを単に装
着し、後述するように、固定保持部を介して固定するの
みで、トナーカートリッジの位置決めと、駆動機構の接
続とを行うことが出来るものとなる。

前記第１図および第２図に示された例において、シャ
ッター15を開閉するための機構は、前記各図面および第
７図に示されるように構成される。図示される例におい
て、シャッター15は、開口部とカートリッジ装着部との
間に形成される接続孔部11に対して設けられるもので、
接続孔の上部に配置される軸16に支持されている。

前記軸16はシャッター15を閉じる方向に、スプリング
17により付勢されており、該軸の端部にカム18を設けて
いる。

前記カム18は、トナーカートリッジ20を装着した際
に、ハンドル板部材23に設けたカム案内部25により揺動
されるように設けられているもので、トナーカートリッ
ジ20をカートリッジ装着部に装着する動作の終了の直前
に、カム18を介してシャッター15を開くようにする。前
記カム18とカム案内部25との形状は、前述した作用を行
い得るようにするものであれば、任意の形状に構成する
ことが出来る。

また、トナーカートリッジをカートリッジ装着部から
引出す場合には、トナーカートリッジの引出しの初期の
段階で、シャッター15をスプリングの作用により自動的
に閉じることが出来るので、トナーがこぼれ出したりす
ることを防止出来る。

前述したように構成される本発明の現像装置は、第８
図に示されるようなプリンターに適用することが出来
る。

第８図に示されるプリンター50は、下部装置60に対し
て、上部装置51をヒンジ52を介して開閉可能に設け、用
紙搬送路の部分を介して上下の装置を開くことが出来る
ように構成されている。

前記プリンターにおいて、上部装置51に画像書込み手
段53と、感光体ドラムユニット55とを設け、該ユニット
55には感光体ドラム56と、クリーニング装置58および帯
電コロトロン57等を設けている。

さらに、前記感光体ドラム56の現像部に現像装置１を
配置し、該現像装置１の端部に配置した現像ローラ５か
ら、トナーを飛翔させて感光体ドラムにトナー画像を形
成させるようにする。また、前記現像装置１に対して、
前述したような構成を有するトナーカートリッジ20を装
着し、該カートリッジからトナーの供給を行う。

前記プリンター50の下部装置60には、給紙カセット61
を装着し、該給紙カセットの給紙部に給紙ローラ62を設
けて用紙の供給を行い、送り出された用紙を、搬送ロー
ラ装置63、およびレジローラ64を介して、画像転写部に
向けて送るようにする。

前記感光ドラム56からの画像転写部には転写コロトロ
ン65を配置し、該転写コロトロンからの放電により、ト
ナー画像を用紙に転写し、トナー画像を担持する用紙を
定着装置66を通して定着し、コピーを作成する。

そして、コピーは本体の側部に向けて配置される排出
路67、または、本体の上部に向けて配置される排出路68
から、排出トレイに向けてそれぞれ排出される。

なお本発明の現像装置のトナー補給装置は、前述した
ようなプリンターにのみ適用されるものではなく、電子
写真プロセスを用いる電子複写機等の、他の画像形成装
置にも適用することが出来る。また、本発明の現像装置
に装着するトナーカートリッジは、図示されたような形
状のものに限定されるものではなく、任意の形状のもの
として構成することが出来、前述したような作用を行う
機構を備えることが可能である。

（発明の効果）本発明の現像装置のトナー補給装置は、前述したよう
な構造の駆動力伝達部材を用いることにより、カートリ
ッジをカートリッジ装着部に装着した際に、双方の駆動
部の接続を容易に行うことが出来、その接続部の構成を
簡素化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の平面図、第２図はその側面
図、第３図は被駆動用円板部材の正面図、第3a図は変形
孔部と係止突起との関係を示す説明図、第４図は駆動部
材の正面図、第4a図はそのＣ−Ｃ線上の側面図、第５図
は駆動部材と被駆動用円板部材とを組合せた状態の説明
図、第６図は駆動部材により被駆動用円板部材を駆動す
るとともに、トナーカートリッジの位置決めを行った状
態の説明図、第７図はトナーカートリッジとシャッター
開閉手段の説明図であり、第８図は本発明が適用される
プリンターの説明図である。図中の符号１……現像装置、２……ハウジング、５……現像ロー
ラ、10……カートリッジ装着部、11……接続孔部、15…
…シャッター、17……スプリング、18……カム、20……
トナーカートリッジ、21……アジテータ、23……ハンド
ル板部材、25……カム案内部、26……側部ハンドル、27
……係止突起、28……係合凹部、30……駆動装置、32…
…軸、35……駆動部材、36……板部材、37……係止突
起、38……スプリング、40……被駆動用円板部材、41…
…変形孔部、43……軸、50……プリンター、56……感光
ドラム。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−220285（ＪＰ，Ａ) 特開平２−110481（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−2080（ＪＰ，Ａ) 特開平１−164818（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−220372（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−121775（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−90456（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−116372（ＪＰ，Ａ) 実開平３−69157（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−52740（ＪＰ，Ｕ) 実開昭55−130353（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像装置に現像剤を収容するトナーカート
リッジを装着し、該トナーカートリッジ内に設けたアジ
テータにより、現像剤を現像装置に向けて送り出すよう
に構成し、トナーカートリッジを装着することにより、現像装置の
駆動部にアジテータの駆動機構を接続し、前記アジテー
タにより現像剤を補給するように構成してなる装置にお
いて、前記現像装置の駆動部とトナーカートリッジの被駆動部
との間に、弾性体の付勢により係合関係の設定を可能に
する駆動伝達手段を設け、前記駆動部には、弾性体を介して複数の係止突起を設け
た駆動部材をトナーカートリッジ側に付勢する状態に配
置し、前記被駆動部に、前記係止突起が変形孔部に係合する被
駆動用円板部材を設け、前記被駆動用円板部材に設ける変形孔部は、前記円板部
材の円周方向に複数設け、前記係止突起よりも大きく形
成された孔を、前記円板部材の回転方向に向けて次第に
狭くなるよう形成し、前記現像装置とトナーカートリッジの間での駆動力伝達
を行うことを特徴とする現像装置のトナー補給装置。