JP3311556B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置にお
ける現像装置に関し、詳しくは、スクリュウタイプのト
ナーボトルをホッパ部に装着してトナー補給を行う方式
の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において、
像担持体に形成された静電潜像を可視画像する現像装置
には、その現像部にトナーを供給するためのトナー補給
装置が設けられている。最も一般的な現像装置のトナー
補給装置は、図９に示すような構成を有している。同図
において、符号８０は感光体ドラム、８２は現像装置、
８４は現像ローラ、８６はパドルローラをそれぞれ示し
ており、現像装置８２には、トナーを収容するトナーカ
ートリッジ８８とトナーを補給するトナーホッパ部９０
が設けられ、トナーカートリッジ８８内のトナーは、ア
ジテータ９２によりトナーホッパ部９０へ補給される。
一旦、トナーホッパ部９０へトナーを補給するのは、ト
ナー補給ローラ９４による現像部８２ａへのトナー補給
量をできるだけ一定にし、現像部８２ａ内のトナー濃度
を一定にするためである。近年においては、スクリュウ
タイプのトナーボトルを現像装置に設けられたホッパ部
に装着してトナー補給を行う小型・小スペース構造のも
のが開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
小型構造のものでは、トナー漏れを防止する観点からホ
ッパ部に対するトナーボトルの装着口の寸法に余裕がな
く、装着時の自由度が小さいために使用性の低下を来し
ていた。また、この方式のものでは、トナーボトルの回
転によってホッパ部との間に摩擦が生じることから摩擦
対策と高いシール性が要求されるが、満足のいく現状に
なかった。

【０００４】本発明は、ホッパ部に対するトナーボトル
の装着を容易にできるとともに、トナーボトルの回転時
の摺動抵抗を低減でき且つ高いシール性をも有する現像
装置の提供を、その目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１記載の発明では、スクリュウタ
イプのトナーボトルをホッパ部に装着してトナー補給を
行う現像装置において、上記ホッパ部が現像ケーシング
に一体に形成されているとともに、該ホッパ部には上記
トナーボトルと連動して回転し現像部へトナーを送るた
めのパドルを有する前フランジが備えられ、該前フラン
ジはトナーボトル側にテーパ状に拡がる装着案内部を有
している、という構成を採っている。

【０００６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記ホッパ部内における上記前フランジ
の前端外周部が当接する部位にシール部材が設けられて
いるとともに、該前フランジの前端外周部には上記シー
ル部材の外周側を押圧するように拡がるとともにホッパ
部内周面に当接するテーパ状のエッジ部が形成されてい
る、という構成を採っている。請求項３記載の発明で
は、請求項２記載の構成において、上記シール部材のエ
ッジ接触面に摺動抵抗を減じる摺動抵抗低減部材が設け
られている、という構成を採っている。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図８に基
づいて説明する。図５乃至図７に示すように、画像形成
装置２には、概略、感光体ドラム４と、現像装置６が備
えられており、感光体ドラム４の周囲には、帯電チャー
ジャ８、イレーサ１０、転写装置１２、クリーニングブ
レード１４、トナー搬送コイル１６がそれぞれ備えられ
ている。現像装置６には、概略、感光体ドラム４にトナ
ーを供給するための現像スリーブ１８と、この現像スリ
ーブ１８と共に水平に配置され、現像ケーシング２４内
の現像剤を異なる方向に攪拌・混合・搬送する２つの攪
拌スクリュウ２０，２２と、現像ケーシング２４に一体
に形成されたホッパ部２６と、ホッパ部２６に装着され
るスクリュウタイプのトナーボトル２８とが備えられて
おり、現像スリーブ１８の上部にはドクターブレード３
０が配置されている。攪拌スクリュウ２０，２２の間に
はこれらに沿って延びる仕切部材３２が設けられてお
り、仕切部材３２の前後端側に形成された連絡通路を介
して現像剤Ｇ（図５においてハッチングで表示）が循環
移動するようになっている。また、ホッパ部２６寄りの
攪拌スクリュウ２２の途中下部には現像剤Ｇの透磁率を
測定する透磁率測定センサ３４が備えられており、この
検出データに基づいて現像ケーシング２４内のトナー濃
度を制御するようになっている。図５において、符号３
６はトナーリサイクル搬路を示す。

【０００８】次に、画像形成装置２における作像工程の
概略を説明する。先ず、感光体ドラム４は除電光により
除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均
化される。次に帯電チャージャ８により帯電され、表面
電位が−９００Ｖ前後となる。次に露光部で露光され
る。光が照射されない部分（画像部）は表面電位が−５
００〜−８５０Ｖに維持されるため、現像スリーブ１８
に−２００Ｖ前後のバイアス電圧がかけられていても、
現像スリーブ１８上のトナーは画像部分に付着する。ト
ナー像が作られた感光体ドラム４は回転移動し、図示し
ない給紙部より用紙先端部と画像先端部が転写装置１２
で一致するようなタイミングで転写紙が送られ、転写装
置１２で感光体ドラム４表面のトナー像が転写紙へ転写
される。この転写紙は図示しない定着部へ送られ、熱と
圧力によりトナーが転写紙へ融着されてコピーとして排
出される。一方、感光体ドラム４上に残った残留トナー
は、クリーニングブレード１４により掻き落とされる。
その後除電光により感光体ドラム４の残留電荷の除電が
なされ、トナーの無いまっさらな状態となり、再び次の
作像工程へ移る。

【０００９】上記した感光体ドラム４、除電装置、現像
装置６、及びクリーニング装置は、一体の感光体回りケ
ース３８（現像ケーシング２４を一部として含む。）に
納められている。この中で、クリーニング装置で回収さ
れた残留トナーはトナー搬送コイル１６で搬送され、リ
サイクルトナー搬送部へ送られた後トナーリサイクル搬
路３６を通ってホッパ部２６寄りの攪拌スクリュウ２２
へ送られる。これによってトナーがリサイクルされる仕
組みになっている。

【００１０】次に現像装置６について詳述する。現像ス
リーブ１８は、内部に５極の磁石を配置した固定軸を有
し、この外周面を非磁性のパイプ材で覆う構成で、この
パイプ材が回転することで現像剤が現像スリーブ１８上
を移動する。現像剤は、キャリアと呼ばれる小さな鉄球
とトナーより構成される２成分タイプである。攪拌スク
リュウ２０，２２による循環移動でトナーが電荷を持
ち、キャリアに付着して感光体ドラム４表面まで運ば
れ、静電気力の作用で感光体ドラム４へ付着可能とな
る。現像剤のうち、キャリアは循環しているが、トナー
は感光体ドラム４の画像部分へ付着するので消費され
る。従って、適宜補給がなされる。また、現像剤は感光
体ドラム４へ供給する量を一定にしないと画像濃度不良
や濃度ムラを発生するので、かかる観点から現像剤の流
入量を規制する上記ドクターブレード３０が配置されて
いる。

【００１１】図７に示すように、現像ケーシング２４に
は、トナーボトル２８を装着するための装着凹部４０が
トナーボトル２８の外面に沿う形状に一体に形成されて
おり、これによってトナーボトル２８は現像スリーブ１
８や攪拌スクリュウ２０，２２等と共に水平配置されて
いる。図６及び図８に示すように、ホッパ部２６には、
トナーボトル２８内のトナーを現像ケーシング２４内連
通させる操作手段としてのハンドル４２が備えられてお
り、トナーボトル２８はハンドル４２を上方に上げた状
態で装着される。トナー収容容器としてのトナーボトル
２８には、その内壁面に螺旋状の突起部２８ａが形成さ
れており、回転させることによりトナー吐出口２８ｂか
らトナーを吐出する。このトナー吐出口２８ｂには、ト
ナーが外に吐出するのを防止するキャップ２８ｃが填め
込まれている。また、トナーボトル２８の後端部には、
トナーボトル２８を回転させるための従動歯車２８ｄが
備えられており、一方、装着凹部４０にはトナーボトル
２８を装着したときに従動歯車２８ｄに噛み合う駆動歯
車４４が一部外面に露出する状態に備えられている。こ
の駆動歯車４４は、攪拌スクリュウ２０，２２等を駆動
する本体側歯車列４６に中継歯車４８を介して連絡され
ている。すなわち、トナーボトル２８のセット方向を感
光体ドラム４等と略平行とするとともに水平配置し、且
つ、本体側の駆動源でトナーボトル２８を駆動すること
によって画像形成装置２の小スペース化を図っている。

【００１２】ホッパ部２６は、図２（一部省略の断面
図）に示すように、現像ケーシング２４と一体成形され
るベース５０と、このベース５０のトナーボトル２８側
に係合された前フランジ５２と、軸部材５４と、この軸
部材５４に一体に設けられた円筒ケース５６と、この円
筒ケース５６内に内蔵されて軸部材５４と一体に設けら
れたコレットチャック５８と、軸部材５４，円筒ケース
５６，コレットチャック５８等の一連の部材をトナーボ
トル２８側へ常に加圧するコイルバネ６０とから主とし
て構成されている。コレットチャック５８はキャップ２
８ｃを摘んだり離したりする機能を有するもので、キャ
ップ２８ｃの開閉栓はハンドル４２の操作によって行わ
れる。これを具体的に説明すると、図１（図６において
矢印Ｒ側からみた概要断面図）に示すように、ハンドル
４２にはカム部６２が形成されているとともに、軸部材
５４には穴が形成されて該穴にはカム部６２に接触する
スライド軸６４が支持されており、ハンドル４２の回転
により上記コレットチャック５８等の一連の組部品をト
ナーボトル２８から離れる方向にスライドさせることが
できる。

【００１３】図７に示すように、ホッパ部２６のベース
５０には、トナーボトル２８のトナー吐出口２８ｂから
吐出されるトナーを現像装置６のトナー導入部に連通さ
せるための開口部が形成されており、この開口部には、
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、以下同じ。）、
あるいはゴム等の弾性材料から成るスリット穴６６ａ
（細長い角穴）を有する弾性部材６６が両面テープ等で
張り付けられている。このスリット穴６６ａの幅により
トナー補給量を適量化している。

【００１４】図２に示すように、前フランジ５２は、ボ
トル挿入口側にテーパ状に拡がる装着案内部５２ａを有
しており、トナーボトル２８の装着が容易になされるよ
うになっている。また、装着案内部５２ａの小径側には
リブ５２ｂが形成されており、一方、トナーボトル２８
の装着頭部には、図１に示すように、リブ５２ｂに引っ
掛かる頭部突起２８ｅが形成されている。これによって
前フランジ５２とトナーボトル２８は一体的に回転す
る。また、前フランジ５２のトナーボトル２８と反対側
にはリブ５２ｃが突設されており、このリブ５２ｃには
現像部へトナーを送るためのパドル６８が取り付けられ
ている。このパドル６８は、ＰＥＴ、あるいはゴム等の
弾性材料から成る押し出し部材で、リブ５２ｃに両面テ
ープ等で張り付けられている。なお、この実施例ではパ
ドル６８を３枚設けている。また、図１に示すように、
現像ケーシング２４の装着凹部４０部位内方は複数のリ
ブ２４ａで補強されている。

【００１５】ホッパ部２６のベース５０内面における前
フランジ５２の前端外周部が当接する部位にはシール部
材７０が設けられており、その外面には、図３に示すよ
うに、ＰＥＴ等で形成された摺動抵抗低減部材７２が張
り付けられている。一方、前フランジ５２の対応部位に
は、前方側（トナーボトル２８と反対側）にテーパ状に
拡がるエッジ部５２ｄが形成されている（請求項２，
３）。従って、トナーボトル２８が装着されて回転する
ときは、図４（図２のＡ部拡大図）に示すように、シー
ル部材７０及び摺動抵抗低減部材７２はエッジ部５２ｄ
のテーパ形状に沿って外周側が窪む状態に変形し、且
つ、エッジ部５２ｄの先端はベース５０の内周面に当接
する。これによってトナー漏れに対する高いシール性が
得られるとともに、摺動抵抗低減部材７２の存在によっ
てシール部材７０と前フランジ５２との間の摺動抵抗が
減じられる。また、この実施例では、ベース５０に対す
る前フランジ５２の面接触を避けて、エッジ部５２ｄの
先端と、中央部突起５２ｅと、装着案内部５２ａの終端
のみで接触するようにしており、回転時（トナー補給
時）の摩擦低減を図っている。また、ベース５０の開口
側上部には係止突起５０ａが形成されており、前フラン
ジ５２の離脱を防止している。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、前フラン
ジにテーパ状に拡がる装着案内部を形成する構成とした
ので、トナーボトルを装着するときのホッパ部に対する
自由度が大きくなり、よってボトル装着の容易化、ひい
ては使用性の向上を図ることができる。また、この装着
容易性によって無理な装着による部品損傷等の不具合を
も回避することができる。請求項２記載の発明によれ
ば、更に、ホッパ部本体にシール部材を設けるとともに
該シール部材を前フランジのテーパ状のエッジ部で押圧
して変形させる構成とし、且つ、エッジ部の先端をホッ
パ部の内周面に当接させる構成としたので、非直線且つ
多段階の緻密なシール性が得られ、よってトナー漏れを
高精度に抑制することができる。請求項３記載の発明に
よれば、更に、緻密なシール性を維持した状態で摺動抵
抗低減部材によって摺動抵抗が減じられるので、ホッパ
部本体と前フランジとの間の摩擦を良好に抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す現像装置のホッパ部に
おける図６のＲ側からの概要縦断面図である。

【図２】ホッパ部の一部省略の概要縦断面図である。

【図３】ホッパ部におけるシール部材設置部位の拡大断
面図である。

【図４】図２におけるＡ部拡大図である。

【図５】画像形成装置の概要断面図である。

【図６】画像形成装置の概要斜視図である。

【図７】画像形成装置のカバー等を取り除いた概要斜視
図である。

【図８】現像装置のホッパ部における全体側面図であ
る。

【図９】従来例の概要断面図である。

【符号の説明】

２４ 現像ケーシング ２６ ホッパ部 ２８ トナーボトル ５２ａ 装着案内部 ５２ｄ エッジ部 ６８ パドル ７０ シール部材 ７２ 摺動抵抗低減部材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリュウタイプのトナーボトルをホッパ
   部に装着してトナー補給を行う現像装置において、 上記ホッパ部が現像ケーシングに一体に形成されている
   とともに、該ホッパ部には上記トナーボトルと連動して
   回転し現像部へトナーを送るためのパドルを有する前フ
   ランジが備えられ、該前フランジはトナーボトル側にテ
   ーパ状に拡がる装着案内部を有していることを特徴とす
   る現像装置。
2. 【請求項２】上記ホッパ部内における上記前フランジの
   前端外周部が当接する部位にシール部材が設けられてい
   るとともに、該前フランジの前端外周部には上記シール
   部材の外周側を押圧するように拡がるとともにホッパ部
   内周面に当接するテーパ状のエッジ部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】上記シール部材のエッジ接触面に摺動抵抗
   を減じる摺動抵抗低減部材が設けられていることを特徴
   とする請求項２記載の現像装置。