JP3939892B2 - Developing device with toner cartridge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式プリンタ、複写機及びファクシミリの如き静電式画像形成機に使用される、静電潜像をトナー像に現像するための現像装置、更に詳しくは、現像室を規定しているハウジングに、現像室にトナーを補給するためのトナーカートリッジが着脱自在に装着される形態の現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
静電式画像形成装置において、静電潜像をトナー像に現像するための現像装置として、当業者には周知の如く、現像剤の循環径路を規定する現像室を有するハウジングと、現像剤を攪拌しながら循環径路を通して搬送するための、現像室内に配設された現像剤攪拌搬送手段と、現像室内の現像剤を現像すべき静電潜像に適用するための現像剤適用手段とを具備する形態の現像装置が広く実用に供されている。かような形態の現像装置の典型例においては、現像室に規定されている循環径路は、平行に延在する少なくとも2本の直線状径路とかかる直線状径路の隣接する端部を接続している両端接続部とを含んでいる。現像剤攪拌搬送手段は、循環径路における直線状径路の各々に配設された回転螺旋羽根から構成されている。回転螺旋羽根を所定方向に回転駆動することによって、現像室内の現像剤が攪拌されながら循環径路を通して搬送される。現像剤適用手段は、循環径路における直線状径路の一方に沿って延在する現像ローラから形成されている。現像ローラは所要方向に回転駆動せしめられ、現像室内の現像剤をその周表面に保持して現像域に運び、現像域において静電潜像にトナーを適用する。現像室内に収容される現像剤は、トナーのみから成る所謂一成分現像剤又はトナーと共にキャリア粒子を含有した所謂二成分現像剤である。
【0003】
上述した形態の現像装置においては、現像の遂行に応じてトナーが消費され、従って現像室内にトナーを適宜に補給することが必要である。そこで、通常、ハウジングにトナーカートリッジを着脱自在に装着し、かかるトナーカートリッジから現像室にトナーを補給するようにしている。トナーカートリッジはトナーを収容したカートリッジケースを含んでいる。このカートリッジケースの下面壁にはトナー排出開口が形成されている。一方、現像室にはトナー受入開口が形成されており、トナーカートリッジがハウジングの所定位置に装着されると、カートリッジケースのトナー排出開口が現像室のトナー受入開口の上方に位置せしめられる。カートリッジケース内には、カートリッジケース内のトナーをトナー排出開口に向けて搬送し、トナー排出開口を通して排出せしめるためのトナー搬送手段が配設されている。かかるトナー搬送手段はハウジング又はカートリッジケースに配設された電動モータ等の専用駆動源に駆動連結されている。適宜のトナー量検出手段によって検出することができる、現像室内のトナーが低減せしめられると、トナー搬送手段が駆動せしめられ、これに応じてカートリッジケース内のトナーがトナー排出開口から排出され、トナー受入開口を通して現像室内に導入される。カートリッジケース内のトナーが枯渇すると、トナーカートリッジを新しいトナーカートリッジに交換する。現像室のトナー受入開口を選択的に閉じる現像室シャッタが配設されていると共に、カートリッジケースのトナー排出開口を選択的に閉じるカートリッジシャッタが配設されており、ハウジングからトナーカートリッジを離脱する際には、現像室シャッタによってトナー受入開口が閉じられると共に、カートリッジシャッタによってトナー排出開口が閉じられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した形態の従来の現像装置には、現像室内のトナーの消費に応じてトナーカートリッジから適宜にトナーを補給するためには、トナーカートリッジにおけるトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源を必要とし、これに起因して製作コストを充分に低減せしめることが阻害される、という解決すべき問題が存在する。
【0008】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、トナーカートリッジにおけるトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナーカートリッジから現像室に適宜にトナーを補給することができる、新規且つ改良された現像装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するために、現像剤を攪拌しながら現像室内に規定されている循環径路に沿って搬送する現像剤攪拌搬送手段の搬送能力を、その上方にトナー受入開口が配設されているトナー受入領域において局部的に低減せしめる。かくすると、トナー受入領域において現像剤の滞留が生成され、かかる現像剤の滞留量は現像室内のトナー量に応じて変動する。トナーカートリッジから現像室へのトナーの補給は、トナー受入領域における現像剤の滞留量に応じて、従って現像室内のトナー量に応じて自動的に制御される。
【0012】
即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する現像装置として、現像剤の循環径路が形成されている現像室を有するハウジングと、現像剤を攪拌しながら該循環径路に沿って搬送するための、該現像室内に配設された現像剤攪拌搬送手段と、該現像剤攪拌搬送手段を駆動するための駆動源と、該現像室内の現像剤を現像すべき静電潜像に適用するための現像剤適用手段と、該現像室内にトナーを補給するための、該ハウジングに着脱自在に装着されるトナーカートリッジとを具備し、
該現像室には、該循環径路中のトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されており、
該トナーカートリッジは、該ハウジングに該トナーカートリッジが装着された時に該トナー受入開口に対向してその上方に位置するトナー排出開口が形成されているカートリッジケースと、該カートリッジケース内に収容されているトナーを該トナー排出開口に向けて搬送するためのトナー搬送手段とを含み、
該現像剤攪拌搬送手段の搬送能力は、該トナー受入領域の下流側において局部的に低減せしめられており、
該ハウジングに該トナーカートリッジが装着されると、該トナーカートリッジの該トナー搬送手段は該現像材攪拌搬送手段を駆動するための該駆動源に駆動連結される、
ことを特徴とする現像装置が提供される。
【0013】
好適実施形態においては、該現像剤攪拌搬送手段は該循環径路に沿って延在する回転螺旋羽根から構成されており、該トナー受入領域の下流側においては螺旋羽根外径が局部的に低減せしめられている、及び/又は該トナー受入領域の下流においては螺旋羽根ピッチが局部的に低減せしめられている。該駆動源には該現像剤適用手段も駆動連結することができる。該現像室の上面には上面壁が配設されており、該上面壁には没入域が形成されており、該トナー受入開口は該上面壁の該没入域に形成されているのが好都合である。該トナーカートリッジの該カートリッジケースは、該上面壁の該没入域に対応した形状の突出域が形成されている下面壁を有し、該トナー排出開口は該突出域に形成されているのが好ましい。好適には、該トナー受入開口を覆う閉位置と該トナー受入開口を露呈せしめる開位置との間を、該上面壁の上面に沿って移動自在な現像室シャッタと、該現像室シャッタを該閉位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段とが配設されており、該現像室シャッタには被当接手段が形成されており、該トナーカートリッジの該カートリッジケースには当接手段が形成されており、該ハウジングに該トナーカートリッジが装着されると、該当接手段が該被当接手段に作用して該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して該現像室シャッタを該開位置に移動せしめ、該ハウジングから該トナーカートリッジが離脱せしめられると、該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用によって該現像室シャッタが該閉位置に移動せしめられる。該トナーカートリッジには該トナー排出開口を閉じる閉位置と該トナー排出開口を開放する開位置との間を移動自在に装着されたカートリッジシャッタが配設され、該ハウジングには第一の位置と第二の位置との間を移動自在な操作レバーが配設されており、該操作レバーが該第一の位置に位置せしめられ且つ該カートリッジシャッタが該閉位置に位置せしめられている状態で該トナーカートリッジを該ハウジングに装着すると、該カートリッジシャッタが該操作レバーに接続され、該操作レバーを該第二の位置に移動せしめることによって該カートリッジシャッタが該開位置に移動せめられる野が好適である。好ましくは、該ハウジングには、ロック位置と非ロック位置との間を移動自在なロック手段と、該ロック手段を該ロック位置に弾性的に偏倚する弾性偏倚手段が配設されており、該トナーカートリッジの該カートリッジケースには、被ロック手段が配設されており、該ロック手段には被当接手段が形成されており、該被ロック手段には当接手段が形成されており、該ハウジングに該トナーカートリッジを装着する際には、該当接手段が該被当接手段に作用して該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して該ロック手段を該非ロック位置に向けて移動せしめ、該ハウジングに該トナーカートリッジが装着されると、該当接手段が該非当接手段を通過し、これによって該ロック手段が該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用によって該ロック位置に移動せしめられ、該被ロック手段に作用して該トナーカートリッジの離脱を阻止し、そして更に、該操作レバーが該第一の位置に位置せしめられているときには、該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して手動で該ロック手段を該非ロック位置に移動せしめることが許容されるが、該操作レバーが第二の位置に移動せしめられると、該弾性偏倚手段の弾性偏倚作用に抗して該ロック手段を該非ロック位置に移動せしめることが阻止される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【0021】
図1乃至図3には、本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態が図示されている。全体を番号2で示す図示の現像装置は、現像装置本体4とトナーカートリッジ6とから構成されている。
【0022】
現像装置本体4はハウジング8を含んでおり、このハウジング8はハウジング本体10とこのハウジング本体10に装着された上面壁部材12とから構成されている。適宜の合成樹脂から成形することができるハウジング本体10の、図2及び図3において左半部内には、上面(更に詳しくは左縁部を除く主要部)と左側面とが開放されている現像室14が規定されている。ハウジング本体10は底壁16、両側壁18及び20並びに連結壁22を有する。連結壁22は、両側壁18及び20の、図2及び図3において左縁部上縁間を延びている。ハウジング本体10の底壁16は、並列配置された3個の、横断面形状が円弧状である弧状部16a、16b及び16cを有する。弧状部16aと弧状部16bとの間には実質状鉛直に上方に延びる直立壁24が形成されており、かかる直立壁24の両側には直線状径路26a及び26bが規定されている。図1と共に図4を参照することによって明確に理解される如く、直立壁24の両端はハウジング本体10の両側壁18及び20の内面から離隔されており、直立壁24の両端と側壁18及び20の内面との間には所要間隙が存在する。従って、相互に平行に延在する上記2個の直線状径路26a及び26bは両端部において相互に連通せしめられており、かくして一方の直線状径路26aに沿って延び、次いで直線状径路26aの一端部から他方の直線状径路26bの一端部に続き、直線状径路26bに沿って延び、そして直線状径路26の他端部から直線状径路26aの他端部に続く無端状の循環径路が規定されている(後に更に言及する如く、かかる循環径路を通して現像剤が循環せしめられる)。
【0023】
上述した循環径路には、現像剤を攪拌しながら循環径路を通して搬送せしめるための現像剤攪拌搬送手段28が配設されている。図示の実施形態における現像剤攪拌搬送手段28は、第一の回転螺旋羽根部材30aと第二の回転螺旋羽根部材30bとから構成されている。適宜の合成樹脂から成形することができる第一の回転螺旋羽根部材30aは中心軸部32aと螺旋羽根34aとを有する。同様に、適宜の合成樹脂から成形することができる第二の螺旋羽根部材30bも中心軸部32bと螺旋羽根34bとを有する。第一の回転螺旋羽根部材30aはハウジング本体10の両側壁18及び20間に回転自在に装着され、直線状径路26aに沿って直線状に延びている。第二の回転螺旋羽根部材30bもハウジング本体10の両側壁18及び20間に回転自在に装着され、直線状径路26bに沿って直線状に延びている。第一の回転螺旋羽根部材30aの中心軸部32aの一端部(図4において右端部)及び第二の回転螺旋羽根部材30bの中心軸部32bの一端部(図4において右端部)は側壁20を貫通して突出せしめられており、これらの突出端には入力歯車(図示していない)が固定されている。側壁20にはカバー部材36が固定されており、上記入力歯車はかかるカバー部材36に覆われている。側壁20には切欠(図示していない)が形成されていると共に、側壁20の内面にはL字状の隔壁片38(図4)が付設されている。第一の回転螺旋羽根部材30aの中心軸部32aは隔壁片38を貫通し、そして更に側壁20の主部を貫通して延びている。上記切欠には回転自在に装着された伝動歯車40(図4)が位置せしめられている。伝動歯車40の下半部は上記切欠を通してハウジング本体10から下方に露出せしめられており、また伝動歯車40の内側上半部は隔壁片38と側壁20との間にてハウジング本体10内に露呈せしめられている。現像装置2が画像形成機の所定位置に装着されると、伝動歯車40の下半部に噛み合わされる他の伝動歯車(図示していない)を介して、電動モータでよい駆動源42(図4)が伝動歯車40に駆動連結される。伝動歯車40は第一の回転螺旋羽根部材30aの入力歯車(図示していない)に噛み合わされており、第一の回転螺旋羽根部材30aの入力歯車は伝動歯車(図示していない)を介して第二の回転螺旋羽根部材30bの入力歯車(図示していない)に噛み合わされている。従って、駆動源42が付勢されると、第一の回転螺旋羽根部材30a及び第二の回転螺旋羽根部材30bは図3及び図4に矢印44で示す方向に実質上同一の回転速度で回転駆動される。第一の回転螺旋羽根部材30aの中心軸部32aの図4において右端部には、隔壁片38の内面に密接せしめられるシール部材46aが装着されている。第二の回転螺旋羽根部材30bの中心軸部32bの図4において右端部には、側壁20の内面に密接せしめられるシール部材46bが装着されている。
【0024】
図4を参照することによって明確に理解されるとおり、第一の回転螺旋羽根部材30aの螺旋羽根34aと第二の回転螺旋羽根部材30bの螺旋羽根34bとは所謂螺旋方向が逆に設定されており、第一の螺旋羽根部材30aが矢印44で示す方向に回転せしめられることによって、直線状径路26aを通して現像剤が矢印48で示す方向に搬送され、第二の回転螺旋羽根部材30bが矢印44で示す方向に回転せしめられることによって、直線状径路26bを通して現像剤が矢印48で示す方向に搬送される。図4を参照することによって明確に理解されるとおり、図示の実施形態においては、第一の回転螺旋羽根部材30aにおいては番号50で示す特定領域においては、螺旋羽根34aのピッチP2が他の部分におけるピッチP1に比べて局部的に小さくせしめられ、そしてまた螺旋羽根34aの外径D2が他の部分における外径D1よりも小さくせしめられており、かかる特定領域50において現像剤攪拌搬送手段28の搬送能力が局部的に低減せしめられている。第一の回転螺旋羽根部材30aの上記特定領域50以外の部分及び第二の回転螺旋羽根部材30bの全体における螺旋羽根34a及び34bのピッチ及び外径は実質上同一に設定されており、従って現像剤攪拌搬送手段28の上記特定領域50以外の領域における搬送能力は実質上同一である。特定領域50において搬送能力を局部的に低減せしめるためには、螺旋羽根のピッチ及び外径を低減せしめることに代えて、例えば螺旋羽根のピッチのみを小さく設定する、螺旋羽根の外径のみを小さく設定する、螺旋羽根に切欠を形成する、或いは螺旋羽根を省略することもできる。搬送能力が局部的に低減せしめられた上記特定領域50は、後に詳述するトナー受入開口52(図4においては二点鎖線で示している)を通して現像室14内にトナーが導入せしめられるトナー受入領域の下流側であることが重要である。かような特定領域50において搬送能力を局部的に低減せしめることによる作用効果については後に更に詳述する。
【0025】
主として図3を参照して説明すると、ハウジング本体10における底壁6の弧状部16cの上方には現像剤適用手段54が配設されている。この現像剤適用手段54は、ハウジング本体10の側壁18及び20間に回転自在に装着された現像スリーブ56を含んでいる。この現像スリーブ56内には静止永久磁石(図示していない)が配置されている。現像スリーブ56が固定されている回転軸58の一端部は側壁20を貫通して突出せしめられており、かかる突出端には入力歯車(図示していない)が固定されている。この入力歯車は上記第二の回転螺旋羽根部材30bの入力歯車に噛み合わされており、従って上記駆動源42が付勢されると、現像スリーブ56が矢印44で示す方向に回転せしめられる。現像スリーブ56に関連せしめて穂切手段60が配設されている。後に更に言及する如く、現像室14内にはトナーのみから成る一成分現像剤(又はトナーとキャリア粒子とから成る二成分現像剤)が収容され、かかる現像剤は矢印44で示す方向に回転せしめられる第一の回転螺旋羽根部材30a及び第二の回転螺旋羽根部材30bの作用によって上記搬送径路を通して搬送される。現像剤適用手段54は、矢印44で示す方向に回転せしめられる現像スリーブ56の周表面上に現像剤を保持し、かかる現像剤を現像域62を通して搬送する。穂切手段58は現像スリーブ56の周表面に保持されて現像域62に搬送される現像剤の層厚さを規制する。現像域62においては現像剤中のトナーが現像すべき静電潜像に適用され、かくして静電潜像がトナー像に現像される。
【0026】
図1と共に図5a及び図5bを参照して説明すると、ハウジング本体10の側壁18には操作レバー64と連結部材66とが装着されている。操作レバー64は図1及び図5aに示す第一の位置と図5bに示す第二の位置との間を回転自在に装着されている。連結部材66も図1及び図5aに示す第一の位置と図5bに示す第二の位置との間を回転自在に装着されている。操作レバー64には、上方に突出するアーム68が形成され、そしてまたその外周面には略90度の角度範囲に渡って存在する噛合歯70が形成されている。一方、連結部材66の外側面には扇形状の突出部が形成され、かかる突出部の上面には略90度の角度範囲に渡って存在する噛合歯72が形成されている。かかる噛合歯72は操作レバー64の噛合歯70と噛み合わされている。従って、操作レバー64のアーム68に指を掛けて、操作レバー64を上記第一の位置から上記第二の位置に回転せしめると、これに応じて連結部材66が上記第一の位置から上記第二の位置に回転せしめられ、操作レバー64を上記第二の位置から上記第一の位置に回転せしめると、これに応じて連結部材66が上記第二の位置から上記第一の位置に回転せしめられる。連結部材66の内面には略U字形状の受入凹部74が形成されている。受入凹部74には弧状底面から上方に延びる係止突条76が形成されている。更に、連結部材66には係止突起78も形成されている。受入凹部74及び係止突条76並びに係止突起78の作用については後に言及する。
【0027】
図1乃至図3を参照して説明を続けると、ハウジング本体10には上記上面壁部材12が装着される。上面壁部材12は現像室14の上面を覆う上面壁80を有する。かかる上面壁80には幅方向(図2及び図3において紙面に垂直な方向)に延びる細長い没入域82が形成されている。没入域82の横断面形状は弧状である。かかる没入域82には長方形でよいトナー受入開口52が形成されている。図2及び図3を参照することによって理解される如く、上面壁部材12は、図2及び図3において没入域82の左方を没入域82に沿って延びる直立壁84を有する。この直立壁84には、実質上水平に突出する一対の支持棒86が幅方向(図2及び図3において垂直な方向)に間隔をおいて形成されている(図2及び図3には一対の支持棒86の一方のみを図示している)。
【0028】
上面壁部材12には現像室シャッタ88が装着されている。現像室シャッタ88は平板状のシャッタ壁90を有する。シャッタ壁90の上面には一対の突条92が形成されている。突条92の各々の先端には被当接手段を構成する傾斜面94が形成されている。突条92の各々は傾斜面94から後方(図2及び図3において左方)に延びる延在部も含んでいる。図2及び図3から理解される如く、延在部は中空角柱形状である。シャッタ壁90には、更に、その両端から前方に突出する一対の突起98が形成されている。かような現像室シャッタ88は図2に図示する閉位置と、図3に図示する開位置との間を上面壁80の上面に沿って移動自在に上面壁部材12上に装着される。上面壁部材12における上記一対の支持棒86の各々と現像室シャッタ88における一対の突条92の延在部の各々との間には、現像室シャッタ88を閉位置に弾性的に偏倚するための、圧縮コイルばねでよい弾性偏倚手段100が介在せしめられている。ハウジング本体10に上面壁部材12が装着され、そして上面壁部材12に現像室シャッタ88が装着されている状態において、弾性偏倚手段100の弾性偏倚作用によって現像室シャッタ88が図2に図示する閉位置に位置せしめられると、現像室シャッタ88の一対の突起98の先端がハウジング本体10に形成されている直立壁102(図2及び図4)に当接せしめられ、かくして現像室シャッタ88が図2において右方に閉位置を越えて移動することが阻止される。現像室シャッタ88が上記閉位置に位置せしめられると、図2に明確に図示するとおり、シャッタ壁90が上面壁部材12に形成されているトナー受入開口52を覆う。トナー受入開口52は上面壁部材12の上面壁80における没入域82に形成されている故に、没入域82の存在に起因してトナー受入開口52とシャッタ壁90との間には幾分の間隙104が存在することが注目されるべきである。間隙104の機能については後に更に言及する。ハウジング本体10にトナーカートリッジ6も装着されると、後に更に詳述する如く、トナーカートリッジ6が現像室シャッタ88の傾斜面94に作用して、現像室シャッタ88を弾性偏倚手段100の弾性偏倚作用に抗して図3に図示する開位置に移動せしめる。現像室シャッタ88が開位置に移動せしめられると、シャッタ壁90がトナー受入開口52の上方から後退せしめられ、トナー受入開口52が露呈せしめられる。
【0029】
図1に図示する如く、上面壁部材12における上面壁80の片端縁には上方に突出する直立壁106が形成されており、この直立壁106にはその上端から下方に延びる案内溝108が形成されている。上面壁80には、更に、幅方向に延びる収納壁部110が配設されている。そして、この収納壁部110にはロック手段112が収納されている。図1乃至図3と共に図5a及び図5bを参照して説明すると、ロック手段112は幅方向(図1及び図2において紙面に垂直な方向)に細長く延びる主部114を有する。かかる主部114には上方に突出する操作アーム116が形成されている。主部114にはその長さ方向に間隔をおいて一対のロック溝118が形成されている。ロック溝118の各々は略L字状であり、その上部片縁は傾斜面120によって規定されている。図5a及び図5bに明確に図示する如く、ロック手段112の片端には主部114に対して垂直に突出する係止片122が形成されている。係止片122の内面には2個の突条113が形成されている。かようなロック手段112は、図1及び図5aに示すロック位置と図5bに示す非ロック位置との間を移動自在に、上記収納壁部110に装着されている。収納壁部110とロック手段112の他端との間には、ロック手段112をロック位置に弾性的に偏倚するための、圧縮コイルばねでよい弾性偏倚手段124(図5a及び図5b)が配設されている。
【0030】
図1乃至図3と共に図6及び図7を参照して説明すると、図示の実施形態におけるトナーカートリッジ6はカートリッジケース126を含んでいる。カートリッジケース126は上面が開口した箱状ケース本体128とこのケース本体128に超音波溶接の如き適宜の手段によって固定される蓋体130とから構成されている。ケース本体128の底壁は横断面形状が弧状である2個の弧状部132a及び132bを有する。弧状部132aの曲率半径は比較的大きく、弧状部132bの曲率半径は比較的小さい。図6を参照することによって理解される如く、弧状部132bには下方に突出せしめられた突出域134が配設されている。突出域134の横断面形状も弧状であり、非突出域と同心状である。突出域134の幅方向長さ及び曲率半径は、上述した上面壁部材12の上面壁80に規定されている没入域82の軸方向長さ及び曲率半径に対応せしめられている。突出域134には長方形でよいトナー排出開口136が形成されている。後に更に詳述する如く、ハウジング8にトナーカートリッジ6が所要とおりに装着されると、上面壁部材12の上面壁80に規定されている没入域82に対向して、ケース本体128の突出域134が位置せしめられ、トナー受入開口52に開口してトナー排出開口136が位置せしめられる。トナー排出開口136及び/又はトナー受入開口52近傍にてトナーの所謂ブロッキングが発生するのを回避するために、トナー排出開口136の幅及び長さは、トナー受入開口52の幅及び長さと実質上同一或いはこれらより幾分小さくせしめられているのが好適である。
【0031】
図6及び図7に図示する如く、ケース本体128は両側壁138及び140を有する。側壁138には円形開口150が形成されており、かかる開口150を通してカートリッジケース126内にトナーが充填される。カートリッジケース126内にトナーを充填した後に、開口150に閉鎖部材152が固着されて開口150が閉鎖される。図2及び図3と共に図7を参照して説明を続けると、ケース本体128の両側壁138及び140間には、弧状部132aに沿って延在するトナー搬送手段154と、弧状部132bに沿って延在するトナー搬送手段156とが配設されている。トナー搬送手段154は両側壁130及び140間に回転自在に装着された回転支持軸158と、この回転支持軸158に固定された複数個の矩形搬送片160とから構成されている。搬送片160の各々は適宜の合成樹脂フィルム又はシートから形成することができる。回転支持軸158の片端部は側壁140を貫通して突出せしめられており、かかる片端部には入力歯車162(図1及び図6)が固定されている。トナー搬送手段156は、中心軸部164と螺旋羽根166とを有する回転螺旋羽根部材から構成されている。中心軸部164の片端部は側壁140を貫通して突出せしめられており、かかる片端部には入力歯車168(図1及び図6)が固定されている。この入力歯車168は上記入力歯車162に噛み合わされている。ハウジング8にトナーカートリッジ6が所要とおりに装着されると、入力歯車162がハウジング本体10の片側部に装着されている伝動歯車40に噛み合わされる。従って、上述した駆動源42が付勢されると、上述したとおり現像室14に配設されている第一の回転螺旋羽根部材30a、第二の回転螺旋羽根部材30b及び現像スリーブ56が矢印44で示す方向に回転せしめられることに加えて、トナーカートリッジ6のトナー搬送手段154及び156も図7に矢印170で示す方向に回転せしめられる。トナー搬送手段154が矢印170で示す方向に回転せしめられることによって、搬送片160の作用によって弧状部132a上に存在するトナーが弧状部132b上に搬送され、トナー搬送手段156が矢印170で示す方向に回転せしめられることによって、弧状部132b上のトナーがトナー排出開口136に向けて搬送せしめられる。本発明に従って構成された図示の実施形態においては、トナーカートリッジ6のトナー搬送手段154及び156を回転せしめるための専用駆動源を必要としないことが注目されるべきである。
【0032】
図2及び図3と共に図7及び図8を参照して説明すると、カートリッジケース126内にはカートリッジシャッタ172が配設されている。図8に明確に図示する如く、カートリッジシャッタ172はシャッタ部材174と連結部材176とから構成されている。シャッタ部材174は円筒形状である両端部178及び180を有する。片端部178には略三角形状の突出部を有する2個のフランジ182が形成されている。シャッタ部材174の主部184は横断面形状が略200度の角度範囲に渡る弧状である。シャッタ部材174の主部184には、長方形でよいトナー通過開口186が形成されている。このトナー通過開口186の大きさはケース本体128に形成されている上記トナー排出開口136と実質上同一でよい。シャッタ部材174の主部184の外周面には、トナー通過開口186に沿って延びる長方形状でよいシール部材188が貼着されている。スポンジの如き柔軟な材料から形成することができるシール部材188(図2)の寸法は、上記トナー排出開口136よりも幾分大きいのが好都合である。連結部材176の一端部は比較的小径にせしめられており、その外周面には複数個の係止片190が形成されている。連結部材176の他端部には直径状に延びる係止溝192が形成されている。図7を参照することによって理解される如く、シャッタ部材174はケース本体128の弧状部132bにおける上述した突出域134に配置され、上記トナー搬送手段156はシャッタ部材174の両端部を貫通して延びる。連結部材176は、その一端部がケース本体128の側壁138に形成されている貫通穴を通してシャッタ部材174の片端部178内に進入せしめられる。シャッタ部材174の片端部178内には、連結部材176の係止片190に対応した係止片(図示していない)が形成されており、シャッタ部材174の片端部178内に連結部材176の一端部が挿入されると、連結部材176の係止片190とシャッタ部材174の係止片とが弾性的に変形せしめられて相互に連結せしめられ、かくしてシャッタ部材174に連結部材176が固定される。連結部材176の他端部、即ち係止溝192が形成されている端部は、ケース本体128の側壁138から外方に突出する。
【0033】
図6に明確に図示する如く、ケース本体128の後壁(図2及び図3において左側に位置する壁)には幅方向に間隔をおいて一対の被ロック手段194が配設されている。被ロック手段194の各々はフック形状であり、傾斜面196と水平面198とを有する。
【0034】
図3に明確に図示する如く、トナーカートリッジ6は現像装置本体4のハウジング8に着脱自在に装着される。ハウジング8の所定位置にトナーカートリッジ6を装着する際には、図2と図3を比較参照することによって理解される如く、ケース本体128の底壁の弧状部132bにおける突出域134が、ハウジング8の現像室シャッタ88の一対の突条92に形成されている傾斜面94(かかる傾斜面94は上述したとおり被当接手段を構成する)に当接し、現像室シャッタ88を図2に示す閉位置から図3に示す開位置に移動せしめ、かくして現像室14のトナー受入開口52が露呈される。従って、トナーカートリッジ6における上記突出域134は現像室シャッタ88の傾斜面94に作用する当接手段を構成する。
【0035】
図5と共に図6を参照することによって理解される如く、現像装置本体4のハウジング8にトナーカートリッジ6を装着する際には、トナーカートリッジ6の一対の被ロック手段194の傾斜面196の各々がハウジング8のロック手段112に形成されている一対のロック溝118の傾斜面120に作用し、ロック手段112を図5aに示すロック位置から図5bに示す非ロック位置に移動せしめる。トナーカートリッジ6が所定位置に装着されると、被ロック手段194の傾斜面196がロック手段194の傾斜面120を通過し、従ってロック手段194は弾性偏倚手段124の弾性偏倚作用によって図5aに示すロック位置に戻される。かくすると、被ロック手段194の水平面198がロック手段112のロック溝118の最深部に進入せしめられ、これによってトナーカートリッジ6が所要装着位置にロックされる。
【0036】
現像装置本体4のハウジング8にトナーカートリッジ6が装着される際には、トナーカートリッジ6におけるカートリッジシャッタ172は図2に示す閉位置に位置せしめられており、シール部材188がトナーカートリッジ6のトナー排出開口136を覆ってトナー排出開口136を閉じている。かかる状態でハウジング8にトナーカートリッジ6を装着すると、カートリッジシャッタ172における連結部材174の上記他端部、即ち係止溝192が形成されている端部は、ハウジング8における上面壁部材12の片端縁に形成されている直立壁106の案内溝108に案内されて下降せしめられ、ハウジング本体10の片端に配設されている連結部材66の受入凹部74内に進入せしめられる。そして、連結部材66の受入凹部74に形成されている係止突条76が、カートリッジシャッタ172の連結部材174に形成されている係止溝192内に挿入される。トナーカートリッジ6をハウジング8の所要位置に装着した後に、操作レバー64を図5aに示す位置から図5bに示す位置に回転せしめると、操作レバー64のかかる回転が連結部材66を介してカートリッジシャッタ172に伝動され、カートリッジシャッタ172は図2に示す閉位置から図3に示す開位置に回転せしめられる。カートリッジシャッタ172が開位置に回転せしめられると、トナー通過開口186がトナー排出開口136と整合せしめられ、かくしてトナー排出開口136が開放される。従って、カートリッジケース126内のトナーがトナー通過開口186、トナー排出開口136及びトナー受入開口52を通して現像室14内に供給される。かかるトナーの供給については後に更に言及する。
【0037】
操作レバー64を図5bに示す位置に回転せしめると、連結部材174に形成されている係止突起78がロック手段112の片端に形成されている係止片122の2個の突条113の内側に位置せしめられ、これによってロック手段112がロック位置から非ロック位置に移動することが阻止される。操作レバー64を図5aに示す位置に回転せしめる(従って、カートリッジシャッタ172を閉位置に回転せしめてトナー排出開口136を閉じる)と、係止突起78が係止片122から離隔し、従ってロック手段112を非ロック位置に移動せしめてトナーカートリッジ6を現像装置本体4から離脱せしめることが可能になる。
【0038】
上述したとおりの形態の図示の現像装置においては、現像室14内にはトナーのみから成る所謂一成分現像剤(又はトナーとキャリア粒子とから成る所謂二成分現像剤)が充填される。現像が遂行されると、現像剤適用手段54によってトナーが静電潜像に適用され、従って現像の遂行に応じてトナーが消費される。従って、トナーの消費に応じて現像室14内にトナーを適宜に補給することが重要である。而して、後述する実施例からも明確に理解されるとおり、本発明に従って構成された図示の現像装置においては、トナーカートリッジ6に配設されているトナー搬送手段154及び156を必要に応じて選択的に回転せしめるための専用駆動源を必要とすることなく、トナーカートリッジ6から現像室14へのトナーの補給が適切に制御される。更に詳述すると、本発明に従って構成された図示の現像装置においては、現像を遂行するために駆動源42を付勢して現像剤適用手段54と共に現像剤攪拌搬送手段28(即ち第一の回転螺旋羽根部材30a及び第二の回転螺旋羽根部材30b)を回転せしめると、トナーカートリッジ6のトナー搬送手段154及び156も駆動源42に連結されている故に、トナーカートリッジ6のトナー搬送手段154及び156も駆動され、従ってカートリッジケース126内においてトナーがトナー排出開口136に向けて搬送される。一方、現像室14内においては、現像剤攪拌搬送手段28を構成する第一の回転螺旋羽根部材30aの搬送能力が、上述した如くトナー受入開口52を通して現像室14にトナーが導入せしめられるトナー受入領域の下流側に位置する特定領域50において局部的に低減せしめられている。それ故に、特定領域50の上流側、即ちトナー受入領域において現像剤が滞留せしめられる。かかる現像剤の滞留は、トナー受入開口52を通してトナーが現像室14内に進入するのを抑制する。トナー受入領域における現像剤の滞留量は、現像室14内の現像剤量、従って現像剤中のトナー量に応じて変動する。従って、現像室14内へのトナーの進入に対する抑制度合いが現像室14内の現像剤中のトナー量によって変動せしめられ、トナー量が低減すると現像室14内へのトナーの導入が増大し、トナー量が増大すると現像室14内へのトナーの導入が減少する。かくして、トナーカートリッジ6のトナー搬送手段154及び156の駆動制御に直接依存することなく、現像室14へのトナーの補給が適切に制御される。
【0039】
カートリッジケース126内のトナーが消尽された場合には、トナーカートリッジ6を交換することが必要である。この場合には、先ず、操作レバー64を図5bに示す位置から図5aに示す位置に回転せしめる。かくすると、カートリッジシャッタ172が閉位置に回転せしめられてカートリッジケース126のトナー排出開口136が閉じられる。そしてまた、連結部材174に形成されている係止突起78がロック手段112の係止片122から後退せしめられる。従って、ロック手段112をロック位置から非ロック位置に移動せしめて、トナーカートリッジ6のロックを解除し、トナーカートリッジ6をハウジング4から離脱せしめることができる。操作レバー64を図5aに示す位置に回転せしめない限り、従ってカートリッジシャッタ172を閉位置に回転せしめてトナー排出開口136を閉じない限り、トナーカートリッジ6をハウジング4から離脱することができず、それ故に、誤ってトナー排出開口136を閉じることなくトナーカートリッジ6をハウジング4から離脱せしめてトナー排出開口1366からトナーを周囲に飛散せしめてしまうことが確実に防止される。
【0040】
トナーカートリッジ6をハウジング4から離脱せしめると、弾性偏倚手段100の弾性偏倚作用によって、現像室シャッタ88が図3に図示する開位置から図2に図示する閉位置に戻され、現像室14のトナー受入開口52が現像室シャッタ88によって覆われる。図2及び図3から明確に理解されるとおり、トナー受入開口52は上面壁80の没入域82に形成されており、トナー受入開口52と現像室シャッタ88との間には幾分かの間隙104が存在する。それ故に、現像室シャッタ88が閉位置に移動せしめられる際に、トナー受入開口52の近傍にて上面壁80上に幾分かのトナーが溢出せしめられていても、かかるトナーに現像室シャッタ88が作用して周囲に飛散せしめることがなく、かかるトナーも現像室シャッタ88によって覆われる。トナーカートリッジ6をハウジング4から離脱せしめた後においては、上述したとおりの手順にて新しいトナーカートリッジ6をハウジング4に装着し、そして操作レバー64を図5aに示す位置から図5bに示す位置に回転せしめて、カートリッジシャッタ88を開位置に回転せしめ、トナー排出開口136を開放する。かくして、新しいトナーカートリッジ6から現像室14内にトナーを適宜に補給することが再び可能になる。
【0041】
実施例
図1乃至図8に図示するとおりの形態の現像装置を作成し、かかる現像装置を京セラ株式会社から商品名「FS−1700」として販売されているプリンタと実質上同一の構成であるレーザプリンタに装備して静電潜像の現像を遂行した。作成した現像装置において、第一の回転螺旋羽根部材における、特定領域以外での螺旋羽根の外径D1は18mmで、螺旋ピッチP1は20mmで、特定領域での螺旋羽根の外径D2は10mmで、ピッチP2は10mmであった。第二の回転螺旋羽根における螺旋羽根の外径D1は18mmで、ピッチP1は20mmであった。現像開始前においては現像室内の現像剤を実質上零gにして、現像遂行時間の経過による、現像室内の現像剤量の変動を計測したところ、図9に示すとおりであった。現像室内の現像剤量の変動は次のとおりにして計測した。最初に、トナーカートリッジを離脱した状態で現像装置の重量SWを測定した。そして、10分間継続して静電潜像の現像を遂行する毎に、現像装置をプリンタから離脱し、そして現像装置からトナーカートリッジを離脱した状態で現像装置の重量AWを測定した。図9における現像剤増加量はAW−SWの値を示している。図9から、現像開始初期において、トナーカートリッジから現像室にトナーが流入することによって現像剤量が所定量まで増加するが、所定時間経過後においては現像剤量は安定して一定値に維持される、換言すれば現像の遂行によるトナーの消費に応じてトナーカートリッジからトナーが適切に補給されていることが理解される。
【0042】
比較例1
比較のために、第一の回転螺旋羽根部材に特定領域が存在しない、即ち第一の回転螺旋羽根部材の螺旋羽根は全体に渡って均一であり、螺旋羽根の外径D1は10mmで、ピッチP1は10mmであったこと、第二の回転螺旋羽根部材における螺旋羽根の外径D1は10mmで、ピッチP1は10mmであったこと、を除いて実施例と同一の条件で、現像遂行時間の経過による、現像室内の現像剤量の変動を計測したところ、図9に示すとおりであった。現像剤量が一定値に維持されず、現像の遂行に応じて漸次増大することが理解される。
【0043】
比較例2
比較のために、第一の回転螺旋羽根部材に特定領域が存在しない、即ち第一の回転螺旋羽根部材の螺旋羽根は全体に渡って均一であり、螺旋羽根の外径D1は18mmで、ピッチP1は10mmであったこと、第二の回転螺旋羽根部材における螺旋羽根の外径D1は18mmで、ピッチP1は10mmであったこと、を除いて実施例と同一の条件で、現像遂行時間の経過による、現像室内の現像剤量の変動を計測したところ、図9に示すとおりであった。比較例1と同様に、現像剤量が一定値に維持されず、現像の遂行に応じて漸次増大することが理解される。
【0044】
【発明の効果】
本発明の現像装置においては、トナーカートリッジにおけるトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナーカートリッジから現像室に適宜にトナーを補給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態を示す分解斜視図。
【図2】図1に示す現像装置の分解断面図。
【図3】図1に示す現像装置の断面図。
【図4】図1に示す現像装置における現像装置本体の平面図。
【図5】(a)は図1に示す現像装置における操作レバー、連結部材及びロック手段を、操作レバー及び連結部材が第一の位置にある状態で示す斜視図で、(b)図1に示す現像装置における操作レバー、連結部材及びロック手段を、操作レバー及び連結部材が第二の位置にある状態で示す斜視図。
【図6】図1に示す現像装置におけるトナーカートリッジの斜視図。
【図7】図1に示す現像装置におけるトナーカートリッジの断面図。
【図8】図1に示す現像装置におけるトナーカートリッジに配設されているカートリジシャッタの斜視図。
【図9】実施例並びに比較例1及び2における現像遂行時間と現像剤量の変動を示す線図。
【符号の説明】
2:現像装置
4:現像装置本体
6:トナーカートリッジ
8:ハウジング
10:ハウジング本体
12:上面壁部材
14:現像室
28:現像剤攪拌搬送手段
30a:第一の回転螺旋羽根部材
30b:第二の回転螺旋羽根部材
34a:螺旋羽根
34b:螺旋羽根
42:駆動源
50:特定領域
52:トナー受入開口
54:現像剤適用手段
64:操作レバー
66:連結部材
78:係止突起
80:上面壁
82:没入域
88:現像室シャッタ
90:シャッタ壁
94:傾斜面(被当接手段)
100:弾性偏倚手段
104:間隙
112:ロック手段
122:係止片
124:弾性偏倚手段
126:カートリッジケース
134:突出域
136:トナー排出開口
154:トナー搬送手段
156:トナー搬送手段
172:カートリッジシャッタ
174:シャッタ部材
176:連結部材
194:被ロック手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image into a toner image, which is used in an electrostatic image forming machine such as an electrostatic printer, a copying machine, and a facsimile. The present invention relates to a developing device in which a toner cartridge for supplying toner to a developing chamber is detachably mounted in a housing.
[0002]
[Prior art]
As is well known to those skilled in the art, in an electrostatic image forming apparatus, as a developing device for developing an electrostatic latent image into a toner image, a housing having a developing chamber for defining a circulation path of the developer, and a developer A developer agitating / conveying means disposed in the developing chamber for conveying through the circulation path while stirring; and a developer applying means for applying the developer in the developing chamber to the electrostatic latent image to be developed. Such a developing device is widely used in practice. In a typical example of such a developing apparatus, the circulation path defined in the developing chamber is formed by connecting at least two linear paths extending in parallel and adjacent ends of the linear paths. And both ends connected. The developer stirring / conveying means is composed of rotating spiral blades disposed in each of the linear paths in the circulation path. By rotating the rotating spiral blade in a predetermined direction, the developer in the developing chamber is conveyed through the circulation path while being stirred. The developer applying means is formed of a developing roller extending along one of the linear paths in the circulation path. The developing roller is driven to rotate in a required direction, and the developer in the developing chamber is held on its peripheral surface and is carried to the developing area, where toner is applied to the electrostatic latent image in the developing area. The developer accommodated in the developing chamber is a so-called one-component developer made of only toner or a so-called two-component developer containing carrier particles together with toner.
[0003]
In the developing device of the above-described form, the toner is consumed as the development is performed. Therefore, it is necessary to appropriately replenish the toner in the developing chamber. Therefore, normally, a toner cartridge is detachably attached to the housing, and toner is supplied from the toner cartridge to the developing chamber. The toner cartridge includes a cartridge case containing toner. A toner discharge opening is formed in the lower wall of the cartridge case. On the other hand, a toner receiving opening is formed in the developing chamber, and when the toner cartridge is mounted at a predetermined position of the housing, the toner discharge opening of the cartridge case is positioned above the toner receiving opening of the developing chamber. In the cartridge case, toner conveying means is provided for conveying the toner in the cartridge case toward the toner discharge opening and discharging the toner through the toner discharge opening. The toner conveying means is drivably coupled to a dedicated drive source such as an electric motor disposed in the housing or cartridge case. When the toner in the developing chamber is reduced, which can be detected by an appropriate toner amount detecting means, the toner conveying means is driven, and in accordance with this, the toner in the cartridge case is discharged from the toner discharge opening, and receives the toner. It is introduced into the developing chamber through the opening. When the toner in the cartridge case is exhausted, the toner cartridge is replaced with a new toner cartridge. A developing chamber shutter that selectively closes the toner receiving opening of the developing chamber and a cartridge shutter that selectively closes the toner discharge opening of the cartridge case are provided to remove the toner cartridge from the housing. The toner receiving opening is closed by the developing chamber shutter, and the toner discharging opening is closed by the cartridge shutter.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in the conventional developing device of the above-described form, in order to replenish the toner appropriately from the toner cartridge according to the consumption of the toner in the developing chamber, a dedicated drive for driving the toner conveying means in the toner cartridge There is a problem to be solved that requires a source and is hindered from sufficiently reducing manufacturing costs due to this.
[0008]
The present invention has been made in view of the above facts, and itsmainThe technical problem is that a dedicated drive source for driving the toner conveying means in the toner cartridge is not required, and therefore the manufacturing cost can be sufficiently reduced, but the toner in the developing chamber can be reduced. It is another object of the present invention to provide a new and improved developing device capable of appropriately supplying toner from a toner cartridge to a developing chamber.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present inventionAccording to the above mainIn order to achieve the technical problem, the developer agitating / conveying means for conveying the developer along the circulation path defined in the developing chamber while stirring the developer has a toner receiving opening disposed above it. It is reduced locally in the toner receiving area. As a result, developer stagnation is generated in the toner receiving area, and the stagnation amount of the developer fluctuates according to the toner amount in the developing chamber. The replenishment of toner from the toner cartridge to the developing chamber is automatically controlled according to the amount of developer staying in the toner receiving area, and thus according to the amount of toner in the developing chamber.
[0012]
That is, according to the present invention, the abovemainAs a developing device to achieve technical problems, the developer circulation pathIs formedA housing having a developing chamber and the circulation path while stirring the developer;alongDeveloper agitating and conveying means disposed in the developing chamber for conveying;A drive source for driving the developer stirring and conveying means;A developer applying means for applying the developer in the developing chamber to an electrostatic latent image to be developed; and a toner cartridge detachably mounted in the housing for replenishing toner in the developing chamber. And
The developing chamber is formed with a toner receiving opening located above the toner receiving area in the circulation path.
The toner cartridge isA cartridge case in which a toner discharge opening located above and opposite the toner receiving opening is formed when the toner cartridge is mounted in the housing; and the toner contained in the cartridge case Toner conveying means for conveying toward the discharge opening,
The conveying ability of the developer agitating and conveying means is locally reduced on the downstream side of the toner receiving area,
When the toner cartridge is mounted on the housing, the toner conveying means of the toner cartridge is drivingly connected to the driving source for driving the developer stirring and conveying means.
A developing device is provided.
[0013]
In a preferred embodiment, the developer agitating / conveying means is composed of a rotating spiral blade extending along the circulation path, and the outer diameter of the spiral blade is locally reduced on the downstream side of the toner receiving area. And / or the helical blade pitch is locally reduced downstream of the toner receiving area.The TheThe developer applying means can also be drivingly connected to the driving source.An upper surface wall is disposed on the upper surface of the developing chamber, an immersion area is formed on the upper wall, and the toner receiving opening is conveniently formed in the immersion area of the upper surface wall. is there. It is preferable that the cartridge case of the toner cartridge has a lower surface wall in which a protruding area having a shape corresponding to the immersion area of the upper surface wall is formed, and the toner discharge opening is formed in the protruding area. . Preferably, a developing chamber shutter movable along the upper surface of the upper surface wall between a closed position covering the toner receiving opening and an open position exposing the toner receiving opening, and the developing chamber shutter closed. Elastic biasing means that is elastically biased to a position is disposed, a contact means is formed on the developing chamber shutter, and a contact means is formed on the cartridge case of the toner cartridge. When the toner cartridge is mounted on the housing, the contact means acts on the contacted means to move the developing chamber shutter to the open position against the elastic biasing action of the elastic biasing means. When the toner cartridge is detached from the housing, the developing chamber shutter is moved to the closed position by the elastic biasing action of the elastic biasing means. The toner cartridge is provided with a cartridge shutter movably mounted between a closed position for closing the toner discharge opening and an open position for opening the toner discharge opening. The housing has a first position and a first position. An operation lever movable between the second position and the toner shutter in a state where the operation lever is positioned at the first position and the cartridge shutter is positioned at the closed position. When the cartridge is mounted on the housing, the field where the cartridge shutter is connected to the operation lever and the cartridge shutter is moved to the open position by moving the operation lever to the second position is preferable. Preferably, the housing is provided with locking means movable between a locked position and an unlocked position, and elastic biasing means for elastically biasing the locking means to the locked position, and the toner The cartridge case of the cartridge is provided with a means to be locked, the contact means is formed on the lock means, the contact means is formed on the lock means, and the housing When the toner cartridge is mounted, the corresponding contact means acts on the contacted means to move the lock means toward the unlocked position against the elastic biasing action of the elastic biasing means, When the toner cartridge is mounted on the housing, the corresponding contact means passes through the non-contact means, whereby the lock means is moved to the lock position by the elastic biasing action of the elastic biasing means. And acting on the locked means to prevent detachment of the toner cartridge, and further, when the operating lever is positioned at the first position, resists the elastic biasing action of the elastic biasing means. It is allowed to manually move the locking means to the unlocked position, but when the operating lever is moved to the second position, the locking means is resisted against the elastic biasing action of the elastic biasing means. Moving to the unlocked position is prevented.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a developing device constructed according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
1 to 3 show a preferred embodiment of a developing device constructed according to the present invention. The developing device shown as a whole by
[0022]
The developing device main body 4 includes a
[0023]
In the circulation path described above, a developer stirring and conveying
[0024]
As clearly understood by referring to FIG. 4, the
[0025]
Referring mainly to FIG. 3, developer application means 54 is disposed above the
[0026]
Referring to FIGS. 5 a and 5 b together with FIG. 1, an
[0027]
Continuing the description with reference to FIGS. 1 to 3, the
[0028]
A developing
[0029]
As shown in FIG. 1, an
[0030]
6 and 7 together with FIGS. 1 to 3, the
[0031]
As shown in FIGS. 6 and 7, the case
[0032]
7 and 8 together with FIGS. 2 and 3, a
[0033]
As clearly shown in FIG. 6, a pair of locked means 194 is disposed on the rear wall of the case main body 128 (the wall located on the left side in FIGS. 2 and 3) with an interval in the width direction. Each of the locked means 194 has a hook shape and has an
[0034]
As clearly shown in FIG. 3, the
[0035]
As is understood by referring to FIG. 6 together with FIG. 5, when the
[0036]
When the
[0037]
When the operating
[0038]
In the developing device shown in the form as described above, the developing
[0039]
When the toner in the
[0040]
When the
[0041]
Example
A developing device having a configuration as shown in FIGS. 1 to 8 is created, and the developing device is a laser printer having substantially the same configuration as a printer sold by Kyocera Corporation under the trade name “FS-1700”. Equipped to carry out electrostatic latent image development. In the developed developing device, the outer diameter D1 of the spiral blades outside the specific region in the first rotating spiral blade member is 18 mm, the spiral pitch P1 is 20 mm, and the outer diameter D2 of the spiral blades in the specific region is 10 mm. The pitch P2 was 10 mm. The outer diameter D1 of the spiral blade in the second rotating spiral blade was 18 mm, and the pitch P1 was 20 mm. Before the start of development, the developer in the developing chamber was set to substantially zero g, and the variation in the amount of developer in the developing chamber over the course of the development performance time was measured, as shown in FIG. The change in the developer amount in the developing chamber was measured as follows. First, the weight SW of the developing device was measured with the toner cartridge detached. Each time the development of the electrostatic latent image was continued for 10 minutes, the developing device was removed from the printer, and the weight AW of the developing device was measured with the toner cartridge removed from the developing device. The developer increase amount in FIG. 9 indicates the value of AW-SW. From FIG. 9, at the beginning of development, the amount of developer increases to a predetermined amount as the toner flows from the toner cartridge into the developing chamber, but the developer amount is stably maintained at a constant value after a predetermined time has elapsed. In other words, it is understood that the toner is appropriately replenished from the toner cartridge in accordance with the consumption of the toner by performing the development.
[0042]
Comparative Example 1
For comparison, there is no specific region in the first rotating spiral blade member, that is, the spiral blade of the first rotating spiral blade member is uniform throughout, the outer diameter D1 of the spiral blade is 10 mm, and the pitch In the same conditions as in the example except that P1 was 10 mm, the outer diameter D1 of the spiral blade in the second rotating spiral blade member was 10 mm, and the pitch P1 was 10 mm, When the change in the developer amount in the developing chamber over time was measured, it was as shown in FIG. It is understood that the developer amount is not maintained at a constant value and gradually increases as the development is performed.
[0043]
Comparative Example 2
For comparison, there is no specific area in the first rotating spiral blade member, that is, the spiral blade of the first rotating spiral blade member is uniform throughout, the outer diameter D1 of the spiral blade is 18 mm, and the pitch In the same conditions as in the example except that P1 was 10 mm, the outer diameter D1 of the spiral blade in the second rotating spiral blade member was 18 mm, and the pitch P1 was 10 mm, When the change in the developer amount in the developing chamber over time was measured, it was as shown in FIG. As in Comparative Example 1, it is understood that the developer amount is not maintained at a constant value and gradually increases as the development is performed.
[0044]
【The invention's effect】
In the developing device of the present invention, a dedicated drive source for driving the toner conveying means in the toner cartridge is not required, and thus the manufacturing cost can be sufficiently reduced. According to the decrease, the toner can be appropriately replenished from the toner cartridge to the developing chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a preferred embodiment of a developing device constructed according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the developing device shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the developing device shown in FIG.
4 is a plan view of a developing device main body in the developing device shown in FIG. 1. FIG.
5A is a perspective view showing the operating lever, the connecting member, and the locking means in the developing device shown in FIG. 1, with the operating lever and the connecting member being in the first position, and FIG. The perspective view which shows the operation lever in the developing device shown, a connection member, and a locking means in the state which has an operation lever and a connection member in a 2nd position.
6 is a perspective view of a toner cartridge in the developing device shown in FIG.
7 is a cross-sectional view of a toner cartridge in the developing device shown in FIG.
8 is a perspective view of a cartridge shutter provided in a toner cartridge in the developing device shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing changes in development performance time and developer amount in Examples and Comparative Examples 1 and 2;
[Explanation of symbols]
2: Developing device
4: Development device body
6: Toner cartridge
8: Housing
10: Housing body
12: Upper wall member
14: Development chamber
28: Developer stirring and conveying means
30a: first rotating spiral blade member
30b: second rotating spiral blade member
34a: Spiral feather
34b: Spiral feather
42: Driving source
50: Specific area
52: Toner receiving opening
54: Developer application means
64: Operation lever
66: Connecting member
78: Locking protrusion
80: Top wall
82: Immersion area
88: Developing chamber shutter
90: Shutter wall
94: Inclined surface (contacted means)
100: Elastic biasing means
104: gap
112: Locking means
122: Locking piece
124: Elastic biasing means
126: Cartridge case
134: Protrusion area
136: Toner discharge opening
154: Toner conveying means
156: Toner conveying means
172: Cartridge shutter
174: Shutter member
176: connecting member
194: Locked means
Claims (9)
該現像室には、該循環径路中のトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されており、
該トナーカートリッジは、該ハウジングに該トナーカートリッジが装着された時に該トナー受入開口に対向してその上方に位置するトナー排出開口が形成されているカートリッジケースと、該カートリッジケース内に収容されているトナーを該トナー排出開口に向けて搬送するためのトナー搬送手段とを含み、
該現像剤攪拌搬送手段の搬送能力は、該トナー受入領域の下流側において局部的に低減せしめられており、
該ハウジングに該トナーカートリッジが装着されると、該トナーカートリッジの該トナー搬送手段は該現像材攪拌搬送手段を駆動するための該駆動源に駆動連結される、
ことを特徴とする現像装置。A housing having a developer chamber in which circulation path of the developer is formed, for conveying along the circular path while stirring the developer, a developer stirring and conveying means disposed in the developing chamber, said A driving source for driving the developer agitating and conveying means, a developer applying means for applying the developer in the developing chamber to an electrostatic latent image to be developed, and for supplying toner into the developing chamber; A toner cartridge detachably mounted on the housing,
The developing chamber is formed with a toner receiving opening located above the toner receiving area in the circulation path.
The toner cartridge is accommodated in the cartridge case having a toner discharge opening positioned above and facing the toner receiving opening when the toner cartridge is mounted in the housing. Toner conveying means for conveying toner toward the toner discharge opening,
The conveying ability of the developer agitating and conveying means is locally reduced on the downstream side of the toner receiving area,
When the toner cartridge is mounted on the housing, the toner conveying means of the toner cartridge is drivingly connected to the driving source for driving the developer stirring and conveying means.
A developing device.
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