JP4360004B2

JP4360004B2 - Toner cartridge

Info

Publication number: JP4360004B2
Application number: JP2000140276A
Authority: JP
Inventors: 和夫市原; 孝治森中
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001318519A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録装置に着脱可能とされているトナーカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタ及び複写機等の電子写真記録装置は、回転する感光ドラムの表面を帯電器によって一様に帯電させ、帯電された感光ドラムの表面にレーザ光等を照射することによって露光し、露光部分の電荷を消滅させて静電潜像を形成し、露光されていない部分と同一の極性で帯電されたトナーを感光ドラムの表面の露光部に付着させる。このようにして可視像たるトナー像が形成される。そして、感光ドラムに接する記録用紙の一面にトナー像を転写し、転写したトナー像を定着させるようになっている。
【０００３】
このような電子写真記録装置では、メンテナンスの簡易化を図るために、感光ドラム、帯電器、感光ドラムの表面にトナーを付着させ、感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像器、及び感光ドラム表面に付着した残留トナーを取り除くクリーニング器等を一体的に構成してトナーカートリッジとし、これを電子写真記録装置に着脱可能としてあることが一般的である。
【０００４】
トナーカートリッジ内の現像器は、供給用のトナーを収納するトナー収納容器と、トナー収納容器から供給されたトナーを搬送する搬送ローラと、搬送されたトナーを感光ドラムの表面に付着させる現像ローラと、現像ローラの表面に付着するトナーを均一な厚さにし、摩擦によってトナーを帯電させるドクターブレードとを備えている。
【０００５】
特開平１０−３１２１０４号公報には、トナー収納容器の開口を閉塞するシャッタと、このシャッタ及びトナー収納容器の間の間隙を塞ぐトナー漏れ防止部材とを備え、シャッタ及びトナー収納容器の間からトナーの漏出を防止するトナーカートリッジが開示されている。
【０００６】
また、特開平６−２８９７０２号公報には、現像ローラの両端部に当接し、可撓性を有するトナー漏れ防止部材と、ドクターブレード両端部に当接し、可撓性を有するシール部材とを備え、トナー収納容器から供給されたトナーが外部へ漏出することを防止するトナーカートリッジが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の如き従来のトナーカートリッジでは、トナー収納容器からのトナーの漏出を防止する専用の部材を必要とするため、コストの低減が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ドクターブレードを感光ドラムの回転に応じて移動させ、感光ドラムの回転時にはドクターブレードを現像ローラの表面に当接する位置に配し、感光ドラムの停止時にはドクターブレードをトナー収納容器の開口を閉塞する位置に配することにより、感光ドラムの回転時にはドクターブレードが現像ローラの表面に付着したトナーの厚さを均一にし、感光ドラムの停止時にはトナー収納容器からのトナーの漏出を防止することが可能となり、しかもトナー収納容器の開口を塞ぐための部材を追加する必要がないトナーカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトナーカートリッジは、回転可能な感光ドラムと、トナーを収納するトナー収納容器と、前記感光ドラムと連動して回転し、前記トナー収納容器から供給されたトナーを、前記感光ドラムの表面に形成された静電潜像に応じて前記感光ドラムの表面に付着させてトナー像を形成する現像ローラと、該現像ローラの表面に当接し、現像ローラの表面に付着したトナーの厚さを均一にするドクターブレードとをハウジング内に一体的に収納してなり、前記感光ドラムのトナー像を記録用紙に転写すべくなしてある電子写真記録装置に着脱可能としてあるトナーカートリッジにおいて、前記トナー収納容器は、トナーを排出する開口を有し、前記ドクターブレードは、前記現像ローラの回転に連動する連動機構に取り付けられており、前記感光ドラムの回転時には前記現像ローラの表面に当接し、前記感光ドラムの停止時には前記トナー収納容器の開口を閉塞すべくなしてある。
【００１０】
この構成のトナーカートリッジによると、ドクターブレードを感光ドラムの回転に応じて移動させ、感光ドラムの回転時にはドクターブレードを現像ローラの表面に当接する位置に配し、感光ドラムの停止時にはドクターブレードをトナー収納容器の開口を閉塞する位置に配することにより、感光ドラムの回転時にはドクターブレードが現像ローラの表面に付着したトナーの厚さを均一にし、感光ドラムの停止時にはトナー収納容器からのトナーの漏出を防止することが可能となり、しかもトナー収納容器の開口を塞ぐための部材を追加する必要がなく、コストの低減を可能とする。
【００１１】
本発明に係るトナーカートリッジは、上記構成に加えて、前記感光ドラムは、これと同軸的にギヤが設けられており、前記現像ローラは、前記ギヤと噛合するギヤが設けられており、前記連動機構は、前記現像ローラのギヤと噛合するギヤ部を有する円環状のフリクションギヤと、該フリクションギヤに遊嵌するピン、及び該ピンの反対側に設けられたカム溝を有し、前記現像ローラの回転軸に回転可能に取り付けられたレバーと、前記ピンの先端に取り付けられ、前記フリクションギヤを保持する保持具と、前記フリクションギヤ及びレバー間に介装され、前記フリクションギヤを前記保持具側へ付勢する付勢手段と、前記レバーのカム溝に係合する第１ピン、及び該第１ピンと同一側に突出する第２ピンを有し、前記ドクターブレードを保持する保持部材と、該保持部材及びトナーカートリッジのハウジングに取り付けられ、前記ドクターブレードが前記トナー収納容器の開口を閉塞する方向に前記保持部材を付勢するバネとを有し、前記ハウジングは、前記第１ピンが係合するカム溝と、前記第２ピンが係合するカム溝とを有する。
【００１２】
この構成を備えたトナーカートリッジによる場合は、保持部材に、第１ピン及び第２ピンが設けられていて、第１ピン及び第２ピンは夫々カム溝に係合し、保持部材の移動がこれらのカム溝によって規制され、感光ドラムの停止時には、バネによって保持部材が付勢され、このときのドクターブレードの位置がトナー収納容器の開口を閉塞する位置とされ、ドクターブレードがトナー収納容器の開口に圧接されることによって、残留トナー収納容器から残留トナーの漏出が防止される。
【００１３】
また、フリクションギヤが、保持具によって第１ピンからの脱落を防止されており、例えばウェイブワッシャのような付勢手段によって保持具側へ付勢されているため、レバー、付勢手段、及びフリクションギヤが夫々密着し、感光ドラムの回転時には、現像ローラのギヤに噛合しているフリクションギヤによりレバーが現像ローラの回転方向へ揺動し、この揺動に伴ってレバーのカム溝に第１ピンが係合している保持部材が移動し、ドクターブレードが現像ローラの表面に圧接される。フリクションギヤには現像ローラの回転力が伝達され、レバーにはこの回転力とは反対のドクターブレードが現像ローラの表面に圧接されることによる抗力が伝達される。この結果フリクションギヤとレバーとに加わる力が、レバー、付勢手段、及びフリクションギヤの静止摩擦力を上回り、フリクションギヤがレバーに対して相対的に回転して、現像ローラが回転したままドクターブレードが現像ローラの表面に圧接された状態が保持され、現像ローラに付着しているトナー層の厚さが均一にされる。従って、トナー収納容器の開口を塞ぐための専用の部材を追加することなく、トナー収納容器からの残留トナーの漏出を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るトナーカートリッジの構成を示す側面断面図である。
【００１５】
図において、１は回転軸１１を中心に回転可能な感光ドラムである。該感光ドラム１は、電子写真記録装置に着脱可能なトナーカートリッジ１０のハウジングＨ内に収納されている。また、感光ドラム１の一端からは、回転軸１１がハウジングＨを貫通してハウジングＨの外側に突出しており、この突出した部分にギヤ１３が設けられており、ギヤ１３が電子写真記録装置に設けられた図示しない電動モータの回転軸に取り付けられたギヤと噛合せしめられ、これによって感光ドラム１が図中時計回りに回転するようになっている。ハウジングＨ内の感光ドラム１の上部から感光ドラム１の回転方向の若干上流側の位置には、感光ドラム１と平行に配され、感光ドラム１の全長にわたって当接する帯電ローラ２が設置されている。ハウジングＨの外側であって、感光ドラム１の上方の位置には、レーザ光照射器（図示せず）が感光ドラム１へ向けてレーザ光を照射するように設けられており、ハウジングＨの感光ドラム１上方には、このレーザ光の通路たるレーザ光進入路３が、感光ドラム１と平行な細長い開口として設けられている。
【００１６】
帯電ローラ２及びレーザ光進入路３より感光ドラム１の回転方向下流側の位置には、感光ドラム１の表面にトナーを付着させ、トナー像を形成するための現像ローラ４が、感光ドラム１と平行に当接するように設けられている。また、現像ローラ４の感光ドラム１との接触部分と反対側には、感光ドラム１と平行に配された側断面視Ｕ字状のトナー収納容器４１が設けられている。トナー収納容器４１の内部にはトナーが収納されており、トナー収納容器４１の感光ドラム１側下部には、トナーを供給するための開口４１ａが設けられている。現像ローラ４とトナー収納容器４１との間には、トナー補給ローラ４２が、現像ローラ４に当接した状態でこれと平行に配されている。現像ローラ４には、前述したギヤ１３と噛合するギヤ１２がハウジングＨの外側に設けられており、これによって現像ローラ４が感光ドラム１の回転に従って、感光ドラム１の回転方向と反対の方向に回転するようになっている。また、ハウジングＨの外側に、ギヤ１３と噛合する図示しないギヤと、このギヤに噛合し、トナー補給ローラ４２の回転軸に取り付けられた図示しないギヤとが設けられており、トナー補給ローラ４２が現像ローラ４の回転方向と同一の方向に回転するようになっている。
【００１７】
また、現像ローラ４の回転に連動する連動機構２０に現像ローラ４と平行な長板のドクターブレード４３が取り付けられており、感光ドラム１の回転時にはドクターブレード４３が現像ローラ４の表面に当接し、感光ドラム１の停止時にはドクターブレード４３がトナー収納容器４１の開口４１ａを閉塞するようになっている。
【００１８】
次に、連動機構２０の構成を説明する。図２は連動機構２０の構成を示す部分平面断面図である。現像ローラ４の一端側には、ギヤ１２と噛合するフリクションギヤ１４が設けられている。フリクションギヤ１４は、外側がギヤ部となっている円環状をなしている。
【００１９】
また、フリクションギヤ１４と、ハウジングＨとの間には、両端が円弧状をなしており、一端の方が他端よりも小径の円弧状となっている長板状のレバー１５が配されており、このレバー１５の大径側の端部には、フリクションギヤ１４のに遊嵌するピンが突設されている。また、フリクションギヤ１４とレバー１５との間には、ウェイブワッシャ１４ａが介装され、ピンの先端に止め輪１４ｂ（保持具）が係合されており、ウェイブワッシャ１４ａがフリクションギヤ１４を止め輪１４ｂ側へ付勢している。この結果、フリクションギヤ１４に所定のトルクより大きいトルクが与えられたときにだけ、フリクションギヤ１４がレバー１５に対して相対的に回転するようになっている。一方、レバー１５の小径側の端部は、現像ローラ４の回転軸のハウジングＨとギヤ１２との間の部分に回転自在に取り付けられている。また、レバー１５の大径側の端部には、レバー１５の長手方向に長いカム溝１５ａが、この端部がレバー１５の大径の端部から突出した状態で設けられている。
【００２０】
図１に示すように、現像ローラ４の上方のハウジングＨには、現像ローラ４と略同軸的な円弧状をなす長孔のカム溝１６ａが、レバー１５が現像ローラ４の回転軸回りに揺動したときに、カム溝１５ａが対向する位置に設けられている。さらに、このカム溝１６ａの上方のハウジングＨの内面には、これと略平行な円弧状をなすカム溝１６ｂが設けられている。
【００２１】
現像ローラ４の上方には、現像ローラ４と平行な長手部材の保持部材１７が配されている。この保持部材１７のトナー収納容器４１側の側部は、下方に直角に屈曲せしめられた状態の曲げ部となっており、この曲げ部内側にこれと平行な長板のドクターブレード４３が先端から突出するように取り付けられている。また、保持部材１７の感光ドラム１側の側部は、上方に所定角度をなして屈曲せしめられた状態の曲げ部となっており、この曲げ部のカム溝１６ａ，１６ｂ側の端部には、曲げ部の内側に直角に屈曲せしめられた状態の腕部１７ａが設けられている。そして、この腕部１７ａがカム溝１６ａ，１６ｂと対向するように配されている。
【００２２】
腕部１７ａのカム溝１６ａ，１６ｂと対向する面には、ピン１７ｂ及びピン１７ｃが突設されている。ピン１７ｂは、カム溝１６ａを貫通し、カム溝１５ａに係合しており、ピン１７ｃは、カム溝１６ｂに係合している。
【００２３】
また、ハウジングＨ内面のカム溝１６ｂの上方には、円形のボスが突出しており、このボスにつる巻バネＳの円環部が係合されている。つる巻バネＳの一端はハウジングＨの内面に設けられたフックで固定されており、他端はピン１７ｃに係合されている。これによって、保持部材１７がトナー収納容器４１側に付勢されている。
【００２４】
そして、更に感光ドラム１の回転方向下流側の感光ドラム１下方には、感光ドラム１と平行な細長い開口５がハウジングＨに設けられており、電子写真記録装置に感光ドラム１と平行に設けられた転写ローラ６と感光ドラム１とが接することができるようになっている。
【００２５】
また、感光体１の前記現像ローラ４との当接位置の反対側では、感光体１と平行な長板のクリーニングブレード７が、一側の先端が感光体１の回動方向に逆らうように当接すべく配されている。クリーニングブレード７の下方のハウジングＨの内面には、感光体１の表面から除去された残留トナーを回収する残留トナー収納部８が、感光体１と平行な側面視略Ｖ字の溝状をなして設けられている。
【００２６】
次に、電子写真記録装置の動作を説明する。感光ドラム１は、図示しない電動モータによって図中時計回りに回転せしめられる。帯電ローラ２は、感光ドラム１と接しつつ、感光ドラム１の回転に従って、感光ドラム１の回転方向と反対の方向に回転する。感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電され、レーザ光進入路３を進行してきたレーザ光によって露光される。露光部分の電荷は光導電現象により消失し、感光ドラム１の表面に静電荷のパターンたる静電潜像が形成される。
【００２７】
一方、トナー収納容器４１の開口４１ａから供給されたトナーは、トナー補給ローラ４２によって現像ローラ４へ搬送され、現像ローラ４の表面に付着される。現像ローラ４に付着したトナーは、ドクターブレード４３によって現像ローラ４の表面に形成されるトナー層の厚さを均一にされ、これに伴って、ドクターブレード４３との摩擦により、トナーが前述した静電潜像における露光されていない部分と同一の極性で帯電される。
【００２８】
現像ローラ４の表面に付着したトナーは、感光ドラム１の静電潜像の電界により露光されていない部分に引き付けられ、可視像たるトナー像が感光ドラム１の表面に形成される。
【００２９】
電子写真装置の図示しない記録用紙供給部から、記録用紙が感光ドラム１と転写ローラ６との間に導入され、転写ローラ６にトナーと反対の極性のコロナを発生させて、感光ドラム１のトナー像を記録用紙に転写する。そして、転写後の記録用紙を電子写真記録装置側に設けられた定着部へ搬送し、記録用紙表面のトナーを瞬間的な熱と圧力によって溶融させ、記録用紙の繊維と接着させて画像を定着させる。
【００３０】
感光ドラム１に未転写のまま付着している残留トナーをクリーニングブレード７によって感光ドラム１の表面から除去する。除去された残留トナーは、クリーニングブレード７の下方に落下する。落下した残留トナーは残留トナー収納部８に設けられた開口から残留トナー収納部８の内部に導入され、回収される。これによって、次の画像入力に備える。
【００３１】
また、感光ドラム１が停止状態のときには、トナーがトナー収納容器４１の外部に漏れないように、開口４１ａを閉塞する必要がある。図３は、ドクターブレード４３の動作を示す説明図である。保持部材１７は、ピン１７ｂ，１７ｃが夫々カム溝１６ａ，１６ｂに係合していることにより、移動が規制されている。図３（ａ）に示すように、感光ドラム１が停止状態のときには、つる巻バネＳによって、保持部材１７が矢符で示す方向に付勢された状態となっており、このとき保持部材１７のドクターブレード４３の基端部分近傍部が、開口４１ａの上縁と圧接し、同様にドクターブレード４３の先端部分が開口４１ａの下縁と圧接して、開口４１ａがドクターブレード４３によって閉塞された状態となっている。このとき、保持部材１７がつる巻バネＳに付勢されているため、ピン１７ｂ，１７ｃが夫々カム溝１６ａ，１６ｂのトナー収納容器４１側端部付近に位置している。
【００３２】
感光ドラム１の回転が始まったとき、ギヤ１３も同様に回転し始める。そして、ギヤ１３に噛合しているギヤ１２も回転し、これによって現像ローラ４が回転する。更に、ギヤ１２に噛合しているフリクションギヤ１４及びレバー１５が、ギヤ１３の回転とともに現像ローラ４の回転軸を中心として感光ドラム１側へ回転する。このため、ピン１７ｂがカム溝１６ａに沿って感光ドラム１側へと移動し、同様にピン１７ｃがカム溝１６ｂに沿って移動して、保持部材１７が感光ドラム１側へ移動する。そしてドクターブレード４３が、開口４１ａから離れ、現像ローラ４の表面にその先端が当接する。
【００３３】
更に感光ドラム１が回転するため、ドクターブレード４３が現像ローラ４に更に強い力で圧接される。このときフリクションギヤ１４には、現像ローラ４の回転力が伝達され、レバー１５にはこの回転力とは反対のドクターブレード４３が現像ローラ４の表面に圧接されることによる抗力が伝達される。この結果フリクションギヤ１４とレバー１５との間には規定値を越える力が加わる。これによって、フリクションギヤ１４がレバー１５に対して相対的に回転し、図３（ｂ）に示すように、現像ローラ４が回転したままドクターブレード４３が現像ローラ４の表面に圧接された状態が保持される。
【００３４】
感光ドラム１の回転が停止されたときには、つる巻バネＳによって、ドクターブレード４３が開口４１ａを閉塞する位置へ戻される。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係るトナーカートリッジによる場合は、ドクターブレードを感光ドラムの回転に応じて移動させ、感光ドラムの回転時にはドクターブレードを現像ローラの表面に当接する位置に配し、感光ドラムの停止時にはドクターブレードをトナー収納容器の開口を閉塞する位置に配することにより、感光ドラムの回転時にはドクターブレードが現像ローラの表面に付着したトナーの厚さを均一にし、感光ドラムの停止時にはトナー収納容器からのトナーの漏出を防止することが可能となり、しかもトナー収納容器の開口を塞ぐための部材を追加する必要がなく、コストの低減を可能とする。
【００３６】
また、保持部材に、第１ピン及び第２ピンと夫々係合するカム溝が設けられているため、保持部材の移動がこれらのカム溝によって規制され、感光ドラムの停止時には、バネによって保持部材が付勢され、このときのドクターブレードの位置がトナー収納容器の開口を閉塞する位置とされ、ドクターブレードがトナー収納容器の開口に圧接されることによって、残留トナー収納容器から残留トナーの漏出が防止される。また、感光ドラムの回転時には、現像ローラのギヤに噛合しているフリクションギヤによりレバーが現像ローラの回転方向へ揺動し、この揺動に伴ってレバーのカム溝に第１ピンが係合している保持部材が移動し、ドクターブレードが現像ローラの表面に圧接される。フリクションギヤには現像ローラの回転力が伝達され、レバーにはこの回転力とは反対のドクターブレードが現像ローラの表面に圧接されることによる抗力が伝達される。この結果フリクションギヤとレバーとに加わる力が、レバー、付勢手段、及びフリクションギヤの静止摩擦力を上回り、フリクションギヤがレバーに対して相対的に回転して、現像ローラが回転したままドクターブレードが現像ローラの表面に圧接された状態が保持され、現像ローラに付着しているトナー層の厚さが均一にされる。従って、トナー収納容器の開口を塞ぐための専用の部材を追加することなく、トナー収納容器からの残留トナーの漏出を防止することが可能となる等本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナーカートリッジの構成を示す側面断面図である。
【図２】連動機構の構成を示す部分平面断面図である。
【図３】ドクターブレードの動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１感光ドラム
２帯電ローラ
３レーザ光進入路
４現像ローラ
５開口
６転写ローラ
７クリーニングブレード
８残留トナー収納部
１０トナーカートリッジ
１１回転軸
１２ギヤ
１３ギヤ
１４フリクションギヤ
１４ａウェイブワッシャ
１４ｂ止め輪（保持具）
１５レバー
１５ａカム溝
１６ａ，１６ｂカム溝
１７保持部材
１７ａ腕部
１７ｂ，１７ｃピン
２０連動機構
４１トナー収納容器
４１ａ開口
４２トナー補給ローラ
４３ドクターブレード
Ｈハウジング
Ｓつる巻バネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner cartridge that is detachable from an electrophotographic recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
An electrophotographic recording apparatus such as a laser printer and a copying machine uniformly exposes the surface of a rotating photosensitive drum with a charger, and exposes the surface of the charged photosensitive drum by irradiating a laser beam or the like. An electrostatic latent image is formed by eliminating the charge of the toner, and a toner charged with the same polarity as that of the unexposed portion is adhered to the exposed portion of the surface of the photosensitive drum. In this manner, a visible toner image is formed. Then, the toner image is transferred onto one surface of the recording paper in contact with the photosensitive drum, and the transferred toner image is fixed.
[0003]
In such an electrophotographic recording apparatus, in order to simplify the maintenance, a photosensitive drum, a charger, a developer that attaches toner to the surface of the photosensitive drum and develops an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum, In general, a cleaning device or the like that removes residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum is integrally configured as a toner cartridge, which is detachable from the electrophotographic recording apparatus.
[0004]
The developing device in the toner cartridge includes a toner storage container that stores toner for supply, a transport roller that transports the toner supplied from the toner storage container, and a development roller that adheres the transported toner to the surface of the photosensitive drum. And a doctor blade for making the toner adhering to the surface of the developing roller uniform thickness and charging the toner by friction.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-312104 includes a shutter that closes an opening of a toner storage container, and a toner leakage prevention member that closes a gap between the shutter and the toner storage container. A toner cartridge that prevents leakage of the toner is disclosed.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-289702 includes a flexible toner leakage preventing member that contacts both ends of the developing roller and a flexible sealing member that contacts both ends of the doctor blade. A toner cartridge for preventing toner supplied from a toner container from leaking to the outside is disclosed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional toner cartridge as described above has a problem that it is difficult to reduce the cost because a dedicated member for preventing leakage of the toner from the toner container is required.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances. The doctor blade is moved in accordance with the rotation of the photosensitive drum, and the doctor blade is disposed at a position where the doctor blade contacts the surface of the developing roller when the photosensitive drum rotates. By disposing the doctor blade at a position that closes the opening of the toner storage container when the photosensitive drum is stopped, the thickness of the toner adhered to the surface of the developing roller is uniform when the photosensitive drum rotates, and when the photosensitive drum is stopped, the toner is It is an object of the present invention to provide a toner cartridge that can prevent leakage of toner from a storage container and that does not require the addition of a member for closing the opening of the toner storage container.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A toner cartridge according to the present invention includes a rotatable photosensitive drum, a toner storage container that stores toner, and a toner cartridge that rotates in conjunction with the photosensitive drum, and transfers toner supplied from the toner storage container to the surface of the photosensitive drum. A developing roller that adheres to the surface of the photosensitive drum in accordance with the electrostatic latent image formed thereon to form a toner image, and a thickness of the toner that contacts the surface of the developing roller and adheres to the surface of the developing roller. In a toner cartridge which is integrally housed in a housing with a uniform doctor blade and is detachable from an electrophotographic recording apparatus for transferring a toner image on the photosensitive drum to a recording paper, the toner storage The container has an opening for discharging toner, and the doctor blade is attached to an interlocking mechanism that interlocks with the rotation of the developing roller, Serial during rotation of the photosensitive drum in contact with the surface of the developing roller, wherein at the time of stopping of the photosensitive drum are none so as to close the opening of the toner container.
[0010]
According to the toner cartridge of this configuration, the doctor blade is moved in accordance with the rotation of the photosensitive drum, and the doctor blade is disposed at a position where it contacts the surface of the developing roller when the photosensitive drum rotates, and when the photosensitive drum is stopped, the doctor blade is moved to the toner. By disposing the storage container at a position where the opening of the storage container is closed, the doctor blade makes the thickness of the toner adhering to the surface of the developing roller uniform when the photosensitive drum rotates, and when the photosensitive drum stops, the toner leaks from the toner storage container. In addition, it is not necessary to add a member for closing the opening of the toner storage container, and the cost can be reduced.
[0011]
In the toner cartridge according to the present invention, in addition to the above configuration, the photosensitive drum is provided with a gear coaxially therewith, and the developing roller is provided with a gear meshing with the gear, and the interlocking The mechanism includes an annular friction gear having a gear portion that meshes with the gear of the developing roller, a pin loosely fitted to the friction gear, and a cam groove provided on the opposite side of the pin, and the developing roller A lever rotatably attached to the rotating shaft of the pin, a holder attached to the tip of the pin and holding the friction gear, and interposed between the friction gear and the lever, and the friction gear on the holder side And a first pin that engages with the cam groove of the lever, and a second pin that protrudes on the same side as the first pin, and the doctor blade A holding member for lifting, attached to the housing of the holding member and the toner cartridge, and a spring for the doctor blade for biasing said retaining member in a direction to close the opening of the toner accommodating container, the housing, A cam groove with which the first pin engages and a cam groove with which the second pin engages .
[0012]
In the case of the toner cartridge having this configuration , the holding member is provided with the first pin and the second pin, and the first pin and the second pin are engaged with the cam grooves, respectively, and the movement of the holding member is performed. When the photosensitive drum is stopped, the holding member is urged by a spring, and the position of the doctor blade at this time is set to the position where the opening of the toner storage container is closed. As a result, the residual toner is prevented from leaking out from the residual toner container.
[0013]
Further, since the friction gear is prevented from falling off from the first pin by the holder and is biased toward the holder by an urging means such as a wave washer, for example, the lever, the urging means, and the friction The gears are in close contact with each other, and when the photosensitive drum rotates, the lever is swung in the rotating direction of the developing roller by the friction gear meshed with the gear of the developing roller. The holding member engaged with is moved, and the doctor blade is pressed against the surface of the developing roller. The frictional gear transmits the developing roller's rotational force, and the lever transmits the drag force generated by the doctor blade opposite to the rotational force being pressed against the surface of the developing roller. As a result, the force applied to the friction gear and lever exceeds the static frictional force of the lever, urging means, and friction gear, the friction gear rotates relative to the lever, and the developing roller rotates while the doctor blade rotates. Is kept in pressure contact with the surface of the developing roller, and the thickness of the toner layer adhering to the developing roller is made uniform. Therefore, leakage of residual toner from the toner container can be prevented without adding a dedicated member for closing the opening of the toner container.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a side sectional view showing the structure of a toner cartridge according to the present invention.
[0015]
In the figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum which can rotate around a rotation shaft 11. The photosensitive drum 1 is accommodated in a housing H of a toner cartridge 10 that can be attached to and detached from the electrophotographic recording apparatus. Further, from one end of the photosensitive drum 1, a rotating shaft 11 passes through the housing H and protrudes to the outside of the housing H, and a gear 13 is provided in the protruding portion, and the gear 13 is provided in the electrophotographic recording apparatus. The photosensitive drum 1 is rotated clockwise in the figure by meshing with a gear attached to a rotating shaft of an electric motor (not shown) provided. A charging roller 2 disposed in parallel with the photosensitive drum 1 and in contact with the entire length of the photosensitive drum 1 is installed at a position slightly upstream of the photosensitive drum 1 in the rotation direction from the upper portion of the photosensitive drum 1 in the housing H. . A laser beam irradiator (not shown) is provided outside the housing H and above the photosensitive drum 1 so as to irradiate the photosensitive drum 1 with laser light. Above the drum 1, a laser beam entrance path 3 as a path for the laser beam is provided as an elongated opening parallel to the photosensitive drum 1.
[0016]
At a position downstream of the charging roller 2 and the laser beam entrance path 3 in the rotation direction of the photosensitive drum 1, a developing roller 4 for attaching toner to the surface of the photosensitive drum 1 and forming a toner image is connected to the photosensitive drum 1. It is provided so as to abut in parallel. Further, a toner storage container 41 having a U-shaped side sectional view arranged in parallel with the photosensitive drum 1 is provided on the side opposite to the contact portion of the developing roller 4 with the photosensitive drum 1. Toner is stored inside the toner container 41, and an opening 41a for supplying toner is provided at the lower part of the toner container 41 on the photosensitive drum 1 side. A toner replenishing roller 42 is disposed between the developing roller 4 and the toner storage container 41 in parallel with the developing roller 4 in contact with the developing roller 4. The developing roller 4 is provided with a gear 12 that meshes with the gear 13 described above on the outside of the housing H, whereby the developing roller 4 rotates in the direction opposite to the rotating direction of the photosensitive drum 1 as the photosensitive drum 1 rotates. It is designed to rotate. A gear (not shown) that meshes with the gear 13 and a gear (not shown) that meshes with the gear and is attached to the rotation shaft of the toner supply roller 42 are provided outside the housing H. The developing roller 4 rotates in the same direction as the rotation direction.
[0017]
In addition, a long doctor blade 43 parallel to the developing roller 4 is attached to the interlocking mechanism 20 that interlocks with the rotation of the developing roller 4, and the doctor blade 43 contacts the surface of the developing roller 4 when the photosensitive drum 1 rotates. When the photosensitive drum 1 is stopped, the doctor blade 43 closes the opening 41 a of the toner storage container 41.
[0018]
Next, the configuration of the interlocking mechanism 20 will be described. FIG. 2 is a partial plan sectional view showing the configuration of the interlocking mechanism 20. A friction gear 14 that meshes with the gear 12 is provided on one end side of the developing roller 4. The friction gear 14 has an annular shape with a gear portion on the outside.
[0019]
Further, between the friction gear 14 and the housing H, there is disposed a long plate-like lever 15 having both ends in an arc shape and one end having an arc shape having a smaller diameter than the other end. In addition, a pin that is loosely fitted to the friction gear 14 protrudes from the end of the lever 15 on the large diameter side. A wave washer 14 a is interposed between the friction gear 14 and the lever 15, and a retaining ring 14 b (holding tool) is engaged with the tip of the pin. The wave washer 14 a holds the friction gear 14. 14b is energized. As a result, the friction gear 14 rotates relative to the lever 15 only when a torque larger than a predetermined torque is applied to the friction gear 14. On the other hand, the end portion on the small diameter side of the lever 15 is rotatably attached to a portion between the housing H of the rotation shaft of the developing roller 4 and the gear 12. Further, a cam groove 15 a that is long in the longitudinal direction of the lever 15 is provided at an end portion of the lever 15 on the large diameter side in a state where the end portion protrudes from the large diameter end portion of the lever 15.
[0020]
As shown in FIG. 1, in the housing H above the developing roller 4, a long cam groove 16 a having an arc shape substantially coaxial with the developing roller 4 is formed so that the lever 15 swings around the rotation axis of the developing roller 4. When moved, the cam groove 15a is provided at a facing position. Further, an inner surface of the housing H above the cam groove 16a is provided with a cam groove 16b having an arc shape substantially parallel thereto.
[0021]
Above the developing roller 4, a holding member 17 having a longitudinal member parallel to the developing roller 4 is disposed. A side portion of the holding member 17 on the toner container 41 side is a bent portion bent at a right angle downward, and a long doctor blade 43 parallel to the bent portion is formed from the tip of the bent portion inside. It is attached to protrude. Further, the side portion of the holding member 17 on the photosensitive drum 1 side is a bent portion that is bent upward at a predetermined angle, and at the end portion of the bent portion on the cam grooves 16a and 16b side. An arm portion 17a bent at a right angle is provided inside the bent portion. And this arm part 17a is distribute | arranged so that cam groove 16a, 16b may be opposed.
[0022]
A pin 17b and a pin 17c project from the surface of the arm portion 17a facing the cam grooves 16a and 16b. The pin 17b penetrates the cam groove 16a and is engaged with the cam groove 15a, and the pin 17c is engaged with the cam groove 16b.
[0023]
A circular boss protrudes above the cam groove 16b on the inner surface of the housing H, and an annular portion of the winding spring S is engaged with the boss. One end of the helical spring S is fixed by a hook provided on the inner surface of the housing H, and the other end is engaged with the pin 17c. As a result, the holding member 17 is biased toward the toner storage container 41.
[0024]
Further, an elongated opening 5 parallel to the photosensitive drum 1 is provided in the housing H below the photosensitive drum 1 on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 1, and is provided in parallel to the photosensitive drum 1 in the electrophotographic recording apparatus. The transfer roller 6 and the photosensitive drum 1 can come into contact with each other.
[0025]
Further, on the opposite side of the contact position of the photosensitive member 1 with the developing roller 4, a long cleaning blade 7 parallel to the photosensitive member 1 is arranged such that the tip of one side is opposed to the rotating direction of the photosensitive member 1. It is arranged to make contact. On the inner surface of the housing H below the cleaning blade 7, a residual toner storage portion 8 that collects residual toner removed from the surface of the photoreceptor 1 has a substantially V-shaped groove parallel to the photoreceptor 1. Is provided.
[0026]
Next, the operation of the electrophotographic recording apparatus will be described. The photosensitive drum 1 is rotated clockwise in the figure by an electric motor (not shown). The charging roller 2 is in contact with the photosensitive drum 1 and rotates in a direction opposite to the rotation direction of the photosensitive drum 1 as the photosensitive drum 1 rotates. The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2 and is exposed by the laser light traveling through the laser light entrance path 3. The charge in the exposed portion disappears due to a photoconductive phenomenon, and an electrostatic latent image as an electrostatic charge pattern is formed on the surface of the photosensitive drum 1.
[0027]
On the other hand, the toner supplied from the opening 41 a of the toner container 41 is conveyed to the developing roller 4 by the toner replenishing roller 42 and is attached to the surface of the developing roller 4. The toner adhering to the developing roller 4 is made uniform in the thickness of the toner layer formed on the surface of the developing roller 4 by the doctor blade 43, and accordingly, the toner is statically agitated by friction with the doctor blade 43. The electrostatic latent image is charged with the same polarity as the unexposed portion.
[0028]
The toner adhering to the surface of the developing roller 4 is attracted to a portion of the photosensitive drum 1 that is not exposed by the electric field of the electrostatic latent image, and a visible toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 1.
[0029]
A recording sheet is introduced between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 6 from a recording sheet supply unit (not shown) of the electrophotographic apparatus, and a corona having a polarity opposite to that of the toner is generated on the transfer roller 6, so Transfer the image to the recording paper. Then, the transferred recording paper is conveyed to a fixing unit provided on the electrophotographic recording apparatus side, and the toner on the surface of the recording paper is melted by instantaneous heat and pressure, and bonded to the fibers of the recording paper to fix the image. Let
[0030]
Residual toner adhering to the photosensitive drum 1 without being transferred is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 7. The removed residual toner falls below the cleaning blade 7. The dropped residual toner is introduced into the residual toner storage portion 8 through an opening provided in the residual toner storage portion 8 and collected. This prepares for the next image input.
[0031]
Further, when the photosensitive drum 1 is in a stopped state, it is necessary to close the opening 41 a so that the toner does not leak outside the toner storage container 41. FIG. 3 is an explanatory view showing the operation of the doctor blade 43. Movement of the holding member 17 is restricted by the pins 17b and 17c engaging with the cam grooves 16a and 16b, respectively. As shown in FIG. 3A, when the photosensitive drum 1 is in a stopped state, the holding member 17 is urged by the helical spring S in the direction indicated by the arrow. The proximal portion of the doctor blade 43 is in pressure contact with the upper edge of the opening 41 a, and similarly, the distal end portion of the doctor blade 43 is in pressure contact with the lower edge of the opening 41 a, and the opening 41 a is blocked by the doctor blade 43. It is in a state. At this time, since the holding member 17 is urged by the helical spring S, the pins 17b and 17c are positioned in the vicinity of the end portions on the toner storage container 41 side of the cam grooves 16a and 16b, respectively.
[0032]
When the photosensitive drum 1 starts to rotate, the gear 13 starts to rotate in the same manner. Then, the gear 12 meshed with the gear 13 is also rotated, whereby the developing roller 4 is rotated. Further, the friction gear 14 and the lever 15 meshed with the gear 12 rotate toward the photosensitive drum 1 around the rotation axis of the developing roller 4 as the gear 13 rotates. Therefore, the pin 17b moves along the cam groove 16a toward the photosensitive drum 1, the pin 17c moves along the cam groove 16b, and the holding member 17 moves toward the photosensitive drum 1. Then, the doctor blade 43 moves away from the opening 41a, and the tip of the doctor blade 43 comes into contact with the surface of the developing roller 4.
[0033]
Further, since the photosensitive drum 1 rotates, the doctor blade 43 is pressed against the developing roller 4 with a stronger force. At this time, the rotational force of the developing roller 4 is transmitted to the friction gear 14, and the drag due to the doctor blade 43 opposite to the rotational force being pressed against the surface of the developing roller 4 is transmitted to the lever 15. As a result, a force exceeding a specified value is applied between the friction gear 14 and the lever 15. As a result, the friction gear 14 rotates relative to the lever 15 and the doctor blade 43 is pressed against the surface of the developing roller 4 while the developing roller 4 is rotating as shown in FIG. Retained.
[0034]
When the rotation of the photosensitive drum 1 is stopped, the doctor blade 43 is returned to the position where the opening 41a is closed by the helical spring S.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the case of the toner cartridge according to the present invention , the doctor blade is moved in accordance with the rotation of the photosensitive drum, and the doctor blade is disposed at a position where it abuts against the surface of the developing roller when the photosensitive drum rotates. By disposing the doctor blade at a position that closes the opening of the toner storage container when the photosensitive drum is stopped, the thickness of the toner adhered to the surface of the developing roller is uniform when the photosensitive drum rotates, and when the photosensitive drum is stopped, the toner is It is possible to prevent leakage of toner from the storage container, and it is not necessary to add a member for closing the opening of the toner storage container, thereby reducing the cost.
[0036]
In addition, since the holding member is provided with cam grooves that respectively engage with the first pin and the second pin, the movement of the holding member is restricted by these cam grooves, and when the photosensitive drum is stopped, the holding member is moved by a spring. Energized, the position of the doctor blade at this time is the position that closes the opening of the toner storage container, and the doctor blade is pressed against the opening of the toner storage container to prevent leakage of the residual toner from the residual toner storage container Is done. Further, when the photosensitive drum rotates, the lever is swung in the rotation direction of the developing roller by the friction gear meshed with the gear of the developing roller, and the first pin is engaged with the cam groove of the lever along with this swinging. The holding member is moved, and the doctor blade is pressed against the surface of the developing roller. The frictional gear transmits the developing roller's rotational force, and the lever transmits the drag force generated by the doctor blade opposite to the rotational force being pressed against the surface of the developing roller. As a result, the force applied to the friction gear and the lever exceeds the static frictional force of the lever, biasing means, and friction gear, the friction gear rotates relative to the lever, and the developing roller rotates while the doctor blade rotates. Is kept in pressure contact with the surface of the developing roller, and the thickness of the toner layer adhering to the developing roller is made uniform. Therefore, the present invention has excellent effects such as preventing leakage of residual toner from the toner storage container without adding a dedicated member for closing the opening of the toner storage container.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a toner cartridge according to the present invention.
FIG. 2 is a partial plan sectional view showing the configuration of the interlocking mechanism.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of a doctor blade.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Laser beam entrance path 4 Developing roller 5 Opening 6 Transfer roller 7 Cleaning blade 8 Residual toner storage part 10 Toner cartridge 11 Rotating shaft 12 Gear 13 Gear 14 Friction gear 14a Wave washer 14b Retaining ring (holder)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Lever 15a Cam groove 16a, 16b Cam groove 17 Holding member 17a Arm part 17b, 17c Pin 20 Interlocking mechanism 41 Toner storage container 41a Opening 42 Toner replenishment roller 43 Doctor blade H Housing S Helical spring

Claims

An electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum by rotating the photosensitive drum, a toner storage container for storing toner, and the toner supplied from the toner storage container rotating in conjunction with the photosensitive drum. A developing roller that adheres to the surface of the photosensitive drum and forms a toner image and a doctor blade that contacts the surface of the developing roller and makes the thickness of the toner attached to the surface of the developing roller uniform. In a toner cartridge which is integrally housed in the electrophotographic recording apparatus and is detachable from the electrophotographic recording apparatus which is adapted to transfer the toner image on the photosensitive drum to a recording sheet.
The toner storage container has an opening for discharging toner, and the doctor blade is attached to an interlocking mechanism that interlocks with the rotation of the developing roller, and abuts against the surface of the developing roller when the photosensitive drum rotates. The opening of the toner container is closed when the photosensitive drum is stopped ,
The photosensitive drum is provided with a gear coaxially therewith,
The developing roller is provided with a gear that meshes with the gear,
The interlocking mechanism is
An annular friction gear having a gear portion that meshes with the gear of the developing roller;
A pin that loosely fits on the friction gear, and a cam groove provided on the opposite side of the pin, and a lever that is rotatably attached to the rotation shaft of the developing roller;
A holder attached to the tip of the pin and holding the friction gear;
An urging means interposed between the friction gear and a lever and urging the friction gear toward the holder;
A holding member for holding the doctor blade, the first pin engaging with the cam groove of the lever, and the second pin protruding on the same side as the first pin;
A spring attached to the housing of the holding member and the toner cartridge and biasing the holding member in a direction in which the doctor blade closes the opening of the toner storage container;
Have
The housing is
A cam groove with which the first pin engages;
A cam groove with which the second pin engages,
A toner cartridge.