JP4711221B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置で使用される現像装置に関するものである。

これまでに、画像形成装置で使用される現像装置（現像カートリッジ）において、トナー供給部から現像部へトナーを供給するためのトナー供給口に、トナー供給部にトナーを充填するためのトナー充填口（トナー充填部）の機能を持たせることで、現像カートリッジの筐体構造の簡素化することが行われており、そのような現像カートリッジをリサイクルする際には、リサイクル作業効率向上のため現像カートリッジの筐体の一部を破壊してトナー充填口を新規に形成するという手段が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００１−１２２３６１

しかしながら、上記のようにトナー充填口の機能をトナー供給口に持たせ、リサイクル時に現像カートリッジの筐体の一部を破壊してトナー充填口を新規に形成する手段においては、ユーザ（使用者）が誤ってトナー充填口となる部分を破損したり、現像カートリッジの筐体を破壊した際に発生したバリなどで作業者やユーザが怪我をするといった問題が生じるおそれがあった。また、現像カートリッジの筐体を破壊した際に筐体内へ破壊片が入ってしまい取り出す手間がかかるなど、安全性や作業効率が悪いなどの問題があった。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、ユーザが誤って破損したり、作業者やユーザが怪我をするといったことを防止することのできる現像装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、複数の筐体が結合されて構成されたユニット本体と、このユニット本体内に設けられたトナー供給部と、このトナー供給部からトナーが供給される現像部とを有し、前記複数の筐体が対向するいずれか一方の前記ユニット本体表面から隠れた部位に、前記トナー供給部にトナーを充填するためのトナー充填部が設けられ、前記トナー充填部は、少なくとも周縁部に薄肉処理が施されており、前記周縁部に螺旋状の空洞を有している現像装置にある。

好ましくは、前記トナー充填部は、前記トナー供給部の壁の他の部分よりも厚さが薄い現像装置とする。これにより、トナー充填部を容易に破壊することができ、現像装置の再生時間を短縮することが可能となる。

好ましくは、前記トナー充填部は、前記周縁部に溝が形成されている現像装置とする。これにより、トナー充填部を容易に破壊することができ、現像装置の再生時間を短縮することが可能となる。

好ましくは、前記トナー充填部は、前記周縁部に、破壊された後に閉塞部材が係止される段差となる溝を有する現像装置とする。これにより、トナー再充填後にトナー充填部を閉塞するためにキャップや栓などの閉塞部材を使用する場合、閉塞部材が段差に係止されることによりシール性能が向上する。

好ましくは、前記トナー充填部は、前記トナー供給部の外側からの把持が可能な把持部を有する現像装置とする。これにより、トナー充填部の破壊時に作業者が怪我することなく安全にトナー充填部を破壊することが可能となる。またカートリッジの筐体内部に破壊片が入ってしまうといったことがないため、破壊片の取り出しのための手間がなくなり作業効率を向上させることができる。

好ましくは、前記トナー充填部は、前記トナー供給部のレーザ露光領域以外の部分に設けられている現像装置とする。これにより、現像装置の再生でトナー充填部を閉塞するために用いるフィルムなどの閉塞部材の端部がはがれてしまった場合においても、レーザ光を遮光することがなく、品質の低下を防ぐことができる。

好ましくは、前記トナー供給部は、トナータンクとこのトナータンクからトナーが供給される現像器とを有し、前記トナータンクと前記現像器のそれぞれに、前記トナー充填部が設けられている現像装置とする。これにより、トナー供給部が複数の筐体で構成されている場合においても、トナー充填部の破壊により発生したバリでユーザが怪我をしたり、ユーザが現像装置の使用時に誤ってトナー充填部を破損してしまうといったことを防ぐことができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられているとともに、この画像形成装置本体１２の下部に給紙装置１８が設けられている。

排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部２２を有する。この傾斜部２２は排出口部分が低く、前面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部２２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において２点鎖線で示すように、傾斜部２２を上方に回転して開いたときには、開放部２４が形成され、この開放部２４を介して後述するプロセスカートリッジ（現像装置）４０が脱着できるようにしてある。

像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体よりなる像坦持体２６とこの像坦持体２６を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置２８と、この帯電装置２８により帯電された像坦持体２６に、光により潜像を書き込む光書込み装置３０と、この光書込み装置３０により形成された像坦持体２６の潜像をトナーにより可視化する現像ユニット３２と、この現像ユニット３２によるトナー像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置３４と、像坦持体２６に残存するトナーをクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置３６と、転写装置３４により転写された用紙上のトナー像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールからなる定着装置３８とから構成されている。光書込み装置３０は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、給紙装置１８の給紙カセット２０と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像ユニット３２内を横切って像坦持体２６を露光する。なお現像ユニット３２は、像坦持体２６と対向する現像ロール（現像剤坦持体）４２及び後述するトナー供給部５６を有する。

プロセスカートリッジ４０は、像坦持体２６、帯電装置（帯電ロール）２８、現像ユニット３２、クリーニング装置（クリーニングブレード）３６及びトナー回収部３７（図２参照）を一体化したものである。このプロセスカートリッジ４０は、排出部１６の傾斜部２２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部２２を開いたときに形成される開放部２４を介して脱着される。

また画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール４４が転写装置３４の上流側に配置されている。給紙装置１８の給紙カセット２０からピックアップロール４７によりピックアップされフィードロール４９とリタードロール５１を介して搬送路４５に搬送された用紙はこのレジストロール４４により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール４６により排出部１６へ排出される。

ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、排出ロール４６の手前は２股に分かれ、その分かれた部分に切換爪４８が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール４４まで戻る反転路５０が形成されている。この反転路５０には搬送ロール５２ａ〜５２ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４８が反転路５０を開く側に切り換えられ、排出ロール４６に用紙の後端手前からかかる時点で排出ロール４６が反転し、用紙が反転路５０に導かれ、レジストロール４４、転写装置３４と像坦持体２６との間及び定着装置３８を通って排出部１６へ排出されるものである。

次に、本発明の一実施形態のプロセスカートリッジ（現像装置）４０を図面に基づいて説明する。
図２に、本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジ４０の概要が示されている。
本発明の第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ４０は、像坦持体２６、帯電装置２８、現像ユニット３２、クリーニング装置３６及びトナー回収部３７を一体化したものであり、これらを一体として交換できるようになっている。このプロセスカートリッジ４０の現像ユニット３２は、現像ロール４２及び現像剤残量検出部材穴５２を備えた現像室（現像部）５４とこの現像室５４にトナー供給口５５を介して隣接するトナー供給部５６とを有している。トナー供給部５６は、上部にトナータンク５８と下部にトナータンク５８からトナーが供給される現像器６０を有している。なお、元々トナータンク５８と現像器６０は分離した状態で形成されており、結合部６５でそれらが溶着されてトナー供給部５６が構成されている。

これらトナータンク５８と現像器６０の内部にはトナーを撹拌して搬送するトナー撹拌部材６１Ａ及び６１Ｂが設けられている。またトナー回収部３７が現像ユニット３２のトナータンク５８と隣接しかつ現像器６０に近接するように、像坦持体２６、帯電装置２８及びクリーニング装置３６及びトナー回収部３７を備えた感光体ユニット（像坦持体ユニット）６２が配置されている。すなわち、プロセスカートリッジ４０においては、トナー回収部３７と、現像ユニット３２のトナータンク５８と現像器６０の３つの筐体が結合されて構成された状態となっている。

このプロセスカートリッジ４０の現像ユニット３２は、工場出荷品の製造時においては、トナータンク５８と現像器６０の結合部６５となる開口からトナータンク５８及び現像器６０のそれぞれの内部にトナーを充填し、その後トナータンク５８及び現像器６０を溶着する。しかしながら、トナータンク５８と現像器６０が溶着結合された後は結合部６５よりトナーを充填することは不可能となる。そこでプロセスカートリッジ４０のリサイクル（再生）時にトナー供給部５６にトナーを充填することが可能となるように、トナータンク５８及び現像器６０の壁の一部に、破壊自在のトナー充填部６４Ａ、６４Ｂが設けられている。これらトナー充填部６４Ａ及び６４Ｂは、現像ユニット３２と感光体ユニット６２とが結合した状態において、トナータンク５８と現像器６０のそれぞれの壁の、トナー回収部３７に接触または近接しユニット表面から隠れた部位であって、ユーザがプロセスカートリッジ４０の使用時に触れることができない領域に設けられている。

上記のようにすることで、トナー充填部６４Ａ、６４Ｂが、プロセスカートリッジ４０の使用時にユーザが触れることができない箇所に設けられているため、トナー充填部６４Ａ、６４Ｂの破壊により発生したバリでユーザが怪我をしたり、ユーザがプロセスカートリッジ４０の使用時に誤ってトナー充填部６４Ａ、６４Ｂを破損してしまうといったことを防ぐことができる。

なお、現像器６０に形成されたトナー充填部６４Ｂは、図３に示すように、光書込み装置３０からのレーザ光によるレーザ露光領域以外の部分であって点線で示されている領域Ａ又は領域Ａ’の領域に形成されている。このように、トナー充填部６４Ｂがレーザ露光領域以外の領域に形成されていることから、例えば、プロセスカートリッジ４０の再生の際にトナー充填部６４Ｂを閉塞するために用いるフィルムなどの閉塞部材の端部がはがれてレーザ光を遮断してしまうといったことがなく、プロセスカートリッジ４０の品質の低下を防ぐことができる。

この実施形態におけるトナー充填部６４（６４Ａ、６４Ｂ）には、たとえば図４（ａ）上面図及び（ｂ）断面図に示すように、トナー充填部６４の周縁部６３の壁の内外の両側面に断面が略三画形状のほぼ等しい深さの溝（開口破断部）６６Ａ、６６Ｂが形成されている。またトナー充填部６４の外側面に治具などで把持することが可能な把持部６８が形成されている。このようにすることで、トナー充填部６４を内側方向へ押し込むなどして周縁部６３に沿って容易に破壊することができ、作業者が怪我することなく安全に作業することが可能となる。また把持部６８を治具などで把持することでトナータンク５８及び現像器６０の内部に破壊片が入ってしまうといったことを防ぐことができるため、破壊片の取り出しのための手間がなくなり、作業効率を向上させることができる。

なおトナー充填部６４としては、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような形状以外に、たとえば図４（ｃ）上面図及び（ｄ）断面図に示すように、周縁部６３に設けた断面が略三角形状の深さを異なる溝６６Ａ及び６６Ｂとし、また把持部６８を壁の外側面よりも外側に突出させ、把持しやすい形状としたものが挙げられる。このようにすることで、トナー充填部６４を開口するためトナー充填部６４を内側方向に押し込むなどして周縁部６３に沿って破壊する際に、より簡単に破壊することができ、また把持部６８を治具などで把持することでトナータンク５８又は現像器６０の内部に破壊片が入ってしまうといったことをより確実に防ぐことができ、作業効率を向上させることができる。

次に第２の実施形態のプロセスカートリッジ４０におけるトナー充填部６４について説明する。
この実施形態のプロセスカートリッジ４０においては、トナー充填部６４は、たとえば図５（ａ）上面図及び（ｂ）断面図に示すように、図４（ａ）〜（ｄ）で溝６６Ａ及び６６Ｂを形成した代わりに、周縁部６３の壁内に螺旋状の空洞７０が形成されている。このようにすることで、トナー充填部６４を破壊する際に、小さい外力で破壊することが可能となり、さらにトナー充填部を正確に任意の形状に破壊することが可能となるため、作業性向上や、トナー再充填時のシール性も向上させることができる。なお、この実施形態においても、トナー充填部６４の外側面に治具などで把持することが可能な把持部６８が形成されており、トナータンク５８又は現像器６０の内部に破壊片が入ってしまうといったことがないため、破壊片の取り出しのための手間がなくなり、作業効率を向上させることができる。

次に第３の実施形態のプロセスカートリッジ４０におけるトナー充填部６４について説明する。
この実施形態のプロセスカートリッジ４０においては、トナー充填部６４は、図６（ａ）上面図及び（ｂ）断面図に示すように、外壁側に溝６６を有し、内壁側に破断面の最小径部分の外径ｄよりも大きい外径Ｄの断面が長方形の長方形溝７２を有している。このようにすることで、トナー充填部６４が破壊された後に周縁部６３の最小径部分と長方形溝７２の間に段差が生まれる。したがって、例えば図６（ｃ）に示すようにトナー充填部６４が破壊され開口された後、図６（ｄ）に示すようにそのトナー充填部６４を閉塞する、トナー充填部６４に設けられた長方形溝７２に密着する凸部７８を有する形状のゴムなどの弾性を有するキャップ（閉塞部材）７６を、トナー充填部６４に圧入して装着することができる。このようにすることでトナー充填部６４をより確実に密閉することができ、キャップシール性能が向上し、トナー充填部６４からのトナー漏れを抑制することができる。
また、トナー充填部６４として図４、図５、図６に示す形状以外に、たとえばトナー充填部６４全体をトナー供給部５６の壁の他の部分よりも厚さが薄いものとしてもよい。

次に、本発明の一実施形態のプロセスカートリッジ４０の再生方法の手順について以下に示す。
まず、図２に示すプロセスカートリッジ４０より感光体ユニット６２を取り外し、現像ユニット３２を取り出す。このようにすることで、トナー充填部６４Ａ及び６４Ｂが現像ユニット３２の表面に露出する。なお、プロセスカートリッジ４０の感光体ユニット６２と現像ユニット３２はピンなどで結合されており、治具などを用いてそれらを容易に分離することができる。そして図７（ａ）に示すように、トナー充填部６４Ａ及び６４Ｂを周縁部６３に沿って破壊する。その際に、上述したように、トナー充填部６４Ａ、６４Ｂに設けられた把持部６８を治具などで把持しながらトナー充填部６４をその周縁部６３に沿って破壊し開口することでトナー充填部６４Ａ及び６４Ｂの破壊片がトナータンク５８及び現像器６０の内部に入ってしまうのを防ぐことができる。

そして、プロセスカートリッジ４０の清掃及びトナー充填部６４Ａ及び６４Ｂからのトナーの再充填を行い、その後図７（ｂ）に示すようなキャップ（栓）７６又は図７（ｃ）に示すようなフィルム８０などの閉塞部材によりトナー充填部６４Ａ、６４Ｂを閉塞する。
このように、トナー充填部６４Ａ、６４Ｂが、プロセスカートリッジ４０の使用時にユーザが触れることができない箇所に設けられており、トナーを再充填する際にトナー充填部６４Ａ、６４Ｂを開口するため、トナー充填部６４Ａ、６４Ｂの破壊により発生したバリでユーザが怪我をしたり、ユーザがプロセスカートリッジ４０の使用時に誤ってトナー充填部６４Ａ、６４Ｂを破損してしまったり、閉塞部材を取り外してしまったりするといったことを防ぐことができる。

上記の実施形態のプロセスカートリッジ４０においては、トナー供給部５６は、上部にトナータンク５８と下部に現像器６０を有しているが、以下にトナータンク５８を有さず、現像器６０のみを有する第４の実施形態のプロセスカートリッジ４０を示す。
図８に示すプロセスカートリッジ４０は、現像器６０の上方に像坦持体２６、帯電装置２８及びクリーニング装置３６及びトナー回収部３７を備えた感光体ユニット６２が形成されている。すなわち、この実施形態のプロセスカートリッジ４０においては、トナー回収部３７と、現像ユニット３２の現像器６０の２つの筐体が結合されて構成された状態となっている。

そして感光体ユニット６２に近接する現像器６０の上面の壁の、トナー回収部３７に接触または近接しユニット表面から隠れた部位であって、ユーザがプロセスカートリッジ４０の使用時に触れることができない領域の一部に、たとえば図４〜図６のいずれかに示す形状のトナー充填部６４が破壊自在に設けられている。
このようにすることで、トナー充填部６４が、プロセスカートリッジ４０の使用時にユーザが触れることができない箇所に設けられているため、トナー充填部６４の破壊により発生したバリでユーザが怪我をしたり、ユーザがプロセスカートリッジ４０の使用時に誤ってトナー充填部６４を破損してしまうといったことを防ぐことができる。

なおトナー充填部６４は、図３に示すようにレーザ光によるレーザ露光領域以外の部分である領域Ａ又は領域Ａ’の領域に設けられている。このように、トナー充填部６４は、レーザ露光領域以外の部分に配置されていることから、プロセスカートリッジ４０の再生後に、トナー充填部６４を塞ぐために用いるフィルムなどの端部がはがれてしまうことでレーザ光を遮光してしまうといったことがなく、プロセスカートリッジ４０の品質の低下を防ぐことができる。

また、この実施形態のプロセスカートリッジ４０においても、再生時においては、プロセスカートリッジ４０より感光体ユニット６２を取り外して現像ユニット３２を取り出し、トナー充填部６４をユニット表面に露出させ、トナー充填部６４を周縁部６３に沿って破壊する。

そして、プロセスカートリッジ４０の清掃及びトナー充填部６４からのトナーの再充填を行い、その後図９（ａ）に示すようなキャップ（栓）７６又は図９（ｂ）に示すようなフィルム８０などの閉塞部材によりトナー充填部６４を閉塞する。
このように、トナー充填部６４が、プロセスカートリッジ４０の使用時にユーザが触れることができない箇所に設けられており、トナーを再充填する際にトナー充填部６４を開口するため、トナー充填部６４の破壊により発生したバリでユーザが怪我をしたり、ユーザがプロセスカートリッジ４０の使用時に誤ってトナー充填部６４を破損してしまったり、閉塞部材を取り外してしまったりするといったことを防ぐことができる。

以上述べたように、本発明は、ユーザが誤って破損したり、作業者やユーザが怪我をするといったことを防止することのできる現像装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの概要を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの要部を示す概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの要部を示す上面図及び断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプロセスカートリッジの要部を示す上面図及び断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るプロセスカートリッジの要部を示す上面図及び断面図である。 本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの再生手順を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るプロセスカートリッジの概要を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るプロセスカートリッジの再生後の状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２６ 像坦持体
２８ 帯電装置
３２ 現像ユニット
３６ クリーニング装置
３７ トナー回収部
４０ プロセスカートリッジ
５４ 現像室（現像部）
５６ トナー供給部
５８ トナータンク
６０ 現像器
６２ 感光体ユニット
６３ 周縁部
６４、６４Ａ、６４Ｂ トナー充填部
６５ 結合部
６６ 溝
６８ 把持部
７０ 空洞
７２ 長方形溝
７６ キャップ
７８ 凸部
８０ フィルム

Claims (7)

1. 複数の筐体が結合されて構成されたユニット本体と、
   このユニット本体内に設けられたトナー供給部と、
   このトナー供給部からトナーが供給される現像部とを有し、
   前記複数の筐体が対向するいずれか一方の前記ユニット本体表面から隠れた部位に、前記トナー供給部にトナーを充填するためのトナー充填部が設けられ、
   前記トナー充填部は、少なくとも周縁部に薄肉処理が施されており、前記周縁部に螺旋状の空洞を有していることを特徴とする現像装置。
2. 前記トナー充填部は、前記トナー供給部の壁の他の部分よりも厚さが薄いことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記トナー充填部は、前記周縁部に溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
4. 前記トナー充填部は、前記周縁部に、破壊された後に閉塞部材を係止可能な段差となる溝を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の現像装置。
5. 前記トナー充填部は、前記トナー供給部の外側からの把持が可能な把持部を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の現像装置。
6. 前記トナー充填部は、前記トナー供給部のレーザ露光領域以外の部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の現像装置。
7. 前記トナー供給部は、トナータンクとこのトナータンクからトナーが供給される現像器とを有し、前記トナータンクと前記現像器のそれぞれに、前記トナー充填部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の現像装置。

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