JPH03129369A - 現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真
技術を用いた画像形成装置の現像装置及びこれを備えた
プロセスカートリッジに関する。

［従来の技＃ｉ］ 従来、現像剤容器たるトナー容器から現像室へのトナー
の搬送においては、第１１図に示すように現像剤担持体
たる現像ローラ６が配設された現像室５よりトナー容器
３の方が高い位置にある構成の場合はシール２０をはず
せはｌ−ナー容器３内のトナーＴが自重で現像室５へ自
然に落下するので上記トナー容器３には現像剤攪拌部材
（以下、攪拌部材とする）は不要であった。しかし第１
２図のようにトナー容器３か現像室５と同し高さに配置
されている場合はシール２０をはずしたたけてはトナー
容器３内のトナーＴか現像室５へ全部移動しないため攪
拌部材４をトナー容器３中に配設してこれを回転させる
ことによってトナーを撹拌し、現像室５側へトナーを搬
送していた７ ［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例においては以下のような問題
かあった。すなわち、トナーかその容器の運搬中の振動
により、あるいは長期間の放近、温度上昇等により、凝
集状態になると、凝集したトナーの負荷抵抗か大きくな
り、トナー攪拌部材か容易に動かない状態が生しる。こ
の状態でトナー攪拌部材に駆動力を加えると以下に掲げ
るような問題点があった。

（１）トナー攪拌部材に駆動を伝えている伝達歯車間で
歯飛び現象か生じる。

（２）本体の駆動源（モータ）への負荷が過大になるた
め駆動源の停止、故障の原因となる。

（３）凝集したトナーの負荷のためにトナー攪拌手段が
塑性変形して摺擦部材がトナー容器の内壁に均一に摺擦
しなくなるのでトナーを十分に撹拌、搬送しなくなる。

（４）凝集したトナーの負荷のために上記攪拌部材に曲
げの力か働き変形して軸方向の見掛けの全長か短くなり
攪拌部材を支持している軸受等からはずれてしまいトナ
ーを攪拌、搬送しなくなってしまう。

本発明は上記問題点を解決し、凝集したトナー内におい
ても過大な負荷を受けることのないトナー攪拌搬送手段
を有する現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッ
ジを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば上記目的は、 第一に現像装置に関しては、 開口部を有する現像剤容器と、該開口部に配設された現
像剤担持体と、上記現像剤容器内に回転自在に配設され
該現像剤容器内の現像剤を攪拌せしめて上記現像剤担持
体へと上記現像剤を搬送せしめる現像剤攪拌部材と、該
現像剤攪拌部材に回転駆動力を伝達する駆動力伝達部材
とを有する現像装置において、 上記現像剤攪拌部材は、一方の端部がに記現像剤容器内
で駆動力伝達部材に連結され他方の端部が回転支持部材
に支持されて回転自在な軸部と、該軸部に接続された攪
拌部とを備えており、軸線回りにねじれ弾性を有してい
る、 ことにより達成され、 第二にプロセスカートリッジに関しては。

Ｌ記現ｔ！装置を画像形成装置本体に対して着脱［１在
なプロセスカートリッジに組み込むことによって達成さ
れる。

［作用］ 本発明によれば、現像剤攪拌部材は弾性部材から成り、
軸方向に対してねじれ弾性を有しているので、凝集した
現像剤に一度に全体が回転しようとせずに駆動源側に支
持されている軸部から徐々に回転して現像剤から受ける
負荷を分散する。したかって、駆動系への負荷を低減さ
せる。

［実施例］ 次に本発明の第−実施例及び第二実施例を添付図面の第
１図ないし第１０図を用いて説明する。

〈第一実施例） 先ず、本発明の第一実施例を第１図ないし第９図を用い
て説明する。

第１図において、ｌは潜像担持体たる感光ドラムであり
、該感光ｌ・ラム１の上方に配設された帯電器２により
Ｌ記感光トラム１の表面は一様に帯電される。帯電され
た感光ドラムｌの表面は被記録画像情報信号に対応して
変調されたレーザビーム３４により走査露光され、静電
画像が形成される。上記レーザビーム３４は、画像形成
装置本体３０の上方に配設され、半導体レーザ、回転多
面鏡、ｆ−θレンズ等を備えた光学装置３５により形成
され、上記感光トラムｌの上方に配設されたミラー３６
により該感光ドラム１の表面へ反射される。上記のよう
に形成された静電画像は次のような現像装置りによって
現像される。

現像装置りは、現像剤（以下、トナーとする）Ｔか収容
されている現像剤容器（以下、トナー容器とする）３と
、このトナー容器３内に回転可能に設けられた現像剤攪
拌部材（以下、攪拌部材とする）４と、現像室５と、こ
の現像室５に設けられた現像剤担持体たる現像ローラ６
と、を備えている。

攪拌部材４は矢印方向に回転してトナー容器３内のトナ
ーＴを攪拌すると共にトナー容器３の壁に設けられた開
口３３を通して現像室５に搬送する。現像ローラ６は現
像室５に搬入されたトナーを担持しながら矢印方向に回
転してトナーを現像領域に搬送する。該現像領域では感
光ドラム１に形成された静″ＦＬ潜像にトナーが付与さ
れ、感光ドラム！上にトナー像が形成される。上記トナ
ー像は、後述する転写装置によって記録材へ転写される
か、感光ドラムｌの表面には転写されずに残留したトナ
ーか存在する。該残留したトナーは１．ｈ記感光ドラム
ｌに対向して配設されたクリーニンク装置７によって除
去される。

以−Ｌ説明した感光ドラム１．帯電器２．１！Ｊ、像装
２１Ｄ、クリーニング装置７は、枠体３２中に支持され
て一体となり、プロセスカートリッジＰを形成している
。該プロセスカートリッジＰは、ガイド部材３１に沿っ
て慴動することにより画像形成装置本体（以Ｆ、本体と
する）３０に着脱自在となっている。例えば、現像装置
り内のトナーが消費され尽した場合等には、このプロセ
スカートリッジＰはオペレータにより本体３０外に取り
出され、これに代えて現像装置り内に予めトナーが充填
されているプロセスカートリッジＰかオペレータにより
本体３０内に装填できる。また、所望の色のトナーが収
容されているプロセスカートリッジＰを本体３０内に装
填することによって、所望の色の画像を出力することも
できる。

なお、未使用プロセスカートリッジＰにおいては、シー
ル部材２０かトナー容器３の（＋１１壁に！！＃可能に
装着されており、このシール部材２０が開口３３を封止
して、　トナー容器３外にトナーが漏出してカートリッ
ジ内外を汚し、トナーが無用に損失してしまうことを防
止している。オペレータは、カートリッジＰの使用開始
に際しては、カートリッジＰを本体３０に装填前、また
は装填後にシール部材２０を開口３３の位置から除去し
て開口３３を開封し、トナーＴか容器３から現像室５に
移動可能な状態にセットすることかできる。なお、シー
ル部材は現像ローラ６が配置されている現像室５の開口
部を開封可能に封ｉｔするものでもよい。

以上のようにプロセスカートリッジＰをセットした状態
においては、感光ドラムｌの下方が開状態となっており
、該感光ドラム１の表面には、転写帯電器３７と分離除
電器３８が対向して配設されている。上述したように感
光トラム１の表面、Ｅに形成されたトナー像は紙等の記
録材上に、上記転写帯電器３７の作用により転写され、
次いで［−記分離除電：＠３Ｂの作用により感光ドラム
１から分離される。

上記記録材を搬送する装置は、記録材を収納しているカ
セット３９と、カセット３９から記録材を送り出すピッ
クアクプローラ４０と、記録材をトナー像の移動と同期
して転写領域に搬送するレジストレーションローラ４１
と、搬送ガイド４２，４３．４４を有している。

感光ドラムｌから分離された記録材はガイド４４を介し
て定着装置４５に送られ、ここでトナー像が記録材に定
着される。定Ｒ後の記録材はトレイ４６上に排出される
。

なお５本実施例はレーザビームを感光ドラムｌに露光す
るものであるが、画像信号で駆動される発光ダイオード
アレイの放射光により感光ドラムを露光してもよく、原
稿の画像をレンズを介して感光ドラムｌに直接露光して
もよい。

次に１以上のような本実施例装置における攪拌部材４に
ついて第２図を用いて詳しく説明する。

攪拌部材４は、第２図に示すように、軸部たる軸８と、
軸８の長手方向一端側（以下、第一軸部分とする）　８
ａ及び軸８の長手方向他端側（以下、第二軸部分とする
）８ｂにそれぞれ回転軌跡半径方向に突設された腕部た
る腕９と、この両腕９を連結する攪拌部たる棒ＩＯと、
この棒１０に固着され。

トナー容！１３の内面をＩＨ控するプラスチック、ゴム
等の撹拌部たる弾性フィルム１１の各部を有している。

主として棒１０とフィルム１１かトナーを攪拌搬送する
。本実施例では軸８、腕９、棒ＩＯの各部は、Ｓイステ
ンレスｗ４（ＳＯ３：１０４　Ｃ３Ｐ−Ｈ）等の金属弾
性板をプレス切断加工等により切断して、一体に成型さ
れているもので、各部とも板状である（但し、第二軸部
分８ｂの端部は第３図のごとく管状に成型される。）。

または、軸８、腕９、棒１０の各部をポリエチレンテレ
フタレート等の弾性プラスチックで成型してもよい。

トナー容器３には歯車１３の固定された軸１４か回転自
在に支持されている。このｆＨ車１３は、プロセスカー
トリッジＰか本体３０内に装填されたとき、本体３０内
に設けられている駆動１段、すなわちモータ４７と、こ
のモータ４７の出力を伝達する駆動伝達部材たる歯車４
８に噛合し、モータ４７の回転駆動を受けて攪拌部材４
をトナー容器３内で回転駆動する。

辷記輌１４には、第４図に示すように、直径方向に溝１
４ａが形成されており、この溝１４ａに軸８の第一軸部
分８ａが挿入され、これによって１４の回転力向、換言
すれば＃１８の回転方向に関して、第一軸部分８ａは軸
１４に支持されている。

軸８の第二軸部分８ｂは第３図に示すように円筒状に構
成されている。そしてこの円筒状部分は。

トナー容器３に固定された回転支持部材たる円柱状の支
持部材１ｚに緩く嵌合されている。したがって、第二軸
部分８ｂは支持部材１２に対して回転可能、かつ軸線方
向に変位可能である。

以上のような本実施例装置において、歯車１３に回転駆
動力を付竪して攪拌部材４を軸線回りに回転駆動すると
、トナー容器３内にトナーか多量にある場合やトナーか
凝集状態にある場合等は、攪拌部＃４にトナーから大き
な負荷がかかる。このとき攪拌部材４は、第二軸部分８
ｂが第一軸部分８ａよりも位相遅れをもって回転し得る
ように、軸線に関して弾性的にねしれ変形する。

すなわち、第５図に示すように、第一・軸部分８ｄにｍ
車１３から矢印方向の回転駆動力を付テすると、棒１０
や腕９等にかかるトナーの負荷抵抗により攪拌部材４は
軸線六回りに弾性的にねしれ変形し、これによって、回
転駆動力か付午される側の第一軸部分８ａか角度０回転
する間に、支持部材１２に回転可能に単に支持されてい
るだけの第二二軸部分は角度θより角度Δθ小さい角度
、すなわち（θ−Δθ〉の角度だけ回転する。攪拌部材
４は全長にわたる全体か一度に同一角度回転するのでは
なく、第二軸部分８ｂ側が第一軸部分８ａ側よりもゆっ
くり回転するようになる。

したかって、軸１４にかかる負荷も低減することとなり
、モータ４７や歯車１：ｌ、４８等を故障させることか
ない。また、攪拌部材４か弾性部材であるために、塑性
変形せずに復元するので弾性フィルム１１かトナー容器
３の内壁面を均一に摺接することとなる。なお、攪拌部
材４か同転中に第６図に示すように曲げによる弾性変形
して、支持部材１２側の第二軸部分８ｂか軸方向で歯車
１３側へ引かれたとしても、円筒形状の端部は円柱状の
支持部材１２に摺接移動可能に深さ文、を有して支持さ
れているので、攪拌部材４が支持部材１２からはずれる
ことかない。また、本実施例は、第７図に示すように軸
部８全体を弾性的にねじれ変形可能なプラスチック（例
えばガラス繊維入りＡＢＳ樹脂）等で管状としてもよい
し、第８図に示すように支持部材１２の代わりに深さ文
、の円筒状軸受部材１５をトナー容器３に配設して第二
軸部分８ｂを回転方向、軸線方向に摺接可能に挿入する
ようにしてもよい。同様に、第９図に示すように軸受部
１５をトナー容器３と一体に形成してもよい。

なお、攪拌部材４の弾性フィルム１１は、トナー容器３
内面に付着しているトナーをすくい取って搬送する上で
トナー容器３の少なくとも底部内面に層接することか好
ましいか、これは必須ではなく、トナー容器３との間に
わずかの隙間が形成されてもよい。また、弾性フィルム
１１の代わりにコイルスブリンクを設けてもよく、ある
いはこれらの部材はなくてもよい。また、軸８．１１１
１！９．棒１０等は上記のような板状でなくてもよく、
細いピアノ線様のものを利用して構成してもよい。

〈第二実施例〉 次に１本発明の第二実施例を添付図面の第１Ｇ図を用い
て説明する。なお、第一実施例との共通箇所には同一符
号を付して説明を省略する。

第１Ｏ図に示す本実施例装置は第一実施例た異なり、現
像装置りが感光ドラム１等とは独立して、ガイＦ：３１
に摺動案内されて画像形成装置本体コ０に着脱できる。

これにより、現像装置り内のトナーが消費され尽くした
場合等には、この現像装！Ｄはオペレータにより本体３
０外に取り出され、これに代えでトナー容器３内に予め
トナーが充填されている現像装置りがオペレータにより
本体３０内に装填できる。また所望の色のトナーが収容
されている現像装置りを本体３０内に装填することによ
って所望の色の現像画像を形成することができる。

第１Ｏ図の現像装置りに関する構成は第一実施例の説明
で述べたものと同様の構成にできるので、呵度の説明は
省略する。

なお１本発明は電子写真式の画像形成装置ばかってなく
、画像信号により変調されたイオン流等により像担持体
上に静電潜像を形成する画像形成装置の現像装置にも適
用できる。

また、以上は一成分現像剤を使用する場合を例にとって
述べたか、本発明は二成分現像剤を使用する現像装置に
も適用できる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、現像剤攪拌部材を弾性部
材にして軸方向のねじれ弾性を有するようにしたことに
より凝集した現像剤をねじれ弾性力によって徐々に回転
しながら攪拌、搬送ができ、さらに弾性部材であるため
弾性変形しても元の形に戻るので、現像剤の過大負荷の
ために回転板が塑性変形して現像剤を搬送しなくなるこ
ともない。また、塑性変形によって回転板が脱落するこ
ともない。

このように本発明によれば現像剤がその容器内で運搬中
の振動や、環境温度上昇等で凝集しても確実に崩して攪
拌、搬送できるような現像剤攪拌部材を備えた現像装置
を提供することかできる。

また、上記現像剤攪拌部材を備えた現像装置をプロセス
カートリッジに組み込み１画像形成装置本体と着脱自在
に配設することにより、保守作業を簡略化することかで
きる。さらに、上記現像装置のみを着脱自在にすれば、
保守作業を一層簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の概略構成を示す縦断
面図、第２図は第１図装置の現像剤容器内の概略構成を
示す平面図、第３図は第２図装置の軸部の部分を示す斜
視図、第４図は第２図装置の駆動源側の軸部の部分を示
す斜視図、第５図は第２図装置の現像剤攪拌部材が位相
遅れをもって回転する状態を示した斜視図、第６図は第
２図装置の現像剤攪拌部材が曲げ弾性変形した状態を示
す平面図、第７図は第２図装置において軸部全体を管状
とした場合の現像剤攪拌部材を示す斜視図、第８図は第
２図装置において円筒状軸受部材を用いた回転支持部材
を示す平面図、第９図は第２図装置において円筒状軸受
部材を現像剤容器と一体に形成した回転支持部材を示す
平面図、第１０図は本発明の第二実施例装置の概略構成
を示す縦断面図、第１１図は現像剤攪拌部材を有しない
従来の装置の概略構成を示す縦断面図、第１２図は従来
の現像剤攪拌部材を有する装置の概略構成を示す縦断面
図である。 ３・・・・・・・・・・・・現像剤容器（トナー容器）
４・・・・・・・・・・・・現像剤攪拌部材（撹拌部材
〉５・・・・・・・・・・・・現像室 ８・・・・・・・・・・・・軸部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）開口部を有する現像剤容器と、該開口部に配設さ
   れた現像剤担持体と、上記現像剤容器内に回転自在に配
   設され該現像剤容器内の現像剤を攪拌せしめて上記現像
   剤担持体へと上記現像剤を搬送せしめる現像剤攪拌部材
   と、該現像剤攪拌部材に回転駆動力を伝達する駆動力伝
   達部材とを有する現像装置において、 上記現像剤攪拌部材は、一方の端部が上記現像剤容器内
   で駆動力伝達部材に連結され他方の端部が回転支持部材
   に支持されて回転自在な軸部と、該軸部に接続された攪
   拌部とを備えており、軸線回りにねじれ弾性を有してい
   る、 ことを特徴とする現像装置。
2. （２）軸部は、回転支持部材に支持された側の端部が、
   駆動力伝達部材に連結された側の端部よりも位相遅れを
   もって回転することとする請求項（１）に記載の現像装
   置。
3. （３）攪拌部は、軸部の両端部を結ぶ軸線に対し半径方
   向に延びる腕部を介して軸部に連結されていることとす
   る請求項（１）または請求項（２）に記載の現像装置。
4. （４）攪拌部は、現像剤容器内壁を摺擦するように配設
   されていることとする請求項（１）または請求項（３）
   に記載の現像装置。
5. （５）現像剤撹拌部材の軸部は、回転支持部材に支持さ
   れる側の端部が該回転支持部材に対して軸方向に摺接移
   動可能に設定されていることとする請求項（１）ないし
   請求項（４）に記載の現像装置。
6. （６）画像形成装置本体内に着脱自在な現像装置であっ
   て、該現像装置が上記画像形成装置本体内に装着されて
   いる状態で上記現像装置の駆動伝達部材が該画像形成装
   置本体内の駆動付与手段からの駆動力を受けることとす
   る請求項（１）ないし請求項（５）に記載の現像装置。
7. （７）現像剤容器からの現像剤の漏出を防止する開封自
   在なシール部材を有していることとする請求項（６）に
   記載の現像装置。
8. （８）請求項（１）ないし請求項（５）に記載の現像装
   置と、表面が無端移動自在な潜像担持体とを枠体内に備
   え画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ
   。
9. （９）現像剤容器からの現像剤の漏出を防止する開封自
   在なシール部材を有していることとする請求項（８）に
   記載のプロセスカートリッジ。