JPH05165323A - 現像剤およびトナーの攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現像槽内の攪拌ローラ，トナーホッパ内の攪拌
部材を動作させ、現像槽やトナーをほぐしてから、前記
攪拌ローラや前記攪拌部材がモータによって回転される
ようにして、モータ駆動系の破損を防止する。 【構成】現像カートリッジにハンドル１６によって回転
されるギア１５を設け、ハンドル１６を回転することに
よって攪拌ローラのギア１３や攪拌部材のギア１１が回
転されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、現像槽およびトナー
ホッパと、現像槽中の現像剤を攪拌する攪拌ローラと、
トナーホッパ中のトナーを攪拌する攪拌部材と、を備え
た現像装置において、現像槽中の現像剤、および、トナ
ーホッパ中のトナーを攪拌する攪拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーおよびキャリアからなる二成分現
像剤を用いて現像処理を行う画像形成装置では、前記現
像剤を収納し現像処理を行う現像槽と、トナーを収納し
現像槽中のトナー濃度が低下したときに現像槽に対して
トナー補給を行うトナーホッパとを現像装置として備え
ている。また近年の画像形成装置では、現像槽とトナー
ホッパとを一体化して現像カートリッジとして構成して
いる。現像カートリッジはユーザ自身でも簡単に着脱操
作でき交換できるため、メンテナンスフリーになる利点
がある。この現像カートリッジの現像槽には現像剤が、
トナーホッパにはトナーが収納された状態で出荷され、
画像形成装置本体へと装着される。

【０００３】現像カートリッジが画像形成装置本体に装
着されると、画像形成装置本体内の駆動系のギアが現像
カートリッジの回転系のギアに接続される。そして画像
形成装置本体内のモータの回転力が、現像槽の攪拌ロー
ラやトナーホッパの攪拌部材に伝達されるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現像槽やトナーホッパ
中に現像剤やトナーを収納したまま出荷すると、輸送中
の振動や保管時の現像剤自身の自重によって現像剤が固
まって（見掛け密度が大きく体積が小さくなって）しま
うことがある。その状態でモータの回転力を現像槽の攪
拌ローラやトナーホッパの攪拌部材に伝達させると、モ
ータ等の駆動系に過大な負荷トルクが掛かってしまい、
最悪の場合、モータ等に損傷を与えてしまうことがあっ
た。

【０００５】この発明は、現像カートリッジ交換後の攪
拌ローラ，攪拌部材の初期回転時に、モータ等に過大な
負荷トルクが掛かってしまうことがないようにして、モ
ータ等の破損を防止することのできる現像剤およびトナ
ーの攪拌装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に示した現像剤
およびトナーの攪拌装置は、現像槽、トナーホッパを現
像カートリッジとして一体的に構成し、前記現像槽に現
像槽内の現像剤を攪拌する攪拌ローラを、前記トナーホ
ッパにトナーホッパ内のトナーを攪拌する攪拌部材をそ
れぞれ備えるとともに、前記攪拌ローラに画像形成装置
本体内のモータ接続ギアが接続可能なギアを、前記攪拌
部材に画像形成装置本体内のモータ接続ギアが接続可能
なギアをそれぞれ備え、さらに、現像カートリッジにハ
ンドルにより回転されるギアを備えて、このギアを前記
攪拌ローラのギアおよび前記攪拌部材のギアに接続した
ことを特徴とする。

【０００７】また請求項２に示した現像剤およびトナー
の攪拌装置では、請求項１に示したハンドルにより回転
されるギアに、このギアの逆転を阻止する逆転防止部材
を係合させている。

【０００８】さらに請求項３に示した現像剤およびトナ
ーの攪拌装置は、現像槽、トナーホッパを現像カートリ
ッジとして一体的に構成し、前記現像槽に現像槽内の現
像剤を攪拌する攪拌ローラを、前記トナーホッパにトナ
ーホッパ内のトナーを攪拌する攪拌部材をそれぞれ備え
るとともに、前記攪拌ローラに画像形成装置本体内のモ
ータ接続ギアが接続可能なギアを、前記攪拌部材に画像
形成装置本体内のモータ接続ギアが接続可能なギアをそ
れぞれ備え、さらに、画像形成装置本体内にラックを備
え、現像カートリッジに現像カートリッジを画像形成装
置本体に装着するとき前記ラックに噛合するギアを備え
て、このギアに前記攪拌ローラのギアおよび前記攪拌部
材のギアを接続したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に示した現像剤およびトナーの攪拌装
置においては、ハンドルを回すことによって現像槽の攪
拌ローラと、トナーホッパの攪拌装置とが回転する。ハ
ンドルによって回転するギアは現像カートリッジに備え
られており、現像カードリッジを画像形成装置本体に装
着する前にこのハンドルを回すことによって攪拌ローラ
および攪拌部材が回転して、現像槽内の現像剤およびト
ナーホッパ内のトナーが攪拌されてほぐされる。この状
態で現像カートリッジを画像形成装置本体に装着する
と、攪拌ローラ，攪拌部材にはモータ接続ギアが接続さ
れて、モータからの回転力が伝達されるようになる。し
かし、上記のようにハンドル操作によって現像槽内の現
像剤およびトナーホッパ内のトナーは既に攪拌されてほ
ぐされているから、攪拌ローラおよび攪拌部材の初期回
転時にモータ駆動系に過大な負荷トルクが掛かってしま
うことがない。

【００１０】また請求項２に示した装置によれば、逆転
防止部材によってハンドルにより回転されるギアが逆転
することがないようになっている。このギアが逆転する
と現像カートリッジ内のいろいろなローラ等が逆転して
しまうことがあり問題が生じることがある。例えばＭＧ
ローラが逆転すると現像槽内から現像剤が溢れ落ちてし
まうことがある。しかし、逆転防止部材を設けたことに
よってギアの逆転が防止されるから現像剤の溢れ落ち等
の問題を防止できる。

【００１１】さらに請求項３に示した現像剤およびトナ
ーの攪拌装置においては、現像カートリッジを画像形成
装置本体に装着するときに現像カートリッジに備えられ
たギアが画像形成装置本体に備えられたラックと噛合
し、それによって前記ギアが回転する。このギアには攪
拌ローラのギアおよび攪拌部材のギアが接続されてい
る。このため現像カートリッジを画像形成装置本体に装
着する動作中に攪拌ローラおよび攪拌部材が回転され、
現像槽内の現像剤およびトナーホッパ内のトナーが攪拌
されほぐされる。そして、現像カートリッジが画像形成
装置本体内に装着し終わったときには攪拌ローラのギア
および攪拌部材のギアには、モータ接続ギアが接続され
る。

【００１２】

【実施例】図７はこの発明に係る現像カートリッジの構
成を示した図であり、駆動ギア側（画像形成装置本体に
装着された状態で背面となる側）からの図である。現像
カートリッジは現像槽１、トナーホッパ２を有してい
る。現像槽１内にはトナー，キャリアからなる二成分現
像剤が収納されるとともに、現像槽内の攪拌を行う攪拌
ローラ４、および、感光体３に対してトナーを供給する
ＭＧローラ５が設けられている。トナーホッパ２内には
現像槽１へ補給されるべきトナーが収納されているとと
もに、トナーの攪拌を行う攪拌部材６、現像槽１との境
界部に設けられ回転によって現像槽１へのトナー補給を
行うトナー補給ローラ７、が設けられている。

【００１３】現像槽１の背面（図中手前）側には攪拌ロ
ーラ４や攪拌部材６、ＭＧローラ５等を回転させるため
に複数のギアが設けられている。図１は攪拌ローラ４お
よび攪拌部材６を手動で回転させるためのギアの配列を
示した平面図である。

【００１４】なお図７においてギア８は攪拌ローラ４の
ギア１４に、モータからの回転力を伝達するためのギア
であり、ギア９は攪拌部材６のギア１２にモータからの
回転力を伝達するためのギアである。また攪拌ローラ４
のギア１４には図示しないギアを介してＭＧローラ５の
ギアが接続されており、モータからの駆動力がギア１４
を介してＭＧローラ５へと伝達される。

【００１５】現像槽１の攪拌ローラ４の回転軸４ａには
ギア１３およびギア１４が取り付けられている。またト
ナーホッパ２の攪拌部材６の回転軸６ａにはギア１１お
よびギア１２が取り付けられている。図３はギア１３，
１４の形状および回転軸４ａへのギア１３，１４の取り
付け状態を示した図であり、（Ａ）は分解斜視図、
（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。なお、回転軸６ａお
よびギア１１，１２の形状も同様に構成されている。攪
拌ローラ４の回転軸４ａは周面の一部にほぼＤ型形状の
切り欠き部が設けられている。ギア１３の内径穴１３ａ
は回転軸４ａの切り欠き部に対応してほぼＤ型形状に形
成された回転軸４ａに勘合する。これによりギア１３が
回転すると攪拌ローラ４が回転する。しかし、ギア１４
の内径穴１４ａは丸穴であって、回転軸４ａとの間で滑
りが生じる。このため、ギア１４が回転しても回転軸４
ａは回転せず、また回転軸４ａが回転してもギア１４が
回転することがない。ギア１４−ギア１３間での駆動力
の伝達は、ギア１４のリブ１４ｂと、ギア１３の突出部
１３ｂと、によって行われる。ギア１４には一本のリブ
１４ｂが設けられ、ギア１３には突出部１３ｂが設けら
れている。リブ１４ｂが突出部１３ｂを押すことによっ
てギア１４の回転がギア１３に伝達され、逆に突出部１
３ｂがリブ１４ｂを押すことによってギア１３の回転が
ギア１４に伝達される。なお、モータが駆動してギア１
４が回転を開始したときに突出部１３ｂとリブ１４ｂと
が非係合状態であれば、ギア１４のみがまず回転し、リ
ブ１４ｂと突出部１３ｂとが係合した後にギア１３が回
転して攪拌ローラ４が回転を開始する。この場合、攪拌
ローラ４が回転されない時間はせいぜいギア１４の一周
分の回転であるため、現像動作に影響が出ることはな
い。

【００１６】ギア１３の周面の一部には切り欠き部１３
ｃが設けられている。これは手動で攪拌ローラ４を回転
させるときに、一周以上回転しないようにするためのも
のである。ギア１３にはギア１５が接続されている。こ
のギア１５の回転軸にはハンドル１６が取り付けられて
おり、ギア１５はハンドル操作によって回転される。

【００１７】図２（Ａ）に示したように、ギア１５がギ
ア１３に噛合していればハンドル１６を回すことによっ
てギア１３が回転し、攪拌ローラ４が回転されるが、図
２（Ｂ）に示したようにギア１５がギア１３に噛合して
いなければハンドル１６を回しても攪拌ローラ４は回転
されない。

【００１８】現像カーリッジは出荷時、図２（Ａ）に示
したようにギア１３とギア１５とが噛合された状態にな
っている。現像カートリッジの交換を行う際には、新品
の現像カートリッジを画像形成装置本体に装着する前
に、ハンドル１６を図中矢印で示した方向に回転させ
る。すると、ギア１５およびギア１３が回転し、攪拌ロ
ーラ４が回転して現像槽１内の現像剤を攪拌して、振
動，自重等によって固まってしまっている現像剤をほぐ
す。ハンドル１６をほぼ１回転させるまでに、図２
（Ｂ）に示したようにギア１３の切り欠き部１３ｂがギ
ア１５に対向し、ギア１３，１５間の噛合が外れる。こ
れによって、攪拌ローラ４を一周だけ回転させることが
できる。なおハンドル１６およびギア１５は図２（Ｂ）
の状態で図中手前方向に引き抜くことが可能である。現
像カートリッジはハンドル１６およびギア１５を取り外
した状態で画像形成装置本体に装着され、攪拌ローラて
４に回転力を伝達するためのギア１４と、画像形成装置
本体に設けられたギア８とが接続される。このときに
は、現像槽２中の現像剤がほぐされているので、モータ
によって現像槽１内の攪拌を開始するときの負荷トルク
が過大になってしまうことがない。

【００１９】ところで現像カートリッジ出荷時にはギア
１３とギア１５とが噛合している。

【００２０】もし、この状態で誤ってハンドル１６をて
逆方向に回転させてしまった場合、ギア１３の逆回転力
がＭＧローラ５き回転軸に伝達されてしまい、ＭＧロー
ラ５が逆方向に回転してしまう。すると、ＭＧローラ５
上の現像剤がドクタ１０上に溢れてしまい、周辺部を汚
してしまう。このような問題を解消するために、ギア１
５には逆転防止部材１５ａが取り付けられている。図４
は逆転防止部材１５ａの構成を示した図である。逆転防
止部材１５ａは、スプリングの付勢力によって係止部１
５ｂをギア１５の歯部１５ｃに係止させるものである。
図４（Ａ）に示したようにギア１５が正方向に回転して
いるときにはその回転を阻害することはないが、図４
（Ｂ）に示したようにギア１５が逆方向に回転しようと
するときにはその回転を停止せる。これによってギア１
５、ひいてはギア１３が逆方向に回転することが防止さ
れ、ＭＧローラ５が逆回転してしまうことを確実に防止
することができる。

【００２１】図５，図６は請求項３に係る実施例を示し
た図である。この構成が請求項１に示したものと異なる
点は、ギア１３およびギア１１に駆動力を伝達するため
のギア（請求項１においてはギア１５）の部分である。
この実施例では、ギア２１がギア１３およびギア１１と
噛合されている。ギア２１は現像カートリッジのフレー
ムに設けられた軸２１ａにねじ込まれている。ギア２１
にはギア１３およびギア１１と噛合するギア部２１ｂ
と、画像形成装置本体に設けられているラック２２と噛
合するギア部２１ｃと、が設けられている。ギア部２１
ｃが画像形成装置本体のラック２２と噛合するとギア２
１が回転し、ギア１３および１１に回転力が伝達され
る。またラック２２と噛合することによりギア２１が回
転すると、軸２１ａにねじ込まれているギア２１が次第
に軸２１ａから外れる方向に移動してゆき、ギア２１が
ほぼ１回転する頃にギア部２１ｂと、ギア１３およびギ
ア１１とは噛合しなくなる。このとき現像カートリッジ
は画像形成装置本体内に確実に装着された状態となり、
ラック２２とギア２１との噛合も外れる。

【００２２】このようにして、現像カートリッジを画像
形成装置本体に装着する動作によって現像槽内の現像
剤、およびトナーホッパ内のトナーを攪拌することがで
き、ユーザ自身が現像槽およびトナーホッパ内の予備攪
拌を行うための特別な操作を行う必要がなく、操作が簡
単になる利点がある。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に示した現像剤およびトナーの
攪拌装置によれば、現像カートリッジを画像形成装置本
体内に装着する前に現像槽内の現像剤およびトナーホッ
パ内のトナーを予備的に攪拌してほぐすことができる。
このため、現像カートリッジを画像形成装置本体に装着
して、現像カートリッジの攪拌ローラや攪拌部材にモー
タからの回転力を伝達して回転させたときに回転初期状
態からスムースな回転が開始され、モータ駆動系が破損
されてしまうことがない。

【００２４】また請求項２に示した装置では、現像カー
トリッジに備えられている予備攪拌用のハンドルが誤っ
て逆方向に回転されようとした場合でも、その回転が阻
止されるから、例えば、ギアの逆回転による現像槽から
の現像剤溢れ等の問題を防止できる。

【００２５】さらに請求項３に示した装置では、現像カ
ートリッジを画像形成装置本体に装着する動作によって
現像槽内の現像剤およびトナーホッパ内のトナーが攪拌
されほぐされるから、現像槽内の現像剤やトナーホッパ
内のトナーを予備攪拌するための特別な操作が必要な
く、予備攪拌の操作性が向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る実施例を示した平面図であり、
攪拌ローラおよび攪拌部材部分のギア配列を示している

【図２】同ギアの動作を示した図

【図３】攪拌ローラに備えられるギアの分解斜視図およ
びそのＡ−Ａ断面図

【図４】請求項２に係る逆転防止部材を示した図

【図５】請求項３に係る実施例を示した平面図であり、
攪拌ローラおよび攪拌部材部分のギア配列を示している

【図６】同ギアの動作を示した図

【図７】現像カートリッジの構成を示した図

【符号の説明】

１ 現像槽 ２ トナーホッパ ４ 攪拌ローラ ６ 攪拌部材 ８，９ モータ接続ギア １１，１２，１３，１４ ギア １５ ハンドル付ギア １６ ハンドル １５ａ 逆転防止部材 ２１ ギア ２２ ラック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 康雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像槽、トナーホッパを現像カートリッジ
   として一体的に構成し、 前記現像槽に現像槽内の現像剤を攪拌する攪拌ローラ
   を、前記トナーホッパにトナーホッパ内のトナーを攪拌
   する攪拌部材をそれぞれ備えるとともに、 前記攪拌ローラに画像形成装置本体内のモータ接続ギア
   が接続可能なギアを、前記攪拌部材に画像形成装置本体
   内のモータ接続ギアが接続可能なギアをそれぞれ備え、 さらに、現像カートリッジにハンドルにより回転される
   ギアを備えて、このギアを前記攪拌ローラのギアおよび
   前記攪拌部材のギアに接続したことを特徴とする現像剤
   およびトナーの攪拌装置。
2. 【請求項２】前記ハンドルにより回転されるギアに、こ
   のギアの逆転を阻止する逆転防止部材を係合させてなる
   現像剤およびトナーの攪拌装置。
3. 【請求項３】現像槽、トナーホッパを現像カートリッジ
   として一体的に構成し、 前記現像槽に現像槽内の現像剤を攪拌する攪拌ローラ
   を、前記トナーホッパにトナーホッパ内のトナーを攪拌
   する攪拌部材をそれぞれ備えるとともに、 前記攪拌ローラに画像形成装置本体内のモータ接続ギア
   が接続可能なギアを、前記攪拌部材に画像形成装置本体
   内のモータ接続ギアが接続可能なギアをそれぞれ備え、 さらに、画像形成装置本体内にラックを備え、現像カー
   トリッジに現像カートリッジを画像形成装置本体に装着
   するとき前記ラックに噛合するギアを備えて、このギア
   に前記攪拌ローラのギアおよび前記攪拌部材のギアを接
   続したことを特徴とする現像剤およびトナーの攪拌装
   置。