JPH06301285A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像器１８において、手を汚すことなくかつ
簡単な操作でイニシャル現像剤を現像器内に供給でき
る。 【構成】 イニシャル現像剤容器３６は、現像容器３２
と中心軸４０で接続しており、容器部３６ａと開口部３
６ｂとから成り、容器部３６ａの内部には現像器１８の
未使用状態においてはキャリアを含んだ現像剤４２が収
納されており、開口部３６ｂは、現像容器３２の閉鎖壁
３２ｄに対向して塞がれて、現像剤４２が流出しないよ
うな状態になっている。そして、トナーホッパ３８を現
像容器３２に取り付けていくと、トナーホッパ３８に押
されてイニシャル現像剤容器３６が矢印方向に回動し下
方に下がっていき、イニシャル現像剤容器３６の開口部
３６ｂとキャリア閉じ込め領域３２ｂに設けられた受入
口４８とが合致し、現像剤４２の流出経路が形成され、
現像剤４２が現像スリーブ３４上に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタなどの
電子写真装置に利用されるプロセスユニットに係り、特
に現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザプリンタにおいて、感光体
やトナーなどの消耗品の交換及び補給の手段としては、
感光体と、その感光体に作用するプロセス手段つまり帯
電器、現像器、クリーニング器と、それらを一体的に支
持するカバーとからなるプロセスカートリッジをプリン
タ本体に着脱可能な構成とし、現像器内のトナーが消費
された時点で新しいプロセスカートリッジと交換すると
いう方式が実用化されている。

【０００３】このようにレーザプリンタにおける消耗品
をプロセスカートリッジとして交換する方式は、ユーザ
が手を汚すことなく容易に交換可能でありかつ各プロセ
ス手段に手を触れることがないので、それらを傷つける
ことがなく画像品質を損なう恐れがないといった利点を
有するものの、次のような欠点も持っている。すなわ
ち、プロセスカートリッジに納めたトナーが消費された
時点で新品と交換するのであるが、その時点では比較的
寿命の長い感光体や帯電器といったまだ使用可能な部品
をも廃棄してしまうことになり、ランニングコストの上
昇をもたらすのみならず、省資源や環境保護の観点から
みても好ましい方式とは言えない。

【０００４】そこで、現像器を他のプロセス手段とは別
構成とし、現像器内に消費されたトナーのみを補給し、
現像器およびその他のプロセス手段の交換周期を長くす
ることでランニングコストを低く抑える方式が実用化さ
れている。このような方式を用いた現像器の一例を図６
を参照して説明する。この図６の現像器の現像方式は、
磁性トナーと磁性キャリアを混合した現像剤を用いたい
わゆる疑似２成分方式と呼ばれるものである。

【０００５】プロセスユニット８０は、現像器８２ａ及
びトナーホッパ８２ｂを含む現像器８２と、感光体８４
ａ，帯電器８４ｂ及びクリーニング器８４ｃを含むサブ
プロセスユニット８４とから構成されている。そして、
現像器８２とサブプロセスユニット８４は、枠体８６に
より一体的に保持され、レーザプリンタ本体８８より着
脱可能に支持され、かつ両現像器８２とサブプロセスユ
ニット８４は単独でもレーザプリンタ本体８８より着脱
可能になっている。

【０００６】このような構成においては、用紙詰まりが
起こった場合は、図６（ａ）で示すように現像器８２と
サブプロセスユニット８４とを同時にレーザプリンタ本
体８８から取り出す。また、トナーが消費されたとき
は、図６（ｂ）で示すように現像器８２のみをレーザプ
リンタ本体８８から取り出してトナーホッパ８２ｂを新
品に交換してトナー補給を行う。そして、感光体８４ａ
を交換する際には、サブプロセスユニット８４をレーザ
プリンタ本体８８から取り出して、新しいサブプロセス
ユニット８４を装着する。

【０００７】ここで用いられている現像器８２に対し
て、その使用の最初の状態においてキャリアを含むイニ
シャル現像剤を供給する方式としては、以下のような方
法が考えられる。例えば、イニシャル現像剤用のトナー
ホッパと補給トナー用のトナーホッパとを別々とし、各
々を必要に応じて用いる方法、現像器８２ａ内に予めイ
ニシャル現像剤を投入しておく方法、あるいは、現像器
８２ａにイニシャル現像剤を納めた区域を設けてそこに
シール材でイニシャル現像剤を封入しておき、現像器８
２を使用し始める時にそのシール剤を引き抜いて現像器
８２ａに備えられた現像スリーブ９０へ補給する方法な
どが考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなイニシャル現像剤の補給方式の現像器において
は、イニシャル現像剤と補給トナーとの各々のトナーホ
ッパを備える方式の場合、トナーホッパを２種類必要と
するためにトナーホッパの製造コストが上がり経済的で
ないだけでなく、使用者が２種類のトナーホッパを間違
えて用いる危険もあり、使用者に対して混乱を招く恐れ
がある。

【０００９】また、現像器中に予めイニシャル現像剤を
投入しておく方式の場合は、現像器の運搬中にイニシャ
ル現像剤がこぼれる恐れもあるし、それを防止するため
の特別なシール部材を必要とする上、現像器を用いると
きにそのシール部材を取り外す際に使用者の手を汚す危
険もある。

【００１０】更に、現像器内にイニシャル現像剤を閉じ
こめておいてシール材を引き抜くことにより現像スリー
ブ上に供給する方式の場合においても、引き抜いたシー
ル材に付着した現像剤が周囲及び使用者の手を汚す危険
がある。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、使用者が手を汚すことな
く、かつ簡単な操作でイニシャル現像剤をセットできる
現像装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の現像装置は、トナーとキャリアの混合物であ
る現像剤を用いて現像手段により現像室にて静電潜像を
可視像に現像する現像装置であって、現像手段に対し着
脱自在で、内部にトナーを収納したトナー容器と、現像
剤を内部に保持し、開口部を有する現像剤保持手段と、
現像室内に現像剤を受け入れるための受入口とを備え、
トナー容器を現像手段に取り付ける動作に連動して、現
像剤保持手段と現像室とが、開口部と受入口とが合致し
ない第１位置から、現像剤保持手段の現像剤が現像室内
に流出可能な状態になるようにすべく、開口部と受入口
とが合致する第２位置に相対移動するような構成を有し
ている。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明の現像装置では、現
像手段にトナー容器を装着する動作に連動して、現像剤
保持手段と現像室とが、現像剤保持手段の開口部と現像
室の受入口とが合致しない第１位置から、開口部と受入
口とが合致する第２位置に相対移動されて、現像剤保持
手段内のトナーとキャリアの混合物である現像剤が現像
室内に流出するための通路が形成され、現像剤保持手段
内の現像剤が現像室内に自動的に供給される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図１は、本発明を具体化した現像器
の適用例を示した図である。

【００１５】レーザプリンタ１０は、ペーパーカセット
や高圧電源やコントローラなどを有する下部筐体１２
と、その下部筐体１２と回転軸１４により接続されかつ
回転可能に支持された上部筐体１６と、その上部筐体１
６に取り付けられたプロセスユニット１７とから構成さ
れている。また、プロセスユニット１７には、現像器１
８、感光体２０、帯電器２２、及びクリーナ２４が取り
付けられており、それらは、各々プロセスユニットから
単独で着脱交換が可能である。また、上部筐体１６には
露光手段としてのスキャナユニット２６が取り付けられ
ている。

【００１６】そして、上部筐体１６を下部筐体１２に対
して閉じた状態では、感光体２０の周りに感光体２０の
回転方向の順序に従って、帯電器２２、スキャナユニッ
ト２６、現像器１８、下部筐体１２に配置された転写器
２８、クリーナ２４が配置されている。

【００１７】次に、上記プロセスユニット１７に設けら
れたプロセス手段のうち、現像器１８の構成について図
２を用いて説明する。

【００１８】現像器１８は、現像容器３２と、その現像
容器３２に備えられている現像スリーブ３４と、イニシ
ャル現像剤容器３６と、現像容器３２に対して着脱自在
であるトナーホッパ３８とから構成されている。現像容
器３２は、仕切り壁３２ａにより現像スリーブ３４を包
含するキャリア閉じ込め領域３２ｂと、仕切り壁３２ａ
を挟んでそれより後方のトナー溜り領域３２ｃとに分か
れている。そして、現像容器３２は、レーザプリンタ１
０の上部筐体１６に固定されている。

【００１９】イニシャル現像剤容器３６は、容器部３６
ａとその容器部３６ａの側面に設けられた開口部３６ｂ
とから成り、中心軸４０により現像容器３２と回動可能
に接続されている。そして、容器部３６ａの内部には、
現像器１８の未使用状態においてはキャリアを含んだ現
像剤４２が収納されており、開口部３６ｂは、図２
（ａ）に示すように、現像容器３２の閉鎖壁３２ｄに対
向して塞がれて、現像剤４２が流出しないような状態に
なっている。また、開口部３６ｂには、一旦キャリア閉
じこめ領域３２ｂに入った現像剤４２が再びイニシャル
現像剤容器３６に逆流するのを防止するための開口弁４
４が取り付けられている。更に、上部筐体１６には、ト
ナーホッパ３８を案内する上下の案内部材４６が形成さ
れている。そして、現像容器３２には、イニシャル現像
剤容器３６の開口部３６ｂから現像剤４２を供給するた
めの受入口４８がキャリア閉じ込め領域３２ｂに設けら
れている。

【００２０】次に、このように構成されたレーザプリン
タ１０の印刷動作について簡単に説明する。

【００２１】その前に、現像器１８を使用可能状態とす
る方法について図２を参照しつつ説明する。

【００２２】トナーホッパ３８を取り付ける前は、イニ
シャル現像剤容器３６は図示しないばねで上方に付勢さ
れ、かつ図示しないストッパによって図２（ａ）に示す
状態に保持されている。そして、トナーホッパ３８を上
下の案内部材４６に摺動させて矢印方向に押していく
と、図２（ｂ）に示すように、トナーホッパ３８に押さ
れてイニシャル現像剤容器３６が中心軸４０を中心とし
て下方に回動して下がっていき、図２（ｃ）に示すよう
に、トナーホッパ３８が完全に現像容器３２に取り付け
られる。この時、イニシャル現像剤容器３６の開口部３
６ｂとキャリア閉じ込め領域３２ｂの受入口４８とが合
わさり、現像剤４２の流出経路が形成され、現像剤４２
が現像スリーブ３４上に供給される。このように一旦イ
ニシャル現像剤４２がキャリア閉じこめ領域３２ｂに入
った後は、開口弁４４によって再びイニシャル現像剤容
器３６に逆流するのが防止される。

【００２３】このようにトナーホッパ３８が現像容器３
２に取り付けられると、印刷が可能状態になる。そし
て、ホストコンピュータより印刷データが送られてくる
と、まず、印刷データに基づいて感光体２０の表面が帯
電器２２によって均一に帯電される。その後、感光体２
０の表面をスキャナユニット２６で露光して画像情報を
記録し、感光体２０の表面に静電潜像を形成する。そし
て、現像器１８によって静電潜像を可視像に現像し、そ
の現像像を転写器２８によって用紙（図示せず）の上に
転写して印字を行う。感光体２０の表面に残った転写残
りトナーは、クリーナ２４により除去される。その後、
再び感光体２０の表面は帯電器２２により均一に帯電さ
れ、上記の動作を繰り返す。

【００２４】このように印字を繰り返していくと、トナ
ーホッパ３８の内部のトナーが消費されるので、適当な
時期にトナーホッパ３８を交換する必要が生じる。その
場合はそれまで取り付けられていたトナーホッパ３８を
図２（ａ）の反矢印方向に取り外すが、この時、前記イ
ニシャル現像剤容器３６は現像容器３２に備えられた係
止爪（図示せず）によって上方への動きをロックされた
状態になっている。従って、イニシャル現像剤容器３６
は、キャリア閉じ込め領域３２ｂに取り付けられたまま
の状態となり、再び上方に退避することはないので、ト
ナーこぼれは起こらない。

【００２５】また、イニシャル現像剤容器３６に予め納
められるべき現像剤４２内のキャリア濃度であるが、こ
の濃度は、トナーホッパ３８の取付状態におけるキャリ
ア閉じ込め領域３２ｂの容積で決定され、キャリア閉じ
込め領域３２ｂが現像剤４２で満たされたときにキャリ
ア濃度が５０〜８０％となるように選ばれる。

【００２６】このように構成された現像器では、キャリ
アとトナーとの混合現像剤を用いる方式における初期状
態でのキャリアの補給に関する問題点を生じない。すな
わち、イニシャル現像剤と補給トナーとの各々のトナー
ホッパを備える必要がないので、２種類のトナーホッパ
を用意する方式における使用者の２種類のトナーホッパ
を間違える危険を防止できる。

【００２７】また、現像器中に予めイニシャル現像剤を
投入して現像スリーブに触れさせておく方式では、必ず
問題となる、現像器の運搬中にイニシャル現像剤がこぼ
れるという危険を防止できるとともに、こぼれ防止用の
特別なシール部材を必要としない。更に、現像器を用い
るときにも引き抜くようなシール部材がないので、シー
ルを引き抜く際に使用者の手や衣服を汚したり、周囲に
対する汚染の危険がない。あるいは、トナーホッパ取付
動作に連動してイニシャル現像剤が補給されるので、１
つの動作でトナー補給及びイニシャル現像剤補給が同時
に行えることになる。

【００２８】次に、本発明の変形例を図３の要部詳細図
を参照して説明する。現像器５０は、トナーホッパ３８
を装着する動作に連動して、現像剤閉じこめ領域５２を
覆うカバー部５３が下方に移動することによって、イニ
シャル現像剤容器５４の開口部５６と現像剤閉じこめ領
域５２の受入口５８との間に、現像剤４２の通路が形成
され、イニシャル現像剤容器５４内の現像剤４２が現像
剤閉じこめ領域５２に供給される。

【００２９】また、図４には本発明の第２の変形例を説
明するための要部詳細図が示されており、現像器６０
は、トナーホッパ３８を装着する動作に連動して、現像
剤閉じこめ領域６２の上部に備えられたイニシャル現像
剤容器６４の突起６５が矢印方向に押されるので、イニ
シャル現像剤容器６４が矢印方向に回転し、イニシャル
現像剤容器６４の開口部６６と現像剤閉じこめ領域６２
の受入口６８とが嵌合し、現像剤４２が現像剤閉じこめ
領域６２内に送られる。

【００３０】更に、図５には本発明の第３の変形例を説
明するための要部詳細図が示されており、現像器７０に
備えられたイニシャル現像剤容器７２は、現像器７０に
トナーホッパ３８を装着する動作に連動して矢印方向に
スライドし、そのトナーホッパ３８の開口部７４を現像
剤閉じこめ領域７６の受入口７８とを嵌合させることに
より、現像剤４２を現像剤閉じこめ領域７６の内に送
る。

【００３１】その他本発明は、上記に詳述した例に限定
されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更を加える
ことができる。例えば、上記実施例においては感光体と
帯電器とクリーナはそれぞれが本体に着脱自在であって
劣化した場合に交換可能な構成になっていたが、これら
の構成要素を一体的に構成したプロセスカートリッジと
してもよい。

【００３２】また、上記実施例においては露光手段とし
てスキャナユニットを用いているが、これを他の露光手
段、例えばＬＥＤアレイ等を用いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の現像装置は、現像手段にトナー容器を装着する動
作に連動して、現像剤保持手段と現像室とが、現像剤保
持手段の開口部と現像室の受入口とが合致しない第１位
置から、開口部と受入口とが合致する第２位置に相対移
動されて、現像剤保持手段内の現像剤が現像室内に自動
的に供給されるので、使用者が手を汚すことなく、かつ
周囲もトナーで汚すことない上に、簡単な操作で印刷可
能状態にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化したレーザプリンタの概略図で
ある。

【図２】本発明のプロセスユニットの現像器の構成を示
すとともに、（ａ）〜（ｃ）はトナーホッパを現像器に
着脱する動作を説明する図である。

【図３】本発明の第１の変形例の現像器を示す図であ
る。

【図４】本発明の第２の変形例の現像器を示す図である

【図５】本発明の第３の変形例の現像器を示す図であ
る。

【図６】（ａ）は従来のプロセスユニットの着脱動作を
説明する図であり、（ｂ）は従来の現像器とサブプロセ
スユニットとを別々に着脱する動作を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１８ 現像器 ３２ 現像容器 ３２ｂ キャリア閉じこめ領域 ３４ 現像スリーブ ３６ イニシャル現像容器 ３６ｂ 開口部 ３８ トナー容器 ４２ 現像剤 ４８ 受入口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアの混合物である現像剤
   を用いて現像手段により現像室にて静電潜像を可視像に
   現像する現像装置であって、 前記現像手段に対し着脱自在で、内部にトナーを収納し
   たトナー容器と、 前記現像剤を内部に保持し、開口部を有する現像剤保持
   手段と、 前記現像室内に前記現像剤を受け入れるための受入口と
   を備え、 前記トナー容器を前記現像手段に取り付ける動作に連動
   して、前記現像剤保持手段と前記現像室とが、前記開口
   部と前記受入口とが合致しない第１位置から、現像剤保
   持手段の現像剤が現像室内に流出可能な状態になるよう
   にすべく、開口部と受入口とが合致する第２位置に相対
   移動することを特徴とした現像装置。