JPH0635313A - 電子写真記録装置の現像器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナ−カ−トリッジ内のトナ−がなくなって
現像器本体からトナ−カ−トリッジを取り外すとき、現
像器本体の補給口及びトナ−カ−トリッジ開口部からの
トナ−飛散を防止する。 【構成】 現像器本体３０に一部を可動板４１とそれに
取り付けたシ−トとで区画した現像室３２を形成する。
可動板４１は、下端に支軸４２を一体に設けて回動自在
に支持する。支軸４２には、ギヤ４５を取り付ける。一
方、トナ−カ−トリッジ３１の開口５６には、９０度回
転することにより開口５６を開閉するシャッタ５８を設
け、そのシャッタ５８の軸に欠歯ギヤ５９を設ける。そ
して、この欠歯ギヤ５９とギヤ４５を噛み合わせて前記
可動板４１とで現像室拡張機構４０を構成する。そし
て、シャッタ５８を閉じるときシャッタ５８の回転に連
動して現像室拡張機構４０を駆動して現像室３２を拡大
してそのトナ−収容可能容積を増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レ−ザを用いた、プ
リンタ・複写機・ファクシミリなど、帯電・光書込み・
現像・転写等の電子写真プロセスによりシ−トに記録を
行う電子写真記録装置に適用しうる。詳しくは、そのよ
うな電子写真記録装置において、トナ−を付着して感光
体上の潜像を現像する現像器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばレ−ザプリンタにおいて
は、現像器本体にトナ−送り出し機構付きのトナ−カ−
トリッジを取り付け、そのトナ−カ−トリッジのシャッ
タを開いて該トナ−カ−トリッジ内のトナ−を開口を通
して前記現像器本体の現像室に送り込み、その現像器本
体でトナ−を付着して感光体上の潜像を現像する。そし
て、そのトナ−カ−トリッジ内のトナ−がなくなると、
新しいトナ−カ−トリッジに交換するようにしたものが
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、通常トナ−
カ−トリッジに設けたトナ−送り出し機構のトナ−送り
出し速度は、トナ−の補給が不足しないように現像器本
体におけるトナ−消費速度に比べて多めに設定されてい
る。従って、トナ−カ−トリッジ内のトナ−がなくなっ
てトナ−カ−トリッジを取り外したときに、現像器本体
内の残トナ−が補給口付近の高さまで残っており、取り
外し時の衝撃または振動や、風圧などでトナ−が補給口
から飛散するという問題点があった。

【０００４】そこで、この発明の目的は、トナ−カ−ト
リッジ内のトナ−がなくなって現像器本体からトナ−カ
−トリッジを取り外すとき、現像器本体の補給口及びト
ナ−カ−トリッジの開口からのトナ−飛散を防止するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明は、
現像器本体３０にトナ−カ−トリッジ３１を交換自在に
取り付け、そのトナ−カ−トリッジ３１のシャッタ５８
を開いて該トナ−カ−トリッジ３１内のトナ−を開口５
６を通して前記現像器本体３０の現像室３２に送り込
み、その現像器本体３０でトナ−を付着して感光体１１
上の潜像を現像する電子写真記録装置の現像器１３にお
いて、前記現像室３２を拡張する現像室拡張機構４０を
備えてなる、ことを特徴とする。

【０００６】

【作用】そして、現像器本体３０にトナ−カ−トリッジ
３１を取り付けたとき、現像室拡張機構４０で現像室３
２を拡張し、トナ−カ−トリッジ３１内のトナ−がなく
なって現像器本体３０からトナ−カ−トリッジ３１を取
り外すとき、現像室拡張機構４０で現像室３２を元の状
態に戻す。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の実施例
につき説明する。図１は、この発明の一実施例である現
像器を備えるレーザプリンタで、その内部機構の概略構
成を示す。図中符号１０は、装置本体である。装置本体
１０は、下構造体１０ａと上構造体１０ｂとで構成し、
その上構造体１０ｂを下構造体１０ａに対し軸１０ｃを
支点として開閉自在に取り付ける。この装置本体１０内
には、そのほぼ中央に、ドラム状の感光体１１を設け
る。

【０００８】その感光体１１のまわりには、下側の帯電
器１２から該感光体１１の回転方向（反時計方向）に順
に、右側にこの発明による現像器１３、上側に転写器１
４、左側にクリーニング器１５を配置する。そして、帯
電器１２とクリーニング器１５の下側には、光書込み器
１６を備える。光書込み器１６のさらに下側には、給紙
カセット１７を着脱自在に取り付ける。給紙カセット１
７内には、シートＳを収納する。そして、現像器１３の
右側、すなわち矢印Ａで示す正面側には、給紙ローラ２
０を回転して送り出したシートＳを上方へと導く給紙路
２１を備える。

【０００９】給紙路２１の先には、手差し給紙口２２か
ら挿入したシートＳと共通の搬送路２３を設ける。その
搬送路２３の途中には、レジストローラ対２４を配置す
る。他方、前記転写器１４を間に挾んで、該レジストロ
ーラ対２４と反対の側に、定着器２６を備える。さら
に、定着器２６の左側に排紙路２７を設け、その先に排
紙受け２８を設置する。なお、装置本体１０には、正面
側Ａの上部傾斜面１０ｄに表示パネル（図示省略）を備
える。

【００１０】そして、このレーザプリンタでは、正面側
Ａに立ち、上記表示パネルを適宜操作する。そして、給
紙ローラ２０を回転してシートＳを給紙カセット１７内
から一枚ずつ給紙路２１へと送り出し、搬送路２３を通
してシートＳの先端をレジストローラ対２４に突き当て
て止める。

【００１１】一方、感光体１１は、図中反時計方向に回
転しながら、帯電器１２でその表面を一様に帯電し、次
に光書き込み器１６でレーザ光を照射してその表面に静
電潜像を形成し、続いて現像器１３を通るときその静電
潜像をトナーによって逐次可視像化する。そして、その
可視像とタイミングを合わせ、前述のレジストローラ対
２４に突き当てていたシートＳを感光体１１に向けて送
り出す。しかして、その感光体１１上の可視像を、転写
器１４によって該シートＳに転写する。転写後のシート
Ｓは定着器２６へと送り、その定着器２６で転写画像を
定着した後、このシートＳを排出して排紙路２７を通し
て排紙受け２８上に順次にスタックする。他方、可視像
転写後の感光体１１上の残留トナーは、クリーニング器
１５のクリーニングブレード２９で掻き落す。

【００１２】ところで、上述した現像器１３は、現像器
本体３０にトナーカートリッジ３１を着脱自在に取り付
けてなる。現像器本体３０は、図２にも示すように、一
側に取付凹部３０ａをあける。そして、その取付凹部３
０ａの一端に図中上向きの突起３０ｂを設けるととも
に、両端内面には、前記正面側Ａから取り付けるトナー
カートリッジ３１を案内する取付ガイド凹部３０ｃを設
ける。

【００１３】また、現像器本体３０は、図３に示すよう
に、トナーカートリッジ３１の他に、取付凹部３０ａと
反対の側に感光体１１およびその下側に前記帯電器１２
を取り付け、左側にクリーニング器１５を取り付ける。
そして、感光体１１と取付凹部３０ａとの間に中空部を
形成し、その中空部内に感光体１１と平行方向にして立
てた可動板４１で区画して感光体１１側を現像室３２と
する。

【００１４】現像室３２には、感光体１１に向けたロー
ラ窓３３をあける一方、そのローラ窓３３と反対の側に
水平なトナ−カ−トリッジ３１用接合面３０ｃを形成
し、その接合面３０ｃに、上向きに開口する補給口３４
をあける。そして、この現像室３２内に、ローラ窓３３
から一部を露出して感光体１１周面と接触する現像ロー
ラ３５と、その現像ローラ３５に接触する補給ローラ３
６と、ミニアジテータ３７とをそれぞれ回転自在に収納
する。また、現像ローラ３５の外周面には、薄層ブレー
ド３８の先端を押し当てる。

【００１５】また、可動板４１は、図４に示すように、
略方形の金属板よりなり、その上端をやや取付凹部３０
ａ側に曲げ、下端には、支軸４２を一体に設けてこの支
軸４２を中空部の底部側両側壁間に回動自在に支持す
る。支軸４２には、ギヤ４５を取り付ける。そして、こ
の可動板４１の各辺に筒状の柔軟性シ−ト４３の一端を
接着するとともに、他端を中空部の取付凹部３０ａ側壁
面に貼り付けて、図３に示すような区画室４４を形成す
る。また、中空部の取付凹部３０ａ側壁面には、永久磁
石４６を固定する。

【００１６】前記クリーニング器１５は、感光体１１の
長さ方向に廃トナー回収室５０ａを形成するとともに、
図５に示すように、その廃トナー回収室５０ａの端部と
連通する廃トナー搬送路５０ｂを右斜め上向に形成す
る。廃トナー搬送路５０ｂは、その先端に下向きのトナ
ー廃棄口５０ｃを有する。そして、廃トナー回収室５０
ａ内の下部に、外周に螺旋状の羽根５１ａを有する第１
オーガ５１を、廃トナー搬送路５０ｂ内に、同様なねじ
羽根５２ａを有する第２オーガ５２をそれぞれ回転自在
に設ける。

【００１７】一方、トナ−カ−トリッジ３１は、図６に
示すように、略円筒状であって、内部にトナ−室５５を
形成するとともに、その周壁に、径方向に突出する突出
部３１ａをその全長にわたり設ける。突部３１ａには、
径方向にのびる現像室３２用接合面３１ｂを設け、その
接合面３１ｂに、図７に示すようなトナー排出用の開口
５６をあける。

【００１８】また、突出部３１ａの両端には、図６に示
すように、それぞれ孔５７を設け、この孔５７・５７に
円柱状のシャッタ５８の両端の支軸５８ａ・５８ｂを挿
入してシャッタ５８を回動自在に支持する。その一方の
支軸５８ｂの突出端には、歯列の一部を除去した欠歯部
５９ａを有する欠歯ギヤ５９を取り付け、可動板４１の
軸４２に取り付けたギヤ４５と噛み合い可能としてこれ
らギヤ４５・５９と可動板４１とで現像室拡張機構４０
を構成する。そして、このシャッタ５８には、同一径方
向に貫通する複数の長孔６０をシャッタ５８の全長にわ
たって配設する。そして、欠歯ギヤ５９を回転してシャ
ッタ５８を回動し、長孔６０を開口５６に向けることに
より図７に示すように開口５６を開き、長孔６０を開口
５６方向と直交方向とすることにより図８に示すように
開口５６を閉じるようにする。一方、開口５６の内壁面
には、このシャッタ５８の周面に密着する発泡ウレタン
などよりなるシ−ル材６１を設ける。

【００１９】また、トナ−カ−トリッジ３１は、図６に
示すように、その中心に回転自在のアジテ−タ軸６５を
長さ方向に貫通させて設ける。そして、トナ−室５５内
には、先端にポリエステルフィルム６６を取り付けたア
ジテータ６７をこの軸６５に取り付け、そのポリエステ
ルフィルム６６をトナ−室５５の内面に押し当てる。こ
のアジテータ軸６５の一端６５ａに従動ギヤ６８および
その従動ギヤ６８に被せるギヤカバー６９を取り付け
る。ギヤカバー６９には、アジテータ軸６５の一端６５
ａを挿通する筒状突起６９ａを設けるとともに、円筒状
の側壁６９ｃに窓６９ｂをあける。また、アジテ−タ軸
６５の他端６５ｂには、ボス部を中心として所定の角度
にセクタギヤ部７０ａとセクタ部７０ｂとを設けたシャ
ッタ駆動ギヤ７０を取り付ける。

【００２０】そして、アジテ−タ軸６５の軸端６５ｂ側
のトナ−室５５の外壁には、短軸７１ａを設けてシャッ
タ駆動ギヤ７０と噛み合うアイドルギヤ７１を回転自在
に設けるとともに、図９に示すように、弾性材よりなる
ストッパ７２をトナ−室５５の外周側に、中心に向けて
次第に外壁から離れる方向に曲げて設け、その先端をシ
ャッタ駆動ギヤ７０のセクタ部７０ｂの側端に係脱自在
に係合させる。

【００２１】また、図３に示すように、引っ張りバネ７
３の一端をトナ−カ−トリッジ３１の外壁に設けた突起
に掛け止めし、他端をセクタギヤ部７０ａに設けた突起
に掛け止めしてシャッタ駆動ギヤ７０を図中反時計方向
に付勢するとともに、トナ−カ−トリッジ３１の外壁に
突起状のストッパ７４を設けてシャッタ駆動ギヤ７０が
シャッタ５８の閉状態の位置以上に回動することを規制
する。一方、装置本体１０の上構造体１０ｂには、図１
に示すように、上構造体１０ｂを閉めたとき、セクタ部
７０ｂの図中右側端に押し当たる突き押しア−ム１０ｅ
を設ける。

【００２２】更に、アジテ−タ軸６５の軸端６５ｂ側の
先端に、図６に示すように、廃トナータンク７５を取り
付ける。廃トナータンク７５は、全体にほぼ円筒状をな
し、トナ−カ−トリッジ３１側にその周面を延ばしたギ
ヤカバ−部７５ａを有し、中心にアジテータ軸６５の他
端６５ｂを挿通する貫通孔７５ｂを有する。また、外面
に凹部７５ｃを形成し、そこに廃トナー受け口７５ｄを
あける。一方、ギヤカバ−部７５ａには、その周面の一
部に突き押しア−ム１０ｅ用の窓７５ｅを設ける。

【００２３】また、上述の現像器１３は、把手７６を備
える。把手７６は、長手の把持部７６ａから両端７６ｂ
を互いに略平行に伸ばして形成する。そして、この両端
７６ｂをそれぞれアジテータ軸６５の両端６５ａ・６５
ｂに取り付ける。しかして、図２に示すように、把手７
６の両端７６ｂで挟んで前記ギヤカバー６９および廃ト
ナータンク７５をアジテータ軸６５上で固定する。そう
して、トナーカートリッジ３１を含めて全体に交換可能
なカートリッジユニット８０を構成する。

【００２４】このカートリッジユニット８０は、両端７
６ｂを現像器本体３０の取付ガイド凹部３０ｃにはめ込
み、カートリッジユニット８０を取付凹部３０ａ内に入
れ、図３に示すように、その開口５６を補給口３４に合
わせて取り付けられている。そして、ストッパ７２は、
現像器本体３０の突起３０ｂと重なる位置にあって、図
１０にも示すように、突起３０ｂがシャッタ駆動ギヤ７
０のセクタ部７０ｂとストッパ７２間に介在して両者の
係合が解かれている。

【００２５】一方、図１に示すように、突き押しア−ム
１０ｅがセクタ部７０ｂを押して引張ばね７３の付勢力
に抗してシャッタ駆動ギヤ７０を時計方向に回動し、図
３にも示すように、アイドルギヤ７１を介して欠歯ギヤ
５９を欠歯部５９ａがギヤ４５と対向する位置を通過し
た位置まで回動し、シャッタ５８が長孔６０を補給口３
４に向けた開状態で現像室３２にトナ−を供給可能とな
っている。また、現像器本体３０は、現像室拡張機構４
０の区画室４４が拡大して現像室３２が縮小し、そのト
ナ−収容可能容積は、減少した状態となっている。そし
て、従動ギヤ６８によって現像器本体３０から回転を伝
達してアジテ−タ６７が回転し、トナ−を開口５６から
現像室３２内に送り込む。

【００２６】しかして、トナ−カ−トリッジ３１内のト
ナ−が無くなってカ−トリッジユニット８０を交換する
とき、図１１に示すように、上構造体１０ｂを開くと、
突き押しア−ム１０ｅがセクタ部７０ｂから離れ、シャ
ッタ駆動ギヤ７０は引張ばね７３の付勢力によって図中
矢示のように反時計方向に回転してセクタ部７０ｂがス
トッパ７４に当たる位置で停止する。そして、その回転
でアイドルギヤ７１を介して欠歯ギヤ５９が９０度回転
してシャッタ５８を閉じる。

【００２７】このとき、欠歯ギヤ５９は、始め欠歯部５
９ａが現像室拡張機構４０のギヤ４５と対向して回転
し、欠歯部５９ａがギヤ４５と対向する位置を通過した
後、欠歯ギヤ５９の歯部がギヤ４５と噛み合う。従っ
て、シャッタ５８が略閉じ始めてから一定のタイミング
で支軸４２を回動させて区画室４４を縮小させ、シャッ
タ５８が完全に閉じてから区画室４４の縮小が完了す
る。そして、区画室４４の可動板４１が永久磁石４６に
吸着され、区画室４４は、縮小状態で保持される。

【００２８】そのため、現像室３２が拡張してそのトナ
−収容可能容積は増大し、現像室３２の補給口３４付近
にあるトナ−の堆積高さが低くなる。そして、図１２に
示すように、その開口５６を補給口３４から離すように
トナ−カ−トリッジ３１を矢示のように回動すると、突
起３０ｂと重なっていたストッパ７２が突起３０ｂから
離れてセクタ部７０ｂの左端と係合し、シャッタ駆動ギ
ヤ７０がトナ−カ−トリッジ３１と相対的に回動するこ
とを規制する。従って、カ−トリッジユニット８０を現
像器本体３０から取り外したとき、シャッタ５８が不用
意に回動してトナ−がこぼれることを防止する。

【００２９】

【発明の効果】従って、この発明によれば、現像器本体
にトナ−カ−トリッジを取り付けたとき、現像室拡張機
構で現像室を縮小し、トナ−カ−トリッジ内のトナ−が
なくなって現像器本体からトナ−カ−トリッジを取り外
すとき、現像室拡張機構で現像室を元の状態に拡張する
ので、トナ−カ−トリッジの取り外し時に現像室のトナ
−収容可能容積が増大して現像器本体の補給口付近のト
ナ−堆積高さが低くなり、補給口及びトナ−カ−トリッ
ジ開口部からのトナ−飛散を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である現像器を備えるレ−
ザプリンタの全体概略構成図である。

【図２】その現像器を現像器本体とカートリッジユニッ
トとに分解して示す斜視図である。

【図３】その現像器の構成図である。

【図４】その現像室に設けた区画室の部分拡大斜視図で
ある。

【図５】その現像器における廃トナーの回収状態を示す
状態説明である。

【図６】その現像器のカートリッジユニットの分解斜視
図である。

【図７】そのトナ−カ−トリッジの開口の開状態を示す
部分拡大断面図である。

【図８】そのトナ−カ−トリッジ開口の閉状態を示す部
分拡大断面図である。

【図９】そのトナ−カ−トリッジに設けたストッパとシ
ャッタ駆動ギヤとの係合状態を示す部分拡大断面図であ
る。

【図１０】そのストッパとシャッタ駆動ギヤとの係合が
解かれた状態を示す部分拡大断面図である。

【図１１】そのレ−ザプリンタの上構造体を開いた状態
図である。

【図１２】そのトナ−カ−トリッジを現像器本体から取
り外すために回動した状態図である。

【符号の説明】

１１ 感光体 １３ 現像器 ３０ 現像器本体 ３１ トナ−カ−トリッジ ３２ 現像室 ３４ 補給口 ４０ 現像室拡張機構 ５６ 開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像器本体にトナ−カ−トリッジを交換
   自在に取り付け、そのトナ−カ−トリッジのシャッタを
   開いて該トナ−カ−トリッジ内のトナ−を開口を通して
   前記現像器本体の現像室に送り込み、その現像器本体で
   トナ−を付着して感光体上の潜像を現像する電子写真記
   録装置の現像器において、前記現像室を拡張する現像室
   拡張機構を備えてなる、電子写真記録装置の現像器。