JPH0713425A - 使い捨て型現像ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動モータが大型化してコスト高となるなど
使い捨て型現像ユニットにおける各種の弊害の発生を防
止する。 【構成】 トナーケース３２内に、トナーを収容した第
１アジテータ部３９および第２アジテータ部４０を有
し、各アジテータ部３９・４０は、それぞれ第１アジテ
ータ４２および第２アジテータ４３を支軸４２ａ・４３
ａで回転自在に支持する。そして、第２アジテータ部４
０の下側でトナーケース３２に、第２アジテータ４３の
駆動により第２アジテータ部４０のトナーがなくなった
ときそれを検知するトナ−検知センサ４４を設ける。し
かして、そのトナー検知センサ４４によりトナーがなく
なったことを検知したとき第１アジテータ４２を始めて
駆動する制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえばプリンタ・
複写機・ファクシミリ等において、トナーを付着して感
光体上の潜像を可視像化する現像ユニットに関する。詳
しくは、トナーがなくなるとユニット全体を新しいもの
と交換する使い捨て型現像ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の使い捨て型現像ユニット
では、トナーがなくなると、そのトナー以外の部品の寿
命に関係なくユニット全体を使い捨てとするため、アジ
テータ部の容積を拡くしてトナーをできるだけ多く収納
可能する構成としていた。そして、現像ユニットの寿命
を永くして交換の手間をなくすとともに、ランニングコ
ストが高くならないようにしていた。

【０００３】また、この使い捨て型現像ユニットでは、
そのようにアジテータ部のトナー容積を拡大すると、１
つのアジテータだけではトナーを感光体へと効果的に搬
送することができないため、アジテータ部を２つの第１
および第２アジテータ部で形成し、各アジテータ部にそ
れぞれアジテータを設けてダブルアジテータ式としてい
た。そして、現像時、第１アジテータによりトナーを第
１アジテータ部から第２アジテータ部へと補給し、さら
に、第２アジテータによりトナーを第２アジテータ部か
ら現像ローラへと補給していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の使い
捨て型現像ユニットでは、そのようにトナー容積を拡く
してダブルアジテータ式にすると、それだけ負荷トルク
が増大し、そのため、駆動モータが大型化してコスト高
となったり、また、第１アジテータの回転により隣の第
２アジテータ部のトナーを劣化させたり粒径変動を発生
せたりしてトナーへの悪影響を与えてたりする、各種の
弊害を生じていた。

【０００５】そこで、この発明の目的は、使い捨て型現
像ユニットにおいて、そのような各種の弊害が発生する
ことを防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、たとえば以下の図示実施例に示すように、
第１アジテータ部３９から第２アジテータ部４０へとト
ナーを補給する第１アジテータ４２と前記第２アジテー
タ部４０から現像ローラ３４へとトナーを補給する第２
アジテータ４３とを有する使い捨て型現像ユニット１３
において、前記第２アジテータ４３の駆動により前記第
２アジテータ部４０のトナーがなくなったときそれを検
知するトナー検知センサ４４のような検知手段と、その
検知手段によりトナーがなくなったことを検知したとき
前記第１アジテータ４２を駆動する制御手段とを備えて
なる、ことを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施例に示すように、第１アジテータ部３９から第
２アジテータ部４０へとトナーを補給する第１アジテー
タ４２と前記第２アジテータ部４０から現像ローラ３４
へとトナーを補給する第２アジテータ４３とを有する使
い捨て型現像ユニット１３において、前記第１アジテー
タ部３９と前記第２アジテータ部４０間を、一部トナー
補給路６０を残して遮蔽壁３２ａで遮断してなる、こと
を特徴とする。

【０００８】請求項３に記載のものは、たとえば以下の
図示実施例に示すように、請求項２に記載の使い捨て型
現像ユニット１３において、前記第１アジテータ４２と
前記第２アジテータ４３とを互いに逆向きに回転すると
ともに、それらの回転中心を結ぶ高さより高い位置に前
記トナー補給路６０を形成してなる、ことを特徴とす
る。

【０００９】請求項４に記載のものは、たとえば以下の
図示実施例に示すように、請求項２に記載の使い捨て型
現像ユニット１３において、前記第２アジテータ部４０
から前記第１アジテータ部３９へとトナーが逆流するこ
とを防止する開閉部材６５を、前記トナー補給路６０に
設けてなることを特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、たとえば以下の
図示実施例に示すように、第１アジテータ部３９から第
２アジテータ部４０へとトナーを補給する第１アジテー
タ４２と前記第２アジテータ部４０から現像ローラ３４
へとトナーを補給する第２アジテータ４３とを有する使
い捨て型現像ユニット１３において、前記第１アジテー
タ部３９の容積を狭めることを可能にユニットケース３
０を縮小自在としてなる、ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】そして、請求項１に記載の発明では、現像時、
第２アジテータ４３の駆動により第２アジテータ部４０
から現像ローラ３４へとトナーを補給し、第２アジテー
タ部４０のトナーがなくなったとき、それを検知手段で
検知し、制御手段により第１アジテータ４２を駆動して
第１アジテータ部３９から第２アジテータ部４０へとト
ナーを補給する。

【００１２】請求項２に記載の発明では、トナーを補給
するとき、遮蔽壁３２ａにより第１アジテータ部３９と
第２アジテータ部４０間で互いに悪影響が及ばないよう
にする。

【００１３】請求項３に記載のものでは、そのトナー補
給時、第１アジテータ４２と第２アジテータ４３の回転
中心を結ぶ高さより高い位置から、トナー補給路６０を
通してトナーを第１アジテータ部３９から第２アジテー
タ部４０へと補給する。

【００１４】請求項４に記載のものでは、第２アジテー
タ部４０から現像ローラ３４へとトナーを補給すると
き、第２アジテータ部４０から第１アジテータ部３９へ
とトナーが逆流することを開閉部材６５で防止する。

【００１５】請求項５に記載の発明では、第１アジテー
タ部３９および第２アジテータ部４０内にトナーを充填
するとき、ユニットケース３０を拡張して第１アジテー
タ部３９の容積をいったん拡げる。そして、トナーを充
填して後、経時に取り付けるとき、ユニットケース３０
を縮小して第１アジテータ部３９の容積を狭めて元に戻
す。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の実施例
について説明する。図３は、この発明の一実施例である
使い捨て型現像ユニットを備えるレーザプリンタで、そ
の全体概略構成を示す。

【００１７】図中符号１０は、装置本体である。装置本
体１０内には、そのほぼ中央にベルト状の感光体１１を
設ける。感光体１１のまわりには、矢印で示す駆動方向
に順に、帯電器１２、この発明の現像ユニット１３、転
写器１４、クリーニング器１５を配置する。そして、帯
電器１２およびクリーニング器１５の下側に光書込み器
１６を配置し、現像ユニット１３の斜め上側に給紙カセ
ット１７を着脱自在に取り付けてなる。

【００１８】しかして、給紙カセット１７内から給紙ロ
ーラ１９でシートＳを送り出し、さらにタイミングをと
ってレジストローラ２０により感光体１１の上側に搬送
する。感光体１１は、矢示するように反時計方向に駆動
し、その際、帯電器１２で表面を一様に帯電し、光書込
み器１６からのレーザ光を照射して感光体１１上に静電
潜像を形成する。この潜像は、現像ユニット１３位置を
通るときトナーにより可視像化する。そして、この可視
像を、感光体１１の上側に搬送するシートＳの下面に転
写器１４で転写する。転写後、シートＳを定着器２１へ
と搬送し、その定着器２１で可視像を定着する。定着器
２１を出たシートＳは、排紙ローラ２２により排紙部２
３へ搬送し、排紙ガイド２４で案内して排紙トレイ２５
にスタックする。他方、転写後、感光体１１の表面をク
リーニング器１５でクリーニングする。

【００１９】ところで、上述したこの発明の現像ユニッ
ト１３は、図１に示すように、ユニットケース３０を備
える。ユニットケース３０は、現像ケース３１とトナー
ケース３２とを一体化して構成する。現像ケース３１
は、上側に現像室３３を形成する。現像室３３内には、
現像ローラ３４を配置し、その現像ローラ３４をローラ
窓３１ａを通して上記感光体１１に接触させてなる。ま
た、現像室３３内には、現像ローラ３４外周に先端を接
触した薄層ブレード３５を備え、また、トナーケース３
２側にトナー補給部材３６を備えてなる。

【００２０】一方、トナーケース３２は、その内部に、
図示しないトナーを収容した第１アジテータ部３９およ
び第２アジテータ部４０を有する。第１アジテータ部３
９は、第１アジテータ４２を支軸４２ａでそれを中心と
して回転自在に支持する。第２アジテータ部４０は、第
２アジテータ４３を支軸４３ａでそれを中心として回転
自在に支持する。両アジテータ４２・４３は、それぞれ
先端にゴムやフィルム等からなる弾性部材４２ｂ・４３
ｂを取り付けてなる。そして、第２アジテータ部４０の
下側で、トナーケース３２にトナ−検知センサ（検知手
段）４４を設けてなる。

【００２１】しかして、この現像ユニット１３では、駆
動モータ（図示省略）から駆動力が伝達される現像ロー
ラ３４の軸３４ａに現像ローラギヤ４７を設ける。そし
て、その現像ローラギヤ４７にトナー補給ギヤ４８を噛
み合わす。トナー補給ギヤ４８は、アイドラギヤ４９と
噛み合う。アイドラギヤ４９は、それと同軸のギヤ５０
を介してアイドラギヤ５１と噛み合う。アイドラギヤ５
１は、それと同軸のギヤ５２を介して第２アジテータギ
ヤ５３と噛み合う。第２アジテータギヤ５３は、アイド
ラギヤ５４を介して第１アジテータギヤ５５と噛み合
う。そして、それら現像ローラギヤ４７等のギヤで駆動
伝達ギヤ列Ｇを形成する。

【００２２】また、第１アジテータギヤ５５は、図２に
示すように、第１アジテータ４２の支軸４２ａで回転自
在にかつ軸方向にスライド自在に支持する。そして、そ
の支軸４２ａ上に電磁クラッチ５７を取り付けてなる。

【００２３】さて、上述した現像ユニット１３では、現
像時、前記駆動モータを駆動し、その駆動力で現像ロー
ラ３４を回転するとともに、その駆動力を駆動伝達ギヤ
列Ｇを介してトナー補給部材３６および第２アジテータ
４３に伝達しそれらを駆動する。そのとき、第１アジテ
ータギヤ５５は、支軸４２ａ上で空転し、該駆動力を第
１アジテータ４２に伝達しない。しかして、第２アジテ
ータ４３が回動してトナーを第２アジテータ部４０から
現像室３３へと補給し、さらに、トナー補給部材３６で
現像ローラ３４へと補給する。そして、現像ローラ３４
に補給したトナーの一部を薄層ブレード３５の先端でせ
き止めて薄層化する。しかして、現像ロ−ラ３４でその
上のトナーを感光体１１の表面に静電気的に付着して現
像を行う。

【００２４】そうして、この現像中に、第２アジテータ
４３の駆動により第２アジテータ部４０のトナーがなく
なり、これをトナー検知センサ４４で検知したとき、そ
の検知に基づき適宜制御手段により電磁クラッチ５７を
オンし、空転する第１アジテータギヤ５５を電磁クラッ
チ５７で図２中矢印Ａで示す方向に吸引してそれに吸着
する。そして、該第１アジテータギヤ５５を介して前記
駆動モータの駆動力を第１アジテータ４２へと伝達し、
その第１アジテータ４２を初めて駆動する。しかして、
トナーのなくなった第２アジテータ部４０へと、この第
１アジテータ４２により第１アジテータ部３９からトナ
ーを補給し始める。

【００２５】ところで、上述した図示実施例では、第２
アジテータ４３でトナーを補給するとき、その第２アジ
テータ４３の回転により隣の第１アジテータ部３９の未
補給トナーを劣化させるなど、トナーに悪影響が及ぶお
それある。

【００２６】そこで、そのようなトナーへの悪影響を防
止するために、請求項２に記載の発明では、たとえば以
下の図示実施例のごとく、第１アジテータ部３９と第２
アジテータ部４０間を遮蔽壁で遮断する構成とすること
もできる。その場合、たとえば図４に示すように、トナ
ーケース３２の上側の内壁面から下向きに遮蔽壁３２ａ
を設ける。そして、その遮蔽壁３２ａの下方にトナー補
給路６０を形成してなる。しかして、第１アジテータ部
３９のトナーをトナー補給路６０を通して下から第２ア
ジテータ部４０へと補給する。

【００２７】また、この図４に示した実施例では、トナ
ー補給路６０を常時開放した構成とするが、それでは第
２アジテータ部４０から現像ローラ３４へと第２アジテ
ータ４３でトナーを補給するとき、第１アジテータ部３
９へとトナーが逆流するおそれがある。そこで、請求項
４に記載の発明では、たとえば図５に示す実施例のごと
く、遮蔽壁３２ａの先端に、支点部６５ａを中心として
回動自在に板状の開閉部材６５を取り付けてトナー補給
路６０内に垂下する一方、その下方のトナーケース３２
に、開閉部材６５の先端部６５ｂを係止して反時計方向
への回動を規制する段部３２ｂを設ける構成とすること
もできる。

【００２８】そして、第２アジテータ部４０からトナー
Ｔを現像ローラ３４へと補給するとき、開閉部材６５で
トナー補給路６０を閉じてトナーＴが第１アジテータ部
３９へと逆流することを防止する。しかして、第２アジ
テータ部４０にトナーがなくなり、それをトナー検知セ
ンサ４４で検知して第１アジテータ４２を駆動すると、
図６に示すように、第１アジテータ部３９のトナーＴに
押されて開閉部材６５が図中時計方向に回動する。そし
て、トナー補給路６０を開いてそこから第１アジテータ
部３９のトナーＴを第２アジテータ部４０へと補給す
る。

【００２９】以上の図示実施例では、トナーケース３２
の上側の内壁面に下向きの遮蔽壁３２ａを設け、その下
方にトナーを通すトナー補給路６０を形成した。しか
し、請求項３に記載の発明では、たとえば図７に示すよ
うに、トナーケース３２の下側の内壁面に上向きの遮蔽
壁３２ａを設け、その上方にトナーを通すトナー補給路
６０を形成する構成としてもよい。

【００３０】すなわち、この実施例では、トナー補給路
６０を、支軸４２ａ・４３ａを結ぶ高さより高い位置に
形成する。また、トナーケース３２の上側コーナー部３
２ｃの内壁面に、複数のガイドリブ３２ｄを第１アジテ
ータ４２の回動方向に形成して現像ローラ軸方向に並べ
て設ける。そして、この実施例では、図示のごとく、第
１および第２アジテータギヤ５５・５４間に２つのアイ
ドラギヤ６７・６８を設け、第１アジテータ４２を第２
アジテータ４３と逆向きの図中反時計方向に回転する構
成とする。

【００３１】しかして、第１アジテータ部３９から第２
アジテータ部４０へとトナーを補給するとき、図８に示
すように、第１アジテータ４２の弾性部材４２ｂでトナ
ーを掻き上げ、さらにガイドリブ３２ｄで案内して上方
のトナー補給路６０から第２アジテータ４３へとトナー
を落とすようにして第２アジテータ部４０に供給する。

【００３２】ところで、上述した図示実施例では、第１
および第２アジテータ部３９・４０の容積を常に不変と
する。しかし、請求項５に記載の発明では、たとえば次
の図示実施例のごとく、第１アジテータ部３９の容積を
可変とする構成にすることもできる。

【００３３】すなわち、この実施例では、たとえば図９
に示すように、トナーケース３２を第１ホッパ７０およ
び第２ホッパ７１の二体で構成し、第１ホッパ７０内に
第１アジテータ部３９を形成し、第２ホッパ７１内に第
２アジテータ部４０を形成する。第２ホッパ７１は、そ
の上側に下向きの遮蔽壁３２ａを有し、その基端側に貫
通穴７２を設ける。また、現像室３３へのトナー補給口
７３と反対の側に開口７４をあけ、その開口７４側を若
干大きくして嵌合部７１ａを形成し、その嵌合部７１ａ
の内面にトナー漏れ防止用シール７５を設ける。さら
に、遮蔽壁３２ａを有する内壁面に、２つの内溝７１ｂ
・７１ｃを設けてなる。そして、この第２ホッパ７１
に、開口７４を通して他方の第１ホッパ７０を係脱自在
に嵌め込んでなる。

【００３４】その第１ホッパ７０は、開口７６をあけ、
その開口７６側を若干小さく形成するとともに、その開
口７６の周縁に爪部７０ａを設けてなる。そして、その
爪部７０ａを第２ホッパ７１の内側内溝７１ｂに掛けて
第１ホッパ７０を第２ホッパ７１に取り付けてなる。

【００３５】さて、この実施例では、トナーを充填する
とき、図１０に示すように、爪部７０ａを内側内溝７１
ｂから外し、図中矢印Ｂで示す方向に第１ホッパ７０を
引き出し、その爪部７０ａを外側内溝７１ｃに掛ける。
そして、第１アジテータ部３９の容積を一時拡張する。
しかして、トナーをトナーケース３２内に充填後、経時
に、たとえば現像ユニット１３を取り付けるとき、爪部
７０ａを外側内溝７１ｃから外してから第１ホッパ７０
を押し込み、爪部７０ａを内側内溝７１ｂに掛けてユニ
ットケース３２を縮小する。そして、第１アジテータ部
３９の容積を狭まめて全体の容積を元の大きさに戻す。

【００３６】なお、以上の図示実施例では、トナーケー
ス３２の第２アジテータ部４０の下側にトナー検知セン
サ４４を設けたが、この発明では、たとえば図１１に示
すように、トナーケース３２の第２アジテータ部４０の
下側にトナー検知センサ４４を設けるとともに、第１ア
ジテータ部３９の下側にもトナー検知センサ７９を設け
る構成としてもよい。そして、たとえば図１２に示すと
おり、２つのトナー検知センサ７９・４４がそれぞれ第
１および第２アジテータ部３９・４０のトナーがなくな
ったことを検知したとき初めて、その検知信号に基づき
表示パネル８０でトナーエンドの表示をする。しかし
て、トナーケース３２内で確実にトナーが消費されたこ
と、すなわち、図示現像ユニット１３が寿命のため交換
時期となったことを知らせる。また、第２アジテータ部
４０のトナーがなくなったとき、それをトナー検知セン
サ４４が検知したときは、電磁クラッチ５７をオンして
第１アジテータ４２を駆動する。

【００３７】

【発明の効果】したがって、請求項１に記載の発明によ
れば、使い捨て型現像ユニットにおいて、第２アジテー
タの駆動により第２アジテータ部のトナーがなくなった
ことを検知して初めて第１アジテータを駆動する構成と
し、２つのアジテータを同じに駆動しないから、従来の
ようにトナー容積を拡くしてダブルアジテータ式とした
ときそれだけ負荷トルクが増大し、駆動モータが大型化
してコスト高となる弊害が発生することを防止できる。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、第１アジ
テータ部と第２アジテータ部間を、一部トナー補給路を
残して遮蔽壁で遮断する構成とし、これにより、従来の
ようにトナー容積を拡くしてダブルアジテータ式とした
使い捨て型現像ユニットにおいて、第１アジテータの回
転により第２アジテータ部のトナーを劣化させたり粒径
変動を発生せたりしてトナーへ悪影響を与える弊害をな
くすことができる。

【００３９】請求項３に記載のものによれば、そのよう
な使い捨て型現像ユニットにおいて、加えて、第１アジ
テータと第２アジテータの回転中心を結ぶ高さより高い
位置から、トナー補給路を通してトナーを落下するよう
に第１アジテータ部から第２アジテータ部へと補給する
構成とし、これにより、トナーを分散させて第２アジテ
ータ部へとむらなく補給し、トナーエンド検知をより正
確に行うことができる。

【００４０】請求項４に記載のものによれば、使い捨て
型現像ユニットにおいて、加えて、トナー補給路に開閉
部材を設けて第２アジテータ部から第１アジテータ部へ
とトナーが逆流することを防止する構成とし、そのトナ
ーの逆流によりトナー詰まりを起こし、それが原因で第
１アジテータやそのアジテータギヤが破損することを防
止することができる。

【００４１】請求項５に記載の発明によれば、ユニット
ケースを拡張して第１アジテータ部の容積をいったん拡
げてからトナーを充填し、、経時にこの現像ユニットを
取り付けるとき、ユニットケースを縮小して第１アジテ
ータ部の容積を狭めることを可能とし、これにより、ト
ナー充填後にその充填トナーがユニットケース内で経時
的に沈殿しても、限られたユニットケース内のスペース
に効率よくトナーを充填することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である使い捨て型現像ユニ
ットの概略縦断面図である。

【図２】その現像ユニットにおける第１アジテータへの
駆動伝達部の部分構成図である。

【図３】その現像ユニットを備えるレーザプリンタの全
体概略構成図である。

【図４】この発明の第１の他の実施例である使い捨て型
現像ユニットの概略縦断面図である。

【図５】この発明の第２の他の実施例である使い捨て型
現像ユニットの概略縦断面図である。

【図６】その現像ユニットを、第１アジテータ部から第
２アジテータ部へトナーを補給する状態において示す概
略縦断面図である。

【図７】この発明の第３の他の実施例である使い捨て型
現像ユニットの概略縦断面図である。

【図８】その現像ユニットを、第１アジテータ部から第
２アジテータ部へとトナーを補給する状態において示す
概略縦断面図である。

【図９】この発明の第４の他の実施例である使い捨て型
現像ユニットの概略縦断面図である。

【図１０】その現像ユニットを、その第１ホッパを引き
出して第１アジテータ部の容積を拡げた状態において示
す概略縦断面図である。

【図１１】この発明の第５の他の実施例である使い捨て
型現像ユニットの概略縦断面図である。

【図１２】その現像ユニットにおける一部の電気制御ブ
ロック図である。

【符号の説明】

１３ 現像ユニット ３０ ユニットケース ３２ａ 遮蔽壁 ３４ 現像ローラ ３９ 第１アジテータ部 ４０ 第２アジテータ部 ４２ 第１アジテータ ４３ 第２アジテータ ４４ トナー検知センサ（検知手段） ６０ トナー補給路 ６５ 開閉部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１アジテータ部から第２アジテータ部
   へとトナーを補給する第１アジテータと前記第２アジテ
   ータ部から現像ローラへとトナーを補給する第２アジテ
   ータとを有する使い捨て型現像ユニットにおいて、前記
   第２アジテータの駆動により前記第２アジテータ部のト
   ナーがなくなったときそれを検知する検知手段と、その
   検知手段によりトナーがなくなったことを検知したとき
   前記第１アジテータを駆動する制御手段とを備えてな
   る、使い捨て型現像ユニット。
2. 【請求項２】 第１アジテータ部から第２アジテータ部
   へとトナーを補給する第１アジテータと前記第２アジテ
   ータ部から現像ローラへとトナーを補給する第２アジテ
   ータとを有する使い捨て型現像ユニットにおいて、前記
   第１アジテータ部と前記第２アジテータ部間を、一部ト
   ナー補給路を残して遮蔽壁で遮断してなる、使い捨て型
   現像ユニット。
3. 【請求項３】 前記第１アジテータと前記第２アジテー
   タとを互いに逆向きに回転するとともに、それらの回転
   中心を結ぶ高さより高い位置に前記トナー補給路を形成
   してなる、請求項２に記載の使い捨て型現像ユニット。
4. 【請求項４】 前記第２アジテータ部から前記第１アジ
   テータ部へとトナーが逆流することを防止する開閉部材
   を、前記トナー補給路に設けてなる、請求項２に記載の
   使い捨て型現像ユニット。
5. 【請求項５】 第１アジテータ部から第２アジテータ部
   へとトナーを補給する第１アジテータと前記第２アジテ
   ータ部から現像ローラへとトナーを補給する第２アジテ
   ータとを有する使い捨て型現像ユニットにおいて、前記
   第１アジテータ部の容積を狭めることを可能にユニット
   ケースを縮小自在としてなる、使い捨て型現像ユニッ
   ト。