JPH11272054A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーカートリッヂを簡単な操作で所定位置
に係脱容易な状態で係止させうる現像装置の提供。 【解決課題】 現像カートリッヂのケースにはトナーカ
ートリッヂのガイド手段を係合可能とした受容手段を設
け、トナーカートリッヂの内ケースを旋回駆動させうる
把手に連動されるガイド手段が長円状断面形状に突設さ
れ、受容手段の受容孔部がガイド手段を摺動させうる第
１の領域と、回動させうる第２の領域とで構成され、第
２の領域においてガイド手段を第１の領域方向に付勢す
る弾性手段を設けると共に、ガイド手段を受容孔部に脱
出不能に係止可能とし、受容孔部が第１の領域において
比較的に巾員の小さい直線状のガイド溝であり、第２の
領域において前記巾員よりも大きい円孔状としたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真技術に
よって画像を形成するレーザープリンター、レーザーフ
ァクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置の技
術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置において、トナ
ー貯蔵容器が電子写真印刷装置に着脱可能に設けられた
ものとしては、例えば特開平３−２８８８７５号公報
（公知例）のものが知られている。

【０００３】この公知例のものは、略回転体形状のトナ
ー貯蔵容器が外筒１、内筒２並びにギヤ５により駆動さ
れる螺旋コイル状の攪拌部材４を備えたものであって、
内筒２の両端を閉止する妻板３ａ、３ｂを固定部材６を
介装してトナーカートリッヂ保持部７によって着脱可能
に支持させたものであるが、少なくとも軸６３を丸孔７
１に係合させて凹部７３内に固定部材６を回転可能に支
持させ、又ガイド６２を溝３１に係合させるようにする
等の着脱手段を採用したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した公知例によっ
ても着脱可能なトナーカートリッヂにより容易にトナー
の補給をなしうるものであるが、尚改善の余地があっ
た。

【０００５】即ち、前記の公知例のものにあってはトナ
ー貯蔵容器の着脱手段の構成が極めて複雑であって、着
脱操作に多数の行程を必要としており、又構成部品点数
も少なくないため故障のおそれがあるばかりでなく、そ
の保守点検にも熟練を要するものであった。

【０００６】この発明が解決しようとする第１の課題点
は、所定の装着位置において現像カートリッヂ内にトナ
ーカートリッヂを抜脱不能に係止しうるものを提供する
ことである。

【０００７】この発明が解決しようとする第２の課題点
は、弾性手段により付勢させてトナーカートリッヂを装
着位置から容易に取り外しうるようにしたものを提供す
ることである。

【０００８】この発明が解決しようとする第３の課題点
は、把手により内ケースを回動させてトナーを供給可能
とする操作によりトナーカートリッヂを現像カートリッ
ヂ内に係止しうるため操作性が良好なものを提供するこ
とである。

【０００９】この発明が解決しようとする第４の課題点
は、格別な係止手段を用意することなくトナーカートリ
ッヂを現像カートリッヂ内に係止しうるものであって構
造が簡素化されたものを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の各課題点を解決す
るためのこの発明における対応手段としては次の如くで
ある。

【００１１】(1) 現像剤担持体と着脱可能なトナーカー
トリッヂとを具備する現像装置において、現像カートリ
ッヂのケースには前記トナーカートリッヂのガイド手段
を係合可能とした受容手段を設け、前記トナーカートリ
ッヂの内ケースを旋回駆動させうる把手に連動される前
記ガイド手段が長円状断面形状に突設され、前記受容手
段の受容孔部が前記ガイド手段を摺動させうる第１の領
域と、回動させうる第２の領域とで構成され、前記第２
の領域において前記ガイド手段を前記第１の領域方向に
付勢する弾性手段を設けると共に、前記受容孔部に脱出
不能に係止可能としたことを特徴とする現像装置。

【００１２】(2) 前記受容孔部が前記第１の領域におい
て比較的に巾員の小さい直線状のガイド溝であり、前記
第２の領域において前記巾員よりも大きい円孔状である
ことを特徴とする前記(1) 記載の現像装置。

【００１３】前記の対応手段によれば、受容手段内にガ
イド手段を挿入し、所要の装着位置において確実にトナ
ーカートリッヂを係止させることが出来るばかりでな
く、容易に取り外しうるものであって、その交換操作も
軽便なものとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１５】図６はこの発明に係る現像ユニット４００
を用いた画像形成装置１０００の一例を示す模式図であ
る。

【００１６】以下、この画像形成装置１０００のの概要
について説明し、次いで現像カートリッヂ４１０につい
て詳しく説明する。

【００１７】この画像形成装置１０００は、イエロー、
シアン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤（一例とし
てトナーが挙げられるので以下トナーＴと称す）による
現像器を用いてフルカラー画像を形成することの出来る
装置である。

【００１８】図６において１１００は装置の外箱であ
り、この外箱１１００内に露光ユニット１００、給紙ユ
ニット２００、感光体カートリッヂ３００、現像ユニッ
ト４００、中間転写ユニット５００、定着ユニット６０
０等が設けられている。

【００１９】感光体カートリッヂ３００は潜像担持体３
１０と、この潜像担持体３１０の外周面に当接して外周
面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３２
０と、クリーナー部３３０とを有している。

【００２０】現像ユニット４００はイエロー用の現像カ
ートリッヂ４１０Ｙ、シアン用の現像カートリッヂ４１
０Ｃ、マゼンタ用の現像カートリッヂ４１０Ｍ、ブラッ
ク用の現像カートリッヂ４１０Ｋを備えている。

【００２１】これらの各現像カートリッヂ４１０Ｙ、４
１０Ｃ、４１０Ｍ、４１０Ｋは、それぞれ内部にイエロ
ー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーを内蔵してい
る。

【００２２】又、それぞれ現像剤担持体４３０Ｙ、４３
０Ｃ、４３０Ｍ、４３０Ｋを備えており、いずれか１つ
の現像カートリッヂの現像剤担持体のみが潜像担持体３
１０に当接し得るようになっている。

【００２３】中間転写ユニット５００は中媒駆動ローラ
５１０と、皺取りローラ５２０と、テンションローラ５
３０と、二次転写ローラ５４０と、これら各ローラの回
りに張られた中間転写ベルト５５０と、この中間転写ベ
ルト５５０に対して接離可能な中媒クリーナ５６０とを
有している。

【００２４】二次転写ローラ５４０にはバックアップロ
ーラ５７０が対向配置されている。

【００２５】中媒駆動ローラ５１０は伝動手段（図示せ
ず）により潜像担持体３１０と略同一の周速で回転駆動
され、従って中間転写ベルト５５０が潜像担持体３１０
と略同一の周速で循環駆動されるようになっている。

【００２６】中間転写ベルト５５０が循環駆動される過
程で潜像担持体３１０上のトナー像が中間転写ベルト５
５０上に転写され、中間転写ベルト５５０上に転写され
たトナー像は２次転写ローラ５４０との間に給紙ユニッ
ト２００から供給される用紙等の記録シートＳに転写さ
れる。

【００２７】給紙ユニット２００は記録シートＳが積層
状態で載置されるトレイ２１０と、ピックアップローラ
２２０と、ピックアップローラ２２０により給送される
用紙を確実に１枚ずつに分離する分離ローラ２３０とを
有している。

【００２８】給紙ユニット２００により給送された記録
シートＳは搬送ローラ２４０により中間転写ベルト５５
０と二次転写ローラ５４０との間に供給されて転写処理
され、定着ユニット６００により定着処理され、紙搬送
ローラ２５０より排出される。

【００２９】定着ユニット６００は、熱源を有する定着
ローラ６１０と、これに圧接されている加圧ローラ６２
０とを有している。

【００３０】以上のような画像形成装置１０００の作動
は次の通りである。

【００３１】 図示しないホストコンピュータからの
印字指令信号（画像形成信号）が入力されると、潜像担
持体３１０、現像ユニット４００の現像剤担持体４３０
等及び中間転写ベルト５５０が回転駆動される。

【００３２】 潜像担持体３１０の外周面が帯電ロー
ラ３２０によって一様に帯電される。

【００３３】 一様に帯電した潜像担持体３１０の外
周面に露光ユニット１００によって第１色目（例えばイ
エロー）の画像情報に応じた露光がなされ、イエロー用
の静電潜像が形成される。

【００３４】 第１色目（例えばイエロー）用の現像
カートリッヂ４１０Ｙの現像剤担持体４３０Ｙは回転し
始めると同時に潜像担持体３１０に接触し、これによっ
て静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）の
トナー像が潜像担持体３１０上に形成され、第１色目用
の現像カートリッヂ４１０Ｙの現像剤担持体４３０Ｙ
は、潜像担持体３１０から離間し、回転を停止する。

【００３５】 潜像担持体３１０上に形成されたトナ
ー像が、潜像担持体３１０から中間転写ベルト５５０上
に転写される。

【００３６】 潜像担持体３１０上に残留しているト
ナーがクリーナ部３３０のクリーナーブレード３３１に
よって除去された後、廃トナースクリュー３３２によっ
て回収される。

【００３７】 前記印字指令信号の内容に応じて、第
２色目、第３色目、第４色目と繰り返され、前記印字指
令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト５５０
上において重ね合わされて形成される等の前記〜の
動作が繰り返される。

【００３８】 所定のタイミングで給紙ユニット２０
０から記録シートＳが供給され、記録シートＳの先端が
二次転写ローラ５４０に達すると中間転写ベルト５５０
上のトナー像が記録シートＳ上に転写される。

【００３９】 記録シートＳが定着ユニット６００を
通過することによって記録シートＳ上にトナー像が定着
し、その紙搬送ローラ２５０を経て記録シートＳがケー
ス１１００外に排出される。

【００４０】以上、画像形成装置１０００の概要につい
て説明したが、次に現像ユニット４００及び現像カート
リッヂ４１０について説明する。

【００４１】現像ユニット４００は着脱可能に組み込ま
れた４つの現像カートリッヂ４１０（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）
を備えている。

【００４２】尚、外箱１１００内の任意の現像カートリ
ッヂ４１０を着脱することが出来、又感光体カートリッ
ヂ３００も着脱することが出来る。

【００４３】図７は、現像カートリッヂ４１０Ｍ部分の
拡大図である。

【００４４】４個の現像カートリッヂ４１０（Ｙ、Ｃ、
Ｍ、Ｋ）は、その形状等が多少異なってはいるが、基本
的構造は共通しているので、マゼンタ用の現像カートリ
ッヂ４１０Ｍを代表させ、実施の形態を説明する。

【００４５】現像カートリッヂ４１０は、ケース４２０
と、このケース４２０に収納されたトナーＴを潜像担持
体３１０の表面に供給する現像剤担持体４３０と、この
現像剤担持体４３０にトナーＴを供給する供給ローラ４
４０と、更にこの供給ローラ４４０に向けてトナーＴを
移送する２つの移送フィン４６１、４６２を備えたアジ
テータ４５１、４５２とトナーＴを補給しうるトナーカ
ートリッヂ４７０と前記現像剤担持体４３０に圧接さ
れ、現像剤担持体４３０上のトナー量を規制する薄層化
手段４８０とを備えている。

【００４６】前記のトナーカートリッヂ４７０は現像カ
ートリッヂ４１０に着脱自在であって図２にも示す如く
に弾性部材４７１を介装して相対的に変位可能に嵌合さ
せた内・外ケース４７２、４７３を備えた円筒形状を呈
しており、内・外ケース４７２、４７３の開孔４７４、
４７５を整列させてトナーＴを供給しうるように構成さ
れている。

【００４７】４７９は内ケース４７２に係止され、内ケ
ース４７２と一体で回転するフランジであって内ケース
４７２の長手方向の両端に配設されている。

【００４８】尚、４７６は前記フランジ４７９に突設し
た把手であって内ケース４７２を外ケース４７３に対し
て旋回させるものである。

【００４９】又、トナーカートリッヂ４７０は２分割状
の部材を一体状に形成して円筒状となしており、内ケー
ス４７２の両側を閉止するフランジ４７９の中心部に設
けた軸孔４７９Ａによってアジテータ４７７を支持さ
せ、アジテータギア４７７Ｇを現像カートリッヂ側に配
設した駆動手段によって旋回させうるように構成してい
る。

【００５０】又、フランジ４７９の軸孔４７９Ａ位置に
おいて外向きに突出させたガイド手段ＧＵの横断形状に
ついては図３に示すように非円形状、好ましくは平行直
線部ＧＵ１と円弧部ＧＵ２とで概ね長円形状に構成して
いる。

【００５１】次に、トナーカートリッヂ４７０を着脱可
能に装着する現像カートリッヂ４１０のケース４２０の
側壁４２３の尾部には、図３に示すように受容手段ＲＥ
が設けられている。

【００５２】この受容手段ＲＥには、トナーカートリッ
ヂ４７０のフランジ４７９の両側を支持する円板状の支
持部ＲＥ１が設けられ、この支持部ＲＥ１には、その半
径方向に傾斜状に凹入させた受容孔部ＲＥ２が開設され
ている。

【００５３】この受容孔部ＲＥ２の形状については、第
１の領域をなす開放状のガイド溝ＲＥ４と、これに続く
第２の領域をなす中心位置の円孔ＲＥ３とで構成されお
り、特にこのガイド溝ＲＥ４は斜直線状であり、好まし
くは円孔ＲＥ３よりも上側位置に開放されるよう指向さ
せたものである。

【００５４】又、各部の寸法についてはガイド手段ＧＵ
が受容手段ＲＥ内でガタつくことなく円滑に移動出来る
ようにガイド手段ＧＵの平行直線部ＧＵ１の巾員Ｄ1 と
円弧部ＧＵ２の曲率Ｒ1 を、それぞれ受容手段ＲＥのガ
イド溝ＲＥ４の巾員Ｄ2 並びに円孔ＲＥ３の曲率Ｒ2 よ
りも僅かに小さい寸法とし、巾員Ｄ2 よりも曲率Ｒ1が
大きい寸法に形成している。

【００５５】又、円孔ＲＥ３の底部にはバネ受け部ＲＥ
５を凹設し、外端を円孔ＲＥ３内に突入させるようにし
たコイルバネ等の弾性体ＲＥ６の内端部をバネ受け部Ｒ
Ｅ５内に挿着しており、好ましくはこの弾性体ＲＥ６の
伸縮方向がガイド溝ＲＥ４の長手方向に整合させてなる
ものである。

【００５６】又、４７７はアジテータであってフィン４
７８を備えており、トナーＴの凝固を防止し、供給を支
援するものである。

【００５７】現像剤担持体４３０はケース４２０に回転
可能に支持されており、現像剤担持体４３０に対して平
行状で互いにその表面を圧接状とした供給ローラ４４０
もケース４２０に回転可能に支持されている。

【００５８】トナーＴの薄層化手段４８０は受け部材４
８１上に片持ち状に担持され、ブレード４８２を現像剤
担持体４３０に当接させている。

【００５９】ケース４２０には略半円筒列状のトナー槽
４２４が設けられており、回転するアジテータ４５１、
４５２のフィン４６１、４６２がトナー槽４２４の内面
４２４ａと摺接することにより形成される楔状空間に抱
き込まれるようにしてトナーＴが移送されるようになっ
ている。

【００６０】フィン４６１、４６２は可撓性を有する薄
板状に構成し、供給ローラ４４０付近においてトナー槽
４２１から急峻に変位開放される際にトナーＴは前記楔
状空間に抱き込まれるようにして移送され、フィン４６
１、４６２の弾性による復元力によって弾かれるように
して機械的搬送力により、供給ローラ表面にトナー移送
するものである。

【００６１】アジテータ４５１、４５２、４７７につい
てはその回転位相を各々異ならせることによって回転負
荷の均等化を図っており、トナー移送手段をｎ個連設し
た場合（この場合ｎ＝３）、ｎ個の移送手段のフィン４
６１、４６２、４７８の角度を３６０°／ｎずらすこと
により、フィン４６１、４６２、４７８が内面４２１ａ
と摺接して回転する摺接長をアジテータ４５１、４５
２、４７７の角度によらず略一定とする。

【００６２】トナーＴがアジテータ４５１、４５２、４
７７により弾かれる前後での負荷変動は分散されるので
流動性の悪い高濃度トナーにおいても、アジテータ４５
１、４５２、４７７による負荷が均等化されて装置のト
ルク変動は低減出来る。

【００６３】ケース４２０は載置台１２００上に着脱可
能に取り付けられている。

【００６４】尚、図８乃至図１０に示すように現像カー
トリッヂ４１０側に設けられたアジテータギア４７７Ｇ
の駆動手段における駆動ギア７１０はトナーカートリッ
ヂ４７０のアジテータギア４７７Ｇに係脱可能に噛み合
わされてアジテータ４７７を旋回させるものであって、
トナーカートリッヂ４７０のガイド手段ＧＵが現像カー
トリッヂケース４２０の受容手段ＲＥの中心位置に配置
され、駆動ギア７１０がアジテータギア４７７Ｇに噛み
合わされた際にのみアジテータ４７７が旋回され、トナ
ーＴを搬出しうるものである（図５、図７、図１０参
照）。

【００６５】従って、現像カートリッヂ４１０にトナー
カートリッヂ４７０を装着させるには、図３に示すよう
にトナーカートリッヂ４７０を配置させ、ガイド手段Ｇ
Ｕを受容手段ＲＥの支持部ＲＥ１に設けた受容孔部ＲＥ
２に整列させ、矢印イで示す方向に挿入し、ガイド手段
ＧＵによって弾性体ＲＥ６を圧縮させてバネ受け部ＲＥ
４内に侵入させるようにして、このガイド手段ＧＵを受
容手段ＲＥの第２の領域をなす中心位置に開設した円孔
ＲＥ３位置に到着した状態とする（図４参照）。

【００６６】この状態がトナーカートリッヂ４７０の所
定の装着位置に相当し、ガイド手段ＧＵの曲率Ｒ1 は受
容手段ＲＥの第１の領域をなすガイド溝ＲＥ４の巾員Ｄ
2 よりも大きい寸法であるから、この位置でのみガイド
手段ＧＵが旋回可能となる。

【００６７】従って、把手４７６によって矢印ロ方向に
旋回させると（図４参照）、把手４７６によってフラン
ジ４７９及びこのフランジ４７９に一体的に取り付けら
れた内ケース４７２が外ケース４７３内で旋回され、そ
れぞれの開口４７４、４７５が整列されて内ケース４７
２内のトナーＴが供給可能となると共に、ガイド手段Ｇ
Ｕの円弧部ＧＵ２の曲率Ｒ1 がガイド溝ＲＥ４の巾員Ｄ
2 よりも大きい寸法であるからガイド手段ＧＵは受容手
段ＲＥ内に抜脱不能に係止され、同時にトナーカートリ
ッヂ４７０全体も現像カートリッヂ４１０内においてト
ナーＴを供給しうる状態で所定の装着位置に係止される
こととなるものである。

【００６８】従って、例えばトナーカートリッヂ４７０
が図５に示す所定の装着位置に到達していない状態にあ
っては、ガイド手段ＧＵは旋回不能であって、結果的に
トナーカートリッヂの内ケース４７２の開口４７４が外
ケース４７３の開口４７５と整列されないためにトナー
Ｔの供給が出来ないこととなり、トナー漏れの発生も防
止出来るものである。

【００６９】又、トナーカートリッヂ４７０のアジテー
タギア４７７Ｇと現像カートリッヂ４１０に配設したア
ジテータギア４７７Ｇの駆動手段との連結もなされない
ために不完全なトナーカートリッヂの装着によってアジ
テータギア４７７Ｇ、又その駆動手段を不用意に破壊し
てしまうことがないものである。

【００７０】又、トナーカートリッヂ４７０の交換の際
には前記の逆の操作手順によってその交換をするもので
あるが、図５に示す矢印ロ’方向に把手４７６を旋回さ
せて図４に示す位置に到達させ、ガイド手段ＧＵの平行
直線部ＧＵ１をガイド溝ＲＥ４と整列させると、弾性体
ＲＥ６の反発力によりガイド手段ＧＵは図３における矢
印イ’方向にガイド溝ＲＥ４に向かって押し出されるこ
ととなり、容易にトナーカートリッヂ４７０を取り外し
うるものである。

【００７１】以上のように構成した現像カートリッヂ４
１０にあってはトナーカートリッヂ４７０を装填し、把
手４７６によって内ケース４７２を旋回させて開口４７
４と４７５を整列させ、トナーＴを旋回されるアジテー
タ４７７によりアジテータ４５２、４５１方向に移送
し、旋回駆動される供給ローラ４４０を経て現像剤担持
体４３０上に供給し、潜像担持体３１０上に付着させる
ものである。

【００７２】前記したような現像カートリッヂ４１０は
同様にイエロー用のもの４１０Ｙ、シアン用のもの４１
０Ｃ、マゼンタ用のもの４１０Ｍ、ブラック用のもの４
１０Ｋとして計４個を外箱１１００に着脱可能に取り付
けられるものであって、その機能は前記したマゼンタ用
のもの４１０Ｍと共通しているので重ねての説明は省略
する。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したこの発明による特有の効果
は次の如くである。

【００７４】 トナーカートリッヂを現像カートリッ
ヂ内の所定の装着位置に確実に装着出来る。

【００７５】 トナーカートリッヂを容易に現像カー
トリッヂから取り外し得るものである。

【００７６】 トナーカートリッヂの装着脱の操作性
が良好である。

【００７７】 トナーカートリッヂの装着脱手段の構
造が簡素である。

【００７８】 トナーカートリッヂの駆動手段の破損
を防止するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態におけるトナーカートリ
ッヂの要部の拡大断面図。

【図２】図１におけるトナーカートリッヂの組立図。

【図３】図１におけるトナーカートリッヂの装着説明
図。

【図４】図３の次の装着行程の説明図。

【図５】図４の次の装着行程の説明図。

【図６】図１におけるアジテータ駆動手段を示すもので
図３の状態の説明図。

【図７】図６における装着途中の状態を示す説明図。

【図８】図６における図４の状態の説明図。

【図９】この発明の現像カートリッヂを装着した画像形
成装置の模式図。

【図１０】この発明の現像カートリッヂの拡大図。

【符号の説明】

４１０ 現像カートリッヂ ４２０ ケース ４７０ トナーカートリッヂ ４７２ 内ケース ４７６ 把手 ＧＵ ガイド手段 ＲＥ 受容手段 ＲＥ４ 第１の領域（ガイド溝） ＲＥ３ 第２の領域（円孔） ＲＥ６ 弾性手段（体）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体と着脱可能なトナーカート
   リッヂとを具備する現像装置において、現像カートリッ
   ヂのケースには前記トナーカートリッヂのガイド手段を
   係合可能とした受容手段を設け、前記トナーカートリッ
   ヂの内ケースを旋回駆動させうる把手に連動される前記
   ガイド手段が長円状断面形状に突設され、前記受容手段
   の受容孔部が前記ガイド手段を摺動させうる第１の領域
   と、回動させうる第２の領域とで構成され、前記第２の
   領域において前記ガイド手段を前記第１の領域方向に付
   勢する弾性手段を設けると共に、当該ガイド手段を前記
   受容孔部に脱出不能に係止可能としたことを特徴とする
   現像装置。
2. 【請求項２】 前記受容孔部が前記第１の領域において
   比較的に巾員の小さい直線状のガイド溝であり、前記第
   ２の領域において前記巾員よりも大きい円孔状であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の現像装置。