JPH01250974A - 現像器及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機やレーザヒームプリンタ等の電子写真
技術を用いた画像形成装置の現像器及びプロセスカート
リッジに関する。

（従来の技術） 第９図及び第１０図は従来の画像形成装置用プロセスカ
ートリッジ１００の断面図と側面図を夫々示している。

該プロセスカートリッジ１００はそのへウシンク１０内
に、像担持体としての電子写真感光トラムｌと、該感光
ドラムｌの周面を所定の極性に一様帯電する帯電装置と
してのコロナ帯電器２と、現像器３と、クリーニング器
４との４つの工程機器を含んで構成され、本例のプロセ
スカートリッジ１００は画像形成装置本体に対して感光
トラム１の回転軸方向に着脱される方式のものである。

尚、このような画像形成装置は、プロセスカートリッジ
１００か画像形成装置本体内の所定位置に、装着される
とき、画像形成装置側の機械的駆動系統及び電気回路系
統かプロセスカートリッジ１００側の機械的駆動系統及
び電気回路系統と夫々整合し、一体化するよう設計され
ている。特に、プロセスカートリッジ１００内の感光ト
ラム１と画像形成装置本体側の光学系統との整合は精密
になされる。

現像器３は現像室３ｂとトナー容器３ｃとを有し、現像
室３ｂには現像ローラ３ａが収容されており、トナー容
器３ｃ内にはトナーｔか貯蔵されている。トナー容器３
Ｃの底部には連通孔３ｄか穿設されており、トナーｔは
この連通孔３ｄを通って現像室３ｂ内に落下し、現像ロ
ーラ３ａ上に載り現像に与る。しかし、トナーｔは長時
間静置するとその自重により凝集して塊状化する傾向を
有しており、上記連通孔３ｄか塊状化したトナーｔによ
り塞かれ、トナーｔの補給か滞ることになり、正常な現
像作用か得られなくなる。これを防ぐために、撹拌棒９
０か設けられている。該撹拌棒９０は不図示の動力伝達
系を介して前記感光トラム１と連動するよう連結されて
おり、感光トラムｌの回転に同期して軸部９０ａを中心
に回転し、トナーｔを掻き混ぜ、以ってトナーｔの凝集
を防ぐ。尚、該攪拌Ｒ５９０の一端（第９図て手前側）
はトナー容器３ｃの側壁に設けられた軸受部（不図示）
によって軸支されている。

第１０図に見られるように、前記トナー容器３ｃの前記
軸受部を有した側壁にはトナー充填用の開口部９１が設
けられており、この開口部９１は通常は不図示の蓋て閉
しられている。

この開口部９１の大きさか小さいほど、トナーの充填に
要する時間か長くなり、これは上述のようなプロセスカ
ートリッジｌＯＯを流れ作業て大量生産する場合特に生
産効率及び生産コストに不利な影響を与える。

（発明か解決しようとする問題点） ところて、上記従来例ては、現像剤充填用の開口部９１
は上記撹拌棒９０の軸部９０ａを避けて穿設されねばな
らず、従ってその大きさは比較的小さくなさざるを得な
かった。このため、現像剤を現像剤容器に充填する時間
を短縮することか難しく、この時間的ロスのために単位
時間当りのプロセスカートリッジ生産数か伸びず、生産
工程の合理化にも支障を来たし、生産コストを低く抑え
ることも難しいという不都合かあった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものてあり、そ
の目的とする処は、現像剤容器の一方の端面に設けられ
る現像剤充填用の開口部を従来のものより大きくするこ
とを可能にした現像器及びプロセスカートリッジを提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、現像剤充填用の開口部
と現像剤を攪拌及び搬送するための回転部材とを有する
現像剤収納容器を含んで構成される現像器において、前
記回転部材の回転軸線が前記開口部の開口領域を通るよ
うにしたことを特徴とする。

（作用） 而して、本発明による現像剤充填用の開口部は、上記回
転部材の回転軸線を避けることなく、その開口領域内に
該回転軸線を含むように設けることかてきるのて、従来
の開口部に比べてその開口面積を大きくすることがてき
、その結果、現像剤を現像剤容器に充填する時間か短縮
され、単位時間当たりのプロセスカートリッジ生産数か
伸び、生産工程の合理化も促進されて、生産コストを低
くすることも可能となった。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１１図は本発明に係るレーザビームプリンタの縦断面
図であり、該レーザビームプリンタにおいては多数枚の
カットシートＰ・・・は給紙トレイ１２１上に積載され
、各カットシートＰは給紙ローラ１２２及び搬送ローラ
１２３によって画像形成部に搬送され、転写ローラ１２
４によって画像を転写された後、定着器１２５に導かれ
て熱ローラ定着され、排出ローラ１２６によって装置外
の排紙トレイ１２７上へ排出される。

ところで、上記給紙トレイ１２１、給紙ローラ１２２を
含む給紙部、搬送ローラ１２３を含む搬送部、定着器１
２５を含む定着部及び排出ローラ１２６、排紙トレイ１
２７を含む排紙部は装置ベースＢに軸Ａにて軸支されて
おり、これらは図示の一点鎖線の位置で分割され、開閉
可能に構成されている。

又、前記画像形成部は、感光トラムＫＤ、クリーニンク
部Ｃ１−次帯電部Ｔ及び現像部りを一体とするカートリ
ッジＣＧを構成している。上記−次相電器Ｔは半導電性
弾性体、例えば導電ゴムローラ１２Ｂに電気的バイアス
をかけることによって感光ドラムＫＤを帯電することか
てきる。尚、導電ゴムローラ１２８は感光トラムＫＤに
より従動し、数１００　ｇ　／　ｃ　ｍ　２の圧力て感
光トラムＫＤに接している。

ところで、カートリッジＣＧは、感光トラムＫＤの寿命
、クリーニンクプレート寿命、トナー無し等のことを考
慮して、成る一定量の画像形成後は新しいものと交換さ
れるか、この交換は次のようにしてなされる。即ち、第
１２図に示すように給紙、搬送、定着及び排紙部を有す
る外装カバ一部Ｋを開けると、カートリッジＣＧは外装
カバ一部Ｋか開放される側へ抜き差しか可能に構成され
ているため、操作者はカートリッジＣＧを本体からドラ
ム母線方向と直角をなす方向に取り出すことかできる。

又、新しいカートリッジＣＧは、上記取り出しの場合と
は逆に操作することによって本体に装着され、装着後は
外装カバ一部Ｋを閉しれば、カートリッジＣＧは転写ロ
ーラ１２４からの圧力を受けて所定位置に確実にセット
される。尚、外装カバ一部Ｋが開放されているときには
、第１２図に示すように排紙トレイ１２７（第１１図参
照）は取り外され、給紙トレイ１２１は折り畳まれてい
る。

第１図乃至第３図は本発明に係るプロセスカートリッジ
１０１の一実施例を示すものであり、第１図は該プロセ
スカートリッジ１０１の断面図、第２図は該プロセスカ
ートリッジ１０１に含まれる現像器３を示す部分斜視図
、第３図は該現像器３内のトナー容ｉ３ｃのＨ−Ｈ線断
面図である。

本例のプロセスカートリッジ１０１においては、像担持
体としての感光ドラムｌは、カートリッジハウジング（
枠体）■θ内の第１図中、右寄りに配置されており、そ
の右側面側は像転写工程部としてハウジンクｌＯ内から
外部に臨むか、カートリッジ１０１か画像形成装置本体
内から取り出されて保管されるときは実線て示すように
閉状態に位置するドラムカバー５により隠蔽されて保護
される。

感光トラム１の左側面側は光像露光工程部１９となり、
プロセスカートリッジ１０１か画像形成装置本体内に装
着された状態において装置本体側の画像露光装置からカ
ートリッジハウシンク１０の左側面側に具備されたスリ
ット状露光窓６を介してハウシンクｌＯ内に略水平に進
入する光像露光光りの照射を受ける。

クリーニング器４と現像器３は、上記の露光窓６から感
光トラム１の光像露光工程部１９に向う略水平な光像露
光光路１７を隔てて該光路１７の上側と下側に配設され
である。

２Ａは感光トラム１の周面を所定の極性に一様帯電する
帯電器としての接触帯電あるいは摩擦帯電ローラてあり
、クリーニング器４の底面に設けられた凹部２０内に配
設されてあり、光像露光工程部１９よりも感光ドラム回
転方向（反時計方向）の上流側の位置において感光ドラ
ム１面に接触している。

クリーニング器４のクリーニンクブレート４ａは帯電ロ
ーラ２Ａよりも感光ドラム回転方向上流側の感光トラム
ｌ上面部に対して接触している。

クリーニング器４は廃トナー室４ｄを有している。

現像室３ｂ内に設けられた現像ローラ３ａは光像露光工
程部１９よりも感光ドラム回転方向下流側の感光トラム
ｌ下面部に接触もしくは所定の僅かな隙間をもって対向
している。

カートリッジ１０１の画像形成装置内への装着は、トラ
ムカバー５を支軸５ａを中心に２点鎖線で示されるよう
に開き操作して行なわれる。或は、プロセスカートリッ
ジ１０１の装置本体内への装着過程で装置本体側の開閉
機構（不図示）により該トラムカバー５は自動的に開か
れる。

現像器３は、現像ローラ３ａを収容した現像室３ｂと、
その左側に連接されたトナー容器３ｃとを有し、現像室
３ｂとトナー容器３ｃとは両者の隔壁に設けられた連通
孔３ｄを介して連絡している。トナー容器３ｃ内のトナ
ーｔは撹拌棒３ｅか所定の速度て回転駆動されることに
より攪拌を受けるとともに、撹拌棒３ｅの半径方向端に
設けられたずくいシート部材３ｆて収容トナーｔの一部
か連通孔３ｄから現像室３ｂ内に撹拌棒３ｅの１回転毎
に間欠的に送り込まれる。

次に、上記構成のプロセスカートリッジ１０１の作用を
説明する。

まず、プロセスカートリッジ１０１を不図示の画像形成
装置本体に装填すると、前記ドラムカバー５か自動的に
２点鎖線で示す開位置に回転移動して、感光トラム１を
露呈せしめる。

この状態で装置本体に設けられた複写スイッチか押され
ると、不図示の駆動系か動作し、感光トラムｌ、現像ロ
ーラ３ａ、摩擦帯電ローラ２Ａ及び撹拌棒３ｅか夫々矢
印方向に回転する。該撹拌棒３ｅの回転によりトナー容
器３ｃ内のトナーｔは攪拌され、ずくいシート３ｆによ
り連通孔３ｄを経て現像室３ｂに搬送され、現像ローラ
３ａの表面に磁着する。

一方、感光トラム１の周面ば摩擦帯電ローラ２Ａにより
所定の極性に一様に帯電しており、不図示の光学系の作
用により光像露光光の照射を受けて潜像を形成する。続
いて、感光トラム１は現像ローラ３ａよりトナーｔを受
け、潜像をトナーｔの選択的付着により顕像とし、この
１ヘナーｔにより形成される顕像か、２点鎖線矢印Ｐに
よって示される進路に沿って不図示の給紙機構より進ん
て来る不図示の用紙に転写される。該用紙は不図示の定
着器に送られトナー画像か用紙１−に固定され、以て画
像形成か完成される。尚、感光トラムｌに信性したまま
現像に与らなかった残留トナーは、クリーニンクフレー
ト４ａによりそぎ取られ、廃トナー室４ｄに集められる
。

次に本発明に係る現像器３の詳細を説明する。

第２図はトナー容器３Ｃの部分斜視図であるか、これは
該トナー容器３Ｃを開口部９４を有した側面側から見た
ものである。第３図は第２図中のＨ−Ｈ−線による断面
図であり、トナー容器キャップ９０と開１コ９４との嵌
合方向を示すものである。

開口部９４の中心において軸受３ｊか十字状に配された
４木の軸受リフ３ｇによって支持されている。すなわち
、開口部９４はこれら４本の軸受リフ３ｇによって４つ
の扇形の開１１９４　′・・・に区分されている。撹拌
棒３ｅの軸３ｈはその端部か軸受３ｊに設けられた軸受
孔３ｍ内に回転自在に支承されている。

柔軟性材料、例えば塩化ビニール等により成形されるト
ナー容器キャップ９０は、−］−記４つの扇形開口９４
′・・・に挿入されて圧着される４つの突起部９０ａ・
・・を有して形成されている。更に、トナー容器キャッ
プ９０を確実に開口部９４に嵌合せしめるべく、キャッ
プ段部周面上に２筋のクリック突起９０ｂ・・・を設け
ている。

尚、−１−記実施例においては軸受リフ３ｇは４本であ
るか、軸受３Ｊを固定して支持てきるものてあれば、軸
受リフは４木より少なくても構わない。

次に、」−記構成の第一の実施例の作用について説明す
る。

まず、４本の軸受リフ３ｇ及びこれらに支持された軸受
３ｊを設けたので、撹拌棒３ｅの軸３ｈは開口部９４の
中央にて軸支されることか可能となり、従って開口部９
４は撹拌棒３ｅの軸受部を避けて穿設しなくてもよくな
り、該開口部９４はトナー容器３Ｃの側壁３ｎの大部分
を占める大きさにすることかできる。この結果、トナー
ｔを短時間でトナー容器３Ｃ内に充填することが可能と
なる。

又、トナー容器キャップ９０はその４つの突起部９０ａ
−・・か開口部９４の４つの開口９４′・・・に挿入さ
れて圧着されるので、トナーｔは１〜ナー容器３Ｃ内に
完全に封しられて、こぼれ出ることはない。このとき、
１〜ナー容器キヤツプ９０は４木の軸受はリフ３ｇ及び
軸受３ｊに対して密着しているのて、軸受リブ３ｇと軸
受３ｊとを固持することとなり、軸受３Ｊを正確に固定
し、以て攪拌棒３ｅの回転をより安定したものとする。

次に、第４図及び第５図に基づいて第２の実施例を説明
する。尚、第４図及び第５図においては、第１の実施例
に示したものと同一要素には同一符号を付し、それらの
説明は省略する。第５図は第４図の現像器３のＩ−Ｉ線
断面図である。

第２の実施例において、開口部９４は円形の開口である
。又、トナー容器キャップ９１は第２の実施例のものと
形状は同してあり、前記開口部９４に挿入されて圧着さ
れる４つの突起部９１ａ・・・を有している。これら４
つの突起部９１ａ・・・の相対向する面９１ａ・・・は
互いに第５図中、左方向に進むにつれて径か大きくなる
円錐台形の空間を画成するよう成形されている。この４
つの突起部９１ａ・・・の対向面９１ａ′・・・によっ
て画成される円錐台形の空間内に挿入され、且つ上記４
つの突起部９１ａ・・・の対向面９１ａ・・・に圧着す
るよう成形された円錐台形の軸受け３１か撹拌棒３ｅの
軸３ｈの一端部に回転自在に遊嵌している。すなわち、
該軸受け３１はトナー容器キャップ９１に固持されるの
で、該軸３ｈは不動の軸受け３１に対して回転自在とな
る。

第２の実施例は、第１の実施例において必要であった軸
受リツ３ｇに相当するものか不要であるので、それたけ
開口部９４の開口面積が大きくなり、トナーの充填時間
か更に短縮てき、しかも、トナー容器３Ｃの成形が容易
となるという長所かある。

第６図及び第７図は第３の実施例を示しており、これら
の図において、第１あるいは第２の実施例に示したもの
と同一要素には同一符号を付したのて、その説明は省略
する。（尚、第７図は第６図の現像器３のＪ−Ｊ線断面
図である。）第３の実施例においては、撹拌棒３ｅの軸
３ｈの先端に先細状の略円錐形をした肥大部３ｋか形成
されている。一方トナー容器キャップ９２にはその中央
部にこの肥大部３ｋを受は止めることができるような形
状の軸受穴９２ａが形成されている。ここで軸受穴９２
ａの入口における内径は上記先細状の肥大部３にの最大
径よりわずかに小さく設計されており、従って柔軟性を
有したトナー容器キャップ９２かトナー容器３ｃの開口
部９４を塞ぐとき、軸受は穴９２ａの入口は撹拌棒３ｅ
の軸３ｈの肥大部３ｋにより押し広げられ、該軸受穴９
２ａは使用者にクリック感を与えて該肥大部３ｈを受は
止める。このようにして−旦挿入か成されると、肥大部
３ｈの最大径部分は軸受穴９２ａの入口に掛は止めされ
るので、撹拌棒３ｅの軸３にはトナー容器キャップ９２
より容器に抜くことはできなくなる。ただし、該肥大部
３には該軸受穴９２ａ内に遊嵌し、かっ軸３ｈの径は該
軸受穴９２ａの入口の内径よりもわずかに小さく設計さ
れているので、該軸３ｈはトナー容器キャップ９２に対
して回転自在である。

本実施例の長所は、軸受けとトナー容器キャップ９２と
を一体に形成したので、部品数を減じることかてき、組
立作業性が向上したことと、トナー容器キャップ９２を
トナー容器３ｃより外れに＜〈シたことである。尚、上
記第３の実施例においては肥大部３には略円錐形状とし
たが、これを球状にすることによりクリック機能を保ち
、かつトナー容器キャップ９２の取り外しも比較的容易
に可能とすることかできる。

次に、第８図に基づいて第４の実施例の説明をする。

第８図は、本発明の第４の実施例を示すプロセスカート
リッジ１０２の断面図であり、第１図に示したものと同
一要素には同一符号を付し、これらの説明は省略する。

撹拌棒３０は３木の脚部３０ａ・・・を有して形成され
ており、各々の脚３０ａは互いに１２０°の角を成し、
各々にすくいシート部材３ｆ・・・が付設されている。

又、該撹拌棒３０の非駆動側端（第８図中、手前側）は
軸支されない自由端である。

従って、該撹拌棒３０は他端、すなわち駆動側端におい
てのみに支持されているが、脚３０ａを３本有している
ことにより自立することかでき、軸３ｈは常にトナー容
器３ｃの中央部に保たれる。

本実施例の長所は、撹拌棒３０の軸３ｈの非駆動側端を
自由端にすることにより、軸受部を無くしたことである
。又、開口部は他のすへての実施例同様にトナー容器３
Ｃの側壁の略全体を占めるよう形成可能である。

（発明の効果） 以」二のように本発明によれば、回転部材の回転軸線か
開り部の開口領域を通るようにしたので、トナー充填用
の開口部を回転部材の回転軸を避けて穿設する必要かな
くなり、従って上記開口部をトナー容器の側壁の略全域
を占めるような大きさにすることか可能となった。この
結果、トナーの充填に要する時間か大巾に短縮され、プ
ロセスカートリッジの生産効率が向上することとなり、
生産コストも低く抑えることか可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプロセスカートリッジの断面図、
第２図は第１の実施例による現像器の部分斜視図、第３
図は第２図の現像器のＨ−Ｈ線断面図、第４図は第２の
実施例による現像器の部分斜視図、第５図は第４図の現
像器の■−■線断面図、第６図は第３の実施例による現
像器の部分斜視図、第７図は第６図の現像器のＪ−Ｊ線
断面図、第８図は第４の実施例のプロセスカートリッジ
の断面図、第９図は従来のプロセスカー１〜リツジの断
面図、第１０図は第９図のプロセスカーｌ−リッジの側
面図、第１１図は本発明に係るレーザビームプリンタの
縦断面図、第１２図は同レーザビームプリンタの開放状
態を示す縦断面図である。 ３・・・現像器、３Ｃ・・・トナー容器（現像剤収納容
器）、３ｅ、３０・・・撹拌棒（回転部材）、９４・・
・開口部、ｔ・・・１〜ナー（現像剤）、１００゜１０
１．１０２・・・プロセスカートリッジ。 特許　出　願　人　キャノン株式会社 代理人　弁理士　　　山　下亮　−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤充填用の開口部と現像剤を攪拌及び搬送す
   るための回転部材とを有する現像剤収納容器を含んで構
   成される現像器において、前記回転部材の回転軸線が前
   記開口部の開口領域を通るようにしたことを特徴とする
   現像器。
2. （２）前記現像剤収納容器は略円筒形であり、且つ前記
   回転軸線が前記開口領域の略中央を通るようにしたこと
   を特徴とする請求項１記載の現像器。
3. （３）前記現像器を含んで構成されるプロセスカートリ
   ッジ。