JPH03206482A - 現像装置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） 本発明は電子写真方式を採用する画像形成装置の現像装
置及び該現像装置等を有するプロセスカートリッジに関
する． （従来の技術） 複写機等においては、像担持体に形成された潜像に現像
剤（トナー）を供給し、この潜像をトナー像として顧像
化する必要があるが，かかる現像作業は現像装置によっ
てなされる。

かかる現像装置を備えたプロセスカートリッジを第３図
により説明すれば，図中１は像担持体てある感光ドラム
であり、該感光ドラムｌの周りに現像装置２，帯電ロー
ラ３，クリーニング器４が配設されて，これ等かカート
リッジ容器５ａ内に一体的に組込まれ、画像形成装置の
装置本体内に着脱自在に配設されるプロセスカートリッ
ジ５を形成している． 現像装Ｎ２は感光ドラム１と一定の隙間を置いて対向す
る現像ローラｌ２を有し、該現像ローラｌ２を介してト
ナーＴを感光ドラムｌの方へ供給する現像部ｌＯと、内
部にトナーＴを保有し、該トナーＴを攪拌部材２２．２
３を介して現像部ｌＯに供給する現像剤収納部２０等か
ら構成されている．そしてこの現像装置２を使用する場
合は，現像部１０と現像剤収納部２０間に設けられた開
口部ｌ４のシール部材１５を引き剥した後、攪拌部材２
２．２３を回転し、現像剤収納部２０内のトナーＴをま
ず現像部１０の現像ローラｌ２の方へ供給する必要かあ
る． 従って、プロセスカートリッジ５を使用する場合は、現
ｆｌ＆！装置２のシール部材ｌ５を引き剥した後、この
プロセスカートリッジ５を装置本体に装若し、その後攪
拌部材２２．２３を回転させて現像装置２の現像剤収納
部２ｏ内のトナーＴを現像部１０の現像ローラｌ２周り
に十分に供給した状態で使用する必要がある．尚、現像
ローラｌ２へのトナーＴの供給が不十分であれば、現像
ローラｌ２周りにトナーが不足し、感光ドラムｌ上の画
像に濃度ムラが生じたいり、いわゆる白抜けが生じたり
する． このためプロセスカートリッジ５を装置本体に装着した
場合、攪拌部材２２．２３を速やかに回転させ、現像装
Ｎ２のスタンバイ状態をつくってやる必要がある． ここで、一般に現像装置２の攪拌部材２２，２３は感光
ドラムｌの駆動ギヤ等を介して、感光ドラムｌ経出で回
転される． （発明か解決しようとする課Ｉｌｌ） しかしながら、プロセスカートリッジ５を装置本体に装
着し，現像装置２の攪拌部材２２．２３を回転させる場
合、画像形成とは無関係に感光トラムｌも余分に回転さ
せることとなる．このため感光ドラムｌ上の残留トナー
をクリーニングするため感光トラムｌに摺擦しているク
リーニング器４のクリーニングブレート４ａとの摺擦時
間が増加し，感光ドラム１に摺擦傷を発生させる確立を
高めてしまうという不都合等が生じ、感光ドラム１の寿
命を縮めてしまうという不都合かあった． 本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は，画像形或と無関係に現像剤を現像ローラの方
へ移動させるにあたり、像担持体とは無関係に攪拌部材
を回転させることができる現像装置及び該現像装置を有
するプロセスカートリッジを提供するにある． （課題を解決するための手段） 上記目的を達或すべく本発明は、像担持体を介して回転
される攪拌手段を有し，該攪拌手段により内部の現像剤
を現像ローラの方へ供給している現像装置において、画
像形成装置の装置本体側に、像担持体と攪拌手段との駆
動力の伝達解除を可能とすると共に，別ルートで攪拌手
段への駆動力の伝達解除が可能な駆動力切替手段を設け
、装置本体への主電源投入時に現像剤残量検知手段か現
像ローラ周りに現像剤不足の検知を行なった場合、前記
駆動力切替手段により攪拌手段のみが単独で回転駆動さ
れることを特徴とする．また本発明は、少なくとも像担
持体の他に，内部の現像剤を現像ローラの方へ供給して
いる攪拌手段が像担持体を介して回転される現像装置を
有し、画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設され
るプロセスカートリッジにおいて、像担持体と現像装置
の攪拌手段との駆動力の伝達解除を可能とすると共に、
別ルートで攪拌手段への駆動力の伝達解除が可能な駆動
力切替手段を内部または装置本体側に設け、装置本体へ
の主電源投入時に現像剤残量検知手段が現像装置内の現
像ローラ周りに現像剤不足の検知を行なった場合、前記
駆動力切替手段により現像装置の攪拌手段のみが単独で
回転駆動されることを特徴とする． （作用） 本第ｌ発明では，画像形成時はその攪拌手段か像担持体
を介して回転される現像装置てあっても、装置本体側に
像担持体と攪拌手段との駆動力の伝達解除を可能とする
と共に、別ルートで攪拌手段への駆動力の伝達解除が可
能な駆動力切替手段を設けているため，装置本体への主
電源投入時、即ち未だ装置本体側で画像形成作業を行な
っていない状態の時に現像剤残量検知手段が現像ローラ
周りに現像剤無しの検知を行なった場合、攪拌手段のみ
像担持体と無関係に単独で回転駆動でき，内部の現像剤
を現像ローラの方へ供給できることとなる． 本第２発明では現像装置をプロセスカートリッジ内に組
み込んだ場合であり、上記駆動力切替手段をプロセスカ
ートリッジ内又は装置本体側に設けて第１発明と同様な
作用を行なわせるものてある． 尚、本第１、第２発明は，特に新たな現像装置やプロセ
スカートリッジを装置本体内に装着した場合にイｆ効で
ある． （実ｈ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． 先ず本発明の第１実施例を第１図乃至第３図により説明
する。

最初に第３図によりプロセスカートリッジの全体構威に
ついて説明する．図中１は像担持体である感光ドラムで
あり、図中矢印方向に回転される。この感光ドラムｌの
周りには現像装置２，帝電ローラ３、クリーニング器４
か配設され、これ等かカートリッシ容器５ａ内に組み込
まれ、プロセスカートリッシ５として画像形或装置の装
置本体に対して着脱自在に配設される．このプロセスカ
ートリッジ５は個々の機器が寿命に達した場合、このプ
ロセスカートリッジ５全体を取替えることにより、メン
テナンスの容易化を図るためのものてある．尚、６は感
光トラムｌを保護するためのトラムカハーてあり、プロ
セスカートリッジ５の装置本体への着脱に合せて開閉さ
れる．即ち，帯電ローラ３により一様帯電された感光ド
ラムｌに画像光Ｌが露光され，この感光トラムｌ上に静
電潜像か形成されると、該静電潜像は感光トラムｌの回
転とともに、現像装Ｍ２の方へ向けられ、該現像装置２
によってトナーＴか供給されてトナー像に変えられる．
該トナー像は装置本体側の不図示の転写帯電器を介して
転写紙上に転写され、トナー像を担持するこの転写紙は
定着器に送られて、そのトナー像か永久像として定着さ
れる．また転写の終了した感光ドラムｌは該感光ドラム
ｌの外表面に摺擦するクリーニング器４のクリーニング
プレート４ａを介してその残留トナーかクリーニングさ
れ、次の画像形成のために備えられる。

現像装置２は感光ドラムｌ側に配設され、該感光トラム
ｌにトナーＴを供給する現像部ｌＯと、該現像部１０に
隣接して設けられ，内部にトナーＴを保有して該トナー
Ｔを現像部１０の方へ供給する現像剤収納部２０等から
構成されている。現像部ｌＯの現像部本体１１内には，
感光ドラムｌと一定の隙間を４１して回転され、内部の
磁石等の作ＪＩｔてその外周部にトナーＴを磁気保持し
て、該トナーＴを感光トラムｌの方へ供給する現像ロー
ラｌ２と、一端部か現像ローラ１２に摺擦し、該現像ロ
ーラｌ２周りのトナーＴの厚さを一定に保持するゴムツ
レート１３等が配設されている．現像剤収納部２０には
その収納本体２ｌ内に回転軸２２ａ，２３ａか感光ドラ
ム１や現像ローラｌ２の軸方向と平行に設けられた２つ
の第１、第２攪拌部材２２．２３か設けられており、該
ｔ５ｌ、第２攪拌部材２２．２３を介して収納本体２ｌ
内のトナーＴを現像剤収納部２０と現像部１０問の開口
部ｌ４を介して現像部ｌＯの現像部本体１１内に供給し
ている． ここて新品のプロセスカートリッジ５の場合、現像剤収
納部２０と現像部ｌＯ間の開口部ｌ４にはシール部材ｌ
５か貼着され，プロセスカートリッシ５の持ち運び等の
際に現像剤収納部２０内のトナーＴが現像部ｌＯの方へ
漏れ出し，該トナーＴか外部に流出するのを防止してい
る．従つて前記シール部材ｌ５を引き剥した後、このプ
ロセスカートリッジ５を装置本体内に装着する必要があ
る． つぎに、前記第１、第２攪拌部材２２．２３の駆動方法
を第１図及び第２図により説明する．第１図（ａ）は第
１、第２攪拌部材２２．２３への通常の回転力伝達状態
を示しており、感光ドラムｌの一端部に設けられたドラ
ムギャ３ｏか軸方向に大、小ギャ３１ａ，３ｌｂを有す
る段付ギャ３ｌの大ギャ３１ａに噛合し、その小ギヤ３
ｌｂか第ＩＷ！拌部材２２の回転軸２２ａ回転用の第１
ギャ３２に−合している．また該第１ギャ３２からアイ
ドラギャ３４を介して第２攪拌部材２３の回転軸２３ａ
回転用の第２ギャ３３か回転される．即ち，通常の画像
形成作業において、感光ドラムｌか不図示の装置本体側
の駆動源により回転されると、段付ギャ３ｌやアイトラ
ギャ３４等を介して第１、第２ギヤ３２．３３も回転さ
れ、第１、第２攪拌部材２２．２３が回転されて、現像
剤収納部２０内のトナーＴか現像部ｌ０の方へ供給され
る。

ここで装置本体か画像形成作業をしない場合でも，現像
装置２の現像剤収納部２０内のトナーＴを現像部ｌＯの
方へ供給する必要がある場合がある。即ち新品のプロセ
スカートリッジ５を装置本体内に装着した場合、現像装
Ｍ２の現像部１０内にはトナーＴは無いため、急ぎ第１
、第２攪拌部材２２．２３を回転させ、現像剤収納部２
０内のトナーＴを現像部１０の現像ローラｌ２周りに供
給してやる必要がある．この場合感光ドラム１のトラム
ギャ３０を介して第１，第２攪拌部材２２．２３を回耘
させれば、不要に感光トラムｌを回転させることとなり
、クリーニング器４のクリーニングブレード４ａ等によ
り、感光ドラムｌの寿命を縮めることとなるため、画像
形成を行なわない場合（感光トラムｌを回転させる必要
かない場合）には第ｌ、第２４ｇ２拌部材２２．２３の
第１，第２ギヤ３２．３３は感光ドラム１のトラムギャ
３０と切り離されて別のルートにて回転される。

以下この第１．第２ギヤ３２．３３を別ルートにより回
転させる駆動力切替手段について第１図（ａ）、（ｂ）
により説明する。

段付ギャ３ｌの感光ドラムｌ側の大ギャ３１ａの一端部
にはこの段付ギャ３ｌをその軸方向に移動させるプッシ
ュブルシリンダー３５か設けられ、又段付ギャ３ｌの小
ギヤ３ｌｂの一端部にはクラッチ機構３６の移動部３６
ａか設けられている．また該移動部３６ａの外方には駆
動モータ３７の回転軸に固定されたクラッチ機構３６の
固定部３６ｂか設けられていて、プッシュプルシリンタ
−３５により段付ギャ３ｌか外方に移動すれば、段付ギ
ャ３ｌのクラッチ機構３６の移動部３６ａと駆動モータ
３７側のクラッチ機構３６の固定部３６ｂとが係合し，
段付ギャ３ｌはこの駆動モータ３７により回転されるこ
ととなる．而して，プロセスカートリッジ５を装置本体
内に装着すると，現像装Ｎ２の現像部ｌＯ内のトナー検
知によって現像部ｌＯ内にトナーＴ無しの信号かでると
、プッシュプルシリンダー３５の支軸３５ｂの突出によ
り段付ギャ３ｌを外方に押しやり、第１図（ｂ）で示さ
れる如く、クラッチ機構３６を係合させて、この段付ギ
ャ３ｌを駆動モータ３７により回転させる．この場合、
段付ギャ３１の大ギャ３１ａとドラムギャ３ｏとの−合
は解除され、この段付ギャ３ｌは感光ドラムｌと無関係
に回転すると共に、小ギヤ３ｌｂはその軸方向に長く形
成されているため、第１ギャ３２との噛合状態を継続す
る．従って駆動モータ３７の回転により，段付ギャ３１
，アイドラギャ３４を介して第１、第２ギヤ３２．３３
が回転され、第１，第２攪拌部材２２．２３は現像剤収
納部２ｏ内のトナーＴを現像部１０の方へ供給できる．
また現像部１０内にトナーＴか十分あることが検知され
ると、プッシュプルシリンダー３５の支軸３５ａか内方
に移動して、段付ギャ３ｌが移動し、クラッチ機構３６
の移動部３６ａが固定部３６ｂと離間すると共に，段付
ギャ３ｌとドラムギャ３０とか噛合して第１図（ａ）の
状態に復帰する． 以上の如く、第１．第２攪拌部材２２．２３を別ルート
て回転させる駆動力切替手段を設けたため、感光ドラム
ｌを不要に回転させることなく現像装置２の現像剤収納
部２０内のトナーＴを現像部ｌＯの方へ供給することか
でき、感光トラム１の寿命の向上等を図ることかできる
． 尚、以上のプッシュプルシリンダー３５，クラッチ機構
３６及び駆動モータ３７は装置本体側に設けてもよいし
、プッシュブルシリンダー３５及びクラッチ機構３６の
移動部３６ａのみプロセスカートリッジ５偏に設けても
よい。また、以上の考え方はプロセスカートリッシ５に
限らず、現像装置２を単独で装置本体に着脱する場合に
も適用される。この場合第１，第２ギヤ３２．３３のみ
、またはアイドラギャ３４を含まて現像装置２を構成す
ればよい． ここで、第２図により現像装２２２の現像部ｌＯ内のト
ナーＴの検知機構について説明する。第２図（ａ）で示
される如く、装置本体ｌＯＯ内にプロセスカートリッジ
５が装着された場合、現像装２２２の現像部ｌＯの現像
ローラｌ２の軸方向両端部近傍にレンズ３８．３８を取
付け、且つ該レンズ３８．３８の焦点位置の装置本体ｌ
ｏｏ側に発光素子３９及び受光素子４０を取付ける．即
ち、現像部ＩＯ内にトナーＴが無ければ、発光素子３９
を出てレンズ３８で平行に集光された光ＬＡは現像部ｌ
Ｏ内を通ってレンズ３８を介して受光素子４０に集めら
れ、現像部ｌＯ内にトナーＴか無いこと、または不足し
ていることを知らせる．そして現像部ｌＯ内にトナーＴ
があれば発光素子３９の光ＬＡは受光部４０に達し無い
から、現像部ｌＯ内にトナーＴがあることを検知できる
。またプロセスカートリッジ５が装置本体ｌ００内に装
着されていない場合は、第２図（ｂ）で示される如く、
発光素子３９からの光ＬＡは拡散するため、該光ＬＡは
受光素子４０にわずかしか達せず、装置本体ｌＯＯ内に
プロセスカートリッジ５か未装着であることを検知でき
る。尚、この検知機構は現像装置２単体を装置本体内に
着脱する場合にも適用できるは勿論である． 次に本発明の第２実施例を第４図により説明する．尚、
第１実施例に係るものと同一機能を有するものについて
は同一符号を付しその説明を省略する． 第１実施例ではプッシュプルシリンダー３５、クラッチ
機構３６を設け、段付ギャ３ｌをその軸方向に移動させ
、別ルートでｗ４ｌ、第２Ｍ！拌部材２２．２３を回転
させるようにしたが、本実施例では段付ギャ３ｌや駆動
モータ３７をその軸方向と直角方向に移動させる駆動力
切替手段を設け、第１、第２Ｗｌ拌部材２２．２３のみ
別ルートで回転させるようにした． 即ち、駆動モータ３７じ駆動ギャ４ｌを設けたものと段
付ギャ３ｌとのそれぞれの回転軸をＶ形のジョイントハ
ー４２に枢支し、該ジョイントハー４２をアクチュエー
タ４３によって回動させることにより、駆動モータ３７
，駆動ギャ４ｌ及び段付ギャ３ｌをこれ等の軸直角方向
に移動可能とした． 而して、装置本体側で画像形成作業を行なっている場合
は、第４図（ａ）で示される如く、ドラムギャ３０の回
転力を段付ギャ３ｌ及びアイドラギャ３４を介して第１
、第２ギヤ３２．３３に伝え，第１．第２ｐｌ！拌部材
２２．２３を回転させているが、新たなプロセスカート
リッジ５か装置本体内に装着され第１，第２攪拌部材２
２．２３のみ回耘させる必要かある場合は、アクチュエ
ータ４３を作動させ、第４図（ｂ）で示される如く、段
付ギャ３ｌをドラムギャ３０から離間させると共に、駆
動モータ３７の回転軸に直結される駆動ギャ４ｌを駆動
モータ３７とともに第１ギャ３２に噛合させ、第１．第
２ＷＩ．拌部材２２．２３を回転させるようにした． 以上の如く本実施例の場合でも第１実施例と同様の効果
か得られると共に、第１実施例に比べ段付ギャ３ｌの軸
方向移動かないため、装置の省スペース化を図ることが
できる． 尚，段付ギャ３１，駆動モータ３７、駆動ギャ４ｌ、ジ
ョイントパー４２及びアクチュエータ４３は装置本体側
に取付けてもよいし、プロセスカートリッジ５側に取付
けてもよい．またプロセスカートリッジ５のみでなく、
現像装１１２自体についても本実施例が適用できるのは
勿論である。

次に本発明の第３実施例を第５図により説明する．尚、
第１，第２実施例に係るものと同一機能を有するものに
ついては同一符号を付しその説明を省略する． 本実施例では駆動力切替手段を、装置本体側のメインモ
ー夕のメインギャ６に噛合する一対の第１．第２ｉ１［
ｉ星ギヤ４４．４５と、該第ｌ、第２遊星ギヤ４４．４
５の回転軸を枢支すると共にメインギャ６の回転軸回り
に回転自在に支持されるアーム４６とにより構成した． 而して、装置本体側で画像形或かなされる通常の運転時
においては，第５図（ａ）で示される如く、メインギャ
６から第１遊星ギャ４４及びドラムギャ３０へと回転力
を伝え，感光ドラムｌを回転させると共に、メインギャ
６から第２遊星ギャ４５及び第１ギャ３２へと回転力を
伝えて第１ギャ３２を凹転させると共に、該第１ギャ３
２の回転力をアイドラギャ３４を介して第２ギャ３３に
伝えて，第１、第２Ｗｌ拌部材２２．２３を回転させる
． つぎに、感光トラムｌとは無関係に第１、第２攪拌部材
２２．２３のみ回転させる場合は，第５ＵＡ（ｂ）で示
される如く、アーム４６を反時計方向に回動させ，ドラ
ムギャ３０と第１遊星ギャ４４との噛合を解除すると共
に、該第１遊星ギャ４４と第１ギャ３２とを噛合させれ
ば、メインモー夕によりメインギャ６が回転され、第１
、第２攪拌部材２２．２３は感光ドラムｌと無関係に回
転される。尚，この結果第２遊星ギャ４５と第ｌギャ３
２との噛合は解除される． 上記構或においても第１、第２実施例と同様な効果を得
ることかできると共に，本実施例では装置本体側のメイ
ンモー夕を利用し第１．第２実施例の如く別の駆動モー
タ３７を使用していないため，装置の小型化、低コスト
化を図ることができる。尚，メインギャ６及び第１．第
２遊星ギャ４４．４５は装置本体側に取付けられている
ものとする。

次に本発明の第４実施例を第６図により説明する．尚、
第１実施例に係るものと同一機能を有するものについて
は同一符号を付しその説明を省略する． 本実施例では感光ドラムｌを装置本体側のメインモータ
７に対向する側に設け、第１、第２攪拌部材２２．２３
の駆動力切替手段をメインギャ６と感光ドラムｌのドラ
ムギャ３０とを連結する一方向クラッチ５０と、メイン
ギャ６に噛合し、該メインギャ６の回転力を第１、第２
攪拌部材２２．２３の第１，第２ギヤ３２．３３へと伝
える駆動ギヤとから構成した． 而して、装置本体側で画像形成がなされる通常の運転時
においては、第５図（ａ）で示される如く、メインモー
タ７の回転力をメインギャ６、一方向クラッチ５０、ト
ラムギャ３０へと伝え感光トラムｌは図中Ａ方向に回転
されると共に、第ｌ、第２攪拌部材２２．２３は駆動ギ
ャ５ｌを介して回転される．また第１．第２Ｗｌ拌部材
２２，２３のみを回転させる場合は第６図（ｂ）で示さ
れる如く、メインモータ７をＢ方向に逆転し，方向クラ
ッチ５０を介してメインモータ７の回転を感光トラムｌ
の方へは伝えないようにすると共に、駆動ギャ５ｌを介
して第１、第２攪拌部材２２．２３を回転させる． この場合、第１、第２攪拌部材２２．２３は逆転するが
，第１実施例と同様な効果を簡単な構成で得ることがで
きる． （発明の効果） 本第１，第２発明によれば，装置本体の主電源投入時に
現像剤残量検知手段か現像装置の現像ローラ周りに現像
剤が不足している検知を行なった場合、像担持体とは無
関係に現像装置の攪拌部材を回転させて、現像ローラ周
りに現像剤を供給できるようにしているため，不要に像
担持体を回転させる不都合がなく，像担持体の寿命を延
ばすことかできる．

【図面の簡単な説明】

第１図はｇｇｌ実施例に係る現像装置の駆動力切替手段
周りの平面図、第２図は同現像装置の現像剤検知手段の
作用説明図，第３図はプロセスカートリッジの断面図、
第４図は第２実施例に係る現像装置の駆動力切替手段周
りの斜視図，第５図は第３実施例に係る現像装置の駆動
力切替手段周りの正面図，第６図は第４実施例に係る現
像装置の駆動力切替手段周りの平面図である． １・・・感光ドラム（像担持体），２−・・現像装置，
５・・・プロセスカートリッジ、ｌ２・・・現像ローラ
，２２．２３・・・攪拌手段、３　５−・・プッシュブ
ルシリンダー（駆動力切替手段）、３６・・・クラッチ
機構（駆動力切替手段），３８・・・レンズ（現像剤残
量検知手段），３９−・・発光素子（現像剤残量検知手
段）、４０・・・受光素子（現像剤残量検知手段）、Ｔ
・・・トナー（現像剤）．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体を介して回転される攪拌手段を有し、該
   攪拌手段により内部の現像剤を現像ローラの方へ供給し
   ている現像装置において、画像形成装置の装置本体側に
   、像担持体と攪拌手段との駆動力の伝達解除を可能とす
   ると共に、別ルートで攪拌手段への駆動力の伝達解除が
   可能な駆動力切替手段を設け、装置本体への主電源投入
   時に現像剤残量検知手段が現像ローラ周りに現像剤不足
   の検知を行なった場合、前記駆動力切替手段により攪拌
   手段のみが単独で回転駆動されることを特徴とする現像
   装置。
2. （２）少なくとも像担持体の他に、内部の現像剤を現像
   ローラの方へ供給している攪拌手段が像担持体を介して
   回転される現像装置を有し、画像形成装置の装置本体内
   に着脱自在に配設されるプロセスカートリッジにおいて
   、像担持体と現像装置の攪拌手段との駆動力の伝達解除
   を可能とすると共に、別ルートで攪拌手段への駆動力の
   伝達解除が可能な駆動力切替手段を内部または装置本体
   側に設け、装置本体への主電源投入時に現像剤残量検知
   手段が現像装置内の現像ローラ周りに現像剤不足の検知
   を行なった場合、前記駆動力切替手段により現像装置の
   攪拌手段のみが単独で回転駆動されることを特徴とする
   プロセスカートリッジ。