JPH0633480Y2

JPH0633480Y2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH0633480Y2
Application number: JP1988074117U
Authority: JP
Inventors: 政俊丸山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2003-06-03
Also published as: JPH01177763U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕本考案は、トナーとキャリヤから成る二成分現像剤を使
用する現像装置に関し、より詳細には、キャリヤが劣化
した使用済み現像剤を新たな現像剤と容易に交換でき装
置寿命が大幅にアップされた現像装置に関するものであ
る。

〔従来技術とその問題点〕

従来の電子写真式画像形成機器における乾式二成分現像
剤を用いる現像装置を、第６図に示す。同図において、
現像装置Ａは、大略、上側の補給用トナーｔを貯留する
トナー補給室61と、下側のトナーとキャリヤが混合され
た現像剤ｄが貯留されている現像室62から成る。現像室
62の感光体ドラム63に臨ませた開口には現像スリーブ64
が配設され、矢印方向に回転されることにより現像剤ｄ
を適量づつ感光体ドラム63と近接する現像位置Ｄに搬送
し、ここで感光体ドラム63上に形成された静電潜像に付
与し、潜像をトナー像に顕像化する。

現像剤ｄは、現像室62内で撹拌ロール65により撹拌され
る間にトナーとキャリヤが摩擦し合い、トナーに所定極
性の必要な電荷が帯電する。現像位置Ｄにおいては、ト
ナーのみが現像に供され、キャリヤは現像スリーブ64の
回転と共に現像室62内に返送される。トナーｔの補給が
何回か実施されてキャリヤを繰り返し使用する内に、や
がてキャリヤが劣化して所期の効能が得られなくなり、
キャリヤを交換する必要が生じる。

ところで、近年、プリンタ等の画像形成装置の小型化に
伴い、メンテナンス性の簡易化が要求され、現像剤等の
消耗材料の交換に際して、その材料に関与する部品全体
を使い捨てにするユニット交換方式が多用されている。
従って、上述の現像装置においては、キャリヤの劣化し
た時点を現像器ユニットの寿命とし、現像器ユニット毎
新品のものと交換することになる。この場合、現像スリ
ーブ64や撹拌ロール65等の部品は未だ十分に使用できる
から、これらも共に廃棄することは極めて不経済でラン
ニングコストがアップする原因となる。

又、他の消耗部材の感光体ドラムやクリーナ等もユニッ
ト交換式にする場合が多いが、メンテナンス作業を簡易
化する為に、感光体ドラム、クリーナ及び現像器を一個
のプロセスユニットとし、一括交換する方式が要望され
ている。この場合、通常は、感光体ドラムの寿命の方が
現像剤の寿命よりかなり長い為、現像剤の寿命に基づき
プロセスユニット全体を廃棄してしまうことは、甚だ不
経済で実用的でない。特に、昨今注目され始めたクリー
ニングと現像を現像器で同時に行なうクリーニング無し
プロセスにおいては、更に感光体寿命が延びる為、現像
器と感光体ドラムを分離し別個のユニットにせざるを得
なくなる。これは、ユーザーが要望するメンテナンス作
業性向上に逆行し、クリーニング無しプロセスを採用し
ても商品価値を下げることになる。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、寿命が大幅に延び、適用される画像形成装置の
ランニングコストを安価とし且つそのメンテナンス作業
性を向上させる乾式二成分現像剤を使用する現像装置を
提供することを目的とする。

〔考案の要点〕

本考案は、上記目的を達成する為、トナーとキャリアか
ら成る二成分現像剤を貯留すると共に像担持体上に形成
された潜像に前記トナーを適量づつ付与して該潜像を顕
像化する現像室と、前記現像室に補給するトナーを貯留
するトナー補給室とを具備した現像装置において、前記
現像室と第１連通口を介して連設され該現像室内へ投入
すべき未使用の現像剤を貯留する現像剤貯留室と、前記
第１連通口を開放する開位置と密閉する閉位置とに開閉
自在であり装置本体の未使用時に前記閉位置に置かれる
第１蓋部材と、前記第１蓋部材を前記閉位置へ付勢する
付勢部材と、前記現像室と第２連通口を介して連設され
該現像室内の現像剤を回収し貯留する現像剤回収室と、
前記第２連通口を開放する第１位置と密閉する第２位置
とに開閉自在であり装置本体の未使用時に前記２位置に
置かれる第２蓋部材と、前記第１蓋部材と係合可能な第
１作動杆と前記第２蓋部材と係合可能な第２作動杆とを
有し、装置本体の未使用時の第１操作位置と該第１操作
位置から変位した第２操作位置とに揺動自在の操作レバ
ーから成り、前記操作レバーを前記第１操作位置から前
記第２操作位置に操作した際前記第１作動杆は前記第１
蓋部材を前記閉位置に位置させたまま変位し前記第２作
動杆が前記第２蓋部材を前記第１位置に移動させ、その
後前記操作レバーを前記第１操作位置へ再操作した際に
は前記第１作動杆は前記第１蓋部材を前記付勢部材の付
勢力に抗して前記開位置に移動させると同時に前記第２
作動杆が前記第２蓋部材を前記第２位置に移動させるべ
く配設された連動機構と、前記操作レバーが前記第２操
作位置にある時、前記現像室内の使用済み現像剤を前記
現像剤回収室へ回収すべく作動する手段と、を備え、前
記第２連通口の開成、前記使用済み現像剤の前記現像剤
回収室への回収、前記第２連通口の閉成と同時の前記第
１連通口の開成による前記現像剤貯留室からの未使用の
現像剤の前記現像室内への投入を、順序だてて行うこと
で前記現像室内の現像剤を交換可能としたことを特徴と
するものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例について添付の図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例としての現像器ユニットU_Dと
その操作機構O_Mを示す斜視図で、第２図（ａ）、（ｂ）
乃至第４図（ａ），（ｂ）は夫々の各動作段階における
現像器ユニットU_D内部及び操作機構O_Mの各状態を示す各
模式的断面図及び各側面図である。又、第５図は、現像
器ユニットU_Dと操作機構O_Mが適用される電子写真式光書
込みプリンタの全体構成を示す模式図である。

第５図において、プリンタの略中央には、感光体ドラム
１が回転自在に支承されており、矢印方向に所定速度で
駆動回転される。感光体ドラム１の周面近傍には、その
回転方向に沿って、感光体ドラム１の周表面を所定の極
性に一様帯電する帯電器２、一様帯電されたドラム周面
に入力情報に応じた光信号を照射し静電潜像を形成する
光書込みヘッド３、静電潜像にトナーを付与してトナー
像に顕像化する現像器４及びトナー像を後述する給紙部
から送給されてくる転写紙に転写する転写帯電器５等が
順次配設され、電子写真プロセス部Ｒが形成されてい
る。尚、通常の電子写真プロセスにおいては、二点鎖線
で示す位置にクリーナ６が配設されているが、本例で
は、上記現像器４がクリーナを兼ねるクリーニング無し
プロセスを採用し、クリーナ６が省略されている。

電子写真プロセス部Ｒの図中左側には、定着部Ｆが配設
されており、本例ではトナー像が転写された転写紙を加
熱ロール７と圧接ロール８間に挾圧しつつ加熱して定着
する。定着部Ｆの上方には、定着を終えた転写紙を上方
に導きながら反転させて機体上面を利用して形成された
フェイスダウン（画像面を下にした状態）排紙トレイ部
E₁上に排出する転写紙排出経路９が形成されている。
尚、E₂は、定着を終えた転写紙を反転させずフェイスア
ップ（画像面を上にした）状態で積載する排紙トレイで
ある。

電子写真プロセス部Ｒの図中右下方には、給紙カセット
10が挿着される給紙部Ｉが形成されている。給紙部Ｉ
は、給紙カセット10内に積載収納された転写紙ｐを給出
する給紙コロ11及びスリップロール対12とレジスト板13
から成り感光体ドラム１上に形成される画像に同期する
様にタイミングを測って給紙コロ11により給出されてく
る転写紙ｐを転写部へ給送する待機給紙部等から形成さ
れている。

本例のプリンタは、上部機体B₁が下部機体B₂に対して軸
14を中心として回動し分割ラインＬを境に開閉される所
謂シェルオープン構造となっており、光書込みヘッド３
及び転写紙排出経路９を形成するガイド板等が上部機体
B₁に固設され、二点鎖線で示すごとく上部機体B₁の開成
と共に一体に移動する。又、電子写真プロセス部Ｒの感
光体ドラム１と帯電器２がドラムユニットU_Pとして、現
像器４が現像器ユニットU_Dとして、夫々下部機体B₂の所
定部位に対して着脱自在にユニット化されている。

ここで、本実施例における現像器ユニットU_Dとその操作
機構O_Mの構成について第１図並びに第２図（ａ）及び第
２図（ｂ）に基づき説明する。第２図（ａ）において、
現像器ユニットU_Dの上部には、補給用のトナーｔが貯留
されているトナー補給室15が区画形成されている。トナ
ー補給室15の上部開口15aにはカバー16が被装されてお
り、補給用トナーｔがカバー16を開いて開口15aから投
入される。トナー補給室15に隣接させて、未使用のトナ
ーとキャリヤが混合された交換用の現像剤d₀が貯留され
ている現像剤貯留室17が区画形成されている。

そして、これら両室15、17の下方に、現像に供すべき現
像剤ｄを一時的に貯留し攪拌する現像室18が区画形成さ
れている。現像室18には、現像スリーブ19と攪拌ロール
20が夫々矢印方向に駆動回転可能に配設されている。現
像スリーブ19は、現像室18の感光体ドラム１に臨む開口
18aから周面の約半分が突出するように支承され、その
周面上方には、ドクタブレード21が先端を近接させて垂
直に支持されており、現像位置Ｄに搬送すべき現像剤の
層厚を規制する。又、現像室18の開口18aとは反対側ケ
ーシング4aには、トナー濃度検知用のフォトセンサ22が
固着されており、透明部材でシールされた検知孔18bを
通してトナー濃度を検出する。

現像室18とトナー補給室15間の連通口23には、トナー補
給ロール24が配設されており、フォトセンサ22のトナー
濃度検出結果に応じ適宜駆動されて補給用トナーｔを現
像室18に補給し、現像剤ｄのトナー濃度を所定範囲に維
持する。又、現像室18と現像剤貯留室17間には、仕切板
25が回動自在に設けられている。仕切板25は回転軸26に
一方の側端部が固着され、回転軸26はその両端部を現像
器ユニットU_Dの側部ケーシングに回転自在に支持されて
いる。そして、回転軸26の一方の端部を第１図に示す如
く外部に突出させ、レバー27が固着されている。レバー
27には、回転軸26に外挿した捩りバネ28の一端が係止さ
れ、捩りバネ28の他端は側部ケーシング4bに立設された
ピン29に係止されている。捩りバネ28は、レバー27を時
計回り方向に回動付勢して、従って、仕切板25を時計回
り方向に回動付勢し、現像剤貯留室17を閉じる閉成位置
に保持している。

而して、現像室18の下部には、使用済みの現像剤を回収
する現像剤回収室30が区画形成されている。現像剤回収
室30と現像室18の連通口31には、連通口31の蓋も兼ねる
現像スリーブ19に対するスクレーパ32が回動自在に設け
られている。スクレーパ32は、一方の側端部を回転軸33
に固着し、回転軸33は両端を側部ケーシングに回転自在
に支持されている。回転軸33も上記回転軸26と同様に、
第１図に示す如く一方の端部を側部ケーシング4bから突
出させ、角柱部33aが形成されている。尚、角柱部33aの
近傍に突出させた軸34は、現像スリーブ19の支承軸で、
現像器ユニットU_Dを挿着する際の案内位置決め部材を兼
ねている。又、図示されていない他方の側部ケーシング
に駆動伝達部が設けられている。

ここで、上述の仕切板25とスクレーパ32を順序立てて動
作させる操作機構O_Mについて説明する。

本例の操作機構O_Mは、下部機体B₂の現像器ユニットU_Dが
挿着されるスペースの側部に設けられている。操作機構
O_Mは、操作レバー35と仕切板25を作動させる仕切板作動
杆36とスクレーパ32を作動させるスクレーパ作動杆37と
から成る。操作レバー35は、その略中央部に立設した支
持軸38を介して機体フレーム（不図示）に回転自在に支
持されている。操作レバー35の一端には、操作部35aが
形成され、他方の端部は二股に分岐され、その枝部35b,
35cには夫々仕切板作動杆36とスクレーパ作動杆37が回
動可能に連結されている。仕切板作動杆36は、その先端
が湾曲状に形成され、軸39により枝部35bに回動自在に
連結されると共に、これら両部材間にはコイルバネ40が
懸架されている。この場合、仕切板作動杆36は、枝部35
bと一直線状に接合された状態から反時計回り方向には
回動できない様に接合部にストッパ機構が形成されてい
る。従って、仕切板作動杆36に外力が作用しないとき
は、図示される如く一直線状姿勢に保持されている。

一方、スクレーパ作動杆37は、その一端に穿設された長
穴37aに枝部35cに立設された軸35dを遊動可能に挿通さ
せて連結され、これら両部材37,35c間にもコイルバネ41
が懸架されている。このスクレーパ作動杆37の他端部に
は支承軸42が立設され、支承軸42は機体フレーム（不図
示）に回転自在に支持されている。この連結構造によ
り、後述する操作レバー35のトグルスイッチ的な操作ア
クションが可能となる。又、支承軸42が立設されている
箇所には、スリット37bが形成されている。スリット37b
は、現像器ユニットU_Dが矢印Ｑ方向に沿って挿入されれ
ば、スクレーパ回転軸33の角柱部33aが自ずと嵌合挿入
される様に、その大きさと位置が設定されている。又、
スリット37bに角柱部33aが嵌入された状態において回転
軸33と支承軸42が同心関係に位置する様にスリット37b
の形成位置が設定されている。尚、本例では、操作レバ
ー35の軸支部近傍にスイッチ作動部としての突部35eが
形成され、その上部にマイクロスイッチ43（第２図
（ｂ）参照）が配設され、操作レバー35の上方回動を検
知する構成となっている。

次に、上述の如く構成された現像器ユニットU_Dとその操
作機構O_Mの操作手順と動作について、第２図（ａ），
（ｂ）乃至第４図（ａ），（ｂ）に基づき説明する。第
２図（ａ），（ｂ）は、現像器ユニットU_Dが正常に装着
され現像作用が行なわれている状態を示しており、現像
剤貯留室17と現像剤回収室30は夫々仕切板25及びスクレ
ーパ32により閉じられている。今、現像剤ｄが、例えば
４回のトナー補給を行ないプリント枚数20000枚に亘る
使用を終えて交換時期に達したとする。現像剤を交換す
る為に、操作者は機体を開き、操作レバー35の操作部35
aを持ってこれを第３図（ｂ）に示す如く矢印の反時計
回り方向に回動させると、これに連動してスクレーパ作
動杆37が支承軸42を中心として時計回り方向に回動し、
スクレーパ32も同方向に回動してその先端部を現像スリ
ーブ19に圧接させる。そして、これと同時に、操作レバ
ー35の突部35eがマイクロスイッチ43に当接し、これを
オンさせる。

一方、仕切板作動杆36は、操作レバー35の上方回動と共
に移動してレバー27と当接係合した後、レバー27は回動
しないからその反力によりコイルバネ40の付勢力に抗し
て時計回り方向へ回動し始める。そして更に、操作レバ
ー35が回動されると、その湾曲状先端面がレバー27の先
端面に沿って摺動し、やがてその係合が解除されるとコ
イルバネ40の付勢力により反時計回り方向に回動し、元
の一直線状の姿勢に復帰する。即ち、仕切板作動杆36
は、操作レバー35の上方回動に伴い、レバー27の上側か
ら下側（二点鎖線で示す）に潜り込む。尚、上述の操作
レバー35の回動動作の際、途中までは、コイルバネ41の
引張り弾力に抗して回動させる為比較的抵抗が大きい
が、デッドポイント（コイルバネ41が軸35d上に延在し
た状態）を越えてからは、コイルバネ41の付勢方向が変
り抵抗無く回動され、第３図（ｂ）に示す姿勢に保持さ
れる。

マイクロスイッチ43がオンされると、第３図（ａ）に示
す如く、この信号を受けて現像スリーブ19と撹拌ロール
20のみが所定時間だけ駆動回転される。この間に、スク
レーパ32により現像スリーブ19上に担持され搬送されて
くる使用済現像剤ｄが掻き落され、その下方に開かれた
連通口31から現像剤回収室30内に確実に回収される。

次に、操作者は、例えば操作パネル（不図示）等で現像
剤回収が終了したことを確認した上で、操作レバー35を
下方（時計回り方向）に逆回動させる。これにより、第
４図（ｂ）に示す如く、操作レバー35及び両作動杆36,3
7は、第２図（ｂ）に示す元の位置に復帰する。この
際、仕切板作動杆36は、レバー27と当接係合し反力を受
けるが、前述のストッパ構造により反時計回り方向には
回動しない為、レバー27を捩りバネ28の付勢力に抗して
強制的に反時計回り方向に回動させる。これにより、第
４図（ａ）に示す如く、仕切板25が反時計回り方向に回
動して現像剤貯留室17が開放され、交換用現像剤d₀が現
像室18内に投入される。斯くして、現像器ユニットU
_Dは、再度、20000枚の印字に対応可能となる。

以上の如くして、現像器ユニットU_Dの寿命が従来の現像
器ユニットに比べて二倍に延びるから、クリーニング無
しプロセスの採用により大幅に延びた感光体ドラム１の
寿命に十分に対応でき、ドラムユニットU_Pの交換と現像
器ユニットU_Dの交換を同一時期に設定することが可能と
なる。従って、ランニングコストを安価に抑制できる共
に、プリンタのメンテナンス作業性を大幅に向上させる
ことができる。

なお、本考案は上記の特定の実施例に限定されるべきも
のではなく、本考案の技術的範囲において種々の変更が
可能であることは勿論である。例えば、補給用現像剤d₀
はキャリヤのみとし、使用済現像剤の投入の際に新たな
トナーと同時に投入し、初期混合を行なって正常動作に
備える方式とする場合にも、本考案を適用することがで
きる。又、現像剤貯留室に投入口を設け、交換用現像剤
を繰り返し投入する方式としてもよく、この場合、現像
器ユニットU_Dの寿命を三倍以上に延すことができる。更
に、操作機構O_Mを現像器ユニットU_Dの側部に設置しても
よい。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明した如く、本考案によれば、現像器ユ
ニットに現像剤貯留室と現像剤回収室を設けると共に、
これら各室を所定の順序で開閉制御する構成とすること
により、現像器ユニットの寿命を大幅に延すことができ
る。その結果、現像器ユニットが適用された画像形成装
置のランニングコストを大幅に低減することができ、且
つ、メンテナンス作業性を顕著に向上することが可能と
なる。特に、クリーニング無しプロセスを採用し現像器
ユニットとドラムユニットを一個のユニットとした画像
形成装置に対して本考案を適用すれが、上記効果はより
顕著なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての現像器ユニットU_Dと
その操作機構O_Mを示す斜視図、第２図（ａ），（ｂ）乃
至第４図（ａ），（ｂ）は夫々各動作段階における現像
器ユニットU_D内部及び操作機構O_Mの各状態を示す各模式
的断面図及び各側面図、第５図は上記現像器ユニットU_D
と操作機構O_Mが適用される電子写真式光書込みプリンタ
の全体構成を示す模式図、第６図は従来の現像器ユニッ
トを示す模式的断面図である。１…感光体ドラム、15…トナー補給室、 17…現像剤貯留室、18…現像室、25…仕切板、30…現像剤回収室、32…スクレーパ、 O_M…操作機構、U_D…現像器ユニット、

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアから成る二成分現像剤を
貯留すると共に像担持体上に形成された潜像に前記トナ
ーを適量づつ付与して該潜像を顕像化する現像室と、前記現像室に補給するトナーを貯留するトナー補給室と
を具備した現像装置において、前記現像室と第１連通口を介して連設され該現像室内へ
投入すべき未使用の現像剤を貯留する現像剤貯留室と、前記第１連通口を開放する開位置と密閉する閉位置とに
開閉自在であり装置本体の未使用時に前記閉位置に置か
れる第１蓋部材と、前記第１蓋部材を前記閉位置へ付勢する付勢部材と、前記現像室と第２連通口を介して連設され該現像室内の
現像剤を回収し貯留する現像剤回収室と、前記第２連通口を開放する第１位置と密閉する第２位置
とに開閉自在であり装置本体の未使用時に前記２位置に
置かれる第２蓋部材と、前記第１蓋部材と係合可能な第１作動杆と前記第２蓋部
材と係合可能な第２作動杆とを有し、装置本体の未使用
時の第１操作位置と該第１操作位置から変位した第２操
作位置とに揺動自在の操作レバーから成り、前記操作レ
バーを前記第１操作位置から前記第２操作位置に操作し
た際前記第１作動杆は前記第１蓋部材を前記閉位置に位
置させたまま変位し前記第２作動杆が前記第２蓋部材を
前記第１位置に移動させ、その後前記操作レバーを前記
第１操作位置へ再操作した際には前記第１作動杆は前記
第１蓋部材を前記付勢部材の付勢力に抗して前記開位置
に移動させると同時に前記第２作動杆が前記第２蓋部材
を前記第２位置に移動させるべく配設された連動機構
と、前記操作レバーが前記第２操作位置にある時、前記現像
室内の使用済み現像剤を前記現像剤回収室へ回収すべく
作動する手段と、を備え、前記第２連通口の開成、前記使用済み現像剤の前記現像
剤回収室への回収、前記第２連通口の閉成と同時の前記
第１連通口の開成による前記現像剤貯留室からの未使用
の現像剤の前記現像室内への投入を、順序だてて行うこ
とで前記現像室内の現像剤を交換可能としたことを特徴
とする現像装置。