JPH11242379A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーをサブホッパ内に有効に投入させうる
現像装置の提供。 【解決課題】 現像剤担持体と供給ローラとを配置した
サブホッパとアジテータを配置したメインホッパとを隣
接して配設し、サブホッパとメインホッパとを分離する
パーティションウォールの上方にトナー通路を隔ててア
ジテータのフィンに干渉する位置にトナー搬送用の補助
手段を配設し、パーティションウォールのメインホッパ
側においてフィンが補助手段に摺擦されるようにし、補
助手段が弾性材で形成され、そのメインホッパ側を自由
端となしたもの。

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、この種の技術として、例えば脱着
可能なトナーカートリッヂを有する複数の現像カートリ
ッヂを有する画像形成装置において、現像剤担持体と供
給ローラと現像剤薄層化手段と脱着可能なトナーカート
リッヂとを有する現像カートリッヂはトナーカートリッ
ヂを交換可能とし、黒のトナーカートリッヂの容量を他
のトナーカートリッヂの容量より多くしたものがある。

【０００３】この従来技術によれば、現像カートリッヂ
に現像剤担持体、供給ローラ、トナー薄層手段の寿命分
のトナーを一度に入れた場合に比してトナーの劣化が少
なく、最後まで均一で安定した画像が得られるものであ
り、又現像カートリッヂごと交換するのに比してコスト
の低減を図ることが出来るものである。

【０００４】更に、特開昭６３−１３９３７９号公報
（公知例）にはトナーを攪拌し、現像ローラへ搬送する
弾性材からなるファーブラシ３１を設けたものが記載さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術や公
知例のものによっても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。

【０００６】即ち、従来技術のものはトナーカートリッ
ヂの交換技術に係るものであり、又公知例のものにおけ
るトナーの攪拌、搬送手段は単にトナーを凝固させるこ
となく現像ローラに供給するに止まるものであって、ト
ナーが円滑に供給ローラ上に供給され、現像カートリッ
ヂやトナーカートリッヂ内に未使用のまま滞留されるこ
とがないようにする点での課題解決の点では、尚不具合
点が残されていた。

【０００７】この発明が解決しようとする第１の課題点
は、トナーを供給ローラを配置したサブタンク内に円滑
に供給しうる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２の課題点
は、パーティションウォールの高さに関わりなくトナー
をサブホッパ内に絶え間なく供給しうるものを提供する
ことである。

【０００９】この発明が解決しようとする第３の課題点
は、補助手段上でトナーが圧粉され、停滞されることな
く搬送されうる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) 現像剤担持体と供給ローラとを現像カ
ートリッヂのケースに回転可能に装着した現像装置であ
って、前記現像剤担持体と前記供給ローラとを配置した
サブホッパとアジテータを配置したメインホッパとを隣
接して配設し、サブホッパとメインホッパとを分離する
パーティションウォールの上方にトナー通路を隔ててア
ジテータのフィンに干渉する位置にトナー搬送用の補助
手段を配設したことを特徴とする現像装置。

【００１２】(2) 前記パーティションウォールのメイン
ホッパ側において前記フィンが前記補助手段に摺擦され
るようにしたことを特徴とする前記(1) 記載の現像装
置。

【００１３】(3) 前記補助手段が弾性材で形成され、そ
のメインホッパ側を自由端となしたことを特徴とする前
記(1) 又は(2) 記載の現像装置。

【００１４】以上のような解決手段であるからトナー槽
内のトナーはメインホッパからサブホッパに向かって円
滑に搬送され、しかも補助手段によって圧粉されること
なく継続的にトナーの供給が出来るものである。

【００１５】

【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。

【００１６】図２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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】図２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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】以上のような画像形成装置１０００の作動
は次の通りである。

【００３２】 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、中間転写ベルト５５０が回転駆動される。

【００３３】 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。

【００３４】 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。

【００３５】 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。

【００３６】 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。

【００３７】 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。

【００３８】 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。

【００３９】 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。

【００４０】 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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】図３は、現像カートリッヂ４１０Ｋ部分の
拡大図である。

【００４５】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、ブラック用の現像カートリ
ッヂ４１０Ｋを代表させ、実施の形態を説明する。

【００４６】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。

【００４７】前記のトナーカートリッヂ４７０は弾性部
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の透孔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。

【００４８】尚、４７６は内ケース４７２に突設した把
手であって内ケース４７２を旋回させるものである。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】ケース４２０には略半円筒列状のトナー槽
４２１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４２１の内面
４２１ａ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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】前記トナー槽４２１の最も潜像担持体３１
０に接近して配置され、その上方に現像剤担持体４３０
並びに供給ローラ４４０を配置したサブホッパ４２１Ａ
と、前記供給ローラ４４０から遠去かり、しかもトナー
カートリッヂ４７０方向に近付くように隣接状に配置
し、その上方にはそれぞれアジテータ４５１及び４５２
を配設した第１、第２のメインホッパ４２１Ｂ、４２１
Ｃを設けており、前記トナー槽４２１の縦断面形状につ
いてはサブホッパ４２１Ａが潜像担持体３１０方向に平
坦状であって、第１のメインホッパ４２１Ｂ方向に向か
っては円弧状に起立させた形状であり、第１のメインホ
ッパ４２１Ｂと第２のメインホッパ４２１Ｃとはいずれ
も半円筒状となし、前記サブホッパ４２１Ａと第１のメ
インホッパ４２１Ｂの間に図１、図３に示すように第１
のパーティションウォール４２２Ａを、第１と第２のメ
インホッパ４２１Ｂ、Ｃ間に第２のパーティションウォ
ール４２２Ｂを、更に第２のメインホッパ４２１Ｃとト
ナーカートリッヂ４７０の間に第３のパーティションウ
ォール４２２Ｃを介在させたものであって、概ね波形状
を呈したものである。

【００５９】更に、前記第１、第２のパーティションウ
ォール４２２Ａ、４２２Ｂは言わば波頭状の高い位置に
配置されており、しかもパーティションウォール４２２
Ａの上方にはトナー搬送用の補助手段４２５を隔離させ
て配置している。

【００６０】この補助手段４２５は弾性薄板状であっ
て、第１のメインホッパ４２１Ｂ側を自由端とし水平状
に設けられトナー通路Ｗを形成させており、前記第１の
フィン４６１と摺擦され、その摺擦位置を第１のメイン
ホッパ４２１Ｂ側に位置するようにすると共に、前記第
３のパーティションウォール４２２Ｃの現像カートリッ
ヂ４１０側の斜面は４５°以上とし、斜面の現像カート
リッヂ４１０側の端部が第２のアジテータ４５２のフィ
ン４６２の軌跡と重なるようにし、更に第３のパーティ
ションウォール４２２Ｃの高さとトナーカートリッヂ４
００の開口部４７４の下面の高さを第１のアジテータ４
５１の中心位置より低くしたものである。

【００６１】前記の構成によってこの実施の形態にあっ
ては、トナーＴは次に述べるように搬送処理されること
となる。

【００６２】即ち、第１のメインホッパ４２１Ｂ内のト
ナーＴは第１のフィン４６１によって押し上げられ、補
助手段４２５によって掻き落とされるが、この際傾斜状
の第１のフィン４６１上を滑動してトナー通路Ｗより第
１のパーティションウォール４２２Ａを乗り越えてサブ
ホッパ４２１Ａ内に投入される（矢印Ｖ方向）。

【００６３】従って、第１のメインホッパ４２１Ｂ内に
トナーＴが少なくなっても、又現像カートリッヂ４１０
が上向き状の姿勢に配置されていても、更には第１のパ
ーティションウォール４２２Ａの高さが高くても、いず
れも支障なくトナーＴは搬送遅れがない状態でサブホッ
パ４２１Ａ内に円滑に供給されるものである。

【００６４】又、補助手段４２５と第１のフィン４６１
との摺擦位置が第１のメインホッパ４２１Ｂ側であるか
ら、仮に第１のパーティションウォール４２２Ａの高さ
が高くても効率的にトナーＴをサブホッパ４２１Ａに搬
入出来るものである。

【００６５】更に、補助手段４２５を弾性体で構成しメ
インホッパ４２１Ｂ側を自由端としているので、サブホ
ッパ４２１Ａ内がトナーＴで満たされている場合には、
補助手段４２５の自由端が撓んでアジテータフィン４６
１上のトナーＴを掻き落とさないため、トナーＴはメイ
ンホッパ４２１Ｂ内に帰還することとなり、すでにサブ
ホッパ４２１Ａ内に送り込まれたトナーＴを圧粉するお
それがない。

【００６６】又、必要以上のトナーをサブホッパ４２１
Ａ内に送り込まないため、サブホッパ内において、現像
剤担持体、供給ローラの回転等によりトナーＴの劣化を
最小限に止めることが出来る。

【００６７】又、第３のパーティションウォール４２２
Ｃの斜面を４５°以上としたのでトナーカートリッヂ４
７０内のトナーＴは不使用のまま滞留されることなく開
口部４７４を経て自重によって円滑にトナー槽４２１内
に投入されるものであり、トナーカートリッヂ４７０の
着脱交換の際にもトナーＴが漏れ出し、周辺を汚損させ
るおそれがないものである。

【００６８】以上の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４１０
Ｃ、マゼンタ用のもの４１０Ｍ、ブラック用のもの４１
０Ｋ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ブラック用の
もの４１０Ｋと共通しているので重ねての説明は省略す
る。

【００６９】

【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。

【００７０】 パーティションウォールの高さに影響
されることなくトナーはサブホッパ内へ円滑に搬入出来
る（請求項１〜３）。

【００７１】 トナーは搬送遅れが発生しない状態で
効果的にサブホッパ内に供給される（請求項２）。

【００７２】 サブホッパ内に必要以上のトナーが送
り込まれないためトナーの劣化を防ぐことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態における要部の拡大断面
図。

【図２】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３】この発明の現像カートリッヂの一部断面図。

【図４】図１の他の使用状態の説明図。

【符号の説明】

３１０ 潜像担持体 ４１０ 現像カートリッヂ ４２０ ケース ４２１ トナー槽 ４２１Ａ サブホッパ ４２１（Ｂ、Ｃ） メインホッパ（第１、第２） ４２２（Ａ〜Ｃ） パーティションウォール（第１〜第
３） ４２５ 補助手段 ４３０ 現像剤担持体 ４４０ 供給ローラ ４５１ アジテータ ４６１ フィン Ｗ トナー通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体と供給ローラとを現像カー
   トリッヂのケースに回転可能に装着した現像装置であっ
   て、前記現像剤担持体と前記供給ローラとを配置したサ
   ブホッパとアジテータを配置したメインホッパとを隣接
   して配設し、サブホッパとメインホッパとを分離するパ
   ーティションウォールの上方にトナー通路を隔ててアジ
   テータのフィンに干渉する位置にトナー搬送用の補助手
   段を配設したことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記パーティションウォールのメインホ
   ッパ側において前記フィンが前記補助手段に摺擦される
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記補助手段が弾性材で形成され、その
   メインホッパ側を自由端となしたことを特徴とする請求
   項１又は２記載の現像装置。