JP3245481B2 - 現像器ユニットおよびこれを備えた現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写装
置や記録装置等に用いられる現像装置に関し、特に、複
写装置や記録装置等（以下本体装置という）に対して簡
単に交換可能な構成とした現像器ユニットおよびこれを
備えた現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写装置や記録装
置において、感光体及びその周辺に配置される帯電器、
現像装置、クリーナー等を、一つの筺体内にまとめて組
み込んでユニット化し、本体装置に対して交換可能なプ
ロセスカートリッジとしたものが使用されている（例え
ば、特公平４−７３５９１号公報参照）。通常、このプ
ロセスカートリッジの現像部分には、所定量のトナーを
収容し密閉したトナー収容部と、そのトナー収容部から
のトナーを感光体に供給する現像ロールが設けられてお
り、トナー収容部の現像ロールに対する開口部にはシー
ルテープが貼られ、輸送中のトナーの漏れを防止してい
る。そして、このプロセスカートリッジを本体装置に取
り付ける際には、そのシールテープを剥がして現像ロー
ルへのトナー供給を開始していた。また、このプロセス
カートリッジは所定期間使用した後は、再使用すること
なく廃棄処分していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プロセスカートリッジは使用後、全体を廃棄するため、
資源が有効に利用されないという問題があった。そこ
で、使用後のプロセスカートリッジを回収し、内部を清
掃し、感光ドラム等の消耗した部品を交換し、トナーを
新たに充填して再使用することが考えられ、そのために
は、内部の清掃や部品交換を可能とし且つトナーを再充
填可能な構造の、すなわちリフィール用のプロセスカー
トリッジの開発が必要となった。

【０００４】

【０００５】

【０００６】

【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、リフィール用のプロセスカートリッジに用いる
のに好適な作業性の良い現像器ユニットを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため、請求項１に記載の発明は、トナー供給を行なう開
口とこの開口を取り囲んだ位置に配置した突起とを有す
るトナー収納部と、前記開口を覆うとともに前記開口の
周縁に前記突起を係合する溝を有した蓋と、現像器本体
に取り付けて前記蓋を押圧するとともに前記溝に対応す
る前記蓋の外面側を押圧するリブを有するプロセスカバ
ーと、を具備する構成を備えたものである。

【０００９】

【００１０】

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の現像器ユニットを備えるという構成を備えたも
のである。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用】請求項１及び請求項２に記載の発明は、現像器
本体に取り付けて蓋を押圧するプロセスカバーと、この
プロセスカバーに蓋の溝に対応する外面側を押圧するリ
ブを設けることにより、プロセスカバーを所定位置に固
定した時、蓋の溝とトナー収納部の突起とを嵌合するよ
うにプロセスカバーのリブが蓋の溝に対応する外周面側
を押圧して蓋の溝をトナー収納部の突起に嵌合するの
で、蓋の溝がトナー収納部の突起を十分に嵌合していな
いときでもプロセスカバーを取り付けるだけで蓋の溝を
トナー収納部の突起へ嵌合でき、トナーがこぼれてしま
うのをより確実に防止することができる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【実施例】以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説
明する。

【００２３】図１は本発明の実施例による現像器ユニッ
トを備えたリフィール用のプロセスカートリッジを、内
部に所定量のトナーを収容し、輸送、保管等を行う状態
として示す概略断面図であり、１は現像器ユニット、２
はその現像器ユニットに連結された感光体ユニット、３
は現像器ユニット１及び感光体ユニット２を覆うように
現像器ユニット１にねじ等によって取り付けられたプロ
セスカバーである。感光体ユニット２は、感光ドラム
５、帯電器６、クリーナー７、回収トナー収容部８、除
電ランプ９等を備えている。

【００２４】図２は現像器ユニット１の概略断面図、図
３はその概略斜視図、図４はその分解斜視図、図５
（ａ）はその現像器ユニット１を図２の矢印Ａ−Ａ方向
に見た概略断面図である。現像器ユニット１は、通常、
樹脂で形成された現像器本体１１を有しており、その現
像器本体１１には、上方を開口したトナー収容部１２が
形成されており、その中にトナー１４を攪拌するための
アジテータ１３が軸受１３Ａ、１３Ｂを介して回転可能
に設けられている。更に、トナー収容部１２の斜め下方
には、現像ロール１５が取り付けられている。現像ロー
ル１５は、通常外周のスリーブとその中に設けられてい
るマグネットロールを有しており、スリーブとマグネッ
トロールとは互いに逆方向に回転する構成となってい
る。アジテータ１３は現像ロール１５に平行に設けられ
ている。

【００２５】現像器本体１１にはトナー収容部１２の開
口を閉じるよう蓋１７が開閉可能に取り付けられてい
る。すなわち、現像器本体１１はトナー収容部１２の開
口を取り囲んだ位置に突起１８を有し、一方、蓋１７は
その周縁部に突起１８に嵌合する溝１７ａを有してお
り、この突起１８と溝１７ａの嵌合によって蓋１７は現
像器本体１１にトナー収容部１２を密閉する関係に取り
付けられ、嵌合を外すことにより蓋１７を外すことがで
きる。蓋１７の内面側には、現像ロール１５の長手方向
に対してほぼ直角方向に延びる複数の仕切り１９が形成
されている。この仕切り１９は、アジテータ１３の回転
領域を越える位置まで即ち垂直状態となったアジテータ
１３の上端より低い位置まで延びており、そのアジテー
タ１３の回転領域に切欠１９ａを形成し、アジテータ１
３の回転に干渉しないようになっている。仕切り１９は
トナー収容部１２内のトナーが現像ロール１５の長手方
向に移動するのを阻止するために設けたものであり、ト
ナー収容部１２内に延びる長さは長い方が良い。

【００２６】現像器本体１１に取り付けられるプロセス
カバー３は、所定位置に取り付けられた蓋１７に対向す
る位置にリブ２０を有しており、プロセスカバー３を所
定位置に取り付けた際にそのリブ２０で蓋１７を外面側
から押圧するようになっている。このリブ２０を設けた
ことにより、例え蓋１７の溝１７ａが現像器本体１１の
突起１８に対して十分に嵌合していない時でも、プロセ
スカバー３を所定位置に固定した時、そのリブ２０で蓋
１７を現像器本体１１に押し付け、内部のトナー１４を
こぼれを防止できる。

【００２７】現像器本体１１のトナー収容部１２と現像
ロール１５との間には、通路２２が形成されており、そ
の通路２２の入口を開閉するためトナー収容部１２内に
トナーシャッタ２４が取り付けられている。このトナー
シャッタ２４は、図２、図６、図７等に示すように、現
像器本体１１に回転可能に保持された両端のシャッター
ピン２５、２６と、そのシャッタピン２５、２６に取り
付けられたシャッタ本体２７と、そのシャッタ本体２７
に取り付けられた弾性体２８、２９等を備えている。こ
こで、シャッタ本体２７は図２から良く分かるように、
Ｌ字型断面をしており、その外面に弾性体２８、２９が
互いにほぼ直角となるように取り付けられている。一方
の弾性体２８は、トナーシャッタ２４を矢印Ｃで示す方
向に回転させた際に、通路２２の入口の平面壁部３０に
突き当たるように設けられており、他方の弾性体２９は
円弧状壁部３１に押し付けられた状態で摺動するように
設けられている。かくして、トナーシャッタ２４を矢印
Ｃ方向に、弾性体２８が平面壁部３０に突き当たるまで
回転させ、その位置に保持することにより、通路２２を
塞ぐことができ、矢印Ｃとは反対側に回転させることに
より、通路２２を開くことができる。

【００２８】ここで、平面壁部３０に押し付けられる弾
性体２８は、輸送中等においてトナーシャッタ２４に振
動や衝撃が加わり、矢印Ｃ方向とは反対方向に少量動い
た時においても弾性体２８の表面が平面壁部３０に密着
した状態を保つことができるよう、平面壁部３０に対す
る密着性の良いものが望ましく、例えば発砲ゴムを用い
ることが好ましい。一方、円弧状壁部３１に押し付けら
れる弾性体２９はトナーシャッタ２４が矢印Ｃ方向とは
反対方向にわずかに動いても、シャッタ本体２７によっ
て円弧状壁部３１に押し付けられた状態に保たれるの
で、壁部３１に対する密着性はさほど要求されず、適度
な軟らかさがあればよく、例えば、発砲ウレタンを用い
ることが好ましい。図７において、後述するようにトナ
ーシャッタ２４は一方のシャフトピン２５を回転させる
ことにより、全体が回転させられるが、その際、図示し
たようにシャッタ本体２７にねじれが生じ、非駆動側の
回転量が少なくなる恐れがある。その場合でも、弾性体
２８がその全長に渡って現像器本体の平面壁部３０に押
し付けられるようにするため、弾性体２８の厚さを非駆
動側が厚くなるようにしておくことが好ましい。

【００２９】図３において、現像器本体１１の側面の外
側には、現像ロール１５やアジテータを回転駆動する機
構及び現像ロール１５の回転に連動してトナーシャッタ
を開動作させるシャッタ操作機構が設けられている。以
下、その機構を図８〜図１０を参照して説明する。な
お、図８〜図１０の（ａ）は現像器本体１１の内部を、
それぞれ異なる作動状態で示す概略断面図、（ｂ）はそ
の現像器本体１１の側面の概略平面図である。図３及び
図８〜図１０において、３５は現像ロール１５のスリー
ブに駆動連結されたスリーブギヤ、３６はそのスリーブ
ギヤ３５に噛み合う第一アイドラギヤ、３７は第一アイ
ドラギヤ３６と一体に回転する第二アイドラギヤ、３８
は第二アイドラギヤ３７に噛み合う第三アイドラギヤ、
３９は第三アイドラギヤ３８に噛み合い且つアジテータ
１３に駆動連結されたアジテータギヤである。スリーブ
ギヤ３５は、この現像器ユニット１を感光体ユニット２
（図１参照）に組み合わせてプロセスカートリッジを構
成し、そのプロセスカートリッジを複写装置等の本体装
置にセットした時に、適当なギヤ列を介して本体装置側
の駆動装置に連結されるようになっている。この機構に
より、現像ロール１５及びアジテータ１３は本体装置の
駆動装置で駆動される。

【００３０】４１はシャッタ操作機構であり、トナーシ
ャッタ２４のシャッタピン２５に固定された操作部材４
２と、その操作部材４２と現像器本体側のばね連結ピン
４３に連結されたシャッタばね４４を有している。この
操作部材４２は第三アイドラギヤ３８に噛み合うセクタ
ーギヤ４２ａと、回転中心をはさんでその反対側に設け
られたばね連結部４２ｂを備えている。セクターギヤ４
２ａの形成位置は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、
トナーシャッタ２４が閉位置にある時には、セクターギ
ヤ４２ａが第三アイドラギヤ３８に噛み合っており、図
９に示すようにその第三アイドラギヤ３８が矢印方向に
回転した時にはトナーシャッタ２４を開方向（矢印Ｄ方
向）に回転させ、その後、図１０に示すように、トナー
シャッタ２４が所定位置まで開いた時には、第三アイド
ラギヤ３８から外れるように、定められている。

【００３１】シャッタばね４４を連結するばね連結部４
２ｂとばね連結ピン４３とは、図８に示すように、トナ
ーシャッタ２４が閉位置にある時にはシャッタばね４４
がトナーシャッタ２４の回転軸線の右側に位置してその
トナーシャッタ２４に右方向（矢印Ｃ方向）の、即ち閉
方向の回転力を与えるが、図１０に示すように、セクタ
ーギヤ４２ａが回転して第三アイドラギヤ３８から離れ
た時にはシャッタばね４４がトナーシャッタ２４の回転
軸線の左側に移動し、そのトナーシャッタ２４に左方向
（矢印Ｄ方向）の回転力を与え、且つ操作部材４２のば
ね連結部４２ｂを現像器本体に形成されているストッパ
４５に押し付けるように定められている。この構成によ
り、トナーシャッタ２４を閉じた時には、シャッタばね
４４がトナーシャッタ２４の弾性体２８を平面壁部３０
に押し付け、トナーシャッタ２４を閉位置に保持し、ま
た、トナーシャッタ２４を開いた時には、シャッタばね
４４がばね保持部４２ａをストッパ４５に押し付け、ト
ナーシャッタ２４を開位置に保持することができる。こ
のシャッタばね４４、ストッパ４５等は、トナーシャッ
タを開位置に保持するロック機構を兼ねている。

【００３２】図２、図３において、現像ロール１５の上
方には現像ロール１５の外周面に付着して取り出される
トナー量を規制するドクターブレード５０が設けられて
いる。また、トナー収容部１２から現像ロール１５に到
る通路２２及び現像ロール１５と現像器本体との間の空
間にはトナーキャリア５２が入れられている。更に、そ
のトナーキャリア５２の一部は、現像ロール表面の、ド
クターブレード５０を越えた１〜２ｍｍの範囲内にまで
付着させられている。このトナーキャリア５２は、現像
器本体１１のトナー収容部１２にトナーを充填する前
に、通路２２の入口から充填され、且つ現像ロール１５
をわずかに矢印方向に回転させることにより、図示のよ
うにドクターブレード５０の外側の現像ロール１５の表
面にまで付着させられる。通路２２及び現像ロール１５
の周面に収容されているトナーキャリア５２は、現像動
作時にトナーを吸着して現像ロール表面に付着させる作
用を果たすのみならず、輸送時、保管時等において、ト
ナーシャッタ２４のところを通り抜けた微細なトナーを
吸着し、外部へのトナー漏れを防止する作用も果たして
いる。ここで、ドクターブレード５０の外側の現像ロー
ル１５表面にまでトナーキャリア５２を付着させている
ので、図３に示すように、外部から現像ロール１５表面
に付着したトナーキャリア５２を目視でき、内部にトナ
ーキャリア５２が充填されていること確認できる。

【００３３】以上の構成による現像器ユニットについ
て、以下その動作を説明する。図２に示す状態に組立ら
れた現像器ユニット１は、図１に示すように感光体ユニ
ット２と組み合わせられ、且つプロセスカバー３を取り
付けてプロセスカートリッジを構成し、この状態でユー
ザーに送られる。この輸送の際、プロセスカートリッジ
に振動が加わったり、斜めにされたりすることがある
が、蓋１７の内面に仕切り１９を設けているので、図５
（ａ）に示すようにトナー１４が移動が抑えられ、トナ
ーの片寄りが生じにくい。もし、図５（ｂ）に示すよう
に蓋１７に仕切り１９を設けていない場合には、トナー
が一端側に移動し、トナーの片寄りが生じることがあ
り、このようなトナーの片寄りが生じると、本体装置に
装着して動作を開始する時にトラブルを生じる恐れがあ
る。

【００３４】輸送、保管時に、トナーシャッタ２４はシ
ャッタばね４４によって閉じられており、トナーの漏れ
を防止している。また、そのトナーシャッタ２４のとこ
ろを微細なトナーが通り抜けたとしても、通路２２及び
現像ロール１５の外周面のトナーキャリア５２が吸着保
持し、これにより、微細なトナーの飛散が防止される。

【００３５】プロセスカートリッジの使用に当たって
は、複写装置等の本体装置に取り付けていた古いプロセ
スカートリッジを抜き出し、その後に新しいプロセスカ
ートリッジを装着すればよい。プロセスカートリッジを
本体装置の所定位置にセットすると、プロセスカートリ
ッジに取り付けているスリーブギヤ３５が、適当なギヤ
を介して本体装置側の駆動装置に連結される。

【００３６】本体装置側では、プロセスカートリッジが
所定位置にセットされるとイニシャル動作に入り、その
駆動装置が動作して現像ロール１５及びアジテータ１３
を回転させる。この回転が始まると、図９に示すよう
に、第三アイドルギヤ３８に噛み合っているセクターギ
ヤ４２ａが矢印Ｄ方向に回転し、トナーシャッタ２４を
自動的に開き、その後、トナーシャッタ２４はシャッタ
ばね４４によって図１０に示す開位置に保持される。ト
ナーシャッタ２４が開くと、トナー１４がトナーキャリ
ア５２内に入り、トナーキャリア５２に吸着保持された
状態で現像ロール１５の外周に一定厚さに付着し、現像
の準備が完了し、現像ロール１５の回転が停止する。こ
れにより、イニシャル動作が終了する。ここで、上記し
たように、トナーシャッタ２４は現像ロール１５の回転
に連動して開くので、従来のようにシールテープを剥が
す動作が全く不要となり、プロセスカートリッジの装着
動作が簡単となる。

【００３７】なお、プロセスカートリッジの輸送、保管
時等において、もし図５（ｂ）に示すように、トナー収
容部１２内にトナー１４の片寄りが生じていると、トナ
ーシャッタ２４を開く際、トナーが多い部分ではトナー
シャッタ２４が動きにくく、良好に開くことができない
恐れがあるが、本実施例では蓋１７に設けた仕切り１９
でトナーの片寄りを防止しているので、トナーシャッタ
２４を確実に開くことができる。また、トナーの片寄り
があまり無いので、最初から現像ロール１５の長手方向
に均等にトナーを供給でき、良好な現像を行うことがで
きる。

【００３８】本体装置から取り外した使用済のプロセス
カートリッジは、工場に回収され、工場でそれを分解
し、内部の清掃、部品の交換等を行った後、トナーキャ
リア５２を充填し、トナーシャッタ２４を閉じた後トナ
ー１４を充填し、蓋１７をして図２に示す状態とし、図
１に示すプロセスカートリッジに組み立て、再使用す
る。この際、通路２２を閉じるには、単にトナーシャッ
タ２４を閉位置とすれば良いので、従来のプロセスカー
トリッジのように狭い場所にシールテープを貼り付ける
という必要がなく、操作が極めて容易である。このよう
に、本実施例の現像器ユニット１はリフィール用プロセ
スカートリッジを構成する部品として好適に使用でき
る。

【００３９】図１１は本発明の他の実施例による現像器
ユニット１Ａを示す概略断面図である。この実施例で
は、図２の実施例におけるトナーシャッタ２４を省略
し、その代わりに、アジテータ１３Ａの先端に、可撓性
のシート材（例えばマイラー）５５を設け、且つそのシ
ート材５５で現像ロール１５に到る通路２２の入口を閉
じることができるよう、通路２２の入口に段部５６を形
成している。従って、このシート材が通路２２の入口を
閉じるトナーシャッタを構成する。その他の構成は図１
〜図９に示す実施例と同様である。図１１の実施例で
は、シート材５５を通路２２の入口を閉じる位置に取り
付けた状態でトナー１４を充填し、図示の状態でプロセ
スカートリッジを構成するように組み立て、使用され
る。このプロセスカートリッジを本体装置に組み込んで
使用する際には、本体装置のイニシャル動作で現像ロー
ル１５及びアジテータ１３Ａが回転した時に、自動的に
シート材５５が通路２２の入口から外れ、トナーを現像
ロール１５に供給することができる。

【００４０】なお、以上の実施例は、本発明をリフィー
ル用のプロセスカートリッジに用いる現像器ユニットに
適用したものを示したが、本発明はこの構成に限らず、
使い捨て形式のプロセスカートリッジに用いる現像器ユ
ニットに適用することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
請求項１及び請求項２に記載の発明は、現像器本体に取
り付けて蓋を押圧するプロセスカバーと、このプロセス
カバーに蓋の溝に対応する外面側を押圧するリブを設け
ることにより、プロセスカバーを所定位置に固定した
時、プロセスカバーのリブが蓋の溝とトナー収納部の突
起とを嵌合するように蓋の溝に対応する外周面側を押圧
して蓋の溝をトナー収納部の突起に嵌合するので、蓋の
溝がトナー収納部の突起を十分に嵌合していないときで
もプロセスカバーを取り付けるだけで蓋の溝をトナー収
納部の突起へ嵌合でき、トナーがこぼれてしまうのをよ
り確実に防止することができるという効果を有する。

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による現像器ユニットを備え
たプロセスカートリッジの概略断面図

【図２】同現像器ユニットの概略断面図

【図３】同現像器ユニットの概略斜視図

【図４】同現像器ユニットの概略分解斜視図

【図５】（ａ）同現像器ユニットを図２で矢印Ａ−Ａ方
向に見た概略断面図 （ｂ）仕切りの無い蓋を用いた現像器ユニットにおい
て、トナーの片寄りを生じた状態を示す概略断面図

【図６】図１と同一の実施例の現像器ユニットを、蓋１
７を外して示す概略平面図

【図７】同現像器ユニットにおけるトナーシャッタ及び
その取り付け部分を示す概略断面図

【図８】（ａ）同現像器ユニットをトナーシャッタを閉
じた状態で示す概略断面図 （ｂ）図８(ａ)の状態の現像器ユニットの概略側面図

【図９】（ａ）同現像器ユニットをトナーシャッタを開
く途中の状態で示す概略断面図 （ｂ）図９(ａ)の状態の現像器ユニットの概略側面図

【図１０】（ａ）同現像器ユニットをトナーシャッタを
開いた状態で示す概略断面図 （ｂ）図１０(ａ)の状態の現像器ユニットの概略側面図

【図１１】本発明の他の実施例を示す概略断面図

【符号の説明】

１ 現像器ユニット ２ 感光体ユニット ３ プロセスカバー ５ 感光ドラム １１ 現像器本体 １２ トナー収容部 １３ アジテータ １４ トナー １５ 現像ロール １７ 蓋 １９ 仕切り １９ａ 切欠 ２２ 通路 ２４ トナーシャッタ ２８、２９ 弾性体 ３５ スリーブギヤ ３６、３７、３８ アイドルギヤ ３９ アジテータギヤ ４１ シャッタ操作機構 ４２ 操作部材 ４４ シャッタばね ５０ ドクターブレード ５２ トナーキャリア ５５ シート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 清二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 渡辺 悦規 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松 下電送株式会社内 (72)発明者 西名 修二 山梨県甲府市宮原町1014 山梨電子工業 株式会社内 (72)発明者 深沢 二郎 山梨県甲府市宮原町1014 山梨電子工業 株式会社内 (72)発明者 辻 真治 山梨県甲府市宮原町1014 山梨電子工業 株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー供給を行なう開口とこの開口を取
   り囲んだ位置に配置した突起とを有するトナー収納部
   と、前記開口を覆うとともに前記開口の周縁に前記突起
   を係合する溝を有した蓋と、現像器本体に取り付けて前
   記蓋を押圧するとともに前記溝に対応する前記蓋の外面
   側を押圧するリブを有するプロセスカバーと、を具備す
   る現像器ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の現像器ユニットを備え
   たことを特徴とする現像装置。