JPS607270B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉体現像剤を力−トリツジによって供給する
形式の現像装置に関する。

静蚕潜像を可視像化する画像形成装置として、電子写真
複写装置や静電記録装置がある。

これらの装置においては、感光体や被帯電部材上に所定
のプロセスで形成された静霞潜像に粉体現像剤を供給さ
せて可視像を得ることはよく知られている。この可視像
は他の被転写材に転写されてコピー又はデータとして用
いられる。このように、静雷潜像の可視像化すなわち現
像を操返えすと、現綾装置内の粉体現像剤（粉体現像剤
には、一成分系やトナーとキヤリヤからなるものがある
が、以下、トナーを代表させて説明する。）、いわゆる
トナーが消費されるので適時にトナーを補給する必要が
生じる。このため現像装置には補給用のトナーを収容す
るホッパー状の貯蔵部が設けられたりしていた。しかし
上記貯蔵部へのトナーの貯蔵量にも限度があり、現像装
置を長時間にわたり使用すると、上記貯蔵部のトナーも
使い果たされる。従来の多くの装置は、貯蔵部のトナー
を使い果たす前に新たに別の容器にあるトナ−を補給す
る方式をとっている。しかし、別容器により、上記貯蔵
部にトナーを移すとき、トナーの移動に伴なし、トナー
が飛散し易く、周辺装置や作業者を汚染し機械故障の原
因となったり、又は完成コピーを汚したりする原因とな
った。上記現像装置の問題を解決するものとして、現在
一般に用いられている方法として、現像装置本体に対し
て着脱可能な構成を有する一定の容器にトナーを収納し
、該容器内のトナ−がなくなると容器ごとに交換するも
のがある。

このような本体に対し着脱可能な容器をカートリッジと
称している。このカートリッジによる方式は、上記のよ
うに直接トナーを移動させるものに比べて、補給時のト
ナ−の飛散を防止する上で大いに効果があり、手軽にト
ナー又は現像剤の補給が行なえるという利点がある。し
かしながら、従来のトナー用カートリッジ機構において
は、いずれもカートリッジを現像装置に装着すると、直
ちにカートリッジからトナーが全量流出して現像装置の
トナー通路内またはトナー溜りに落下し、カートリッジ
はたちまち空虚になって、空間的に極めて無駄であった
。

また、この無駄を省きカートリッジを現像装置に装着後
も継続してトナーを供Ｖ給するトナー容器として機能さ
せる試みがなされ、カートリッジ自体にトナー補給制御
装置を設ける方式が提案されているが「スペア一として
待機中の各カートリッジにトナー補給制御装置がそれぞ
れ設けられるのでは、極めて複雑高価なものになる欠点
がある。またカートリッジにトナー補給制御装置を設け
なくとも、カートリッジを装着する前にトナー補給制御
装置の給付けが必要であったりして必ずしも操作性の点
で優れたものではなかった。本発明の目的は、上記に鑑
みカートリッジを装着したあともトナー容器として機能
させる、コンパクトであって、しかもカートリッジから
のトナー流出が円滑に行なわれる現像装置を提供するこ
とにある。

かかる本発明の目的は、これが現像剤供給位置に置かれ
たとき鉛直方向に位置する壁部、この壁部に形成された
現像剤吐出用開□部及びこの開□部に相隣つて設けられ
ていて、これが現像剤供給位置に置かれたときカートリ
ッジの底部を成す、上記開□部に向って前下りに傾斜し
た傾斜壁部とを有する粉体現像剤を収納したカートリッ
ジと、カートリッジを支持する手段と、力−トリッジか
ら吐出された現像剤を受ける受け皿とからなる装置によ
って達成される。

そして本発明によれば、粉体現像剤を収納したカートリ
ッジを現像剤容器として用いるので、現像装置の無駄な
スペースを省けてコンパクトな現像装置を提供すること
ができる。

以下、本発明を図示の実施例につき詳細に説明する。

まず本発明に基づく粉体現像剤用カートリッジの一例に
つき説明する。第１図ａにおいて、符号１は粉体現像剤
４を収納したカートリッジ、同２は関口部を閉塞してい
て剥離可能なシール部材、同３は開□部を示している。
同図ｂは第１図ａにおけるカートリッジ１のＡ−Ａ線に
沿って切断した断面図、同図ｃは第１図ａを矢印ｃ方向
から見た側面図である。すなわちカートリッジ１は１角
のみ鋭角０をなす台形断面を有する細長い六面体の、合
成樹脂等で成形された容器である。関口部３はカートリ
ッジ１の長手方向にわたっており、その長さは略現像ロ
ーラー（第２図に符号２０で示す）の長さと等しく、そ
の幅はカートリッジ１の幅の略１／２であって、鋭角８
を持つ稜６ａを１辺とし、かつ最大面積を有する上板６
に形成されている。鋭角８を挟む上板５と斜板６とは、
第５図に示すように現像装置の背板１５と支持部材１０
の当て板１ｏｂとにそれぞれパッキン材１６と１２とを
介して密接するように平滑に形成される。また装着され
たときのカートリッジ１の姿勢は第５図に示されるよう
に、関口部を含む上板５が直立したときにトナーが円滑
に落下流出するように角度８が実験的に設定される。す
なわち、カートリッジ１が、第３図に示すように、着脱
位置に置かれたとき、これの上方に位置する上板５は「
カートリッジ１が第５図に示すように現像剤供給位置
に置かれたときには、鉛直方向に位置する壁部となる。
また、斜板６は、、カートリッジーが現像剤供給位置（
第５図参照）に置かれたとき、実質的にカートリッジ１
の底部を成すようになっていて、関口部３に向って猿斜
している。符号７はカートリッジ両端に形成された耳部
を示し、耳部７には第２図に示す支持部材１０のクリッ
クー１１こ係合する凹部８が形成されている。またカー
トリッジ１の閉口部３を閉塞するシール部材について説
明すると、シール部材２のグリップ部２ａを、破線２ｂ
で長手方向に谷折りに折り返えし、更に鎖線２ｃで山折
りに斜めに折り返えされている。次に上記のカートリッ
ジ１を適用する本発明に基づく現像装置の一例を第５図
を参照しながら説明する。

現像装置の現像剤容器は側板３７（一方のみ示す。他方
は第１０図参照）に実質一体的に成形されたカートリッ
ジーの上板５を支持する背板１５及びカートリッジ１の
開口部３から吐出されたトナーを受ける受け皿１８と、
受け皿１８の下位に位置していて、側板３７に固楯され
た支軸１４を中心として略９０ｏ揺動自在に支持された
カートリッジ支持部材１０と閉口部３を下側にしたカー
トリッジ１と、背板１５と受け皿との間に配設された現
像ローラー２０とからなっている。背板１５の先端には
パッキン材１６が貼着されて、このパッキン材１６を介
してカートリッジ１の上板５が背板１５に圧接されてい
る。背板１５の池端はドクターブレード２２が形成され
、さらに現像ローラー２０とブラシローラー２３とを覆
うカバー１５ａが背板１５を実質一体的に形成されてい
る。受け皿１８は一端が現像ローラー２０の下半周に沿
って延び、他端１８ａは支軸１４を中心とする円弧で形
成される部分円筒状になっている。現像ローラー２０は
図示されていない永久磁石を内部に配置し、非磁性スリ
ーブが上記磁石の外側を矢印Ｄ方向に回動してトナーを
潜像坦持体１９へ供孫舎するように構成されている。ブ
ラシローラー２３は現像後潜像坦持体１９にプラン２３
ａを接触させつつ、潜像坦持体１９との相対速度を潜像
坦持体表面に残留するトナーを櫨拝するに十分な程度の
速度で回転させ、潜像坦持体１９をクリーニングさせる
機能を持たせている。支持部材１０は第２図に示すカー
トリッジ脱着位置と第５図に示す現像剤供給位置との両
位置に撰択的に揺動させられ、カートリッジ１を敦贋す
る敦瞳台１０ａおよび当て板１０ｂ（第２図参照）と、
謎動させるときに手で把持するグリップ１３（第６図参
照）と、カートリッジ１の耳部７に形成した凹部８に係
合するクリツク１１と、この支持部材を現像剤供給位置
（第６図参照）に位置決めする突片３６とを、弾性のあ
る合成樹脂等で実質一体的に形成されている。突片３６
は側板３７に穿設した孔３７ｃ（第６図に片側のみ示す
）に係脱自在に構成されている。当て板１０ｂのパッキ
ン材１２が貼着されている部分の裏側にはパッキン材１
７が貼着され、支持部村１０の揺動中このパッキン材１
７は部分円筒１８ａの表面を摺動自在に構成されている
。符号３７ｂは第２図に示すカートリッジ脱着位置に支
持部材１０の揺動を制限するストッパーを示し、側板３
７に固植されている（片側のみ示している）。また、現
像装置本体は、複写機に対して着脱自在に設けられてい
るのであるが、その位置決め機構について説明する。

第１０図において、現像装置本体の両側板３７（一方の
み示す、他方は第２図参照）の外側には、支藤３８が固
槽されている。この支軸３８には、位置決めレバー３９
がその長孔３９ａを遊鉄させて支持されている。位置決
めレバー３９は、一端に手掛部３９ｂを池端に係合部３
９ｃをそれぞれ形成されていて、上記支軸３８とばね４
０で連結されている。側板３７には、側綾部３７ａに近
接して、現像装置引き出し時の手掛部となる孔４１が形
成されている。一方、複写機本体には、現像装置位置決
め用のピン４２が固槽されている。そして、現像装置を
位置決めするには、位置決めレバー３９を反時計方向へ
揺動させておいて、複写機本体内に押し込む。しかるの
ち、位置決めレバー３９を時計方向へ揺動させると、係
合部３９ｃがピン４２にばね４０の弾力により堅く係合
させられる。よって、現像装置は複写機本体に対して位
置決めされる。さて、第２図から第５図にわたってカー
トリッジの装着方法を説明する。まず第２図において、
支持部村１０をグリップ１３（第６図参照）を把持して
ストッパー３７ｂに衝合するまで回動すると、載暦台１
０ａは略水平になる。シール部村２の貼着面を上側にし
てカートリッジーを矢印方向に押込むと弾力のあるクリ
ツク１１が耳部７の凹部８に係合するとともに、カート
リッジ底板９は戦層板１０ａに戦置されかつカートリッ
ジ斜板６はパッキン材１２を介して当て板１０ｂに圧接
され支持される。この状態で、第３図に示されているよ
うに、シール部村２のグリップ２ａを手でつまんで図中
右方へ引いてもカートリッジ１は支持部村１０から外れ
ることはない。またシール部材のグリップ２ａの折返え
しが上述のようになっているから、シール部材２は、印
刷面が一方の面だけで済む。すなわち、カートリッジ１
の取扱方法や剥離方法などをシール部材２に印刷する場
合、片面への印刷のみで済むことになる。更に、グリッ
プ２ａを表示された矢印方向に引くと、側縁部２ｄが先
に引かれることになり、シール部材２はその奥側２ｅ（
第６図参照）から剥がされるので完全なシール部材２の
剥離ができる。このシール部村２の剥離作業中もカート
リッジ１は固定されているから、トナーが飛散するおそ
れもない。また、カートリッジ脱着位置を示す第２図か
ら第４図において、現像装置の側綾部３７ａが機械の端
面と考えてよいから、カートリッジ１は機械の外側に露
出していることになり操作性は非常によい。カートリッ
ジ脱着のスペースをさらに節約する必要があれば、支軸
１４の中心を受け皿１８の上位におきカートリッジ１の
内部におけばよい。第４図はカートリツジーが支持部材
１０１こより保持され、シール部材２は剥離されトナー
４が閉口部３を介して露出させられている状態を示して
いるが、グリップ１３（第６図参照）を把持して側板３
７に固槽された支軸１４を中心として、支持部材１０を
矢印Ｂ方向に回動し、開□部３を有するカートリッジ上
板５を現像装置背板１５の一端に貼着したパッキン１６
に衝接させる（第５図参照）と同時に側板の孔３７ｃに
支持部材の突片３６とが係合してカートリッジの装着は
完了する。この動作中、受け皿１８の部分円筒１８ａは
支軸１４を中心とする円弧で形成され、当て板ｌｏｂも
支鞠１４を中心とする円運動を行なうように構成されて
いて「当て板１０ｂの表裏にはそれぞれパツキン材１２
，１７が貼着されているからトカートリッジの接着中も
〜装着後もトナーがこばれるようなことはない。トナー
が重力で落下流出する斜板６の内側面の角度８‘ま適切
であるから、途中でトナーが滞留することはない。しか
も装着後の開□部３から現像ローラー２０‘こ至るトナ
ー通路容積２１に比し、カートリッジーの容積の方が大
きいので、カートリツジーを装着しても直ちにトナー４
の全量がトナー通路２１に落下してしまってカートリッ
ジ１がたちまち空間になるような空間の無駄がない。カ
ートリッジーは装着後は現像装置の一部すなわち現像剤
容器として機能し、コピー動作の操返えしに従って、ト
ナー４はトナー通路２１を経て現像ローラー２０へ供給
される。この流出はトナ−４が関口部３における安息角
を維持しようとする機能によるものである。トナー通路
２１の現像剤が消費されて開□部３における安息角がく
ずれると、その都度、換言すると断続的にカートリッジ
１内のトナ−４は吐出されることになる、かくして現像
ローラー２０の下半部へ流下したトナーは現像ローラー
２０の内部に固設した図示されない磁石の磁力と矢印Ｄ
方向へのスリーブの回転により、潜像坦持体１９へ供給
され、潜像が可視像化される。 なお、現像装置を引き
出すときには、第２図及び第１０図において位置決めレ
バー３９を図中左方へ若干押し動かした後、揺動させ、
係合部３９ｃとピソ４２との係合を外せばよい。また現
像剤のブロッキング時には、現像装置を引き出すまでも
なく、上記しバ一とピンとの係合を外して現像装置と潜
像坦持体１９との間隙を変化させれば、ブロックした現
像剤を除去することができる。第６図はカートリッジを
装着したのちへシール部材２を剥離しつつあって、現像
剤供給位置へ位置させる前の状態を示す斜視図で、符号
４４は前面部、同４５は矢印Ｅ方向に移動自在の原稿載
層台、同４６，４７は側蓋を示している。以上説明した
現像装置は１成分系現像剤を用いるものであるが、２成
分系現像剤を用いる電子写真現像装置にも応用できる。
第７図から第９図は２成分系現像剤を用いる磁気ブラシ
現像装置の例を示す。第７図は２成分系トナー用カート
リッジ３８のシール部材３４を上側にしてかつ矢印方向
に若千抜去させた状態を示す斜視図で、カートリッジ３
川ま略正三角形断面を有する弾力性のある合成樹脂等で
成形された細長い薄肉容器である。細長い側板３１，３
１は両端に近く側板３１の幅・の約１／３の長さの切込
み３２が形成され、両側板３１，３１の接する稜におい
てそれぞれ薄肉の立上り３３，３３が実質一体的に形成
され勺 このＶ形をなす両立上り３３，３３の周辺を長
手方向に、シール部材３４が摺動自在に挿入されている
。Ｖ溝には「両端近傍の切込み３２，３２（１方のみ図
示）間に切込み３５（第８図参照）が形成される。シー
ル部材３４は合成樹脂等で成形され両側板３１，３１の
約半分と両立上り３３，３３の全局面に接していて、切
込み３２，３２（１方のみ図示）および中央切込み３５
の隙間を密封して内部に収容したトナーの漏れ、飛散を
防ぐように構成されている。第８図はカートリッジ３０
からシール部材３４を抜去し「関口部たる切込み３５を
下側に位置せしめてまさに装着せんとする状態を示す側
断面図である。符号２４はトナー容器を兼ねた現像装置
厘を示し、現象ローラー２０、トナー櫨伴ローラー２５
及びトナー補給ローラー２７を内部に配設させてある。
符号２２はトナ−の現像ローラー２０の表面へ付着供給
する量を制御するドクターブレードを示す。さて、現像
装置２４は上部にカートリッジ３０を載鷹する細長いＶ
形状の支持部材としての樋２４ａが形成されている。樋
２４ａの下部には長手方向に数個所、閉口爪２６が現像
装置陣２４と実質一体的に形成されており、関口爪２６
の形状は上部２６ａが略４５ｏの角度を持ったスペード
形をした、長手方向に任意の長さを有するもので、中央
部はくびれ２６ｂが形成され、下部２６ｃは拡がって現
像装置陣２４と実質一体的に結合されている。このよう
に構成されているから第８図の状態にあるカートリッジ
３０を図中下方に押込めば第９図に示す装着状態になる
。すなわち、第８図に示す関口部３５はカートリッジ自
らの弾性により閉じられるが、関口爪２６の模作用で閉
口部３５は弾力に抗して第９図に示すごとく強制的に開
けられ、更に押込むとカートリッジの側板３１，３１の
自由機縁部３３ａ，３３ａはくびれ２６ｂ，２６ｂに係
合するに至る。トナー補給ローラー２７の作動について
は、トナー濃度を検知し、この濃度が低下すると回転し
て補給する方式であってもよく、また装置の一定作動時
間に対して一定量補給する方式であってもよい。

従ってこの場合においても装着後もトナー容器としての
機能を果すので、別にトナ−容器を設けることなく現像
装置を小高化できる。図面の簡単な説明第１図ａは本発
明の現像装置の一例に用いられる粉体現像剤用カートリ
ッジの一例を示す平面図、同図ｂは第１図ａに示すカー
トリッジをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図、同図ｃは
第１図ａを示矢方向からみた側面図、第２図から第５図
まではカートリッジを挿入、装着する状態にある本発明
の現像装置の一例を示す断面構成図、第６図はカートリ
ッジ脱着側からみた電子複写機の斜視図、第７図は現像
装置の他の例に用いられるカートリッジを示す斜視図、
第８図および第９図は別形式のカートリッジを挿入、装
着する状態にある現像装置の別の例を示す断面構成図、
第１０図はシール部材のグリップ形成を説明する平面図
、第１１図は現像装置の位置決め機構を要部のみ示す斜
視図である。

１，３０・・・・・・粉体現像剤用カートリッジ、２，
３４…・・・シール部村、３，３５…・・・開□部、１
０，２６・・・・・・支持部材、１９・・・・・・潜像
坦持体、２ｏ．．，．．．現像ローフ一ｏ猪イ図伽 約２図 苑ａ図 第４図 精５図 充６図 精７図 稀８図 策？図 稀の図 稀〃図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粉体現像剤の供給を、カートリツジを介して行なう
   形式の現像装置であって、これが現像剤供給位置に置か
   れたとき鉛直方向に位置する壁部、この壁部に形成され
   た現像剤吐出用開口部及びこの開口部に相隣って設けら
   れていて、これが現像剤供給位置に置かれたときカート
   リツジの底部を成す、上記開口部に向って前下りに傾斜
   した傾斜壁部とを有する粉体現像剤を収納したカートリ
   ツジと、このカートリツジを着脱自在に支持する支持手
   段と、上記カートリツジから吐出された現像剤を受ける
   受け皿とで粉体現像剤容器を構成したことを特徴とする
   現像装置。