JPS6087371A

JPS6087371A - 現像器

Info

Publication number: JPS6087371A
Application number: JP58196842A
Authority: JP
Inventors: Masaji Suda; 須田　正司
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1985-05-17

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】本発明は画像形成装置、例えば複写機、印刷機、記録装
置等に用いられる粉末現像剤補給装置を備えた現像器に
係シ、詳しくは現像剤の補給が迅速かつ容易で、しかも
トナー飛散の少ないカートリッジ方式による現像器に関
するものである。

一般に複写機に代表される画像形成装置（以下複写機を
例にして説明する）の現像器等の現像剤収容部に現像剤
を補充する際は、現像剤の入った袋体等の上端を開封し
、その袋体の開封口を現像器の現像剤補給口に当てがっ
て、前記袋体を逆にして袋体内の現像剤を現像器に補充
するようにしているのが普通である。

ところで、このような袋体による現像剤の補充において
いくつかの難点が指摘されている。その一つとして、現
像剤の補充の際に微粉体である現像剤（トナー）が、袋
体の開封口と現像器の補給口との間から現像剤が飛散し
、作業者の手、衣類および複写機本体内を汚染するとい
う問題がアシ、また他の難点としては、現像剤が現像器
内に部分的に偏在して補充される傾向にあるという問題
である。

そこで、このような問題を解決したものとしてカートリ
ッジ式現像剤補給装置が提案されている。

このカートリッジ式現像剤補給装置は、現像剤が充填さ
れた円筒状のカートリッジ本体を現像器の長手方向に沿
って現像器上部に装着するようにしているのが一般的で
おる。そしてカートリッジ本体を現像器に装着して現像
剤を補給する手順は、カートリッジの母線方向に沿って
設けられた補給用開口を上向きにして、このカートリッ
ジを現像器の側面から現像器内の所定位置まで挿入し、
さらにこのカートリッジを現像器の器外から略１８０゜
回転させて現像器内の開口と前記補給用開口を一致させ
、補給用開口から現像剤を現像器内に供給させるように
している。

即ち、カートリッジ式現像剤補給装置によれば、現像剤
の補給が現像器の器外から遠隔操作で行なわれるので、
前述した現像剤の飛散による汚染が防止され、さらに現
像器の長手方向に沿って現像剤がカートリッジから落下
するために、現像器内に現像剤がまんべんなく補給され
ることとなる。

またカートリッジを現像器から抜き出すには、カートリ
ッジを補給時の回転方向と逆方向に回転してカートリッ
ジの補給用開口位置を元のカートリッジ挿入位置まで戻
し、その位置からカートリッジを現像器外へ抜き出すよ
うにしている。

そして、カートリッジが前述した挿入位置と現像剤補給
位置に位置決めされるために、ストツノｅ等の係止手段
によってカートリッジが前記挿入位置と現像剤補給位置
間でのみ略１８ｏ０回転可能に規制されている。

しかしながら、カートリッジを回転して現像剤を補給す
る際第１図に示すようにカートリッジ１０の補給用開口
１２は第１図（ａ）に示す挿入位置から第１図（ｃ）に
示す補給位置までしか回転されないため、現像剤がカー
トリッジ１０の開口１２の内周縁近傍に滞まシ、特にカ
ートリッジ容量を増すためにカートリッジの直径や長さ
を大きくする程残量トナーが増加するという問題がちっ
た。また、カートリッジ本体の半回転の往復では前記ス
トッＡがカートリッジ本体を抜くための位置と、トナー
を落下させる位置の２ケ所に設けられていたため、カー
トリッジ本体の抜き出し位置側を１８００間違えるとカ
ートリッジ本体を無理矢理抜こうとして前記ストツノぐ
と衝突するカートリッジ本体の保合突起が折れたシ、又
現像器側のス）　２−パが折れたシして、この破片が現
像器内に落下し、狭い部分例えば現像ローラのブレード
とスリーブとの間につっかえて、故障の原因ともなると
いう問題があった。

この場合に現像剤が滞まるのは、カートリッジ本体が１
回転されないためでｓｂ、またカートリッジ本体の保合
突起および現像器側のストッパ′等が折れた〃するのは
、カートリッジ本体が約半回転の範囲でのみ回転される
ことにある。

そこでとのような現像剤の滞溜および保合突起等の折損
を防止する上で最も重要なことは、カートリッジ本体を
約半回転の範囲で往復させないことにあるから、本発明
者は、カートリッジ本体を現像器に挿入した位置から一
方向に略−回転させた位置に、カートリッジ本体の保合
突起の回転を阻止するスト２７９手段を設け、さらにそ
の位置からカートリッジ本体の抜き出しが行えるように
すれば、カー）　ＩＪッジ本体内の現像剤が全て落下補
充され、しかもカートリッジ本体の抜き出し位置が間違
わないことに着目し、本発明を々す忙至ったものである
。

而して本発明の要旨とするところは、現像剤が内包され
る両端閉塞の円筒部の上面母線方向に沿ってスリット状
の開口が設けられると共に、この円筒部の奥端部に保合
突起が突設されたカートリッジ本体と、このカートリッ
ジ本体を包持し、かつカートリッジ本体の挿入および抜
き出しの際に前記係合突起を案内する案内溝を有するカ
ートリッジシリンダとを備えた現像器において、前記カ
ートリッジシリンダの奥端部と現像器の奥端壁面との間
には、前記保合突起の周方向の回転を案内する円周溝が
前記案内溝と交わるように設けると共に前記係合突起が
カートリッジ本体の挿入位置から前記円周溝に沿って略
１回転した抜き出し位置でこの保合突起の回転を阻止す
る２トッパ手段を設けて、上記カートリッジ本体を１８
０°以上回動することができるようにしてカートリッジ
本体内のトナーの全てを現像器内に供給することができ
るようにした現像器を提供することを目的とするもので
ある。

以下本発明を第２図乃至第１１図に示す実施例に基づい
て説明する。

第２図は本発明によるカートリッジ本体の実施例を示し
ている。図において、１０は例えば紙。

グラスチック、金属等の薄シート材で薄肉円筒状に形成
された円筒部ｌｌ内に現像剤が充填されるカートリッジ
本体を示し、このカートリッジ本体１０の円筒部１１の
上部には、円筒部１１の母線方向に沿ってスリット状の
トナー補給用開口１２が設けられると共に、このトナー
補給用開口１２にはシート材からなるキャップ１３が剥
離可能に覆われている。１４は前記円筒部１１の前端開
口を閉塞するフランジ状に形成された合成樹脂製の前フ
ランジを示し、この前フランジ１４の中央部から手前側
に舌片状のつまみ部材１５が支出されると共に、この前
フランジ１４の下端部は一文字状に切欠かれた一部切欠
部１６が形成されている。

１７は前記円筒部１１の奥端面を閉塞する合成樹脂製の
奥フランジを示し、この奥フランジ１７の外周面上端部
近傍には保合突起１８が突設されている。

以上がカートリッジ本体の構造であるが、本例において
つまみ部材１５はカートリッジ本体を後述する現像器へ
の挿入、抜き出しおよび、回転させたシする際の取シ扱
いを容易とするためのものであシ、また、前記一部切欠
部１６は、カー）　ＩＪッジ本体１０の保管等の際、座
シを安定させるためのものである。なお、この一部切入
部１６を利用して色違いトナーの識別を行なってもよい
。

次ぎに、前述した実施例のカートリッジ本体を装着する
現像器の実施例を第３図および第４図に示し、図におい
て面状に形成された現像器１９の離隔対向する前側枠体
２０と奥側枠体２１間の上部には、前記カートリッジ本
体１０を包持するためのカートリッジシリンダ２２が設
けられている。

このカートリッジシリンダ２２の下端部には、その母線
方向に沿って切欠かれてトナー落下用の開口が設けられ
ると共に、カートリッジシリンダ２２の上端部近傍には
前記係合突起１８が案内される案内溝２４がカートリッ
ジシリンダ２２の母線方向に沿って延設されている。ま
た、前記前側枠体２０には前記カートリッジシリンダ２
２の円筒部に対応してカートリッジ本体１０を挿入する
だめの挿入開口２５が設けられている。

２６Ｕ前記カートリツジシリンダ２２の奥側端部局面に
形成された段付状の段付フランジ部を示し、この段付フ
ランジ部２６と、この段付フランジ部２６の端面を閉塞
する奥側枠体２１との間には、前記案内溝２４も交わる
ように円周溝２７が形成されている。

また前記案内溝２４が円周溝２７と交わる部分には、前
記案内溝２４の背面壁２４ａの延長線上よシも若干背面
側でかつ前記円周溝２７を閉塞するストッパ板２８が案
内溝２４の前面壁２４ｂに対向して設けられ、さらにこ
のストツノ板２８の背面側には、前記案内溝２４に通じ
る補助案内溝２９が形成されている。なお第４図は第３
図の要部の横断面図を示している。

以上が本実施例の構造であるが、次ぎにその作用につい
て述べる。先ず、現像器１９の案内溝２４に功−トリッ
ジ本体１０の係合突起１８を合わせ、カートリッジ本体
１０の開口１２を覆っているキャップ１３を奥側から剥
しながらカートリッジ本体１０をカートリッジシリンダ
２２に挿入する。その際、保合突起１８が案内溝２４に
係合しながら案内されるので、カートリッジ本体１０の
回転は規制される。そして前記係合突起１８が前記スト
ツノ板２８に近ずくと、このストッノク板２８は案内溝
２４の背面壁２４１Ｌの延長線上よりも背面側に位置し
ているため、係合突起工８はストッパ板２８の前面側を
通シ抜けて前記円周溝２７中に入シ込み、カートリッジ
本体１０は現像器工９に完全に収納された状態となる。

この状態で、カートリッジ本体１０の補給用開口１２を
覆うキャップ１３は剥されているが、カートリッジ本体
１０が現像器１９内に収納されているため、トナーは器
外へ飛散しない。次いで、カートリッジ本体１０を第５
図（ａ）〜（Ｃ）に示されるように反時計廻シに略１８
０°回転させると、カートリッジ本体１０内のトナーが
補給用開口１２から現像器１９内に落下する。さらにこ
のカートリッジ本体１０を第５図（ｄ）に示されるよう
に反時計方向へ回転させると、補給用開口１２の内縁部
近傍に滞っているトナーが落下する。そして、さらにこ
のカートリッジ本体１０を反時計廻りに回転させると、
カートリッジ本体１０が略１回転した位置で、前記係合
突起１８が前記ストアＡ板２８の背面側に衝突し、カー
トリッ・り本体１００回転が阻止される。そこでカート
リッジ本体１０を手前側に引くと、保合突起１０は前記
補助案内溝２９を通シ、さらに案内溝２４に案内されて
現像器１９の前端側へ引き抜かれる。

以上述べた構造の実施例によれば、カートリッ・り本体
は、挿入位置と引き抜き位置との間で略１回転可能なた
め、カートリッジ本体内のトナーが完全に現像器中に落
下補充される。

第６図乃至第８図は第２の実施例を示している。

この実施例において、３０は現像器の奥側枠体２１の外
壁側に枢支され揺動アームを示し、この揺動アーム３０
の揺動端には、前記奥側枠体２１を慣通するストッ・ぐ
−アーム３１が支出され、常時はこのストッパーアーム
３１が案内溝２４の背面壁２４ａに衝突して、前記円周
溝２８を閉塞するように、前記揺動アーム３０がばね３
２で付勢されている。３３は断面凹状に形成された板ば
ねを示し、この板ばね３３は、カートリッジ本体１０が
回転されて、その補給用開口１２が下向き位置に達した
時、保合突起１８と嵌合するように、前記奥側枠体２１
の内壁面に取シ付けられている。

このような構成によれば、カートリッジ本体１０が現像
器に挿入された状態において、保合突起１８の時計廻シ
の回転は、前記ストッパーアーム３１で阻止されるため
、カートリッジ本体１０は反時計廻シのみの回転が可能
となる。そして、このカートリッジ本体工０を反時計廻
シに略１８０゜回転させると、係合突起１８が板ばね３
３の凹部にクリック感を伴々って嵌シ込み、カートリッ
ジ本体１０の補給用開口１２が真下に向いたことが硫認
できる。その原板ばね３３との嵌合によって生じた衝撃
でカートリッジ本体１０内のトナーの落下が促されるこ
ととなる。

さらに、このカートリッジ本体１０を反時計方向に略１
８０°回転させると、係合突起１８が前記ストッパーア
ーム３１の背面に衝突するが、このカートリッジ本体１
０を前記ばね３２のばね力に抗して回転させると、スト
ッパ−アーム３１は図中２点鎖線で示す位置、即ち案内
溝２４の前面壁２４ｂに衝突する位置まで揺動される。

したがって保合突起１８は案内溝２４の延長線上に位置
するので、カートリッジ本体１０を現像器の手前側に引
き抜くことができる。

以上述べた第２の実施例によれば、カートリッジ本体の
挿入位置と引き抜き位置での保合突起の位置は同じ位置
なので、引き抜き動作は筒塔となる。

なお本実施例において、カートリッジ本体の補給用開口
が真下に位置することを確認するために、保合突起を板
ばねに嵌合させてクリック感を得るようにしているが、
カートリッジ本体の前フランジに形成された一部切欠部
とばね手段等に係合させるようにしてもよく、さらに前
フランジの弾性を利用してクリック感を得るようにして
もよい。

第９図は第３の実施例を示し、この実施例において、現
像器１９の奥側枠体２１とカートリッジシリンダ２２′
の奥側端部との間に螺旋状の円周溝２７′が形成されて
いる。

このような構成によれば、カートリッジ本体１０の係合
突起１８は、案内溝２４′に案内されて、前記円周溝２
７′内を反時計廻シにのみ１回転可能である。また、カ
ートリッジ本体工０が１回転する間に、カートリッジ本
体１０は現像器の手前側へ若干整動されるので、１回転
後の保合突起１８は案内溝２４′ｂに衝突する。即ち、
この前面壁２４′ｂはストツノぐの役目をしている。そ
して、このカートリッジ本体１０を現像器の手前側に引
けば、カートリッジ本体１０は真直ぐ引き抜かれる。

以上述べた第３の実施例によれば、円周溝を螺旋状に形
成するという簡柩な構造でカートリッジ本体を１回転さ
せることができる。

第１０図および第１１図は本発明を使用した複写機の一
実施例を示している。図中、３４は周面に光導電体層を
形成した感光ドラムを示して、その周方に潜像形成・現
像・転写・クリーニング等のプロセス工程部が配置され
るものであるが、それ等は従来周知のものが適宜適用さ
れるので、本発明に関係のある現像器１９のみを表わす
。

この現像器１９は１成分磁性トナーによる現像器を示す
がｌ成分非磁性トナーでもほぼ同様の構成が可能である
。３５は非磁性材、例えばステンレスで形成された非磁
性スリーブ３６の中に磁石ロー２３７が回転しないよう
に固定された現像ローラを示し、この現像ローラ３５は
前記感光ドラム３４の母線方向に沿りて延設されている
。３８は、現像器前板３９に固定された強磁性体、例え
ば鉄製の磁性ブレードを示し、この磁性ブレード３８と
非磁性スリーブ３６との間の間隙を約２４０μとしてい
る。そして、この磁性ブレード３８には前記磁石ローラ
３７の磁極ＮｔＫ対応してＳ極が誘起され、この磁性ブ
レード３８の下端を通過した非磁性スリーブ３６の表面
に、約８０μのトナー薄層が一形成される。さらに、こ
のトナー薄層は、非磁性スリーブ３６と約２５０μの間
隙で対面する前記感光ドラム３４の表面の静電潜像に対
して、所謂ジャンピング現像を行い、前記非磁性スリー
ブ３６上のトナーが略完全に感光ドラム３４に転移し、
現像器１９のトナーが消費される。

一方、トナーの量は現像器１９の前板３９の下部に配設
した検出器４０によって検出され、トナー量が所定量以
下になると信号を発し、図示しない表示部にトナーなし
表示を行い、作業者にトナーの補給を促す。また、トナ
ーの補給は、現像器１９の上方に設けられたカートリッ
ジシリンダ２２にカートリ、ジ本体１０を挿入し、との
カートリッジ本体１０を反時計方向に約１８０°回転し
、カートリッジ本体１０の補給用開口１２を下向きにさ
せてトナーの補給を行う。また現像器１９中に、トナー
が偏在しない様に撹拌棒４１．４２が器内で時計方向に
回転しておシ、偏在の防止と共にトナーの架橋防止と非
磁性スリーブ３６の方へのトナーの掻き送シ作用の他検
出器４０の表面にトナーが滞留しない様掻き取シを行な
う。さらに前記撹拌棒４１のみでは、前記検出器４０の
表面のトナーを充分に払うととが÷きないこともあるの
で、撹拌棒４１にスプリング４３を取シ付け、このスプ
リング４３によって検出器４００表面を払拭している。

他方、との現像器１９は、現像器１９の軸線方向に沿っ
て複写機本体に設けられたガイド軸４４に係止され、現
像器１９を複写機外へ抜き出す際は現像器１９を感光ド
ラム３４の放射方向に移動させて、その位置から感光ド
ラム３４の軸線と平行に複写機本体の手前側へ抜き出す
ようにしている・そして使用時は、現像器１９の背面中
央部に設けられた板ばね４５に、複写機本体に取シ付け
られた押子４６を嵌合させて、現像器１９を図中矢印Ａ
方向に押し付け、前記スリーブ３６と前記感光ドラム３
４とが離れないようにしている。

また、このスリーブ３６と感光ドラム３４との間は常に
一定の間隙に保持される必要があるため、前記スリーブ
３６の両端部にコロ４７を回転自在に取シ付けて、との
コロ４７を感光ドラム３４の外周面に当接させている。

したがって、感光ドラム３４が偏心していてもスリーブ
３６が追従し、前述した寸法の隙間が保持される。５０
は複写機本体に取シ付けられた駆動歯車を示し、この駆
動歯車５０は図示しない駆動源によって駆動されて、前
記スリーブ３６の端部に設けられたスリーブ歯車５１に
回転駆動力を伝達する。ところで前記駆動歯車５０とス
リーブ歯車５１の接線と圧力角θ（一般に約２０°）を
なす延長線上に現像器の揺動中心となる前記ガイド軸４
４を配置しているので、歯車５０によりスリーブ歯車５
１に回転駆動力が伝わるとき、その力Ｆの向きは圧力角
の方向である為現像器１９をガイド軸４４に対し回動さ
せる力は発生しないこととなる。そして、スリーブ歯車
５１．からの回転駆動力はアイドラ歯車５２を経て嵌入
歯車５３で大きく減速され、撹拌棒４１．４２を駆動す
る歯車５４．５５に伝達される。

以上述べた如く本発明によれば、カートリッジは挿入位
置と抜き出し位置との間で略１回転するので、カートリ
ッジ内の現像剤は完全に現像器内に落下させることがで
き、しかも操作者がカートリッジ本体の抜き出し位置を
間違えたシすることがないという優れた効果を奏し、そ
の実用性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　＋　（ｂ）　Ｈ（ｃ）は、従来のカート
リッジ式現像器のトナーの落下状態を示す断面図、第２
図は本発明の実施例によるカートリッジ本体の斜視図、
第３図は本発明による現像器の第１の実施例の衆部を示
す斜視図、第４図は第３図の要部の断面図、第５図（＆
）　、　（ｂ）　、　（ｅｌ　ｌ　（（１）は本発明の
実施例による現像器のトナーの落下状態を示す断面図、
第６図は本発明による現像器の第２の実施例の要部を示
す断面図、第７図は第６図の実施例による現像器の奥側
側面図、第８図は第６図の実施例による現像器の前側側
面図、第９図は本発明による現像器の第３の実施例の要
部を示す断面図、第９図は本発明の実施例による現像器
を使用した複写機の断面図、第１１図は第１０図の正断
面図を示している。１０・・・カートリッジ本体１１・・・円筒部　１２・・・補給用開口１３・・・キ
ャップ　１４・・・前フランジ１５・・・つまみ部材　
１６・−・一部切欠部１７・・・奥フランジ　１８・・
・保合突起１９・・・現像器　２ｏ・・・前側枠体２１
・・・奥側枠体２２　、２２’・・・カートリッジシリンダ２３・・・
開口　２４．２４’・・・案内溝２４ａ・・・背面壁　
２４ｂ・・・前面壁２５・・・挿入開口　２６・・・段
付フランジ部２７　、２７’・・・円周溝　２８・・・
ストツノぐ板２９・・・補助案内溝　３ｏ・・・揺動ア
ーム３１・・・ストッパーアーム３２・・・ばね　３３・・・板ばね３４・・・感光ドラム　３５・・・現像ローラ３６・・
・非磁性スリーブ３７・・・磁石ローラ３８・・・磁性
ブレード　３９・・・現像器前板４０・・・検出器　４
１．４２・・・撹拌棒４３・・・スプリング　４４・・
・ガイド軸４５・・・板ばね　４６・・・押子４７・・・コロ　５０・・・駆動歯車５１・・・スリーブ歯車　５２・・・アイドラ歯車５３
・・・嵌入歯車　５４．５５・・・歯車第１０図手続補正書湾ハ゛ノ１．事件の表示昭和３７年特　許願第１り１ｇグ２ｊ号３、補正をする
者事件との関係　出　願　人４←−斯一仲仲（へ）− 氏名（名称）キイ／シ　不す弐ム、才□４、代理人住　所　束に（都千代ＩＩＩ区丸の内２ＴＴ１６番２号
丸の内へ重洲ビル３３０５　補正命令のＨ付昭和　ぐ７年　）　月３ノ　１補　正　卦本願明細書中下記事環を補正いたします。記１、第２０頁４行目に「第９図は」とあるを「第１０図は」と訂正する。Ｅ・−−一＝代理人　谷　山　輝　へ１．ニーｊ

Claims

【特許請求の範囲】

現像剤が内包される両端閉塞の円筒部の上面母線方向に
沿ってスリット状の開口が設けられると共に、この円筒
部の奥端部に保合突起が突設されたカートリッジ本体と
、このカートリッジ本体を包持し、かつカートリッジ本
体の挿入および抜き出しの際に前記係合突起を案内する
案内溝を有するカートリッジシリンダとを備えた現像器
において、前記カー）　ＩＪッジシリンダの奥端部と現
像器の奥端壁面との間には、前記係合突起の周方向の回
転を案内する円周溝が前記案内溝と交わるように設ける
と共に前記係合突起がカートリッジ本体の挿入位置から
前記円周溝に沿って略１回転した抜き出し位置でこの保
合突起の回転を阻止するストッＡ手段を設けたことを特
徴とする現像器。