JP4827240B2

JP4827240B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4827240B2
Application number: JP2006013179A
Authority: JP
Inventors: 浩細川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: JP2007193239A

Description

本発明は、現像剤を予め収納している複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタ等（白黒又はカラー）の現像装置と、その現像装置を装着したプロセスカートリッジと、前記現像装置又はプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置とに関するものである。

現像装置を本体に同梱して出荷する画像形成装置において、着脱可能である現像装置の特性を生かし、組み立て固定せずに、同梱して現場での設置時に所定の現像位置に装着して組み立てるようになっている。
従来、現像剤封止部材としての現像剤シールは現像装置またはプロセスカートリッジを使用する際に、ユーザーの手によって引き抜かれていた。よって、現像剤シールの引き抜き忘れや、引き抜く時に非常に力がいるというような問題が起こっていた。そこで、現像剤シールの引き抜き忘れを防止する対策が幾つか提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

特許文献１乃至３に開示されている、現像ユニット、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置における現像剤シールの引き抜き忘れを防止する対策は不十分な場合があり、とくに、封止部材（現像剤シール）の引き抜き忘れの防止、又は引き抜く際の力の低減等の改善が必要となっている。
特許第３４５０５６９号特開２０００−５６６５７公報特開２００３−２５５８０６公報

しかしながら、同梱して出荷された現像装置は、着脱可能とはいえ、画像形成装置の初期導入時の現場での取り付けが必要であり、手間が掛かるという問題もある。
また、出荷時に現像装置に使用している封止部材（現像剤シール）の引き抜き忘れの防止、又は引き抜く際の力の低減等の改善が必要となっている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、画像形成装置の初期導入時の現場での設定に掛かる手間を極力省く画像形成装置を提供することにある。
また、封止部材（現像剤シール）の引き抜き忘れの防止、又は引き抜く際の力の低減を可能にし、安価でかつ簡単な構成で確実に封止部材（現像剤シール）の引き抜き忘れを防止する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、現像ローラを収納する第１室と、現像剤を収納する第２室と、前記第１室と第２室を連通する連結口を封止する封止部材とを備えた現像装置において、該現像装置を画像形成装置本体内の現像位置に固定した状態で該画像形成装置本体に同梱して出荷する際に、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された位置決め固定用の面板の上部に前記封止部材の一部が固定されていて、前記位置決め固定用の面板を回動させて、該面板を開放した際に、前記封止部材が引っ張られて、前記連結口が解放されることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、現像ローラを収納する第１室と、現像剤を収納する第２室と、前記第１室と第２室を連通する連結口を封止する封止部材とを備えた現像装置において、該現像装置を画像形成装置本体内の現像位置に固定した状態で該画像形成装置本体に同梱して出荷する際に、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された外装カバーの上部に前記封止部材の一部が固定されていて、前記外装カバーを回動させて、該外装カバーを開放した際に、前記封止部材が引っ張られて、前記連結口が解放されることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の現像装置において、前記第２室には、前記現像ローラ表面に現像剤を供給する搬送体が収納されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置を装着したことを特徴とするプロセスカートリッジを提案する。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置を提案する。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする画像形成装置を提案する。

本発明によれば、着脱可能な現像装置は現像位置に固定された状態で出荷されるので、画像形成装置の初期導入時に着脱可能な現像装置（着脱部材）を現場で挿入する必要がなくなり、その設定に掛かる手間を省くことができる画像形成装置を提供できる。
また、現像装置に設ける封止部材（現像剤シール）の一部を面板または本体の外装カバーに固定して、面板または本体の外装カバーを開放した際に、封止部材（現像剤シール）が自動的に引っ張られるようにすることにより、安価でかつ簡単な構成で確実に封止部材（現像剤シール）の引き抜き忘れを防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明を適用した画像形成装置の実施の形態の１例として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。なお、作像部に関してはプロセスカートリッジとして説明する。
図１は本発明の電子写真方式のプリンタの構成を示す概略図である。まず、画像形成装置である本プリンタの基本的な構成について説明する。図１において、このプリンタＡは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを備えている。
これらは、画像形成物として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にして説明する。

図２は図１のプロセスカートリッジ６Ｙを拡大して示す概略図である。図２に示すように、ドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（図示せず）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタＡ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
上記帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転させられる感光体１Ｙの表面を一様に帯電するようになっている。一様に帯電された感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。
そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また除電装置はクリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
他のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にＭ、Ｃ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。

図１に戻って、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中下方には露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。
なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。

図中、露光装置７の下側には、紙収容カセット２６、これに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８などを有する給紙手段が配設されている。
紙収容カセット２６は、記録体である転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。
給紙ローラ２７が、図示しない駆動手段によって、図中反時計回りに回転させられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対であるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段である紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。

図１中、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの上方には、中間転写体である中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。
また、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。

１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、上述のごとく無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。
１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像を重ね合わせて１次転写される。
これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。
２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。
プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。なお、このスタック部３０の下側にはボトル収容器３１が設けられ、各色のトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが収容されている。

再び、図２を参照して、上記プロセスカートリッジ６Ｙ内の現像装置５Ｙの構成について説明する。現像装置５Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む２成分系現像剤を表面担持して搬送する現像剤担持体としての現像ローラ３４Ｙと、この現像ローラ３４Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター３５Ｙとを備えている。
ここで、現像ローラ３４Ｙを収容する場所を第１室４２Ｙとする。また、現像剤を収容する場所を第２室３６Ｙとし、第２室３６Ｙには、トナーを撹拌搬送するためのトナー搬送スクリュ（搬送体）３７Ｙ（第１搬送スクリュ３７Ｙａ、第２搬送スクリュ３７Ｙｂ）、トナーを第２室３６Ｙに取り込むためのトナー補給口４０Ｙと第１室４２Ｙとの連結口４１Ｙとを備えている。

トナー補給口４０Ｙの上部にはこのトナー補給口４０Ｙを塞ぐためのシャッタ４３Ｙとこのシャッタ４３Ｙを保持し、トナー補給口４０Ｙを覆うように設けられたトナー補給口ケース４４Ｙが設けられている。
ここで、符号３８Ｙは現像剤のトナー濃度を検知するための濃度検知センサであり、この濃度検知センサ３８Ｙが第２室３６Ｙ内でトナー濃度不足を検知すると、制御部３９Ｙからの補給信号により、駆動モータ３３Ｙが回転し、トナーボトル３２Ｙ（図１）が回転することによりトナーが補給される。
また、現像装置５Ｙは、大まかには、第１室４２Ｙの内壁を含む第１部材４５Ｙ（上ケース）と第２室３６Ｙの内壁を含む第２部材４６Ｙ（下ケース）とで形成されている。
上述のように、現像装置５Ｙは、現像ローラ３４Ｙを収納する第１室４２Ｙと、現像剤及び現像ローラ表面に現像剤を供給する搬送体３７Ｙを収納する第２室３６Ｙと、第１室４２Ｙと第２室３６Ｙを連通する連結口４１Ｙを封止する後述の封止部材４７Ｙ（図３乃至図５）とを有している。

図３はプロセスカートリッジ６Ｙを示す斜視図である。図４は封止部材４７Ｙの一部（端部）を、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された位置決め固定用の面板４８の上部に固定した状態を示す斜視図である。図５は図４の面板４８を開いた状態を示す斜視図である。図６は封止部材４７Ｙの一部（端部）を本体の外装カバー（側面外装カバー）５０に固定した状態を示す斜視図である。図７は図６の側面外装カバー５０を開いた状態を示す斜視図である。

以下に本発明の主要部に関しての説明を行う。図３乃至図７を参照して、プロセスカートリッジ６Ｙにおいて、図２で説明したように、第１室４２Ｙと第２室３６Ｙとの連結口４１Ｙを塞ぐために封止部材４７Ｙが設けられている。この封止部材４７Ｙはプロセスカートリッジ６Ｙの外側まで伸びていて、使用時に引き抜き可能となっている。
この封止部材４７Ｙの一部（端部）を面板４８に固定した状態が図４である。テープ４９Ｙを使用し、封止部材４７Ｙを面板４８に固定している。（他のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに関しても同様な処置を施している。）

その後面板４８を開いた状態が図５であり、面板４８を開くのと連動して封止部材４７Ｙが引っ張られるようになっている。なお、封止部材４７Ｙの引っ張られ具合は、完全に引き抜ける設定にしても良いし、途中まで引き抜けるようにしても良い。図５において、符号５１は廃トナーボトルを示している。
上述のように、本例の現像装置５Ｙは、その現像装置５Ｙを画像形成装置本体内の現像位置に固定した状態で該画像形成装置本体に同梱して出荷する際に、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された位置決め固定用の面板４８の上部に封止部材４７Ｙの一部が固定されていて、位置決め固定用の面板４８を回動させて、該面板４８を開放した際に、封止部材４７Ｙが引っ張られて、連結口４１Ｙが開放されるように構成されている。これにより、封止部材４７Ｙの引き抜き忘れの防止、又は引き抜く際の力を低減することが可能となる。また、封止部材４７Ｙを固定する方法はテープ４９Ｙだけとは限らず、固定できれば何でも構わない。

次に、封止部材４７Ｙの一部（端部）を本体の外装カバー（側面外装カバー５０）に固定した状態が図６である。テープ５４Ｙを使用し、封止部材４７Ｙを側面外装カバー５０に固定している。（他のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに関しても同様な処置を施している。）
この時、画像形成装置Ａにおいて、符号５２は前部外装カバーを示し、５３が上部外装カバーを示している。その後、側面外装カバー５０を開いた状態が図７であり、側面外装カバー５０を開くのと連動して封止部材４７Ｙが引っ張られるようになっている。

この時、図５と同様な廃トナーボトル５１を示している。なお封止部材４７Ｙの引っ張られ具合は、完全に引き抜ける設定にしても良いし、途中まで引き抜けるようにしても良い。
上述のように、図６及び図７に示した現像装置５Ｙは、その現像装置５Ｙを画像形成装置本体内の現像位置に固定した状態で該画像形成装置本体に同梱して出荷する際に、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された外装カバー５０の上部に封止部材４７Ｙの一部が固定されていて、外装カバー５０を回動させて、該外装カバー５０を開放した際に、封止部材４７Ｙが引っ張られて、連結口４１Ｙが開放されるように構成されている。これにより、封止部材４７Ｙの引き抜き忘れの防止、又は引き抜く際の力を低減することが可能となる。また、封止部材４７Ｙを固定する方法はテープ５４Ｙだけとは限らず、固定できれば何でも構わない。
上述した実施の形態に関してはプロセスカートリッジとして説明してきたが、現像装置単体でも同様の発明が実施できる。当然、上記発明を実施した現像装置、プロセスカートリッジを使用した画像形成装置も考えられるが、以上までの説明で十分理解できると考えられるので、特に詳細な説明は省略する。

ここで、今までの発明と同様な考え方として、プロセスカートリッジ６Ｙにトナー補給口４０Ｙを塞ぐように、第２封止部材５５Ｙを追加した場合について説明する。
図８はプロセスカートリッジにトナー補給口を塞ぐように、第２封止部材を追加した状態を示す斜視図である。図８において、第２封止部材５５Ｙを設けた場合も上記の発明と同じことが考えられる。
第２封止部材５５Ｙを面板４８（図７）又は側面外装カバー５０に固定することにより、第２封止部材５５Ｙの引き抜き忘れの防止、又は引き抜く際の力を低減することが可能となる。図８において、図２と同様に、符号１Ｙは感光体、２Ｙはドラムクリーニング装置、５Ｙは現像装置、６Ｙはプロセスカートリッジである。
なお、封止部材４７Ｙと第２封止部材５５Ｙの固定に関しては、封止部材４７Ｙだけでも良いし、第２封止部材５５Ｙだけでも良いし、封止部材４７Ｙと第２封止部材５５Ｙを一緒にしても良いというように、組み合わせは自由である。

図９はプロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされ、面板及び各外装カバーが開放された状態を示す斜視図である。図９は、単に、参考として示しており、プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが画像形成装置本体Ａにセットされ、固定用面板４８及び各外装カバー（廃トナーボトル５１を含む側面外装カバー５０、前部外装カバー５２、上部外装カバー５３）が開放された状態にある。
封止部材（現像剤シール）４７Ｙ、５５Ｙは引き抜き始めが硬い（力が必要な）ため、ちょっとでも引っ張り出すことにより操作性を良好にする。この時、封止部材（現像剤シール）の引っ張られ具合は、完全に引き抜ける設定にしても良いし、途中まで引き抜けるようにしても良い。

なお、画像等の不具合に関しては、封止部材（現像剤シール）４７Ｙ、５５Ｙの引き抜き忘れを防止することができるので、白紙等の異常画像の発生やトナーが消費されない状態で補給されることにより、第２室内のトナー濃度が上昇することにより発生する地汚れや、トナー飛散等の不具合の発生しない現像装置を提供することができる。

本発明の電子写真方式のプリンタの構成を示す概略図である。図１のプロセスカートリッジ６Ｙを拡大して示す概略図である。プロセスカートリッジ６Ｙを示す斜視図である。封止部材の一部（端部）を面板に固定した状態を示す斜視図である。図４の面板を開いた状態を示す斜視図である。封止部材の一部（端部）を本体の外装カバー（側面外装カバー）に固定した状態を示す斜視図である。図６の側面外装カバーを開いた状態を示す斜視図である。プロセスカートリッジにトナー補給口を塞ぐように、第２封止部材を追加した状態を示す斜視図である。プロセスカートリッジが画像形成装置本体にセットされ、面板及び各外装カバーが開放された状態を示す斜視図である。

符号の説明

５Ｙ現像装置
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋプロセスカートリッジ
３４Ｙ現像ローラ
３６Ｙ第２室
３７Ｙ搬送体
４１Ｙ連結口
４２Ｙ第１室
４７Ｙ封止部材
４８面板
５０外装カバー

Claims

現像ローラを収納する第１室と、現像剤を収納する第２室と、前記第１室と第２室を連通する連結口を封止する封止部材とを備えた現像装置において、該現像装置を画像形成装置本体内の現像位置に固定した状態で該画像形成装置本体に同梱して出荷する際に、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された位置決め固定用の面板の上部に前記封止部材の一部が固定されていて、前記位置決め固定用の面板を回動させて、該面板を開放した際に、前記封止部材が引っ張られて、前記連結口が解放されることを特徴とする現像装置。
現像ローラを収納する第１室と、現像剤を収納する第２室と、前記第１室と第２室を連通する連結口を封止する封止部材とを備えた現像装置において、該現像装置を画像形成装置本体内の現像位置に固定した状態で該画像形成装置本体に同梱して出荷する際に、下部が画像形成装置本体の支持フレームに回動可能に支持された外装カバーの上部に前記封止部材の一部が固定されていて、前記外装カバーを回動させて、該外装カバーを開放した際に、前記封止部材が引っ張られて、前記連結口が解放されることを特徴とする現像装置。
前記第２室には、前記現像ローラ表面に現像剤を供給する搬送体が収納されている請求項１又は２に記載の現像装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置を装着したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項４に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする画像形成装置。