JP4556476B2

JP4556476B2 - 現像器

Info

Publication number: JP4556476B2
Application number: JP2004119508A
Authority: JP
Inventors: 秀明河合
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2024-04-14
Also published as: JP2005301075A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に着脱可能に装着される現像器に関する。

上記の画像形成装置は、高解像度の画像形成といった技術的な観点又は業務用、家庭用といった用途的な観点から様々な機種が開発されている。こうした多くの機種の画像形成装置に着脱可能な現像器は、当然それに対応して多くの種類の現像器が開発されている。したがって、所定の機種の画像形成装置にはそれに対応する現像器を装着する必要があり、対応しない現像器を装着することは画像形成装置の故障の原因となるおそれがある。そこで、画像形成装置と装着される現像器との互換性を確保する必要がある。例えば、特許文献１には、現像用のカートリッジに、ヒューズと抵抗を取り付け、画像形成装置本体に装着したときに、ヒューズの導通によりイニシャルを検知すると共にヒューズを溶断し、さらに抵抗値をチェックして装置本体に合致したカートリッジか判断する点が記載されている。また、特許文献２には、ヒューズ管をコイルバネで圧接保持するようにしたヒューズホルダが記載されている。
特開平５−２４９７７７号公報実開平７−２７０４６号公報

上述した先行文献では、現像器にヒューズを取り付けて装置本体に装着することでヒューズを溶断するようにしているが、ヒューズのような電子部品を現像器に取り付ける場合装置本体側の端子と電気的な接続関係を確実に確保することが必要不可欠である。しかしながら、現像器は着脱可能で、現像剤の消耗により取り外されて廃棄又は解体されるものであるから、できる限りコストを抑える必要があり、電子部品の電気的な接続を行う機構についても確実な接続が行えると共にコストダウンを図っていかなければならない。

そこで、本発明は、単純な構造で簡単に組み付けることができ装置本体側の端子と電子部品との電気的な接続が確実に行うことができる機構を備えた現像器を提供することを目的とするものである。

本発明に係る現像器は、画像形成装置の内部に挿入されて装着される現像器において、装着時に装置本体側に配設された接続端子に当接する金属製線材からなる導通部材を備えるとともに当該接続端子の当接位置近傍に挿入孔が形成されており、該導通部材の一方の端部は、折り曲げて前記挿入孔に挿入されることで前記接続端子に対する当接部分に形成されているとともに１つの前記接続端子に当接するように短く設定される場合と２つの前記接続端子に当接するように長く設定される場合とで当該現像器の種別を設定するようにされており、前記導通部材の他方の端部は、当該現像器の装着時に前記接続端子から供給される電流により溶断して前記接続端子の間の導通の有無により新品であるか中古品であるかを識別するために用いられるヒューズに対してその両端部の端子に圧接することで保持するとともに電気的に接続するコイル状の圧接部分に形成されていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、装置本体側に配設された端子と当接する導通部材を金属製線材からなる導通部材で構成したので、例えば現像器が新品であるか中古品であるかを識別するためのヒューズといった電子部品と装置本体側との電気的な接続を行う機構が線材のみでからなり、極めて単純な構造とすることができる。そして、組み付け作業も導通部材のみの組み付けで済むので、作業が簡略化される。

また、導通部材の一方の端部を装置本体側の端子に対する当接部分とし、他方の端部を電子部品への圧接部分としているので、当接部分では現像器を装置本体に挿入装着する動作により確実に電気的な接続が確保され、圧接部分では電子部品と圧接されることで電気的な接続関係が確実に保持されることで、装置本体側の端子と電子部品との電気的な接続が確実に行うことができる。

また、当接部分を折り曲げたり、圧接部分をコイル状に形成するといった線材の変形により各部分を形成することで、簡単に導通部材を作成することができる。そして、電子部品の両側から導通部材の圧接部分で圧接することで、確実に電気的な接続を確保できると共に組み付け作業をより簡略化することが可能となる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態である現像器を装着する画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には原稿読取部２が配置され、その下部には、底面から給紙部３、記録部４が配されている。

原稿読取部２では、原稿カバー１０に設けられた原稿トレイ１１に載置された原稿が原稿搬送装置１２により読取位置に搬送されて、原稿排紙トレイ１３に排出される。読取位置には、原稿を光学的に読み取る読取装置１５を搭載した走査装置１６が原稿に対向するように配置されている。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー１０を上方に回動してフラットベッドプラテン１４に書籍等の被読取部分を配置し、走査装置１６を矢印で図示するように副走査方向に移動させて読取動作が行われる。以上の構成は、いわゆるＡＤＦ及びフラットベッドタイプと称される従来の原稿読取装置と同様のものである。

給紙部３では、給紙カセット１７が配置されており、フラッパ１８に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１７の右端部には、ピックアップローラ１９が配置されている。フラッパ１８は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１９に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１９が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ２０及びプレスローラ２１により記録部４に搬送される。記録部４では、搬送された用紙に記録するために、現像器２２、紙粉除去ローラ２３、コロナ帯電器２４、感光体ドラム２５、転写ローラ２６、露光ヘッド２７及び定着ローラ２８が備えられている。紙粉除去ローラ２３は、導電性のスポンジ等により構成され、転写後の感光体ドラム２５の表面に付着したトナーや紙粉を補足する。コロナ帯電器２４は、コロトロンからの放電により感光体ドラム２５の表面を一様に帯電する。紙粉除去ローラ２３及びコロナ帯電器２４により一様に帯電された感光体ドラム２３に、露光ヘッド２５で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、後述するように、現像器２２内のトナーを感光体ドラム２５に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２６は、用紙を挟んで感光体ドラム２５と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム２５表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８及びプレスローラ２９によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１の間に挟持されて用紙排出トレイ３２に搬出される。

図１において、給紙部３から用紙排出トレイ３２までを一点鎖線で示したのが、用紙搬送路である。そして、用紙搬送路に沿って配設された搬送ローラ及び用紙ガイドが用紙搬送部を構成している。

また、装置本体の側面には、反転搬送ユニット４０が着脱自在に装着されており、その装着側面には、用紙搬出口４１及び用紙搬入口４２が形成されている。搬送ユニット４０内には、フィードローラ４３及びプレスローラ４４、フィードローラ４５及びプレスローラ４６の２対の搬送ローラが上下に配設されている。そして、図１の二点鎖線で示すように反転搬送路が、排紙ローラ３０と定着ローラ２８との間の用紙搬送路から分岐して、２対の搬送ローラ４３及び４４、４５及び４６の間を通り、ローラ対２０及び２１とピックアップローラ１９との間の用紙搬送路に合流するように形成される。

用紙の両面に記録を行う場合には、図１の一点鎖線で示す用紙搬送路に用紙を搬送して一方の面に記録した後排紙ローラ３０により用紙排紙トレイ３２に用紙を搬出し、用紙の後端部を排紙ローラ３０及びプレスローラ３１により挟持した状態で一旦搬出動作を停止する。そして、排紙ローラ３０を逆回転駆動して反転搬送路に用紙を後端から搬入し、フィードローラ４３及びプレスローラ４４で挟持して反転搬送路内を搬送していく。次に、フィードローラ４５及びプレスローラ４６で挟持してさらに搬送し、用紙をローラ対２０及び２１の間に当接させる。この状態で用紙搬送路に用紙を搬送すると、他方の面が感光体ドラム２５に対向して記録されるようになり、用紙の両面に記録が行われるようになる。

図２は、現像器２２に関する拡大断面図を示している。現像器２２は、容器本体５０の上部に蓋体５１を溶着又はネジにより固定し密閉して構成される。容器本体５０の内部には、トナーの補給室として３つのトナー室５２、５３、５４が形成され、感光体ドラム２５側の側端部には現像ローラ５５及び供給ローラ５６を備えた供給室５７が形成されている。３つのトナー室５２、５３、５４のほぼ中央部分には撹拌移送手段としてパドル５８、５９、６０が設けられている。図２において、紙面の垂直方向を現像器２２の前後方向とすると、各パドルの回転軸は、その前後方向の両端部を容器本体５０の前後フレームに軸支されて前後方向に沿うように設けられている。パドル６０の先端部には可撓性の樹脂フィルムからなるブレード６１が回転方向に沿うように取り付けられている。同様に、パドル５９にはブレード６２が取り付けられており、パドル６０にはブレード６３が取り付けられている。容器本体５０の底面は、各パドルに取り付けられたブレードの回転動作の軌跡に沿うように断面円弧状に外側に湾曲した摺動面部６４、６５、６６が形成されている。

各トナー室５２〜５４に補給されたトナーは、摺動面部６４、６５、６６に貯蔵される。そして、パドル５８、５９、６０が回転すると、ブレード６１、６２、６３がそれぞれ摺動面部６４、６５、６６を摺動するように回転する。各ブレードの摺動動作でトナーはすくい上げられるようになり、各トナー室ではトナーの撹拌が行われてトナーの凝集に起因する劣化が防止される。また、ブレード６３、６４、６５が反時計回りに回転することで、各トナー室のトナーは順次供給室５７の方に移送されて補給される。その際に、補給されるトナーは、第一トナー室５２でパドル６０により撹拌されて予備的な帯電が行われる。

供給室５７に補給されたトナーは、供給ローラ５６が回転しながら現像ローラ５５に摺接することによって摩擦されて帯電され、現像ローラ５５の表面に担持される。現像ローラ５５には、供給されたトナーの層厚を規制する現像ブレード６７が現像ローラ５５の表面に近接して配設されている。

図３は、現像器２２の後面部（図２において現像器２２の紙面奥側）に関する外観図を示している。容器本体５０の後側フレーム６８には、現像ローラ５５の回転軸６９、供給ローラ５６の回転軸７０、パドル６０〜６２の回転軸７１がそれぞれ回転自在に軸支されている。各回転軸の端部は後側フレーム６８から外方に突出して、その突出部に駆動伝達用の歯車７２が取り付けられ、現像器２２の装着時に装置本体側の駆動機構と連結する駆動軸７３からの駆動力が伝達歯車により各回転軸に伝達されるようになっている。そして、回転軸６９及び７０を含む現像ローラ寄りの部分を覆うカバー部材７４が後側フレーム６８に取り付けられている。

図４は、現像器２２の後面部に取り付けられたカバー部材７４に関する拡大図を示している。カバー部材７４には、後側フレーム６８にネジ止めするための取付孔７５が形成されており、現像ローラ５５の回転軸６９、供給ローラの回転軸７０及び駆動軸７３に対応する箇所には、それぞれ円形の開口部７６、７７及び７８が設けられている。カバー部材７４の裏面側には、現像ローラ５５の回転軸６９に当接する第一接点部材７９、供給ローラの回転軸７０に当接する第二接点部材８０及び現像ローラ５５の表面に当接するブレードの押圧板８１に当接する第三接点部材８２が装着されている。

第一接点部材７９は、金属製の線材からなり、中央部分で折れ曲がったくの字状をしている。そして、一方の端部は、カバー部材７４の保持部８３に挿入保持される。保持部８３は、カバー部材７４の裏面側に向かって段違いに突出するように形成されており、第一接点部材７９を挿入するための窓が開口している。他方の端部はコの字状に折り曲げられて接点部８４が形成されており、カバー部材７４に穿設された細幅状の挿入孔８５及び円形状の係合孔８６に係合固定されている。接点部８４をカバー部材７４に取り付ける場合には、接点部８４をまず裏面側から挿入孔８５に挿入して接点部８４を表面側に出し、折れ曲がった先端部を係合孔８６に挿入する。このように接点部８４を取り付けることで、接点部８４がカバー部材７４の表面側から突出した状態に設定されて画像形成装置１の電極と確実に接触し電気的に接続することができる。係合孔８６の径は、第一接点部材７９の径とほぼ同じに形成されているため、他方の端部はしっかりと固定され、さらに、一方の端部が保持部８３に保持されることから、第一接点部材７９はカバー部材７４から抜けることはない。そして、第一接点部材７９は、上方に付勢する弾性力により回転軸６９に圧接した状態となっており、第一接点部材７９及び回転軸６９は安定した接触状態を保持でき、電気的な接続状態が確実に確保できる。

第二接点部材８０も第一接点部材７９と同様にくの字状に形成された金属製の線材からなり、他方の端部を折り曲げてコ字状の接点部８７が形成されている。そして、保持部８３と同じように設けられた保持部８８に第二接点部材８０の一方の端部が挿入保持され、接点部８７が接点部８４と同様にカバー部材７４に設けられた細幅状の挿入孔８９及び円形状の係合孔９０に係合固定されている。したがって、第二接点部材８０はカバー部材７４から抜けることなく確実に保持されるとともに接点部８７がカバー部材７４の表面側に突出した状態に設定されて画像形成装置１の電極と確実に接触し電気的に接続することができる。また、第二接点部材８０は、上方に付勢する弾性力により回転軸７０に圧接した状態となっており、第二接点部材８０も第一接点部材７９と同様に回転軸７０と安定した接触状態を保持でき、電気的な接続状態が確実に確保できる。

第三接点部材８２は、金属製の細径の線材からなり、一方の端部がコイルバネ状に形成され、他方の端部がＬ字状に直角に折り曲げられて接点部９１を形成し先端がさらに鉤状に折り曲げられている。第三接点部材８２をカバー部材７４に取り付ける場合には、カバー部材７４に設けられた円形状の挿入孔９２に裏面側から他方の端部を挿入して接点部９１がカバー部材７４の表面側に露出するようにし、先端の折り曲げ部分を円形状の係合孔９３に挿入して固定する。係合孔９３の径は、第三接点部材８２の径とほぼ同じに形成されているため、他方の端部はしっかりと固定される。したがって、第三接点部材８２は、カバー部材７４から抜けることなく確実に保持され、接点部９１がカバー部材７４の表面側に突出した状態に設定されて画像形成装置１の電極と確実に接触し電気的に接続することができる。また、一方の端部のコイルバネ状に形成した部分は、カバー部材７４を後側フレーム６８に装着する際にブレードの押圧板８１の端部と当接して圧縮した状態で保持されるようになる。したがって、押圧板８１と安定した接触状態を保持でき、電気的な接続状態を確実なものにできる。

カバー部材７４には、現像器２２を識別するための第四接点部材９４及び第五接点部材９５が設けられている。また、カバー部材７４には、ヒューズ管９６を収容する収容凹部９７が形成されており、収容凹部９７は、蓋部材９８により密閉されている。

図５は、第四接点部材９４、第五接点部材９５及びヒューズ管９６の装着状態を示す拡大図であり、図６は、第四接点部材９４及び第五接点部材９５の組み立て状態を示す斜視図である。第四接点部材９４は、金属製の細径の線材からなり、バネ性を有している。第四接点部材９４のほぼ中央部分は鉤状に折り曲げられており、一方は蓋部材９８の裏面側に挿入され、他方はカバー部材７４の表面側に露出している。蓋部材９８の裏面側に挿入された一方の端部９９は、コイル状に形成されており、カバー部材７４の表面側に露出した他方の端部１００は折り曲げられて、カバー部材１０７に設けられた細幅状の挿入孔１０１に挿入されてカバー部材７４の裏面側に係止されている。挿入孔１０１と同じような挿入孔１０２がカバー部材７４に設けられており、第四接点部材９４の長さが短い場合に、図７に示すように、他方の端部１００の折り曲げ部分が挿入孔１０２に挿入される。

第五接点部材９５は、第四接点部材９４と同様の金属製の細径の線材からなり、バネ性を有している。そして、第五接点部材９５は、第四接点部材９４と同様に中央部分が鉤状に折り曲げられて一方は蓋部材９８の裏面側に挿入され、一方の端部１０３はコイル状に形成されている。また、他方はカバー部材７４の表面側に露出しており、他方の端部１０４は鉤状に折り曲げられてカバー部材７４に設けられた細幅状の挿入孔１０５に挿入されて係止されている。

第四接点部材９４の一方の端部９９は、収容凹部９７内の側面に突設された係止バー１０６に挿通されて保持されており、第五接点部材９５の一方の端部１０３は、係止バー１０６に対向配置されて収容凹部９７の側面に突設された係止バー１０７に挿通保持されている。そのため、コイル状に形成される端部９９及び１０３が対向配置されてその間にヒューズ管９６が圧接保持されるようになる。

現像器２２が装置本体に装着されると、図５に示すように、装置本体側の２つの接続端子１０８ａ及び１０８ｂが第四接点部材９４に当接する。接続端子１０８ａは挿入孔１１０２の近傍に、接続端子１０８ｂは挿入孔１０１の近傍においてそれぞれ当接するように配置されており、第四接点部材９４が挿入孔１０１までの長さがある場合には両方の接続端子が第四接点部材９４に当接するが、図７に示すように挿入孔１０２までの短い長さの場合には接続端子１０８ａのみ第四接点部材９４に当接する。また、第五接点部材９５には、装置本体側の接続端子１０８ｃが挿入孔１０５の近傍において当接するようにされている。

したがって、現像器２２が装着されて装置本体側の接続端子が当接した状態を回路図で示すと、図８のようになる。接続端子１０８ａは接地電位に設定しておき、接続端子１０８ａと１０８ｂとの間の導通の有無を検知し、導通していることが検知される場合には、第四接点部材９４が挿入孔１０１までの長いものであることが識別され、導通していない場合には第四接点部材９４が挿入孔１０２までの短いものであることが識別される。したがって、現像器２２の種別に応じて取り付ける第四接点部材９４の長さを変えれば、現像器２２の種別を識別できる。また、接続端子１０８ａと１０８ｃとの間にはヒューズ管９６が溶断する程度の電流を流してやれば、現像器２２の装着時にヒューズ管９６が切断されるようになる。したがって、一度でも装置本体に装着された現像器は接続端子１０８ａ及び１０８ｃの間が導通されなくなり、接続端子１０８ａ及び１０８ｃの間の導通の有無を検知すれば、現像器２２が新品か中古品かを識別することができる。

以上説明したように、第四接点部材及び第五接点部材を１本のバネ性のある線材から形成することができるので、単純な構造で導通部材を形成することができる。また、その組み付けについても、一方の端部を係止バーに挿通すると共に他方の端部を挿入孔に挿入して係止すればよく、簡単に組み付けすることができる。そして、接点部材を所定の位置に確実に位置決めすることが可能となる。また、コイル状に形成した部分を対向配置させて電子部品であるヒューズ管の両側から圧接保持するようにしているので、電子部品の装着を容易に行うことができるとともにヒューズ管と接点部材との間の電気的接続状態を安定した状態で維持することができる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。現像器に関する拡大断面図である。現像器の後面部に関する外観図である。現像器の電気的接続構造に関する拡大図である。接点部材とヒューズ管との装着状態を示す拡大図である。接点部材を組み付ける場合を示す分解斜視図である。長さの短い接点部材とヒューズ管との装着状態を示す拡大図である。接点部材及びヒューズ管の電気的な接続関係を示す回路図である。

符号の説明

１画像形成装置
２原稿読取部
３給紙部
４記録部
22 現像器
25 感光体ドラム
50 容器本体
51 蓋体
55 現像ローラ
94 第四接点部材
95 第五接点部材
96 ヒューズ管

Claims

画像形成装置の内部に挿入されて装着される現像器において、装着時に装置本体側に配設された接続端子に当接する金属製線材からなる導通部材を備えるとともに当該接続端子の当接位置近傍に挿入孔が形成されており、該導通部材の一方の端部は、折り曲げて前記挿入孔に挿入されることで前記接続端子に対する当接部分に形成されているとともに１つの前記接続端子に当接するように短く設定される場合と２つの前記接続端子に当接するように長く設定される場合とで当該現像器の種別を設定するようにされており、前記導通部材の他方の端部は、当該現像器の装着時に前記接続端子から供給される電流により溶断して前記接続端子の間の導通の有無により新品であるか中古品であるかを識別するために用いられるヒューズに対してその両端部の端子に圧接することで保持するとともに電気的に接続するコイル状の圧接部分に形成されていることを特徴とする現像器。