JPS5964862A - 電子写真装置 - Google Patents

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、感光ドラムに静電潜像を形成し、それをトナ
ーで現像し、その現像像を転写材に転写して定着器を経
てコピー紙を排出し、感光ドラムはクリーニングして残
留トナーを落して再び潜像形成工程に至るサイクルを繰
返えす型式の電子複写機に於て、特に複写機本体及び感
光ドラムと、現像器との関連部の改良に関する。

以下図面の実施例について説明する。第１図に於て１は
周面に光導電体層を形成した感光ドラムで、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２の
みを表わす。

現像器２は第３図のように感光ドラム１に対面する現像
スリーブ３のある現像部り、ホッパ部Ｈ・補給トナーカ
ートリッジ部Ｃから成る。現像器２は内部に微細な現像
剤（トナー）を有し、周囲が汚れ易く清掃のため、その
他保守点検のために複写機本体から容易に着脱できるこ
とが必要である。

その着脱に当り、感光ドラムｌから現像器２を離す必要
かあるので、従来現像器を感光ドラムの放射方向に移動
させるものが知られているが、隣接他機器との関係上大
型化し、各機器の構成・配置にも制約を受ける。

そこで現像器を感光ドラムの軸線と平行に出し入れする
ものもあるが、感光ドラム近傍に沿って出入する関係上
傷付は易く、位置決めが不正確になり易い。位置決めの
不正確により、現像機能の低下、他の隣接機器との接触
・破損も生じ易い等の問題点が多い。

本発明は上記後者の形式に於てその問題点を解消した現
像器着脱装置を提供することを目的とする。

第１図は現像器２を定位置にセットした状態を示す正面
図で４は複写機本体内の現像蓋受は枠板の手前側枠板４
ａに設けた現像器２の出入穴である。第２図は操作レバ
ー５を第１図から第２図の位置に回すことによって、現
像器２を穴４から出し入れ可能の位置に変位させた状態
を表わす。

以下その構成を詳述する。７争８は現像器２の手前側と
奥側の側板（第４図）、６は現像器２の前側（感光ドラ
ム側）の上部に於て側板７・８間に前方に突出させて設
けた上案内レール、９はその案内レール６を乗せる案内
レール兼現像器傾動軸で左右の本体内の枠板４ａ・４ａ
間に設けられる。

１０は現像器２の後側（感光ドラム１と反対側）に於て
側板７・８間に取付けた下案内、１１は手前側枠板４ａ
に取付けた上記下案内１０の載置台兼案内で、第５図に
示すように現像器２の出入方向に対して狭い幅である。

１２は前記操作レバー５の軸で、図の場合はチャンネル
形に形成され左右の角軸受１３を介して枠板４ａφ４ａ
に回動自由に取付けられる。

上記の操作レバー５を第２図の位置に置き、現像器２の
奥側を穴４に当てがい、上の案内レール６を傾動軸９に
、下の案内１０と載置台兼案内１１に乗せて押し込むと
、現像器２は容易に本体内に入る。現像器２が所定の位
置に達すると、下部案内１０は載置台１１から外れるが
、操作レバー５の軸１２に設けた支え部材１４が下部案
内１０の端部１０ａを下から受けて、現像器２を第２図
の挿入姿勢に保つ。

次で操作レバー５を反時計方向に回すと、支え部材１４
が回るので、これに下案内１０が乗ったまま現像器２は
上部の傾動軸９を中心に時計方向に傾動し、現像スリー
ブ３の軸１９上の両端のコロ（保隔子）２０が感光ドラ
ム１に当接し、現像スリーブ３Φ感光ドラム１間の間隔
を一定に保持した第１図の現像位置に移動する。

操作レバー５は引続き第１図の位置まで回動する。その
間軸１２に設けた押板２４が後述のように押子２１を介
して現像器２を感光ドラム１の方に押す。従って現像器
の前記自重傾動を、上記押板２４による強制傾動に構成
することもできる。

操作レバー５を第１・２図の各所定位置に正しく停止さ
せるため、ピン１５により角軸１２に起倒自由に取付け
、ストッパ１６を枠板４ａの孔１７又１８にに係脱させ
る。但しこのストッパ機構は他の適当な構成でよい。

現像器２は第１図の現像位置にセットされると、その手
前側側板７の複数の角の部分７ａ〜７ｄが出入穴４の縁
と重なり合って抜り止めとなる。なおこの抜は止めは軸
１２上の支え部材１４の上部１４ａが現像器の手前側側
板７に係合するようにしてもよい。

前記の支え部材１４は奥側だけでもよい。そうすると現
像器差し込みの際手前側皮え部材１４を避けるという注
意が省かれる。下案内１０の両端の曲げ部１０ｂは載置
台１１の突部１１ａに対する逃げである。

前記にした押子２１は下部案内１０の両端部に第３図の
ように収容筒２１ａ・ばね受２１ｂにより取付けられる
。前記のように現像器２を第１図の現像位置にセットし
たとき、押板２４が押子２１をばね２２に抗して押すと
、そのばね２２の反力は現像器２を前側即ち感光ドラム
１の方に押すことになる。

従って前記の間隔保持用コロ２０と感光ドラム１に、若
干の偏心や微細な凹凸があっても、現像器２は回動軸９
を中心に感光ドラム側にばね２２で常に押されドラム１
と現像スリーブ３の間隔を一定に保つことができる。

しかし現像器２の手前側と奥側との重心位置に対する不
均衡、手前・奥の押子２１の押圧力の不均等によって、
第７図でコロ２０・２０の感光ドラム１に対する抑圧度
に誤差を生ずるおそれがある。

そこで前記の現像器２の出入案内兼傾動軸９とこれに現
像器を懸架し且出入案内となるレール６とを、その懸架
軸線Ｘ９−Ｘ９に対して現像器２の水平振れを許容する
構造とする。

第７・８図はレール６を傾動軸９を跨ぐ橋形とし、中央
部に於て上面の突子２５・左右の突子２６−２６を介し
て両者６・９を当接させ、両端を」二面の突子２７で当
接させて、現像器の水平振れを許容する。

第９図は槍形レール６を中央６ａで狭めて軸９に当接さ
せて拘束し、両端を自由にして水平振れを許容した例で
ある。なおレール６・軸９は図示と反対に軸９を現像器
２の側板７・８に取付けてもよい。

本発明は、前記のように、現像器２を感光ドラム軸と平
行な案内に沿って複写機本体に抜き差しするものに於て
、その抜き差し時には現像器を感光ドラムから離し、所
定の奥端まで差し込まれれと現像器は感光ドラム側に傾
動し、その現像スリーブ３と感光ドラム１との間隔を所
定に保つ構成であるから、現像器２の着脱機構が大型化
することがなく簡単に構成され、しかも抜き差し時には
感光ドラムとの十分な間隔を保ち、当接により傷付ける
おそれがなく操作を容易にする効果がある。

図示例の粉末トナー補給φ撹拌機構は下記の通りである
。従来センサーでトナーの消費状態を検出し、その信号
で補給するに当り、現像作用の停止中に行うと、センサ
の検出が不正確となり、大量の粉末トナーが補給される
ことがある。特に雰囲気湿度が多いときは固まり易く、
その塊状のトナーが補給され、センサの上方に空洞にブ
リッジして十分補給されて（゛るのにセンサはトナー無
しの信号を出し補給されることがある。

そこで現像動作をさせて補給すると、その動作によって
始めてトナーなしの信号を検出して補給を開始するため
時間的にロスがある。

図示例はこの問題点を解消したものである。

第３図のように現像器２の内部は現像部りとホッパ部Ｈ
と補給トナーカートリッジ部Ｃとが順次に連通している
。図示例は１成分トナーによる現像器を示す。ステンレ
ス等の非磁性スリーブ３の中に固定板３ｂ（第１図）で
回転しないように止められた磁石ローラ３ａがある。３
０は現像器箱２ａに固定された磁性体ブレードで現像ス
リーブ３との間隙を約２４０−とする。磁性ブレード３
０に固定磁石３ｂの磁極Ｎ１に対応してＳ極を誘起し、
そのブレード３０の下面を通過したスリーブ３の表面に
は約８０ルのトナー薄層が形成され、約２５０川の間隙
で対面する感光ドラム１の表面の静電潜像に転移して顕
像化する。即ちジャンピング現像することは既知のもの
と同様である。上記スリーブ表面の８０１１．圧のトナ
ーは略完全に転移するのでトナーは可成り消耗される。

現像部りの底面に検出器Ｓを設置し、トナー量が設定値
に減少すると信号を発し、現像器２の手前側側板７に増
付けられた第１・４図に示すモータんを回転させる。そ
の出力軸上の歯車Ｇ１から、歯車Ｇ２を介し両側板７・
８間に渡した補給用磁石ローラ３２を第３図で左回転さ
せる。

その補給用磁気ローラ３２は現像部りとホッパ部Ｈとの
連通口内に横架され、ホッパ部前板３３との間隙ｄ　３
　’、　２．５ｍｍからホッパ部Ｈのトナーを現像部り
に補給する。この場合間隙ｄ３を通過する磁化されてブ
ラシになった長い毛先のトナーで現像部りに落下するが
、落ちないで残ったブラシはホッパ部底板３４との間隙
ｄ４（＼　Ｑ、５＋ｎ＋ｎ）で掻き落される。なおこの
補給用ローラ３２は、周面軸線方向に多数の溝を形成し
たローラ、又は開閉シャツタ板に換えることもある。

現像器２の奥側で補給用磁気ローラ３２の軸３２ａ上に
第４・１０図の歯車Ｇ４を取付け、歯車Ｇ５を介しホッ
パ部Ｈに設けた撹拌器３５を回転させて、ホッパ部Ｈ内
のトナーをもみ解すと同時に補給用磁気ローラ３２の方
にトナーを搬送させる。ホッパ部内のトナーは、上記撹
拌器３５による掻き寄せとローラ３２の磁気吸引とによ
り略全量が補給される。

３６は軸３６ａ・３６ｂにより両側板７拳８間に横架さ
れた現像部り内の撹拌棒で、補給用磁気ローラ３２の軸
上の歯車Ｇ２から同Ｇ３を介して駆動される。現像部り
内のトナーの架橋防止と現像スリーブ３の方へのトナー
の掻き送り作用の他に、センサＳの上面にトナーが滞留
しないように掻き取り作用を行う。３７は撹拌棒３６に
取付けたセンサ拭拭用コイルばねである。

トナーが補給され、上記の払拭作用があっても周囲から
直ぐセンサＳの上に補充されるようになり即ち補給量が
設定量以上になるとモータＭへ停止信号を発する。なお
センサＳは重量によるもの、圧電素子により振動モード
の変化を検出するもの、磁性トナーに於てはその透磁率
によるもの等が適宜利用される。

上記のトナー補給・撹拌作用はモータＭの回転補給中、
現像スリーブ３の回転とは無関係に、センサＳの検出信
号によって行われる。しかし現像部りの撹拌作用は、補
給中と、トナーが無くなりかけたときと必要である。

補給中には補給トナーの偏在でセンサＳ上へ少量のトナ
ーしかないときは過補給、逆の場合は補給不足を生じ、
トナーはその物性上架橋し易く、固まり易いので上記現
像を免かれない。

現像部りのトナーが無くなりかけたときは、センサ表面
、その回りにトナーが溜り易く、補給信号を発しないこ
とがある。そのため成膜定量に減少したことを検出する
別の検出手段を設け、或はコピ一枚数、クリーニングで
捕集したトナー量、画像書き込み型複写機では書き込み
信号の量を積算し、大略のトナー消費量を検出して、現
像部内の撹拌φセンサの払拭をすることが考えられるが
、いずれも実用性がない。

そこで現像スリーブと連動して同期回転させる撹拌棒を
用いるものもあるが、撹拌は緩速且断続的が好ましく、
スリーブ駆動歯車Ｇ６との間に多段減速機又はラチェッ
ト送り機構並びに間欠駆動機構等を必要とするので、複
雑大型化し、掻音を発する等これも実用的でない。

そこで上記の現像スリーブ連動撹拌装置を改良したもの
で、第４・１０図に示すように現像部撹拌棒３６の奥側
の軸３６ｂにワンウェイクラッチ３８を介してレバー３
９を取付け、その自由端側を現像スリーブ駆動歯車Ｇ６
と一体的な遍心カム４０にばね４１で押しつける。

上記のように構成すると、現像スリーブ３の回転中即ち
現像作用中で、現像剤の補給が行われずモータＭが撹拌
棒３６を駆動しないときでも、現像スリーブ３の１回転
に１回宛レバー３９がカム４０により第１０図に於て押
し上げられ、その押し上げ動のときワンウェイクラッチ
３８が軸３６ｂ撹拌棒３６を回動させ、即ち撹拌棒３６
を間欠・　回動させて、トナーの撹拌及びセンサＳの払
拭作用を行う。

現像作用中現像剤の補給動作が行われ、モータＭと上記
現像スリーブ側からの撹拌棒駆動とが二重になっても、
回転の早い方によってその駆動が行われるので少しも不
都合はない。

上記の極めて簡単なそして掻音を出すことのない構成で
、現像中でも緩速且断続に現像部のトナーの撹拌、セン
サの払拭が行われ、現像むらのない現像と、補給検出セ
ンサの高精度を保つことができる。

次に同じ目的達成のための別の手段を例示する。第１１
図はトナー補給用モータＭの回路図でＤＣその低回逆転
性のモータを用いる。現像中でトナー補給をしない場合
はリレー接点の常閉接点ＮＣが閉じ、電源Ｅ１から断続
タイマＴを経て断続的にモータＭに通電され、モータＭ
は歯車０１〜Ｇ３を介し、補給磁気ローラ３２、撹拌棒
３５・３６を現像剤補給時とは逆方向に駆動する。なお
電源Ｅ１によるモータ回転を極く低速としてタイマＴを
省くこともできる。

この場合磁気ローラ３２は狭い間隙ｄ４から広い間隙ｄ
３の方に回転するからトナーの補給は行われない。又撹
拌ｓ３５・３６はトナーを磁気ローラ３２・スリーブ３
から遠ざける方向に回転するが、微速度且間欠的である
から実際上は支障なく、トナーを解す作用は十分行うこ
とができる。

トナーが消費されて補給信号がセンサＳから発せられる
とリレーコイルＲが電源Ｅ２で作用し、その接点を常開
ＮＯに切換えるため、モータＭは電源Ｅ２により回転方
向を反転しトナー補給を、リレーコイルＲへの通電が切
れるまで行う。

この構成にすると前記のレバー３９方向クラツチ３８φ
カム４０等を必要としないで構成が簡単になる。

以上記載のように、トナー補給中はもとより、トナーを
補給しない現像中にも、現像部内のトナー撹拌、センサ
面の払拭作用を行わせるからセンサの作用精度の信頼度
が高い。しかも現像中の撹拌作用は現像スリーブ駆動機
構に簡単に連動させ、又は無関係に補給モータＭの可逆
転により行わせることによって簡素化される。

ホッパ部Ｈのトナー量の検出は検出センサを設けてもよ
い。又はセンサＳの信号で補給磁気ローラ３２を動作さ
せ、その数回の回転でもセンサＳの信号が変らなければ
、ブザー・ランプ等で警告表示をしてカートリッジ４１
の交換補充を促す。

空になったカートリッジ４１を第３図で１８００回しで
開孔４１ａを上向きにした状態で引き抜き、新しいカー
トリッジを差し込んで１８０°回して開孔４１ａを下に
向ける。４２はカートリッジ４１に設けた突起で、これ
をカートリッジホルダ４３の案内溝４４に合致させない
とカートリッジの抜き差しはできない。そのとき開孔４
１ａは上向きにある。

そして第４図のようにカートリッジ４１を現像器奥側板
８の外に出るまで押し込むことによって開孔を下に向け
るように回し後る構成であるから、両端板７０８のカー
トリッジ受孔にトナーが洩れ、外に落下し、伝動歯車Ｇ
１−０５に付着し、各歯車間のかみ合い部に入り込み歯
溝底部に堆積固化して歯車相互間に斥力が発生し、伝動
の障害、歯車の破損を来たすおそれがある。

そこで第１・２・４・１０図に示すように歯車の上部を
覆うひさし４５・４６を両側板７・８に設けて落下する
トナーが歯車Ｇ１〜Ｇ５に付着しないようにする。ひさ
しの長さｄ５は歯車の面よりも外に出る長さとする。

上記のスリーブ３・ブレード３０には交流に直流を重量
したバイアスを印加してジャンピング現像で、磁極・濃
度・解像力等の効果を増大させる。

なお現像スリーブ３にはその表面に形成されるトナー薄
層の軸線方向長さを決める図に省略したスクレーパが設
けられる。これ等の部材にもブレード３０を通じて同じ
バイアスが印加される。

従って現像器には、前記のトナー補給用モータＭ、トナ
ー量検出センサＳ、現像バイアスの配線がある。例えば
■補給用モータＭはＤＣ２４Ｖ、■センサＳはＤＣ５Ｖ
、■現像バイアスはＡｃｔ６００Ｖ４００Ｈｚ＋ＤＣ５
００Ｖである。

上記■・■は配線を一緒に束ね一体のコネクタでもよい
、しかしモータＭを安価なＡＣ１００Ｖとすると別々の
配線・コネクタが必要となる。■は当然１拳２への周波
数影響を除く配線となる。

それ等が格別に現像器２内に配線され、且コネクタが現
像器２と複写機本体に対応して設けられる。従って現像
器の着脱の際、配線を引掛けないような周到な注意を要
し、それでも応々にして切断するおそれがある。

そこで現像器２の側板の少しとも一方７を絶縁板性とし
、第１２・１３図に示すようにその板にセンサＳ用の配
線■とモータＭ用の配線■をプリント配線又は細線・導
電性プラスチックのインサート配線をする。５０はセン
サＳの端子とその配線■との接続部、５１はモータＭと
その配線■との接続部、５０ａ−５０ｂ、５１ａ・５１
ｂは夫々センサ配線■・モータ配線■の現像器側と本体
側との対面するコネクタ一端子である。

第２図の状態で現像器２を差し込み、第１図の位置にセ
ットすると端子５０ａ・５０ｂ、５１ａ・５１ｂは相互
に当接して電路を接続するように構成する。

現像バイアスは前記のように高電位であるから、別の配
線手段を必要とする。以下その実施例を述べる。ブレー
ド３０を取付ける現像部前、板２ａを導電板とし又はそ
の一部に導電部を設け、側板７の面に沿って設けた配線
板５３と電気的に接続する、その配線板５３の一端に接
触端子５４を形成し、本体側に絶縁台５５を介して取付
けた゛弾性端子５６を設け、現像器２が所定の位置（第
１図）にあるとき両端子５４・５６が接触する関係に配
置される。その本体側端子５６に本体内の高圧電源ＨＶ
Ｔが接続される。

前記のように現像器２を出し入れ案内兼回動軸９を中心
に傾けて現像位置にセットしたとき、現像器側端子５４
の回転軌跡線上に本体側端子を配置することによってブ
レード３０−スリーブ３へのバイアス回路が現像器２の
差し込み傾動で直ちに形成される。

上記の構成により現像器内の配線及びその配線と本体側
配線との現像器着脱時の切断機構の簡単９ 化が行われる。

第１４図はバイアス配線の他の実施例を示すもので、バ
イアス用配線板５３の一端の折曲部５７を側板７の穴か
らその内側に差し込んで押子２１のばね２２の受けを兼
用させ、操作レバー軸１２をバイアス電源ＨＶＴに接続
する。

現像器２が第１図のように現像位置にセットされ、押板
２４が押子２１に当接することによってバイアス回路を
閉じる。但しこの実施例では操作レバー５を絶縁材料で
作成し、或は操作レバー５の前側板７に対する係合穴１
６（第１図）の周囲を絶縁材料で形成する。

上記の構成により現像器の本体に対する抜き差し時に電
気回路コネクタを抜き差しする必要がなく、現像器をセ
ットするレバー５の操作のみで自動的に断続できる。

なお上記の配線装置の精神は、クリーナ等にも適用する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像器を現像位置にセットした状態の０ 側面図、第２図は現像器を複写機本体に対して抜き差し
する場合の側面図、第３図は現像器の横断側面図、第４
図は第１０図Ａ−Ａ線に沿う現像器の縦断面図、第５図
・第６図は操作レバーとこれに連動する一部の部品の分
解斜視図、第７図中第９図は感光ドラムと現像ローラと
現像器傾動軸との軸線合致機構を説明する図、第８図は
現像器の上レールと傾動軸の中央横断面図、第１０図は
現像器の第１図と反対側の側面図、第１１図は現像剤補
給用モータの回路図、第１２図は配線図、第１３図書第
１４図はブレードバイアス配線構造図。 １は感光ドラム、２は現像器、３は現像スリーブ、５は
操作レバー、６・１０は現像器の上部・下部の出し入れ
案内、１１は下部案内、７・８は現像器の側板、９は上
部案内兼現像器の傾動軸、２０は保隔子、２１は押子、
２２はばね、２４は押板。 噂 ／鳩 ＼３ 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光ドラムに形成された静電潜像を現像剤で現像
   する複写機に於て、 感光ドラムの回転軸線と平行する上・下部の案内に沿っ
   て現像＾子機本体に対して抜き差しする構成とし、 その抜き差し時には現像器を上部案内を中心に傾動させ
   て感光ドラムから離した状態に下部案内で保持し、 所定奥端位置まで差し込まれると上記案内による保持が
   解除されて現像器は上部案内を中心に感光ドラム側に傾
   動可能となり、 現像器に設けた保隔子が感光ドラムに当接してそのドラ
   ムと現像スリーブとの間隔を一定に保つように構成した
   ことを特徴とする現像装置。