JP2001034055A

JP2001034055A - 現像剤収納容器及びカートリッジ

Info

Publication number: JP2001034055A
Application number: JP2000036993A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Abe; 大輔阿部; Tadayuki Tsuda; 忠之津田; Takao Nakagawa; 貴夫中川; Yoshiyuki Matori; 至之馬鳥
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2001-02-09
Also published as: US6334035B1

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成でシール部材の自動開封を行うこ
とのできる、現像剤収納容器、カートリッジを提供する
こと。【解決手段】現像剤Ｔを供給する開口６を備える容器
本体４ａと、前記開口６を開封可能にシールするシール
部材７と、前記シール部材７を開封する力を与える駆動
源９と、を有し、この駆動源９は、弾性部材を備え、こ
の弾性部材の復元力を用いて前記開封する力を与えるよ
うに現像剤収納容器、及びカートリッジを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置のよ
うな画像形成装置に用いられる現像剤収納容器及び、画
像形成装置に着脱可能なカートリッジに関する。

【０００２】ここで、画像形成装置の例としては、例え
ば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザ
ープリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及
びワードプロセッサ等が含まれる。

【０００３】また、カートリッジとしては、例えばプロ
セスカートリッジが用いられ、ここで、プロセスカート
リッジとは、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも
一つと像担持体である電子写真感光体と現像手段とを一
体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能
とするもの、又は少なくとも現像手段と電子写真感光体
とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着
脱可能とするものをいう。

【０００４】また、現像装置は、電子写真感光体に形成
された静電像を現像する現像剤を収納して、現像手段に
より静電像を現像剤で現像することによって可視像化す
るものである。

【０００５】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及
び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的
にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装
置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採
用されている。このプロセスカートリッジ方式によれ
ば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ
ー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上さ
せることができた。そこでこのプロセスカートリッジ方
式は、画像形成装置において広く用いられている。

【０００６】このようなプロセスカートリッジでは、現
像装置の一部を構成する現像剤収納容器であるトナー収
納容器が、該トナー収納容器内に収納されているトナー
（現像剤）を現像容器側に供給する開口を有する。そし
て、この開口はプロセスカートリッジの未使用状態にお
いてシール部材であるトナーシールによって封止されて
いる。そして、プロセスカートリッジの使用に際し、前
記トナーシールの折り返された部分を折り返し方向に引
いて開封することにより、前記トナー収納容器からの現
像容器側へのトナーの供給を可能とする。

【０００７】そこで、従来、前記トナーシールの開封を
自動的に行うため、プロセスカートリッジを画像形成装
置本体に装着する際の操作力、あるいはプロセスカート
リッジを画像形成装置本体に装着すると、モータ駆動さ
れるギア等の動力伝達装置を介して、トナーシールの折
り返された部分を巻取り軸等の巻き取り部材に巻き付け
てトナーシールを自動開封するように構成した自動開封
機構が提案されている（特開平１−１９３８７２号公
報、実開昭６２−１１０９５４号公報、特開昭６２−１
２７８７６号公報等）。

【０００８】このように、トナーシール部材を自動開封
する機構として、簡単な構成で低コストのものが望まれ
ていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡単
な構成でシール部材の自動開封を行うことのできる、現
像剤収納容器、カートリッジを提供することである。

【００１０】本発明の更なる目的及び特徴とするところ
は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むこと
により一層明らかになるだろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る現像剤収納容器の代表的な構成は、現像
剤を供給する開口を備える容器本体と、前記開口を開封
可能にシールするシール部材と、前記シール部材を開封
する力を与える駆動源と、を有し、この駆動源は、弾性
部材を備え、この弾性部材の復元力を用いて前記開封す
る力を与えることを特徴とする現像剤収納容器である。

【００１２】上記目的を達成するための本発明に係るカ
ートリッジの代表的な構成は、画像形成装置本体に着脱
可能なカートリッジにおいて、像担持体に形成された静
電像を現像剤で現像するために現像剤を担持する現像剤
担持体と、前記現像剤担持体へ向かって現像剤を供給す
る現像剤収納容器と、ここで前記現像剤収納容器は現像
剤を供給する開口を備える容器本体と、前記開口を開封
可能にシールするシール部材と、を有する、前記シール
部材を開封する力を与える駆動源と、ここでこの駆動源
は、弾性部材を備え、この弾性部材の復元力を用いて前
記開封する力を与えることを特徴とするカートリッジで
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【００１４】〔実施の形態１〕本実施の形態において
は、電子写真画像形成装置の実施の形態としてレーザー
ビームプリンタについて説明する。

【００１５】先ず、プロセスカートリッジ及びこれを装
着可能な電子写真画像形成装置について、図１及び図５
を参照して具体的に説明する。図１はプロセスカートリ
ッジの構成模式説明図、図５はプロセスカートリッジを
装着した電子写真画像形成装置の構成模式説明図であ
る。

【００１６】ここでは、説明の順序として、まず電子写
真画像形成装置の全体構成を説明し、次にプロセスカー
トリッジの構成を説明する。

【００１７】（全体構成）電子写真画像形成装置（レー
ザービームプリンタ）Ａは、図５に示すように、光学系
２５から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の像担
持体である電子写真感光体（以下、感光体ドラム」とい
う）１５へ照射して該感光体ドラム１５に静電潜像（静
電像）を形成し、この静電潜像を現像剤（以下「トナ
ー」という）で現像してトナー像を形成する。そして前
記トナー像の形成と同期して、記録媒体（記録材、ＯＨ
Ｐシート、布等）２０を収容したカセット２１ａからピ
ックアップローラ２１ｂ及びこれに圧接する圧接部材２
１ｃで一枚ずつ分離給送する。そして、その記録媒体２
０を搬送ローラ対２１ｄ、レジストローラ対２１ｅ等か
らなる搬送手段２１で搬送し、且つプロセスカートリッ
ジＢとしてカートリッジ化された前記感光体ドラム１５
に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ２２
に電圧印加することによって記録媒体２０に転写し、そ
の記録媒体２０を搬送ベルト２１ｆによって定着手段２
３へと搬送する。この定着手段２３は駆動ローラ２３ａ
と、ヒータ２３ｂを内蔵すると共に支持体２３ｃによっ
て回転可能に支持された筒状シートで構成した定着回転
体２３ｄとからなり、通過する記録媒体２０に熱及び圧
力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録
媒体２０を排出ローラ対２１ｇ，２１ｈで搬送し、反転
搬送経路を通して排出部２４へと排出する如く構成して
いる。なお、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ２１
ｉ及びローラ２１ｊによって手差し給送も可能となって
いる。

【００１８】（プロセスカートリッジ）一方、前記プロ
セスカートリッジ１は、電子写真感光体と、少なくとも
１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセ
ス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯
電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像す
る現像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーを除
去するためのクリーニング手段等がある。

【００１９】本実施の形態で示すプロセスカートリッジ
１は、図１に示すように、感光層を有する電子写真感光
体である感光体ドラム１５を回転し、帯電手段である帯
電ローラ１６へ電圧印加して前記感光体ドラム１５の表
面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム１５に対
して前記光学系２５からの光像を露光開口部（図示せ
ず）を介して露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を
現像手段５によって現像するように構成している。すな
わち、帯電ローラ１６は感光体ドラム１５に接触して設
けられており、感光体ドラム１５に帯電を行う。なおこ
の帯電ローラ１６は、感光体ドラム１５に従動回転す
る。

【００２０】前記現像手段５は、トナー収納容器４内の
トナーＴを図示しない回転可能なトナー送り部材で該ト
ナー収納容器４の開口６へ送り出し、そのトナーを該開
口６を通じて現像容器３内へ送り出す。そして、このト
ナーを図示しないトナー攪拌部材で攪拌し、固定磁石を
内蔵した現像剤担持体としての現像スリーブ５ａを回転
させると共に、現像ブレード５ｂによって摩擦帯電電荷
を付与したトナー層を現像スリーブ５ａの表面に形成
し、そのトナーを前記静電潜像に応じて感光体ドラム１
５へ転移させることによってトナー像を形成して可視像
化するものである。

【００２１】そして転写ローラ２２に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２０に転写し
た後に、クリーニングブレード１７ａによって感光体ド
ラム１５に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイ
シート１７ｂによってすくい取り、除去トナー収納部１
７ｃへ集めるクリーニング手段１７によって感光体ドラ
ム１５上の残留トナーを除去するように構成している。

【００２２】ここで、前記感光体ドラム１５、帯電ロー
ラ１６、現像スリーブ５ａ等の各部材は、現像装置であ
る現像ユニット１Ａと、クリーニング容器２とを結合し
て構成したカートリッジ枠体に収納してカートリッジ化
され、画像形成装置本体２６に設けられたカートリッジ
装着手段（図３参照）に対して矢印Ｃ方向（図５参照）
に着脱可能に装着される。現像ユニット１Ａは、トナー
収納部４ａを有し、トナー送り部材を回転駆動されるよ
うに支持する容器本体としてのトナー収納枠体４ａを備
える現像剤収納容器であるトナー収納容器４と、トナー
攪拌部材、現像スリーブ５ａ、現像ブレード５ｂ等の現
像部材を内蔵する現像容器３とを接合して一体化されて
いる。クリーニング容器２は、除去トナー収納部１７ｃ
を有し、感光体ドラム１５、クリーニングブレード１７
ａ、スクイシート１７ｂ及び帯電ローラ１６を支持す
る。そして、現像ユニット１Ａとクリーニング容器２と
を結合することによってカートリッジ枠体を構成してい
る。

【００２３】前記カートリッジ装着手段は、図５に示す
ように、画像形成装置本体２６が有する軸２７ａを中心
に開閉部材２７を開くと、カートリッジ装着部の空間が
表れ、その左右にカートリッジ装着ガイド部材としての
ガイドレールＢが配されている（図３参照）。そして、
前記プロセスカートリッジ１の長手方向（感光体ドラム
１５の軸線方向）の両外側面に設けられたボスとリブと
からなるガイド（図示せず）が該ガイドレールＢに嵌合
して導かれ、プロセスカートリッジ１が画像形成装置本
体２６に対し矢印Ｃ方向に装着されるものである。

【００２４】（トナーシールの貼付構成）次に現像ユニ
ットの開口を密封するトナーシールの貼付構成につい
て、図１及び図２を用いて説明する。図２はトナーシー
ルの貼付構成、及びトナーシールの自動開封機構の説明
図である。

【００２５】前記現像ユニット１Ａのトナー収納枠体４
ａには、図１に示すように、トナー収納部４ａ内にトナ
ーＴが収納されており、該トナー収納枠体４ａの現像ス
リーブ５に相対する面４ｂには、トナー収納部４ａ内の
トナーＴを現像スリーブ５に供給する為の開口６が設け
られている（図２参照）。この開口６は、図２に示すよ
うに、現像ユニット１Ａの長手方向（現像スリーブ５の
軸線方向）に延びている。図２において現像装置のうち
現像容器３を省略している。そして、トナー収納枠体４
ａの前記面４ｂには、開口６を塞ぐようにシール部材で
あるトナーシール７が該開口６の４辺の縁に沿って溶着
されている。トナーシール７は、開口６の長手方向の一
端側に折り返し部７ａを有し、該折り返し部７ａの先端
７ａ１が後述する自動開封機構Ｍのシール巻き取り軸８
の巻き取り部８ａに固定されている。このようにトナー
シール７は、トナー収納枠体４ａの開口６を密封し、プ
ロセスカートリッジ１の未使用状態で該トナー収納枠体
４ａ内のトナーＴと現像容器３内の現像スリーブ５とを
遮断するようになっている。

【００２６】（トナーシールの自動開封機構の構成）次
にトナーシールの自動開封機構の構成について、図２を
用いて説明する。

【００２７】本実施の形態に示す自動開封機構Ｍは、図
２に示すように、巻き取り部材であるシール巻き取り軸
８と、回転駆動源９と、保持手段であるストッパ１１と
を有する。前記シール巻き取り軸８、回転駆動源９、及
びストッパ１１は、トナー収納枠体４ａにおいてトナー
シール７の折り返し部７ａの先端７ａ１側の側面に現像
ユニット１Ａの長手方向に突出して設けられた支持台４
ｃに取り付けられている。

【００２８】前記シール巻き取り軸８は、既に述べたト
ナー収納枠体４ａの面４ｂと平行する方向で支持台４ｃ
に回転可能に支持されている。詳しくは、オイルシール
などの密閉性のあるシール部材１０を介して支持台４ｃ
に回転可能に支持されており、これによってトナー収納
枠体４ａ内のトナーが外部に漏れないようにしている。
また、前記シール巻き取り軸８はトナー収納枠体４ａ内
に巻き取り部８ａを有する。この巻き取り部８ａにはト
ナーシール７の先端７ａ１がビス止めまたは溶着、接着
などで固定されている。そして、前記シール巻き取り軸
８は、下端がトナー収納容器４の図示しない穴に嵌合
し、上端がトナー収納枠体４ａの支持台４ｃに後付けさ
れるホルダ１３の穴１３ｂに嵌合して、トナー収納枠体
４ａ及びホルダ１３によって回転可能に保持される。

【００２９】前記回転駆動源９としては、弾性部材とし
て定荷重ばねを用いており、該定荷重ばねの復元力を利
用してシール巻き取り軸８を回転させるように構成して
ある。即ち、回転駆動源である弾性部材としての定荷重
ばね９は、シール巻き取り軸８と平行に支持台４ｃに固
定支持されたばね支持軸９ａに他端が固定され、一端が
シール巻き取り軸８にビス止めなどで固定されている。
ここで、ばね支持軸９ａは、下端が支持台４ｃの図示し
ない穴に嵌合し、上端がホルダ１３の穴１３ｃに嵌合し
て、支持台４ｃ及びホルダ１３によって保持される。本
実施の形態で示す定荷重ばね９は、トナーシール７を巻
き取るためにシール巻き取り軸８を回転させる復元力が
あらかじめチャージされた状態で、該シール巻き取り軸
８に一端が固定されている。このように定荷重ばね９は
復元力がチャージされた状態で一端がシール巻き取り軸
８に固定されているので、定荷重ばね９の復元力による
該シール巻き取り軸８の回転によって、トナーシール７
を最後まで巻き取って開封する事が可能となる。

【００３０】本実施の形態では、回転駆動源である弾性
部材として定荷重ばね９を用いているが、該定荷重ばね
９以外にもゼンマイばねを用いることができる。その理
由として、定荷重ばねやゼンマイばね等はばね自体のた
わみ量を比較的大きく取る事が可能なので、トナーシー
ル７の一端を固定したシール巻き取り軸８を回転させ、
トナーシール７を長手方向に引いて開封するような場合
に適している。

【００３１】前記ストッパ１１は、シール巻き取り軸８
と平行に支持台４ｃに固定支持されたストッパ支持軸１
１ｃに回転自在に取り付けられている。ここで、ストッ
パ支持軸１１ｃは、下端が支持台４ｃの図示しない穴に
嵌合し、上端がホルダ１３の穴１３ｄに嵌合して、支持
台４ｃ及びホルダ１３によって保持される。そして、前
記ストッパ１１は、定荷重ばね９を復元力のチャージ状
態に保持する保持部１１ａと、該定荷重ばね９のチャー
ジ状態を解除するアーム部１１ｂとを一体に有し、シー
ル巻き取り軸８の上部に固定して設けられた台座１２の
切り欠き１２ａに保持部１１ａを係止させることによっ
て、定荷重ばね９を復元力のチャージ状態に保持するよ
うになっている。このように本実施の形態では、シール
巻き取り軸８に設けた台座１２をストッパ１１の保持部
１１ａによって保持し、定荷重ばね９の復元力がトナー
シール７へ伝達されるのを遮断する事で、トナーシール
７の経時疲労を防いでいる。また、ストッパ１１は、ア
ーム部１１ｂが画像形成装置本体２６の有する後述の解
除部材である突起としてのピン１４で押され、矢印Ｄ方
向へ回転して保持部１１ａを台座１２の切り欠き１２ａ
から外すことによって、定荷重ばね９の復元力のチャー
ジ状態を解除するようになっている。

【００３２】上述の如くトナー収納枠体４ａの支持台４
ｃに設けられたシール巻き取り軸８、定荷重ばね９、ス
トッパ１１、台座１２などの部品は、該支持台４ｃに取
り付けれるホルダ１３の内部に収納される。そして、ホ
ルダ１３の側面には、画像形成装置本体２６のピン１４
が入り込む溝１３ａが設けられている。また、ホルダ１
３の上面には、シール巻き取り軸８の上端が嵌合する穴
１３ｂ、ばね支持軸９ａの上端が嵌合する穴１３ｃ、及
びストッパ支持軸１１ｃの上端が嵌合する穴１３ｄが設
けられている。このホルダ１３は支持台４ｃにシール巻
き取り軸８、定荷重ばね９、ストッパ１１を取り付けた
後に、該支持台４ｃに組み付けられる。

【００３３】（画像形成装置本体のピン（解除部材）の
説明）次に画像形成装置本体が有するピンについて、図
３を用いて説明する。図３は画像形成装置本体にプロセ
スカートリッジを挿入する状態を上面から見た図であ
る。

【００３４】プロセスカートリッジ１は、図３に示すよ
うに、画像形成装置本体２６に対してガイドレールＢに
沿って矢印Ｃに示す挿入方向へ挿入される。画像形成装
置本体２６には、プロセスカートリッジ１の長手方向
（感光体ドラム１５の軸線方向）で現像ユニット１Ａの
トナー収納枠体４ａのホルダ１３と対向する側に解除部
材である突起としてのピン１４が設けられている。そし
て、プロセスカートリッジ１が図５に示す正規の装着位
置近くまで挿入されると、ピン１４がホルダ１３の側面
に設けられた溝１３ａに入り込んでストッパ１１のアー
ム部１１ｂに当接し、該ストッパ１１による定荷重ばね
９の復元力のチャージ状態を解除する。これにより定荷
重ばね９の復元力によるシール巻き取り軸８の回転によ
ってトナーシール７の自動開封を行うことができる。

【００３５】（トナーシールの自動開封（自動巻き取
り）の説明）次にトナーシールの自動開封ついて、図４
を用いて詳しく説明する。図４はストッパによる定荷重
ばねの復元力のチャージ状態が解除される状態を示す説
明図である。

【００３６】図４に示すように、プロセスカートリッジ
１が図５に示す正規の装着位置に装着される前の状態に
おいては、ストッパ１１は保持部１１ａが台座１２の切
り欠き１２ａに係止して、図示していない定荷重ばね９
を復元力のチャージ状態に保持している。そして、プロ
セスカートリッジ１が図４に示す位置から更に挿入され
ると、ピン１４の先端１４ａがストッパ１１のアーム部
１１ｂに当接し、該ピン１４の先端１４ａでストッパ１
１のアーム部１１ｂを押して、ストッパ１１をストッパ
支持軸１１ｃを中心に矢印Ｄ方向に回転させる。これに
よって、ストッパ１１の保持部１１ａが台座１２の切り
欠き１２ａから外れ、これと同時にストッパ１１による
定荷重ばね９の復元力のチャージ状態が解除されるの
で、シール巻き取り軸８が該定荷重ばね９の復元力によ
り矢印Ｅ方向に回転し、トナーシール７を巻き取って開
封する。

【００３７】ここで、本実施の形態に係るプロセスカー
トリッジ１におけるトナーシール７のシール巻き取り軸
８の回転による引き抜き力（巻き取り力）に対する、定
荷重ばね９の寸法の一例を示す。

【００３８】トナーシール７の引き抜き力として２９．
４１９９５Ｎ（３〔ｋｇｆ〕）必要な場合を考える。シ
ール巻き取り軸８の軸径を８〔ｍｍ〕とすると、必要と
なる軸周りのトルクは１２〔ｋｇｆ−ｍｍ〕となる。ま
た、定荷重ばね９のトルクは材質、曲率半径、板厚、板
幅によって決まる。定荷重ばね９の材質をＳＵＳ３０１
ＣＳＰ−ＥＨ（弾性係数Ｅ＝１９３００〔ｋｇｆ−ｍｍ
²〕）、曲率半径１０〔ｍｍ〕、板幅１２〔ｍｍ〕、板
厚０．１５〔ｍｍ〕とすると、軸周りのトルクは１３
〔ｋｇｆ−ｍｍ〕となり、引き抜き力は３１．９６９６
７９Ｎ（３．２６〔ｋｇｆ〕）となるので、トナーシー
ル７の引き抜き力として２９．４１９９５Ｎ（３〔ｋｇ
ｆ〕）必要な上記条件を満たしている。

【００３９】従って、回転駆動源である弾性部材として
定荷重ばね９を用いても、シール巻き取り軸８を回転さ
せて、トナーシール７を引き抜くための十分な引き抜き
力を得ることができる。

【００４０】このように本実施の形態で示すトナーシー
ルの自動開封機構Ｍを備えたトナー収納容器４を有する
現像ユニット１Ａ、及び該現像ユニット１Ａを有するプ
ロセスカートリッジ１においては、シール巻き取り軸８
を回転させるための回転駆動源として弾性部材である定
荷重ばね９を用いている。このため、前述した従来のプ
ロセスカートリッジのようなモータ駆動されるギア等の
動力伝達装置を用いることなく、トナーシール７を自動
開封することができる。その上、動力伝達装置のような
モータやギア等を必要としないので自動開封機構Ｍの構
成も簡単である。また、トナーシールを巻き取るための
駆動源として、プロセスカートリッジ内にモータを組み
込ものに比べ、製造コストの低廉化を図ることができ
る。また、トナーシールを巻き取るための駆動源とし
て、プロセスカートリッジに設けたハンドルを回す事に
よって、手動で巻き取るものに比べ、ユーザーの負担を
軽減できるという利点がある。

【００４１】また、シール巻き取り軸８のトナーシール
７が固定されている巻き取り部８ａのみがトナー収納枠
体４ａ内に入っているので、トナーシール７は巻き取り
後、トナー収納枠体４ａの中に収納される。このように
トナーシール７をトナー収納枠体４ａ内に収納する事に
より、トナー収納容器４と現像容器３との対向面同士を
完全に溶着する事が可能となって、トナーシール７をプ
ロセスカートリッジ１の外部に引き出す為の開口が必要
無くなる。これによって、従来、トナーの吹き出し防止
に用いられていたシール部材も必要無くなる。

【００４２】また、トナーシール７はトナー収納枠体４
ａの内部に収納されるので、ユーザーがトナーシール７
を処理する必要がなく、トナーシール７に付着した微量
のトナーによる汚れを防止できる。

【００４３】また、シール巻き取り軸８をオイルシール
などの密閉性のあるシール部材１０を用いて支持体４ｃ
に支持させているので、トナー収納枠体４ａ内のトナー
が外部に漏れるようなことがない。

【００４４】また、回転駆動源である弾性部材としての
定荷重ばね９はトナー収納枠体４ａの外側に配されてい
るので、再利用時の交換が容易である。

【００４５】また、シール巻き取り軸８に設けた台座１
２をストッパ１１の保持部１１ａによって保持して、定
荷重ばね９の復元力がトナーシール７へ伝達されるのを
遮断しているので、トナーシール７の経時疲労を防ぐ事
が出来る。

【００４６】また、画像形成装置本体２６に設けられた
ピン１４を現像ユニット１Ａのトナー収納容器４のホル
ダ１３の溝１３ａに入り込むようにする事で、ストッパ
１１を該ホルダ１１の内部に収められるので、プロセス
カートリッジ１を画像形成装置本体２６に装着する以前
にユーザがストッパ１１による定荷重ばね９の復元力の
チャージ状態を誤って解除してしまうのを防ぐ事が出来
る。

【００４７】〔実施の形態２〕（全体構成）この電子写真画像形成装置（レーザービー
ムプリンタ）Ａは図１６に示すように、光学系１２１か
ら画像情報に基いたレーザー光像をドラム形状の電子写
真感光体に照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像
を現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の
形成と同期して、記録媒体１２２を給紙カセット１２３
ａからピックアップローラ１２３ｂ及びレジストローラ
対１２３ｃなどからなる搬送手段１２３で搬送し、前記
感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段としての転
写ローラ１２４に電圧印加することによって記録媒体１
２２に転写し、その記録媒体１２２をガイド板１２３ｄ
でガイドして定着手段１２５へと搬送する。この定着手
段１２５は駆動ローラ１２５ａ及びヒータ１２５ｂを内
蔵する定着ローラ１２５ｃからなり、通過する記録媒体
１２２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着す
る。そしてこの記録媒体１２２を排出ローラ対１２３
ｅ，１２３ｆで搬送し、反転搬送経路を通して排出部１
２６へと排出するように構成している。尚、この画像形
成装置Ｋは、手差しトレイ１２３ｇ及びローラ１２３ｈ
によって手差し給送も可能となっている。

【００４８】一方、前記プロセスカートリッジ１０１
は、図６に示すように電子写真感光体と、少なくとも１
つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス
手段としては、たとえば電子写真感光体を帯電させる帯
電手段、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現
像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリー
ニングするためのクリーニング手段等がある。本実施の
形態のプロセスカートリッジ１０１は、図６に示すよう
に、電子写真感光体である感光体ドラム１２７を回転
し、その表面を帯電手段である帯電ローラ１２８への電
圧印加によって一様に帯電し、前記光学系１２１からの
情報光を感光体ドラム１２７に露光して潜像（静電像）
を形成し、現像手段１３０によって現像するように構成
している。前記現像手段１３０は現像剤収納容器として
のトナー収納容器１０４内のトナーＴを不図示のトナー
送り部材で開口１０６から送りだし、固定磁石１０５ｃ
を内蔵した現像剤担持体としての現像スリーブ１０５を
回転させると共に、現像ブレード１０５ｅによって摩擦
帯電電荷を付与したトナー層を現像スリーブ１０５の表
面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラ
ム１２７へ転移させることによってトナー像を形成して
可視像化するものである。そして転写ローラ１２４に前
記トナー像と逆極性と電圧を印加してトナー像を記録媒
体１２２に転写した後は、クリーニングブレード１０２
ａによって感光体ドラム１２７に残留したトナーを掻き
落とすと共に、スクイシート１０２ｂによってすくいと
り、除去トナー溜め１０２ｃへ集めるクリーニング手段
１０２によって感光体ドラム１２７上の残留トナーを除
去するように構成している。

【００４９】尚、前記感光体ドラム１２７等の各部材
は、図６に示すようにトナーを収納する容器本体として
のトナー収納枠体１０４ａと、現像スリーブ１０５等の
現像部材を保持する現像容器１０３とを溶着して現像ユ
ニットを構成し、これとクリーニング容器１１８に感光
体ドラム１２７やクリーニング手段１０２などを取り付
けたクリーニングユニットを結合して構成したカートリ
ッジ枠体に収納してカートリッジ化され、装置本体Ｋに
設けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着さ
れる。

【００５０】前記カートリッジ装着手段は、図１６にお
いてヒンジ１１６ａを中心にして本体カバー１１６を開
くと、図１１に示すように、カートリッジ装着スペース
の左右両側面に前下りにカートリッジ装着ガイド部Ｇが
対向して設けてあり、プロセスカートリッジ１０１を挿
入するときのガイドとなっている。このガイド部Ｇにカ
ートリッジ枠体の長手方向両側に突出した不図示のボス
及びボスに後続するリブをガイドさせて挿入し、本体カ
バー１１６を閉じることによってプロセスカートリッジ
１０１を画像形成装置Ｋに装着する。

【００５１】図６にプロセスカートリッジの断面図を示
す。プロセスカートリッジ１０１はクリーニング容器１
１８と現像容器１０３、トナー容器１０４等から構成さ
れる。

【００５２】トナー収納容器１０４のトナー収納枠体１
０４ａには、未使用のトナーＴが収納されており、トナ
ー収納枠体１０４ａの現像スリーブ１０５に相対する面
には、前記トナーＴを現像スリーブ１０５に供給する為
の開口１０６が設けられている。プロセスカートリッジ
未使用時には、開口１０６にはトナーＴと現像スリーブ
１０５とを遮断する為のシール部材１０７（以下トナー
シールと称す）が溶着されている。また、トナー収納枠
体１０４ａの側面には、シール巻取り軸１０８、弾性部
材として定荷重ばね１０９、又はぜんまいばねなど、セ
グメントギアである歯車１１０、ストッパ１１１等が設
けられている。

【００５３】図７にトナー収納容器の斜視図を示す。図
７において、トナー収納容器１０４ａには、シール巻取
り軸１０８が回転自在に設けられている。シール巻取り
軸１０８には駆動源である定荷重ばね１０９などの弾性
部材と、引き始めのきっかけを与える為の歯車１１０が
取り付けられている。弾性部材のチャージ状態を保持し
ておく為のストッパ１１１はシール巻取り軸１０８に平
行なストッパ軸１１１ｃでもって回転可能にトナー収納
枠体１０４ａに支持されていて、歯車１１０に固定した
ピン１１０ｂに当接することによって、定荷重ばね１０
９による歯車１１０の回転を阻止している。軸１０８を
中心としてピン１１０ｂをとおる円の接線上にストッパ
軸１１１ｃが位置している。ストッパ１１１はベルクラ
ンク状で一方がストップアーム１１１ｂ、他方が作動ア
ーム１１１ａである。弾性部材１０９などはトナー収納
枠体１０４ａに取り付けるホルダ１１２に収納される。
シール巻き取り軸１０８には、トナーシール１０７の一
端がねじ止めまたは溶着、接着などで固定されている。
また、定荷重ばね１０９の一端もシール巻き取り軸１０
８にねじ止めなどで固定されているので、定荷重ばね１
０９の復元力による軸の回転によって、トナーシール１
０７を巻き取る事が可能である。また、歯車１１０はシ
ール巻き取り軸１０８と一体で回転するように、この軸
１０８に固定されている。定荷重ばねやぜんまいばね
は、たわみ量を比較的大きく取る事が可能なので、トナ
ーシールを長手方向に引くような場合に適している。歯
車１１０のピン１１０ｂをストッパ１１１で止めること
により、定荷重ばね１０９をチャージ状態を保持してい
る。

【００５４】図８は、ストッパ１１１が解除され、トナ
ーシール１０７が巻き取られていった状態を示すトナー
収納容器１０４の斜視図である。ストッパ１１１を矢印
Ａ方向に回転させる事で解除し、シール巻き取り軸１０
８を定荷重ばね１０９のばね力で矢印Ｂ方向に回転させ
る事で、トナーシール１０７を矢印Ｆ方向に巻き取って
いく。

【００５５】図９は、トナー収納容器１０４を現像容器
側から見た正面図である。トナーシール１０７はトナー
収納枠体１０４ａの開口１０６（斜線部）の周辺を囲う
ようにトナー収納枠体１０４ａにカバーシール部１０７
ａが溶着されている。カバーシール部１０７ａ端の折り
返し部１０７ｂで折り返されてカバーシール部１０７ａ
に重ねられたトナーシール１０７は軸１０８に固定され
ている。トナーシール１０７の開封の際には、まずＤの
範囲の折り返し部１０７ｂ近くの溶着部が剥され、次に
Ｅの範囲の溶着部の内側でトナーシール１０７が切り裂
かれる。開封に必要な力は、図１０の様になっており、
Ｄの範囲は大きく、Ｅの範囲は小さくなっている。Ｄの
範囲のトナーシール１０７を巻き取る為には、図７に示
している歯車１１０をプロセスカートリッジ１０１の装
置本体Ｆへの装着動作との連動で回転させる。Ｄの範囲
のトナーシール１０７を巻き取った後は、定荷重ばね１
０９の復元力によってＥの範囲のトナーシール１０７を
巻き取る。即ち、Ｄの範囲のトナーシール１０７を定荷
重ばね１０９は剥して巻き取る力をもっていなくてよ
い。

【００５６】図１１は、画像形成装置本体Ｆに対するプ
ロセスカートリッジ１０１の装着を上面から見たもので
ある。プロセスカートリッジ１０１は画像形成装置本体
Ｆに対して装置本体Ｆに設けたガイドＧにプロセスカー
トリッジ１０１の不図示のガイド部を沿わせて矢印Ｈに
示す挿入方向へ挿入される。プロセスカートリッジ１０
１が正常装着位置近くまで挿入されると装置本体Ｆ側に
設けられたラック部材１１３が図７に示すホルダ１１２
の側面に設けられた溝１１２ａより挿入される。

【００５７】図１２は歯車１１０、ストッパ１１１、ラ
ック１１３の位置関係を示している。プロセスカートリ
ッジ１０１をＨ方向に挿入する事によって、ラック１１
３の当接部１１３ａとストッパ１１１の作動アーム１１
１ａ部が当接し、ストッパ１１１がＡ方向に回転しスト
ップアーム１１１ｂが歯車１１０のピン１１０ｂから外
れストッパ１１１が解除される。さらにプロセスカート
リッジ１０１をＨ方向に挿入すると、歯車１１０とラッ
ク１１３の歯１１３ｂが噛み合ってシール巻取り軸１０
８をＢ方向に回転させ、トナーシール１０７の開封始め
の溶着部（図９のＤの範囲）を剥すように巻き取る。引
き始めの溶着部を剥してトナーシール１０７を巻き取っ
た後に歯車１１０とラック１１３の噛み合いが外れ、定
荷重ばね１０９による巻き取りが行われる。定荷重ばね
１０９による軸１０８の回転により歯車１１０は空転す
る。弾性部材である定荷重ばね１０９のばね力による軸
１０８の回転を止めておくストッパ機構については、ス
トッパ部材を設ける事に限らず、開封始めの溶着部分
（図９のＤの範囲）の引きはがし力をストッパとして用
いても良い。また、ラック＆ピニオンとストッパの組み
合わせを変える事で、プロセスカートリッジの誤使用を
防ぐ事が出来る。

【００５８】〔実施の形態３〕図１３はトナーシール自
動開封機構の実施の形態３を示す。図１３は、画像形成
装置本体Ｆにヒンジ１１６ａで枢着された本体カバー１
１６の開閉によって、歯車１１０を回転させる場合を示
している。画像形成装置本体Ｆに対してプロセスカート
リッジ１０１を挿入し、本体カバー１１６を閉じる事
で、装置本体Ｆ側にラック歯列方向に移動可能に取り付
けたラック１１３を本体カバー１１６の突当部１１６ｂ
で押し、ラック１１３でストッパ１１１の解除と歯車１
１０の回転を行いトナーシール１０７の引き始めの開封
を行う。本体カバー１１６を閉じおわる事で、歯車１１
０とラック１１３の噛み合いが外れ、その後定荷重ばね
１０９の復元力による開封を行う。ラック１１３の下部
にコイルばね等を設け、本体カバー１１６の開閉に伴
い、ラック１１３を上下に移動させる。開封後には歯車
１１０がラック１１３と噛み合わないように、歯車の切
欠き１１０ａをラック１１３側に向けた位置で止めるの
で、本体カバー１１６開閉の度に歯車１１０が回転する
事はない。トナーシール１０７の引き始めのきっかけを
与える手段として、本体カバー１１６の開閉動作を利用
する事によって、プロセスカートリッジ１０１の位置決
めを行なってから開封が行われる事になるので、プロセ
スカートリッジ挿入時にがたつかせる要因を減らすこと
が出来る。

【００５９】〔実施の形態４〕図１４、図１５はトナー
シール自動開封機構の実施の形態４を示す。

【００６０】図１４、図１５には、実施の形態２の歯車
とラックに替えてピン１１４ｂ付のカム１１４と装置本
体Ｆに固設したカムフォロア（アクチュエータとして用
いる）１１５を用いた場合を示している。図１４は画像
形成装置本体Ｆに対するプロセスカートリッジ１０１の
装着を上面から見たものである。ラック＆ピニオンを用
いた場合と同じく、プロセスカートリッジ１０１の矢印
Ｈ方向挿入によってカムフォロア１１５の当接部１１５
ａが作動アーム１１１ａに当ってピン１１４ｂがストッ
パ１１１ａから外れ、カム１１４がカムフォロア１１５
の当接部１１５ｂに当って回転してシール巻取り軸１０
８を回転させることによってトナーシール１０７の引き
始めの溶着部を巻き取り、カムフォロア１１５がカム１
１４をとおりすぎて、カム１１４が自在に回転できるよ
うになって、その後定荷重ばね１０９によってトナーシ
ール１０７を巻き取る。

【００６１】図１５にストッパ１１１とカム１１４、カ
ムフォロア１１５の関係を示す。カム１１４は巻取り軸
１０８に取り付けられており、カムトップ側部１１４ａ
部を押した時にシール巻取り軸１０８が回転する方向と
なっている。プロセスカートリッジがＨ方向に装着され
ると、まずカムフォロア１１５の先端１１５ａ部とスト
ッパ１１１の作動アーム１１１ａ部が当接し、ストッパ
１１１はＡ方向に回転して解除される。さらにプロセス
カートリッジ１０１を矢印Ｈ方向に挿入すると、カム１
１４のカムトップ側部１１４ａ部とカムフォロア１１５
の当接部１１５ｂが当接し、シール巻取り軸１０８をＢ
方向に回転させる。カム１１４は軸１０８を回転させて
トナーシール１０７の開封始めの溶着部（図９のＤの範
囲）を剥す分だけトナーシール１０７を巻き取った後、
定荷重ばね１０９の復元力によってシール巻取り軸１０
８が回転し、トナーシール１０７を巻き取る。カム１１
４をトナーシール１０７の開封始めの溶着部を剥す分だ
け回転させた後のカムフォロア１１５はカム１１４を通
り過ぎて、定荷重ばね１０９によるカム１１４の空転を
許容する位置にある。トナーシール巻き取り後はカム１
１４はカムフォロア１１５と当接しない位置で停止して
いるので、その後のプロセスカートリッジ着脱に影響は
ない。即ち、カムストップ側部１１４ａが図１５の位置
から約１８０度回転して円弧部１１４ｃがカムフォロア
１１５の側面と間を置いて対向する。このように円弧部
１１４ｃとカムフォロア１１５の側面が対向するように
トナーシール１０７の巻取りの終わりの位置が定めてあ
る。カム及びカムフォロアを用いる事によって、ラック
＆ピニオンに比べ位置決めが容易となる。また、カム１
１４の形状を変える事で初期開封のための巻き取り力の
調節が可能となる。カム及びカムフォロアとストッパ１
１１の組み合わせを変える事で、プロセスカートリッジ
の誤使用を防ぐ事が出来る。

【００６２】本実施の形態ではストッパ機構の解除を行
う作動部材であるラック又はカムフォロアのストッパと
の当接部をラック又はカムフォロアと一体に設けたが、
ストッパを解除するための当接部を設ける作動部材は軸
１０８をトナーシール開封当初に回転するための作動部
材と別体であってもよい。

【００６３】本実施形態によれば、駆動源である弾性部
材の小型化が可能である。

【００６４】また、プロセスカートリッジを装置本体へ
装着するための関連操作力が歯車部材を通じてトナーシ
ールの巻取り軸を駆動できるので開封始め開封力を大き
くできる。また、機種毎に歯車要項、ストップピン位置
等をを変えておくとより、プロセスカートリッジの誤使
用を防ぐ事ができる。

【００６５】また、カムフォロアがカム部材を初めに作
動させる動作が円滑確実である。

【００６６】また、弾性部材のチャージ状態を保持する
のにストッパ機構でトナーシールに常時力を加えないの
でトナーシールの経時変化を防ぐ事ができる。

【００６７】また、巻取り軸のストッパ部材が無くなり
構成が簡単である。

【００６８】また、プロセスカートリッジのトナーシー
ルの開封を行うのに電子写真画像形成装置本体はプロセ
スカートリッジのトナーシール開封用の作動部材とスト
ッパ機構に作用する作動部材を設けるのみでよい。

【００６９】駆動源として２軸逆巻きの定荷重ばねを用
いた場合、熱溶着を引き剥がす部分と、その他の切り裂
き部分でトナーシールの開封力が大きな差がある為にば
ねが緩んでしまうという問題があった。

【００７０】そこで以下の実施形態では、定荷重ばねを
用いたトナーシール自動開封機構において、ばねが緩ま
ない条件を示すとともにトナーシール開封強度の差を少
なくする事で、定荷重ばねによってトナーシールの開封
を良好に行なうことの出来るものである。

【００７１】〔実施の形態５〕本実施形態は実施形態２
のトナーシール自動開封機構の一部を変形した例であ
り、実施形態２と共通のものには共通の符号をつける。

【００７２】前記カートリッジ装着手段は、図１６にお
いてヒンジ１１６ａを中心にして装置本体の本体カバー
１１６を開くと、図２３に示すように、カートリッジ装
着スペースの左右両側面に前下りにカートリッジ装着ガ
イド部Ｇが対向して設けてあり、プロセスカートリッジ
１０１を挿入するときのガイドとなっている。このガイ
ドＧにカートリッジ枠体の長手方向両側に突出した不図
示のボス及びボスに後続するリブをガイドさせて挿入
し、本体カバー１１６を閉じることによってプロセスカ
ートリッジ１０１を画像形成装置Ｋに装着する。なおカ
ートリッジ装着スペースの傍にはプロセスカートリッジ
１０１の自動開封装置に作用するピン２２０が固設して
ある。

【００７３】図２４はトナー収納容器１０４の開口１０
６を見る正面図である。この開口１０６はトナーシール
１０７で封止されていてプロセスカートリッジ１０１の
使用始めに開封される。トナーシール１０７は開口１０
６を蔽って開口１０６を封止するように開口１０６の縁
に溶着部１０７ｃで溶着されたカバーシール部１０７ａ
とカバーシール部１０７ａの奥側の折り返し部１０７ｂ
で折り返してカバーシール部１０７ａに重ね、巻き取り
軸１０８に端部が固定された引き出し部１０７ｄを有す
る。

【００７４】溶着部１０７ｃは長手方向（感光体ドラム
と平行な方向）に長い矩形の開口１０６の長手方向の縁
に沿って張り付けられた中間部Ｅと、折り返し部１０７
ｂ側の中間部Ｅの一端につづく舟底形の開封初期部Ｄ
と、中間部Ｅの他端につづく舟底形の開封終り部Ｇを有
し、開口部１０６を囲繞している。

【００７５】トナーシール１０７の引き出し部１０７ｄ
の幅Ｗ２は溶着部１０７ｃの中間部Ｅの幅Ｗ１の幅より
小さく、且つ、溶着部１０７ｃ内に納まっているのでト
ナーシール１０７は引き出し部１０７ｄを引くことによ
ってカバーシール部１０７ａの開封初期部Ｄが剥され、
続いてカバーシール部１０７ａは引き裂き線ＴＬで引き
裂かれ折り返し部１０７ｂが図２４において右行して開
封される。

【００７６】図１７に本実施形態５の定荷重ばねによる
トナーシール自動開封機構を備えたプロセスカートリッ
ジのトナー収納容器の斜視図を示す。図１７において、
トナー収納枠体１０４ａの側面には、シール巻き取り軸
１０８と、駆動源である定荷重ばね１０９が設けられて
おり、シール巻き取り軸１０８はトナー収納枠体１０４
ａ又はトナー収納枠体に取り付けられる不図示のカバー
に回転可能に支持されている。シール巻き取り軸１０８
には、トナーシール１０７の一端がねじ止めまたは溶
着、接着などで固定されている。また、定荷重ばね１０
９の一端もシール巻き取り軸１０８にねじ止めなどで固
定されているので、定荷重ばね１０９の復元力による軸
の回転によって、トナーシール１０７を巻き取る事が可
能である。定荷重ばね１０９はあらかじめシール巻き取
り軸１０８側に巻かれチャージされているものとし、チ
ャージされた定荷重ばね１０９を保持しておく為に、ス
トッパ１１１と歯車２０９を設ける。歯車２０９は巻き
取り軸１０８に固定され巻き取り軸１０８とともに回転
する事が出来る。また、歯車２０９には突起２０９ａが
設けられており、突起２０９ａにストッパ１１１を当て
るように入れる事で、チャージ状態が保持される。スト
ッパ１１１は軸１１１ａに回転可能に設けたベルクラン
ク１１１ｂを有する。ベルクランク１１１ｂの他端１１
１ｂ２が突起２０９ａに当ることにより歯車２０９の回
転を止めている。即ち、突起２０９ａの中心の運動の軌
跡である円の接線はストッパ１１１の軸１１１ｃの中心
をとおるようになっていることにより歯車２０９の回転
が止められている。定荷重ばね１０９、ストッパ１１
１、歯車２０９は、ホルダ１１２の内側に収められる。
トナー収納枠体１０４ａに固定されるホルダ１１２は巻
き取り軸１０８、ストッパの軸１１１ｃ、定荷重ばね１
０９の軸の夫々一端を回転自在に支持している。また、
ホルダ１１２の側面には溝１１２ａが設けられており、
画像形成装置本体Ｆへプロセスカートリッジ１０１を装
着時に画像形成装置本体側のピン２２０がこの溝１１２
に挿入され、この溝１１２に一端１１０ａ１がのぞんで
いるベルクランク１１１ａにピン２２０が当ってベルク
ランク１１１ａが回転し、図１８に示すようにベルクラ
ンク１１１ａの他端１１１ｂが突起２０９ａから外れチ
ャージ状態が解除され、定荷重ばね１０９のばね力で巻
き取り軸１０８が回転しトナーシール１０７が開封され
る。定荷重ばねが２軸、逆巻きタイプの場合はトルクに
対してサイズをコンパクトにできる反面、ある程度以上
の負荷をかけないとばねが緩んでしまい、最後まで巻き
取りを行なうことが出来ないという事が起こってしま
う。

【００７７】図１９にトナーシールの開封強度のグラフ
と、それに対応した溶着部のパターンを示す。横軸は開
封長さ、縦軸はトナーシールを引く力即ち開封強度であ
る。開封初期Ｄの力をＦａ、中間部Ｅの力をＦｂ、開封
終りＧの力をＦｃとする。Ｆａ，Ｆｃは溶着部を引き剥
がす必要があるので、開封強度は大きくなる。Ｆｂは溶
着部を引き剥がすことなくトナーシールを切り裂く部分
なので、開封強度は小さく定常的になっている。

【００７８】図２０にトナーシールの開封強度のグラフ
と、ばねによる巻き取り力Ｆｄ、ばねが緩まない為に必
要な負荷Ｆｃの関係を示す。開封にともなってトナーシ
ールの厚みによって巻き取り軸へ巻き取ったトナーシー
ルの直径が太くなっていくので、開封長さが大きくなる
に従ってばねによる巻き取り力Ｆｄは小さくなってい
く。ばねが緩まないために必要な開封強度をＦｃとする
と、開封強度が図２０のａの場合は開封初期の溶着部は
巻き取る事が出来るが、中間部の開封強度（以下中間開
封強度という）Ｆａが必要開封強度Ｆｃよりも小さい為
にばねが緩んでしまう。開封強度が図２０のｂの場合は
中間開封強度Ｆｂがばねが緩まない必要開封強度Ｆｃよ
りも大きくなっているので、中間部を最後まで開封を行
なう事が出来る。中間部が最後まで開封できればトナー
収納容器の開口が全て開くので、開封終わりの溶着部を
引き剥がさなくても機能上問題はない。

【００７９】ばねが緩まない条件を示す為に図２１に定
荷重ばねをモデル化したものを示す。軸２３１はトナー
シールを巻き取る軸、軸２３２はばねが巻き取られてい
く軸である。軸２３１に対しては、定荷重ばねによる力
Ｆ１とトナーシール開封強度による負荷Ｆ３が働いてい
るが、軸２３１に意図的に与える負荷としてＦ４を加え
る。軸２３２にも定荷重ばねの復元力Ｆ２が働く。Ｆ
１，Ｆ３，Ｆ４による軸２３１周りのトルクをＴ１，Ｔ
３，Ｔ４とし、Ｆ２による軸２３２周りのトルクをＴ２
とする。また、軸２３１のばねを巻き付けてある部分の
半径をＲ１、トナーシールを巻き取る部分の半径をＲ
３、軸２３２のばねが巻き取られる部分の半径をＲ２と
すると、Ｔ１＝Ｆ１・Ｒ１，Ｔ２＝Ｆ２・Ｒ２，Ｔ３＝
Ｆ３・Ｒ３，Ｔ４＝Ｆ４・Ｒ３が成り立つ。ここで、摺
動摩擦などによるその他の負荷トルクをＴｎ１，Ｔｎ２
とした時、軸２３１に働くトルクより軸２３２に働くト
ルクの方が大きければ緩む事はないので、Ｔ１−Ｔ３−
Ｔ４−Ｔｎ１≦Ｔ２−Ｔｎ２が成り立っていれば、ばね
は緩まないという事になる。これより、意図的に与える
負荷を軸２３１まわりのトルクで求めると、Ｔ４≧Ｔ１
−Ｔ２−Ｔ３−Ｔｎ１＋Ｔｎ２となる。

【００８０】そこで本実施の形態では図１７、図１８に
示すようにトナーシール巻き取り軸１０８に負荷として
オイルダンパ２０８を加え、中間開封強度Ｆｂを大きく
した。図１７、図１８ではオイルダンパ２０８、巻き取
り軸１０８に固定した歯車２０９に噛合う回転自在な歯
車２１１に駆動される。ストッパ１１１が解除されると
定荷重ばね１０９は図１８のｄ方向に巻き取られてい
く。するとシール巻き取り軸１０８が回転し、トナーシ
ール１０７がｅ方向に開封されていく。シール巻き取り
軸１０８に設けられた歯車２０９はシール巻き取り軸１
０８と共にｆ方向に回転し、オイルダンパ２０８の歯車
２１１は歯車２０９に負荷を与えつつ、ｇ方向に回転す
る。中間部開封強度Ｆｂを大きくするのに相当する作用
は図２１におけるＦ４を加える事に相当する。このよう
に、回転速度の増加に従って抵抗力の増大するオイルダ
ンパ２０８を巻き取り軸１０８に対して用いる事によっ
て、中間部開封強度Ｆｂに対応する巻き取り軸１０８の
負荷を大きくして開封初期の開封強度Ｆａに基づく巻き
取り軸１０８の負荷との差を小さくする事が可能とな
る。

【００８１】図２２にトナーシール溶着パターンのいく
つかの例を示す。図２２（ａ）は溶着先端部、後端部が
夫々舟底形で舟底に張る溶着角度がαで溶着幅がｈ、開
封強度Ｆａ＝Ｆａ１である。図２２（ｂ）は、溶着角度
をβとし、溶着幅はｈ、開封強度Ｆａ＝Ｆａ２である。
α≧βなので溶着部の開封強度ＦａはＦａ１≧Ｆａ２と
なる。また、図２２（ｃ）は溶着角度がαで溶着幅を
ｈ′とした場合である。ｈ≧ｈ′なので溶着部の開封強
度ＦａはＦａ１≧Ｆａ３となる。Ｆａを小さくすれば、
定荷重ばねのサイズも小さくなり、軸などの強度も下げ
る事が出来る。

【００８２】中間開封強度Ｆｂを上げるとともに開封始
めの開封強度Ｆａを下げる事によっても、ＦａとＦｂの
差を小さくする事は出来るので、まずは可能な限りＦａ
を小さくして、それに合わせてばね１０９の設計を行な
い、トナーシール巻き取り軸１０８に必要な負荷を与え
るのが好ましい。

【００８３】上記における角度α，β 溶着幅ｈ，ｈ′
の例は、従来の角度α＝約１４５° 従来のｈ＝約３ｍｍ本発明の角度β＝約９０° 本発明のｈ′＝約２ｍｍである。

【００８４】本実施形態によれば、トナーシール開封始
めと中間の開封強度の差を小さくしたから定荷重ばねが
緩まずトナーシールを完全に開封することができる。

【００８５】また、トナーシールを巻き取り軸に負荷を
与えるという簡単な方法で上記効果を奏する。

【００８６】また、トナーシールの初期の開封強度を低
減することにより、上記効果を奏する。

【００８７】また、トナーシールの初期の開封力を高め
ることなく上記効果を達成できる。

【００８８】また、トナーシールの開封始めの部分が角
度の小さい舟底形としたことにより開封初期に剥離する
力が小さいので定荷重ばねを小さくできる。

【００８９】また、トナーシールの固定部分の線の幅を
小さくしたので定荷重ばねを小さくできる。

【００９０】また、トナーシールの初期の開封力を高め
る効果を達成する構成が簡単である。

【００９１】また、トナーシール自動開封機構をプロセ
スカートリッジに適用することで、トナーシールを完全
に、かつ確実に開封できるという好適な結果を得ること
ができる。

【００９２】また、トナーシール開封が更に確実である
のでプロセスカートリッジ交換後のカートリッジ使用開
始の信頼性を更に高めることができる。

【００９３】〔その他の実施の形態〕前述した実施の形
態で示したプロセスカートリッジは単色画像を形成する
ためのものであったが、本発明のカートリッジは単色の
画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、
複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或はフルカラ
ー等）を形成するカートリッジにも好適に適用すること
ができる。

【００９４】また現像方式としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【００９５】また電子写真感光体としては、前記感光体
ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれ
る、まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体
としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセ
レン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート
状等が含まれる。なお、一般的にはドラム状またはベル
ト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感
光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電
体を蒸着または塗工等を行ったものである。

【００９６】また帯電手段の構成も、前述した実施の形
態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲
にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワ
イヤーに高電圧を印加することによって生じた正または
負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラム
の表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然
である。

【００９７】なお、前記帯電手段としては前記ローラ型
以外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブ
ロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【００９８】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、前記クリーニングブレード以外
にも、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニン
グ手段を構成しても良い。

【００９９】また前述したプロセスカートリッジとは、
例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１
つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリ
ッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外に
も、例えば電子写真感光体と現像手段と帯電手段とを一
体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能とするも
の。電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッ
ジ化し、装置本体に着脱可能とするもの。電子写真感光
体と現像手段とクリーニング手段とを一体的にカートリ
ッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。

【０１００】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電
子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化し
て画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に
少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカー
トリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするもの
をいう。そして、このプロセスカートリッジは、使用者
自身が装置本体着脱することができる。そこで、装置本
体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。

【０１０１】更に前述した実施の形態では電子写真画像
形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、
本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複
写機、ファクシミリ装置、或はワードプロセッサ等の他
の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能であ
る。

【０１０２】以上の実施例において、現像剤収納容器
は、プロセスカートリッジの一部に含まれていて、画像
形成装置本体に着脱可能とされていたが、現像剤収納容
器が単独で画像形成装置本体に着脱可能とすることもで
きる。

【０１０３】また、現像容器と現像剤収納容器を備える
現像装置自体が現像カートリッジとされ、この現像カー
トリッジが画像形成装置本体に着脱可能とすることもで
きる。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
剤収納容器によれば、簡単な構成でシール部材の自動開
封を行うことができる。

【０１０５】本発明に係るカートリッジによれば、簡単
な構成でシール部材の自動開封を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係るプロセスカートリッジの
構成模式説明図である。

【図２】トナーシールの貼付構成、及びトナーシール
の自動開封機構の説明図である。

【図３】画像形成装置本体にプロセスカートリッジを
挿入する状態を上面から見た図である。

【図４】ストッパによる定荷重ばねの復元力のチャー
ジ状態が解除される状態を示す説明図である。

【図５】プロセスカートリッジを装着した電子写真画
像形成装置の構成模式説明図である。

【図６】実施の形態２に係るプロセスカートリッジの
縦断面図である。

【図７】図６のプロセスカートリッジのトナー容器部
の斜視図（トナーシール巻き取り前）である。

【図８】図６のプロセスカートリッジのトナー容器部
の斜視図（トナーシール巻き取り中）である。

【図９】図７のプロセスカートリッジの現像容器側か
ら見る正面図である。

【図１０】トナーシール巻き取り長さとトナーシール
巻き取り力の関係を示す線図である。

【図１１】図６のプロセスカートリッジを画像形成装
置本体に装着する状態の平面図である。

【図１２】図１１におけるプロセスカートリッジ側の
歯車とストッパと、画像形成装置側のラックの位置関係
の斜視図である。

【図１３】トナーシール自動開封機構の実施の形態３
を示し、トナーシールの開封始めを本体カバーとの連動
で巻き取る構成のトナーシール自動開封機構の斜視図で
ある。

【図１４】トナーシール自動開封機構の実施の形態４
を示し、トナーシールの開封始めをカム及びカムフォロ
アで行う構成のトナーシール自動開封機構を備えるプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に装着する状態の
平面である。

【図１５】図１４におけるプロセスカートリッジ側の
歯車とストッパと、画像形成装置側のラックの位置関係
の斜視図である。

【図１６】図６に示すプロセスカートリッジを装着し
た電子写真画像形成装置の縦断面図である。

【図１７】実施の形態５に係るプロセスカートリッジ
のトナー容器部（トナーシール巻き取り前）の斜視図で
ある。

【図１８】本発明の実施の形態５に係るプロセスカー
トリッジのトナー容器部（トナーシール巻き取り中）の
斜視図である。

【図１９】トナーシールの開封強度とグラフとそれに
対応した溶着部のパターンである。

【図２０】トナーシールの開封強度とばねによる巻き
取り力、ばねが緩まない為に必要な負荷の関係のグラフ
である。

【図２１】定荷重ばねをモデル化した図である。

【図２２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は夫々が溶着先端部の
角度や溶着幅を変えた場合のトナーシール溶着パターン
である。

【図２３】画像形成装置本体のカートリッジ装着部の
平面図である。

【図２４】トナーシールの正面図である。

【符号の説明】

１，１０１プロセスカートリッジ４，１０４トナー収納容器４ａ，１０４ａトナー収納枠体５ａ，１０５ａ現像スリーブ６，１０６開口７，１０７トナーシール８，１０８シール巻き取り軸８ａ巻き取り部９，１０９定荷重ばね１１，１１１ストッパ１３，１１２ホルダ１４，１１３，２２０ピン１５，１２７電子写真感光体２６画像形成装置本体１１３ラック１１４カム１１５カムフォロア１１６本体カバー２０８オイルダンパ２０９歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中川貴夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者馬鳥至之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H071 BA03 BA13 BA23 BA29 BA35 DA08 2H077 BA08 BA09 CA12 EA03 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を供給する開口を備える容器本体
と、前記開口を開封可能にシールするシール部材と、前記シール部材を開封する力を与える駆動源と、を有し、この駆動源は、弾性部材を備え、この弾性部材の復元力
を用いて前記開封する力を与えることを特徴とする現像
剤収納容器。
【請求項２】請求項１において、前記弾性部材は定荷
重ばねであることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項３】請求項１において、前記弾性部材はゼン
マイばねであることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項４】請求項１において、前記現像剤収納容器
は、前記シール部材を開封するために前記シール部材を
巻き取る回転可能な巻き取り部材を有し、前記駆動源は
前記巻き取り部材を介して前記シール部材に開封する力
を与えることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項５】請求項４において、前記巻き取り部材に
よって巻き取られた前記シール部材は、前記容器本体の
内部に収納されることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項６】請求項４において、前記巻き取り部材の
巻き取り部は、前記容器本体の内部に収納されることを
特徴とする現像剤収納容器。
【請求項７】請求項１において、前記現像剤収納容器
は、前記シール部材を開封する力を与えるための前記弾
性部材の復元力を蓄えた状態で保持する保持手段を有す
ることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項８】請求項７において、前記保持手段は、前
記現像剤収納容器が画像形成装置本体へ装着されると
き、前記装置本体に設けられた解除部材によって、前記
復元力の前記蓄えた状態での保持が解除されることを特
徴とする現像剤収納容器。
【請求項９】請求項８において、前記解除部材は前記
保持手段に当接する突起であることを特徴とする現像剤
収納容器。
【請求項１０】請求項８において、前記現像剤収納容
器が画像形成装置本体へ装着される動作に連動して前記
保持手段は前記解除部材によって、前記復元力の前記蓄
えた状態での保持が解除されることを特徴とする現像剤
収納容器。
【請求項１１】請求項８において、前記装置本体に設
けられた本体カバーが閉じられる動作に連動して前記保
持手段は前記解除部材によって、前記復元力の前記蓄え
た状態での保持が解除されることを特徴とする現像剤収
納容器。
【請求項１２】請求項７において、前記現像剤収納容
器は、前記保持手段を支持し、前記容器本体の外部に設
けられた支持手段を備え、前記保持手段は、前記支持手
段によってカバーされることを特徴とする現像剤収納容
器。
【請求項１３】請求項１において、前記現像剤収納容
器は、前記シール部材の開封を開始するとき画像形成装
置本体に設けられた作動部材から前記シール部材を開封
する駆動力を受ける駆動力受け部を備えることを特徴と
する現像剤収納容器。
【請求項１４】請求項１２において、前記駆動力受け
部は、前記シール部材の開封を開始してから開封の途中
まで前記作動部材から前記シール部材を開封する駆動力
を受けることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項１５】請求項１２において、前記現像剤収納
容器が画像形成装置本体へ装着される動作に連動して前
記駆動力受け部は、前記作動部材から前記シール部材を
開封する駆動力を受けることを特徴とする現像剤収納容
器。
【請求項１６】請求項１２において、画像形成装置本
体に設けられた本体カバーが閉じられる動作に連動して
前記駆動力受け部は、前記作動部材から前記シール部材
を開封する駆動力を受けることを特徴とする現像剤収納
容器。
【請求項１７】請求項１２において、前記作動部材は
ラックであり、前記駆動力受け部は前記ラックとかみ合
う歯車であることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項１８】請求項１２において、前記作動部材は
カムフォロアであり、前記駆動力受け部は前記カムフォ
ロアと係合するカムであることを特徴とする現像剤収納
容器。
【請求項１９】請求項２において、前記現像剤収納容
器は、前記シール部材の開封を開始するときと、その後
前記シール部材の中間部を開封するときと、で前記定荷
重ばねに与えられる負荷の差を減少させる減少手段を備
えることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２０】請求項１９において、前記減少手段
は、前記シール部材の前記中間部を開封するとき前記シ
ール部材を開封する力とは別に前記定荷重ばねに負荷を
与える手段を備えることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２１】請求項２０において、前記現像剤収納
容器は、前記シール部材を開封するために前記シール部
材を巻き取る回転可能な巻き取り部材を有し、前記駆動
源は前記巻き取り部材を介して前記シール部材に開封す
る力を与え、前記負荷を与える手段は、前記巻き取り部
材に負荷を与えることを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２２】請求項２０において、前記負荷を与え
る手段によって与えられる前記負荷は、前記シール部材
の開封速度が大きいほど大きいことを特徴とする現像剤
収納容器。
【請求項２３】請求項２２において、前記負荷を与え
る手段は、ダンパーであることを特徴とする現像剤収納
容器。
【請求項２４】請求項２２において、前記負荷を与え
る手段は、オイルダンパーであることを特徴とする現像
剤収納容器。
【請求項２５】画像形成装置本体に着脱可能なカート
リッジにおいて、像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために
現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体へ向かって現像剤を供給する現像剤収
納容器と、ここで前記現像剤収納容器は現像剤を供給す
る開口を備える容器本体と、前記開口を開封可能にシー
ルするシール部材と、を有する、前記シール部材を開封する力を与える駆動源と、ここで
この駆動源は、弾性部材を備え、この弾性部材の復元力
を用いて前記開封する力を与えることを特徴とするカー
トリッジ。
【請求項２６】請求項２５において、前記弾性部材は
定荷重ばねであることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２７】請求項２５において、前記弾性部材は
ゼンマイばねであることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２８】請求項２５において、前記現像剤収納
容器は、前記シール部材を開封するために前記シール部
材を巻き取る回転可能な巻き取り部材を有し、前記駆動
源は前記巻き取り部材を介して前記シール部材に開封す
る力を与えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２９】請求項２８において、前記巻き取り部
材によって巻き取られた前記シール部材は、前記容器本
体の内部に収納されることを特徴とするカートリッジ。
【請求項３０】請求項２８において、前記巻き取り部
材の巻き取り部は、前記容器本体の内部に収納されるこ
とを特徴とするカートリッジ。
【請求項３１】請求項２５において、前記現像剤収納
容器は、前記シール部材を開封する力を与えるための前
記弾性部材の復元力を蓄えた状態で保持する保持手段を
有することを特徴とするカートリッジ。
【請求項３２】請求項３１において、前記保持手段
は、前記現像剤収納容器が画像形成装置本体へ装着され
るとき、前記装置本体に設けられた解除部材によって、
前記復元力の前記蓄えた状態での保持が解除されること
を特徴とするカートリッジ。
【請求項３３】請求項３２において、前記解除部材は
前記保持手段に当接する突起であることを特徴とするカ
ートリッジ。
【請求項３４】請求項３２において、前記現像剤収納
容器が画像形成装置本体へ装着される動作に連動して前
記保持手段は前記解除部材によって、前記復元力の前記
蓄えた状態での保持が解除されることを特徴とするカー
トリッジ。
【請求項３５】請求項３２において、前記装置本体に
設けられた本体カバーが閉じられる動作に連動して前記
保持手段は前記解除部材によって、前記復元力の前記蓄
えた状態での保持が解除されることを特徴とするカート
リッジ。
【請求項３６】請求項３１において、前記現像剤収納
容器は、前記保持手段を支持し、前記容器本体の外部に
設けられた支持手段を備え、前記保持手段は、前記支持
手段によってカバーされることを特徴とするカートリッ
ジ。
【請求項３７】請求項２５において、前記現像剤収納
容器は、前記シール部材の開封を開始するとき画像形成
装置本体に設けられた作動部材から前記シール部材を開
封する駆動力を受ける駆動力受け部を備えることを特徴
とするカートリッジ。
【請求項３８】請求項３６において、前記駆動力受け
部は、前記シール部材の開封を開始してから開封の途中
まで前記作動部材から前記シール部材を開封する駆動力
を受けることを特徴とするカートリッジ。
【請求項３９】請求項３６において、前記現像剤収納
容器が画像形成装置本体へ装着される動作に連動して前
記駆動力受け部は、前記作動部材から前記シール部材を
開封する駆動力を受けることを特徴とするカートリッ
ジ。
【請求項４０】請求項３６において、画像形成装置本
体に設けられた本体カバーが閉じられる動作に連動して
前記駆動力受け部は、前記作動部材から前記シール部材
を開封する駆動力を受けることを特徴とするカートリッ
ジ。
【請求項４１】請求項３６において、前記作動部材は
ラックであり、前記駆動力受け部は前記ラックとかみ合
う歯車であることを特徴とするカートリッジ。
【請求項４２】請求項３６において、前記作動部材は
カムフォロアであり、前記駆動力受け部は前記カムフォ
ロアと係合するカムであることを特徴とするカートリッ
ジ。
【請求項４３】請求項２６において、前記現像剤収納
容器は、前記シール部材の開封を開始するときと、その
後前記シール部材の中間部を開封するときと、で前記定
荷重ばねに与えられる負荷の差を減少させる減少手段を
備えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項４４】請求項４３において、前記減少手段
は、前記シール部材の前記中間部を開封するとき前記シ
ール部材を開封する力とは別に前記定荷重ばねに負荷を
与える手段を備えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項４５】請求項４４において、前記現像剤収納
容器は、前記シール部材を開封するために前記シール部
材を巻き取る回転可能な巻き取り部材を有し、前記駆動
源は前記巻き取り部材を介して前記シール部材に開封す
る力を与え、前記負荷を与える手段は、前記巻き取り部
材に負荷を与えることを特徴とするカートリッジ。
【請求項４６】請求項４４において、前記負荷を与え
る手段によって与えられる前記負荷は、前記シール部材
の開封速度が大きいほど大きいことを特徴とするカート
リッジ。
【請求項４７】請求項４６において、前記負荷を与え
る手段は、ダンパーであることを特徴とするカートリッ
ジ。
【請求項４８】請求項４６において、前記負荷を与え
る手段は、オイルダンパーであることを特徴とするカー
トリッジ。
【請求項４９】請求項２５乃至４８のいずれかにおい
て、前記カートリッジは、前記像担持体を備えることを
特徴とするカートリッジ。
【請求項５０】請求項４９において、前記像担持体は
感光体であることを特徴とするカートリッジ。