JP2001183895A - 現像剤カートリッジ - Google Patents
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Abstract
もトナーを含む現像剤を効率よく充填することが可能な
現像剤カートリッジを提供することを課題とする。 【解決手段】 少なくともトナーを含む現像剤を収容す
る筒状体と、前記筒状体の一端側に開口された供給口
と、前記筒状体の内部に回転自在に配設された螺旋状の
搬送部材とを具備し、前記搬送部材を回転駆動して筒状
体の内部に収容された現像剤を供給口へ搬送する現像剤
カートリッジにおいて、前記搬送部材は、筒状体の内部
に現像剤を充填した後に、当該筒状体の内部に装着され
るように構成して課題を解決した。
Description
応用したプリンタ装置、複写機、またはファクシミリ装
置等の画像形成装置に使用される現像カートリッジに関
し、特に筒状体の内部に螺旋状の搬送部材を装着した現
像剤カートリッジに関するものである。
フルカラープリンタ装置等の画像形成装置においては、
通常、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)
の三原色の現像剤を用いて現像する三つの現像器か、好
ましくは前記三つの現像器にK(黒)の現像剤を用いた
黒色現像器を加えた四つの現像器を搭載し、これら複数
の現像器を一つの静電潜像担持体の近傍に切り替え可能
に配置するか、あるいは各色の現像器を対応する複数の
静電潜像担持体の近傍に一つずつ配置して、これらの一
つの静電潜像担持体上あるいは複数の静電潜像担持体上
に形成される静電潜像を、対応する色の現像器で順次可
視化することによって、フルカラーの画像形成を行なっ
ている。
置において、装置の小型化や低価格化を重視する場合
は、画像形成速度が多少犠牲になるものの、一つの静電
潜像担持体の近傍に複数の現像器を切り替え可能に配置
する構成が採用される。本発明者らも、一つの静電潜像
担持体の近傍に、4個の現像器が周方向に沿って配置さ
れた回転体を回転可能に設け、各現像器によって静電潜
像担持体上に形成された静電潜像を現像するときには、
所望の色の現像器が静電潜像担持体と対向するように、
前記回転体を回転駆動するように構成した画像形成装置
の具現化に取り組んできている。
ーの画像形成装置においては、現像器へのトナー補給
を、トナーカートリッジを用いて行う方式を導入してい
る。このトナーカートリッジは、現像器に対して着脱可
能となっており、当該トナーカートリッジ内のトナーが
すべて消費されたときに、画像形成装置の操作者がトナ
ーカートリッジを新たなものと交換するように構成され
ている。
トナーカートリッジから現像器に、少なくともトナーを
含む現像剤を供給するとともに、現像器から劣化した現
像剤をトナーカートリッジ内に少しずつ回収する、本発
明者らが称するところの所謂”トリクル現像方式”を採
用したものが提案されており、実機にも導入されてきて
いる。
ナーカートリッジでは、当該トナーカートリッジの端部
に、回収した旧現像剤を収容する回収部が配置されてい
る。このトナーカートリッジは、旧現像剤の回収部の容
積を最小にし、新現像剤の収容部の容積を大きくするた
め、新現像剤を供給するアジテータの回転固定部を、ト
ナーキャップ側に設けることが一般的である。
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記従来のトナーカートリッジの場合には、新現像
剤を供給するアジテータの回転固定部を、トナーキャッ
プ側に設けるように構成されているため、トナーカート
リッジの内部に少なくともトナーを含む現像剤を充填し
た後、当該トナーカートリッジ本体へのトナーキャップ
の装着と同時に、トナーカートリッジ内に既に配設され
たアジテータを、トナーキャップの駆動部に嵌合しなけ
ればならず、トナーキャップの装着作業が非常に困難で
あるという問題点を有していた。
合には、トナーカートリッジの内部にアジテータを配設
した状態で、トナーを充填すると、トナーにエアーが混
入し、トナーの見かけ密度が低下して、単位時間当たり
の実質的なトナー充填量が低下してしまい、トナーカー
トリッジにトナーを充填する作業の効率が低下するとい
う問題点もあった。
場合には、トナー搬送用のアジテータを、トナーキャッ
プ側でのみ支持した、所謂片持ちタイプのものが使用さ
れているが、最近の高画質化及び装置の小型化等のため
に、トナーの小径化、及びトナーにワックスを含有させ
て定着器で離型剤としてのオイルを不用としたトナーを
使用した場合には、アジテータとトナーカートリッジの
内壁とのわずかな擦れにより、トナーが凝集してトナー
塊が生成され、このトナー塊が現像されて画質不良を引
き起こす虞れがあるという問題点があった。
用したトナーカートリッジでは、アジテータとトナーカ
ートリッジの内壁との擦れ、アジテータの偏心回転等に
より、当該アジテータを回転駆動するための回転トルク
が高めになり、結果的にアジテータを回転駆動するため
の駆動装置が大型化するという問題点もあった。
は、所謂片持ちタイプのアジテータに換えて、アジテー
タの両端部を支持した、所謂両持ちタイプのアジテータ
を使用することも考えられる。
ジテータを使用した場合でも、当該アジテータの自重に
よる撓み、トナーの押圧力による撓み、あるいは回転式
現像装置では、回転時の遠心力や停止時の加速度による
撓みなどにより、アジテータの中央部がトナーカートリ
ッジの内壁と干渉する虞れがあるという問題点を、依然
として有している。
は、トナーカートリッジにトナーを充填した後に、アジ
テータを装着する必要が生じる。しかし、この場合に
は、トナーを充填した後にアジテータをトナーカートリ
ッジの内部に装着し、しかも当該アジテータの先端部を
軸受け部に嵌合させる必要が生じ、打栓の仕方によって
は、アジテータの先端部がうまく軸受け部に嵌合しない
可能性があり、トナーカートリッジの不良品が発生し易
いという問題点が新たに生じる。
填した後に、アジテータを装着すると、トナーカートリ
ッジ内の軸受け部にトナーが残留し、アジテータを軸受
け部に挿入できなくなるという問題点が新たに生じる。
する問題点を解決するためには、軸受け部にトナーの逃
げ穴を設けることが考えられるが、トナーの逃げ穴の位
置が不適切であると、軸受け部の内部にかえってトナー
が侵入し、アジテータ軸の回転により軸受け部でトナー
塊が生成され、上記逃げ穴からトナー塊が漏れて、画質
欠陥が発生するという問題点が新たに生じる。
使用した場合には、トナーカートリッジにトナーを充填
した後に、アジテータを装着すると、トナーカートリッ
ジ内の軸受け部にアジテータの軸部が正常に嵌合されて
いるか否かを目視等で判断することができないという問
題点が新たに生じる。
点を解決するためになされたもので、その第1の目的と
するところは、現像剤カートリッジの内部に、少なくと
もトナーを含む現像剤を効率よく充填することが可能な
現像剤カートリッジを提供することにある。
像剤カートリッジの内部に少なくともトナーを含む現像
剤を充填した後、当該現像剤カートリッジの内部に搬送
部材を装着するように構成した場合でも、キャップ部材
の装着作業を容易に行うことが可能な現像剤カートリッ
ジを提供することにある。
トナーの小径化やワックスを含有させたトナーなどを使
用した場合でも、搬送部材と現像剤カートリッジの内壁
との擦れを確実に防止し、凝集トナーによる画質不良が
発生するのを防止可能な現像剤カートリッジを提供する
ことにある。
は、搬送部材を回転駆動するための駆動装置が大型化す
るのを回避可能な現像剤カートリッジを提供することに
ある。
所謂両持ちタイプの搬送部材を使用した場合でも、当該
搬送部材と現像剤カートリッジの内壁とが干渉するのを
確実に防止可能な現像剤カートリッジを提供することに
ある。
両持ちタイプの搬送部材を使用した場合でも、当該搬送
部材の先端を確実に軸支することが可能な現像剤カート
リッジを提供することにある。
謂両持ちタイプの搬送部材を使用した場合でも、当該搬
送部材を軸支するための部分で、新たに凝集トナーが生
成されるのを確実に防止可能な現像剤カートリッジを提
供することにある。
謂両持ちタイプの搬送部材を使用した場合でも、搬送部
材が正常に軸支されているか否かを容易に確認すること
が可能な現像剤カートリッジを提供することにある。
載の発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容する
筒状体と、前記筒状体の一端側に開口された供給口と、
前記筒状体の内部に回転自在に配設された螺旋状の搬送
部材とを具備し、前記搬送部材を回転駆動して筒状体の
内部に収容された現像剤を供給口へ搬送する現像剤カー
トリッジにおいて、前記搬送部材は、筒状体の内部に現
像剤を充填した後に、当該筒状体の内部に装着されるよ
うに構成したものである。
体の現像剤充填用の開口端部を封止するキャップ部材
に、前記搬送部材の一端部を回転自在に取り付け、前記
キャップ部材に搬送部材を取り付けた状態で、当該搬送
部材を筒状体の内部に装着することを特徴とする請求項
1記載の現像剤カートリッジである。
送部材を筒状体の内部に装着する際、当該搬送部材を回
転させながら、現像剤が充填された筒状体の内部に挿入
することを特徴とする請求項1記載の現像剤カートリッ
ジである。
搬送部材の回転方向は、当該搬送部材の螺旋の巻き方向
と同一方向であることを特徴とする請求項3記載の現像
剤カートリッジである。
材は、キャップ部材と反対側の端部も、軸部材と軸受け
部材とを介して筒状体の内部に軸支されていることを特
徴とする請求項1記載の現像剤カートリッジである。
部材は、搬送部材の端部に固定され、前記軸部材の先端
部は、テーパ状に形成され、且つ当該軸部材の先端部の
なす角度は、90度よりも鋭角に設定されていることを
特徴とする請求項5記載の現像剤カートリッジである。
材の先端部に、当該軸部材が軸受け部材に嵌合する際
に、前記軸受け部材に溜まる現像剤を排出する現像剤排
出部を設けたことを特徴とする請求項5又は6記載の現
像剤カートリッジである。
け部材の先端部に、当該軸受け部材の内部に軸部材を案
内する案内部を設けたことを特徴とする請求項5又は6
記載の現像剤カートリッジである。
軸受け部材に、当該軸受け部材に軸部材が嵌合する際
に、前記軸受け部材に溜まる現像剤を排出する現像剤排
出部を設けたことを特徴とする請求項5又は6記載の現
像剤カートリッジである。
受け部材に設けられる現像剤排出部は、当該軸受け部材
の内径部に、軸方向に沿って複数設けられた開口部から
なることを特徴とする請求項9記載の現像剤カートリッ
ジである。
開口部は、軸受け部材の半径方向に向けて開口されてい
ないことを特徴とする請求項10記載の現像剤カートリ
ッジである。
部材は、その両端部が軸で支持され、当該搬送部材は、
最も撓んだ状態であっても、筒状体の内壁と接触しない
ように構成したことを特徴とする請求項5記載の現像剤
カートリッジである。
記搬送部材の軸方向の中央部は、両端部よりも小径に形
成されていることを特徴とする請求項12記載の現像剤
カートリッジである。
搬送部材は、筒状体の軸方向に延びた直線状部と、当該
直線状部の外周に螺旋状に設けられた螺旋状部とからな
り、前記搬送部材の中央部において、前記螺旋状部を直
線状部に固定し、螺旋状部の変形を防止したことを特徴
とする請求項12記載の現像剤カートリッジである。
部材の先端に軸部材を固定し、当該軸部材の固定力は、
軸部材が筒状体側の軸受け部材に嵌合せずに搬送部材が
変形した場合でも、前記搬送部材から脱落しない程度の
大きさに設定されていることを特徴とする請求項5記載
の現像剤カートリッジである。
記搬送部材の先端に軸部材を固定し、当該軸部材が筒状
体側の軸受け部材に嵌合しない場合に、搬送部材の回転
を止める回り止め部材を設けたことを特徴とする請求項
5記載の現像剤カートリッジである。
搬送部材の先端に軸受け部材を固定し、当該軸受け部材
の内径部を貫通させたことを特徴とする請求項16記載
の現像剤カートリッジである。
づいて説明する。
ジを適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタ
装置を示すものである。
体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム1は、図
示しない駆動手段で矢印2方向に沿って所定の速度で回
転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム1の
表面は、帯電ロール3によって所定の電位に一様に帯電
された後、ROS(Raster Output Sc
anner)等からなる露光装置4によって、フルカラ
ーの画像を形成する場合には、イエロー(Y)、マゼン
タ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の画像が順次
露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。上記
感光体ドラム1の表面に形成された所定の色の静電潜像
は、回転式現像装置5の対応する色の現像器5Y、5
M、5C、5Kによって現像され、所定の色のトナー像
となる。この回転式現像装置5は、フルカラーの現像を
行うため、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、黒(K)の4色の現像器5Y、5M、5C、5
Kを備え、各現像器5Y、5M、5C、5Kは、それぞ
れ感光体ドラム1上の潜像をイエロー、マゼンタ、シア
ン及び黒のトナーで現像する。各色のトナーを現像する
際には、図示しないモータによって回転式現像装置5を
矢印R方向に回転させ、該当する色の現像器5Y、5
M、5C、5Kが、感光体ドラム1と対向する現像位置
に位置合わせされる。なお、上記感光体ドラム1上に
は、プロセスコントロールモードにおいて、テストチャ
ートが形成され、このテストチャートの濃度が濃度セン
サ6によって検出されるようになっている。また、上記
感光体ドラム1上に現像された各色のトナー像は、一次
転写ロール7によって中間転写体としての中間転写ベル
ト9上に順次転写され、4色のトナー像が互いに重ね合
わされる。上記中間転写ベルト9は、駆動ロール10
と、アイドルロール11と、バックアップロール12
と、アイドルロール13とによって、回動可能に張架さ
れている。駆動ロール10は、図示しない定速性に優れ
た駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト9を所
定の速度で回転駆動するものである。
た4色のトナー像は、記録媒体としての記録紙P上に、
バックアップロール12と中間転写ベルト9を介して圧
接する二次転写ロール14によって一括して転写され
る。この記録紙Pは、プリンタ装置本体内の下部に設け
られた2つの給紙カセット16、17のうちの何れかか
ら、給紙ロール18又は19によって給紙され、複数の
搬送ロール対20、21を介して、レジストロール対2
2へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録紙
Pは、中間転写ベルト9上に転写されたトナー像と同期
して回転を開始するレジストロール対22によって、バ
ックアップロール12と二次転写ロール14が中間転写
ベルト9を介して互いに圧接する2次転写位置へと搬送
される。そして、上記記録紙P上には、2次転写位置に
おいて中間転写ベルト9上から4色のトナー像が一括し
て転写された後、記録紙Pは、定着器23で熱及び圧力
によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ2
4、又は装置本体上部の排出トレイ25に、図示しない
切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。
感光体ドラム1は、ブレード等からなるクリーニング装
置8によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程
等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の
中間転写ベルト9は、アイドルロール13と対向するベ
ルトクリーナー15によって残留トナーが除去され、次
の画像形成工程に備えるようになっている。
からクリーニング装置8及びベルトクリーナー15で掻
き落とされた廃トナーは、廃トナー回収容器26に回収
される。特に、ベルトクリーナ15から回収された廃ト
ナーは、輸送管27内をオーガや搬送スクリュー等から
なる搬送手段によって廃トナー回収容器26まで搬送さ
れる。
を示す断面図である。
に、中央に位置する回転軸32を中心にして、時計回り
方向に回転可能な回転体30を備えている。この回転体
30は、略正方形状に形成された中央部33と、この中
央部33から略半径方向に伸び、互いに90度の角度を
成すように設けられた4本のアーム31とを備えてい
る。上記回転体30のアーム31には、図示されていな
い装着手段により、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、
シアン(C)、黒(K)の4つの現像器5Y、5M、5
C、5Kが実装されている。
は、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエ
ロー(Y)の現像器5Yを例にして説明すると、このイ
エロー(Y)の現像器5Yは、大きく分けて、現像器本
体40と現像剤カートリッジ50とから構成されてい
る。
方向に長尺な現像ロール41と、この現像ロール41の
背面側に位置し、当該現像ロール41と平行に延びる2
本のスパイラルオーガ42、43が配設されている。こ
こで、現像ロール41が回転すると、スパイラルオーガ
42は、現像器本体40内に収容されている現像剤44
を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送するものであ
る。一方、スパイラルオーガ43は、スパイラルオーガ
42の搬送方向とは逆方向に現像剤44を攪拌しながら
搬送して、現像剤44を現像ロール41に均等に供給す
るものである。
しないマグネットロールによって、現像剤44に含まれ
るキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール41の表面
に現像剤44の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着し
たトナーを感光体ドラム1と対向する現像領域へと搬送
する。そして、感光体ドラム1上に形成された静電潜像
は、現像ロール41の表面に形成されたキャリアとトナ
ーとからなる現像剤44の磁気ブラシによって顕像化さ
れるようになっている。
方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カート
リッジ50の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化し
た現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤の
収容室には、図示されていない供給口が設けられてお
り、当該供給口は、新現像剤を現像器本体40に導くた
めの略円筒状のケーシング51と連通している。この円
筒状のケーシング51は、現像器本体40の背面側の上
部に設けられている。上記ケーシング51内には、スパ
イラルオーガ52が配設されており、現像剤カートリッ
ジ50から補給される現像剤44は、このスパイラルオ
ーガ52によって、現像器本体40の背面側の上面に設
けられた供給口53へと導かれ、現像器本体40内に供
給される。上記現像器本体40の供給口53の下端部に
位置する出口には、フラップ54が開閉自在に設けられ
ており、現像器5Yが図3の現像位置Dにあるときは開
いている。一方、上記フラップ54は、現像器5Yが図
3の位置F又は位置Gにあるときは、自重で閉じるよう
になっている。
室55には、周回する回収通路56が設けられており、
該回収通路56には、略L字形状に折曲された排出管5
7が接続されている。上記排出管57は、現像器本体4
0の略中央の上部に配設されており、当該排出管57の
先端(図3中、下端)に位置する回収口58は、現像器
本体40内に位置している。この回収口58は、新現像
剤の供給口53より前面側に位置しており、しかも現像
器本体40の天井壁の部分に開口されている。そして、
上記供給口53から供給される新現像剤44は、スパイ
ラルオーガ42、43によって攪拌・搬送され、現像器
本体40内を循環する間に、現像ロール41へ供給され
て現像に寄与する。また、上記現像器本体40内を循環
する間に現像工程に寄与した旧現像剤44は、現像器本
体40が図3中の位置E又は位置Fにあるときに、回収
口58によって現像剤カートリッジ50の劣化現像剤回
収室55内に回収通路56を介して回収されるようにな
っている。
構成された現像器5M、5C、5Kを有する回転式現像
装置5は、現像器本体40が感光体ドラム1と対向する
現像位置であるD位置に来たときに、フラップ54は、
自重で供給口53を開放しており、スパイラルオーガ5
2を回転駆動することにより、必要に応じて新現像剤4
4が現像器本体40内に補給される。そして、現像器本
体40による感光体ドラム1上の静電潜像の現像が終了
し、回転体30が時計回り方向に回転して、現像器がD
位置から右下のE位置に来ると、図示されているように
フラップ54は半開きになると共に、回収口58が上方
を向き、排出管57によって搬送される旧現像剤が現像
器本体40内へ逆流せずに、回収通路56の方に流れ
る。この劣化現像剤Cは、現像器本体40が左下のF位
置から左上のG位置に至るまでに、回収通路56を通っ
て劣化現像剤回収室55へと回収される。このように、
周回する回収通路56を設けることによって、回収され
る現像剤Cが現像器本体40内へ逆流するのを防止する
ことができる。
右上の現像位置であるD位置に至る途中で、現像剤カー
トリッジ50内に設けられた図示されていないアジテー
タの作用により、新現像剤44は、ケーシング51へと
送られ、該ケーシング51内のスパイラルオーガ52に
よって供給口53へと導かれる。このとき、フラップ5
4は、再び供給口53を開放しているので、新現像剤4
4は、供給口53を通って現像器本体40内に補給され
る。
について、図4の斜視図と図5の分解斜視図を参照して
説明する。
ナーが貯蔵される現像剤収容部と、該現像剤収容部の一
端に装着された現像剤回収ボックスとを備えるととも
に、前記検知手段は、前記現像剤回収ボックスと対向す
る位置に設置され、当該検知手段は、前記現像剤回収ボ
ックス内に回収された現像剤の有無を検知することによ
り、現像剤カートリッジの新旧を判別するように構成さ
れている。
4及び図5に示すように、新しい現像剤を収容する円筒
状の長尺な現像剤収容部(筒状体)としての収容ケース
61と、その一端を封鎖する脱着可能なキャップ部材と
してのキャップ62と、収容ケース61から新しい現像
剤を現像装置の現像器本体40に供給するための通路の
入り口である供給口63と、現像器から回収された劣化
現像剤を取込む取込口72と、該取込口72を通って回
収された劣化現像剤を収容する円筒状の短手の回収ケー
ス71と、該回収ケース71に嵌め込まれる現像剤回収
ボックスとしての回収ボックス75を有している。回収
ボックス75には、図5に示すように、張出片76が形
成されており、該張出片76に穿設された開口77は、
回収ケース71に回収ボックスが嵌め込まれた時、取込
口72と連通するようになっている。上記回収ボックス
75には、ハンドル78を有するキャップ79が圧入に
より嵌め込まれるようになっている。
周方向に沿って凹状部が形成されており、該凹状部がガ
イド溝を形成している。このガイド溝には、現像剤カー
トリッジ50の外面に沿って円弧状に湾曲したシャッタ
73が、周方向へスライド可能に取り付けられている。
また、回収ボックス75と回収ケース71の一部を取り
囲むように、筒状のスライドカバー81がスライド可能
に装着されている。このスライドカバー81は、図5に
示すように、スプリング82でシャッタ73を覆う方向
へ付勢されている。
体30の現像剤カートリッジ装着部に装着されていない
時には、シャッタ73は供給口63と取込口72を図示
されていない手段からの弾性力により塞ぎ、さらにその
上を、スライドカバー81が覆うようになる。
0の現像剤カートリッジ装着部に挿入されると、前記シ
ャッタ73の幅方向に設けられている長溝74が該現像
剤カートリッジ装着部に形成された突起と係合し、前記
ハンドル78を指で摘んで回すと、現像剤カートリッジ
50が回動してシャッタ73が移動し、供給口63と取
込口72が共に開くようになっている。また、スライド
カバー81の傾斜した開放端が装置側の図示しないスト
ッパに当たり、シャッタ73を露出させる。図4は、現
像剤カートリッジ50が現像剤カートリッジ装着部に装
着された状態を示しており、供給口63と取込口72が
共に開いているのがわかる。
ための透明な窓を、92は旧現像剤を検知するための白
色シートを、93は旧現像剤を検知するための開口部を
それぞれ示している。
もトナーを含む現像剤を収容する筒状体と、前記筒状体
の一端側に開口された供給口と、前記筒状体の内部に回
転自在に配設された螺旋状の搬送部材とを具備し、前記
搬送部材を回転駆動して筒状体の内部に収容された現像
剤を供給口へ搬送する現像剤カートリッジにおいて、前
記搬送部材は、筒状体の内部に現像剤を充填した後に、
当該筒状体の内部に装着されるように構成されている。
現像剤充填用の開口端部を封止するキャップ部材に、前
記搬送部材の一端部を回転自在に取り付け、前記キャッ
プ部材に搬送部材を取り付けた状態で、当該搬送部材を
筒状体の内部に装着するように構成されている。
材を筒状体の内部に装着する際、当該搬送部材を回転さ
せながら、現像剤が充填された筒状体の内部に挿入する
ように構成されており、前記搬送部材の回転方向は、当
該搬送部材の螺旋の巻き方向と同一方向となっている。
ートリッジ50は、図1及び図4に示すように、上述し
た如く、トナーとキャリアとを所定の混合比で混合した
新しい現像剤44を収容する円筒状の長尺な現像剤収容
部(筒状体)としての収容ケース61と、その一端を封
鎖する脱着可能なキャップ部材としてのキャップ62
と、収容ケース61から新しい現像剤44を現像装置の
現像器本体40に供給するための通路の入り口である供
給口63と、現像器本体40から回収された劣化現像剤
Cを取込む取込口72と、該取込口72を通って回収さ
れた劣化現像剤Cを収容する円筒状の短手の回収ケース
71と、該回収ケース71に嵌め込まれる現像剤回収ボ
ックスとしての回収ボックス75を有している。なお、
図5では、収容ケース61と、回収ケース71と、回収
ボックス75とが、それぞれ別体に形成した場合につい
て示しているが、これらの部材は、一体的に形成しても
良い。
旋状の搬送部材としてのスパイラルアジテータ95が、
回転自在に配設されており、このスパイラルアジテータ
95を回転駆動することにより、記収容ケース61の内
部に収容された現像剤44を供給口63へ搬送するよう
に構成されている。上記スパイラルアジテータ95の基
端部は、図1に示すように、キャップ62に回転自在に
取り付けられた回転部材96の軸部97に嵌合された状
態で固定されている。なお、回転部材96の外側の端面
には、現像装置本体40側の図示しない駆動部材と係合
するための爪部98が複数設けられている。
レスや鉄等の線材からなり、収容ケース61の中心に軸
方向に延びた直線状部95aと、当該直線状部95aの
外周に螺旋状に設けられた螺旋状部95bとから構成さ
れている。
が、キャップ部材と反対側の端部も、軸部材と軸受け部
材とを介して筒状体の内部に軸支されるように構成され
ている。
が、搬送部材の端部に固定され、前記軸部材の先端部
は、テーパ状に形成され、且つ当該軸部材の先端部のな
す角度は、90度よりも鋭角に設定されている。
材の先端部に、当該軸部材が軸受け部材に嵌合する際
に、前記軸受け部材に溜まる現像剤を排出する現像剤排
出部を設けるように構成されている。
材の先端に軸部材を固定し、当該軸部材の固定力は、軸
部材が筒状体側の軸受け部材に嵌合せずに搬送部材が変
形した場合でも、前記搬送部材から脱落しない程度の大
きさに設定されている。
は、所謂両持ちタイプとなっており、その基端部は、上
述したように、キャップ62に回転自在に取り付けられ
ているとともに、その先端部は、収容ケース61内の奥
側の端部に傾斜した状態で設けられた仕切り壁99に、
回転自在に軸支されている。そのため、スパイラルアジ
テータ95の先端部には、図6及び図7に示すように、
軸部材100が強固に嵌合した状態で取り付けられてい
る。軸部材100は、図8に示すように、POM等の合
成樹脂等によって形成されており、その長手方向の基端
部側には、スパイラルアジテータ95の直線状部95a
の先端部をスナップフィットするための凹溝101が長
手方向に沿って設けられている。この凹溝101の断面
形状及び平面形状は、図8に示すように、入口側がテー
パ状にやや広くなっているとともに、奥側がスパイラル
アジテータ95の直線状部95aの先端部をスナップフ
ィットするように、上端部が開口した円形状に形成され
ている。また、上記凹溝101は、その長手方向の全長
にわたってスパイラルアジテータ95の直線状部95a
の先端部を、強固にスナップフィットすることが可能と
なっており、この軸部材1 00の固定力は、軸部材10
0が後述する収容ケース61側の軸受け部材に嵌合せず
にアジテータ95が変形した場合でも、当該アジテータ
95から脱落しない程度の大きさに設定されている。な
お、上記軸部材100は、アジテータ95の先端部に一
体的にアウトサート成型しても良い。
は、図8に示すように、テーパ状に形成され、且つ当該
軸部材100の先端部100aのなす角度は、90度よ
りも鋭角(例えば、60度)に設定されている。
100の先端部100aのなす角度と、トナーが存在す
る軸受け部材中に軸部材100を挿入できるか否かの検
証を行ったところ、同図に示すように、軸部材の先端部
のなす角度が90度よりも鋭角であれば、良好にトナー
が存在する軸受け部材中に軸部材を挿入できることがわ
かった。
aには、当該軸部材100が軸受け部材に嵌合する際
に、前記軸受け部材に溜まる現像剤を排出する現像剤排
出部としての凹溝102が、表裏両面に設けられてい
る。
先端部に、当該軸受け部材の内部に軸部材を案内する案
内部を設けるように構成されている。
部材に、当該軸受け部材に軸部材が嵌合する際に、前記
軸受け部材に溜まる現像剤を排出する現像剤排出部を設
けるように構成されており、前記軸受け部材に設けられ
る現像剤排出部は、例えば、当該軸受け部材の内径部
に、軸方向に沿って複数設けられた開口部からなるよう
に構成されている。なお、前記開口部は、軸受け部材の
半径方向に向けて開口されていない。
切り壁には、図1、図10及び図11に示すように、ス
パイラルアジテータ95の軸部材100を嵌合した状態
で支持して、当該スパイラルアジテータ95の先端部を
回転自在に軸支持する軸受け部材103が設けられてい
る。この軸受け部材103の先端部には、図10及び図
11に示すように、当該軸受け部材103の内部に軸部
材100を案内する案内部としてのテーパ部104が設
けられている。
受け部材103に軸部材100が嵌合する際に、前記軸
受け部材103に溜まる現像剤44を排出する現像剤排
出部105が設けられている。この軸受け部材103に
設けられる現像剤排出部105は、当該軸受け部材10
3の内径部103aに、軸方向に沿って複数(図示例で
は、3つ)設けられた凹溝状の開口部からなるように構
成されている。なお、上記開口部105は、軸受け部材
103の半径方向に向けて開口されておらず、当該軸受
け部材103の内部に外部からトナー等が侵入すること
がないように構成されている。
の両端部が軸で支持され、当該搬送部材は、最も撓んだ
状態であっても、筒状体の内壁と接触しないように構成
されている。その際、上記搬送部材の軸方向の中央部
は、例えば、両端部よりも小径に形成されるようになっ
ている。
は、図1に示すように、上述したごとく、ステンレスや
鉄等の線材からなり、収容ケース61の中心に軸方向に
延びた直線状部95aと、当該直線状部95aの外周に
螺旋状に設けられた7〜8巻程度の螺旋状部95bとか
ら構成されている。上記スパイラルアジテータ95の螺
旋状部95aは、所定の外径及び所定のピッチで螺旋状
に形成されている。このスパイラルアジテータ95の螺
旋状部95bは、図12に示すように、その両端部95
b’の1.5巻分の外径が相対的に大きく、例えば、そ
の外径が38mmに設定されているとともに、その両端
部を除いた中央部95b”の外径が相対的に小さく、例
えば、その外径が36mmに設定されている。なお、図
12中、収容ケース61の奥側(図中、左側)の外径が
小さく図示されているが、本発明の内容には関係ないも
のである。
旋状部95bは、その中央部95b”の外径が相対的に
小さく設定されているが、この中央部95b”の外径を
小さく設定する程度は、当該スパイラルアジテータ95
が、アジテータの自重による撓みや、現像剤の押圧力に
よる撓み、あるいは回転式現像装置5では、回転時の遠
心力や停止時の加速度による撓みなどを考慮した場合で
も、アジテータの中央部が現像剤カートリッジ50の内
壁と接触しないように設定される。その際、上記スパイ
ラルアジテータ95の中央部95b”は、その外径が小
さい程、当該アジテータの中央部が現像剤カートリッジ
50の内壁と接触する可能性を低減することができる
が、その反面、アジテータの外径を小さく設定すると、
その分だけスパイラルアジテータ95による現像剤の搬
送性能が低下し、最終的に現像剤カートリッジ内に残留
する現像剤の量が増加してしまう。そのため、上記スパ
イラルアジテータ95の中央部95b”は、アジテータ
の自重による撓みや、現像剤の押圧力による撓み、ある
いは回転式現像装置5では、回転時の遠心力や停止時の
加速度による撓みなどを考慮した場合でも、アジテータ
の中央部が現像剤カートリッジ50の内壁と接触しない
範囲で、最も大きな外径に設定するのが望ましい。
の先端に軸部材を固定し、当該軸部材が筒状体側の軸受
け部材に嵌合しない場合に、搬送部材の回転を止める回
り止め部材を設けるように構成されている。
仕切り壁99には、図1及び図11に示すように、スパ
イラルアジテータ95の先端部を回転自在に軸支持する
軸受け部材103が設けられているが、この軸受け部材
103の外周には、図11に示すように、スパイラルア
ジテータ95の先端部に設けられた軸部材100が嵌合
しない場合に、スパイラルアジテータ95の回転を止め
る回り止め部材としてのフランジ部106が、外周に突
出するように設けられている。つまり、スパイラルアジ
テータ95の先端部が軸受け部材103に嵌合しない場
合には、スパイラルアジテータ95の先端部がそれ自身
の弾性力によって軸受け部材103の外周面に当接して
回転することになるが、スパイラルアジテータ95の先
端部が軸受け部材103のフランジ部106に当接し
て、それ以上回転することができないように構成されて
いる。
る現像剤カートリッジは、次のようにして、現像剤カー
トリッジの内部に、少なくともトナーを含む現像剤を効
率よく充填することが可能となっている。
リッジの内部に少なくともトナーを含む現像剤を充填し
た後、当該現像剤カートリッジの内部に搬送部材を装着
するように構成した場合でも、キャップ部材の装着作業
を容易に行うことが可能となっている。
径化やワックスを含有させたトナーなどを使用した場合
でも、搬送部材と現像剤カートリッジの内壁との擦れを
確実に防止し、凝集トナーによる画質不良が発生するの
を防止可能となっている。
を回転駆動するための駆動装置が大型化するのを回避可
能となっている。
タイプの搬送部材を使用した場合でも、当該搬送部材と
現像剤カートリッジの内壁とが干渉するのを確実に防止
可能となっている。
プの搬送部材を使用した場合でも、当該搬送部材の先端
を確実に軸支することが可能となっている。
イプの搬送部材を使用した場合でも、当該搬送部材を軸
支するための部分で、新たに凝集トナーが生成されるの
を確実に防止可能となっている。
イプの搬送部材を使用した場合でも、搬送部材が正常に
軸支されているか否かを容易に確認することが可能とな
っている。
ートリッジ50は、図13に示すように、スパイラルア
ジテータ95が取り付けられたキャップ62を、当該現
像剤カートリッジ50の収容ケース62の内部に現像剤
44を充填した後、スパイラルアジテータ95を図示し
ない駆動手段によって回転駆動しながら、現像剤44が
充填された収容ケース62内に装着するようになってい
る。その際、上記スパイラルアジテータ95の回転方向
は、当該スパイラルアジテータ95の螺旋の方向と同じ
方向に設定されている。
容ケース61の内部に現像剤44を充填した後、スパイ
ラルアジテータ95を装着するように構成されているの
で、現像剤カートリッジ50の内部に、少なくともトナ
ーを含む現像剤44を効率よく充填することが可能とな
っている。
スパイラルアジテータ95を回転駆動しながら、現像剤
44が充填された収容ケース61内に装着するようにな
っており、当該スパイラルアジテータ95は、その螺旋
状部によって現像剤44中にねじ込まれながら進入して
いき、このスパイラルアジテータ95の先端部に取り付
けられた軸部材100が、図1に示すように、収容ケー
ス61に設けられた軸受け部材103に嵌合される。さ
らに、スパイラルアジテータ95は、キャップ62に回
転自在に取り付けられているので、現像剤カートリッジ
50の内部に少なくともトナーを含む現像剤44を充填
した後、当該現像剤カートリッジ50の内部にアジテー
タ95を装着するように構成した場合でも、キャップ6
2の装着作業を容易に行うことが可能となっている。
は、スパイラルアジテータ95がキャップ62と収容ケ
ース61の仕切り壁99の両端で支持され、所謂両持ち
タイプのアジテータとなっている。したがって、上記ス
パイラルアジテータ95は、基本的に、所謂片持ちタイ
プのアジテータと異なり、収容ケース61の内壁に接触
し難いので、当該スパイラルアジテータ95を回転駆動
する駆動装置を大型化する必要がない。
アジテータ95の中央部95b”の外径が相対的に小さ
く設定されているので、収容ケース61の内壁に接触す
るのを確実に防止することができ、トナーの小径化やワ
ックスを含有させたトナーなどを使用した場合でも、図
14及び図15に示すように、凝集トナーによる画質不
良が発生するのを殆ど完全に防止可能となっている。
アジテータ95の先端部に取り付けられた軸部材100
に、現像剤排出用部としての凹溝102が設けられてい
るとともに、軸受け部材103にも現像剤排出用部とし
ての開口部105が設けられているので、軸受け部材1
03に現像剤44が残留することがなく、スパイラルア
ジテータ95の軸部材100を軸受け部材103に確実
に嵌合することができる。また、所謂両持ちタイプのア
ジテータ95を使用した場合でも、当該アジテータ95
を軸支するための部分で、新たに凝集トナーが生成され
るのを確実に防止可能となっている。
03の先端部に案内部104が設けられているので、よ
り一層確実にスパイラルアジテータ95の軸部材100
を軸受け部材103に確実に嵌合することができる。
103の外周に、図11に示すように、スパイラルアジ
テータ95の先端部に設けられた軸部材が嵌合しない場
合に、スパイラルアジテータ95の回転を止める回り止
め部材としてのフランジ部106が設けられているの
で、スパイラルアジテータ95の先端部に設けられた軸
部材100が軸受け部材103に嵌合しない場合には、
当該スパイラルアジテータ95が回転できない構成とな
っているため、スパイラルアジテータ95を回転駆動す
る電動モータのトルクが急激に増加し、所謂両持ちタイ
プのアジテータを使用した場合でも、当該アジテータが
正常に軸支されているか否かを容易に確認することが可
能となっている。
軸部材を設け、他方のカートリッジ側に軸受け部材を設
ける場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、搬送部材側に軸受け部材を設け、他方のカート
リッジ側に軸部材を設けても勿論良い。そして、こうし
た場合には、搬送部材の先端に軸受け部材を固定し、当
該軸受け部材の内径部を貫通させることにより、当該搬
送部材の軸受け部材に軸部材を嵌合する際に、カートリ
ッジ内の現像剤を軸受け部材の貫通した内径部を介して
排出させることができ、現像剤の排出が容易となるとい
う顕著な効果が得られる。
剤カートリッジの内部に、少なくともトナーを含む現像
剤を効率よく充填することが可能な現像剤カートリッジ
を提供することができる。
ッジの内部に少なくともトナーを含む現像剤を充填した
後、当該現像剤カートリッジの内部に搬送部材を装着す
るように構成した場合でも、キャップ部材の装着作業を
容易に行うことが可能な現像剤カートリッジを提供する
ことができる。
化やワックスを含有させたトナーなどを使用した場合で
も、搬送部材と現像剤カートリッジの内壁との擦れを確
実に防止し、凝集トナーによる画質不良が発生するのを
防止可能な現像剤カートリッジを提供することができ
る。
回転駆動するための駆動装置が大型化するのを回避可能
な現像剤カートリッジを提供することができる。
イプの搬送部材を使用した場合でも、当該搬送部材と現
像剤カートリッジの内壁とが干渉するのを確実に防止可
能な現像剤カートリッジを提供することができる。
の搬送部材を使用した場合でも、当該搬送部材の先端を
確実に軸支することが可能な現像剤カートリッジを提供
することができる。
プの搬送部材を使用した場合でも、当該搬送部材を軸支
するための部分で、新たに凝集トナーが生成されるのを
確実に防止可能な現像剤カートリッジを提供することが
できる。
プの搬送部材を使用した場合でも、搬送部材が正常に軸
支されているか否かを容易に確認することが可能な現像
剤カートリッジを提供することができる。
に係る現像剤カートリッジを示す同図(b)のA−A線
断面図及び側面図である。
カートリッジを適用したフルカラープリンタ装置を示す
構成図である。
カートリッジを適用した回転式現像装置を示す構成図で
ある。
カートリッジを示す外観斜視図である。
カートリッジを示す分解斜視図である。
正面図である。
正面図である。
に取り付けられる軸部材を示す正面図、平面図及び側面
図である。
示す図表である。
付けられる軸部材及び軸受け部材を示す構成図である。
付けられる軸部材及び軸受け部材を示す斜視図である。
オーガとを示す断面構成図である。
填後に、スパイラルオーガを装着する状態を示す説明図
である。
ケース(筒状体)、63:供給口、95:スパイラルア
ジテータ(螺旋状の搬送部材)。
Claims (17)
- 【請求項1】 少なくともトナーを含む現像剤を収容す
る筒状体と、前記筒状体の一端側に開口された供給口
と、前記筒状体の内部に回転自在に配設された螺旋状の
搬送部材とを具備し、前記搬送部材を回転駆動して筒状
体の内部に収容された現像剤を供給口へ搬送する現像剤
カートリッジにおいて、前記搬送部材は、筒状体の内部
に現像剤を充填した後に、当該筒状体の内部に装着され
ることを特徴とする現像剤カートリッジ。 - 【請求項2】 前記筒状体の現像剤充填用の開口端部を
封止するキャップ部材に、前記搬送部材の一端部を回転
自在に取り付け、前記キャップ部材に搬送部材を取り付
けた状態で、当該搬送部材を筒状体の内部に装着するこ
とを特徴とする請求項1記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項3】 前記搬送部材を筒状体の内部に装着する
際、当該搬送部材を回転させながら、現像剤が充填され
た筒状体の内部に挿入することを特徴とする請求項1記
載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項4】 前記搬送部材の回転方向は、当該搬送部
材の螺旋の巻き方向と同一方向であることを特徴とする
請求項3記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項5】 前記搬送部材は、キャップ部材と反対側
の端部も、軸部材と軸受け部材とを介して筒状体の内部
に軸支されていることを特徴とする請求項1記載の現像
剤カートリッジ。 - 【請求項6】 前記軸部材は、搬送部材の端部に固定さ
れ、前記軸部材の先端部は、テーパ状に形成され、且つ
当該軸部材の先端部のなす角度は、90度よりも鋭角に
設定されていることを特徴とする請求項5記載の現像剤
カートリッジ。 - 【請求項7】 前記軸部材の先端部に、当該軸部材が軸
受け部材に嵌合する際に、前記軸受け部材に溜まる現像
剤を排出する現像剤排出部を設けたことを特徴とする請
求項5又は6記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項8】 前記軸受け部材の先端部に、当該軸受け
部材の内部に軸部材を案内する案内部を設けたことを特
徴とする請求項5又は6に記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項9】 前記軸受け部材に、当該軸受け部材に軸
部材が嵌合する際に、前記軸受け部材に溜まる現像剤を
排出する現像剤排出部を設けたことを特徴とする請求項
5又は6記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項10】 前記軸受け部材に設けられる現像剤排
出部は、当該軸受け部材の内径部に、軸方向に沿って複
数設けられた開口部からなることを特徴とする請求項9
記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項11】 前記開口部は、軸受け部材の半径方向
に向けて開口されていないことを特徴とする請求項10
記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項12】 前記搬送部材は、その両端部が軸で支
持され、当該搬送部材は、最も撓んだ状態であっても、
筒状体の内壁と接触しないように構成したことを特徴と
する請求項5記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項13】 前記搬送部材の軸方向の中央部は、両
端部よりも小径に形成されていることを特徴とする請求
項12記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項14】 前記搬送部材は、筒状体の軸方向に延
びた直線状部と、当該直線状部の外周に螺旋状に設けら
れた螺旋状部とからなり、前記搬送部材の中央部におい
て、前記螺旋状部を直線状部に固定し、螺旋状部の変形
を防止したことを特徴とする請求項12記載の現像剤カ
ートリッジ。 - 【請求項15】 前記搬送部材の先端に軸部材を固定
し、当該軸部材の固定力は、軸部材が筒状体側の軸受け
部材に嵌合せずに搬送部材が変形した場合でも、前記搬
送部材から脱落しない程度の大きさに設定されているこ
とを特徴とする請求項5に記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項16】 前記搬送部材の先端に軸部材を固定
し、当該軸部材が筒状体側の軸受け部材に嵌合しない場
合に、搬送部材の回転を止める回り止め部材を設けたこ
とを特徴とする請求項5に記載の現像剤カートリッジ。 - 【請求項17】 前記搬送部材の先端に軸受け部材を固
定し、当該軸受け部材の内径部を貫通させたことを特徴
とする請求項16記載の現像剤カートリッジ。
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