JP2003162136A - 現像剤収納容器、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はトナー循環の悪化及びトナー劣化す
ることなく、トナー容量の大容量化が可能な現像剤収納
容器、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画
像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明に係るトナー容器14、現像装置、
プロセスカートリッジＢ及び電子写真画像形成装置Ａの
代表的な構成は、現像剤を収納可能なトナー容器14にお
いて、トナー容器14底部から鉛直方向上方に伸び、トナ
ー容器14をトナー収納部14ａとトナー収納部14ｂに分割
して両収納部間の開口部30を形成する仕切り部材20と、
現像側に近い下流側のトナー収納部14ａ内に配置され現
像剤を現像手段10に向けて搬送する回動可能なトナー送
り部材15ａとトナー収納部14ｂ内に配置され開口部30を
通してトナー収納部14ａに現像剤を搬送する回動可能な
トナー送り部材15ｂと、を備え、トナー送り部材15ａが
トナー送り部材15ｂより相対的に鉛直方向下方に配置さ
れ、トナー送り部材15ａの角速度ωａがトナー送り部材
15ｂの角速度ωｂより大きいことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の画像
形成に用いられる、現像剤収納容器、現像装置、プロセ
スカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【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、電子写真感光体及び
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電子写真画像形成
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にユー
ザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上
させることができる。そこでこのプロセスカートリッジ
方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられて
いる。

【０００３】また、このプロセスカートリッジは、現像
剤収納容器、現像手段及びクリーニング容器で構成され
ており、現像剤収納容器から現像手段へのトナー供給は
搬送部材の搬送及び撹拌によって行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
ロセスカートリッジは高寿命化を目的として現像剤収納
容器を大容量化した場合、トナーの自重により現像剤収
納容器内のトナーが固まり、循環が悪化して現像手段へ
のトナー供給が不足して画像不良（フェーディング）が
発生するという弊害が考えられる。

【０００５】また、循環を良くするために搬送部材の搬
送力を必要以上に大きくすると撹拌されすぎてトナー自
体が劣化してしまうという問題があった。

【０００６】そこで、本発明はトナー循環の悪化及びト
ナー劣化することなく、トナー容量の大容量化が可能な
現像剤収納容器、現像装置、プロセスカートリッジ及び
電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る現像剤収納容器、現像装置、プロセスカ
ートリッジ及び電子写真画像形成装置の代表的な構成
は、現像剤を収納可能な現像剤収納容器において、前記
現像剤収納容器底部から鉛直方向上方に伸び、前記現像
剤収納容器を第一収納部と第二収納部に分割して両収納
部間の開口部を形成する仕切り部材と、現像側に近い下
流側の第一収納部内に配置され現像剤を現像手段に向け
て搬送する回動可能な第一搬送部材と前記第二収納部内
に配置され前記開口部を通して前記第一収納部に現像剤
を搬送する回動可能な第二搬送部材と、を備え、前記第
一搬送部材が前記第二搬送部材より相対的に鉛直方向下
方に配置され、前記第一搬送部材の角速度が前記第二搬
送部材の角速度より大きいことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る現像剤収納容器、現
像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装
置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図１
は本実施形態に係る電子写真画像形成装置の構成を示す
縦断面図、図２はプロセスカートリッジを示す縦断面
図、図３は現像剤収納容器を示す縦断面図、図４、図
５、図６は搬送部材を示す図である。

【０００９】（電子写真画像形成装置）まず本発明にし
たがって構成されるプロセスカートリッジを装着可能な
電子写真画像形成装置について説明する。

【００１０】図１に示すように、電子写真画像形成装置
Ａは、ドラム形状の電子写真感光体、すなわち、感光体
ドラム７を有する。感光体ドラム７は、帯電手段である
帯電ローラ８によって帯電され、ついで、レーザーダイ
オード、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミラーを有した
光学手段１から画像情報に応じたレーザ光を照射するこ
とによって感光体ドラム７に画像情報に応じた潜像が形
成される。この潜像は、現像手段10によって現像され、
可視像、すなわち、トナー像とされる。

【００１１】現像手段10は、現像剤担持体である現像ス
リーブ12を保持する現像枠体13と、現像剤であるトナー
を収容する現像剤収納容器であるトナー容器14を結合し
ている。

【００１２】現像枠体13は現像室13ａを有し、現像室13
ａに隣接するトナー容器14内のトナーは第一搬送部材、
第二搬送部材であるトナー送り部材15ａ、15ｂの回転に
よって、現像室13ａの現像スリーブ12へと送り出され
る。

【００１３】現像枠体13は、現像スリーブ12の近傍にト
ナー攪拌部材16を備えており、現像室13ａのトナーを循
環させる。また、現像スリーブ12はマグネットローラ17
を内蔵しており、現像スリーブ12を回転することによっ
てトナーは搬送され、現像ブレード18にて摩擦帯電電荷
が付与されるとともに所定厚のトナー層とされ、感光体
ドラム７の現像領域へと搬送される。この現像領域へと
供給されたトナーは、感光体７上の潜像へと転移され、
トナー像を形成する。現像スリーブ12は、現像バイアス
回路に接続されており、通常、交流電圧に直流電圧が重
畳された現像バイアス電圧が印加される。

【００１４】一方、トナー像の形成と同期して給送カセ
ット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ
３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、３ｅで転写位置へと搬
送する。転写位置には、転写手段としての転写ローラ４
が配置されており、電圧を印加することによって、感光
体ドラム７上のトナー像を記録媒体に転写する。

【００１５】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬
送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。定着手段５
は、駆動ローラ５ｃおよびヒータ５ａを内蔵した定着ロ
ーラ５ｂを備え、通過する記録媒体２に熱および圧力を
印加して転写されたトナー像を記録媒体２上に定着す
る。

【００１６】定着手段５により画像を定着された記録媒
体２は、排出ローラ対３ｇ、３ｈにより搬送され、反転
経路３ｊを経由して排出トレイ６へと排出される。この
排出トレイ６は、電子写真画像形成装置Ａの上面に設け
られている。なお、揺動可能なフラッパ３ｋを動作さ
せ、反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を排出す
ることもできる。本実施形態では、上記ピックアップロ
ーラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、３ｅ、搬送ガイド
３ｆ、排出ローラ対３ｇ、３ｈによって搬送手段を構成
している。

【００１７】転写ローラ４によってトナー像を記録媒体
２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段
９によって感光体ドラム７上に残留したトナーを除去し
た後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニング
手段９は感光体ドラム７に当接して設けられた弾性クリ
ーニングブレード９ａによって感光体ドラム７上の残留
トナーを掻き落として廃トナー溜め９ｂへと集める。

【００１８】一方、図２に示すように、プロセスカート
リッジＢは、トナーを収納し、トナー送り部材15ａ、15
ｂを有するトナー容器14に、現像スリーブ12および現像
ブレード18などの現像手段10を保持する現像枠体13を溶
着して一体として現像装置を形成し、さらにこの現像装
置に、感光体ドラム７、クリーニングブレード９ａ等の
クリーニング手段９および帯電ローラ８を取り付けたク
リーニングユニット19を一体に結合することによってカ
ートリッジ化されている。

【００１９】（トナー容器構成）次にトナー容器14の構
成について図３及び図４を用いて詳細に説明する。

【００２０】図３に示すように、トナー容器14はトナー
収納部14ａ、14ｂの底面が交わる個所に収納部14ｂから
トナーの汲み上げる高さを規制するため底部より上方向
に伸びた仕切り部材20により第一収納部、第二収納部で
あるトナー収納部14ａ、14ｂの２つの収納部に分割され
る。

【００２１】そして収納部14ｂから14ａへのトナーの供
給は仕切り部材20によって形成された開口部30を通して
行われる。

【００２２】仕切り部材20の高さｈは収納部14ｂからの
過剰なトナー送り込みによる収納部14ａ内のトナーのフ
ェーディングを抑えるために、設計条件に合わせて適切
な高さに設定されている（本実施形態ではｈ＝6ｍｍ程
度である）。

【００２３】そして、トナー収納部14ａ、14ｂの内部に
はそれぞれトナー送り部材15ａ、15ｂが配設されてい
る。現像スリーブ12に近い下流側のトナー送り部材15ａ
はトナー送り部材15ｂより相対的に下方向に配置されて
おり、これによりトナーの自重による落下を利用して開
口を通り抜けた後のトナーの搬送をスムーズに行える構
成になっている。

【００２４】図４の斜視図に示すように、トナー送り部
材15ａ、15ｂは、支持部材である回転棒部材21ａ、21ｂ
と、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を材質とす
る弾性シート22ａ、22ｂ、押さえ部材23ａ、23ｂによっ
て構成されている。回転棒部材21ａ、21ｂと弾性シート
22ａ、22ｂはそれぞれが、ビス止め、接着、溶着、熱カ
シメなどの手段で固定され、回転棒部材21ａ、21ｂが弾
性シート22ａ、22ｂを支持するよう構成されている。

【００２５】トナー送り部材15ａは現像枠体13にトナー
を送り込む方向に回転し、トナー送り部材15ｂはトナー
収納部14ａに開口部30を通してトナーを送り込む方向に
回転している。それぞれの回転角スピードをωａ、ωｂ
とした場合に、ωａ＞ωｂが成り立つように現像枠体13
に近い下流側のトナー送り部材15ａの回転角スピードω
ａを速く設定することにより現像スリーブ12へのトナー
供給をし易くし、逆に現像枠体13から遠い上流側のトナ
ー送り部材15ｂの回転角スピードωｂは、トナー収納部
14ａにトナーが供給可能な範囲で遅く設定している。

【００２６】これにより、現像スリーブ12から遠い位置
での過度な撹拌によるトナーの劣化を防止することがで
きる。また、本実施形態ではωａはωｂの２倍に近い
が、初期の送り部材の位相合せを行わない場合はそれぞ
れのトナー送り部材15ａ、15ｂの位相が常時合わないよ
うに整数倍は避けるのが好適である。

【００２７】尚、回転棒部材21ａ、21ｂに材質がＰＰＳ
製の弾性シート22ａ、22ｂを取り付けた撹拌構成につい
て説明したが、弾性シート22ａ、22ｂはこれに限らずＰ
ＥＴ等の弾性のあるシートであればよい。

【００２８】また、トナー送り部材15ａ、15ｂは、回転
棒部材21ａ、21ｂにシートを取り付けたものに限らず、
図５に示すステンレスの棒材をクランク形状に曲げたト
ナー送り部材51ａ、51ｂや、図６に示す梯子形状のトナ
ー送り部材52ａ、52ｂであってもよい。

【００２９】上述の如く、一つのトナー容器を仕切り部
材20によって分割して、それぞれのトナー収納部14ａ、
14ｂにトナー送り部材15ａ、15ｂを設けた構成にするこ
とにより、トナー重量が分散されるのでトナーの自重に
よるフェーディングや物流時のトナーのタッピングによ
るトルクの増加を防止することができる。

【００３０】また、前述のように下流側のトナー送り部
材15ａの位置を上流側のトナー送り部材15ｂより相対的
に鉛直方向下方にして、仕切り部材20の高さｈにより下
流側のトナー収納部14ａへのトナー送り量を規制するト
ナー収納容器構成にして、下流側トナー送り部材15ａの
回転角スピードを速くする（ωａ＞ωｂ）ことにより現
像スリーブ12から遠い上流側のトナー収納部14ｂでは過
度の撹拌を防止してトナーの劣化及び過剰供給を防ぐ貯
蔵の役割を、下流側のトナー収納部14ａではトナー循環
を良くして現像スリーブ12へのトナーの安定供給の役割
をもたせることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、一つのトナー容器
を仕切り部材によって分割して、それぞれの第一収納部
と第二収納部に第一搬送部材、第二搬送部材を設けた構
成において、下流側の第一搬送部材の角速度を上流側の
第二搬送部材より速くすることにより、トナー循環の悪
化及びトナー劣化することなく、トナー容量の大容量化
が可能な現像剤収納容器、現像装置、プロセスカートリ
ッジ及び電子写真画像形成装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る電子写真画像形成装置の構成を
示す縦断面図である。

【図２】プロセスカートリッジを示す縦断面図である。

【図３】現像剤収納容器を示す縦断面図である。

【図４】搬送部材を示す図である。

【図５】搬送部材を示す図である。

【図６】搬送部材を示す図である。

【符号の説明】

Ａ …電子写真画像形成装置 Ｂ …プロセスカートリッジ ωａ、ωｂ …回転角スピード ｈ …高さ １ …光学手段 ２ …記録媒体 ３ａ …給送カセット ３ｂ …ピックアップローラ ３ｃ、３ｄ、３ｅ …搬送ローラ対 ３ｆ …搬送ガイド ３ｇ、３ｈ …排出ローラ対 ３ｊ …反転経路 ３ｋ …フラッパ ４ …転写ローラ ５ …定着手段 ５ａ …ヒータ ５ｂ …定着ローラ ５ｃ …駆動ローラ ６ …排出トレイ ７ …感光体ドラム ８ …帯電ローラ ９ …クリーニング手段 ９ａ …弾性クリーニングブレード ９ｂ …廃トナー溜め 10 …現像手段 12 …現像スリーブ 13 …現像枠体 13ａ …現像室 14 …トナー容器 14ａ、14ｂ …トナー収納部 15ａ、15ｂ、51ａ、51ｂ、52ａ、52ｂ …トナー送り部
材 16 …トナー攪拌部材 17 …マグネットローラ 18 …現像ブレード 19 …クリーニングユニット 20 …仕切り部材 21ａ、21ｂ …回転棒部材 22ａ、22ｂ …弾性シート 23ａ、23ｂ …押さえ部材 30 …開口部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収納可能な現像剤収納容器にお
   いて、 前記現像剤収納容器底部から鉛直方向上方に伸び、前記
   現像剤収納容器を第一収納部と第二収納部に分割して両
   収納部間の開口部を形成する仕切り部材と、 現像側に近い下流側の第一収納部内に配置され現像剤を
   現像手段に向けて搬送する回動可能な第一搬送部材と前
   記第二収納部内に配置され前記開口部を通して前記第一
   収納部に現像剤を搬送する回動可能な第二搬送部材と、
   を備え、 前記第一搬送部材が前記第二搬送部材より相対的に鉛直
   方向下方に配置され、前記第一搬送部材の角速度が前記
   第二搬送部材の角速度より大きいことを特徴とする現像
   剤収納容器。
2. 【請求項２】 前記第一搬送部材、第二搬送部材は弾性
   シートと弾性シートを支持する支持部材で形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の現像剤収納容器。
3. 【請求項３】 電子写真画像形成装置本体に装着される
   現像装置において、 請求項１または２に記載の現像剤収納容器と、 該現像剤収納容器から供給された現像剤を表面に担持し
   て現像位置に搬送する現像剤担持体を有する現像手段
   と、を有することを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 電子写真画像形成装置に着脱可能なプロ
   セスカートリッジにおいて、 少なくとも請求項１または２に記載の現像剤収納容器を
   有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のプロセスカートリッジ
   を着脱可能な電子写真画像形成装置において、 プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための
   装着手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装
   置。