JP2003162149A - 粉体収納容器及びこれを備えた現像装置並びに電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体収納容器の長手幅を抑えながら、回転部
材の駆動軸の倒れを抑えるとともに、シール部材による
シール性を安定的に保つことが可能な粉体収納容器等を
提供する。 【解決手段】 トナーを収納するトナー容器において、
容器本体内で回転可能なトナー撹拌部材303と、容器穴
部322の周囲に形成された円管状突起部320に嵌合し、ト
ナー撹拌部材303に駆動力を伝達するためのトナー撹拌
ギア313と、容器穴部322をシールするオイルシール314
とを有し、トナー撹拌ギア313は突起部320の外径部にお
ける嵌合面326に嵌合し、オイルシール314は突起部320
の内径部における嵌合部327に嵌合し、且つ嵌合面326と
嵌合部327とはトナー撹拌部材303の回転半径方向に重な
るよう位置していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー等の粉体を
収納する粉体収納容器及びこれを備えた現像装置並びに
電子写真画像形成装置に関する。

【０００２】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するも
のである。そして、電子写真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、レーザービームプリンタ、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】また粉体収納容器とは、電子写真画像形成
装置に用いられる現像剤、もしくは現像に用いられた後
に残留した廃現像剤を収納する容器のことをいう。

【０００４】

【従来の技術】電子写真画像形成装置は粉体収納容器内
の現像剤を電子写真感光体に供給してトナー像を形成す
るが、従来は粉体収納容器内の粉体を撹拌搬送するため
の部材を駆動するために、粉体収納容器に開口部を設
け、ここに駆動軸を通して粉体収納容器外部からの駆動
力を粉体収納容器内部の撹拌搬送部材に伝達するように
していた。また、駆動軸は粉体収納容器の開口部に通さ
れるが、この部分に空いた隙間は、代表的にはオイルシ
ール等のシール部材によりシールし、外部へ粉体が漏れ
出さないようにしていた。

【０００５】また従来、駆動軸への駆動伝達には一般に
歯車が用いられてきたが、この場合歯車の噛み合い力に
より駆動軸の倒れる方向に力が働いてしまう。そして、
駆動軸が倒れると、駆動軸とオイルシールとのしめしろ
量（侵入量）が一定に保てなくなるため、シール性が不
安定になり粉体が外部に漏れ出す危険性がある。そのた
め、粉体収納容器と駆動軸との嵌合長Ａ（図７参照）を
ある程度長くとり、駆動軸の倒れを抑え、シール性を安
定的に保つという方法が取られてきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
においては、粉体収納容器と駆動軸との嵌合長を長く取
ろうとすると、駆動軸を含む粉体収納容器の全体の長手
幅も大きくなってしまうため、結果的に粉体収納容器を
装着する画像形成装置本体の長手幅も大きくとる必要が
あった。このため装置全体が大きくなり、コストの面で
不利であった。

【０００７】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的は、粉体収納容器の長手幅を抑えながら、回転
部材の駆動軸の倒れを抑えるとともに、シール部材によ
るシール性を安定的に保つことが可能な粉体収納容器及
びこれを備えた現像装置並びに電子写真画像形成装置を
提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、容器本体内に粉体を収
納する粉体収納容器において、容器本体内で回転可能な
回転部材と、容器本体開口部の周囲に形成された円管状
突起部に嵌合し、前記回転部材に駆動力を伝達するため
の駆動伝達部材と、前記開口部をシールするシール部材
と、を有し、前記駆動伝達部材は前記円管状突起部の外
径部における第１嵌合部に嵌合し、前記シール部材は前
記円管状突起部の内径部における第２嵌合部に嵌合し、
且つ前記第１嵌合部と第２嵌合部とは前記回転部材の回
転半径方向に重なるよう位置していることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は本発明を
実施した電子写真画像形成装置で、４色フルカラーのレ
ーザービームプリンタの概略構成を示す縦断面図であ
る。

【００１０】｛カラー画像形成装置の画像形成動作概
略｝中間転写ベルト５ａの回転と同期して電子写真感光
体である感光体ドラム１を図１の矢印方向（反時計回
り）に回転させ、この感光体ドラム１表面を帯電装置２
によって均一に帯電するとともに、露光手段３によって
イエロー画像の光照射を行い、感光体ドラム１上にイエ
ローの静電潜像を形成する。この静電潜像形成と同時に
現像装置４を駆動してイエロー現像器４Ｙを現像位置に
配置し、感光体ドラム１上の静電潜像にイエロートナー
が付着するように感光体ドラム１の帯電極性と同極性で
ほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエロートナー
を付着させて現像する。その後、中間転写体５の押えロ
ーラ（１次転写ローラ）５ｊにトナーと逆極性の電圧を
印加して感光体ドラム１上のイエローのトナー像を中間
転写ベルト５ａ上に１次転写する。

【００１１】上述のようにしてイエロートナー像の１次
転写が終了すると、次の現像器が回転移動してきて、感
光体ドラム１に対向する現像位置に位置決めされ、イエ
ローの場合と同様にしてマゼンタ、シアン、そしてブラ
ックの各色について、静電潜像の形成、各色現像器４
Ｍ，４Ｃ，４ＢＫによる現像、１次転写を順次行い、中
間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像を重ね合わせる。

【００１２】この間、２次転写ローラ11は、中間転写ベ
ルト５ａとは非接触状態にある。この時、クリーニング
ユニットとしての帯電ローラ５ｆも中間転写ベルト５ａ
とは非接触状態に位置する。

【００１３】そして、中間転写ベルト５ａ上に４色のト
ナー像形成完了後、２次転写ローラ11が中間転写ベルト
５ａに圧接され（図１の状態）、更に中間転写ベルト５
ａの回転と同期して、転写材カセット19から給送手段で
あるピックアップローラ18や搬送ローラ20で給送されて
レジストローラ対７ｄ近辺の所定の位置で待機していた
転写材Ｓが中間転写ベルト５ａと２次転写ローラ11のニ
ップ部に送り出される。

【００１４】ここで、レジストローラ対７ｄの直前には
転写材Ｓの先端を検知してレジストローラ対７ｄの回転
駆動力を遮断し、転写材Ｓを所定の位置で待機させるレ
ジ前センサ14が設けられている。

【００１５】更に、２次転写ローラ11にはトナーと逆極
性の電圧が印加されており、中間転写ベルト５ａ上のト
ナー像は、一括して搬送されてきた転写材Ｓの表面に２
次転写していく。

【００１６】このようにして、２次転写された転写材Ｓ
は搬送ベルトユニット12を経由して定着器８に至り、こ
こで複数色のトナー像の定着を行った後、排出ローラ対
13によって排出ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ
対９によってカラー画像形成装置Ａ上部の排出トレイ10
に排出され、画像形成を完了する。

【００１７】一方、２次転写後にクリーニング用帯電ロ
ーラ５ｆが中間転写ベルト５ａに圧接され、中間転写ベ
ルト上に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与え
る。

【００１８】逆の電荷を付与された残留トナーは、感光
体ドラム１に静電気的に付着され、その後感光体ドラム
用のクリーニングブレード６により回収されるものであ
る。

【００１９】回収された残留トナーは、廃トナーとして
後述する搬送する搬送経路をたどり、廃トナー容器16に
回収され蓄積される。

【００２０】｛現像装置｝現像装置４は、感光体ドラム
１上の静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする４個の
各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋから構成される。

【００２１】各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋは、図
１に示すように、軸を中心として回転するロータリーユ
ニット301にそれぞれ着脱可能に保持され、画像形成に
際しては、各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋがロータ
リーユニット301に保持された状態で軸を中心に回転移
動し、所定の現像器が感光体ドラム１に対向した位置に
止り、更に後述するトナー担持体である現像ローラ305
が感光体ドラム１に対し接触するように位置決めされた
後、感光体ドラム１の静電潜像に対応して可視像を形成
する。

【００２２】カラー画像形成時には、中間転写ベルト５
ａの１回転毎にロータリーユニット301が１回転し、イ
エロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器
４Ｃ、次いでブラック現像器４Ｂｋの順で現像工程がな
される。

【００２３】各色現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋは収
納されるトナーの色が異なるが、構成は同一である。図
２は１つの現像器４の断面説明図である。現像器４は粉
体収納容器本体であるトナー容器302内のトナーを回転
部材としてのトナー撹拌部材303によってトナー供給ロ
ーラ304へ送り込み、図２の時計回り方向に回転するト
ナー供給ローラ304、及び現像ローラ305の外周に圧接さ
れた現像ブレード332によって図２の時計回り方向に回
転する現像ローラ305の外周にトナーを薄層塗布し、且
つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。

【００２４】そして潜像が形成された感光体ドラム１と
対向した現像ローラ305に現像バイアスを印加すること
により、潜像に応じて感光体ドラム１上にトナ−現像を
行うものである。マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４
Ｃ、ブラック現像器４Ｂｋについても上記同様なメカニ
ズムでトナー現像が行われる。

【００２５】また各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋの
各現像ローラ305は、各現像器が現像位置に回転移動さ
れたときプリンタ本体に設けられた各色現像用高圧電源
及び駆動（図示せず）と接続されており、各色現像毎に
順次選択的に電圧が印加され駆動が接続される。

【００２６】｛トナーの撹拌手段｝次に現像器４内の、
トナー撹拌部材303への駆動伝達経路について述べる。

【００２７】図３は現像器４の外観説明図である。現像
器４の駆動入力ギア306は、不図示の画像形成装置側の
ギアから駆動入力を受け、前述した現像ローラ305及
び、トナー供給ローラ304、トナー撹拌部材303を駆動す
る。

【００２８】図４は駆動ギア列の分解斜視図であり、図
５はギア列の配置説明図である。図に示すように、現像
駆動入力ギア306は段ギアとなっており、一つは画像形
成装置のギアから駆動入力を受けるギア部307と、現像
ローラギア309、及びトナー供給ローラギア310に駆動を
伝えるギア部308からなる。そして、現像ローラギア309
から段ギアのアイドラギア311、アイドラギア312へ駆動
が伝わり、最後に駆動伝達部材であるトナー撹拌ギア31
3に駆動が伝達される。

【００２９】（トナー撹拌ギア取り付け構成）次に、図
６を参照してトナー撹拌ギア313の取り付け構成につい
て述べる。

【００３０】トナー容器302にはあらかじめ、シール部
材であるオイルシール314が嵌め込まれる。トナー撹拌
ギア313は駆動力が伝達されるギア部とこれと一体的な
軸部とを有しており、トナー撹拌部材303をトナー容器3
02に取り付けた状態で、トナー撹拌ギア313の軸部を外
からオイルシール314が嵌め込まれた開口部である穴部3
22を通して、トナー撹拌部材303に嵌め込む。ここで、
トナー撹拌部材303は樹脂成型品であるトナー撹拌軸315
に、0.1mm程の厚みの例えばＰＥＴ製のシート部材であ
る撹拌シート316を接合して構成されている。

【００３１】トナー撹拌軸315には、図７に示すよう
に、トナー撹拌ギア313を嵌め込むための穴317があいて
おり、ここにトナー撹拌ギア313の軸部を通す。また、
トナー撹拌ギア313が嵌め込まれた状態から抜けてしま
うことのないよう、トナー撹拌軸313の穴317には横穴31
8があいており、そこにトナー撹拌ギア313の弾性変形す
るツメ部319が入ることで、トナー撹拌ギア313の抜け止
めの役割をする。トナー容器302は、図６に示すよう
に、２つの部材からなり、トナー撹拌部材303とトナー
撹拌ギア313の組み付け後、容器底部材340を接合するこ
とでトナー容器302を構成する。

【００３２】（トナー撹拌ギアとトナー容器の嵌合部）
次に、図７を用いて従来製品でのトナー撹拌ギア313と
トナー容器302との嵌合関係について述べる。

【００３３】トナー容器302にはオイルシール314とトナ
ー撹拌ギア313を嵌合支持するための円管状の突起部320
が設けられている。はじめにオイルシール314がこの円
管状の突起部320の内径部321に嵌め込まれる。そして、
トナー撹拌ギア313がこの円管状突起部320の中に空いた
穴部322に軸を通すように嵌め込まれる。ここでトナー
撹拌ギア313の嵌合部323は、トナー容器302の円管状突
起部320の内径部330と嵌合している。またトナー撹拌ギ
ア313の軸部324とオイルシール314のリップ部325とは、
ある一定の侵入量（しめしろ）を持っており、この部分
でオイルシール314のリップ部325がトナー撹拌ギアの軸
部324を締め付けシールし、トナー容器302内部のトナー
が外部へ漏れ出すことのないようにしている。

【００３４】トナー撹拌ギアの嵌合部323と、オイルシ
ール314の位置とは、トナー撹拌ギア313の軸方向に離れ
た位置にあるため、図９で示すように、トナー撹拌ギア
313とトナー容器302との嵌合ガタ（隙間）により、オイ
ルシール314のトナー撹拌ギア313と接触するシール部分
では、トナー撹拌ギア313の軸倒れが増幅されることに
なる。すなわち、図９で示すところのαの値が軸328と
穴329との嵌合部から離れるほど大きくなる。この軸の
倒れによるトナー撹拌ギア軸部324とオイルシールリッ
プ部325との侵入量（しめしろ）の変動を抑制するた
め、トナー撹拌ギア313とトナー容器302との嵌合長Ａを
ある程度長くとり、トナー撹拌ギア313の軸倒れを抑え
られるようにしている。

【００３５】次に図８を用いて、従来の製品とは異なっ
た本実施形態で特徴的なトナー撹拌ギア313とトナー容
器302との嵌合関係について述べる。

【００３６】本実施形態にあっては、トナー撹拌ギア31
3はトナー容器302の円管状突起部320内径部ではなく、
外径部331に嵌合される。こうすれば結果的に、トナー
撹拌ギア313の嵌合部323とオイルシール314を軸方向に
配置する必要がなくなり、トナー撹拌ギア313とトナー
容器302の嵌合面（第１嵌合部）326とオイルシール314
とトナー容器302との嵌合部を近づけることができる。
すなわちトナー撹拌ギア313と円管状突起部302との嵌合
面326と、オイルシール314と円管状突起部320との嵌合
面（第２嵌合部）327とが、嵌合面の半径方向、すなわ
ちトナー撹拌軸315の回転半径方向で重なるように位置
している。図８(b)のＢ部で嵌合面同士の重なった範囲
を示す。このような関係で嵌合面同士が配置されれば、
図９で示すαの値が、軸328と穴329の嵌合部との距離が
離れるにつれ増大するのを抑えることができる。よっ
て、オイルシールリップ部325とトナー撹拌ギア軸部324
との接触位置で、従来の構成よりもトナー撹拌ギア313
の軸倒れを抑えることが可能となり、安定的なしめしろ
が確保でき、シール性を維持することができる。またこ
れによって、従来の構成よりもトナー撹拌ギア313とト
ナー容器302との嵌合長Ａを短くすることができ、さら
に嵌合面326がトナー容器302のより内側へ配置されるこ
とになるため、装置全体の長手幅を抑えることができ、
装置のコストダウンをすることができる。

【００３７】〔第２実施形態〕本発明は、第１実施形態
で示す現像装置のトナー容器で用いるのに加えて、現像
処理により残った廃トナーを蓄える、廃トナー容器にも
用いることができる。

【００３８】図10及び図11は廃トナー容器の構成を示す
説明図である。廃トナーは以下に述べる順序で廃トナー
容器16に貯められる。感光体ドラム１上で現像後に残留
した廃トナーは、クリーニングブレード６によってかき
落とされ、クリーニング容器16内に貯められる。この廃
トナーはクリーニング容器16内で始め送りバネ151によ
って後方に送られ、次にスクリュー28によって、感光体
ドラム１の軸方向に搬送される。スクリュー28の搬送に
よって搬送された廃トナーがスクリュー28の端部まで送
られると、次に羽根車155によってスクリュー158に送ら
れる。そして最後に廃トナーはスクリュー158によって
廃トナー容器16に送られ、貯留される。

【００３９】スクリュー28とスクリュー158、そして羽
根車155は、図11で示すギア列31，163，164で駆動され
る。それぞれを駆動する駆動ギア軸は、廃トナー容器16
に開けられた穴を通じて、スクリュー28、スクリュー15
8、羽根車155に係合し、駆動力を伝える。それぞれの駆
動ギア軸と廃トナー容器16の穴部との隙間は、現像装置
の場合と同様に、外部に廃トナーが漏れ出さないよう、
シール部材であるオイルシール314によってシールされ
る。

【００４０】この場合も前述した第１実施形態の場合と
同様に、廃トナー容器16にはオイルシール314と駆動ギ
ア軸を嵌合支持するための円管状突起部320が設けら
れ、駆動ギア軸は円管状突起部320の外径部に嵌合さ
れ、オイルシール314は同内径部に嵌合される。こうす
ることによって、駆動ギア軸と廃トナー容器16の嵌合幅
を小さくしながら、駆動ギア軸の軸倒れを必要十分に抑
え、安定的なオイルシール314とのしめしろを確保しシ
ール性能を維持することが可能になる。

【００４１】以上のように駆動ギア軸と廃トナー容器16
の嵌合幅を小さくすることは、クリーニング装置の長手
幅を小さくすることになり、さらには画像形成装置全体
の長手幅を抑えることになるため、装置のコストダウン
をすることを可能にする。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粉
体収納容器の長手幅を抑えながら、撹拌搬送部材の駆動
軸の倒れを抑え、粉体収納容器と駆動軸との間のシール
部材によるシール性を安定的に保ち、外部に粉体が漏れ
出して汚染することのない、粉体収納容器及び電子写真
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】電子写真画像形成装置の縦断面図である。

【図２】現像カートリッジの断面図である。

【図３】現像カートリッジの斜視図である。

【図４】現像カートリッジのギア列の組み付け図であ
る。

【図５】現像カートリッジのギア列の配置図である。

【図６】現像剤撹拌部材の組み付け斜視図である。

【図７】従来の現像剤撹拌ギアと現像剤容器との嵌合関
係を示す断面図である。

【図８】本発明の現像剤撹拌ギアと現像剤容器との嵌合
関係を示す断面図である。

【図９】軸と穴が嵌合しているときの、軸の倒れ状態を
示した図である。

【図１０】クリーニングユニットの断面図である。

【図１１】廃トナー容器の廃トナー搬送部材を示した断
面図である。

【符号の説明】

Ａ …カラー画像形成装置 Ｓ …転写材 １ …感光体ドラム（電子写真感光体） ２ …帯電装置 ３ …露光手段 ４ …現像装置 ４Ｂｋ …ブラック現像器 ４Ｃ …シアン現像器 ４Ｍ …マゼンタ現像器 ４Ｙ …イエロー現像器 ５ …中間転写体 ５ａ …中間転写ベルト ５ｆ …帯電ローラ ５ｊ …押えローラ ６ …クリーニングブレード ７ｄ …レジストローラ対 ８ …定着器 ９ …排出ローラ対 10 …排出トレイ 11 …２次転写ローラ 12 …搬送ベルトユニット 13 …排出ローラ対 14 …レジ前センサ 15 …排出ガイド 16 …廃トナー容器 18 …ピックアップローラ 19 …転写材カセット 20 …搬送ローラ 28 …スクリュー 151 …バネ 155 …羽根車 158 …スクリュー 301 …ロータリーユニット 302 …トナー容器（粉体収納容器本体） 303 …トナー撹拌部材（回転部材） 304 …トナー供給ローラ 305 …現像ローラ（トナー担持体） 306 …駆動入力ギア 307 …ギア部 308 …ギア部 309 …現像ローラギア 310 …トナー供給ローラギア 311 …アイドラギア 312 …アイドラギア 313 …トナー撹拌ギア（駆動伝達部材） 314 …オイルシール（シール部材） 315 …トナー撹拌軸 316 …撹拌シート 317 …穴 318 …横穴 319 …ツメ部 320 …突起部 321 …内径部 322 …穴部（開口部） 323 …嵌合部 324 …軸部 325 …リップ部 326 …嵌合面（第１嵌合部） 327 …嵌合部（第２嵌合部） 328 …軸 329 …穴 330 …内径部 331 …外径部 332 …現像ブレード 340 …容器底部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 靖史 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） 2H077 AA12 AB01 AB03 AB13 AC04 AD06 BA02 BA08 CA13 GA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器本体内に粉体を収納する粉体収納容
   器において、 容器本体内で回転可能な回転部材と、 容器本体開口部の周囲に形成された円管状突起部に嵌合
   し、前記回転部材に駆動力を伝達するための駆動伝達部
   材と、 前記開口部をシールするシール部材と、 を有し、 前記駆動伝達部材は前記円管状突起部の外径部における
   第１嵌合部に嵌合し、前記シール部材は前記円管状突起
   部の内径部における第２嵌合部に嵌合し、且つ前記第１
   嵌合部と第２嵌合部とは前記回転部材の回転半径方向に
   重なるよう位置していることを特徴とする粉体収納容
   器。
2. 【請求項２】 前記駆動伝達部材はギア部と軸部とを有
   し、前記軸部が前記開口部から挿入されて前記回転部材
   と係合することを特徴とする請求項１記載の粉体収納容
   器。
3. 【請求項３】 前記シール部材は前記開口部と、該開口
   部から挿入された前記軸部との隙間をシールすることを
   特徴とする請求項２記載の粉体収納容器。
4. 【請求項４】 電子写真感光体に粉体であるトナーを供
   給する現像装置のおいて、 トナーを収納するためのトナー容器と、 前記トナー容器に収納されたトナーを電子写真感光体に
   供給するためのトナー担持体と、 を有し、 前記トナー容器として請求項１乃至請求項３のいずれか
   １項に記載の粉体収納容器を備えたことを特徴とする現
   像装置。
5. 【請求項５】 電子写真感光体に潜像を形成し、該潜像
   を現像装置で現像して画像を形成する画像形成装置にお
   いて、 前記現像装置として請求項４記載の現像装置を備えたこ
   とを特徴とする電子写真画像形成装置。