JP2004118093A - Developer container, development cartridge, process unit, image forming device, and method for filling developer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤収容容器、その現像剤収容容器を備える現像カートリッジ、プロセス装置、画像形成装置、および、現像剤の充填方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、レーザプリンタなどの画像形成装置には、トナーが充填され、現像ローラを備える現像カートリッジが着脱自在に装着されている。
【0003】
また、容器にトナーを充填する方法として、たとえば、特開平5−232810号公報において、下端が開口すると共に適所にトナー注出入口を有した上部容器筒及び上端が開口した下部容器筒と、該上部容器筒の下端開口縁と該下部容器筒の上端開口縁とを水密気密的に連設一体化する伸縮筒とを備えたトナー容器に、適所に該収縮筒を収縮してトナー容器全体を圧縮する際の抜気孔を少なくとも1個設けて、トナーを充填した後に、上部容器筒を下部容器筒側に移動させて収縮筒を収縮させ、トナー容器を圧縮することにより、たとえトナー充填時に空気が混入しても、トナー容器の小型化が図れることが記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−232810号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、トナーの充填時には、トナーが空気を巻き込んで、舞いながら容器内に充填されるので、トナーを充填する方向には、容器内に十分な長さを確保する必要がある。
【0005】
しかし、特開平5−232810号公報に記載されるトナーの充填方法では、トナーを充填する方向とトナー容器を圧縮する方向とが同じ、つまり、容器の充填方向に縮めるために、容器においてトナーを充填する方向に十分な長さを確保すると、容器を圧縮する距離が長くなるため、収縮筒を長く形成しなければならならず、また、圧縮距離を長くする必要を生じて、充填作業が煩雑になるなどの不具合を生じる。
【0006】
そこで、本発明は、このような不具合に鑑みなされたもので、その目的とするところは、現像剤を効率よく充填して、充填作業の効率化を図ることのできる、現像剤収容容器、および、その現像剤収容容器を備える現像カートリッジ、プロセス装置、画像形成装置、さらには、現像剤の充填方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、現像剤収容容器であって、現像剤を収容する容器と、前記容器に設けられ、現像剤を充填するための充填口とを備え、前記容器は、前記充填口から現像剤を充填する充填方向と異なる方向に圧縮可能に構成されていることを特徴としている。
【0008】
このような構成によると、現像剤を充填するときには、まず、容器の充填口から現像剤を充填した後に、その充填方向と異なる方向から容器を圧縮することによって、容器を縮めることができる。そのため、容器において現像剤を充填する方向に十分な長さを確保できながら、短い圧縮距離で十分圧縮することができる。その結果、現像剤を効率よく充填して、充填作業の効率化を図ることができながら、容器の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、現像剤を充填する充填方向が前記容器の長手方向に沿うように、前記充填口が設けられていることを特徴としている。
【0010】
このような構成によると、充填口から現像剤を充填すれば、その現像剤を、容器の長手方向に沿って充填することができる。そのため、現像剤を充填するための十分な長さを確保することができるので、効率のよい現像剤の充填を達成することができる。
【0011】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記容器が、前記容器の長手方向と略直交する方向に圧縮可能に構成されていることを特徴としている。
【0012】
このような構成によると、現像剤を充填した後に、容器を、その長手方向と略直交する方向に圧縮することができるので、短い圧縮距離でたくさんの容量を圧縮することができ、充填作業の効率化を図ることができる。
【0013】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記容器が、圧縮状態において固定可能に構成されていることを特徴としている。
【0014】
このような構成によると、現像剤を充填して圧縮した後に、その圧縮状態において容器を固定することができるので、効率よく充填した現像剤の充填状態を、そのまま維持することができる。
【0015】
また、請求項5に記載の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載の発明において、前記容器内には、現像剤を攪拌するための攪拌手段が設けられており、前記攪拌手段は、前記攪拌手段の軸方向が前記容器の長手方向に沿うように、配置されていることを特徴としている。
【0016】
このような構成によると、攪拌手段によって、容器内に充填された現像剤を均一に攪拌することができる。また、攪拌手段は、その軸方向が容器の長手方向に沿うように配置されているので、容器の圧縮時には、攪拌手段が容器の圧縮を阻害することがなく、円滑な充填作業を図ることができる。
【0017】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記容器の重力方向上側部が、圧縮可能に構成されていることを特徴としている。
【0018】
このような構成によると、容器の重力方向上側部を圧縮することができるので、容器の重力方向下側部を圧縮せずともよく、そのため、容器の重力方向下側部と攪拌部材とを精度よく位置決めして、容器の重力方向下側部に溜まる現像剤の確実な攪拌を確保することができる。
【0019】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の発明において、前記容器には、空気の通過を許容し、現像剤の通過を阻止するためのフィルタ部材が設けられていることを特徴としている。
【0020】
このような構成によると、容器の圧縮時には、フィルタ部材から空気を抜くことができるので、円滑な圧縮を確保することができる。
【0021】
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の発明において、現像剤が、略球形のトナーであることを特徴としている。
【0022】
このような構成によると、現像剤が略球形のトナーであるので、その優れた流動性により密に充填することができる。そのため、効率のよい充填を達成することができる。
【0023】
また、請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載の発明において、前記容器の圧縮状態において、現像剤が、ゆるみ見掛け密度と同じかそれより大きい密度で充填されていることを特徴としている。
【0024】
このような構成によると、容器内において、現像剤がゆるみ見掛け密度と同じかそれより大きい密度で充填されているので、効率のよい充填を達成することができる。
【0025】
また、請求項10に記載の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の発明において、前記容器は、圧縮可能なように、互いに摺動自在とされる第1容器部および第2容器部からなり、前記第1容器部と前記第2容器部との摺動部分が、前記第1容器部に設けられる第1スポンジ部材と、前記第2容器部に設けられる第2スポンジ部材との合わせ面により形成されていることを特徴としている。
【0026】
このような構成によると、容器の圧縮時には、第1容器部の第1スポンジ部材と第2容器部の第2スポンジ部材とが摺動しながら、容器が圧縮され、かつ、圧縮後には、その状態を維持するため、充填時およびその後の摺動部分における現像剤の漏れを、確実に防止することができる。
【0027】
また、請求項11に記載の発明は、現像剤を収容する容器を備える現像剤収容容器において、前記容器は、圧縮可能なように、互いに摺動自在とされる第1容器部および第2容器部からなり、前記第1容器部と前記第2容器部との摺動部分が、前記第1容器部に設けられる第1スポンジ部材と、前記第2容器部に設けられる第2スポンジ部材との合わせ面により形成されていることを特徴としている。
【0028】
このような構成によると、容器の圧縮時には、第1容器部の第1スポンジ部材と第2容器部の第2スポンジ部材とが摺動しながら、容器が圧縮され、かつ、圧縮後には、その状態を維持するため、充填時およびその後の摺動部分における現像剤の漏れを、確実に防止することができる。
【0029】
また、請求項12に記載の発明は、現像カートリッジであって、請求項1ないし11のいずれかに記載の現像剤収容容器と、現像剤担持体とを備えていることを特徴としている。
【0030】
このような構成によると、現像カートリッジが、本発明の現像剤収容容器を備えているので、現像剤を効率よく充填することができながら、装置の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0031】
また、請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の発明において、前記充填口が形成される面と、異なる面が圧縮されるように構成されていることを特徴としている。
【0032】
このような構成によると、充填口が形成される面と異なる面が圧縮されるので、現像剤の充填方向と確実に異なる方向から容器を圧縮することができる。そのため、充填作業の効率化をより一層図ることができる。
【0033】
また、請求項14に記載の発明は、請求項12または13に記載の発明において、前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の軸方向が前記容器の長手方向に沿うように、配置されていることを特徴としている。
【0034】
このような構成によると、現像剤担持体は、その軸方向が容器の長手方向に沿うように配置されているので、容器の圧縮時には、現像剤担持体が容器の圧縮を阻害することがなく、円滑な充填作業を図ることができる。
【0035】
また、請求項15に記載の発明は、請求項12ないし14のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体に接触され、前記現像カートリッジからの現像剤の漏れを防止するためのフィルム部材を備え、前記フィルム部材は、前記充填口から現像剤が充填されるときの充填圧力が作用すると、前記現像剤担持体に押圧されるように設けられていることを特徴としている。
【0036】
このような構成によると、充填口から現像剤を充填すれば、その充填圧力が、フィルム部材が現像剤担持体を押圧するように作用するので、充填作業中に、現像剤担持体から現像剤が漏れることを確実に防止することができる。
【0037】
また、請求項16に記載の発明は、請求項12ないし15のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体に接触され、前記現像剤担持体上に担持される現像剤の薄層を形成するための層厚規制部材を備え、前記層厚規制部材は、前記充填口から現像剤が充填されるときの充填圧力が作用すると、前記現像剤担持体に押圧されるように設けられていることを特徴としている。
【0038】
このような構成によると、充填口から現像剤を充填すれば、その充填圧力が、層厚規制部材が現像剤担持体を押圧するように作用するので、充填作業中に、現像剤担持体から現像剤が漏れることを確実に防止することができる。
【0039】
また、請求項17に記載の発明は、プロセス装置であって、請求項12ないし16のいずれかに記載の現像カートリッジと、感光体とを備えていることを特徴としている。
【0040】
このような構成によると、プロセス装置が、本発明の現像剤収容容器を備える現像カートリッジを備えているので、現像剤を効率よく充填することができながら、装置の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0041】
また、請求項18に記載の発明は、画像形成装置であって、請求項12ないし16のいずれかに記載の現像カートリッジ、または、請求項17に記載のプロセス装置を備えていることを特徴としている。
【0042】
このような構成によると、本発明の現像剤収容容器を備える現像カートリッジまたはプロセス装置を備えているので、現像剤を効率よく充填することができながら、装置の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0043】
また、請求項19に記載の発明は、現像剤の充填方法であって、現像剤を容器に充填する充填工程、容器を、現像剤を充填した方向と異なる方向に圧縮する圧縮工程を備えることを特徴としている。
【0044】
このような方法によると、充填工程において、現像剤を容器に充填した後に、圧縮工程において、現像剤を充填した方向と異なる方向に圧縮することによって、現像剤を充填するので、容器において現像剤を充填する方向に十分な長さを確保できながら、短い圧縮距離で十分圧縮することができる。その結果、現像剤を効率よく充填して、充填作業の効率化を図ることができながら、容器の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0045】
また、請求項20に記載の発明は、請求項19に記載の発明において、前記充填工程において、現像剤を前記容器の長手方向に充填することを特徴としている。
【0046】
このような方法によると、充填工程では、現像剤を容器の長手方向に充填するので、現像剤を充填するための十分な長さを確保して、効率のよい現像剤の充填を達成することができる。
【0047】
また、請求項21に記載の発明は、請求項19または20に記載の発明において、前記圧縮工程において、前記容器を、前記容器の長手方向と略直交する方向に圧縮することを特徴としている。
【0048】
このような方法によると、現像剤を充填した後に、容器を、その長手方向と略直交する方向に圧縮するので、短い圧縮距離でたくさんの容量を圧縮することができ、充填作業の効率化を図ることができる。
【0049】
また、請求項22に記載の発明は、請求項19ないし21のいずれかに記載の発明において、前記容器を圧縮した後に、前記容器を固定する固定工程を備えていることを特徴としている。
【0050】
このような方法によると、容器を圧縮した後に、固定工程において、容器を固定するので、効率よく充填した現像剤の充填状態を、そのまま維持することができる。
【0051】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図1において、このレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
【0052】
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7と、給紙トレイ6の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ8および給紙パット9と、給紙ローラ8に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる紙紛取りローラ10および11と、紙紛取りローラ10および11に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ12とを備えている。
【0053】
用紙押圧板7は、用紙3を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ8に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板7は、用紙3の積層量が増えるに従って、給紙ローラ8に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ8および給紙パット9は、互いに対向状に配設され、給紙パット9の裏側に配設されるばね13によって、給紙パット9が給紙ローラ8に向かって押圧されている。
【0054】
用紙押圧板7上の最上位にある用紙3は、用紙押圧板7の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ8に向かって押圧され、その給紙ローラ8の回転によって給紙ローラ8と給紙パット9とで挟まれた後、1枚毎に給紙される。給紙された用紙3は、紙紛取りローラ10および11によって、紙紛が取り除かれた後、レジストローラ12に送られる。レジストローラ12は、1対のローラから構成されており、用紙3をレジスト後に、転写位置(後述する感光ドラム27と転写ローラ30との接触部分)に送るようにしている。
【0055】
なお、このフィーダ部4は、さらに、マルチパーパストレイ14と、マルチパーパストレイ14上に積層される用紙3を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ15およびマルチパーパス側給紙パット25とを備えている。マルチパーパス側給紙ローラ15およびマルチパーパス側給紙パット25は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側給紙パット25の裏側に配設されるばね25aによって、マルチパーパス側給紙パット25がマルチパーパス側給紙ローラ15に向かって押圧されている。マルチパーパストレイ14上に積層される用紙3は、マルチパーパス側給紙ローラ15の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ15とマルチパーパス側給紙パット25とで挟まれた後、1枚毎に給紙される。
【0056】
画像形成部5は、スキャナユニット16、プロセス装置としてのプロセスユニット17、定着部18などを備えている。
【0057】
スキャナユニット16は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20および21、反射鏡22、23および24などを備えており、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー19、レンズ20、反射鏡22および23、レンズ21、反射鏡24の順に通過あるいは反射させて、プロセスユニット17の感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射させている。
【0058】
図2は、プロセスユニットを示す要部側断面図、図3は、現像カートリッジの斜視図、図4は、現像カートリッジの右側面図、図5は、現像カートリッジの左側面図である。なお、以下の説明では、便宜上、このレーザプリンタ1において、マルチパーパス側給紙ローラ15が配置される側を後側、定着部18が配置される側を前側とする。
【0059】
プロセスユニット17は、スキャナユニット16の下方に配設され、図2に示すように、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ26内に、感光ドラム27、現像カートリッジ28、スコロトロン型帯電器29、転写ローラ30および導電性ブラシ34などを備えている。
【0060】
現像カートリッジ28は、ドラムカートリッジ26に対して着脱自在に装着される現像剤収容容器としての筐体51内に、現像剤担持体としての現像ローラ31、層厚規制部材としての層厚規制ブレード32および供給ローラ33を備えている。
【0061】
なお、このレーザプリンタ1には、図1に示すように、その後壁に、開閉可能なサイドカバー2aが設けられており、このサイドカバー2aを開動作させた状態で、プロセスユニット17を本体ケーシング2に対して、着脱できるように構成されている。また、現像カートリッジ28は、プロセスユニット17が本体ケーシング2から取り外された状態で、そのプロセスユニット17のドラムカートリッジ26に対して、図2の仮想線で示されるように、着脱できるように構成されている。
【0062】
そのため、たとえば、現像カートリッジ28を交換する場合には、まず、プロセスユニット17を本体ケーシング2から取り外し、その後、そのプロセスユニット17から使用済みの現像カートリッジ28を取り外して、次いで、後述する方法によってトナーが充填されている新しい現像カートリッジ28を、そのプロセスユニット17に装着した後に、そのプロセスユニット17を本体ケーシング2に装着する。
【0063】
現像カートリッジ28の筐体51は、図3に示すように、幅方向(用紙3の搬送方向と直交する方向、以下同じ。)に延びる平面視略長方形のボックス状に形成されており、図2および図3に示すように、第1収容部としてのカートリッジフレーム部52と、第2収容部としてのトップカバー部53とを備えている。
【0064】
カートリッジフレーム部52は、右側壁54、左側壁55、後壁56、上壁57および底壁58が一体的に形成され、前側が開放されるボックス状に形成されており、その上壁57には、平面視略長方形状の上側開口部59が開口形成されている。
【0065】
また、上側開口部59の前側縁部には、図2に示すように、下方に向かって延びる上側仕切り板60が、幅方向に沿って形成されており、この上側仕切り板60における後面には、ウレタンスポンジなどからなる略矩形状の第1スポンジ部材としてのフレーム側フロントスポンジ部材61が、その幅方向に沿って貼着されている。また、後壁56における前面には、フレーム側フロントスポンジ部材61と対向するように、ウレタンスポンジなどからなる略矩形状の第1スポンジ部材としてのフレーム側リヤスポンジ部材62が、その幅方向に沿って貼着されている。
【0066】
また、右側壁54および左側壁55の内側面には、フレーム側フロントスポンジ部材61およびフレーム側リヤスポンジ部材62に接触するように、ウレタンスポンジなどからなる略矩形状の第1スポンジ部材としてのフレーム側サイドスポンジ部材87(図6参照)がそれぞれ貼着されている。
【0067】
また、底壁58は、後壁56から連続して円弧状に湾曲形成される湾曲壁63と、その湾曲壁63から連続して前方に延びる支持壁64とを一体的に備えており、湾曲壁63と支持壁64との間には、上方に向かって突出する下側仕切り壁65が、幅方向に沿って形成されている。なお、上側仕切り壁60と下側仕切り壁65とは、所定間隔を隔てて配置されており、その間がトナー供給口66とされている。
【0068】
また、トップカバー部53は、図2および図3に示すように、上側開口部59を覆う上板67と、その上板67の前端縁部の内側から下方に向かって延びる前板68と、上板67の後端縁部の内側から下方に向かって延びる後板69とを一体的に備えている。前板68および後板69は、幅方向に沿って対向するように形成されている。また、トップカバー部53は、上板67の右側端縁部および左側端縁部の内側から下方に向かって延びる左右の側板86を一体的に備えている。これら左右の側板86は、前板68および後板69と連続して形成されている。
【0069】
また、前板68の前面には、ウレタンスポンジなどからなる略矩形状の第2スポンジ部材としてのカバー側フロントスポンジ部材70が、その幅方向に沿って貼着されている。また、後板69の後面には、ウレタンスポンジなどからなる略矩形状の第2スポンジ部材としてのカバー側リヤスポンジ部材71が、その幅方向に沿って貼着されている。また、左右の側板86の外側面には、ウレタンスポンジなどからなる略矩形状の第2スポンジ部材としてのカバー側サイドスポンジ部材(図示せず)が、カバー側フロントスポンジ部材70およびカバー側リヤスポンジ部材71に接触するようにそれぞれ貼着されている。
【0070】
そして、トップカバー部53は、前板68のカバー側フロントスポンジ部材70が上側仕切り壁60のフレーム側フロントスポンジ部材61と摺動自在に対向し、また、後板69のカバー側リヤスポンジ部材71が、後壁56のフレーム側リヤスポンジ部材62と摺動自在に対向し、また、右側の側板86のカバー側サイドスポンジ部材が、右側壁54のフレーム側サイドスポンジ部材87と摺動自在に対向し、また、左側の側板86のカバー側サイドスポンジ部材が、左側壁55のフレーム側サイドスポンジ部材87と摺動自在に対向するような状態で、カートリッジフレーム部52の上側開口部59に、現像カートリッジ28の長手方向と略直交する方向から嵌め込まれており、上板67における前端縁部から前板68が設けられるまでの間の前端部72の下面が、カートリッジフレーム部52の上壁57の前端部73の上面と、超音波溶着によって接合固定され、また、上板67における後端縁部から後板69が設けられるまでの間の後端部74の下面が、カートリッジフレーム部52の後壁56の後端部75の上面と、超音波溶着によって接合固定され、また、上板67における右側端縁部から右側の側板86が設けられるまでの間の右側端部の下面が、カートリッジフレーム部52の右側壁54の上面と超音波溶着によって接合固定され、また、上板67における左側端縁部から左側の側板86が設けられるまでの間の左側端部の下面が、カートリッジフレーム部52の左側壁55の上面と超音波溶着によって接合固定されている。
【0071】
これによって、カートリッジフレーム部52の上側開口部59が、トップカバー部53の上板67によって覆われ、カバー側フロントスポンジ部材70とフレーム側フロントスポンジ部材61とが密着する合わせ面として互いに圧接され、カバー側リヤスポンジ部材71とフレーム側リヤスポンジ部材62とが密着する合わせ面として互いに圧接され、左右のカバー側サイドスポンジ部材が、左右のフレーム側サイドスポンジ部材87と密着する合わせ面として互いに圧接されるような状態で、トップカバー部53がカートリッジフレーム部52に組み付けられている。
【0072】
そして、このようにして組み付けられる筐体51は、上側仕切り板60および下側仕切り壁65を境として、その後方が、トナーが収容される容器としてのトナー収容室76、その前方が、現像ローラ31、層厚規制ブレード32および供給ローラ33が収容される現像室77として画成されている。
【0073】
トナー収容室76には、現像剤として、正帯電性の非磁性1成分のトナーが、後述する充填方法によって充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好である。なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約6〜10μm程度である。
【0074】
また、トナー収容室76には、攪拌手段としてのアジテータ78が設けられている。このアジテータ78は、トナー収容室76の側面視中央部において、幅方向、すなわち、トナー収容室76の長手方向に沿って回転自在に配置される回転軸79と、その回転軸79に幅方向に沿って一体的に形成され、回転軸79から径方向に延びる攪拌部材80と、その攪拌部材80の遊端部において、幅方向に沿って設けられる可撓性のフィルムからなる掻上部材81とを備えている。
【0075】
回転軸79は、図4および図5に示すように、筐体51の右側壁54および左側壁55に回転自在に支持されており、後述するアジテータ駆動ギヤ93(図4参照)に対する動力の入力によって、回転駆動される。回転軸79が回転駆動されると、その回転軸79の軸方向において一体的に設けられている攪拌部材80が周方向に回転(図2における矢印で示す時計方向)し、掻上部材81が、円弧状に湾曲形成されている湾曲壁63の上面と撓みながら摺動して、トナー収容室76内に充填されているトナーを均一に攪拌しつつ、トナー供給口66から現像室77に向かってトナーを掻き上げながら放出する。
【0076】
また、トナー収容室76の右側壁54および左側壁55には、図4および図5に示すように、前方下側において、トナーの残量を検知するための残量検知用窓84が、幅方向において対向するようにそれぞれ設けられている。
【0077】
また、アジテータ78には、図2に示すように、この残量検知用窓84をクリーニングするためのクリーニング部材85が一体的に設けられている。クリーニング部材85は、回転軸79の幅方向両端部において、攪拌部材80から回転軸79の周りに180°変位した位置に設けられており、アジテータ78の回転により各残量検知用窓84を払拭するようにしている。
【0078】
また、トナー収容室76には、図2および図5に示すように、充填口としてのトナー充填口82およびフィルタ部材83が設けられている。
【0079】
トナー充填口82は、トナー収容室76における左側壁55の後方中央部において、左側壁55を厚み方向に沿って略円形状に穿孔することにより形成されている。また、このトナー充填口82には、後述する充填方法によってトナーが充填された後において、キャップ部材88が取り付けられ、このキャップ部材88によってトナー充填口82が被覆されている。
【0080】
フィルタ部材83は、空気の通過を許容しトナーの通過を阻止できる、たとえば、グラスフィルタなどからなり、厚みのある円板状に形成されている。そして、このフィルタ部材83は、トナー収容室76における左側壁55の前後方向中央部下方において、左側壁55が厚み方向に沿って略円形状に穿孔された穿孔部分に埋設されている。
【0081】
また、供給ローラ33は、現像室77における後方であって、上側仕切り壁60の下方において、その軸方向が筐体51の長手方向に沿うように配置されている。この供給ローラ33は、金属製のローラ軸33aに導電性のスポンジ材料からなるローラ部33bが被覆されており、図4および図5に示すように、そのローラ軸33aが、筐体51の右側壁54および左側壁55に回転自在に支持されている。そして、後述する供給ローラ駆動ギヤ95(図4参照)に対する動力の入力によって、矢印方向(反時計方向)に回転駆動される。
【0082】
また、現像ローラ31は、図2に示すように、現像室77において、供給ローラ33の前方において供給ローラ33と互いに圧縮されるような状態で、その軸方向が筐体51の長手方向に沿うように配置されている。この現像ローラ31は、金属製のローラ軸31aに導電性のゴム材料からなるローラ部31bが被覆されている。より具体的には、現像ローラ31のローラ部31bは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。また、この現像ローラ31のローラ軸31aは、図4および図5に示すように、筐体51の右側壁54および左側壁55に回転自在に支持されており、後述する現像ローラ駆動ギヤ96(図4参照)に対する動力の入力によって、矢印方向(反時計方向)に回転駆動される。また、現像ローラ31には、現像バイアスが印加されている。
【0083】
層厚規制ブレード32は、現像室77において、現像ローラ31の上方において、その長手方向が筐体51の長手方向に沿うように配置されている。この層厚規制ブレード32は、金属の板ばね材からなるブレード本体32aの先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部32bを備えており、現像室77における上壁57にブレード本体32aの一端側が支持され、その他端側に設けられる押圧部32bが、ブレード本体32aの弾性力によって現像ローラ31上に圧接されるように構成されている。これによって、この層厚規制ブレード32は、その背面(現像ローラ31と接触する表面と反対側の背面)が、トナー収容室76側と対向するように配置される。
【0084】
なお、この現像ローラ31と、現像室77の底壁58との間には、現像ローラ31の軸方向に沿って、フィルム部材としてのロアフィルム35が設けられている。このロアフィルム35は、たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどからなり、その前端部が底壁58に貼着され、その後端部が現像ローラ31のローラ部31aの表面と接触するように配置されている。これによって、このロアフィルム35は、その背面(現像ローラ31と接触する表面と反対側の背面)が、トナー収容室76側と対向するように配置される。
【0085】
また、筐体51の右側壁54には、図4に示すように、アジテータ78、供給ローラ33および現像ローラ31を回転駆動するためのギヤ部89が設けられている。このギヤ部89は、右側壁54に支持されるホルダープレート90と、そのホルダプレート90に支持される入力ギヤ91と、入力ギヤ91の前側下方において入力ギヤ91と噛合する第1中間ギヤ92と、その第1中間ギヤ92の後側において第1中間ギヤ92に噛合し、アジテータ78の回転軸79に連結されるアジテータ駆動ギヤ93と、第1中間ギヤ92の前側において第1中間ギヤ92に噛合する第2中間ギヤ94と、その第2中間ギヤ94の下側において第2中間ギヤ94に噛合し、供給ローラ33のローラ軸33aに連結される供給ローラ駆動ギヤ95と、その第2中間ギヤ94の前側において第2中間ギヤ94に噛合し、現像ローラ31のローラ軸31aに連結される現像ローラ駆動ギヤ96とを備えている。
【0086】
そして、現像カートリッジ24がドラムカートリッジ26に装着された状態で、本体ケーシング2に装着され、入力ギヤ91に、本体ケーシング2に設けられた図示しないモータからの動力が入力されると、入力ギヤ91から第1中間ギヤ92および第2中間ギヤ94を介して、アジテータ駆動ギヤ93、供給ローラ駆動ギヤ95および現像ローラ駆動ギヤ96がそれぞれ回転駆動され、これによって、アジテータ78、供給ローラ33および現像ローラ31が、それぞれ回転される。
【0087】
そして、図2に示すように、トナー収容室76内のトナーが、アジテータ78の回転によって、トナー供給口66から現像室77に供給されると、そのトナーは、供給ローラ33の回転により、現像ローラ31に供給され、このとき、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32の押圧部32bと現像ローラ31との間に進入して、一定厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。
【0088】
感光ドラム27は、現像ローラ31の側方位置で、その現像ローラ31と対向するように、現像ローラ31の軸方向(現像カートリッジ28の筐体51の長手方向)に沿って配置されており、ドラムカートリッジ26において矢印方向(時計方向)に回転自在に支持されている。この感光ドラム27は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。
【0089】
スコロトロン型帯電器29は、感光ドラム27の上方において、感光ドラム27と接触しないような所定間隔を隔てて、ドラムカートリッジ26に設けられている。このスコロトロン型帯電器29は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム27の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
【0090】
そして、感光ドラム27の表面は、スコロトロン型帯電器29により一様に正帯電された後、スキャナユニット16からのレーザービームの高速走査により露光され、画像データに基づく静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ31の回転により、現像ローラ31上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム27に対向して接触する時に、感光ドラム27の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム27の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによってトナー像が形成される。
【0091】
転写ローラ30は、感光ドラム27の下方において、この感光ドラム27に対向するように、感光ドラム27の軸方向(現像カートリッジ28の筐体51の長手方向)に沿って配置され、ドラムカートリッジ26に矢印方向(反時計方向)に回転自在に支持されている。なお、この転写ローラ30には、転写バイアスが印加されている。
【0092】
そして、感光ドラム27の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ30と対向して、用紙3が感光ドラム27と転写ローラ30との間を通る間に、その用紙3に転写される。
【0093】
導電性ブラシ34は、感光ドラム27の回転方向における転写ローラ30の下流側であって、かつ、スコロトロン型帯電器29の上流側において、感光ドラム27の表面に接触するように設けられている。この導電性ブラシ34によって、転写後に感光ドラム27の表面に付着する紙粉が除去される。
【0094】
また、このプロセスユニット17では、転写ローラ30によって用紙3に転写された後に感光ドラム27の表面上に残存するトナーを、現像ローラ31によって回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残存トナーを回収するようにしている。このようなクリーナレス方式によって感光ドラム27上に残存するトナーを回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化およびコストの低減化を図ることができる。
【0095】
定着部18は、図1に示すように、プロセスユニット17の側方下流側に配設され、加熱ローラ41、加熱ローラ41を押圧する押圧ローラ42、および、これら加熱ローラ41および押圧ローラ42の下流側に設けられる1対の搬送ローラ43を備えている。加熱ローラ41は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスユニット17において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と押圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を搬送ローラ43によって、排紙パス44に搬送するようにしている。排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45に送られて、その排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
【0096】
また、このレーザプリンタ1には、用紙3の両面に画像を形成するために、反転搬送部47が設けられている。この反転搬送部47は、排紙ローラ45と、反転搬送パス48と、フラッパ49と、複数の反転搬送ローラ50とを備えている。
【0097】
排紙ローラ45は、1対のローラからなり、正回転および逆回転の切り換えができるように構成されている。この排紙ローラ45は、上記したように、排紙トレイ46上に用紙3を排紙する場合には、正方向に回転するが、用紙3を反転させる場合には、逆方向に回転する。
【0098】
反転搬送パス48は、排紙ローラ45から画像形成部5の下方に配設される複数の反転搬送ローラ50まで用紙3を搬送することができるように、上下方向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ローラ45の近くに配置されるとともに、その下流側端部が、反転搬送ローラ50の近くに配置されている。
【0099】
フラッパ49は、排紙パス44と反転搬送パス48との分岐部分に臨むように、揺動可能に設けられており、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、排紙ローラ45によって反転された用紙3の搬送方向を、排紙パス44に向かう方向から、反転搬送パス48に向かう方向に切り換えることができるように構成されている。
【0100】
反転搬送ローラ50は、給紙トレイ6の上方において、略水平方向に複数設けられており、最も上流側の反転搬送ローラ50が、反転搬送パス48の後端部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送ローラ50が、レジストローラ12の下方に配置されるように設けられている。
【0101】
そして、用紙3の両面に画像を形成する場合には、この反転搬送部47が、次のように動作される。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙3が搬送ローラ43によって排紙パス44から排紙ローラ45に送られてくると、排紙ローラ45は、用紙3を挟んだ状態で正回転して、この用紙3を一旦外側(排紙トレイ46側)に向けて搬送し、用紙3の大部分が外側に送られ、用紙3の後端が排紙ローラ45に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、排紙ローラ45は、逆回転するとともに、フラッパ49が、用紙3が反転搬送パス48に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙3を前後逆向きの状態で反転搬送パス48に搬送するようにする。なお、フラッパ49は、用紙3の搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ43から送られる用紙3を排紙ローラ45に送る状態に切り換えられる。次いで、反転搬送パス48に逆向きに搬送された用紙3は、反転搬送ローラ50に搬送され、この反転搬送ローラ50から、上方向に反転されて、レジストローラ12に送られる。レジストローラ12に搬送された用紙3は、裏返しの状態で、再び、レジスト後に、転写位置に向けて送られ、これによって、用紙3の両面に画像が形成される。
【0102】
次に、このようなレーザプリンタ1において、現像カートリッジ28のトナー収容室76にトナーを充填する方法を説明する。なお、このようなトナーの充填は、通常、現像カートリッジ28の製造時に適用されるが、使用済みの現像カートリッジ28に、再度トナーを充填する場合にも適用することができる。
【0103】
現像カートリッジ28のトナー収容室76にトナーを充填するには、図6に示すように、まず、トップカバー部53がカートリッジフレーム部52に対して離間状態で配置されるように、トップカバー部53の前板68の遊端部、後板69の遊端部、右側の側板86の遊端部および左側の側板86の遊端部を、カートリッジフレーム部52の上側仕切り板60の上端部、後壁56の上端部、右側壁54の上端部および左側壁55の上端部に摺動可能に嵌め合わせて、フレーム側フロントスポンジ部材61とカバー側フロントスポンジ部材70とを接触させ、フレーム側リヤスポンジ部材62とカバー側リヤスポンジ部材71とを接触させ、左右のフレーム側サイドスポンジ部材87と左右のカバー側サイドスポンジ部材とを接触させる。
【0104】
そうすると、フレーム側フロントスポンジ部材61とカバー側フロントスポンジ部材70との合わせ面、フレーム側リヤスポンジ部材62とカバー側リヤスポンジ部材71との合わせ面および左右のフレーム側サイドスポンジ部材87と左右のカバー側スポンジ部材との合わせ面において、トナーの漏れが確実に防止された状態で、トップカバー部53をカートリッジフレーム部52に対して押圧することによって、トップカバー部53をカートリッジフレーム部52に対して圧縮可能な状態とすることができる。
【0105】
次いで、この状態において、図7に示すように、現像カートリッジ28を、左側壁55が上、右側壁54が下となるように、その長手方向が鉛直方向に向くように立てて、トナー充填口82に漏斗97の先端部を差し込み、その漏斗97を介してトナーを充填する。
【0106】
そうすると、トナー充填口82が、トナーを充填する充填方向がトナー収容室76の長手方向に沿うように設けられており、トナーを充填するための十分な長さが確保されているので、漏斗97から充填されるトナーは、トナー収容室76の長手方向に沿って落下して、効率よく充填される。
【0107】
そして、トナーが所定量(たとえば、トナーのゆるみ見掛け密度の容積の1.5〜2.0倍)充填された時点で、漏斗97を取り外して、トナー充填口82をキャップ部材88で閉鎖する。その後、図8に示すように、トップカバー部53を、トップカバー部53の上板67の前端部72がカートリッジフレーム部52の前端部73に当接し、トップカバー部53の上板67の後端部74がカートリッジフレーム部52の後端部75に当接し、トップカバー部53の上板67の右側端部および左側端部が、カートリッジフレーム部52の右側壁54の上面および左側壁55の上面に当接するまで、カートリッジフレーム部52に対して押圧して、トップカバー部53をカートリッジフレーム部52に対して圧縮する。
【0108】
そうすると、トナー収容室76は、トナー収容室76の長手方向と略直交する方向に圧縮されるので、短い圧縮距離X(図2参照)で、たくさんの容量(たとえば、トナーのゆるみ見掛け密度の容積の0.7〜1.0倍)を圧縮することができる。そのため、充填作業の効率化を図ることができる。
【0109】
また、この圧縮時には、圧縮により加圧されたトナー収容室76内の空気を、フィルタ部材83から抜くことができるので、円滑な圧縮を確保することができる。
【0110】
また、トナー充填口82およびフィルタ部材83は、ギヤ部89と反対側に設けられているので、トナー充填口82またはフィルタ部材83から誤まって出たトナーにより、ギヤ部89の各ギヤを汚すことがない。
【0111】
また、この圧縮においては、トナー充填口82が形成される左側壁55と異なるトップカバー部53の上板57が、圧縮されるので、トナーの充填方向と確実に異なる方向からトナー収容部76を圧縮することができる。そのため、充填作業の効率化をより一層図ることができる。
【0112】
さらに、この現像カートリッジ28では、アジテータ78、供給ローラ33、現像ローラ31および層厚規制ブレード32が、筐体51の長手方向に沿って配置されているので、トップカバー部53を、筐体51の長手方向と直交する方向からカートリッジフレーム部52に対して圧縮しても、これら供給ローラ33、現像ローラ31および層厚規制ブレード32が、その圧縮を阻害することがなく、円滑な充填作業を図ることができる。
【0113】
なお、このような圧縮時において、トナーの充填圧力が、ロアフィルム35や層厚規制ブレード32に加わっても、その充填圧力は、ロアフィルム35や層厚規制ブレード32の背面(現像ローラ31と接触する表面と反対側の背面)から作用するため、ロアフィルム35や層厚規制ブレード32は、そのような充填圧力によって現像ローラ31を押圧するように作用される。そのため、充填作業中に、現像ローラ31からトナーが漏れることを確実に防止することができる。
【0114】
また、この圧縮においては、現像カートリッジ28が装着された状態で、重力方向の上側部となるトップカバー部53を圧縮する、つまり、現像カートリッジ28の重力方向の下側部である底壁58を圧縮しないので、底壁58とアジテータ78との相対位置が、この充填作業によって変わることがない。そのため、底壁58とアジテータ78との相対位置を精度よく位置決めして、アジテータ78の掻上部材81によるトナー収容室76の底壁58に溜まるトナーの確実な攪拌を確保することができる。
【0115】
そして、圧縮後には、トップカバー部53の上板67の前端部72とカートリッジフレーム部52の前端部73とを超音波溶着により固定し、トップカバー部53の上板67の後端部74とカートリッジフレーム部52の後端部75とを超音波溶着により固定し、トップカバー部53の上板67の右側端部および左側端部とカートリッジフレーム部52の右側壁54および左側壁55とを超音波溶着により固定することにより、トナーの充填作業を完了する。
【0116】
このように、現像カートリッジ28の筐体51を圧縮した後に、その圧縮状態において筐体51を固定すれば、効率よく充填したトナーの充填状態を、そのまま維持することができる。
【0117】
また、このような圧縮および固定においては、現像カートリッジ28の圧縮時には、フレーム側フロントスポンジ部材61とカバー側フロントスポンジ部材70、フレーム側リヤスポンジ部材62とカバー側リヤスポンジ部材71、および、左右のフレーム側サイドスポンジ部材87と左右のカバー側サイドスポンジ部材とがそれぞれ合わせ面となって、密着状に摺動しながらトナー収容室76が圧縮され、かつ、圧縮後には、フレーム側フロントスポンジ部材61とカバー側フロントスポンジ部材70との摺動部分、フレーム側リヤスポンジ部材62とカバー側リヤスポンジ部材71との摺動部分、および、左右のフレーム側サイドスポンジ部材87と左右のカバー側サイドスポンジ部材との摺動部分が合わせ面となって、その密着状態を維持するため、充填時およびその後の摺動部分における現像剤の漏れを、確実に防止することができる。
【0118】
なお、たとえば、特開平5−232810号公報などでは、蛇腹状とされる伸縮筒が伸縮するため、その伸縮筒にトナーが詰まって圧縮できない場合があるが、このように、フレーム側フロントスポンジ部材61とカバー側フロントスポンジ部材70との摺動部分、フレーム側リヤスポンジ部材62とカバー側リヤスポンジ部材71との摺動部分、および、左右のフレーム側サイドスポンジ部材87と左右のカバー側サイドスポンジ部材との摺動部分を合わせ面として構成すれば、トナーがそれらの間に詰まることを防止でき、良好な圧縮を確保することができる。
【0119】
また、このようにして充填すれば、トナー収容室76に、トナーが、ゆるみ見掛け密度と同じかそれより大きい密度で充填されるので、効率のよい充填を達成することができる。
【0120】
また、このようなトナーの充填においては、トナーとして、略球形の重合トナーが用いられているので、その優れた流動性により密に充填することができ、効率のよい充填を達成することができる。
【0121】
そして、このような充填方法によれば、トナーを充填するときには、まず、現像カートリッジ28のトナー充填口82からトナーを充填した後に、その充填方向と異なる方向から現像カートリッジ28を圧縮することによって、トナー収容室76を縮めることができる。そのため、トナー収容室76においてトナーを充填する方向に十分な長さを確保できながら、トナー収容室76を短い距離で圧縮することができる。その結果、簡易な構成により、トナーを効率よく充填して、充填作業の効率化を図ることができながら、トナー収容室76、ひいては、現像カートリッジ28やプロセスユニット17、さらには、レーザプリンタ1の小型化およびトナーの高密度充填を実現することができる。
【0122】
なお、以上の説明では、本発明を、現像カートリッジ28に適用した実施形態として例示したが、本発明は、何ら上記の実施形態に限定されず、たとえば、トナーを収容する専用の容器に適用してもよい。
【0123】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に記載の発明によれば、現像剤を効率よく充填して、充填作業の効率化を図ることができながら、容器の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0124】
請求項2に記載の発明によれば、現像剤を充填するための十分な長さを確保することができるので、効率のよい現像剤の充填を達成することができる。
【0125】
請求項3に記載の発明によれば、短い圧縮距離でたくさんの容量を圧縮することができ、充填作業の効率化を図ることができる。
【0126】
請求項4に記載の発明によれば、効率よく充填した現像剤の充填状態を、そのまま維持することができる。
【0127】
請求項5に記載の発明によれば、攪拌手段によって、容器内に充填された現像剤を均一に攪拌することができる。また、容器の圧縮時には、攪拌手段が容器の圧縮を阻害することがなく、円滑な充填作業を図ることができる。
【0128】
請求項6に記載の発明によれば、容器の重力方向下側部と攪拌部材とを精度よく位置決めして、容器の重力方向下側部に溜まる現像剤の確実な攪拌を確保することができる。
【0129】
請求項7に記載の発明によれば、フィルタ部材から空気を抜くことができるので、円滑な圧縮を確保することができる。
【0130】
請求項8に記載の発明によれば、優れた流動性により密に充填することができ、効率のよい充填を達成することができる。
【0131】
請求項9に記載の発明によれば、効率のよい充填を達成することができる。
【0132】
請求項10に記載の発明によれば、充填時およびその後の摺動部分における現像剤の漏れを、確実に防止することができる。
【0133】
請求項11に記載の発明によれば、現像剤の漏れを、確実に防止することができる。
【0134】
請求項12に記載の発明によれば、現像剤を効率よく充填することができながら、装置の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0135】
請求項13に記載の発明によれば、充填作業の効率化をより一層図ることができる。
【0136】
請求項14に記載の発明によれば、容器の圧縮時には、現像剤担持体が容器の圧縮を阻害することがなく、円滑な充填作業を図ることができる。
【0137】
請求項15に記載の発明によれば、充填圧力が、フィルム部材が現像剤担持体を押圧するように作用するので、充填作業中に、現像剤担持体から現像剤が漏れることを確実に防止することができる。
【0138】
請求項16に記載の発明によれば、充填圧力が、層厚規制部材が現像剤担持体を押圧するように作用するので、充填作業中に、現像剤担持体から現像剤が漏れることを確実に防止することができる。
【0139】
請求項17に記載の発明によれば、プロセス装置において、現像剤を効率よく充填することができながら、装置の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0140】
請求項18に記載の発明によれば、画像形成装置において、現像剤を効率よく充填することができながら、装置の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0141】
請求項19に記載の発明によれば、現像剤を効率よく充填して、充填作業の効率化を図ることができながら、容器の小型化および現像剤の高密度充填を実現することができる。
【0142】
請求項20に記載の発明によれば、現像剤を充填するための十分な長さを確保して、効率のよい現像剤の充填を達成することができる。
【0143】
請求項21に記載の発明によれば、短い圧縮距離でたくさんの容量を圧縮することができ、充填作業の効率化を図ることができる。
【0144】
請求項22に記載の発明によれば、効率よく充填した現像剤の充填状態を、そのまま維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図2】図1に示すレーザプリンタのプロセスユニットを示す要部側断面図である。
【図3】図1に示すレーザプリンタの現像カートリッジを示す斜視図である。
【図4】図3に示す現像カートリッジの右側面図である。
【図5】図3に示す現像カートリッジの左側面図である。
【図6】本発明の現像剤の充填方法の一実施形態を説明するための説明図であって、トップカバー部を圧縮する前の現像カートリッジを示す要部側断面図である。
【図7】本発明の現像剤の充填方法の一実施形態を説明するための説明図であって、トナー充填口からトナーを充填する充填工程の現像カートリッジを示す側面図である。
【図8】本発明の現像剤の充填方法の一実施形態を説明するための説明図であって、トップカバー部を圧縮した後の現像カートリッジを示す要部側断面図である。
【符号の説明】
1 レーザプリンタ
17 プロセスユニット
28 現像カートリッジ
31 現像ローラ
32 層厚規制ブレード
35 ロアフィルム
51 筐体
52 カートリッジフレーム部
53 トップカバー部
58 底壁
61 フレーム側フロントスポンジ部材
62 フレーム側リヤスポンジ部材
70 カバー側フロントスポンジ部材
71 カバー側リヤスポンジ部材
76 トナー収容室
78 アジテータ
82 トナー充填口
83 フィルタ部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developer container, a developing cartridge provided with the developer container, a process device, an image forming apparatus, and a method of filling a developer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a laser printer, a developing cartridge filled with toner and having a developing roller is detachably mounted.
[0003]
Further, as a method of filling the container with toner, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-232810, an upper container cylinder having a lower end and having a toner discharge port in a proper position, a lower container cylinder having an upper end opened, The toner container is provided with a telescopic cylinder having a lower end opening edge of the container cylinder and an upper end opening edge of the lower container cylinder connected in a watertight and airtight manner. By providing at least one vent hole for filling, filling the toner, the upper container cylinder is moved to the lower container cylinder side to contract the contraction cylinder, and the toner container is compressed. It is described that the size of the toner container can be reduced even if mixed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-232810
[Problems to be solved by the invention]
However, at the time of filling the toner, the toner is drawn into the container while entrained by air and flutters. Therefore, it is necessary to secure a sufficient length in the container in the direction of filling the toner.
[0005]
However, in the toner filling method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-232810, the direction in which the toner is filled and the direction in which the toner container is compressed are the same. If a sufficient length is secured in the filling direction, the distance for compressing the container becomes longer, so the shrinkable cylinder must be formed longer, and the compression distance needs to be longer, which makes the filling operation complicated. Causes problems such as
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to efficiently fill the developer, and to improve the efficiency of the filling operation, a developer container, and Another object of the present invention is to provide a developing cartridge, a process device, an image forming apparatus, and a method of filling a developer, which include the developer container.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0008]
According to such a configuration, when the developer is filled, the container can be contracted by first filling the developer from the filling port of the container, and then compressing the container from a direction different from the filling direction. Therefore, it is possible to sufficiently compress the container with a short compression distance while securing a sufficient length in the direction in which the developer is filled in the container. As a result, the size of the container can be reduced and the developer can be filled at a high density, while the developer can be efficiently filled and the filling operation can be performed more efficiently.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the filling port is provided such that a filling direction for filling the developer is along a longitudinal direction of the container. I have.
[0010]
According to such a configuration, when the developer is filled from the filling port, the developer can be filled along the longitudinal direction of the container. Therefore, a sufficient length for filling the developer can be ensured, and efficient filling of the developer can be achieved.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the container is configured to be compressible in a direction substantially orthogonal to a longitudinal direction of the container.
[0012]
According to such a configuration, after the developer is filled, the container can be compressed in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction, so that a large volume can be compressed with a short compression distance, and the filling operation can be performed. Efficiency can be improved.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the container is configured to be fixable in a compressed state.
[0014]
According to such a configuration, after the developer is filled and compressed, the container can be fixed in the compressed state, so that the charged state of the efficiently filled developer can be maintained as it is.
[0015]
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
[0016]
According to such a configuration, the developer filled in the container can be uniformly stirred by the stirring means. Further, since the stirring means is arranged so that the axial direction thereof is along the longitudinal direction of the container, when the container is compressed, the stirring means does not hinder the compression of the container, and a smooth filling operation can be achieved. it can.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the upper portion of the container in the direction of gravity is configured to be compressible.
[0018]
According to such a configuration, the upper portion of the container in the direction of gravity can be compressed, so that the lower portion of the container in the direction of gravity does not need to be compressed. With good positioning, it is possible to ensure reliable stirring of the developer accumulated on the lower side of the container in the direction of gravity.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, the container is provided with a filter member for allowing the passage of air and preventing the passage of the developer. It is characterized by being done.
[0020]
According to such a configuration, when the container is compressed, air can be evacuated from the filter member, so that smooth compression can be ensured.
[0021]
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of
[0022]
According to such a configuration, since the developer is a substantially spherical toner, it can be densely filled due to its excellent fluidity. Therefore, efficient filling can be achieved.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, in the compressed state of the container, the developer is filled at a density equal to or larger than the loose apparent density. It is characterized by having.
[0024]
According to such a configuration, since the developer is filled in the container at a density equal to or higher than the loose apparent density, efficient filling can be achieved.
[0025]
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the first container portion and the second container are slidable relative to each other so that the container can be compressed. And a sliding part between the first container part and the second container part is formed by a first sponge member provided in the first container part and a second sponge member provided in the second container part. It is characterized by being formed by a mating surface.
[0026]
According to such a configuration, when the container is compressed, the container is compressed while the first sponge member of the first container portion and the second sponge member of the second container portion slide, and after compression, the container is compressed. In order to maintain the state, it is possible to reliably prevent the developer from leaking at the time of filling and the sliding portion thereafter.
[0027]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the developer container including a container for storing the developer, the first container portion and the second container are slidable relative to each other so as to be compressible. And a sliding part between the first container part and the second container part is formed by a first sponge member provided in the first container part and a second sponge member provided in the second container part. It is characterized by being formed by a mating surface.
[0028]
According to such a configuration, when the container is compressed, the container is compressed while the first sponge member of the first container portion and the second sponge member of the second container portion slide, and after compression, the container is compressed. In order to maintain the state, it is possible to reliably prevent the developer from leaking at the time of filling and the sliding portion thereafter.
[0029]
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a developing cartridge including the developer accommodating container according to any one of the first to eleventh aspects and a developer carrier.
[0030]
According to such a configuration, since the developing cartridge is provided with the developer accommodating container of the present invention, it is possible to efficiently fill the developer while realizing the downsizing of the apparatus and the high density filling of the developer. be able to.
[0031]
According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, a surface different from the surface on which the filling port is formed is compressed.
[0032]
According to such a configuration, the surface different from the surface on which the filling port is formed is compressed, so that the container can be reliably compressed from a direction different from the filling direction of the developer. Therefore, the efficiency of the filling operation can be further improved.
[0033]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth or thirteenth aspect, the developer carrier is disposed such that an axial direction of the developer carrier is along a longitudinal direction of the container. It is characterized by having.
[0034]
According to such a configuration, the developer carrying member is arranged so that the axial direction thereof is along the longitudinal direction of the container, so that when the container is compressed, the developer carrying member does not hinder the compression of the container. , Smooth filling operation can be achieved.
[0035]
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided the film member according to any one of the twelfth to twelfth aspects, wherein the film member is in contact with the developer carrier to prevent leakage of the developer from the developing cartridge. Wherein the film member is provided so as to be pressed against the developer carrier when a filling pressure is applied when the developer is filled from the filling port.
[0036]
According to such a configuration, when the developer is filled from the filling port, the filling pressure acts so that the film member presses the developer carrying member. Can reliably be prevented from leaking.
[0037]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, a thin layer of the developer that is brought into contact with the developer carrier and carried on the developer carrier is formed. A layer thickness regulating member for forming, wherein the layer thickness regulating member is provided so as to be pressed against the developer carrier when a filling pressure is applied when the developer is filled from the filling port. It is characterized by having.
[0038]
According to such a configuration, when the developer is filled from the filling port, the filling pressure acts so that the layer thickness regulating member presses the developer carrying member. Leakage of the developer can be reliably prevented.
[0039]
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a process apparatus comprising the developing cartridge according to any one of the twelfth to sixteenth aspects, and a photosensitive member.
[0040]
According to such a configuration, since the process device includes the developing cartridge including the developer accommodating container of the present invention, the developer can be efficiently filled, while the device can be reduced in size and the density of the developer can be increased. Filling can be realized.
[0041]
According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the developing cartridge according to any one of the twelfth to sixteenth aspects, or the process device according to the seventeenth aspect. I have.
[0042]
According to such a configuration, since the developing cartridge or the process device including the developer accommodating container of the present invention is provided, it is possible to efficiently fill the developer, while reducing the size of the device and filling the developer with high density. Can be realized.
[0043]
The invention according to
[0044]
According to such a method, in the filling step, after the developer is filled in the container, in the compression step, the developer is filled by being compressed in a direction different from the direction in which the developer is filled. Can be sufficiently compressed with a short compression distance while securing a sufficient length in the direction in which the material is filled. As a result, the size of the container can be reduced and the developer can be filled at a high density, while the developer can be efficiently filled and the filling operation can be performed more efficiently.
[0045]
According to a twentieth aspect, in the nineteenth aspect, in the filling step, the developer is filled in a longitudinal direction of the container.
[0046]
According to such a method, in the filling step, the developer is filled in the longitudinal direction of the container, so that a sufficient length for filling the developer is ensured, and efficient filling of the developer is achieved. Can be.
[0047]
The invention according to claim 21 is the invention according to claim 19 or 20, characterized in that in the compression step, the container is compressed in a direction substantially orthogonal to a longitudinal direction of the container.
[0048]
According to such a method, after filling the developer, the container is compressed in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction, so that a large volume can be compressed in a short compression distance, and the efficiency of the filling operation can be improved. Can be planned.
[0049]
The invention according to
[0050]
According to such a method, since the container is fixed in the fixing step after the container is compressed, the charged state of the efficiently filled developer can be maintained as it is.
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional side view showing a main part of an embodiment of a laser printer as an image forming apparatus of the present invention. 1, the
[0052]
The feeder unit 4 includes a paper feed tray 6 detachably mounted on the bottom of the
[0053]
The
[0054]
The uppermost sheet 3 on the
[0055]
The feeder unit 4 further includes a
[0056]
The image forming unit 5 includes a
[0057]
The
[0058]
2 is a side sectional view of a main part showing the process unit, FIG. 3 is a perspective view of the developing cartridge, FIG. 4 is a right side view of the developing cartridge, and FIG. 5 is a left side view of the developing cartridge. In the following description, for convenience, in this
[0059]
The
[0060]
The developing
[0061]
As shown in FIG. 1, the
[0062]
Therefore, for example, when replacing the developing
[0063]
As shown in FIG. 3, the
[0064]
The
[0065]
As shown in FIG. 2, an
[0066]
A frame as a substantially rectangular first sponge member made of urethane sponge or the like is provided on the inner side surfaces of the
[0067]
The
[0068]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0069]
Further, a cover-side
[0070]
The
[0071]
As a result, the
[0072]
The
[0073]
The
[0074]
Further, the
[0075]
As shown in FIGS. 4 and 5, the rotating
[0076]
As shown in FIGS. 4 and 5, a remaining
[0077]
Further, the
[0078]
Further, in the
[0079]
The
[0080]
The
[0081]
The
[0082]
Further, as shown in FIG. 2, the developing
[0083]
The layer
[0084]
A
[0085]
As shown in FIG. 4, the
[0086]
When the developing
[0087]
Then, as shown in FIG. 2, when the toner in the
[0088]
The
[0089]
The
[0090]
After the surface of the
[0091]
The
[0092]
Then, the toner image carried on the surface of the
[0093]
The
[0094]
Further, in the
[0095]
As shown in FIG. 1, the fixing
[0096]
In addition, the
[0097]
The
[0098]
The
[0099]
The
[0100]
A plurality of
[0101]
When an image is formed on both sides of the sheet 3, the
[0102]
Next, a method of filling the
[0103]
To fill the
[0104]
Then, the mating surface of the frame-side
[0105]
Next, in this state, as shown in FIG. 7, the
[0106]
Then, the
[0107]
When the toner is filled with a predetermined amount (for example, 1.5 to 2.0 times the volume of the loose apparent density of the toner), the
[0108]
Then, since the
[0109]
Further, at the time of this compression, the air in the
[0110]
Further, since the
[0111]
In this compression, the
[0112]
Further, in the developing
[0113]
In such a compression, even if the filling pressure of the toner is applied to the
[0114]
In this compression, the
[0115]
After compression, the
[0116]
As described above, if the
[0117]
In such compression and fixing, when the developing
[0118]
In addition, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-232810, the bellows-shaped telescopic cylinder expands and contracts, and the telescopic cylinder may be clogged with toner and cannot be compressed. A sliding portion between the
[0119]
Further, by filling the toner in this manner, the toner is charged into the
[0120]
In addition, in filling such a toner, since a substantially spherical polymerized toner is used as the toner, the toner can be densely filled due to its excellent fluidity, and efficient filling can be achieved. .
[0121]
According to such a filling method, when filling the toner, first, after filling the toner from the
[0122]
In the above description, the present invention has been described as an embodiment in which the present invention is applied to the developing
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the developer can be efficiently filled, and the efficiency of the filling operation can be improved. Can be realized.
[0124]
According to the second aspect of the present invention, a sufficient length for filling the developer can be secured, so that efficient filling of the developer can be achieved.
[0125]
According to the third aspect of the present invention, a large volume can be compressed with a short compression distance, and the efficiency of the filling operation can be increased.
[0126]
According to the fourth aspect of the present invention, the charged state of the efficiently filled developer can be maintained as it is.
[0127]
According to the fifth aspect of the present invention, the developer filled in the container can be uniformly stirred by the stirring means. Further, when the container is compressed, the stirring means does not hinder the compression of the container, so that a smooth filling operation can be achieved.
[0128]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to accurately position the lower portion of the container in the direction of gravity and the agitating member to ensure reliable stirring of the developer accumulated in the lower portion of the container in the direction of gravity. .
[0129]
According to the seventh aspect of the present invention, since air can be removed from the filter member, smooth compression can be ensured.
[0130]
According to the invention as set forth in claim 8, it is possible to densely fill with excellent fluidity, and to achieve efficient filling.
[0131]
According to the ninth aspect, efficient filling can be achieved.
[0132]
According to the tenth aspect, it is possible to reliably prevent the developer from leaking at the time of filling and the sliding portion thereafter.
[0133]
According to the eleventh aspect, leakage of the developer can be reliably prevented.
[0134]
According to the twelfth aspect of the present invention, while the developer can be efficiently filled, downsizing of the apparatus and high-density filling of the developer can be realized.
[0135]
According to the thirteenth aspect, the efficiency of the filling operation can be further improved.
[0136]
According to the fourteenth aspect, when the container is compressed, the developer carrying member does not hinder the compression of the container, and a smooth filling operation can be achieved.
[0137]
According to the invention described in
[0138]
According to the sixteenth aspect of the present invention, since the filling pressure acts so that the layer thickness regulating member presses the developer carrier, it is ensured that the developer leaks from the developer carrier during the filling operation. Can be prevented.
[0139]
According to the seventeenth aspect, in the process device, the developer can be efficiently filled, and the device can be downsized and the developer can be densely filled.
[0140]
According to the eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, it is possible to reduce the size of the apparatus and to fill the developer with high density while efficiently filling the developer.
[0141]
According to the nineteenth aspect of the present invention, the developer can be efficiently filled, and the efficiency of the filling operation can be increased, while the container can be downsized and the developer can be densely filled.
[0142]
According to the twentieth aspect, a sufficient length for filling the developer can be ensured, and efficient filling of the developer can be achieved.
[0143]
According to the twenty-first aspect, a large volume can be compressed with a short compression distance, and the efficiency of the filling operation can be improved.
[0144]
According to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a main part of an embodiment of a laser printer as an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a sectional side view of a main part showing a process unit of the laser printer shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a developing cartridge of the laser printer shown in FIG.
FIG. 4 is a right side view of the developing cartridge shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a left side view of the developing cartridge shown in FIG. 3;
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a method of filling a developer according to the present invention, and is a side sectional view showing a main part of the developing cartridge before a top cover portion is compressed.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a developer filling method of the present invention, and is a side view showing a developing cartridge in a filling step of filling toner from a toner filling port.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a method of filling a developer according to the present invention, and is a cross-sectional side view of a main part showing a developing cartridge after a top cover is compressed.
[Explanation of symbols]
1 Laser printer
17 Process unit
28 Developing cartridge
31 Developing roller
32 Thickness regulating blade
35 Lower film
51 case
52 Cartridge frame
53 Top cover
58 Bottom wall
61 Frame side front sponge member
62 Frame side rear sponge member
70 Front sponge member on cover side
71 Cover side rear sponge member
76 Toner storage room
78 Agitator
82 Toner filling port
83 Filter Member
Claims (22)
前記容器は、前記充填口から現像剤を充填する充填方向と異なる方向に圧縮可能に構成されていることを特徴とする、現像剤収容容器。A container for storing the developer, provided in the container, a filling port for filling the developer,
The developer accommodating container, wherein the container is configured to be compressible from the filling port in a direction different from a filling direction in which the developer is filled.
前記攪拌手段は、前記攪拌手段の軸方向が前記容器の長手方向に沿うように、配置されていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤収容容器。In the container, stirring means for stirring the developer is provided,
5. The developer container according to claim 1, wherein the stirring unit is disposed such that an axial direction of the stirring unit is along a longitudinal direction of the container. 6.
前記第1容器部と前記第2容器部との摺動部分が、前記第1容器部に設けられる第1スポンジ部材と、前記第2容器部に設けられる第2スポンジ部材との合わせ面により形成されていることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の現像剤収容容器。The container comprises a first container portion and a second container portion which are slidable with respect to each other so as to be compressible,
A sliding portion between the first container portion and the second container portion is formed by a mating surface of a first sponge member provided in the first container portion and a second sponge member provided in the second container portion. The developer accommodating container according to claim 1, wherein the developer accommodating container is provided.
前記第1容器部と前記第2容器部との摺動部分が、前記第1容器部に設けられる第1スポンジ部材と、前記第2容器部に設けられる第2スポンジ部材との合わせ面により形成されていることを特徴とする、現像剤収容容器。In a developer container including a container for storing the developer, the container includes a first container portion and a second container portion that are slidable with each other so as to be compressible,
A sliding portion between the first container portion and the second container portion is formed by a mating surface of a first sponge member provided in the first container portion and a second sponge member provided in the second container portion. A developer container, characterized in that:
前記フィルム部材は、前記充填口から現像剤が充填されるときの充填圧力が作用すると、前記現像剤担持体に押圧されるように設けられていることを特徴とする、請求項12ないし14のいずれかに記載の現像カートリッジ。A film member that is in contact with the developer carrier and that prevents developer from leaking from the developing cartridge;
15. The film member according to claim 12, wherein the film member is provided so as to be pressed against the developer carrier when a filling pressure is applied when the developer is filled from the filling port. The developing cartridge according to any one of the above.
前記層厚規制部材は、前記充填口から現像剤が充填されるときの充填圧力が作用すると、前記現像剤担持体に押圧されるように設けられていることを特徴とする、請求項12ないし15のいずれかに記載の現像カートリッジ。A layer thickness regulating member that is in contact with the developer carrier and forms a thin layer of the developer carried on the developer carrier;
The layer thickness regulating member is provided so as to be pressed against the developer carrier when a filling pressure is applied when the developer is filled from the filling port. 16. The developing cartridge according to any one of 15.
容器を、現像剤を充填した方向と異なる方向に圧縮する圧縮工程
を備えることを特徴とする、現像剤の充填方法。A filling step of filling the container with the developer,
A method for filling a developer, comprising a compression step of compressing a container in a direction different from a direction in which the developer is filled.
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