【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタなど、電子写真方式の画像形成装置に配備される現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジおよび、このプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置に配備される現像装置として、下記の特徴を有するものが提案されている（下記特許文献１を参照）。
【０００３】
すなわちこの現像装置は、トナーとキャリアを混合してなる二成分系現像剤を現像剤担持部材に担持させて潜像保持体面に適用し、該潜像保持体面の潜像を現像する方式の現像装置であって、現像剤担持部材に供給されるべき現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部にトナー補給口を介して連絡させたトナー収容部と、このトナー収容部内のトナーを上記トナー補給口に向けて搬送するトナー搬送部材と、トナー補給口の現像剤収容部側の近傍に設けた現像剤滞留部とを有し、上記現像剤収容部内の現像剤が適正範囲のトナー濃度に対応する体積量状態にあるときは、充分量の現像剤が上記現像剤滞留部に滞留してトナー補給口が滞留現像剤で閉鎖され、上記現像剤収容部内の現像剤が適正範囲以下のトナー濃度に対応する体積量状態に減少したときは、現像剤の滞留量が減少し或いは現像剤の滞留がなくなり、トナー収容部が現像剤収容部に対しトナー補給口を介して連絡する関係レベル位置に、上記現像剤滞留部が存在することを特徴としている。
【０００４】
この現像装置では、現像剤のトナー濃度が適正範囲にあるときは、現像剤滞留部に対するトナー補給のためのトナー補給口が、滞留した現像剤によって閉鎖され、トナーは補給されない。一方、現像作用によりトナーが消費されると、トナー補給口に滞留していた現像剤はなくなり、トナーが入り込んで所定のトナー濃度に復帰しようとする。これにより、トナーと磁性粒子（キャリア）からなる現像剤のトナー濃度（磁性粒子とトナーの重量比で定義される）が一定の範囲内になるようにしている。
【０００５】
ところで、このような現像装置の未使用状態（製造された現像装置がユーザに届き使用するまでの間）では、現像剤とトナーはそれぞれ密封されていることが望ましい。その理由は、トナー飛散による汚れの防止および、予め所定の濃度に混合した現像剤とトナーが混ざり合うのを防止するためである。現像剤を現像剤密封シールで密封し、トナーをトナー密封シールで密封した現像装置を使用する際には、各密封シールを取り除くことになる。
【０００６】
ここで、現像剤担持体である現像スリーブの表面には、はじめ現像剤で覆われていない部分が存在するので、トナー補給路から供給されてくるトナーが現像スリーブに直接付着することが懸念される。現像スリーブの表面に現像剤が行き渡った後に、トナー補給動作が開始されるのが望ましい。そのためには、現像剤密封シールを取り除いた後に現像スリーブを回転させて現像スリーブの表面に現像剤を行き渡らせ、その後にトナー密封シールを取り除くことになる。
【０００７】
しかしながら、現像剤密封シール除去、現像スリーブ回転、トナー密封シール除去をこの順序で行うのは操作が煩わしい。また、先にトナー密封シールを取り除いた場合や現像スリーブの回転が不充分な状態でトナー密封シールを取り除いた場合に、現像スリーブにトナーが直接付着してしまうことがある。現像スリーブにトナーが直接付着すると、トナー濃度が適正でない状態がしばらく継続されることになり、望ましくない。
【０００８】
また、上記のような現像装置にあっては、トナー収容部にトナーを充填する際の流動圧、あるいは、輸送時等の振動により、トナー収容部内で回転可能に支持されたトナー撹拌搬送手段から延設された可撓性部材と、密封シールとによって囲まれたトナー補給口部分にトナーが入り込んでしまうことが、本発明者の検討により確認された。この侵入したトナーは、密封シールを取り除いたときに完全に崩されることなく現像スリーブに供給されるため、現像剤量を規制する部材の前でブロッキングを起こし、トナーの供給を阻止してしまい、異常画像が発生する原因となる。
【０００９】
一方、シール部材の開封操作性の向上を図ったプロセスカートリッジが提案されている（下記特許文献２を参照）。このプロセスカートリッジは電子写真感光体と、該感光体に作用するプロセス手段としての現像手段を少なくとも有し、該現像手段と、これに現像剤を供給するための現像剤収容手段との間に設けられた左右の各開口をそれぞれシール部材により覆い、これら各シール部材の開封シール部を各開口の長手方向外側に向けて配置し、その端部にそれぞれ設けられた巻き取り部材を回転させて巻き取ることにより開封するようにしている。
【００１０】
このように、このプロセスカートリッジには、シール部材が複数枚設けられており、シール部材をプロセスカートリッジの両外側に、巻き取り機構で巻き取るようになっている。ところが、巻き取り機構を配備したため、プロセスカートリッジの部品点数が多くなりコストアップとなるし、機構が複雑なため、開封の信頼性が必ずしも充分ではないという不具合がある。また、この巻き取り機構分のスペースが必要になるので、プロセスカートリッジを小型に構成するのが難しくなる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−１９７８３３号公報
【特許文献２】
特開平９−６１０５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、現像装置の使用開始時に凝集気味になったトナーがそのまま現像剤担持体に供給されることのない現像装置を提供することにある。本発明は特に、単一の操作でトナー密封用のシール部材を除去でき、かつ構成が簡単で信頼性の高い現像装置を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、このような現像装置を備えたプロセスカートリッジおよび、このプロセスカートリッジを着脱自在に備えた画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、未使用状態においてトナーを密封するシール部材を備え、前記シール部材を引き抜きにより取り除いて使用する現像装置であって、未使用時にはトナー収容部内に回転可能に支持されたトナー撹拌搬送手段から延設された可撓性部材によって、前記トナー収容部内のトナーを現像ユニットに補給するトナー補給口を、トナー収容部内面側で密閉するようにしたものにおいて、前記シール部材を取り除くときに、該シール部材が前記トナー補給口を、複数箇所においてほぼ同時に開放するように構成したことを特徴とする現像装置である。
【００１４】
従来のトナー補給口シール構造では、例えば図５に示すようにシール部材が、一枚のシートを単純に概ねＪ字状に折り返した形態のものとなっており、この折り返しの一方の部分（折り返しにより２枚となったシートの一方）をトナー補給口に貼着したものであり、シール部材はトナー補給口を、複数箇所においてほぼ同時に開放することができないため、凝集気味のトナー層をトナー補給口部で崩す作用は僅かしか得られない。
これに対し、請求項１の現像装置では、シール部材を取り除くときに、該シール部材がトナー補給口を、複数箇所においてほぼ同時に開放するため、該開放時にトナー補給口周囲の空気の移動が発生し、このトナー補給口に凝集気味に溜まっていたトナー層がこの移動空気によって崩される。このため、トナー収容部内に凝集状態のトナーが存在していても、これがそのまま現像ユニットに供給されることがなくなる結果、正常な品質の画像を安定して形成することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記シール部材が、その１箇所を摘んで一方向に引っ張ることにより引き抜き除去できることを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。このためこの現像装置では、シール部材の除去作業を簡便・迅速に行うことができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、少なくとも感光体と現像装置とを備え、電子写真方式の画像形成装置本体に着脱自在とされたプロセスカートリッジにおいて、 前記現像装置が、請求項１または２に記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１はプロセスカートリッジを３つの要素に分割して示す断面図、図２はこのプロセスカートリッジの全体構造を示す断面図である。図３は、このプロセスカートリッジに形成されたトナー補給口を密封する、剥離自在のシール部材に係るもので、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であって、このシール部材の構造および、該シール部材の取付け構造を示している。（ｂ）は（ａ）の底面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本実施の形態の現像装置２は、未使用状態においてトナーをトナーホッパー８内に密封するシール部材５０を備え、このシール部材５０を引き抜きにより取り除いて使用する現像装置であって、未使用時にはトナーホッパー８内のトナーを現像ユニット１０２に補給するトナー補給口１０を、トナーアジテータ１１（図１）の可撓性部材（マイラー）４０によってトナーホッパー８の内面側で密閉するようにしたものにおいて、所定構造のシール部材５０をトナー補給口１０の環状リップに貼着したものである。この場合、ユーザーが現像装置２の外側から、シール部材５０の１箇所を摘んで一方向に引っ張ることで引き抜き除去することができるうえ、この引き抜きの際に、このシール部材５０がトナー補給口１０を複数箇所においてほぼ同時に開放することができるように構成する。以下、この現像装置の構造・作用について詳細に説明する。
【００２０】
プロセスカートリッジ１００は、図１のように大きく３つの要素に分けられるよう構成され、図の左側から感光体ユニット１０１、現像ユニット１０２、トナー収容部１０３となっている。図２に示すように、潜像担持体である感光体ドラム１の側方に配設された現像装置２は、感光体ドラム１側に開口を有する現像ハウジング３と、現像剤担持体としての現像スリーブ４と、第１現像剤収容部５ａ及び第２現像剤収容部５ｂと、第１現像剤規制部材としての第１ドクターブレード６等から、主に構成されている。
【００２１】
また、プロセスカートリッジ１００では、内部にトナー７を収容するトナー収容部としてのトナーホッパー８を備え、このトナーホッパー８に隣接して感光体ドラム１寄りに、トナー７と磁性粒子であるキャリアとからなる現像剤９を収容する、上記現像剤収容部５ａが設けられている。トナーホッパー８の内部には、図示しない駆動手段によって回動される、トナー攪拌搬送手段としてのトナーアジテータ（以下、アジテータ）１１が配設されている。このアジテータ１１は、トナーホッパー８内のトナー７を、撹拌しながらトナー補給口１０に向けて送り出すべく矢印ａの向きに回転自在となっている。
【００２２】
感光体ドラム１とトナーホッパー８との間の空間には、上記現像スリーブ４が配設されている。図示しない駆動手段で図２の矢印方向（反時計方向）に回転駆動される現像スリーブ４は内部に、現像装置２に対して相対位置不変に配設された磁界発生手段としての磁石４ａを備えている。上記現像剤収容部５ａの、現像ハウジング３に取り付けられた側と対向する側には、上記第１ドクターブレード６が取り付けられている。この第１ドクターブレード６は、ブレード先端と現像スリーブ４外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。また、現像剤収容部５ａのトナー補給口１０近傍位置には、第２現像剤規制部材としての第２ドクターブレード１２が配設されている。
【００２３】
上記構成により、トナーホッパー８の内部からアジテータ１１によって送り出されたトナー７はトナー補給口１０を通り、現像スリーブ４に担持された現像剤９に供給され、現像剤収容部５ａへ運ばれる。そして、現像剤収容部５ａ内の現像剤９は、現像スリーブ４に担持されて感光体ドラム１の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー１７のみが、感光体ドラム１上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
【００２４】
現像スリーブ４に連れ回っている現像剤９は、現像剤収容部５ａを通過するとき、内部に滞留している現像剤によってブレーキをかけられるため搬送速度の低下が起き、これによって第２現像剤規制部材１２付近の、現像スリーブ４上の現像剤９の層厚が増してくる。トナー濃度が上昇してくると現像剤９同士の摩擦力が低下し、搬送速度を低下させることから更に層厚が増して第２規制部材１２に進行を阻止される。このような状態になると、現像スリーブ４に形成された開口部１４（現像スリーブ４外周面と現像ハウジング３底面との間に形成された通路）が、進行を阻止された滞留現像剤１３によって遮断されるため、トナーの取り込みが停止する。逆にトナー濃度が低下してくると現像剤同士の摩擦力が増し、滞留現像剤１３を現像剤収容部５ａの内部に取り込むため、連れ回りしている現像剤とトナーが接触しトナーが取り込まれる。以上の様な作用によって、現像剤のトナー濃度が自動的に制御可能となっている。
【００２５】
また、感光体ユニット１０１では、像担持体である感光体ドラム１の周囲には現像装置２以外に、廃トナー収容ケース３１、廃トナー回収ローラ３３、ドラムケース３４、クリーニング手段３５および帯電手段３６が配設されている。上記廃トナー回収ローラ３３は、クリーニング手段でクリーニングされた廃トナーを廃トナー収容ケース３１に送り込むためのものであり、ドラムケース３４は感光体、帯電手段およびクリーニング手段を保持するためのものである。なお、符号３２は廃トナー３２である。
【００２６】
図１、図３に示すように、トナーホッパー８のトナー補給口１０には、引き抜きシール３７（引き抜きにより除去できる、トナー密封用シール）が、熱溶着などの手段で貼着されている。また、第１現像剤収容部５ａと第２現像剤収容部５ｂとの連通口には、上記引き抜きシール３７と同様構造の引き抜きシール３８が貼着されている。これらの引き抜きシールは、新品プロセスカートリッジを輸送保管する際にトナーが飛散するのを防止するためのものであって、このプロセスカートリッジを使用し始める際にユーザーが取り去るものである。
【００２７】
図１、図２に示すように、アジテータ１１にはＰＥＴフィルムなどの可撓性部材からなるマイラー４０，４１が貼着されている。新品時は図１のように、この可撓性部材４０がトナー補給口１０を塞いでいる。現像装置２では、可撓性部材４０でトナー補給口１０を確実に塞ぐために、次のように構成されている。
【００２８】
図１において、アジテータ１１を矢印ａの向き（時計方向）回転させ、可撓性部材４０の先端がトナーホッパー８の内面に設けられた突起１６を乗り越えた位置でアジテータ１１を矢印ａと逆向きに回転させると、可撓性部材４０の先端が突起１６に引っかかり、回転方向外側に膨らむように変形する。この状態でアジテータ１１の角度を保っていれば、可撓性部材４０はトナー補給口１０に押しつけられた状態でこのトナー補給口１０を塞ぐため、トナーホッパー８内のトナーが現像ユニット１０２に侵入するのを防ぐことができる。上記可撓性部材４１は、図２に示すように、トナー７を攪拌しつつトナー補給口１０に搬送するための部材である。
【００２９】
また、このプロセスカートリッジ１００では、振動等により可撓性部材４０の端部から侵入して凝集気味になったトナー層を崩す対策を施しており、この点に本実施の形態の特徴がある。すなわち、一般にトナーホッパー８では、これにトナーを充填する際の流動圧や、輸送時等の振動により、トナーがトナー補給口部に入り込んで凝集気味となる。これがそのまま現像ユニット１０２に搬送されると、異常画像が発生しやすくなる。そこで本実施の形態では、図３に示すように、トナー補給口１０を塞ぐシール手段として、上記凝集気味のトナーを崩すことが可能な、例えばプラスチックフルムからなる、引き抜きシール３７と４８の２部品で構成されたシール部材５０を使用する。
【００３０】
このシール部材５０では、短い方のシール４８、長い方のシール３７のいずれも、一枚のフィルムを概ねＪ字状に折り返したものとなっている。図３（ｂ）に示すように、シール３７，４８それぞれの一部分、つまり折り返しにより２枚となったフィルムの一方が、トナー補給口１０を形成する長方形の端面（四角環状のリップ）に接着されている。つまり、上記長方形端面の全体にわたってシール３７および４８が貼着されている。また、図３（ａ）に示すように、シール４８では、折り返しにより２枚となったフィルムの一方が符号Ｂ３の部分で、フィルムの他方が符号Ｂ２の部分で、それぞれシール３７に接着されている。図３（ａ）において符号Ｂ１は、シール４８が上記長方形端面に接着されている接着部を示し、符号Ｂ４は、シール３７が上記長方形端面に接着されている接着部を示している。
【００３１】
シール部材５０の形態および、トナー補給口１０への該シール部材の貼着形態を上記のように構成したので、新品使用時にユーザーがシール３７を、図３（ａ）の符号Ｅ方向に引っ張ると、シール部材５０の全体がほぼ同時に剥離してトナー補給口１０を開放する。この場合、接着部Ｂ４側の剥離が、接着部Ｂ１側の剥離よりも僅かに早く開始されるが、実質的にその差はない。その結果、上記開放時にシール３７，４８がほぼ同時に移動することで、トナー補給口１０周辺の空気の移動が発生し、この移動空気によって、トナー補給口１０周辺に凝集気味に溜まっていたトナー層が崩される。
【００３２】
つぎに、従来の現像装置における、トナー補給口のシール構造について説明する。図４は従来のプロセスカートリッジの要部構造を示す断面図であり、図５はこのプロセスカートリッジに形成されたトナー補給口を密封する、剥離自在のシール部材および、その貼着構造を示す断面図である。なお、これらの図において図１〜図３に記載した構成要素と同一の要素には、同一の符号を付している。
【００３３】
図４に示すプロセスカートリッジ２００の基本的構造は、図１のプロセスカートリッジ１００のそれと同様である。符号について説明すると２０２は現像ユニット、２０３はトナー収容部である。図４において、第２現像剤収容部５ｂ内の現像剤は引き抜きシール３８によって密封されている。トナー補給口１０も同様にシール部材（引き抜きシール）３７Ａによって密封され、更にトナーホッパー８の内面は、アジテータ１１に貼り付けられた可撓性部材（マイラー）４０が、トナー補給口１０を塞ぐことができるように組み立てられている。
【００３４】
引き抜きシール３７Ａ，３８は熱溶着などの手段で所定の部位に貼着され、使用時にはユーザーがプロセスカートリッジ２００の外側から、これらシールを引き抜くことが可能となっている。また、可撓性部材４０は、その弾性によりトナーホッパー８内面に押しつけられ、シール部材として機能している。
【００３５】
使用開始にあたってシール３７Ａおよび３８を引く抜くと、第２現像剤収納部５ｂ内の現像剤は第１現像剤収納部５ａに落下するが、現像スリーブ４が回転するまではこの現像スリーブの表面はまだ現像剤に覆われていないため、シール部材４０がトナー補給口１０を塞いでいないと、現像スリーブ４に直接トナーが接触し、トナー濃度過多の状態となり、形成画像に地汚れ等の不具合が発生しやすくなる。これを防止するために、トナー補給口１０をシール３７Ａで塞いでいる。
【００３６】
ここで、引き抜きシール３７Ａおよび、その貼着構造について説明する。図５に示すように、シール３７Ａは一枚のフィルムを概ねＪ字状に折り返したものであり、折り返しにより２枚となったシールの一方が、トナー補給口１０を形成する長方形端面（四角環状リップ）の全体にわたって環状に接着されている。図５において符号ａ−１およびｃ−１は、シール３７Ａが上記長方形端面に接着されている接着部を示している。
【００３７】
ところが、上記貼着構造では、トナー補給口１０を塞ぐ引抜きシール３７Ａが、１枚のフィルムを単に概ねＪ字状に折り返して貼着したものとなっていることから、ユーザーが図５の符号Ｅの向きに引っ張ってシール３７Ａを引き抜くときに符号ｃ−１側で剥離が始まり、この剥離部分が符号ａ−１に向かって拡大するように剥離が進行してトナー補給口１０を開放する。このため、符号ｃ−１側の部分ではトナー補給口１０周辺で凝集気味になっていたトナー層が僅かに崩れるものの、反対側の符号ａ−１側の部分では崩れず、凝集気味のトナーがそのまま現像ユニットに補給されてしまい、不良品質の形成画像が発生しやすくなる。
【００３８】
これに対し、図３に示す本発明のシール貼着構造では、シール部材５０の引き抜きにより、トナー補給口１０全体をほぼ同時に開放することができるため、凝集気味のトナーがそのまま現像ユニットに補給されることがなくなり、高品質の画像を安定して形成することができる。
【００３９】
【実施例】
実施例１
本発明に係るプロセスカートリッジを使用した実験例の結果を図６に示す。この図は、トナー補給口を正面から撮影した写真であって、トナー補給口の左半分（図３（ａ）の符号Ｂ１で示す側の部分に相当する）を示している。図６で明らかなように、トナー補給口は塞がれておらず、トナーの壁は崩れた状態となっている。また、トナー補給口の右半分（図３（ａ）の符号Ｂ４で示す側の部分に相当する）においても、トナー層が崩れていた。
【００４０】
比較例１
従来のプロセスカートリッジを使用した比較例の結果を図７（ａ），（ｂ）に示す。これらの図もまた、トナー補給口を正面から撮影した写真でって、トナー補給口の左半分（図５の符号ａ−１で示す側の部分に相当する）を示している。このプロセスカートリッジと上記実施例１のそれとの構造上の相違点は、図３および図５に示すとおり、シール部材とその貼着構造のみであるが、図７（ａ）のように、トナー補給口の左半分は塞がれており、トナーの壁が形成されている。なお、この比較例１において、トナー補給口の右半分では、トナー壁が僅かに崩れた状態となっていた。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１の発明による効果
従来の現像装置では、凝集気味になったトナー補給口部のトナーが崩されることなく、そのまま現像ユニットに搬送される結果、現像剤量を規制する部材の前でトナーブロッキングが生じてトナーの供給が阻止され、異常画像の原因となっていた。これに対し本発明の現像装置では、シール部材を取り除くときに、該シール部材がトナー補給口を、複数箇所においてほぼ同時に開口するように構成したため、上記凝集気味のトナーを的確に崩すことが可能となり、高品質の画像を安定して形成することができる。
【００４２】
（２）請求項２の発明による効果
本発明の現像装置では、シール部材の１箇所を摘んで一方向に引っ張ることで、これを引き抜き除去できるようにしたので、ユーザーは１回の動作でトナー補給口を、複数箇所においてほぼ同時に開放することが可能となり、操作性の向上が達成される。
【００４３】
（３）請求項３の発明による効果
本発明のプロセスカートリッジでは、請求項１または２に記載の現像装置を備えているので、これらの現像装置による上記効果が得られる。
【００４４】
（４）請求項４の発明による効果
本発明の画像形成装置では、請求項３のプロセスカートリッジを備えているので、このプロセスカートリッジによる上記効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジを３つの要素に分割して示す断面図である。
【図２】図１のプロセスカートリッジの全体構造を示す断面図である。
【図３】図１のプロセスカートリッジに形成されたトナー補給口を密封する、剥離自在のシール部材に係るもので、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であって、このシール部材の構造および、該シール部材の取付け構造を示している。（ｂ）は（ａ）の底面図である。
【図４】従来のプロセスカートリッジの要部構造を示す断面図である。
【図５】図４のプロセスカートリッジに形成されたトナー補給口を密封する、剥離自在のシール部材を示す断面図である。
【図６】本発明のプロセスカートリッジを使用した実験例の結果を示す写真であって、トナー補給口の状態を示すものである。
【図７】従来のプロセスカートリッジを使用した比較例の結果に係るもので、（ａ）はトナー補給口の状態を示す写真、（ｂ）は（ａ）についての説明図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
２：現像装置
３：現像ハウジング
４：現像スリーブ
４ａ：磁石
５ａ：第１現像剤収容部
５ｂ：第２現像剤収容部
６：第１ドクターブレード
（第１現像剤規制部材）
７：トナー
８：トナーホッパー
９：現像剤
１０：トナー補給口
１１：アジテータ
１２：第２ドクダーブレード
（第２現像剤規制部材）
１３：滞留現像剤
１４：開口部
１６：突起
１７：トナー
３１：廃トナー収容ケース
３２：廃トナー
３３：廃トナー回収ローラ
３４：ドラムケース
３５：クリーニングブレード
３６：帯電手段
３７：引き抜きシール
３７Ａ：シール部材（引き抜きシール）
３８：引き抜きシール
４０：可撓性部材（マイラー）
４１：可撓性部材（マイラー）
５０：シール部材
１００：プロセスカートリッジ
１０１：感光体ユニット
１０２：現像ユニット
１０３：トナー収容部
２００：プロセスカートリッジ
２０２：現像ユニット
２０３：トナー収容部
Ｂ１〜Ｂ４：接着部
Ｅ：引き抜き方向
ａ−１：接着部
ｃ−１：接着部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device provided in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer, a process cartridge having the developing device, and an image forming device having the process cartridge.
[0002]
[Prior art]
As a developing device provided in an electrophotographic image forming apparatus, one having the following features has been proposed (see Patent Document 1 below).
[0003]
In other words, this developing device uses a two-component developer obtained by mixing a toner and a carrier on a developer carrying member and applies it to the surface of the latent image carrier to develop the latent image on the surface of the latent image carrier. A developer accommodating section for accommodating a developer to be supplied to the developer carrying member; a toner accommodating section connected to the developer accommodating section via a toner supply port; A toner conveying member for conveying the toner toward the toner replenishing port; and a developer stagnation portion provided near the developer replenishing portion of the toner replenishing port. When the developer is in a volume amount state corresponding to the toner concentration of the developer, a sufficient amount of the developer stays in the developer staying portion, the toner supply port is closed by the staying developer, and the developer in the developer accommodating portion is proper. Volume corresponding to toner concentration below range When the state is reduced, the amount of the accumulated developer is reduced or the accumulated developer is eliminated, and the developer accumulation portion is moved to a related level position where the toner accommodating portion communicates with the developer accommodating portion via the toner supply port. It is characterized by the presence of a part.
[0004]
In this developing device, when the toner concentration of the developer is in an appropriate range, the toner supply port for supplying the toner to the developer retaining portion is closed by the retained developer, and the toner is not supplied. On the other hand, when the toner is consumed by the developing action, the developer remaining in the toner supply port disappears, and the toner enters and attempts to return to a predetermined toner density. As a result, the toner concentration (defined by the weight ratio of the magnetic particles to the toner) of the developer including the toner and the magnetic particles (carrier) falls within a certain range.
[0005]
By the way, in such an unused state of the developing device (before the manufactured developing device reaches the user and uses it), it is desirable that the developer and the toner are each sealed. The reason for this is to prevent contamination due to toner scattering and to prevent toner and developer mixed at a predetermined concentration in advance from being mixed. When using a developing device in which the developer is sealed with a developer seal and the toner is sealed with a toner seal, each seal is removed.
[0006]
Here, there is a portion that is not covered with the developer at first on the surface of the developing sleeve that is the developer carrying member, and therefore, there is a concern that the toner supplied from the toner supply path may directly adhere to the developing sleeve. You. It is desirable that the toner supply operation be started after the developer has spread on the surface of the developing sleeve. To this end, after removing the developer seal, the developer sleeve is rotated to spread the developer over the surface of the development sleeve, and then the toner seal is removed.
[0007]
However, it is cumbersome to remove the developer seal seal, rotate the developing sleeve, and remove the toner seal seal in this order. In addition, when the toner sealing seal is removed first or when the rotation of the developing sleeve is insufficient and the toner sealing seal is removed, the toner may directly adhere to the developing sleeve. If the toner directly adheres to the developing sleeve, the state where the toner concentration is not appropriate is continued for a while, which is not desirable.
[0008]
Further, in the above-described developing device, the toner agitating / conveying means rotatably supported in the toner storage unit due to a fluid pressure at the time of filling the toner storage unit with the toner or a vibration during transportation or the like. It has been confirmed by the present inventors that toner enters the toner supply port portion surrounded by the extended flexible member and the sealing seal. This invading toner is supplied to the developing sleeve without being completely destroyed when the hermetic seal is removed. This may cause an abnormal image.
[0009]
On the other hand, a process cartridge has been proposed in which the operability of opening a seal member is improved (see Patent Document 2 below). This process cartridge has at least an electrophotographic photoreceptor and a developing means as a process means acting on the photoreceptor, and is provided between the developing means and a developer accommodating means for supplying a developer thereto. Each of the left and right openings is covered with a seal member, and the unsealing seal portion of each of these seal members is arranged toward the outside in the longitudinal direction of each of the openings, and the winding member provided at each end is rotated to wind. It is opened by taking it.
[0010]
As described above, the process cartridge is provided with a plurality of seal members, and the seal members are wound on both outer sides of the process cartridge by the winding mechanism. However, since the winding mechanism is provided, the number of parts of the process cartridge is increased and the cost is increased. Further, since the mechanism is complicated, the reliability of unsealing is not always sufficient. Further, since a space for the winding mechanism is required, it is difficult to reduce the size of the process cartridge.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-9-197833
[Patent Document 2]
JP-A-9-6105
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a developing device in which toner that has become slightly aggregated at the start of use of the developing device is not supplied to a developer carrier as it is. . In particular, it is an object of the present invention to provide a highly reliable developing device which can remove a sealing member for sealing a toner by a single operation, and has a simple configuration. Another object of the present invention is to provide a process cartridge provided with such a developing device and an image forming apparatus provided with the process cartridge detachably.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a developing device including a seal member for sealing the toner in an unused state, wherein the developing device is used by removing the seal member by being pulled out, and is rotatably supported in the toner container when not in use. A flexible member extending from the toner stirring and conveying means, wherein a toner supply port for supplying toner in the toner storage unit to the developing unit is sealed on the inner side of the toner storage unit. The developing device is characterized in that the seal member opens the toner supply port at a plurality of locations substantially simultaneously when the seal member is removed.
[0014]
In the conventional toner supply port sealing structure, for example, as shown in FIG. 5, a sealing member is formed by simply folding one sheet into a substantially J-shape. The two sheets are attached to the toner supply port, and the seal member cannot open the toner supply port at a plurality of locations almost simultaneously. There is little effect of breaking down the mouth.
On the other hand, in the developing device according to the first aspect, when the seal member is removed, the seal member opens the toner supply port substantially simultaneously at a plurality of locations. Then, the toner layer accumulated in the toner replenishing port in a slightly cohesive manner is broken by the moving air. For this reason, even if the aggregated toner is present in the toner container, it is not supplied to the developing unit as it is, so that a normal quality image can be stably formed.
[0015]
The invention according to claim 2 is the developing device according to claim 1, wherein the seal member can be pulled out and removed by pinching one place and pulling the seal member in one direction. Therefore, in this developing device, the operation of removing the seal member can be performed simply and quickly.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a process cartridge including at least a photoconductor and a developing device, the process cartridge being detachable from an electrophotographic image forming apparatus main body, wherein the developing device is the developing device according to the first or second aspect. A process cartridge characterized by being an apparatus.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the process cartridge according to the third aspect.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the process cartridge divided into three components, and FIG. 2 is a sectional view showing the entire structure of the process cartridge. FIGS. 3A and 3B relate to a peelable seal member for sealing a toner supply port formed in the process cartridge. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. Further, an attachment structure of the seal member is shown. (B) is a bottom view of (a).
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the developing device 2 of the present embodiment includes a seal member 50 that seals the toner in the toner hopper 8 in an unused state, and the seal member 50 is used after being removed by pulling. A toner supply port 10 for supplying toner inside the toner hopper 8 to the developing unit 102 when the toner hopper 8 is not in use. In this embodiment, a sealing member 50 having a predetermined structure is attached to an annular lip of the toner supply port 10. In this case, the user can pull out one portion of the seal member 50 from the outside of the developing device 2 and pull out the seal member 50 in one direction to remove the seal member 50. Can be opened almost simultaneously at a plurality of locations. Hereinafter, the structure and operation of the developing device will be described in detail.
[0020]
The process cartridge 100 is configured to be roughly divided into three elements as shown in FIG. 1, and includes a photoconductor unit 101, a developing unit 102, and a toner storage unit 103 from the left side of the figure. As shown in FIG. 2, a developing device 2 disposed on a side of a photosensitive drum 1 serving as a latent image carrier includes a developing housing 3 having an opening on the photosensitive drum 1 side and a developing housing 3 serving as a developer carrier. It mainly comprises a developing sleeve 4, a first developer accommodating section 5a and a second developer accommodating section 5b, and a first doctor blade 6 as a first developer regulating member.
[0021]
Further, the process cartridge 100 includes a toner hopper 8 as a toner storage portion for storing the toner 7 therein, and the toner hopper 8 and the carrier as magnetic particles are disposed adjacent to the toner hopper 8 toward the photosensitive drum 1. The developer accommodating portion 5a for accommodating the developer 9 is provided. Inside the toner hopper 8, a toner agitator (hereinafter, agitator) 11 as a toner stirring and conveying means, which is rotated by a driving means (not shown), is provided. The agitator 11 is rotatable in the direction of arrow a so as to send the toner 7 in the toner hopper 8 toward the toner supply port 10 while stirring.
[0022]
The developing sleeve 4 is disposed in a space between the photosensitive drum 1 and the toner hopper 8. The developing sleeve 4, which is rotationally driven in a direction indicated by an arrow (counterclockwise) in FIG. 2 by a driving unit (not shown), has a magnet 4 a as a magnetic field generating unit disposed invariably relative to the developing device 2. ing. The first doctor blade 6 is attached to a side of the developer accommodating portion 5a opposite to the side attached to the developing housing 3. The first doctor blade 6 is disposed with a certain gap kept between the blade tip and the outer peripheral surface of the developing sleeve 4. Further, a second doctor blade 12 as a second developer regulating member is disposed at a position near the toner supply port 10 of the developer accommodating portion 5a.
[0023]
With the above configuration, the toner 7 sent out from the inside of the toner hopper 8 by the agitator 11 is supplied to the developer 9 carried on the developing sleeve 4 through the toner supply port 10 and is carried to the developer accommodating portion 5a. Then, the developer 9 in the developer accommodating portion 5a is carried by the developing sleeve 4 and transported to a position facing the outer peripheral surface of the photosensitive drum 1, and only the toner 17 is formed on the photosensitive drum 1. The toner image is formed on the photosensitive drum 1 by being electrostatically coupled with the electrostatic latent image.
[0024]
When passing through the developer accommodating portion 5a, the developer 9 that is being carried around by the developing sleeve 4 is braked by the developer remaining inside, so that the transport speed is reduced. The layer thickness of the developer 9 on the developing sleeve 4 near the regulating member 12 increases. When the toner density increases, the frictional force between the developers 9 decreases, and the transport speed decreases, so that the layer thickness further increases and the second regulating member 12 prevents the progress. In such a state, the opening 14 (the passage formed between the outer peripheral surface of the developing sleeve 4 and the bottom surface of the developing housing 3) formed in the developing sleeve 4 is blocked by the stagnant developer 13 that has been prevented from proceeding. Therefore, the taking in of the toner is stopped. Conversely, when the toner concentration decreases, the frictional force between the developers increases, and the retained developer 13 is taken into the developer accommodating portion 5a. It is. By the above operation, the toner concentration of the developer can be automatically controlled.
[0025]
Further, in the photoconductor unit 101, in addition to the developing device 2, around the photoconductor drum 1 as an image carrier, a waste toner storage case 31, a waste toner collecting roller 33, a drum case 34, a cleaning unit 35, and a charging unit 36 Are arranged. The waste toner collecting roller 33 is for feeding the waste toner cleaned by the cleaning unit into the waste toner storage case 31, and the drum case 34 is for holding the photosensitive member, the charging unit and the cleaning unit. . Reference numeral 32 denotes a waste toner 32.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 3, a pull-out seal 37 (a toner sealing seal that can be removed by pull-out) is attached to the toner supply port 10 of the toner hopper 8 by means such as heat welding. A pull-out seal 38 having the same structure as the pull-out seal 37 is attached to a communication port between the first developer storage portion 5a and the second developer storage portion 5b. These pull-out seals are for preventing toner from scattering when transporting and storing a new process cartridge, and are removed by the user when starting to use the process cartridge.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 2, mylars 40 and 41 made of a flexible member such as a PET film are adhered to the agitator 11. When the product is new, the flexible member 40 closes the toner supply port 10 as shown in FIG. The developing device 2 is configured as follows in order to reliably close the toner supply port 10 with the flexible member 40.
[0028]
In FIG. 1, the agitator 11 is rotated in the direction of the arrow a (clockwise), and the agitator 11 is turned in the direction opposite to the arrow a at a position where the tip of the flexible member 40 has passed over the protrusion 16 provided on the inner surface of the toner hopper 8. When the flexible member 40 is rotated, the distal end of the flexible member 40 is caught by the protrusion 16 and deformed so as to bulge outward in the rotational direction. If the angle of the agitator 11 is maintained in this state, the flexible member 40 closes the toner supply port 10 while being pressed against the toner supply port 10, so that the toner in the toner hopper 8 enters the developing unit 102. Can be prevented. As shown in FIG. 2, the flexible member 41 is a member for conveying the toner 7 to the toner supply port 10 while stirring.
[0029]
Further, in the process cartridge 100, a measure is taken to break the toner layer which has entered the end of the flexible member 40 due to vibration or the like and has become slightly agglomerated, which is a feature of the present embodiment. That is, generally, in the toner hopper 8, the toner enters the toner supply port due to the fluid pressure at the time of filling the toner into the toner hopper or the vibration at the time of transportation, and the toner hopper 8 tends to be aggregated. If this is transported to the developing unit 102 as it is, an abnormal image is likely to occur. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, as sealing means for closing the toner replenishing port 10, two parts of pull-out seals 37 and 48 made of, for example, plastic film capable of breaking the toner having a tendency to aggregate are used. Is used.
[0030]
In this seal member 50, both the shorter seal 48 and the longer seal 37 are formed by folding a single film into a substantially J-shape. As shown in FIG. 3B, a part of each of the seals 37 and 48, that is, one of the two folded films is adhered to a rectangular end surface (square annular lip) forming the toner supply port 10. ing. That is, the seals 37 and 48 are stuck over the entire rectangular end face. Further, as shown in FIG. 3A, in the seal 48, one of the two folded films is a part indicated by reference numeral B3, and the other is a part indicated by reference numeral B2. I have. In FIG. 3A, reference numeral B1 indicates an adhesive portion where the seal 48 is bonded to the rectangular end surface, and reference numeral B4 indicates an adhesive portion where the seal 37 is bonded to the rectangular end surface.
[0031]
Since the form of the seal member 50 and the form of sticking the seal member to the toner supply port 10 are configured as described above, when the user pulls the seal 37 in the direction of the symbol E in FIG. Then, the entirety of the seal member 50 is peeled off almost simultaneously, and the toner supply port 10 is opened. In this case, the peeling on the bonding portion B4 side starts slightly earlier than the peeling on the bonding portion B1 side, but there is substantially no difference. As a result, when the seals 37 and 48 move almost simultaneously at the time of opening, the air around the toner supply port 10 moves, and the moving air causes the toner layer that has accumulated in the vicinity of the toner supply port 10 to be agglomerated. Is destroyed.
[0032]
Next, the seal structure of the toner supply port in the conventional developing device will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main structure of a conventional process cartridge, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a peelable seal member for sealing a toner supply port formed in the process cartridge and a sticking structure thereof. It is. In these figures, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
[0033]
The basic structure of the process cartridge 200 shown in FIG. 4 is the same as that of the process cartridge 100 shown in FIG. Describing the reference numerals, 202 is a developing unit, and 203 is a toner storage unit. In FIG. 4, the developer in the second developer accommodating portion 5b is sealed by a pull-out seal 38. Similarly, the toner supply port 10 is sealed by a seal member (pull-out seal) 37A, and the inner surface of the toner hopper 8 is closed by a flexible member (mylar) 40 attached to the agitator 11. It is assembled to be able to.
[0034]
The pull-out seals 37A and 38 are adhered to predetermined portions by means such as heat welding, and allow the user to pull out these seals from the outside of the process cartridge 200 during use. The flexible member 40 is pressed against the inner surface of the toner hopper 8 by its elasticity, and functions as a seal member.
[0035]
When the seals 37A and 38 are pulled out at the start of use, the developer in the second developer accommodating portion 5b falls into the first developer accommodating portion 5a, but the surface of this developing sleeve is kept until the developing sleeve 4 rotates. Since the toner is not yet covered with the developer, if the seal member 40 does not cover the toner supply port 10, the toner directly contacts the developing sleeve 4 and the toner density becomes excessive, and the formed image may have a problem such as background contamination. More likely to occur. To prevent this, the toner supply port 10 is closed by a seal 37A.
[0036]
Here, the pull-out seal 37A and its attaching structure will be described. As shown in FIG. 5, the seal 37A is obtained by folding a single film into a substantially J-shape, and one of the two seals obtained by folding the film has a rectangular end face (square annular shape) forming the toner supply port 10. (The lip). In FIG. 5, reference numerals a-1 and c-1 indicate the bonding portions where the seal 37A is bonded to the rectangular end surface.
[0037]
However, in the above-mentioned sticking structure, since the pull-out seal 37A for closing the toner supply port 10 is obtained by simply folding and sticking one sheet of film into a substantially J-shape, the user can use the symbol E in FIG. When the seal 37A is pulled out by pulling in the direction of, the peeling starts on the side of the symbol c-1 and the peeling progresses so that the peeled portion expands toward the symbol a-1 to open the toner supply port 10. For this reason, although the toner layer which has been slightly aggregated around the toner supply port 10 in the portion on the reference numeral c-1 side is slightly collapsed, the toner layer which is slightly aggregated does not collapse on the opposite side of the symbol a-1 side. It is supplied to the developing unit as it is, and a formed image of poor quality is likely to occur.
[0038]
On the other hand, in the seal sticking structure of the present invention shown in FIG. 3, since the entire toner supply port 10 can be opened almost simultaneously by pulling out the seal member 50, the toner with a little aggregation is supplied to the developing unit as it is. And a high quality image can be stably formed.
[0039]
【Example】
Example 1
FIG. 6 shows the results of an experimental example using the process cartridge according to the present invention. This figure is a photograph of the toner supply port taken from the front, and shows the left half of the toner supply port (corresponding to the portion indicated by reference numeral B1 in FIG. 3A). As is clear from FIG. 6, the toner supply port is not closed, and the toner wall is in a collapsed state. Also, the toner layer was broken in the right half of the toner supply port (corresponding to the portion indicated by reference numeral B4 in FIG. 3A).
[0040]
Comparative Example 1
FIGS. 7A and 7B show the results of a comparative example using a conventional process cartridge. These figures are also photographs of the toner supply port taken from the front, and show the left half of the toner supply port (corresponding to the portion indicated by reference numeral a-1 in FIG. 5). As shown in FIGS. 3 and 5, the difference between the structure of the process cartridge and that of the first embodiment is only the seal member and the structure for attaching the seal member. As shown in FIG. The left half of the mouth is closed, forming a wall of toner. In Comparative Example 1, the toner wall was slightly broken in the right half of the toner supply port.
[0041]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, the following effects can be obtained according to the present invention.
(1) Effect of the invention of claim 1
In the conventional developing device, the toner in the toner replenishment port, which has become slightly agglomerated, is conveyed to the developing unit without being destroyed. As a result, toner supply occurs due to toner blocking occurring in front of the member that regulates the developer amount. Was blocked, causing an abnormal image. On the other hand, in the developing device of the present invention, when the seal member is removed, the seal member is configured to open the toner supply port substantially simultaneously at a plurality of locations, so that the toner having a tendency to aggregate may be accurately broken. Thus, a high-quality image can be stably formed.
[0042]
(2) Effects of the invention of claim 2
In the developing device of the present invention, the user can open the toner replenishing port at a plurality of locations almost simultaneously by performing a single operation by pinching one location of the sealing member and pulling the sealing member in one direction to remove the sealing member. It is possible to improve the operability.
[0043]
(3) Effect of the invention of claim 3
Since the process cartridge of the present invention includes the developing device according to the first or second aspect, the above-described effects of the developing device can be obtained.
[0044]
(4) Effect of the invention of claim 4
Since the image forming apparatus of the present invention includes the process cartridge according to the third aspect, the above-described effects of the process cartridge can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a process cartridge according to an embodiment of the present invention divided into three components.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the entire structure of the process cartridge of FIG.
3A and 3B relate to a peelable seal member for sealing a toner supply port formed in the process cartridge of FIG. 1; FIG. 3A is a sectional view taken along line AA of FIG. 1; And a mounting structure of the seal member. (B) is a bottom view of (a).
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a main structure of a conventional process cartridge.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a peelable seal member for sealing a toner supply port formed in the process cartridge of FIG. 4;
FIG. 6 is a photograph showing a result of an experimental example using the process cartridge of the present invention, showing a state of a toner supply port.
7A and 7B are diagrams illustrating a result of a comparative example using a conventional process cartridge, in which FIG. 7A is a photograph showing a state of a toner supply port, and FIG. 7B is an explanatory diagram of FIG.
[Explanation of symbols]
1: Photoconductor drum
2: Developing device
3: Developing housing
4: developing sleeve
4a: magnet
5a: first developer container
5b: second developer container
6: first doctor blade
(First developer regulating member)
7: Toner
8: Toner hopper
9: Developer
10: toner supply port
11: Agitator
12: 2nd dokudah blade
(Second developer regulating member)
13: staying developer
14: Opening
16: protrusion
17: Toner
31: Waste toner storage case
32: Waste toner
33: Waste toner collecting roller
34: Drum case
35: Cleaning blade
36: charging means
37: Pull-out seal
37A: Seal member (pull-out seal)
38: Pull-out seal
40: Flexible member (Mylar)
41: Flexible member (Mylar)
50: Seal member
100: Process cartridge
101: Photoconductor unit
102: Development unit
103: toner storage unit
200: Process cartridge
202: Development unit
203: toner storage section
B1 to B4: bonded part
E: Pull-out direction
a-1: Adhesive part
c-1: bonded part
