JP2004287055A - 現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジ - Google Patents
現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004287055A JP2004287055A JP2003078694A JP2003078694A JP2004287055A JP 2004287055 A JP2004287055 A JP 2004287055A JP 2003078694 A JP2003078694 A JP 2003078694A JP 2003078694 A JP2003078694 A JP 2003078694A JP 2004287055 A JP2004287055 A JP 2004287055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- developing
- roller
- supply roller
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】現像カートリッジ内と外部との空気が流通しやすいようにした現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジを提供すること。
【解決手段】供給ローラ53から現像ローラ55に移行しなかったトナー47が、供給ローラの回転により飛散していく方向に位置するハウジング41の周面部分に空気流通部64が形成されている。空気流通部64は、ハウジングの周面に形成された連通孔61に、空気は流通可能であるがトナーは通過できない微孔を有するシール63が貼付され構成されていてもよい。
【選択図】 図13
【解決手段】供給ローラ53から現像ローラ55に移行しなかったトナー47が、供給ローラの回転により飛散していく方向に位置するハウジング41の周面部分に空気流通部64が形成されている。空気流通部64は、ハウジングの周面に形成された連通孔61に、空気は流通可能であるがトナーは通過できない微孔を有するシール63が貼付され構成されていてもよい。
【選択図】 図13
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーを収容すると共に感光体ドラムに形成された潜像をトナーで現像するための、レーザープリンタで使用する現像カートリッジに係り、特に現像カートリッジをロータリー現像ユニットに取り付けて使用する際に現像カートリッジのハウジング内の圧力を調整する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロータリー現像ユニットを備えるレーザープリンタでは、各々色の異なるトナーを収容した複数の現像カートリッジがロータリー現像ユニットにセットされている。印刷時には、ロータリー現像ユニットを回転しながら必要な色の現像カートリッジを感光体ドラムに隣接させて、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを担持させ、このトナーを感光体ドラムから転写ベルトを介してシートに転写して定着する。
【0003】
現像カートリッジの内部に収容されているトナーは、徐々に消耗されていくため、トナーの占めていた体積の減少により、現像カートリッジ内部が負圧になることがある。また逆に、現像カートリッジの近傍に位置する発熱体からの熱の影響で、密閉された現像カートリッジ内の圧力が上昇してしまうことも考えられる。このように現像カートリッジ内の圧力と大気圧との間に圧力差を生じると、現像カートリッジからのトナーの供給状態が悪くなったり、逆に現像カートリッジから必要以上にトナーが供給されたりして、印刷物の画像の品質が低下する場合がある。
【0004】
従来、現像カートリッジ内の内圧が上がることを防止するために、空気孔を設け、この空気孔をJIS L−1096−A−11の測定法による透湿度が100〜1000g/m2/24hrの微多孔室材料で覆ったものがある(特許文献1参照)。また、トナーボトルの開口部を封止するための栓と、開口部との隙間に、トナーの通過を阻止するフィルタを配置したものがある(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−324568号公報
【特許文献2】
特開平9−258540号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのいずれも単にカートリッジ等に孔を形成しただけであり、この孔から積極的にカートリッジ内の空気を追い出すための手段を備えるものではない。そのためカートリッジ内の圧力調整は、ハウジング内と大気との圧力差による自然の空気流通にだけ因るものであるから、完全な圧力調整が行われるまでには多少の時間が掛かり、急激な温度上昇に伴い現像カートリッジ内の圧力が上昇した場合には、現像カートリッジ内の圧力が低下する前にトナーの過剰流出などの弊害を起こす可能性もあった。
【0007】
そこで本発明の目的は、現像カートリッジ内と外部との空気が流通しやすいようにした現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、複数の現像カートリッジを装着した状態で回転軸の周囲で回転することにより、選択された現像カートリッジを画像形成装置における感光体ドラムに隣接させて該現像カートリッジ内のトナーを感光体ドラムに移行可能なロータリー現像ユニットで使用する現像カートリッジであって、該現像カートリッジが周面及び該周面の両側の2つの端面を有するハウジングと、該ハウジング内に形成され、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部内に設けられ、回転可能でその外周面にトナーを担持可能な供給ローラと、前記供給ローラの外周面に接触した状態で設けられ、前記供給ローラの外周面に担持されたトナーを受け取り可能で、該トナーを前記感光体ドラムに移行可能な現像ローラとを備え、前記供給ローラから前記現像ローラに移行しなかったトナーが、前記供給ローラの回転により飛散していく方向に位置する前記ハウジングの周面部分に空気流通部が形成されていることを特徴とするものである。
【0009】
本態様によれば、供給ローラの回転力の遠心力により、供給ローラの外周面に担持されているトナーがトナー収納部の空間内へ飛散される。これに伴い、トナーの飛散していく方向にトナーの流れによる風圧を生じ、この風圧により空気流通部から外部へ空気が排出されやすくなる。
【0010】
また、本発明の第2の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1の態様において、前記空気流通部は、前記ハウジングの周面に形成された連通孔に、空気は流通可能であるがトナーは通過できない微孔を有するシールが貼付されることにより構成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、ハウジングには比較的大きな連通孔を形成しておき、そこに微孔を有するシールを貼付するだけで、容易に空気流通部を形成することができる。
【0011】
また、本発明の第3の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第2の態様において、表示用ラベルが、前記シールとの間に空隙を有するように前記ハウジングに貼付され、前記空隙と大気とを連通する連通路が形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、空気の連通可能な空気穴が形成されていない表示用ラベルを利用した場合でも、表示用ラベルがシールの微孔を塞ぐことはなく、上記空気の吐き出し効果を得ることができる。
【0012】
また、本発明の第4の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1から第3のいずれかの態様において、前記トナー収容部には前記供給ローラから見て前記現像ローラの反対側に隔壁が形成されており、該隔壁と供給ローラとの間には供給ローラの外周面から飛散したトナーが溜まる領域が形成されており、該領域の最も供給ローラに近い部分の上端部に、前記領域に溜まったトナーが供給ローラ側へ流れ落ちてくるように前記隔壁の高さが決められており、前記供給ローラが隔壁側から流れ落ちてくるトナーを吹き飛ばすハウジングの位置に前記空気流通部が形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、供給ローラ側へ流れ落ちてくるトナーが供給ローラの回転により吹き飛ばされ、これにより生じるトナーの流れが空気流通部に衝突するため、空気流通部からの空気の排出が効率良く行われる。
【0013】
また、本発明の第5の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1から第4のいずれかの態様において、前記供給ローラは前記現像ローラと反対方向に回転し、現像ローラは供給ローラより低速で回転することを特徴とするものである。
本態様によれば、供給ローラと現像ローラとの接触部分では供給ローラの外周面が現像ローラの外周面よりも早く進行するため、供給ローラの外周面に担持されているトナーが現像ローラの外周面に擦り付けられるようになる。
【0014】
また、本発明の第6の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1から第4のいずれかの態様において、前記供給ローラは前記現像ローラと同じ方向に回転することを特徴とするものである。
本態様によれば、供給ローラと現像ローラとの接触部分では、供給ローラの外周面と現像ローラの外周面とが互いに反対方向に進行するため、供給ローラの外周面に担持されているトナーが、現像ローラの外周面に擦り付けられるようになる。
【0015】
また、本発明の現像カートリッジは、前記第1から第6のいずれか1つに記載の態様の空気流通装置を備えることを特徴とするものである。本態様によれば、空気流通部を介した上記空気の吐き出し効果により、ハウジング内の圧力を速やかに大気圧と同じにすることができるから、トナーの供給状態が常に一定となり、品質の良い印刷を実現することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る空気流通装置を備える現像カートリッジを装備する画像形成装置1を示す側断面図である。この画像形成装置1では、装置本体3内に感光体ドラム5が矢印7の方向に回転自在に設けられている。感光体ドラム5の周りには回転方向7に沿って、帯電手段である帯電器9、現像手段である現像カートリッジを保持するロータリー現像ユニット11およびクリーニング部13がそれぞれ配置されている。帯電器9は帯電バイアス回路(図示省略)から帯電バイアスが印加されており、感光体ドラム5の外周面を均一に帯電させることができる。
【0017】
ロータリー現像ユニット11の下方には露光ユニット15が設けられ、露光ユニット15からは帯電器9によって帯電された感光体ドラム5の外周面に向けてレーザ光Lが照射される。この露光ユニット15は、画像形成指令を画像展開して得られる画像データに応じてレーザ光Lを感光体ドラム5上に走査露光して、感光体ドラム5上に画像形成指令に対応する静電潜像を形成する。
【0018】
このように形成された静電潜像は、ロータリー現像ユニット11によってトナー現像される。すなわち、本実施の形態ではロータリー現像ユニット11として、イエロー用の現像カートリッジ12Y、シアン用の現像カートリッジ12C、マゼンタ用の現像カートリッジ12M、およびブラック用の現像カートリッジ12Kがロータリー現像ユニット11の回転軸31を中心に回転自在に設けられている。これらの現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kは、現像ユニット11の周方向での位置が決定されることで、感光体ドラム5に対して選択的に隣接し、トナーを感光体ドラム5の表面に供給することができる。これにより、感光体ドラム5上の静電潜像が選択されたトナー色で顕像化される。図1ではイエロー用の現像カートリッジ12Yがトナーを感光体ドラム5に供給している状態を示している。
尚、以下現像カートリッジについてその「上」または「下」を説明をする場合、図1の現像カートリッジ12Yの向きを基準とする。
【0019】
ロータリー現像ユニット11からクリーニング部13にかけての上方には転写ユニット19が設けられている。転写ユニット19は、複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21を回転駆動させる駆動部(図示省略)とを備えている。現像ユニット11で現像されたトナー像は、一次転写領域17で転写ユニット19の中間転写ベルト21上に一次転写される。また感光体ドラム5は、一次転写領域17から図1の矢印7で示す回転方向に回転した位置で、クリーニング部13によって、一次転写後に感光体ドラム5の外周面に残留して付着しているトナーが掻き落とされる。
【0020】
カラー画像をシート部材Sに転写する場合には、感光体ドラム5上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト21上に重ね合わせてカラー画像を形成すると共に、二次転写領域23において、カセット25から取り出されたシート部材S上にカラー画像を二次転写する。このようにしてカラー画像が形成されたシート部材Sは、定着ユニット27を経由して装置本体3の上面部に設けられた排出トレイ部29上へ搬送される。
【0021】
次に、図1の画像形成装置1に装備されたロータリー現像ユニット11の構成およびその動作について説明する。図2は、ロータリー現像ユニット11の斜視図である。図2に示す如く、ロータリー現像ユニット11は、中心に回転軸31を有し、該回転軸31の周囲には互いに90度の角度の間隔で形成された4つのフレーム要素33から構成される支持フレーム35が回転軸31に固定して設けられている。各フレーム要素33の間には収納部37が形成されており、各収納部37に対して前述の4色の現像カートリッジ12Y,12C,12M及び12Kが収納されている。
【0022】
支持フレーム35における各フレーム要素33の末端には末端圧入部28が形成され、各末端圧入部28の内側には内側圧入部30が形成されている。現像カートリッジ12を支持フレーム35に装着する場合には、現像カートリッジ12を収納部37内に配置した状態で長手方向にスライドさせ、現像カートリッジ12の左側端部(末端圧入部28が形成されている側の端部)に設けられる端部カバーの2つの圧入突起部(図示せず)をそれぞれ末端圧入部28と内側圧入部30とに圧入する。これにより現像カートリッジ12が支持フレーム35に対して固定される。なお図2では、簡略のため現像カートリッジ12Yのみを示している。
【0023】
回転軸31には図示しない駆動部がクラッチを介して接続されており、この駆動部を駆動することで支持フレーム35を回転させ、4つの現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kのうち、いずれか一つの現像カートリッジを選択的に感光体ドラム5と対向する現像位置(図1中、現像カートリッジ12Yの位置)に位置決めできるように構成されている。
【0024】
支持フレーム35に保持される現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kは、いずれも同一の構成を有している。従ってここでは、現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kを総称して現像カートリッジ12として、以下説明する。
【0025】
現像カートリッジ12は、図3に示す如く、上部ハウジング部材41と下部ハウジング部材42とが一体的に組み合わされて、本体となるハウジング43が形成されている。図3は、上部ハウジング部材41と下部ハウジング部材42とを矢印の方向に開けた状態を示し、図4は現像カートリッジの正面図であり、図5は現像カートリッジの背面図であり、図6は現像カートリッジの平面図であり、図7は現像カートリッジの底面図であり、図8は現像カートリッジの左端面図であり、図9は現像カートリッジの右端面図である。また図10は上部ハウジング部材と下部ハウジング部材とを開けた状態での正面図であり、図11は撹拌片の形状がわかる角度で現像カートリッジを示す斜視図であり、図12は現像カートリッジにトナーを供給している状態を示す斜視図及びそのA−A線での断面図である。尚、図4、図6及び図10では、後述するシールを貼付しない状態で現像カートリッジを示している。
【0026】
ハウジング43内にはトナーを収容するためのトナー収容部45が形成されており、トナー収容部45には、それぞれ上部ハウジング部材41内と下部ハウジング部材42内とに、トナー47を撹拌するための複数の撹拌片51、52が内方へ突出するように形成されている。これら複数の撹拌片51、52の作用により、ロータリー現像ユニット11が回転軸31を中心として回転するときに、トナー47が撹拌片51、52に沿って落下することによりトナー収容部45内でトナー47が撹拌されるようになっている。
【0027】
上部ハウジング部材41における撹拌片51は、図10に示す如く、ハウジングの長手方向に対して斜め方向に伸びる斜行撹拌片51aと、ハウジングの長手方向に対して直交する方向に伸びる直交撹拌片51bとから構成されている。また下部ハウジング部材42における撹拌片52も、図10に示す如く、ハウジングの長手方向に対して斜め方向に伸びる斜行撹拌片52aと、ハウジングの長手方向に対して直交する方向に伸びる直交撹拌片52bとから構成されている。上部ハウジング部材41における斜行撹拌片51a及び直交撹拌片51bは、下部ハウジング部材42における斜行撹拌片52a及び直交撹拌片52bと千鳥配置になっており、従って各直交撹拌片の伸びる方向には他方のハウジングの斜行撹拌片が位置する構成となっている。このような斜行撹拌片と直交撹拌片との千鳥配置を採用することにより、ロータリー現像ユニット11が回転軸31を中心として回転するときのトナー47の撹拌効果が高まる。
【0028】
また図11に示す如く、上部ハウジング部材41における斜行撹拌片51a及び直交撹拌片51bの端縁には、それぞれ2つのほぼ半円状に凹んだ凹部32、34が形成されている。一方図11に示す如く、上部ハウジング部材41の左側の端面には円形のトナー供給穴36が形成されており、トナー供給穴36はハウジング43内へのトナー供給時以外は図示しないシール片等によって閉鎖されている。各斜行撹拌片51a及び各直交撹拌片51bに形成された凹部32、34のうち、一方の凹部34の輪郭は、ハウジング43の端面側から見たときに全てが位置的及び形状的に整合しており、しかも各凹部34の輪郭は、トナー供給穴36の輪郭の一部とも整合している。
【0029】
また、図12のA−A断面図に示されるように、下部ハウジング部材42における各斜行撹拌片52aの輪郭も円弧の一部を構成するように凹部38が形成されており、且つ各凹部38の輪郭は、ハウジング43の端面側から見たときに全てが位置的及び形状的に整合し、且つトナー供給穴36の輪郭の一部とも整合している。
【0030】
従って図11に示す如く、上部ハウジング部材41の左端側に形成されたトナー供給穴36からハウジング43内を覗いたとき、斜行撹拌片51a、直交撹拌片51b及び斜行撹拌片52aの各端縁同士を仮想的に結んで形成される、ハウウジング43の長手方向に伸びる円筒形の空間が形成される(図11中、2点鎖線で示す円筒形を参照)。
【0031】
トナー供給穴36を入口として、このような円筒形の仮想空間がハウジング43内に形成されることにより、トナー供給穴36からのトナー供給を容易に行うことができる。即ちハウジング43内にトナーを供給する場合には、図12に示す如く、例えばトナーが収容されたトナー収容筒40をトナー供給穴36からハウジング43内の最奥部まで挿入し、この状態でトナー収容筒40を徐々に引き抜く方法を用いる場合は、上記円筒形の空間の側面に相当する部分から、トナーがハウジング43内の全域に平均的に行き渡るようになる。ここで、上記円筒形の空間の直径は、トナー供給穴36の直径より若干大きく形成されており、トナー収容筒40を該空間内に挿入しやすくなっている。
尚、トナー収容筒を用いずにトナーを直接トナー供給穴36から落下供給する方法を用いることも可能であり、この場合は、上記円筒形の空間の直径は、トナー供給穴36の直径より若干小さく形成されてもよい。
【0032】
図3に戻り、トナー収容部45には、表面がウレタンスポンジで形成された供給ローラ53(Sローラともいう)が回転可能な状態で配置されている。図3及び図13に示す如く、供給ローラ53の外側には現像ローラ55(Dローラとも云う)が供給ローラ53の外周面と接触した状態で配置されている。図13に示す如く、供給ローラ53は、現像ローラ55と反対方向に回転しており、また現像ローラ55は供給ローラ53より低速で回転する。この例では、現像ローラ55が550rpmで回転し、供給ローラ53が現像ローラ55の1.5倍の825rpmで回転するようになっている。
【0033】
これにより、供給ローラ53がハウジング43内に収納されたトナー47をその表面に担持した状態で矢印の方向に回転するとき、供給ローラ53の外周面と現像ローラ55の外周面とが接触している箇所では、供給ローラ53の外周面が現像ローラ55の外周面よりも早く進行するため、供給ローラ53の外周面に担持されているトナーが現像ローラ55の外周面に擦り付けられる。このようにして供給ローラ53から現像ローラ55へのトナーの受け渡しが行われる。尚、供給ローラ53と現像ローラ55とを同方向に回転させることにより、両ローラのすれ違う箇所でトナーの受け渡しを行うようにすることもできる。
【0034】
現像ローラ55は、感光体ドラム5と接触しながら回転し、現像ローラ55に担持されたトナー47は、現像位置39において感光体ドラム5の表面に付着するようになる。このようにして、トナー47は、供給ローラ53から現像ローラ55の表面に擦り付けられて、所定厚み(例えば約10μm〜20μm)のトナー層を形成し、このトナー層が同様にして感光体ドラム5へ移行する。
【0035】
供給ローラ53から現像ローラ55へのトナーの移行に関して、供給ローラ53の外周面に担持された全てのトナーが現像ローラ55へ受け渡されるわけではなく、一部は現像ローラ55の外周面とすれ違った後もそのまま供給ローラ53の外周面に残った状態でいる。このように現像ローラ55へ移行しなかったトナーは、上記のように825rpmという高速で回転する供給ローラ53の回転力に起因する遠心力により周囲に飛散する。
【0036】
トナー収容部45には、図13に示す如く、供給ローラ53の背後、即ち供給ローラ53から見て現像ローラ55が位置する側と反対側には隔壁46が形成されており、供給ローラ53の外周面から飛散したトナー47は隔壁46と供給ローラ53との間の領域54に溜まるようになっている。また隔壁46と供給ローラ53との間の領域54よりも上側に位置する供給ローラ53の外周面からは、供給ローラ53の回転に伴う遠心力により、図13中の矢印60で示す方向にトナーが吹き飛ばされる。隔壁46の存在により領域54にはトナー47が溜まるが、上記のように供給ローラ53の外周面からはトナーが吹き飛ばされるため、供給ローラ53周辺の領域54ではトナー上面の高さが周囲より低くなる。そのため領域54の上部においては、トナーが矢印58で示すように供給ローラ53側へ流れ落ちてきて、この流れ落ちてくるトナーを供給ローラ53が矢印60の方向へ吹き飛ばすという循環が行われる。
【0037】
また、供給ローラ53により吹き飛ばされたトナーは、トナー収容部45内で矢印60で示すように流れるため、この流れが衝突するハウジング43内面の符号62で示す部分には、トナーの衝突による流体圧が掛かることになる。このように流体圧の掛かる部分62には、空気流通部64が設けられている。
【0038】
以下、空気流通部64の構成について具体的に説明する。本例では空気流通部64は、ハウジング43を構成する上部ハウジング部材41に設けられており、ここにはトナー収容部45内の空気を大気と流通させるための連通孔61が形成されている。連通孔61には、空気は通過するがトナーは通過しない大きさの多数の微孔が形成されたシール63が貼付されている。
【0039】
このように流体圧の掛かる部分62に、微孔が形成されたシール63を貼付した連通孔61で構成される空気流通部64を形成することにより、トナー収容部45内の空気が、矢印60(図13)で示すようなトナーの流れに乗って空気流通部64から押し出される。そのため、例えばトナー収容部45の近くに熱発生源が存在する場合でも、この熱発生源からの熱で膨張してハウジング43内が加圧状態になることを防止することができる。これによりトナー収容部45内の圧力上昇の影響を排除して、トナー収容部45からのトナーの供給状態を常に一定に維持することができる。尚、上記のような空気流通装置は、特にアジテータを有しない現像カートリッジに有効である。
【0040】
上記図13では、供給ローラ53が現像ローラ55と反対方向に回転している構造の場合における当該空気流通部64を設ける位置について説明したが、供給ローラ53が現像ローラ55と同方向に回転している構造の場合は、トナーが供給ローラ53によって吹き飛ばされる方向60が、図13のものと異なり、現像ローラ55から遠ざかる斜め上方となる。従って、当該空気流通部64もその位置に合わせて設けることになる。
【0041】
図14〜図23には、空気流通部64の種々の形態が示されている。図14から図17に示す実施の形態は、空気を通すことのできないラベル71をシール63(図16参照)の上に重ねて使用したものであり、図14から図17に示す実施形態のように、ラベル71が、シール63との間に空隙201を有するように、ハウジング43に貼付され、空隙201と大気200とを連通する連通路202を形成することによって、シール63の微孔を塞ぐことなく連通孔61の存在を隠すことが可能である。以下、その実施形態について説明する。
【0042】
図14は、シールとラベルの間に空隙が設けられた現像カートリッジの空気流通装置の第1の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図であり、図15は、図14のハウジングの表面形状を示す斜視図であり、図16は、図15のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図であり、図17は、図14に示す矢印B−B線に沿う断面図である。
【0043】
図14に示す現像カートリッジ12の空気流通装置は、ハウジング43の周面に連通路202を備え、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能に形成されている。まず、図15及び図16を参照しつつ、本実施形態に示す現像カートリッジ12の空気流通装置の構成について説明し、続いて、図17を参照しつつ、トナー収容部45から大気200へと連通する経路について説明する。
【0044】
図15は、本実施形態における現像カートリッジ12の空気流通装置周辺のハウジング43の形状を示している。ハウジング43の表面には、現像ローラ55の軸方向に長い略矩形状のくぼみ203が形成されている。また、複数の連通孔61がくぼみ203の底面203Bに設けられている。さらに、複数の溝204が、現像ローラ55の軸方向に伸びるように形成され、該溝204はくぼみ203の側面203Aに達している。
シール63は、図16に示すように、くぼみ203と略同形状に形成され、連通孔61を塞ぐように底面203Bに貼付されている。
【0045】
また、図17に示すように、ラベル71が、シール63との間に空隙201を有するようにハウジング43に貼付され、このとき、ハウジング43の表面に形成された溝204は、ハウジング43の表面のラベル71の貼付されていない部分からくぼみ203の側面203Aへ抜ける連通路202と成る。つまり、溝204は、空隙201と大気200とを連通する連通路202を構成している。
さらに、底面203Bに貼付されたシール63は、空気は通過するがトナーは通過しない大きさの多数の微孔が形成されており、空隙201とトナー収容部45は連通している。
【0046】
したがって、図14から図17に示す現像カートリッジ12において、トナー収容部45と空隙201との間、及び空隙201と大気200の間、はそれぞれ連通しているため、トナー収容部45と大気200は、空隙201を挟んで矢印206のように連通し、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能と成っている。
【0047】
空隙201は、本実施形態に示した形態に限らず、従来のハウジング43の連通孔61の周囲を盛り上げ土手状の囲いを設け、該囲いにラベル71を貼付することによっても形成可能であり、このとき、連通路202は、囲いに穴を形成することによって備えることも可能である。
【0048】
しかし、本実施形態に示したように、空隙201及び連通路202をハウジング43の表面のくぼみ203及び溝204によって形成することで、ハウジング43の輪郭を従来のハウジングとほぼ同形状とすることが可能であり、現像カートリッジ12を必要以上に大きくすることなく空隙201及び連通路202を設けることが可能である。
【0049】
図18は、シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第2の実施形態を示すハウジング端面側からの斜視図であり、図19は、図18の空気流通装置のラベル表示面側からの斜視図であり、図20は、図19のハウジングの表面形状を示す斜視図であり、図21は、図20のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図である。
【0050】
図18に示す現像カートリッジ12の空気流通装置は、ハウジング43に形成された連通路202がハウジング43の端面43A側に達するように形成されている。そして、現像カートリッジ12の空気流通装置は、図19に示すように、ラベル71の表示面側から見ると、ラベル71が貼付されているのみで、空気流通装置の存在が見知できないように構成されている。図20及び図21を参照しつつ、本実施形態に示す現像カートリッジ12の空気流通装置の構成について説明する。
【0051】
図20は、本実施形態における現像カートリッジ12の空気流通装置周辺のハウジング43の形状を示している。ハウジング43の表面には、現像ローラ55の軸方向に長い略矩形状のくぼみ203が形成されている。また、複数の連通孔61がくぼみ203の底面203Bに設けられている。さらに、複数の溝204が、現像ローラ55の軸方向に伸びるように形成され、くぼみ203の側面203Aからハウジング43の端面43Aに達するように形成されている。
【0052】
図21に示すように、シール63が、連通孔61を塞ぐようにくぼみ203の底部203Bに貼付され、さらに、図19に示すように、ラベル71が、くぼみ203及び溝204を覆うようにハウジング43に貼付されている。
【0053】
本実施形態においても、シール63とラベル71の間に空隙201を設けた現像カートリッジ12の空気流通装置の第1の実施形態と同様に、トナー収容部45と空隙201との間、及び空隙201と大気200との間は、それぞれ連通するため、空隙201を挟んでトナー収容部45と大気200は連通し、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能と成っている。
【0054】
本実施形態によれば、連通路202は、既述の通り、ハウジング43の端面43Aに形成されており、目立ち難く、ラベル71の表示面側からは、連通路202が見知できないように構成されている。そのため、利用者が不用意に連通路202からラベル71を切り開き、シール63を剥がし、トナー47が放出することを防止することができる。
【0055】
また、ハウジング43の輪郭を従来のハウジングとほぼ同形状とすることが可能であり、現像カートリッジ12を必要以上に大きくすることなく空隙201及び連通路202を設けることが可能である。
【0056】
図22は、シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第3の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。図22において、ラベル71はハウジング43の端面43A側が省略され、くぼみ203の形状が確認できるように描かれている。
【0057】
本実施形態において、ハウジング43の表面には、現像ローラ55の軸方向に長い略矩形状のくぼみ203が形成されており、該くぼみ203の底面203Bには、複数の連通孔61が設けられている。
また、シール63が、連通孔61を塞ぐようにくぼみ203の底面203Bに貼付されており、ラベル71が、くぼみ203をほぼ覆うようにハウジング43に貼付されている。
【0058】
本実施形態では、連通路202を構成する溝204がハウジング43に形成されておらず、シール63とラベル71の間に空隙201を設けた現像カートリッジ12の空気流通装置の第1及び第2の実施形態と異なるものであり、ラベル71の周囲の一部分を切り取り、切取部71Aを形成することによって、トナー収容部45と大気200との連通を図っている。すなわち、図22に示すように、連通路202が、ラベル71の周囲に形成した切取部71Aと、くぼみ203の側面203Aとから成るように構成されている。
【0059】
本実施形態においても、シール63とラベル71の間に空隙201を設けた現像カートリッジ12の空気流通装置の第1及び第2の実施形態と同様に、トナー収容部45と空隙201との間、及び空隙201と大気200との間は、それぞれ連通するため、空隙201を挟んでトナー収容部45と大気200は連通し、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能と成っている。
本実施形態によれば、ハウジング43の表面に連通路202としての溝204等を形成する必要が無く、従来のハウジング43に加える設計変更を最小限に抑えることができる。
【0060】
このような構成によれば、ハウジング43の表面に連通路202としての溝204等を形成する必要が無いため、ラベル71の接着面は均一となる。すなわち、ラベル71を接着するくぼみ203の縁に溝202等の凹凸状の部分を形成する必要なく、ラベル71を凹凸状の部分に接着せずに、ラベル71の接着面を均一とすることが可能であり、惹いては、ラベル71の剥がれ防止となる。
【0061】
また、ハウジング43の輪郭を従来のハウジングとほぼ同形状とすることが可能であり、現像カートリッジ12を必要以上に大きくすることなく空隙201及び連通路202を設けることが可能である。
【0062】
尚、これら、図19から図22で示した3つの実施形態は、ラベル71に空気を連通できる空気穴を必要としない実施形態であるが、空気が連通できる空気穴73を図23(d)で後述するようにラベル71に形成しても良い。該空気穴73が形成されたラベル71を利用すれば、ハウジング43内の空気の吐き出し効果及びハウジング43内への外気の吸引効果は一層高まる。
【0063】
以上説明した空気流通部64は、空気を通すことのできないラベル71を微孔を有するシール63の上に重ねて使用したものであるが、このような構成の他にも、例えば図23(a)に示すように比較的大きな連通孔61をハウジング43の両端に1つずつ形成したり、図23(b)に示すように大きな孔に代えてそれぞれ4つ(数は限定されない)の小孔から成る連通孔61をハウジング43の両端に形成したり、図23(c)に示すように両端の連通孔61に加えてハウジング43の中央部にも複数の小孔から成る連通孔61を形成するようにし、これらの連通孔61に微孔を有するシール63を貼付するようにしてもよい。
【0064】
連通孔61の上に貼付する微孔を有するシール63の上には、図23(d)に示す如く、例えば取り扱い上の注意等を記載したラベル71を重ねて貼付するようにしてもよい。ラベル71には、図5(d)中に拡大して断面図で示したように、空気を連通できる空気穴73が形成されており、これにより連通孔61を介しての空気連通機能は確保されている。
【0065】
次に、現像カートリッジ12における現像ローラ55の周辺の構造について説明する。現像カートリッジ12のハウジング43にはローラ支持フレーム75が固定されている。ローラ支持フレーム75は、全体が金属で構成されており、図24(a)に示す如く、下枠部77と、下枠部77の両端から90度屈曲して形成される側枠部79a、79bと、側枠部79a、79bの各上端にネジ81で接続されている上枠部83とから構成されている。そして下枠部77、上枠部83及び2つの側枠部79a、79bによって囲まれた領域には現像ローラ55が配置可能となっている。
【0066】
また下枠部77には、ブレード固定フレーム85が複数の固定ネジ87によって取り付けられており、該ブレード固定フレーム85と下枠部77との間には図13に示す如く、リン青銅でできたブレード支持プレート89が設けられている。ブレード支持プレート89の先端側の上面には、ゴムや樹脂部材等で構成される規制ブレード91が貼付されており、該規制ブレード91は、ブレード支持プレート89自体のバネ復帰作用と、ブレード支持プレート89の先端側の下側に設けられるバックアップスポンジ93(図13参照)の弾性復帰作用とにより、現像ローラ55の周面に対してその長手方向に亘って一定圧で押圧されている。
【0067】
規制ブレード91は、トナー47がこれと摩擦することによって同じ極性に帯電するという機能を有する。このようにして現像ローラ55に対して所定極性に帯電されたトナーが供給され、感光体ドラム5上の静電潜像を現像ローラ55上のトナー47によって現像することができる。
【0068】
また規制ブレード91は、現像ローラ55の周面に付着したトナー47を、例えば厚みが最終的に20μm程度になるように平均的に馴らす機能を有する。従って、現像ローラ55の長手方向でのトナー47の厚みを均一にするため、規制ブレード91が、現像ローラ55の周面に対してその長手方向に亘って一定圧で押圧されていることが現像カートリッジ12にとって重要なことである。
【0069】
このような規制ブレード91の現像ローラ55への押圧力の平均化を担保するために、上述したようにローラ支持フレーム75の構成要素として上枠部83を追加し、ローラ支持フレーム75が閉ループ構造となるようにしている。
【0070】
即ち、このような閉ループ構造を採用し、現像ローラ55と規制ブレード91とをユニット化することにより、ローラ支持フレーム75の保形性が高くなるから、現像カートリッジ12をロータリー現像ユニット11の収納部37に装着したり、そこから脱着するときにローラ支持フレーム75に相当の力が加わったとしても、現像ローラ55の周面と規制ブレード91との位置関係はその長手方向に亘って変化しにくくなる。これにより規制ブレード91はその長さ方向に亘り、常に一定の力で現像ローラ55の周面に押圧し続けるから、現像ローラ55の周面でのトナー47の分布が現像ローラ55の長さ方向で偏ることを防止することができ、色の濃淡のムラ等の印刷不良を防止することができる。
【0071】
次に、ローラ支持フレーム75を下部ハウジング部材42に取り付ける構造について、図25(a)(b)を参照しながら説明する。図25(a)は、図3における現像ローラ55の左側を破断して軸103が支持されている様子を示し、図25(b)は図3における現像ローラ55の右側を破断して軸103が支持されている様子を示す。
【0072】
図25(a)(b)に示す如く、下部ハウジング部材42の端面95a、95bには各々供給ローラ用貫通穴(図示せず)と現像ローラ用貫通穴99とが形成されており、端面95a、95bの外側には軸保持部材101a、101bが設けられている。尚、図示しないが、供給ローラ53の軸の両端部は、軸保持部材101a、101bから供給ローラ用貫通穴内に延びる軸保持部(図示せず)に回転可能に支持されている。
【0073】
また現像ローラ55の軸103の両端部は、軸保持部材101a、101bから現像ローラ用貫通穴99内へ延びる軸保持部105に回転可能に支持されている。図25(a)に示す如く、下部ハウジング部材42の左側の端面95aにはネジ107のネジ山よりも若干小さな2つの孔106が形成されており、そこに座金108を介してネジ107が強制的にねじ込まれることにより、左側の軸保持部材101aと下部ハウジング部材42の左側の端面95aとが固定されている。またローラ支持フレーム75における左側の側枠部79aにも、下部ハウジング部材42の左側の端面95aの孔106と整合する位置にネジ107用の2つの孔が形成されているが、これらの孔はネジ107のネジ山よりも大きいばか孔109となっており、ここにネジ107が入り込んでいる。
【0074】
一方、図25(b)に示す如く、下部ハウジング部材42の右側の端面95bにはネジ111のネジ山よりも大きな2つのばか孔113が形成されており、ローラ支持フレーム75における右側の側枠部79bには、整合する位置にネジ111用の雌ネジが形成された2つのネジ孔115が形成されている。そして右側の軸保持部材101bに形成された孔からばか孔113及びネジ孔115にネジ111をねじ込むことにより、右側の軸保持部材101b、下部ハウジング部材42の右側の端面95b及び右側の側枠部79bが一体に固定される。
【0075】
このような構成の結果として、ハウジング43とローラ支持フレーム75との関係は、右側においてはハウジングの長手方向への移動が規制されるように互いに固定されているが、左側においてはローラ支持フレーム75の側枠部79aが下部ハウジング部材の端面95aに対して固定されていないため、両者は互いの影響を受けることなく、ハウジングの長手方向に自由に移動することが可能となる。
【0076】
かかる構成を採用する理由は、ハウジング43を構成する樹脂の方が、ローラ支持フレーム75を構成する金属よりも熱膨張係数が大きいので、熱変化によりハウジング43とローラ支持フレーム75との間で伸縮差(ハウジング43の方が伸縮差が大きい)を生じるが、このような伸縮差による影響をなくすためである。即ち、上記構成を採用することによりハウジング43とローラ支持フレーム75との伸縮差の違いによるローラ支持フレーム75の歪みを防止することができるから、ローラ支持フレーム75に設けられる現像ローラ55の外周面への規制ブレード91の当接圧力を、その長手方向に亘って一定に維持し続けることができ、長手方向に亘ってムラのないトナー供給が実現される。
【0077】
尚、図25(a)(b)では明瞭に示されていないが、下部ハウジング部材42の端面95aとローラ支持フレーム75の側枠部79aとの間は、下部ハウジング部材42が最も縮んだ状態でも両者の間に僅かに隙間が形成されているように設計されている。
【0078】
次に、ハウジング43内のトナー収納部45から外部へのトナー47の飛散を防止する構造について説明する。図13に示す如く、現像ローラ55の上方には、ローラ支持フレーム75の上枠部83に対して飛散防止シール部材117が固定されており、飛散防止シール部材117の他端側は、下部ハウジング部材42に固定されているバックアップスポンジ119によって現像ローラ55側へ押し付けられている。これにより現像ローラ55と上枠部83との間からのトナー47の外部への飛散を防止している。
【0079】
また、ローラ支持フレーム75の上枠部83の内側には、シール部材121が貼付されており、該シール部材121が下部ハウジング部材42との間の隙間を塞いでおり、これによりバックアップスポンジ119を通過したトナー47の外部への飛散を防止している。
【0080】
更に、図24(c)、図26に示す如く、現像ローラ55の周面の両端部には、ローラ端シール部材123が当接し、現像ローラ55の端部からのトナー47の外部への飛散を防止している。図26中の一部拡大図に示す如く、ローラ端シール部材123は、上側の低摩擦機能部材125と下側の粉体シール機能部材127とが貼り合わされた2重構造である。上側の低摩擦機能部材125は、例えばフジロン7000(登録商標)(フジコー株式会社製)などのように現像ローラ55との接触面の回転摩擦抵抗をなるべく小さくし、回転摩耗に対する耐久性に優れた材質で構成されている。また下側の粉体シール機能部材127は、例えば羊毛フェルトのようにトナーなどの粉体に対するシール機能性に優れた材質で構成されている。
【0081】
このようなローラ端シール部材123の基端側はブレード支持プレート89又は下枠部77に固定されており、ローラ端シール部材123の先端側は、下部ハウジング部材42によって下側から支持されているが、下部ハウジング部材42には固定されておらず、自由端となっている。
【0082】
ローラ端シール部材123の先端側を自由端とすることにより、現像ローラ55の両端の周面とローラ端シール部材123との接触状態が経時的に微妙に変化するため、ローラ端シール部材123の同じ箇所だけが溝状に磨り減ってしまい、シール性能が低下するということを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気流通装置を備える現像カートリッジを装備する画像形成装置を示す側断面図である。
【図2】ロータリー現像ユニットの斜視図である。
【図3】上部ハウジング部材と下部ハウジング部材とを矢印の方向に開けた状態の現像カートリッジを示す斜視図である。
【図4】現像カートリッジの正面図である。
【図5】現像カートリッジの背面図である。
【図6】現像カートリッジの平面図である。
【図7】現像カートリッジの底面図である。
【図8】現像カートリッジの左端面図である。
【図9】現像カートリッジの右端面図である。
【図10】上下のハウジング部材を開けた状態での正面図である。
【図11】撹拌片の形状がわかる角度で現像カートリッジを示す斜視図。
【図12】現像カートリッジにトナーを供給している状態を示す斜視図及びそのA−A線での断面図である。
【図13】現像カートリッジの側断面図である。
【図14】シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第1の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。
【図15】図14のハウジングの表面形状を示す斜視図である。
【図16】図15のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図である。
【図17】図14に示す矢印B−B線に沿う断面図である。
【図18】シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第2の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。
【図19】図18の空気流通装置のハウジング端面側からの斜視図である。
【図20】図19のハウジングの表面形状を示す斜視図である。
【図21】図20のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図である。
【図22】シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第3の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。
【図23】ハウジングに形成された空気流通部の他の4つの実施の形態を示す正面図である。
【図24】(a)はローラ支持フレームの全体を示す正面図であり、(b)はローラ支持フレームの左側部分の拡大図であり、(c)はローラ端シール部材及びローラ支持フレーム周辺を示す側断面図である。
【図25】(a)は図3における現像ローラの左側を破断して軸が支持されている様子を示し、(b)は図3における現像ローラの右側を破断して軸が支持されている様子を示す断面図である。
【図26】ローラ支持フレームと、これに支持される供給ローラ及び現像ローラを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置、3 装置本体、5 感光体ドラム、7 矢印、9 帯電器
11 ロータリー現像ユニット、12 現像カートリッジ、
13 クリーニング部、15 露光ユニット、17 一次転写領域、
19 転写ユニット、21 中間転写ベルト、23 二次転写領域、
25 カセット、27 定着ユニット、28 末端圧入部、29 排出トレイ部
30 内側圧入部、31 回転軸、32 凹部、33 フレーム要素、
34 凹部、35 支持フレーム、36 トナー供給穴、37 収納部、
38 凹部、39 現像位置、40 トナー収容筒、41 上部ハウジング部材
42 下部ハウジング部材、43 ハウジング、45 トナー収容部、
46 隔壁、47 トナー、51 撹拌片、52 撹拌片、53 供給ローラ、
54 隔壁と供給ローラとの間の領域、55 現像ローラ、58 矢印、
60 矢印、61 連通孔、62 流体圧の掛かる部分、63 シール、
64 空気流通部、71 ラベル、73 空気穴、75 ローラ支持フレーム、
77 下枠部、79a、79b 側枠部、81 ネジ、83 上枠部、
85 ブレード固定フレーム、87 固定ネジ、89 ブレード支持プレート、
91 規制ブレード、93 バックアップスポンジ、
95a、95b 下部ハウジング部材の端面、99 現像ローラ用貫通穴、
101a、101b 軸保持部材、103 軸、105 軸保持部、106 孔、107 ネジ、108 座金、111 ネジ、113 ばか孔、115 ネジ孔、117 飛散防止シール部材、119 バックアップスポンジ、
121 シール部材、123 ローラ端シール部材、125 低摩擦機能部材、
127 粉体シール機能部材、200 大気、201 空隙、202 連通路、
203 くぼみ、204 溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーを収容すると共に感光体ドラムに形成された潜像をトナーで現像するための、レーザープリンタで使用する現像カートリッジに係り、特に現像カートリッジをロータリー現像ユニットに取り付けて使用する際に現像カートリッジのハウジング内の圧力を調整する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロータリー現像ユニットを備えるレーザープリンタでは、各々色の異なるトナーを収容した複数の現像カートリッジがロータリー現像ユニットにセットされている。印刷時には、ロータリー現像ユニットを回転しながら必要な色の現像カートリッジを感光体ドラムに隣接させて、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを担持させ、このトナーを感光体ドラムから転写ベルトを介してシートに転写して定着する。
【0003】
現像カートリッジの内部に収容されているトナーは、徐々に消耗されていくため、トナーの占めていた体積の減少により、現像カートリッジ内部が負圧になることがある。また逆に、現像カートリッジの近傍に位置する発熱体からの熱の影響で、密閉された現像カートリッジ内の圧力が上昇してしまうことも考えられる。このように現像カートリッジ内の圧力と大気圧との間に圧力差を生じると、現像カートリッジからのトナーの供給状態が悪くなったり、逆に現像カートリッジから必要以上にトナーが供給されたりして、印刷物の画像の品質が低下する場合がある。
【0004】
従来、現像カートリッジ内の内圧が上がることを防止するために、空気孔を設け、この空気孔をJIS L−1096−A−11の測定法による透湿度が100〜1000g/m2/24hrの微多孔室材料で覆ったものがある(特許文献1参照)。また、トナーボトルの開口部を封止するための栓と、開口部との隙間に、トナーの通過を阻止するフィルタを配置したものがある(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−324568号公報
【特許文献2】
特開平9−258540号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのいずれも単にカートリッジ等に孔を形成しただけであり、この孔から積極的にカートリッジ内の空気を追い出すための手段を備えるものではない。そのためカートリッジ内の圧力調整は、ハウジング内と大気との圧力差による自然の空気流通にだけ因るものであるから、完全な圧力調整が行われるまでには多少の時間が掛かり、急激な温度上昇に伴い現像カートリッジ内の圧力が上昇した場合には、現像カートリッジ内の圧力が低下する前にトナーの過剰流出などの弊害を起こす可能性もあった。
【0007】
そこで本発明の目的は、現像カートリッジ内と外部との空気が流通しやすいようにした現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、複数の現像カートリッジを装着した状態で回転軸の周囲で回転することにより、選択された現像カートリッジを画像形成装置における感光体ドラムに隣接させて該現像カートリッジ内のトナーを感光体ドラムに移行可能なロータリー現像ユニットで使用する現像カートリッジであって、該現像カートリッジが周面及び該周面の両側の2つの端面を有するハウジングと、該ハウジング内に形成され、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部内に設けられ、回転可能でその外周面にトナーを担持可能な供給ローラと、前記供給ローラの外周面に接触した状態で設けられ、前記供給ローラの外周面に担持されたトナーを受け取り可能で、該トナーを前記感光体ドラムに移行可能な現像ローラとを備え、前記供給ローラから前記現像ローラに移行しなかったトナーが、前記供給ローラの回転により飛散していく方向に位置する前記ハウジングの周面部分に空気流通部が形成されていることを特徴とするものである。
【0009】
本態様によれば、供給ローラの回転力の遠心力により、供給ローラの外周面に担持されているトナーがトナー収納部の空間内へ飛散される。これに伴い、トナーの飛散していく方向にトナーの流れによる風圧を生じ、この風圧により空気流通部から外部へ空気が排出されやすくなる。
【0010】
また、本発明の第2の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1の態様において、前記空気流通部は、前記ハウジングの周面に形成された連通孔に、空気は流通可能であるがトナーは通過できない微孔を有するシールが貼付されることにより構成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、ハウジングには比較的大きな連通孔を形成しておき、そこに微孔を有するシールを貼付するだけで、容易に空気流通部を形成することができる。
【0011】
また、本発明の第3の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第2の態様において、表示用ラベルが、前記シールとの間に空隙を有するように前記ハウジングに貼付され、前記空隙と大気とを連通する連通路が形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、空気の連通可能な空気穴が形成されていない表示用ラベルを利用した場合でも、表示用ラベルがシールの微孔を塞ぐことはなく、上記空気の吐き出し効果を得ることができる。
【0012】
また、本発明の第4の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1から第3のいずれかの態様において、前記トナー収容部には前記供給ローラから見て前記現像ローラの反対側に隔壁が形成されており、該隔壁と供給ローラとの間には供給ローラの外周面から飛散したトナーが溜まる領域が形成されており、該領域の最も供給ローラに近い部分の上端部に、前記領域に溜まったトナーが供給ローラ側へ流れ落ちてくるように前記隔壁の高さが決められており、前記供給ローラが隔壁側から流れ落ちてくるトナーを吹き飛ばすハウジングの位置に前記空気流通部が形成されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、供給ローラ側へ流れ落ちてくるトナーが供給ローラの回転により吹き飛ばされ、これにより生じるトナーの流れが空気流通部に衝突するため、空気流通部からの空気の排出が効率良く行われる。
【0013】
また、本発明の第5の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1から第4のいずれかの態様において、前記供給ローラは前記現像ローラと反対方向に回転し、現像ローラは供給ローラより低速で回転することを特徴とするものである。
本態様によれば、供給ローラと現像ローラとの接触部分では供給ローラの外周面が現像ローラの外周面よりも早く進行するため、供給ローラの外周面に担持されているトナーが現像ローラの外周面に擦り付けられるようになる。
【0014】
また、本発明の第6の態様に係る現像カートリッジの空気流通装置は、前記第1から第4のいずれかの態様において、前記供給ローラは前記現像ローラと同じ方向に回転することを特徴とするものである。
本態様によれば、供給ローラと現像ローラとの接触部分では、供給ローラの外周面と現像ローラの外周面とが互いに反対方向に進行するため、供給ローラの外周面に担持されているトナーが、現像ローラの外周面に擦り付けられるようになる。
【0015】
また、本発明の現像カートリッジは、前記第1から第6のいずれか1つに記載の態様の空気流通装置を備えることを特徴とするものである。本態様によれば、空気流通部を介した上記空気の吐き出し効果により、ハウジング内の圧力を速やかに大気圧と同じにすることができるから、トナーの供給状態が常に一定となり、品質の良い印刷を実現することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る空気流通装置を備える現像カートリッジを装備する画像形成装置1を示す側断面図である。この画像形成装置1では、装置本体3内に感光体ドラム5が矢印7の方向に回転自在に設けられている。感光体ドラム5の周りには回転方向7に沿って、帯電手段である帯電器9、現像手段である現像カートリッジを保持するロータリー現像ユニット11およびクリーニング部13がそれぞれ配置されている。帯電器9は帯電バイアス回路(図示省略)から帯電バイアスが印加されており、感光体ドラム5の外周面を均一に帯電させることができる。
【0017】
ロータリー現像ユニット11の下方には露光ユニット15が設けられ、露光ユニット15からは帯電器9によって帯電された感光体ドラム5の外周面に向けてレーザ光Lが照射される。この露光ユニット15は、画像形成指令を画像展開して得られる画像データに応じてレーザ光Lを感光体ドラム5上に走査露光して、感光体ドラム5上に画像形成指令に対応する静電潜像を形成する。
【0018】
このように形成された静電潜像は、ロータリー現像ユニット11によってトナー現像される。すなわち、本実施の形態ではロータリー現像ユニット11として、イエロー用の現像カートリッジ12Y、シアン用の現像カートリッジ12C、マゼンタ用の現像カートリッジ12M、およびブラック用の現像カートリッジ12Kがロータリー現像ユニット11の回転軸31を中心に回転自在に設けられている。これらの現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kは、現像ユニット11の周方向での位置が決定されることで、感光体ドラム5に対して選択的に隣接し、トナーを感光体ドラム5の表面に供給することができる。これにより、感光体ドラム5上の静電潜像が選択されたトナー色で顕像化される。図1ではイエロー用の現像カートリッジ12Yがトナーを感光体ドラム5に供給している状態を示している。
尚、以下現像カートリッジについてその「上」または「下」を説明をする場合、図1の現像カートリッジ12Yの向きを基準とする。
【0019】
ロータリー現像ユニット11からクリーニング部13にかけての上方には転写ユニット19が設けられている。転写ユニット19は、複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21を回転駆動させる駆動部(図示省略)とを備えている。現像ユニット11で現像されたトナー像は、一次転写領域17で転写ユニット19の中間転写ベルト21上に一次転写される。また感光体ドラム5は、一次転写領域17から図1の矢印7で示す回転方向に回転した位置で、クリーニング部13によって、一次転写後に感光体ドラム5の外周面に残留して付着しているトナーが掻き落とされる。
【0020】
カラー画像をシート部材Sに転写する場合には、感光体ドラム5上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト21上に重ね合わせてカラー画像を形成すると共に、二次転写領域23において、カセット25から取り出されたシート部材S上にカラー画像を二次転写する。このようにしてカラー画像が形成されたシート部材Sは、定着ユニット27を経由して装置本体3の上面部に設けられた排出トレイ部29上へ搬送される。
【0021】
次に、図1の画像形成装置1に装備されたロータリー現像ユニット11の構成およびその動作について説明する。図2は、ロータリー現像ユニット11の斜視図である。図2に示す如く、ロータリー現像ユニット11は、中心に回転軸31を有し、該回転軸31の周囲には互いに90度の角度の間隔で形成された4つのフレーム要素33から構成される支持フレーム35が回転軸31に固定して設けられている。各フレーム要素33の間には収納部37が形成されており、各収納部37に対して前述の4色の現像カートリッジ12Y,12C,12M及び12Kが収納されている。
【0022】
支持フレーム35における各フレーム要素33の末端には末端圧入部28が形成され、各末端圧入部28の内側には内側圧入部30が形成されている。現像カートリッジ12を支持フレーム35に装着する場合には、現像カートリッジ12を収納部37内に配置した状態で長手方向にスライドさせ、現像カートリッジ12の左側端部(末端圧入部28が形成されている側の端部)に設けられる端部カバーの2つの圧入突起部(図示せず)をそれぞれ末端圧入部28と内側圧入部30とに圧入する。これにより現像カートリッジ12が支持フレーム35に対して固定される。なお図2では、簡略のため現像カートリッジ12Yのみを示している。
【0023】
回転軸31には図示しない駆動部がクラッチを介して接続されており、この駆動部を駆動することで支持フレーム35を回転させ、4つの現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kのうち、いずれか一つの現像カートリッジを選択的に感光体ドラム5と対向する現像位置(図1中、現像カートリッジ12Yの位置)に位置決めできるように構成されている。
【0024】
支持フレーム35に保持される現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kは、いずれも同一の構成を有している。従ってここでは、現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kを総称して現像カートリッジ12として、以下説明する。
【0025】
現像カートリッジ12は、図3に示す如く、上部ハウジング部材41と下部ハウジング部材42とが一体的に組み合わされて、本体となるハウジング43が形成されている。図3は、上部ハウジング部材41と下部ハウジング部材42とを矢印の方向に開けた状態を示し、図4は現像カートリッジの正面図であり、図5は現像カートリッジの背面図であり、図6は現像カートリッジの平面図であり、図7は現像カートリッジの底面図であり、図8は現像カートリッジの左端面図であり、図9は現像カートリッジの右端面図である。また図10は上部ハウジング部材と下部ハウジング部材とを開けた状態での正面図であり、図11は撹拌片の形状がわかる角度で現像カートリッジを示す斜視図であり、図12は現像カートリッジにトナーを供給している状態を示す斜視図及びそのA−A線での断面図である。尚、図4、図6及び図10では、後述するシールを貼付しない状態で現像カートリッジを示している。
【0026】
ハウジング43内にはトナーを収容するためのトナー収容部45が形成されており、トナー収容部45には、それぞれ上部ハウジング部材41内と下部ハウジング部材42内とに、トナー47を撹拌するための複数の撹拌片51、52が内方へ突出するように形成されている。これら複数の撹拌片51、52の作用により、ロータリー現像ユニット11が回転軸31を中心として回転するときに、トナー47が撹拌片51、52に沿って落下することによりトナー収容部45内でトナー47が撹拌されるようになっている。
【0027】
上部ハウジング部材41における撹拌片51は、図10に示す如く、ハウジングの長手方向に対して斜め方向に伸びる斜行撹拌片51aと、ハウジングの長手方向に対して直交する方向に伸びる直交撹拌片51bとから構成されている。また下部ハウジング部材42における撹拌片52も、図10に示す如く、ハウジングの長手方向に対して斜め方向に伸びる斜行撹拌片52aと、ハウジングの長手方向に対して直交する方向に伸びる直交撹拌片52bとから構成されている。上部ハウジング部材41における斜行撹拌片51a及び直交撹拌片51bは、下部ハウジング部材42における斜行撹拌片52a及び直交撹拌片52bと千鳥配置になっており、従って各直交撹拌片の伸びる方向には他方のハウジングの斜行撹拌片が位置する構成となっている。このような斜行撹拌片と直交撹拌片との千鳥配置を採用することにより、ロータリー現像ユニット11が回転軸31を中心として回転するときのトナー47の撹拌効果が高まる。
【0028】
また図11に示す如く、上部ハウジング部材41における斜行撹拌片51a及び直交撹拌片51bの端縁には、それぞれ2つのほぼ半円状に凹んだ凹部32、34が形成されている。一方図11に示す如く、上部ハウジング部材41の左側の端面には円形のトナー供給穴36が形成されており、トナー供給穴36はハウジング43内へのトナー供給時以外は図示しないシール片等によって閉鎖されている。各斜行撹拌片51a及び各直交撹拌片51bに形成された凹部32、34のうち、一方の凹部34の輪郭は、ハウジング43の端面側から見たときに全てが位置的及び形状的に整合しており、しかも各凹部34の輪郭は、トナー供給穴36の輪郭の一部とも整合している。
【0029】
また、図12のA−A断面図に示されるように、下部ハウジング部材42における各斜行撹拌片52aの輪郭も円弧の一部を構成するように凹部38が形成されており、且つ各凹部38の輪郭は、ハウジング43の端面側から見たときに全てが位置的及び形状的に整合し、且つトナー供給穴36の輪郭の一部とも整合している。
【0030】
従って図11に示す如く、上部ハウジング部材41の左端側に形成されたトナー供給穴36からハウジング43内を覗いたとき、斜行撹拌片51a、直交撹拌片51b及び斜行撹拌片52aの各端縁同士を仮想的に結んで形成される、ハウウジング43の長手方向に伸びる円筒形の空間が形成される(図11中、2点鎖線で示す円筒形を参照)。
【0031】
トナー供給穴36を入口として、このような円筒形の仮想空間がハウジング43内に形成されることにより、トナー供給穴36からのトナー供給を容易に行うことができる。即ちハウジング43内にトナーを供給する場合には、図12に示す如く、例えばトナーが収容されたトナー収容筒40をトナー供給穴36からハウジング43内の最奥部まで挿入し、この状態でトナー収容筒40を徐々に引き抜く方法を用いる場合は、上記円筒形の空間の側面に相当する部分から、トナーがハウジング43内の全域に平均的に行き渡るようになる。ここで、上記円筒形の空間の直径は、トナー供給穴36の直径より若干大きく形成されており、トナー収容筒40を該空間内に挿入しやすくなっている。
尚、トナー収容筒を用いずにトナーを直接トナー供給穴36から落下供給する方法を用いることも可能であり、この場合は、上記円筒形の空間の直径は、トナー供給穴36の直径より若干小さく形成されてもよい。
【0032】
図3に戻り、トナー収容部45には、表面がウレタンスポンジで形成された供給ローラ53(Sローラともいう)が回転可能な状態で配置されている。図3及び図13に示す如く、供給ローラ53の外側には現像ローラ55(Dローラとも云う)が供給ローラ53の外周面と接触した状態で配置されている。図13に示す如く、供給ローラ53は、現像ローラ55と反対方向に回転しており、また現像ローラ55は供給ローラ53より低速で回転する。この例では、現像ローラ55が550rpmで回転し、供給ローラ53が現像ローラ55の1.5倍の825rpmで回転するようになっている。
【0033】
これにより、供給ローラ53がハウジング43内に収納されたトナー47をその表面に担持した状態で矢印の方向に回転するとき、供給ローラ53の外周面と現像ローラ55の外周面とが接触している箇所では、供給ローラ53の外周面が現像ローラ55の外周面よりも早く進行するため、供給ローラ53の外周面に担持されているトナーが現像ローラ55の外周面に擦り付けられる。このようにして供給ローラ53から現像ローラ55へのトナーの受け渡しが行われる。尚、供給ローラ53と現像ローラ55とを同方向に回転させることにより、両ローラのすれ違う箇所でトナーの受け渡しを行うようにすることもできる。
【0034】
現像ローラ55は、感光体ドラム5と接触しながら回転し、現像ローラ55に担持されたトナー47は、現像位置39において感光体ドラム5の表面に付着するようになる。このようにして、トナー47は、供給ローラ53から現像ローラ55の表面に擦り付けられて、所定厚み(例えば約10μm〜20μm)のトナー層を形成し、このトナー層が同様にして感光体ドラム5へ移行する。
【0035】
供給ローラ53から現像ローラ55へのトナーの移行に関して、供給ローラ53の外周面に担持された全てのトナーが現像ローラ55へ受け渡されるわけではなく、一部は現像ローラ55の外周面とすれ違った後もそのまま供給ローラ53の外周面に残った状態でいる。このように現像ローラ55へ移行しなかったトナーは、上記のように825rpmという高速で回転する供給ローラ53の回転力に起因する遠心力により周囲に飛散する。
【0036】
トナー収容部45には、図13に示す如く、供給ローラ53の背後、即ち供給ローラ53から見て現像ローラ55が位置する側と反対側には隔壁46が形成されており、供給ローラ53の外周面から飛散したトナー47は隔壁46と供給ローラ53との間の領域54に溜まるようになっている。また隔壁46と供給ローラ53との間の領域54よりも上側に位置する供給ローラ53の外周面からは、供給ローラ53の回転に伴う遠心力により、図13中の矢印60で示す方向にトナーが吹き飛ばされる。隔壁46の存在により領域54にはトナー47が溜まるが、上記のように供給ローラ53の外周面からはトナーが吹き飛ばされるため、供給ローラ53周辺の領域54ではトナー上面の高さが周囲より低くなる。そのため領域54の上部においては、トナーが矢印58で示すように供給ローラ53側へ流れ落ちてきて、この流れ落ちてくるトナーを供給ローラ53が矢印60の方向へ吹き飛ばすという循環が行われる。
【0037】
また、供給ローラ53により吹き飛ばされたトナーは、トナー収容部45内で矢印60で示すように流れるため、この流れが衝突するハウジング43内面の符号62で示す部分には、トナーの衝突による流体圧が掛かることになる。このように流体圧の掛かる部分62には、空気流通部64が設けられている。
【0038】
以下、空気流通部64の構成について具体的に説明する。本例では空気流通部64は、ハウジング43を構成する上部ハウジング部材41に設けられており、ここにはトナー収容部45内の空気を大気と流通させるための連通孔61が形成されている。連通孔61には、空気は通過するがトナーは通過しない大きさの多数の微孔が形成されたシール63が貼付されている。
【0039】
このように流体圧の掛かる部分62に、微孔が形成されたシール63を貼付した連通孔61で構成される空気流通部64を形成することにより、トナー収容部45内の空気が、矢印60(図13)で示すようなトナーの流れに乗って空気流通部64から押し出される。そのため、例えばトナー収容部45の近くに熱発生源が存在する場合でも、この熱発生源からの熱で膨張してハウジング43内が加圧状態になることを防止することができる。これによりトナー収容部45内の圧力上昇の影響を排除して、トナー収容部45からのトナーの供給状態を常に一定に維持することができる。尚、上記のような空気流通装置は、特にアジテータを有しない現像カートリッジに有効である。
【0040】
上記図13では、供給ローラ53が現像ローラ55と反対方向に回転している構造の場合における当該空気流通部64を設ける位置について説明したが、供給ローラ53が現像ローラ55と同方向に回転している構造の場合は、トナーが供給ローラ53によって吹き飛ばされる方向60が、図13のものと異なり、現像ローラ55から遠ざかる斜め上方となる。従って、当該空気流通部64もその位置に合わせて設けることになる。
【0041】
図14〜図23には、空気流通部64の種々の形態が示されている。図14から図17に示す実施の形態は、空気を通すことのできないラベル71をシール63(図16参照)の上に重ねて使用したものであり、図14から図17に示す実施形態のように、ラベル71が、シール63との間に空隙201を有するように、ハウジング43に貼付され、空隙201と大気200とを連通する連通路202を形成することによって、シール63の微孔を塞ぐことなく連通孔61の存在を隠すことが可能である。以下、その実施形態について説明する。
【0042】
図14は、シールとラベルの間に空隙が設けられた現像カートリッジの空気流通装置の第1の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図であり、図15は、図14のハウジングの表面形状を示す斜視図であり、図16は、図15のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図であり、図17は、図14に示す矢印B−B線に沿う断面図である。
【0043】
図14に示す現像カートリッジ12の空気流通装置は、ハウジング43の周面に連通路202を備え、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能に形成されている。まず、図15及び図16を参照しつつ、本実施形態に示す現像カートリッジ12の空気流通装置の構成について説明し、続いて、図17を参照しつつ、トナー収容部45から大気200へと連通する経路について説明する。
【0044】
図15は、本実施形態における現像カートリッジ12の空気流通装置周辺のハウジング43の形状を示している。ハウジング43の表面には、現像ローラ55の軸方向に長い略矩形状のくぼみ203が形成されている。また、複数の連通孔61がくぼみ203の底面203Bに設けられている。さらに、複数の溝204が、現像ローラ55の軸方向に伸びるように形成され、該溝204はくぼみ203の側面203Aに達している。
シール63は、図16に示すように、くぼみ203と略同形状に形成され、連通孔61を塞ぐように底面203Bに貼付されている。
【0045】
また、図17に示すように、ラベル71が、シール63との間に空隙201を有するようにハウジング43に貼付され、このとき、ハウジング43の表面に形成された溝204は、ハウジング43の表面のラベル71の貼付されていない部分からくぼみ203の側面203Aへ抜ける連通路202と成る。つまり、溝204は、空隙201と大気200とを連通する連通路202を構成している。
さらに、底面203Bに貼付されたシール63は、空気は通過するがトナーは通過しない大きさの多数の微孔が形成されており、空隙201とトナー収容部45は連通している。
【0046】
したがって、図14から図17に示す現像カートリッジ12において、トナー収容部45と空隙201との間、及び空隙201と大気200の間、はそれぞれ連通しているため、トナー収容部45と大気200は、空隙201を挟んで矢印206のように連通し、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能と成っている。
【0047】
空隙201は、本実施形態に示した形態に限らず、従来のハウジング43の連通孔61の周囲を盛り上げ土手状の囲いを設け、該囲いにラベル71を貼付することによっても形成可能であり、このとき、連通路202は、囲いに穴を形成することによって備えることも可能である。
【0048】
しかし、本実施形態に示したように、空隙201及び連通路202をハウジング43の表面のくぼみ203及び溝204によって形成することで、ハウジング43の輪郭を従来のハウジングとほぼ同形状とすることが可能であり、現像カートリッジ12を必要以上に大きくすることなく空隙201及び連通路202を設けることが可能である。
【0049】
図18は、シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第2の実施形態を示すハウジング端面側からの斜視図であり、図19は、図18の空気流通装置のラベル表示面側からの斜視図であり、図20は、図19のハウジングの表面形状を示す斜視図であり、図21は、図20のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図である。
【0050】
図18に示す現像カートリッジ12の空気流通装置は、ハウジング43に形成された連通路202がハウジング43の端面43A側に達するように形成されている。そして、現像カートリッジ12の空気流通装置は、図19に示すように、ラベル71の表示面側から見ると、ラベル71が貼付されているのみで、空気流通装置の存在が見知できないように構成されている。図20及び図21を参照しつつ、本実施形態に示す現像カートリッジ12の空気流通装置の構成について説明する。
【0051】
図20は、本実施形態における現像カートリッジ12の空気流通装置周辺のハウジング43の形状を示している。ハウジング43の表面には、現像ローラ55の軸方向に長い略矩形状のくぼみ203が形成されている。また、複数の連通孔61がくぼみ203の底面203Bに設けられている。さらに、複数の溝204が、現像ローラ55の軸方向に伸びるように形成され、くぼみ203の側面203Aからハウジング43の端面43Aに達するように形成されている。
【0052】
図21に示すように、シール63が、連通孔61を塞ぐようにくぼみ203の底部203Bに貼付され、さらに、図19に示すように、ラベル71が、くぼみ203及び溝204を覆うようにハウジング43に貼付されている。
【0053】
本実施形態においても、シール63とラベル71の間に空隙201を設けた現像カートリッジ12の空気流通装置の第1の実施形態と同様に、トナー収容部45と空隙201との間、及び空隙201と大気200との間は、それぞれ連通するため、空隙201を挟んでトナー収容部45と大気200は連通し、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能と成っている。
【0054】
本実施形態によれば、連通路202は、既述の通り、ハウジング43の端面43Aに形成されており、目立ち難く、ラベル71の表示面側からは、連通路202が見知できないように構成されている。そのため、利用者が不用意に連通路202からラベル71を切り開き、シール63を剥がし、トナー47が放出することを防止することができる。
【0055】
また、ハウジング43の輪郭を従来のハウジングとほぼ同形状とすることが可能であり、現像カートリッジ12を必要以上に大きくすることなく空隙201及び連通路202を設けることが可能である。
【0056】
図22は、シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第3の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。図22において、ラベル71はハウジング43の端面43A側が省略され、くぼみ203の形状が確認できるように描かれている。
【0057】
本実施形態において、ハウジング43の表面には、現像ローラ55の軸方向に長い略矩形状のくぼみ203が形成されており、該くぼみ203の底面203Bには、複数の連通孔61が設けられている。
また、シール63が、連通孔61を塞ぐようにくぼみ203の底面203Bに貼付されており、ラベル71が、くぼみ203をほぼ覆うようにハウジング43に貼付されている。
【0058】
本実施形態では、連通路202を構成する溝204がハウジング43に形成されておらず、シール63とラベル71の間に空隙201を設けた現像カートリッジ12の空気流通装置の第1及び第2の実施形態と異なるものであり、ラベル71の周囲の一部分を切り取り、切取部71Aを形成することによって、トナー収容部45と大気200との連通を図っている。すなわち、図22に示すように、連通路202が、ラベル71の周囲に形成した切取部71Aと、くぼみ203の側面203Aとから成るように構成されている。
【0059】
本実施形態においても、シール63とラベル71の間に空隙201を設けた現像カートリッジ12の空気流通装置の第1及び第2の実施形態と同様に、トナー収容部45と空隙201との間、及び空隙201と大気200との間は、それぞれ連通するため、空隙201を挟んでトナー収容部45と大気200は連通し、トナー収容部45内の空気の入れ替えが可能と成っている。
本実施形態によれば、ハウジング43の表面に連通路202としての溝204等を形成する必要が無く、従来のハウジング43に加える設計変更を最小限に抑えることができる。
【0060】
このような構成によれば、ハウジング43の表面に連通路202としての溝204等を形成する必要が無いため、ラベル71の接着面は均一となる。すなわち、ラベル71を接着するくぼみ203の縁に溝202等の凹凸状の部分を形成する必要なく、ラベル71を凹凸状の部分に接着せずに、ラベル71の接着面を均一とすることが可能であり、惹いては、ラベル71の剥がれ防止となる。
【0061】
また、ハウジング43の輪郭を従来のハウジングとほぼ同形状とすることが可能であり、現像カートリッジ12を必要以上に大きくすることなく空隙201及び連通路202を設けることが可能である。
【0062】
尚、これら、図19から図22で示した3つの実施形態は、ラベル71に空気を連通できる空気穴を必要としない実施形態であるが、空気が連通できる空気穴73を図23(d)で後述するようにラベル71に形成しても良い。該空気穴73が形成されたラベル71を利用すれば、ハウジング43内の空気の吐き出し効果及びハウジング43内への外気の吸引効果は一層高まる。
【0063】
以上説明した空気流通部64は、空気を通すことのできないラベル71を微孔を有するシール63の上に重ねて使用したものであるが、このような構成の他にも、例えば図23(a)に示すように比較的大きな連通孔61をハウジング43の両端に1つずつ形成したり、図23(b)に示すように大きな孔に代えてそれぞれ4つ(数は限定されない)の小孔から成る連通孔61をハウジング43の両端に形成したり、図23(c)に示すように両端の連通孔61に加えてハウジング43の中央部にも複数の小孔から成る連通孔61を形成するようにし、これらの連通孔61に微孔を有するシール63を貼付するようにしてもよい。
【0064】
連通孔61の上に貼付する微孔を有するシール63の上には、図23(d)に示す如く、例えば取り扱い上の注意等を記載したラベル71を重ねて貼付するようにしてもよい。ラベル71には、図5(d)中に拡大して断面図で示したように、空気を連通できる空気穴73が形成されており、これにより連通孔61を介しての空気連通機能は確保されている。
【0065】
次に、現像カートリッジ12における現像ローラ55の周辺の構造について説明する。現像カートリッジ12のハウジング43にはローラ支持フレーム75が固定されている。ローラ支持フレーム75は、全体が金属で構成されており、図24(a)に示す如く、下枠部77と、下枠部77の両端から90度屈曲して形成される側枠部79a、79bと、側枠部79a、79bの各上端にネジ81で接続されている上枠部83とから構成されている。そして下枠部77、上枠部83及び2つの側枠部79a、79bによって囲まれた領域には現像ローラ55が配置可能となっている。
【0066】
また下枠部77には、ブレード固定フレーム85が複数の固定ネジ87によって取り付けられており、該ブレード固定フレーム85と下枠部77との間には図13に示す如く、リン青銅でできたブレード支持プレート89が設けられている。ブレード支持プレート89の先端側の上面には、ゴムや樹脂部材等で構成される規制ブレード91が貼付されており、該規制ブレード91は、ブレード支持プレート89自体のバネ復帰作用と、ブレード支持プレート89の先端側の下側に設けられるバックアップスポンジ93(図13参照)の弾性復帰作用とにより、現像ローラ55の周面に対してその長手方向に亘って一定圧で押圧されている。
【0067】
規制ブレード91は、トナー47がこれと摩擦することによって同じ極性に帯電するという機能を有する。このようにして現像ローラ55に対して所定極性に帯電されたトナーが供給され、感光体ドラム5上の静電潜像を現像ローラ55上のトナー47によって現像することができる。
【0068】
また規制ブレード91は、現像ローラ55の周面に付着したトナー47を、例えば厚みが最終的に20μm程度になるように平均的に馴らす機能を有する。従って、現像ローラ55の長手方向でのトナー47の厚みを均一にするため、規制ブレード91が、現像ローラ55の周面に対してその長手方向に亘って一定圧で押圧されていることが現像カートリッジ12にとって重要なことである。
【0069】
このような規制ブレード91の現像ローラ55への押圧力の平均化を担保するために、上述したようにローラ支持フレーム75の構成要素として上枠部83を追加し、ローラ支持フレーム75が閉ループ構造となるようにしている。
【0070】
即ち、このような閉ループ構造を採用し、現像ローラ55と規制ブレード91とをユニット化することにより、ローラ支持フレーム75の保形性が高くなるから、現像カートリッジ12をロータリー現像ユニット11の収納部37に装着したり、そこから脱着するときにローラ支持フレーム75に相当の力が加わったとしても、現像ローラ55の周面と規制ブレード91との位置関係はその長手方向に亘って変化しにくくなる。これにより規制ブレード91はその長さ方向に亘り、常に一定の力で現像ローラ55の周面に押圧し続けるから、現像ローラ55の周面でのトナー47の分布が現像ローラ55の長さ方向で偏ることを防止することができ、色の濃淡のムラ等の印刷不良を防止することができる。
【0071】
次に、ローラ支持フレーム75を下部ハウジング部材42に取り付ける構造について、図25(a)(b)を参照しながら説明する。図25(a)は、図3における現像ローラ55の左側を破断して軸103が支持されている様子を示し、図25(b)は図3における現像ローラ55の右側を破断して軸103が支持されている様子を示す。
【0072】
図25(a)(b)に示す如く、下部ハウジング部材42の端面95a、95bには各々供給ローラ用貫通穴(図示せず)と現像ローラ用貫通穴99とが形成されており、端面95a、95bの外側には軸保持部材101a、101bが設けられている。尚、図示しないが、供給ローラ53の軸の両端部は、軸保持部材101a、101bから供給ローラ用貫通穴内に延びる軸保持部(図示せず)に回転可能に支持されている。
【0073】
また現像ローラ55の軸103の両端部は、軸保持部材101a、101bから現像ローラ用貫通穴99内へ延びる軸保持部105に回転可能に支持されている。図25(a)に示す如く、下部ハウジング部材42の左側の端面95aにはネジ107のネジ山よりも若干小さな2つの孔106が形成されており、そこに座金108を介してネジ107が強制的にねじ込まれることにより、左側の軸保持部材101aと下部ハウジング部材42の左側の端面95aとが固定されている。またローラ支持フレーム75における左側の側枠部79aにも、下部ハウジング部材42の左側の端面95aの孔106と整合する位置にネジ107用の2つの孔が形成されているが、これらの孔はネジ107のネジ山よりも大きいばか孔109となっており、ここにネジ107が入り込んでいる。
【0074】
一方、図25(b)に示す如く、下部ハウジング部材42の右側の端面95bにはネジ111のネジ山よりも大きな2つのばか孔113が形成されており、ローラ支持フレーム75における右側の側枠部79bには、整合する位置にネジ111用の雌ネジが形成された2つのネジ孔115が形成されている。そして右側の軸保持部材101bに形成された孔からばか孔113及びネジ孔115にネジ111をねじ込むことにより、右側の軸保持部材101b、下部ハウジング部材42の右側の端面95b及び右側の側枠部79bが一体に固定される。
【0075】
このような構成の結果として、ハウジング43とローラ支持フレーム75との関係は、右側においてはハウジングの長手方向への移動が規制されるように互いに固定されているが、左側においてはローラ支持フレーム75の側枠部79aが下部ハウジング部材の端面95aに対して固定されていないため、両者は互いの影響を受けることなく、ハウジングの長手方向に自由に移動することが可能となる。
【0076】
かかる構成を採用する理由は、ハウジング43を構成する樹脂の方が、ローラ支持フレーム75を構成する金属よりも熱膨張係数が大きいので、熱変化によりハウジング43とローラ支持フレーム75との間で伸縮差(ハウジング43の方が伸縮差が大きい)を生じるが、このような伸縮差による影響をなくすためである。即ち、上記構成を採用することによりハウジング43とローラ支持フレーム75との伸縮差の違いによるローラ支持フレーム75の歪みを防止することができるから、ローラ支持フレーム75に設けられる現像ローラ55の外周面への規制ブレード91の当接圧力を、その長手方向に亘って一定に維持し続けることができ、長手方向に亘ってムラのないトナー供給が実現される。
【0077】
尚、図25(a)(b)では明瞭に示されていないが、下部ハウジング部材42の端面95aとローラ支持フレーム75の側枠部79aとの間は、下部ハウジング部材42が最も縮んだ状態でも両者の間に僅かに隙間が形成されているように設計されている。
【0078】
次に、ハウジング43内のトナー収納部45から外部へのトナー47の飛散を防止する構造について説明する。図13に示す如く、現像ローラ55の上方には、ローラ支持フレーム75の上枠部83に対して飛散防止シール部材117が固定されており、飛散防止シール部材117の他端側は、下部ハウジング部材42に固定されているバックアップスポンジ119によって現像ローラ55側へ押し付けられている。これにより現像ローラ55と上枠部83との間からのトナー47の外部への飛散を防止している。
【0079】
また、ローラ支持フレーム75の上枠部83の内側には、シール部材121が貼付されており、該シール部材121が下部ハウジング部材42との間の隙間を塞いでおり、これによりバックアップスポンジ119を通過したトナー47の外部への飛散を防止している。
【0080】
更に、図24(c)、図26に示す如く、現像ローラ55の周面の両端部には、ローラ端シール部材123が当接し、現像ローラ55の端部からのトナー47の外部への飛散を防止している。図26中の一部拡大図に示す如く、ローラ端シール部材123は、上側の低摩擦機能部材125と下側の粉体シール機能部材127とが貼り合わされた2重構造である。上側の低摩擦機能部材125は、例えばフジロン7000(登録商標)(フジコー株式会社製)などのように現像ローラ55との接触面の回転摩擦抵抗をなるべく小さくし、回転摩耗に対する耐久性に優れた材質で構成されている。また下側の粉体シール機能部材127は、例えば羊毛フェルトのようにトナーなどの粉体に対するシール機能性に優れた材質で構成されている。
【0081】
このようなローラ端シール部材123の基端側はブレード支持プレート89又は下枠部77に固定されており、ローラ端シール部材123の先端側は、下部ハウジング部材42によって下側から支持されているが、下部ハウジング部材42には固定されておらず、自由端となっている。
【0082】
ローラ端シール部材123の先端側を自由端とすることにより、現像ローラ55の両端の周面とローラ端シール部材123との接触状態が経時的に微妙に変化するため、ローラ端シール部材123の同じ箇所だけが溝状に磨り減ってしまい、シール性能が低下するということを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気流通装置を備える現像カートリッジを装備する画像形成装置を示す側断面図である。
【図2】ロータリー現像ユニットの斜視図である。
【図3】上部ハウジング部材と下部ハウジング部材とを矢印の方向に開けた状態の現像カートリッジを示す斜視図である。
【図4】現像カートリッジの正面図である。
【図5】現像カートリッジの背面図である。
【図6】現像カートリッジの平面図である。
【図7】現像カートリッジの底面図である。
【図8】現像カートリッジの左端面図である。
【図9】現像カートリッジの右端面図である。
【図10】上下のハウジング部材を開けた状態での正面図である。
【図11】撹拌片の形状がわかる角度で現像カートリッジを示す斜視図。
【図12】現像カートリッジにトナーを供給している状態を示す斜視図及びそのA−A線での断面図である。
【図13】現像カートリッジの側断面図である。
【図14】シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第1の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。
【図15】図14のハウジングの表面形状を示す斜視図である。
【図16】図15のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図である。
【図17】図14に示す矢印B−B線に沿う断面図である。
【図18】シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第2の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。
【図19】図18の空気流通装置のハウジング端面側からの斜視図である。
【図20】図19のハウジングの表面形状を示す斜視図である。
【図21】図20のくぼみにシールを貼付した状態を示す斜視図である。
【図22】シールとラベルの間に空隙を設けた現像カートリッジの空気流通装置の第3の実施形態を示すラベル表示面側からの斜視図である。
【図23】ハウジングに形成された空気流通部の他の4つの実施の形態を示す正面図である。
【図24】(a)はローラ支持フレームの全体を示す正面図であり、(b)はローラ支持フレームの左側部分の拡大図であり、(c)はローラ端シール部材及びローラ支持フレーム周辺を示す側断面図である。
【図25】(a)は図3における現像ローラの左側を破断して軸が支持されている様子を示し、(b)は図3における現像ローラの右側を破断して軸が支持されている様子を示す断面図である。
【図26】ローラ支持フレームと、これに支持される供給ローラ及び現像ローラを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置、3 装置本体、5 感光体ドラム、7 矢印、9 帯電器
11 ロータリー現像ユニット、12 現像カートリッジ、
13 クリーニング部、15 露光ユニット、17 一次転写領域、
19 転写ユニット、21 中間転写ベルト、23 二次転写領域、
25 カセット、27 定着ユニット、28 末端圧入部、29 排出トレイ部
30 内側圧入部、31 回転軸、32 凹部、33 フレーム要素、
34 凹部、35 支持フレーム、36 トナー供給穴、37 収納部、
38 凹部、39 現像位置、40 トナー収容筒、41 上部ハウジング部材
42 下部ハウジング部材、43 ハウジング、45 トナー収容部、
46 隔壁、47 トナー、51 撹拌片、52 撹拌片、53 供給ローラ、
54 隔壁と供給ローラとの間の領域、55 現像ローラ、58 矢印、
60 矢印、61 連通孔、62 流体圧の掛かる部分、63 シール、
64 空気流通部、71 ラベル、73 空気穴、75 ローラ支持フレーム、
77 下枠部、79a、79b 側枠部、81 ネジ、83 上枠部、
85 ブレード固定フレーム、87 固定ネジ、89 ブレード支持プレート、
91 規制ブレード、93 バックアップスポンジ、
95a、95b 下部ハウジング部材の端面、99 現像ローラ用貫通穴、
101a、101b 軸保持部材、103 軸、105 軸保持部、106 孔、107 ネジ、108 座金、111 ネジ、113 ばか孔、115 ネジ孔、117 飛散防止シール部材、119 バックアップスポンジ、
121 シール部材、123 ローラ端シール部材、125 低摩擦機能部材、
127 粉体シール機能部材、200 大気、201 空隙、202 連通路、
203 くぼみ、204 溝
Claims (7)
- 複数の現像カートリッジを装着した状態で回転軸の周囲で回転することにより、選択された現像カートリッジを画像形成装置における感光体ドラムに隣接させて該現像カートリッジ内のトナーを感光体ドラムに移行可能なロータリー現像ユニットで使用する現像カートリッジであって、
該現像カートリッジが
周面及び該周面の両側の2つの端面を有するハウジングと、
該ハウジング内に形成され、トナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部内に設けられ、回転可能でその外周面にトナーを担持可能な供給ローラと、
前記供給ローラの外周面に接触した状態で設けられ、前記供給ローラの外周面に担持されたトナーを受け取り可能で、該トナーを前記感光体ドラムに移行可能な現像ローラとを備え、
前記供給ローラから前記現像ローラに移行しなかったトナーが、前記供給ローラの回転により飛散していく方向に位置する前記ハウジングの周面部分に空気流通部が形成されていることを特徴とする現像カートリッジの空気流通装置。 - 請求項1において、前記空気流通部は、前記ハウジングの周面に形成された連通孔に、空気は流通可能であるがトナーは通過できない微孔を有するシールが貼付されることにより構成されていることを特徴とする現像カートリッジの空気流通装置。
- 請求項2において、表示用ラベルが、前記シールとの間に空隙を有するように前記ハウジングに貼付され、前記空隙と大気とを連通する連通路が形成されていることを特徴とする現像カートリッジの空気流通装置。
- 請求項1から3のいずれか1項において、前記トナー収容部には前記供給ローラから見て前記現像ローラの反対側に隔壁が形成されており、該隔壁と供給ローラとの間には供給ローラの外周面から飛散したトナーが溜まる領域が形成されており、該領域の最も供給ローラに近い部分の上端部に、前記領域に溜まったトナーが供給ローラ側へ流れ落ちてくるように前記隔壁の高さが決められており、前記供給ローラが隔壁側から流れ落ちてくるトナーを吹き飛ばすハウジングの位置に前記空気流通部が形成されていることを特徴とする現像カートリッジの空気流通装置。
- 請求項1から4のいずれか1項において、前記供給ローラは前記現像ローラと反対方向に回転し、現像ローラは供給ローラより低速で回転することを特徴とする現像カートリッジの空気流通装置。
- 請求項1から4のいずれか1項において、前記供給ローラは前記現像ローラと同じ方向に回転することを特徴とする現像カートリッジの空気流通装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の空気流通装置を備えることを特徴とする現像カートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003078694A JP2004287055A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003078694A JP2004287055A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004287055A true JP2004287055A (ja) | 2004-10-14 |
Family
ID=33293105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003078694A Pending JP2004287055A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004287055A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013029818A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-02-07 | Canon Inc | カートリッジ |
JP2016206439A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 株式会社リコー | 消耗品収納容器及びこれを用いた画像形成装置 |
JP2018049118A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003078694A patent/JP2004287055A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013029818A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-02-07 | Canon Inc | カートリッジ |
JP2016206439A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 株式会社リコー | 消耗品収納容器及びこれを用いた画像形成装置 |
JP2018049118A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005321438A (ja) | プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 | |
JP2009086479A (ja) | 現像剤カートリッジ、現像装置および画像形成装置 | |
US8229317B2 (en) | Developing unit and side seal member | |
JP4819232B2 (ja) | プロセスカートリッジ、及びこれを備えた画像形成装置 | |
KR100636456B1 (ko) | 현상 카트리지, 현상 카트리지의 공기 유통 장치 및 토너카트리지 | |
US20060280527A1 (en) | Developer and color image forming apparatus using the same | |
KR20010050553A (ko) | 저 마찰 닥터 블레이드 | |
JP4899934B2 (ja) | トナーカートリッジおよび現像装置 | |
JP2004287055A (ja) | 現像カートリッジの空気流通装置及び該空気流通装置を備える現像カートリッジ | |
US6064844A (en) | Developing apparatus | |
JP2004302020A (ja) | カートリッジのトナー撹拌装置及び該トナー撹拌装置を備えるカートリッジ | |
US6253043B1 (en) | Developer sealing member and developing apparatus provided with the same | |
US8131188B2 (en) | Developer container | |
JP4247594B2 (ja) | 現像カートリッジのローラ支持フレーム固定装置及びこれを備える現像カートリッジ | |
EP2058710B1 (en) | Developing unit | |
JP4062414B2 (ja) | 規制ブレードの取付装置、現像カートリッジ及び画像形成装置 | |
JP4106531B2 (ja) | 現像カートリッジ及びこれを備える画像形成装置 | |
JP4145538B2 (ja) | 現像カートリッジおよび該現像カートリッジを備えるロータリー現像ユニット | |
JP3165466U (ja) | 現像ユニット | |
KR20090103586A (ko) | 현상기 및 이를 구비하는 화상형성장치 | |
JP2023041580A (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 | |
JP2023064252A (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 | |
JP2014164227A (ja) | 現像装置 | |
JP2004184439A (ja) | 現像カートリッジにおける放熱装置及びこれを備えた現像カートリッジ | |
JP2007034204A (ja) | 画像形成装置、及び、画像形成システム |