JP2008112076A - 現像剤カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】攪拌部材のへたりを低減し、攪拌部材の寿命を長くすることができる現像剤カートリッジ及びこれを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤カートリッジ５０は、現像剤が収納され、現像剤の排出口６８が設けられたカートリッジ本体６４と、このカートリッジ本体内で回転する回転軸６６と、この回転軸に固定され、先端がカートリッジ本体の内面に沿って変形して回転する可撓性の攪拌部材７０と、を有する。カートリッジ本体６４は、攪拌部材７０がカートリッジ本体の排出口６８に向けて攪拌部材７０の変形量が大きくなるように内面が回転軸６６に対して斜めに形成された斜面部７２を有し、この斜面部７２は、カートリッジ本体６４の回転軸６６の軸方向と直交する断面では一部のみが回転軸６６からの距離が短くなるように形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像剤を収納する現像剤カートリッジ及びこれを有するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置においては、現像剤を収納するための現像剤カートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられ、現像剤が不足するようになった場合に交換できるようになっている。現像剤カートリッジには、現像剤を搬送するために攪拌部材が設けられる。攪拌部材としてはシート状に形成された可撓性部材を用いることが知られ、さらに攪拌部材にスリットを設けると共に、カートリッジ本体の内面と接触する先端部分を軸方向に対して傾斜させ、先端部分を傾斜して曲げることにより現像剤を軸方向に搬送するようにしたものが知られている（特許文献１）。

特開２００２−１５６８１９号公報

しかしながら、従来においては、攪拌部材の先端部分を傾斜して形成するようにしているので、攪拌部材は曲げようとする力を常に受け、へたり対する抵抗が弱く、寿命が短いという問題点があった。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、攪拌部材のへたりを低減し、攪拌部材の寿命を長くすることができる現像剤カートリッジ及びこれを有する画像形成装置を提供することにある。

本発明の第１の特徴とするところは、現像剤が収納され、現像剤の排出口が設けられたカートリッジ本体と、このカートリッジ本体内で回転する回転軸と、この回転軸に固定され、先端がカートリッジ本体の内面に沿って変形して回転する可撓性の攪拌部材と、を有し、前記カートリッジ本体は、前記カートリッジ本体の排出口に向けて前記攪拌部材の変形量が大きくなるように内面が前記回転軸に対して斜めに形成された斜面部を有し、この斜面部は、前記回転軸の軸方向と直交する断面では一部のみが回転軸からの距離が短くなるように形成されている現像剤カートリッジにある。したがって、カートリッジ本体の内面に斜面部を形成し、この斜面部は回転軸の軸方向と直交する断面では一部のみが軸からの距離が短くなるように形成されているので、攪拌部材のへたり時間を少なくすることができ、寿命を長くすることができる。

好適には、前記斜面部は、前記カートリッジ本体の回転軸の軸方向と直交する断面では滑らかな曲線として形成されている。

また、好適には、前記攪拌部材は、自由形状時にあっては先端が前記回転軸と略平行であるように形成されている。

また、好適には、前記攪拌部材は、前記回転軸の軸方向と略直交する方向に切れ目を有し、前記カートリッジ本体の斜面部は前記攪拌部材の切れ目に対応して段差部を有する。

本発明の第２の特徴とするところは、画像形成装置本体と、この画像形成装置本体に対して着脱自在に取り付けられた現像剤カートリッジとを有し、前記現像剤カートリッジは、現像剤が収納され、現像剤の排出口が設けられたカートリッジ本体と、このカートリッジ本体内で回転する回転軸と、この回転軸に固定され、先端がカートリッジ本体の内面に沿って変形して回転する可撓性の攪拌部材と、を有し、前記カートリッジ本体は、前記カートリッジ本体の排出口に向けて前記攪拌部材の変形量が大きくなるように内面が前記回転軸に対して斜めに形成された斜面部を有し、この斜面部は、前記回転軸の軸方向と直交する断面では一部のみが回転軸からの距離が短くなるように形成されている画像形成装置にある。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２の下部には、給紙装置１４が配置されていると共に、画像形成装置本体１２の上部には排紙部１６が形成されている。

給紙装置１４は、用紙トレイ１８を有し、この用紙トレイ１８に多数の用紙が積層される。この用紙トレイ１８の一端上部には、フイードロール２０が配置されていると共に、このフィードロール２０に対向して捌きロール２２が設けられている。用紙トレイ１８の最上位にある用紙がフィードロール２０により送り出され、フィードロール２０と裁きロール２２との協働により用紙が捌かれて搬送される。

用紙トレイ１８から搬送された用紙は、レジストローラ２４により一時停止され、所定のタイミングにより後述する感光体ユニット２６と転写ユニット２８との間及び定着装置３０を通って排紙ローラ３２により排紙部１６へ排出される。

画像形成装置本体１２内には、感光体ユニット２６、転写ユニット２８、電源ユニット３４及び制御部３６が配置されている。感光体ユニット２６は、例えば４つの感光体４０が回転自在に支持されている。各感光体４０の周囲には、感光体４０を一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電手段としての帯電装置４２と、各感光体４０に書き込まれた潜像を現像剤（トナー）で現像する現像手段としての現像装置４４と、転写後の感光体４０を除電する除電装置４６と、転写がなされた後に感光体４０に残留する現像剤を除去する現像剤除去手段としてのクリーニング装置４８とを有する。

４つの現像剤カートリッジ５０は、感光体ユニット２６の裏面側側方に接続されている。各現像剤カートリッジ５０は、画像形成装置本体１２の側面で画像形成装置本体１２に対して着脱自在に設けられている。また、各現像剤カートリッジ５０は、マゼンダ、イエロー、シアン及び黒用であり、現像剤供給部５２と現像剤回収部５４とが一体になって構成されている。また、現像剤供給部５２は現像装置４４に接続されて各色の現像剤を現像装置４４に供給し、現像剤回収部５４はクリーニング装置４８に接続されて各色の現像剤を回収する。

光書込み装置５６は、それぞれレーザー露光装置からなり、感光体ユニット２６の背面側にあって各感光体４０に対応した位置に配置され、一様に帯電された感光体４０に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。

転写ユニット２８は、感光体ユニット２６の表側にあって感光体ユニット２６に対向して縦方向に配置されている。この転写ユニット２８は、上下方向に設けられてた二つの支持ロール５８に搬送ベルト６０が掛けられている。また、各感光体４０に搬送ベルト６０を挟んで対向して転写ロール６２が設けられている。感光体ユニット２６は、転写ユニット２８を倒すことにより画像形成装置本体１２に着脱できるようになっている。

したがって、各感光体４０は、帯電装置４２により一様に帯電され、光書込み装置５６により潜像が形成され、現像装置４４により潜像が現像剤により可視像化される。各感光体４０に形成された現像剤像は、下方から順番に転送ユニット２８の転写ロール６２により、搬送される用紙に転写され、定着装置３０により用紙に定着される。

図２乃至図５において、前述した現像剤カートリッジ５０の現像剤供給部５２の詳細が示されている。現像剤カートリッジ５０の現像剤供給部５２はカートリッジ本体６４を有しており、このカートリッジ本体６４は、例えば樹脂から形成され、外形が例えば円筒状となっている。現像剤供給部５２の中心軸方向には、回転軸６６がカートリッジ本体６４の両側で回転自在に支持されている。この回転軸６６は、駆動源からの駆動力を受け、図３乃至図５の矢印で示すように、反時計方向に回転する。また、カートリッジ本体６４の一端近傍には排出口６８が形成されている。この排出口６８は、現像剤カートリッジ５０が画像形成装置本体１２に装着されている状態にあっては図示しないシャッタが開かれ前述した現像装置４４に連通し、現像剤カートリッジ５０を画像形成装置本体１２から引き抜こうとするとシャッタにより閉じられ、現像剤が外部に漏れないようにしてある。

攪拌部材７０は、例えばポリエチレンテレフタレート等の樹脂から構成されたシート状のもので、可撓性を有する。この攪拌部材７０は、図６に示すように、自由形状時には長方形状をなし、一方の長辺が回転軸６６に固定されており、他方の長辺が回転軸６６と平行となっている。この自由形状時における回転軸６６の中心から攪拌部材７０の他方の長辺までの長さをｄ_０とする。
なお、攪拌部材７０は、回転軸６６と一体に形成することができる。

現像剤カートリッジ５０においては、攪拌部材７０は、他方の長辺（先端辺）がカートリッジ本体６４の内面に当たって変形した状態で回転する。カートリッジ本体６４の内面には斜面部７２が設けられている。斜面部７２は、回転軸６６の軸方向に対して一定の角度で傾斜するように形成され、カートリッジ本体６４の他端やや手前から排出口６８が形成された一端にかけて徐々に高さが高くなるよう、即ち、排出口６８に向けて攪拌部材７０の変形量が大きくなるようになっている。カートリッジ本体６４の他端近傍の軸方向と直交する方向での断面は円形となっている。斜面部７２は、軸方向と直交する方向での断面では、下方の一部分が回転軸６６からの距離が短くなるように形成されている。斜面部７２以外の部分は回転軸６６の中心を中心とする円弧として形成されている。したがって、斜面部７２が形成され始める位置における断面Ａ−Ａでの回転軸６６の中心からカートリッジ本体５２の内面下端までの距離をｄ_１、カートリッジ本体５２の軸方向略中心位置における断面Ｂ−Ｂでの回転軸６６の中心から斜面部７２の下端までの距離をｄ_２、排出口６８が形成された位置における断面Ｃ−Ｃでの回転軸６６の中心から斜面部７２の下端までの距離をｄ_３とすれば、次のようになる。
ｄ_１＞ｄ_２＞ｄ_３
また、前述した自由形状時におけるｄ_０は、ｄ_０＞ｄ_１であるが、ほとんど等しくすることができる。

したがって、攪拌部材７０は、斜面部排出口６８に向かうにつれて徐々に回転方向とは反対側に変形するので、カートリッジ本体６４に収納された現像剤は、攪拌部材７０の回転により周方向に攪拌されると共に、カートリッジ本体６４の他端から一端へ向けて軸方向に搬送されることになる。また、斜面部７２以外の部分でのカートリッジ本体６４の内面は円弧となっているので、斜面部７２以外では、攪拌部材７０は、いずれの断面においても変形量が少なく、均一な変形量となり、永久ひずみを起こしにくく、弾性を保つようになる。

図７及び図８において、本発明に係る他の実施形態が示されている。この他の実施形態における攪拌部材７０には、軸方向に一定幅毎に半径方向の切れ目７４が形成され、切れ目７４の間には分割片７６が形成されている。一方、カートリッジ本体６４斜面部７２には、切れ目７４に対応して段差部７８が形成され、段差部７８の間には分割斜面部８０が形成されている。したがって、攪拌部材７０は、分割片７６毎に前述した第１の実施形態と同様に変形し、現像剤を攪拌搬送する。
なお、先の実施形態と同一部分については、図面に同一番号を付して説明を省略する。

以上述べたように、本発明は、攪拌部材の寿命を長くする必要がある現像剤カートリッジ及びこれを有する画像形成装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの現像剤供給部を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジを示し、図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジを示し、図２のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジを示し、図２のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジに用いた回転軸と攪拌部材とを示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係る現像剤カートリッジの現像剤供給部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る現像剤カートリッジに用いた回転軸と攪拌部材とを示す側面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
５０ 現像剤カートリッジ
５２ 現像剤供給部
６４ 現像剤カートリッジ本体
６６ 回転軸
６８ 排出口
７０ 攪拌部材
７２ 斜面部
７４ 切れ目

Claims (5)

1. 現像剤が収納され、現像剤の排出口が設けられたカートリッジ本体と、
   このカートリッジ本体内で回転する回転軸と、
   この回転軸に固定され、先端がカートリッジ本体の内面に沿って変形して回転する可撓性の攪拌部材と、を有し、
   前記カートリッジ本体は、前記カートリッジ本体の排出口に向けて前記攪拌部材の変形量が大きくなるように内面が前記回転軸に対して斜めに形成された斜面部を有し、
   この斜面部は、前記回転軸の軸方向と直交する断面では一部のみが回転軸からの距離が短くなるように形成されている現像剤カートリッジ。
2. 前記斜面部は、前記回転軸の軸方向と直交する断面では滑らかな曲線として形成されている請求項１記載の現像剤カートリッジ。
3. 前記攪拌部材は、自由形状時にあっては先端が前記回転軸と略平行であるように形成されている請求項１又は２記載の現像剤カートリッジ。
4. 前記攪拌部材は、前記回転軸の軸方向と略直交する方向に切れ目を有し、前記カートリッジ本体の斜面部は前記攪拌部材の切れ目に対応して段差部を有する請求項１乃至３いずれか記載の現像剤カートリッジ。
5. 画像形成装置本体と、
   この画像形成装置本体に対して着脱自在に取り付けられた現像剤カートリッジとを有し、
   前記現像剤カートリッジは、
   現像剤が収納され、現像剤の排出口が設けられたカートリッジ本体と、
   このカートリッジ本体内で回転する回転軸と、
   この回転軸に固定され、先端がカートリッジ本体の内面に沿って変形して回転する可撓性の攪拌部材と、を有し、
   前記カートリッジ本体は、前記カートリッジ本体の排出口に向けて前記攪拌部材の変形量が大きくなるように内面が前記回転軸に対して斜めに形成された斜面部を有し、
   この斜面部は、前記回転軸の軸方向と直交する断面では一部のみが回転軸からの距離が短くなるように形成されている画像形成装置。

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