JP2009186852A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤容器を大容量化する場合においても、現像剤の撹拌及び搬送性能を維持し、更には装置の小型化を達成することのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤を撹拌する撹拌手段１００は、現像剤容器２１内に回転可能に設けられた回転軸１１０と、回転軸１１０に取り付けられ、回転軸１１０が回転することにより現像剤を撹拌する撹拌部材１１１と、回転軸１１０を駆動して回転させると共に、回転軸１１０の軸方向に対して交差する交差方向に回転軸１１０を移動させる移動手段２００と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置において、プロセスカートリッジ方式が採用されている。プロセスカートリッジ方式とは、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能としたものである。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

図１１にプロセスカートリッジ方式の電子写真画像形成装置の一例を、また、図１２にプロセスカートリッジの一例を示す。

図１１及び図１２を参照して、カートリッジ方式の電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジについて簡単に説明する。

本例にて、電子写真画像形成装置Ｐは、電子写真方式のレーザービームプリンタとされる。画像形成装置Ｐは、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体４に現像剤（以下、「トナー」という。）による画像を形成する。

像担持体であるドラム形状の電子写真感光体、即ち、電子写真感光体ドラム（以下、単に「感光体ドラム」という。）１０の表面は、帯電手段である帯電ローラ１１によって一様に帯電される。この感光体ドラム１０に光学手段１から画像情報に応じたレーザー光Ｌを照射して感光体ドラム１０に画像情報に応じた潜像を形成する。ここで形成された感光体ドラム１０上の静電潜像を、現像手段を構成する現像装置Ａによって現像することで、トナー像を形成する。感光体ドラム１０上の転写残トナーは、クリーニング装置１２にてクリーニングされる。

一方、給送カセット６ａにセットした記録媒体４は、感光体ドラム１０と転写手段である転写ローラ３とで形成されたニップ部Ｎへと供給され、感光体ドラム１０上に現像されたトナー像が記録媒体４に転写される。トナー像の転写を受けた記録媒体４は、定着手段５にてトナー像が定着され、排出トレイ７へと排出される。

本例にて、プロセスカートリッジＣは、現像手段を構成する現像ユニットである現像装置Ａと、感光体ドラム１０、帯電ローラ１１及びクリーニング装置１２などを含む感光体ユニットＢとを一体化することによって構成されている。プロセスカートリッジＣは、画像形成装置本体ＰＡに対して装着手段（図示せず）によって装着自在とされる。

ここで、現像装置Ａにおいて、現像剤容器内に収容されたトナーは、撹拌部材１００により撹拌され、現像部材である現像ローラ２０を備えた現像室１３Ａへと供給される。

従来の現像剤容器２１内のトナーの撹拌手段１００として、図示するように、また、特許文献１に記載するように、撹拌回転軸回りに回転する弾性シート部材を用いる方法がある。

別の方法として、撹拌回転軸回りに回転する撹拌棒を用いる方法もある。
特開２００１−７５３４３号公報

上記プロセスカートリッジは、高寿命化を目的として現像剤容器を大容量化した場合、現像剤の撹拌及び搬送性能において従来構成では満足しない場合があった。

そのため、この撹拌及び搬送性能を補うべく、図１１、図１２に図示するように、現像剤撹拌手段１００を複数設けていた。その際、現像剤容器２１の底面２１ａ形状は複数の撹拌手段１００に対応した複数の仕切り形状２１ａ１、２１ａ２を有していた。

また、複数の撹拌手段ばかりでなく、複数の撹拌手段へ駆動伝達するための駆動列（図示せず）を配置する必要がある。そのために、大型化する場合があった。

そこで、本発明の目的は、現像剤容器を大容量化する場合においても、現像剤の撹拌及び搬送性能を維持し、更には装置の小型化を達成することのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第一の態様によれば、現像剤を収納する現像剤容器と、前記現像剤を撹拌する撹拌手段と、を持つ、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
前記撹拌手段は、
前記現像剤容器内に回転可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸が回転することにより前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記回転軸を駆動して回転させると共に、前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に前記回転軸を移動させる移動手段と、
を有することを特徴とする現像装置が提供される。

本発明の第二の態様によれば、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持するドラム枠体と、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部材と、
前記現像部材を支持し、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤容器と、
前記現像剤容器内の現像剤を撹拌する撹拌手段と、
を持つ電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記撹拌手段は、
前記現像剤容器内に回転可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸が回転することにより前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記回転軸を駆動して回転させると共に、前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に前記回転軸を移動させる移動手段と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。

本発明の第三の態様によれば、プロセスカートリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
（ａ）電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムを支持するドラム枠体と、
前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部材と、
前記現像部材を支持し、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤容器と、
前記現像剤容器内の現像剤を撹拌する撹拌手段と、
を有し、前記撹拌手段は、
前記現像剤容器内に回転可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸が回転することにより前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記回転軸を駆動して回転させると共に、前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に前記回転軸を移動させる移動手段と、
を有するプロセスカートリッジと、
（ｂ）記録媒体を搬送するための搬送手段と
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。

本発明によれば、高寿命化に対応した現像剤容器を備えた現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置において、現像剤容器の無駄な空間を形成することがなくなる。それによって、現像剤撹拌手段の構成を簡単とすることができ、現像剤容器、及び現像剤撹拌手段の駆動列の小型化をも容易に実現することができる。

また、現像剤撹拌手段の可撓性シートなどとされる撹拌部材が移動することにより、現像剤容器底面の傾斜が安息角以下の場合でも、確実なトナー搬送性能の向上を実現することができる。

以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

以下の説明において、プロセスカートリッジの短手方向とは、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体へ着脱する方向であり、記録媒体の搬送方向、及び、電子写真画像形成装置本体の副走査方向と一致している。また、プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱する方向と交差する方向（直交する方向）であり、記録媒体の表面と平行、且つ、電子写真画像形成装置本体の主走査方向であり、記録媒体の搬送方向と交差する方向である。また、説明文中の符号は、図面を参照するためのものであって、構成を限定するものではない。

実施例１
先ず、図１を参照して本発明の係る画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１に示す本実施例の電子写真画像形成装置Ｐは、電子写真方式のレーザービームプリンタとされる。本実施例にて、電子写真画像形成装置Ｐは、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体４（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に現像剤、即ち、トナーによる画像を形成する。

像担持体であるドラム形状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１０の表面は、帯電手段である帯電ローラ１１によって一様に帯電されている。この感光体ドラム１０に光学手段１から画像情報に応じたレーザー光Ｌを照射して感光体ドラム１０に画像情報に応じた潜像を形成する。ここで形成された感光体ドラム１０上の静電潜像を後述の現像手段を構成する現像装置Ａによって現像することで、トナー像を形成する。

一方、トナー像の形成と同期して、給送カセット６ａにセットした記録媒体４は、記録媒体４の搬送手段を構成する、ピックアップローラ６ｂ、搬送ガイド６ｃ、及びレジストローラ対６ｄで搬送される。次いで、感光体ドラム１０と、一定の電圧を印加された転写手段である転写ローラ３とで形成されたニップ部Ｎを通る。このとき感光体ドラム１０上に現像されたトナー像が記録媒体４に転写される。トナー像の転写を受けた記録媒体４は、搬送手段を構成する搬送ガイド６ｅで定着手段５へと搬送される。この定着手段５は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有しており、そのニップ部を通過する記録媒体４に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。その後、記録媒体４は、記録媒体搬送手段である排出ローラ対６ｆで搬送され、排出トレイ７へと排出される。

［プロセスカートリッジ］
次に、図２を参照して、プロセスカートリッジＣの一実施例について説明する。

本実施例において、プロセスカートリッジＣは、現像手段を構成する現像ユニットである現像装置Ａと、感光体ユニットＢとを一体化することによって構成されている。プロセスカートリッジＣは、電子写真画像形成装置本体ＰＡに対して装着手段（図示せず）によって装着自在とされる。

図２において、現像ユニットである現像装置Ａは、トナーを収容している現像剤容器（以下、「トナー容器」という。）２１と、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像を形成させるための現像部材である現像ローラ２０とを備えている。現像装置Ａには、トナーに摩擦帯電電荷を付与し、現像ローラ２０の表面上にトナー層を形成する現像ブレード２９が配置されている。また、現像ローラ２０と現像枠体１３との間の下部開口には、これをシールする噴出防止シート２５が設けられており、現像ローラ２０の下部方向のトナー漏洩を防止する機能を有している。

現像装置Ａは、トナー容器２１内のトナーを撹拌手段１００の動作によって、現像室１３Ａに配置された現像ローラ２０に送り出す。そして、トナーは、固定磁石２８を内蔵し回転している現像ローラ２０と、層厚規制部材２９によって摩擦帯電電荷を付与され、且つ、層厚が規制され、トナー層を現像ローラ２０の表面に形成する。層厚規制部材２９は、ブレード支持体２９ｂに一体成形、又は、接着されているブレード２９ａによって構成される。

現像ローラ２０は、図示してはいないが、スペーサーコロによって感光体ドラム１０に対して一定のクリアランスを保ちつつ、付勢バネにより感光体ドラム１０に押圧されており、表面に形成されたトナー層を感光体ドラム１０と対向した現像領域に供給する。現像領域では、現像ローラ２０上のトナーを感光体ドラム１０に形成された静電潜像に応じて感光体ドラム１０へ転移させ、それによって、トナー像を形成する。

感光体ユニットＢは、静電潜像を形成する感光体ドラム１０、感光層表面を一様に帯電させるための帯電ローラ１１、及びクリーニング装置１２をドラム枠体９にて一体化することによって構成されている。クリーニング装置１２は、記録媒体４に転写されずに感光体ドラム１０上に付着している残留トナーを感光体ドラム１０表面からかき落とすクリーニングブレード１４ａと、このブレード１４ａを支持する支持体１４ｂと、廃トナーを貯蔵する廃トナー容器１４ｃにて構成されている。

図２において、感光体ドラム１０は時計回りに回転している。帯電ローラ１１は一定の電圧が印加されており、感光体ドラム１０が接触すると接触した感光体ドラム１０の感光層表面は一様に帯電する。次いで、光学手段１からの画像情報に応じたレーザー光Ｌは露光開口部２を介して感光体ドラム１０上に照射することにより、感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置Ａによって感光体ドラム１０上にトナー像が形成される。

画像形成装置本体ＰＡに設けられた転写ローラ３にトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を記録媒体４に転写した後、クリーニング装置１２によって感光体ドラム１０上の残留トナーを除去する。クリーニング装置１２は、感光体ドラム１０に当接して設けられたブレード１４ａによって感光体ドラム１０に残留したトナーをかき落として廃トナー容器１４ｃに集める。

［トナー容器構成］
次に、トナー容器２１の構成について図２〜図６を用いて説明する。

トナー容器２１は、プロセスカートリッジの短手方向に湾曲して形成された底板２１ａと、プロセスカートリッジの長手方向にて底板２１ａの両側に位置して、底板２１ａに対して概略垂直に設けられた両側板２１ｂ（２１ｂ１、２１ｂ２）とにて構成される。トナー容器２１の蓋部分を形成するトナー容器蓋２３は、トナー容器２１に超音波溶着、接着等の方法で固定される。

更に、図３及び図４に示すように、本実施例では、トナー容器２１には、一つの撹拌手段１００が配置されている。詳しくは後述するが、撹拌手段１００は、撹拌部材としての可撓性の撹拌シート（単に、「可撓性シート」という。）１１１と、可撓性シート１１１が取り付けられた回転軸１１０とを備えている。また、撹拌手段１００は、移動手段２００を有している。移動手段２００は、回転軸１１０を図３、図４にて時計方向、即ち、矢印ＡＲ１方向に回転駆動すると共に、回転軸１１０の軸方向に対して交差する交差方向（矢印ＡＲ２方向）に回転軸１１０と可撓性シート１１１を移動可能とする。

移動手段２００には、図５に示すように、回転軸１１０を駆動するために、駆動源としての駆動歯車１２１に連結された撹拌駆動軸１０１が設けられている。駆動歯車１２１は、トナー容器２１の外側に設けられている。

上記構成にて、移動手段２００は、撹拌駆動軸１０１に駆動力が掛かると撹拌駆動軸１０１を中心とした回転力Ｍ１を発生させる。それにより、撹拌手段１００の回転軸１１０及び可撓性シート１１１を、実線で示す初期位置Ｐ１から矢印ＡＲ２で示す方向、即ち、現像室１３Ａに開口したトナー容器２１の開口部１３Ａａの方向へと移動可能とし、最終的には停止位置Ｐ２まで移動可能とされる。

なお、駆動軸１０１への駆動力が停止されると、撹拌手段１００は、トナー容器２１と撹拌手段１００間に設けられた戻しバネ１０２（図４参照）の作用によって駆動前の初期位置Ｐ１へと戻る構成とされる。

更に、本実施例では、トナー容器２１のトナー収納部底面部２１ａ１、即ち、底板２１ａの短手方向断面形状は、図３に示すように撹拌手段１００の移動軌跡１００ａに対しトナー容器２１内へと平行オフセットした形状構成とした。

また、詳しくは後述するが、図３及び図４に示すように、撹拌駆動軸１０１が駆動されると、撹拌手段１００の回転軸１１０及び可撓性シート１１１は、時計方向、即ち、矢印ＡＲ１方向に回転する。また、同時に、回転軸１１０及び可撓性シート１１１は、上述のように、初期位置Ｐ１から矢印ＡＲ２方向に移動する。それによって、トナー容器２１内のトナーを、トナー容器２１の開口部１３Ａａを介して、現像部材である現像ローラ２０を備えた現像室１３Ａに送り込む。

撹拌手段１００の初期位置Ｐ１は、現像ローラ２０から離れた側に設定されている。撹拌部材である可撓性シート１１１のＡＲ１方向の回転速度と、ＡＲ２方向への移動速度は、現像ローラ２０の周りのトナーを消費し切る前において、現像室１３Ａへのトナー供給を可能とする範囲にて適宜設定される。本実施例では、これに限定されるものではないが、トナー容器２１のトナー収納容量は、９００〜２５００ｃｃとされ、トナー容器２１の容量に応じて、可撓性シート１１１のＡＲ１方向の回転速度は、１５〜６５ｒｐｍの間で、また、ＡＲ２方向への移動速度は、２００〜２６００ｍｍ／分の間で、適宜調整された。

更に、実際の使用において、現像装置Ａは、間欠運転が常になるため、撹拌手段１００は、数枚から数十枚の１ジョブプリントを終える毎に初期位置Ｐ１へと戻る構成となる。

また、可撓性シート１１１は、トナー容器２１の底面２１ａ１に対して、その外側端縁部１１１ａが数ミリ程度侵入した構成にした。即ち、図４にて、△Ｅ＝１〜５ｍｍ、とされる。勿論、この構成に限定されるものではなく、図９に示すように、その外側端縁部１１１ａがトナー容器２１の底面２１ａ１に対して接触状態（即ち、△Ｅ＝０）で回転するように構成しても良い。

これらの構成により、トナー容器２１内の残トナー量を減らし、更なるトナー搬送効率の向上を実現できた。

［撹拌手段］
図４〜図９を用いて、本実施例における、撹拌手段１００について更に詳しく説明する。

図４及び図５を参照すると、撹拌手段１００は、トナーを撹拌搬送する撹拌部材としての可撓性シート１１１と、この可撓性シート１１１を固定し、トナーを撹拌搬送するために可撓性シート１１１を回転させる回転軸１１０と、を有している。回転軸１１０と可撓性シート１１１は、図７をも参照するとより良く理解されるように、一体に形成することもできる。

図７に可撓性シート１１１の周りの詳細図を示す。可撓性シート１１１は、本実施例では、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）又はＰＳ（ポリカーボネート）を材質とする弾性シートが、ビス止め、接着、溶着、熱カシメなどの手段で回転軸１１０に固定されている。

また、可撓性シート１１１にはシート材以外に、薄い板材、突起形状、ラダー形状等による構成でもよく、回転軸との一体構成で構成部品を減らすことが可能となる。

更に、撹拌手段１００は、回転軸１１０及び可撓性シート１１１を、回転軸１１０の軸方向に対して交差する交差方向、即ち、図２にて矢印ＡＲ２方向に移動させる移動手段２００を有している。本実施例にて、移動手段２００は、撹拌駆動軸１０１と、カバー部材１０４と、駆動力伝達手段（単に、「駆動手段」という。）１０３と、を備えている。

撹拌駆動軸１０１は、トナー容器２１の外側から駆動力を入力して、トナー容器２１内のトナーを撹拌搬送するための回転軸１１０に伝達する。そのため、可撓性シート１１を取り付けた回転軸１１０と、撹拌駆動軸１０１との間には、ベルト又はギア等から構成された駆動手段１０３が配置される。駆動手段１０３は、本実施例ではベルト駆動手段とされ、ベルト駆動手段１０３は、トナー容器２１の外側からの駆動力を、撹拌駆動軸１０１から撹拌手段１００の回転軸１１０へと伝達する。

カバー部材は、撹拌駆動軸１０１及び駆動手段１０３を覆って、トナー容器２１内のトナーと隔離するように配置される。

つまり、図４及び図５に示すように、撹拌駆動軸１０１と、駆動手段としてのベルト駆動手段１０３は、カバー部材１０４内に収納され、トナー容器２１内のトナーからは隔離保護される。

本実施例にて、カバー部材１０４は、トナー容器２１の両側壁２１ｂ（２１ｂ１、２１ｂ２）、即ち、プロセスカートリッジの長手方向の両側に位置した垂直壁部材の間に延在して配置された円筒状の軸部１０５を有している。円筒状軸部１０５の一端１０５ａは、トナー容器２１の一方の側壁２１ｂ１に形成された軸受け部に２４ａに嵌合して回転自在に配置されている。また、円筒状軸部１０５の他端１０５ｂは閉鎖端とされ、トナー容器２１の他方の側壁２１ｂ２に形成された軸受け部２４ｂの凹所（即ち、軸溝）２４ｂ１に回転自在に嵌合している。

円筒状軸部１０５の開口端部１０５ａの内側には、駆動軸１０１が挿入され、駆動軸１０１の両端１０１ａ、１０１ｂが、それぞれ、軸受け１２３ａ及び軸受け１２３ｂにて回転自在に保持されている。軸受け１２３ａは、シール機能を有したシール軸受けとされるが、軸受け１２３ｂは、シール機能を有する必要はない。

カバー部材１０４は、円筒状軸部１０５に対して直交する態様で、軸部１０５の両端部に位置して、揺動腕部材１０６、１０７が一体に形成されている。両揺動腕部材１０６、１０７は、略同様の形状とされるが、駆動軸１０１が設置された側の揺動腕部材１０６は、内部にベルト駆動手段１０３を収納する空間を備えた箱状の腕部材とされる。即ち、箱状の揺動腕部材１０６は、図４及び図５に示すように、円筒状軸部１０５から、この軸部１０５に対して直交する方向に延在した閉空間を形成する部材とされる。つまり、揺動腕部材１０６は、互いに並行に配置され、一端が円筒形状軸部１０５に接続された細長形状の内側板１０６ａと外側板１０６ｂとを有する。また、両側板１０６ａ、１０６ｂの外周囲には、外周板１０６ｃが取り付けられており、内部に、ベルト駆動手段１０３を収納する空間を備えている。

両揺動腕部材１０６、１０７の一端は、上述のように、円筒状軸部１０５に一体に形成され、両揺動腕部材１０６、１０７の他端には、回転軸１１０が取り付けられている。即ち、回転軸１１０の一端１１０ａは、箱状腕部材１０６の内側壁部１０６ａの貫通穴１０６ａ１を貫通して他方の外側壁部１０６ｂに形成した凹所（軸溝）１０６ｂ１に嵌合して取り付けられている。内側壁部１０６ａにはシール軸受け１２３ｃを介して支持されている。回転軸１１０の他端１１０ｂは、揺動腕部材１０７に形成した凹所１０７ａに嵌合して取り付けられている。

つまり、回転軸１１０の長手方向一端１１０ａは、カバー部材１０４の箱状腕部材１０６にて軸支され、駆動手段１０３からの駆動力が伝達される。回転軸１１０の長手方向他端１１０ｂは、カバー部材１０４で構成された支持腕部材１０７にて軸支されている。即ち、回転軸１１０は、カバー部材１０４で回転可能に支持されている。

上述のように、駆動軸１０１と、回転軸１１０の一端１１０ａとの間には、駆動手段としての無端ベルト１０３が巻回され、駆動軸１０１を駆動することにより、回転軸１１０が回転駆動される。

更に、上述したように、撹拌手段１００のカバー部材１０４とトナー容器２１の間には、カバー部材１０４の初期位置へ戻すための戻しバネ１０２を設けている。つまり、円筒状軸部１０５には、つる巻きばね１０２ａが設置されており、ばね１０２ａの一方の自由端１０２ｂは、トナー容器２１の側壁２１ｂ１に、また、他方の自由端１０２ｃはカバー部材１０４に取り付けられている。

トナー容器２１の軸受け部２４ａの軸穴２４ａ１には、上述のように、撹拌手段１００のカバー部材１０４を構成する円筒状軸部１０５の長手方向一端１０５ａが回転可能に保持されると共に、トナー容器２１の外側から挿入された撹拌駆動ギア１２１の軸部１２１ａがシール軸受け１２３ｄによって回転可能に軸支されている。そして、撹拌駆動ギア１２１の軸部１２１ａは、撹拌手段１００（即ち、移動手段２００）の駆動軸１０１に駆動連結されている。

ここで、図６をも参照するとより良く理解されるように、撹拌駆動軸１０１と撹拌駆動ギア１２１の結合は、次の通りとされる。

つまり、駆動軸１０１の、撹拌駆動ギア１２１に隣接した一端１０１ａの二方取り穴１０１ｃと撹拌駆動ギア１２１の二方取り軸１２１ｂが嵌合する。そして、撹拌駆動軸１０１の固定穴１０１ｄに撹拌駆動ギア１２１の軸１２１ｂに設けた抜け止めツメ１２１ｃが係止する。これにより、撹拌駆動ギア１２１の駆動力が、撹拌駆動軸１０１に伝達される。

上述の本実施例では、図５に示すように、撹拌駆動ギア１２１と軸穴２４ａ１の間にシール部材１２３ｄ、カバー部材１０４と駆動軸１０１の間にシール部材１２３ａ、カバー部材１０４と回転軸１１０の間にシール部材１２３ｃが設けられている。そのため、カバー部材１０４内に、トナー容器２１のトナーが侵入することはない。

上記構成にて、撹拌駆動ギア１２１には、不図示の外部駆動源としてのギア列から駆動力が伝達され、この駆動力にて撹拌駆動軸１０１が回転駆動される。撹拌駆動軸１０１の駆動力は、駆動手段としての無端ベルト１０３により回転軸１１０に伝達される。

撹拌駆動ギア１２１の長手方向外側には、サイドカバー１２０が設けられている。

次に、図４及び図５を参照して、撹拌手段１００の動作について説明する。

上述のように、撹拌駆動ギア１２１は、不図示のギア列から伝達された駆動により図３、図４にて矢印ｂ方向に回転すると、連結している撹拌駆動軸１０１も同時にｂ方向に回転する。この撹拌駆動軸１０１の駆動力は、図４及び図５に示すように、無端ベルト１０３を介して回転軸１１０に駆動伝達されると、可撓性シート１１１をＡＲ１方向に回転させる。その際、攪拌駆動軸１０１と回転軸１１０が駆動可能に連結され、撹拌駆動軸１０１の回転駆動により発生する回転力Ｍ１が駆動軸１０１により円筒状軸部１０５、即ち、カバー部材１０４に加えられる。従って、この回転力Ｍ１により、カバー部材１０４の腕部材１０６、１０７は、円筒状軸部１０５の回転軸線（即ち、撹拌駆動軸１０１の回転軸線）を中心として、図４にて時計方向、即ち、ＡＲ２方向に回動する。

（１）駆動軸１０１とカバー部材１０４間のシール軸受け１２３ａの摺動抵抗をμ１、
（２）カバー部材１０４と回転軸１１０間のトナーシール１２３ｃの摺動抵抗と、回転軸１１０における他端側１１０ａのカバー部材１０４の摺動抵抗との合計をμ２、
（３）カバー部材１０４とトナー容器２１間の摺動抵抗をμ３、
（４）トナー容器２１内における撹拌手段１００が移動する際のトナーとの摺動抵抗をμ４、
（５）戻しバネ力をＭ２（Ｍ１と逆回転方向の力）
とする。このとき、次の関係が成り立つように設定する。
（プリント動作）駆動時：Ｍ１＞Ｍ２＋μ１＋μ２＋μ３＋μ４・・・・（１）
（プリント動作）停止時：Ｍ２＞μ１＋μ２＋μ３＋μ４・・・・・・・（２）

停止状態からプリント動作が開始されると、駆動軸１０１からの駆動力が無端ベルト１０３を介して回転軸１１０に伝達され、回転軸１１０及び可撓性シート１１１をＡＲ１方向に回転させる。と同時に、腕部材１０６、１０７には撹拌駆動軸１０１を中心に回転力Ｍ１が働き、撹拌手段１００（即ち、回転軸１１０及び可撓性シート１１１）を、回転軸１１０の軸方向に対して交差する方向、即ち、現像室１３Ａの開口部１３Ａａの方へと図中ＡＲ２方向へ移動させる。

また、プリント動作が停止状態になると、不図示のギア列駆動が停止することで、即ち、上記駆動力入力後に駆動力が停止されると、可撓性シート１１１の回転が停止する。と同時に、前述の腕部材１０６、１０７に働いていた回転力Ｍ１もなくなり、トナー容器２１とカバー部材１０４間に設けたネジリコイルバネ等で構成した戻しバネ１０２（図３参照）の力で、腕部材１０６、１０７、即ち、撹拌手段１００は、駆動前の初期位置Ｐ１へ退避する。

図８に、トナー容器２１の容器底面形状を示す。

図８の実施例の構成において、トナー容器２１にトナーが入った状態で撹拌手段１００を回転駆動すると、可撓性シート１１１の回転と腕部材１０６、１０７の動作による撹拌面積が従来以上に拡大できる。

先ず、図１１及び図１２に示す従来のプロセスカートリッジについて説明する。図示するように、高寿命対応したトナー容器２１では、通常２個以上の撹拌手段１００を設けている。そのため、トナー容器２１の底面形状構成としては、２個以上の撹拌手段１００に対応させたコブ型（即ち、湾曲状）の仕切り底面形状部２１ａ１、２１ａ２を２ヶ所以上設けていた。

しかし、本実施例の構成では、図８に示すように、従来以上の広い底面形状２１ａ１で、高寿命化の対応を可能とした。従来の２個以上のコブ型の底面形状間に生じていた、山形の仕切り形状部Ｇ（図８ハッチング部）を削除したため、トナー容器２１の小型化をも実現可能とした。

また、上記本実施例の構成において、トナー容器２１の底面２１ａ１は、可撓性シート１１１先端部で直接拭うようにトナー搬送するため、通常トナーが自然落下することの出来ない安息角以下の傾きであっても、確実なトナー搬送を実現することができる。

実施例２
図１０に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、カバー部材１０４に収められた撹拌駆動軸１０１の他端にも駆動手段１０３を設け、回転軸１１０を両端部にて駆動する構成とされる。

つまり、上記実施例１では、図５に示すように、移動手段２００を構成するカバー部材１０４は、円筒状軸部１０５に対して直交する態様で、軸部の両端部に位置して、揺動腕部１０６、１０７が一体に形成されている。そして、駆動軸１０１が設置された側の揺動腕部材１０６は、駆動手段としてのベルト駆動手段１０３を収納する空間を備えた箱状腕部材とされる。

これに対して、本実施例では、カバー部材１０４は、揺動腕部材１６のみならず、揺動腕部材１０７も又、揺動腕部材１０６と同様にベルト駆動手段１０３を収納する空間を備えた箱状腕部材とされる。揺動腕部材１０６の構成は、実施例１と同様であるので、ここでの再度の説明は省略し、同じ機能及び作用をなす部材には同じ参照番号を付して、実施例１の説明を援用する。

本実施例では、上述のように、揺動腕部材１０７も又箱状腕部材とされ、図１０に示すように、円筒状軸部１０５から、円筒状軸部に対して直交する方向に延在した閉空間を形成する部材とされる。つまり、揺動腕部材１０７は、互いに並行に配置され、一端が円筒形状軸部１０５に接続された内側板１０７ａと外側板１０７ｂ、及び、両側板１０７ａ、１０７ｂの外周囲に取り付けられた外周板１０７ｃとにて形成される。これによって、内部に、ベルト駆動手段１０３を収納する空間を備えている。

実施例１では、円筒状軸部１０５の開口端部１０５ａの内側に配置された駆動軸１０１は、短軸とされ、その両端１０１ａ、１０１ｂが、揺動腕部材１０６に隣接して形成されている。そのため、一端１０１ａがシール軸受け１２３ａにて、また、他端１０１ｂは、腕部材１０６よりわずかに円筒状軸部１０５の中央部寄りに位置して配置されており、軸受け１２３ｂにて回転自在に保持されている。

これに対して、本実施では、駆動軸１０１は、円筒状軸部１０５の開口端部１０５ａに位置した一端１０５ａから閉鎖端１０５ｂの近傍に位置した他端１０５ｂまで延在して設けられる。駆動軸１０１の一端１０５ａにおける円筒状軸部開口端部１０５ａの構造は、実施例１と同様とされるので、説明は省略する。駆動軸１０１の他端１０１ｂは、円筒状軸部閉鎖端部１０５ｂに配置された軸受け１２３ｂにより回転自在に支持されている。軸受け１２３ｂは、シール機能を有する必要はない。

揺動腕部材１０７の一端は、上述のように、円筒状軸部１０５に一体に形成され、その内部に駆動軸１０１が配置されており、揺動腕部材１０７の他端には、回転軸１１０が取り付けられている。

回転軸１１０の一端１１０ａは、揺動腕部材１０６に取り付けられている。回転軸１１０の他端１１０ｂは、箱状腕部材１０７の内側壁部１０７ａの貫通穴１０７ａ１を貫通して他方の外側壁部１０７ｂに形成した凹所（軸溝）１０７ｂ１に嵌合して取り付けられている。内側壁部１０７ａにはシール軸受け１２３ｅを介して支持されている。

駆動軸１０１と回転軸１１０との間には、無端ベルト１０３が巻回され、駆動軸１０１を駆動することにより、回転軸１１０が回転駆動される。つまり、回転軸１１０の長手方向両端は、カバー部材１０４に軸支され駆動伝達される。

本実施例においても、上記構成にて、撹拌駆動ギア１２１には、不図示のギア列から駆動力が伝達され、この駆動力にて撹拌駆動軸１０１が回転駆動される。撹拌駆動軸１０１の駆動力は無端ベルト１０３により駆動軸１０１に伝達される。

本実施例によると、撹拌手段１００を構成するカバー部材１０４、回転軸１１０、撹拌駆動軸１０１などのねじれによるトルク変動に対し、回転軸１１０への伝達トルクを安定させることが可能となる。

以上の様な構成により、現像ローラ２０から遠い位置での過度な撹拌によるトナーの劣化を防止し、トナー搬送残しの無い、トナー撹拌及び搬送の効率の良い構成を実現できた。

以上説明したように、高寿命化に対応した現像剤容器を備えた現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置において、本発明の構成によると、トナー収納容器の無駄な空間を形成することがなくなる。それによって、トナー撹拌手段の構成を簡単とすることができ、現像剤容器、及び現像剤撹拌手段の駆動列の小型化をも容易に実現することができる。

また、撹拌回転部材が移動することより、トナー容器底面の傾斜が安息角以下の場合でも、確実なトナー搬送性能の向上を実現することができる。

本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例の概略構成図である。 本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の概略構成図である。 本発明に係る現像装置のトナー容器の一実施例の概略構成図である。 本発明に係る現像装置のトナー容器における撹拌手段の駆動態様を説明する概略構成図である。 撹拌手段の駆動を説明するためのカバー部材の一実施例の断面構成を示す図４の線Ｖ−Ｖに取った断面図である。 駆動ギア部の詳細断面図である。 可撓性シートの構成を説明する拡大図である。 トナー容器の底形状を説明する図である。 撹拌手段の他の実施例を説明するトナー容器の概略構成図である。 撹拌手段の駆動を説明するためのカバー部材の他の実施例の断面構成を示す図４の線Ｖ−Ｖに取った断面図である。 従来の電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 従来のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。

符号の説明

Ａ 現像装置ユニット
Ｂ 感光体ユニット
Ｃ プロセスカートリッジ
Ｐ レーザービームプリンタ（電子写真画像形成装置）
ＰＡ 電子写真画像形成装置本体
Ｌ レーザ光
３ 転写ローラ
４ 記録媒体
６ｂ〜６ｆ 搬送手段
９ ドラム枠体
１０ 感光体ドラム（像担持体）
１３ 現像枠体
１３Ａ 現像室
２０ 現像ローラ（現像部材）
２１ トナー容器（現像剤容器）
２１ａ トナー容器底板
２１ｂ（２１ｂ１、２１ｂ２） トナー容器側板
２３ トナー容器蓋
１００ 撹拌手段
１００ａ 移動軌跡
１０１ 撹拌駆動軸
１０２ 戻しバネ
１０３ ベルト又はギア列（駆動手段）
１０４ カバー部材
１１０ 回転軸
１１１ 可撓性シート（撹拌部材）
１２０ サイドカバー
１２１ 撹拌駆動ギア
２００ 移動手段

Claims (12)

1. 現像剤を収納する現像剤容器と、前記現像剤を撹拌する撹拌手段と、を持つ、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
   前記撹拌手段は、
   前記現像剤容器内に回転可能に設けられた回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸が回転することにより前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
   前記回転軸を駆動して回転させると共に、前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に前記回転軸を移動させる移動手段と、
   を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤容器の底面部は、前記移動可能な回転軸に取り付けられた前記撹拌部材の移動軌跡を平行オフセットした形状を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記移動手段は、
   前記回転軸に駆動力を入力することにより、前記回転軸を回転させると共に、前記回転軸を前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向で、前記現像剤容器の開口部の方向へと移動させ、
   前記回転軸への駆動力入力後、前記駆動力入力を停止することにより、前記回転軸を前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向において駆動前の初期位置へと移動させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記移動手段は、
   前記現像剤容器に回転自在に担持され、前記現像剤容器の外側で駆動力を受け、前記現像剤容器の内側に設けた前記回転軸へと駆動力を伝達する駆動軸と、
   前記駆動軸と前記回転軸との間に配置され、前記駆動軸の駆動力を前記回転軸に伝達する駆動手段と、
   を有し、前記駆動軸から前記回転軸に駆動力を伝達することにより、前記回転軸は、回転すると共に、前記駆動軸を中心として前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に回動することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の現像装置。
5. 電子写真感光体ドラムと、
   前記電子写真感光体ドラムを支持するドラム枠体と、
   前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部材と、
   前記現像部材を支持し、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤容器と、
   前記現像剤容器内の現像剤を撹拌する撹拌手段と、
   を持つ電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   前記撹拌手段は、
   前記現像剤容器内に回転可能に設けられた回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸が回転することにより前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
   前記回転軸を駆動して回転させると共に、前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に前記回転軸を移動させる移動手段と、
   を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 前記現像剤容器の底面部は、前記移動可能な回転軸に取り付けられた前記撹拌部材の移動軌跡を平行オフセットした形状を有することを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記移動手段は、
   前記回転軸に駆動力を入力することにより、前記回転軸を回転させると共に、前記回転軸を前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向で、前記現像剤容器の開口部の方向へと移動させ、
   前記回転軸への駆動力入力後、前記駆動力入力を停止することにより、前記回転軸を前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向において駆動前の初期位置へと移動させる、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のプロセスカートリッジ。
8. 前記移動手段は、
   前記現像剤容器に回転自在に担持され、前記現像剤容器の外側で駆動力を受け、前記現像剤容器の内側に設けた前記回転軸へと駆動力を伝達する駆動軸と、
   前記駆動軸と前記回転軸との間に配置され、前記駆動軸の駆動力を前記回転軸に伝達する駆動手段と、
   を有し、前記駆動軸から前記回転軸に駆動力を伝達することにより、前記回転軸は、回転すると共に、前記駆動軸を中心として前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に回動することを特徴とする請求項５〜７のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
9. プロセスカートリッジを着脱可能で記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
   （ａ）電子写真感光体ドラムと、
   前記電子写真感光体ドラムを支持するドラム枠体と、
   前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像部材と、
   前記現像部材を支持し、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤容器と、
   前記現像剤容器内の現像剤を撹拌する撹拌手段と、
   を有し、前記撹拌手段は、
   前記現像剤容器内に回転可能に設けられた回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられ、前記回転軸が回転することにより前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
   前記回転軸を駆動して回転させると共に、前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に前記回転軸を移動させる移動手段と、
   を有するプロセスカートリッジと、
   （ｂ）記録媒体を搬送するための搬送手段と
   を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
10. 前記現像剤容器の底面部は、前記移動可能な回転軸に取り付けられた前記撹拌部材の移動軌跡を平行オフセットした形状を有することを特徴とする請求項９に記載の電子写真画像形成装置。
11. 前記移動手段は、
    前記回転軸に駆動力を入力することにより、前記回転軸を回転させると共に、前記回転軸を前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向で、前記現像剤容器の開口部の方向へと移動させ、
    前記回転軸への駆動力入力後、前記駆動力入力を停止することにより、前記回転軸を前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向において駆動前の初期位置へと移動させる、
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の電子写真画像形成装置。
12. 前記移動手段は、
    前記現像剤容器に回転自在に担持され、前記現像剤容器の外側で駆動力を受け、前記現像剤容器の内側に設けた前記回転軸へと駆動力を伝達する駆動軸と、
    前記駆動軸と前記回転軸との間に配置され、前記駆動軸の駆動力を前記回転軸に伝達する駆動手段と、
    を有し、前記駆動軸から前記回転軸に駆動力を伝達することにより、前記回転軸は、回転すると共に、前記駆動軸を中心として前記回転軸の軸方向に対して交差する交差方向に回動することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。

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