JP2013037346A - 現像剤収納ユニット、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像形成に用いられる現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、
現像剤を排出するための開口部35aを備えた可撓性容器と、可撓性容器を収納する枠体であって、可撓性容器から排出される現像剤を収納するための枠体と、
現像剤収納袋16を収納する枠体に、現像剤収納袋を押圧するための押圧部材21を設ける。
【選択図】 図1
Description
画像形成に用いられる現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、前記現像剤を収納し開口部から現像剤を排出可能な可撓性容器と、前記可撓性容器を収納する枠体であって、前記可撓性容器から排出される現像剤を収納するための枠体と、前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を変形させるための押圧部材と、を備えることを特徴とする現像剤収納ユニットである。
部を封止する封止部材を備えるものを指す。
プロセスカートリッジは、像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体に像を形成する現像装置、像担持体表面に残留した現像剤(トナー、キャリア等を含む)を除去するためのクリーニング手段がある。
このプロセスカートリッジAは図2に示すような画像形成装置本体Bに装着されて画像形成に用いられる。画像形成は装置下部に装着されたシートカセット6から搬送ローラ7によってシートSを搬送し、このシート搬送と同期して、感光体ドラム11に露光装置8から選択的な露光をして潜像を形成する。現像剤は、スポンジ状の現像剤供給ローラ23によって現像ローラ13(現像剤担持体)に供給され、現像ブレード15により現像ローラ13表面に薄層担持される。現像ローラ13に現像バイアスを印加する事によって、潜像に応じて現像剤を供給し現像剤像に現像する。この像を転写ローラ9へのバイアス電圧印加によって搬送されるシートSに転写する。シートSは定着装置10へ搬送され画像定着し、排紙ローラ1によって装置上部の排紙部3に排出される。
次に現像剤収納ユニット25の構成について図3、図4、図7(a)、図20を用いて述べる。ここで図3は現像剤収納容器30の断面からの斜視図、図4は現像装置38の断面図、図7は可撓性容器である現像剤袋16の現像剤を排出する排出部35近傍の詳細断面図、図20は現像剤収納容器26の断面からの斜視図である。なお、断面図は、開封部材20と、開口部35aと、固定部16d、16eと、を通る平面である。また、断面図は、開封部材20の回転軸に垂直な平面である。
現像剤収納ユニット25は図4に示すように現像剤収納容器30、現像ローラ13、現像ブレード15と、これらを支持する第一の枠体17と第二の枠体18から構成される。第一の枠体と第二の枠体を合わせたものが現像剤収納容器30を収納する枠体である。
(開封部材を有した現像剤収納容器)
開封部材を有した現像剤収納容器30は、図3、図4に示すように、開封部材20と現像剤収納容器26から構成される。
図30(c)に示すように現像剤収納容器26は、現像剤と、現像剤袋16と、封止部材19から構成される。ここで現像剤は粉体である。
図30(a)に示すように現像剤を収納するための現像剤収納容器37は、現像剤袋16と、現像剤を排出する為の複数の開口部35aを封止するとともに移動されることによって開口部35aを露出する封止部材19から構成される。ここで現像剤を収納するための現像剤収納容器37の現像剤袋16は、現像剤を入れる為の注入口39と現像剤を排出するための開口部35aを有している。
ここで現像剤を収納するための現像剤収納容器37と現像剤を収納した現像剤収納容器26の関係について述べる。
現像剤を収納した現像剤収納容器26が袋形態をとることにより現像剤をユニットとして扱える。そのため現像剤充填工程をプロセスカートリッジAのメインの組立工程(製造ライン)から分離できる。これによりプロセスカートリッジAのメインの組み立て工程(製造ライン)に現像剤が飛散することがなくなり製造ラインの清掃などのメンテナンスを削減することができる。組立工程時に現像剤の飛散がなくなることにより現像剤を充填した後のプロセスカートリッジAの清掃工程を省くことができる。
図3、図4に示すように現像剤袋16は内部に現像剤を収納しており形状が変形可能な袋状のものであり、収納した現像剤を排出するために排出部35に複数の開口部35aを備えている。
図29は現像剤収納容器26の断面説明図である。図29(a)で示すように現像剤袋16は排出部35を有し通気性を有さないシート16uと、通気部となる通気性を有するシート16sを貼り合わせて現像剤袋16は構成されている。
このように現像剤袋16に通気性をもたせる理由としては、製造時、ユーザーがカートリッジAを使用するまでの物流時、および保管時に対応する為である。
図3、図10に示す様に現像剤袋16は内部の現像剤を排出するための複数の開口部35a、および複数の開口部35aを定義する連結部35bからなる現像剤排出部35を有している。そして封止部材19により、排出部35の周囲を接合部22で連続して取り囲み開封可能に接合し現像剤袋16に収納する現像剤を封止している。
接合部22は長い方向(方向F)に2本、短い方向(方向E)に2本とで囲んだ「ロの字」形状で連続しているため排出部35の封止を可能としている。
次に図10、図11、図30を用いて開口部35aの配置について説明する。開口部35aを封止するとともに移動されることによって開口部35aを露出する封止部材19の移動方向(開封部材20に引っ張られる方向)はDである。封止部材19の移動により開口部35aは開封方向Eの方向に露出が進む。以下封止部材19の移動方向をDとする。開封方向Eに対して垂直な方向Fにずれて複数の開口部35aおよび連結部35bを配置している。また封止部材19は、開封部材20を回転させて巻きとる構成としているが、前記の方向Fは開封部材20の回転軸の軸線と同じ方向である。
実施例1の複数の開口部35aはそれぞれ丸形状である。排出性を考慮すると開口部35aの面積は大きい方が良い。また開口部を定義する連結部35bは、現像剤袋16の強度を高めるため大きい(太い)方が良い。よって開口部35aの面積と連結部35bの面積は、排出部35の材質、厚み、また後述する開封時のピーリング強度との力関係等によりバランスをとる必要があり適宜選定すれば良い。また開口部35aの形状も丸以外に四角等の多角形や後述する第二の実施例の図18に示すような長丸等でもよい。
図3、図4に示す様に現像剤袋16は二つの固定部16d、16eにより第一の枠体17、第二の枠体18の内部に固定される。
まず一つ目の固定部として、後述する封止部材19を現像剤袋16から開封する時に力を受ける現像剤袋16の第一の固定部16dを設けている。複数の開口部35aが配置されている方向Fと平行に、固定部16dは複数個設けられている。なお固定部16dはこのように複数個設けられる以外に方向Fと平行に長いひとつのものでも良い。(不図示)
また第一の固定部16dの位置は現像剤袋16の開口部35aの近傍に設けられている。
また二つ目の固定部として、現像剤袋16が下方、もしくは現像ローラ13、現像剤供給ローラ23の方へ移動するのを防ぐため第二の固定部16eを設けている。
また現像剤袋の第二の固定部16eは枠体の第二の固定部18bに固定される。
(第一の固定部の固定方法)
現像剤袋の第一の固定部16dの固定方法として、現像剤袋16の穴に、第二の枠体18のボスを通し、ボスをつぶす超音波カシメによる固定を用いている。図27(a)で示すように固定前には第二の枠体18の第一の固定部18aは円柱のボス形状をしており、現像剤袋16の第一の固定部16dは穴が開いている。そして組み立て工程を次に示す。
図4に示すように現像剤袋の第二の固定部16eの固定方法は二つの枠体17、18による挟み込みを用いている。現像剤袋16に穴を開け現像剤袋の第二の固定部16eとし、第二の枠体18に凸部を設けて枠体の第二の固定部18bとする。
固定の手段としては前述の超音波カシメの他に超音波以外のものも使用可能である。例えば、熱を用いた熱カシメや、現像剤袋と第一の枠体17や第二の枠体18に直接溶着する熱溶着や超音波溶着、また溶剤や接着剤を用いた接着、枠体間への挟み込み、熱カシメ、超音波カシメ、ねじ、穴と凸部(ボス等)による引っ掛け等でも良い。また第一、第二の枠体17、18と現像剤袋16のスペースや配置等の関係から適宜設計に応じて第一、第二の枠体17、18と現像剤袋の間に別部材を介して固定しても良い(不図示)。
図3、図4に示す様に、封止部材19は、プロセスカートリッジAの使用前に現像剤袋16の排出部35を覆い現像剤袋16内の現像剤を封止している。封止部材19は、移動されることによって前記開口部35aを露出させるものである。封止部材19の構成は、現像剤袋16の排出部35を覆う封止部19aと、後述する開封部材20と固定される被係合部19bと、封止部19aと被係合部19bを連結している封止部材連結部19cを有しているシート状のものである。当該シートは後述する易開封性を発揮するシーラント層を持つラミネート材で、基材はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚さは0.03〜0.15mmのものを適宜選定すれば良い。
封止部19aは、封止部材19が、現像剤袋16の複数の開口部35aと、連結部35bを封止する領域を指している。封止部19aにより、プロセスカートリッジAの使用時前までは現像剤が現像剤袋16内部から漏れないようにしている。
封止部材19は、開封方向Eの一端側に自由端部を有しており、当該自由端部に封止部材を移動させるための開封部材に係合される被係合部19bが設けられる。被係合部19bには、封止部材を移動させて開口を露出させるための開封部材が係合される。開封部材は、画像形成装置本体Bからの駆動を受けて開封を自動的に行うようなものでもよい。または、ユーザーが開封部材を把持して移動させることで開封を行うようなものでもよい。本実施例では開封部材20は枠体に設けられた回転軸であり、開封部材20に係合された封止部材19が引っ張られる事で現像剤を収納した現像剤収納容器26は開封される。
接合部22と封止部材係合部19bとの間を連結している部分が封止部材連結部19cである。封止部材連結部19cは開封部材20からの力を受けて接合部22を引き剥がすように力を伝達する部分である。
ここで図12を用いて開封される瞬間において第一の接合部22aと第二の接合部22bとで形成された面N1とする。そして面N1に対して垂直で且つ第一の接合部22aを通る面N2とする。ここで開封部材20は、第一の接合部22aを通る面N2よりも第二の接合部22b側に配置されている。言い換えると封止部材19は、シート状である封止部材19の表面に沿って見たときに、接合部22と開封部材20との被係合部19bとの間の部分(連結部19c)で折り返されている返し部19dを有しているのである。返し部19dは折り目がついていても、折り目が付いていなくても良い。ここで封止部材19の返しの角度Qは90度以下が好ましい。折り返し角度Qは、現像剤袋16の接合部22の面と封止部材19の引っ張られる方向Dに沿った面の挟角Qである。
また封止部材19と開封部材20の固定は、本実施例において、第一の固定部16dと同様の超音波カシメで固定している。超音波カシメ以外に第一の固定部16dおよび第二の固定部16eの固定の手段と同様に熱溶着、超音波溶着、接着、枠体間への挟み込み、穴と凸による引っ掛け等でも良い。
次に、接合部22の剥離力を所望の値にする方法について説明をする。本実施の形態では前記剥離力を所望の値(ここでは、トナー封止性を保てる範囲内でできるだけ小さい力)にするために、主に2つの方法をとっている。
開封部材20は封止部材19に力を与えて封止部材19を移動させ現像剤袋16から引き剥がす目的のものである。開封部材20は軸形状で両端を第二の枠体18に回転可能に支持されている支持部(不図示)と、封止部材19の被係合部19bを固定する係合部20bを有している。本実施例では開封部材20は四角い軸形状で、その四角い軸の一面に封止部材19の被係合部19bを係合部20bで係合している。
また現像剤袋16の外部から作用し現像剤袋16内部の現像剤を排出させる押圧部材21と、開封部材20はそれぞれ別の部材で行っても良いが、本実施例では開封部材20と押圧部材21を同じ部品で機能させている。
このように開封部材20、押圧部材21、攪拌部材を兼用することで部品点数の削減によるコストダウン、省スペース化が可能となる。
次に現像剤収納袋16の開封について図7、図8を用いて述べる。
開封のため開封部材20が封止部材19を引っ張る力を与える力点部20aと、引っ張られる現像剤袋16を固定する枠体の固定部18aを現像装置38は有している。
また開封部材20をユーザーが回転させて封止部材19を巻き取って開口部35aを露出させても良い。しかし画像形成装置Bからの駆動により開封部材20の回転させて封止部材19を巻き取る方がユーザーの手を煩わせず、より好ましい。
図4に示すように第一の接合部22bを確実に剥がすためには第一の接合部22bと固定部18cの間には次のような配置の関係が求められる。開封時には固定部18cに対して封止部材19を矢印Dの方向に開封部材20が引っ張る。この時、開封部材20による封止部材19の移動方向Dにおいて、固定部18cは開口部35aの上流側に設けられている。そのため矢印Hの方向に固定部18cの力が加わる。よって開封の力を加えた時に固定部18cと開封部材20の間で矢印Hと矢印Dの方向に引っ張られて第一の接合部22aに力を加え矢印Eの方向に開封が進む。このように封止部材19の移動方向Dにおいて上流に固定部18cを設けていなければ開封部材20が引っ張られた方向に現像剤袋16全体が引っ張られてしまい第一の接合部22aに力を加えることができず開封できない。
図22、図23に示すように第一の接合部22bを確実に剥がすためには第一の接合部22bと固定部18cの間には次のような長さの関係が求められる。まず開封部材20と、開口部35aと、固定部18cと、を通り、開封部材20の回転軸に垂直な平面を見た時に、第一の接合部22aの中で最後にはがされる点を第一の点22dとする。第一の点22dは、第一の接合部22aのなかで開口部に近い側の端部の点である。そして固定部18cから現像剤袋16に沿って第一の点22dとの距離をM1とする。そして開口部35aを含む方向に、固定部18dから第一の点22dまで現像剤収納袋16の沿って測った距離をM2とする。なお開口部35aは現像剤袋16の素材が存在しない空間であるが、この開口部16の幅も距離に含める。
ここで上記M1<M2の関係について詳細に述べる。
まずM1<M2を満たす場合は図22に示す様に第一の接合部22aに開封部材20の封止部材19を引っ張る力(矢印D)と固定部18cの踏ん張る力(矢印H)が第一の接合部22aにかかり第一の接合部22aに対して傾斜剥離とすることができる。傾斜剥離とすることで剥離力を低く設定することができる。ここで図22(a)は開封前、図22(b)は第一の接合部22aが開封する直前である。
一方M1>M2の場合は図23に示す様に第一の接合部22aに開封部材20の引っ張る力がかからず第二の接合部22bに力がかかる。この場合第一の接合部22aには力がかからない為剥離しない。この場合第二の接合部22bに開封部材20からの力(矢印D)と固定部18cの踏ん張る力(矢印H)がかかる。この状態では第二の接合部22bには開封部材20の封止部材19を引っ張る力(矢印D)と固定部18cの踏ん張る力(矢印H)がかかり第二の接合部22bの部分には剥離関係がせん断剥離の関係となるため第二の接合部22bを開封することが困難である。これはせん断剥離が傾斜剥離に比べ大きな力が必要であるからである。
なおここで前述のM1、M2の距離の測りかたの定義について述べる。M1、M2の距離は開封時に引っ張られた時の距離が重要なのでありM1、M2経路の途中にヒダ16tが無い場合は図22、図23のように展開した距離を測れば良い。また図24で示すようにM1、M2の経路の途中に製造上貼り合わせでできるヒダ16tがある場合は、開封時に引っ張った場合でもヒダ16tは伸びない(剥がれない)為ヒダ16tの部分はM1、M2の距離には含まれない。つまりヒダ16tのように力の伝達に影響しない部分は為M1やM2距離に含めない。
ここで複数の固定部と開封の関係について図31を用いて述べる。図31(a)の状態から開封部材20が回転して第一の接合部22aが開封する直前が図31(b)である。本実施例では第一の固定部18aと第二の固定部18bを有している。ここで開口部35aを挟んで最初に開封される第一の接合部22aに近い場所に配置されている第一の固定部18aの方に開封時の力が加わる。そのため前述のM1、M2の距離の測りかたに第二の固定部18bは考慮しなくてよい。このように複数の固定部がある場合には開封時の力が加わる開口部35aを挟んで最初に開封される第一の接合部22aに近い場所に配置されている固定部を基準とすればよい。
次に第一の接合部22aの開封直前の状態を示す図12を用いて第二の接合部22bが開封部材20に巻き込まれずにより良好に開封できる配置について述べる。まず第一の接合部22aの開口部35aから遠い側の端部を第二の点22eとする。第二の接合部22bの開口部35aから遠い側の端部を第三の点22fとする。ここで第二の点22eから第三の点22fの距離をL1とする。また第二の点22eから力点部20aの距離をL2とする。この時に前記距離L1と前記距離L2の関係はL1<L2の関係が必要である。
ここで現像剤袋16の開封動作において、大きな役割を果たしている開口部を定義する連結部35bの概要を述べる。
また図21に示すように排出部35開口部35aを定義する連結部35bを別の部材(連結部材16f)としても良い。この場合開封方向Eに垂直な方向Fに長い一つの開口部16aを設け前記長い一つの開口部16aに開封方向Eに沿って橋渡しする別部材である連結部材16fを設ける構成である。この時長い一つの開口部16aの第一の接合部22a側と第二の接合部22b側にそれぞれ連結部材16fを接着、溶着等で接合されている。
ここで本発明を適用せず現像剤袋16が開封困難な例について述べる。これは図13、14で示すように連結部35bが存在せず開封が困難になる場合である。図13は連結部35bが存在せず開口部16aが一つの例であり、図13(a)は第二の接合部22bの剥離前の状態で、図13(b)と図15は第二の接合部を剥離する時の状態を示した図である。また図8は本実施例における第二の接合部22aを引き剥がす状態の開口部35a周辺の拡大断面図であり、図14は連結部35bが存在せず開封が困難になる場合の開口部35a周囲の断面図である。
(押圧部材)
図16に示すように押圧部材21は軸部21aと、軸部21aに固定された押圧シート21bを備えており、第一の枠体17と第二の枠体18の内部に回転可能に設けられている。
(開封前から開封時の排出概要)
まず開封前から開封開始時の現像剤の排出に関して前述の図7、図8に示すように封止部材19は力点部20aの方へ引っ張り(矢印D)、現像剤袋16は枠体の固定部18cで支えられる。そのため、開封時は力点部20aと、枠体の固定部18cと、接合部22の剥離する場所との3か所は、開封部材20の回転軸に垂直な断面において直線状に並ぶ方向に移動する。このように開封部材20が封止部材19に力を与え開封動作を行う前の時と、開封動作を開始し前記第一の接合部22aでの接合が開封される時とで、開口部35aの位置が変化することにより開口部35a近傍の現像剤滞留を防ぐことができて排出性が良い。
また開封後は図8(b)に示すように前述の現像剤袋16から封止部材19を開封すると、まず開口部35aは現像剤袋16の下方に開くように配置してあるため、重力の作用と開封時の現像剤袋16の振動等により開口部35a付近の現像剤が排出される。
また、封止部材19も、基材がポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚み0.03〜0.15mmの可撓性シートを用いている為、上記押圧シート21bと同様のメカニズムによって排出作用に関わっている。
そして図17で示すように更に開封部材20の回転が進み押圧シート21bが現像剤袋16から離れる。この時現像剤袋16は可撓性を有しているため収納する現像剤の重さで押圧される前の状態に回復しようとする(矢印K)。そしてまた押圧シート21bも回転し、図16で示すように現像剤袋16を第二の枠体18に押し現像剤袋16が変形することで開口部35a付近以外の現像剤も動かされ開口部35aより排出される。
開封直後の現像剤が現像剤袋16内部に多くある場合は押圧シート21bおよび開封部材20の現像剤袋16への侵入量が繰り返し変化し、第二の枠体18に押しつけるように現像剤袋16を変形させる。この押圧部材21の押圧による現像剤袋16の収縮と、現像剤袋16内部の現像剤の重さと現像剤袋16可撓性による回復を繰り返す。また前記作用により現像剤袋16自体が動くため現像剤袋16が振動し、この振動によっても現像剤袋16内部の現像剤が開口部35aから排出される。また押圧部材21は回転するため繰り返し現像剤袋16を押圧させることができる。
なお現像剤袋16が第二の枠体18へ押圧される部分27は図25に示す様に接着剤、両面テープ等の接合部28を設けて接合されている場合でも押圧シート21bが現像剤袋16を押圧し現像剤を排出することができる。
画像形成を行い現像剤袋16内の現像剤が少なくなった場合について図32を用いて説明する。尚、簡略化の為に押圧部材21を中心に説明するが、封止部材19に関しても同様の現象となる。開封直後は図32(a)に示すように収納する現像剤の重みにより現像剤袋16は押圧部材21に常に接触するように形状が追従して大きさ(内容積)を周期的に変化させる。しかし収納する現像剤が少なくなると図32(b)に示すように現像剤の重さが軽くなり押圧部材21に追従しなくなり周期定期に離接を繰り返すようになる。現像剤袋16と押圧部材21が周期的に接触するので、現像剤袋16が振動する事による現像剤の排出が可能である。
なお押圧シート21と封止部材19を兼用させて1部品で両方の機能をもたせてもよい。これは開封封後に接合部22が現像剤袋16と離れるため、封止部材19の接合部22側の端部は自由端となる。このため封止部材19は押圧シート21bの機能を有することができる。このように押圧部材21の軸部21aの機能を開封部材20が有し、押圧シート21bの機能を封止部材19が有することが可能となる。
このようにすると、部品点数の削減ができてコストダウンが図れる。
また押圧部材21が軸部21aと押圧シート21bの別部品ではなく、図26(a)で示すように同一部品で押圧シート21bの作用をする凸部21cを押圧部材21に設けても同様に現像剤の排出を行うことができる。押圧部材21の軸部21aのみで構成される場合において、回転中心に垂直な断面で見たときに前記軸部21aの断面が多角形(図26(b))の形状やカム形状(図26(c))を有する場合でも現像剤袋16を枠体29に押圧して変形させる事が可能である。これは押圧部材21を少なくとも現像剤袋16に接するように配置すると、押圧部材21の回転中心から外形への距離が変化する為に押圧部材21の現像剤袋16への侵入量も変化するためである。つまり中心に回転軸をもつ円形断面の軸で無い限り、押圧部材21の回転により現像剤袋16を変形させる事が可能である。図26で示すように押圧部材21の中心から遠い外形までの距離21cと外形まで近い距離21dが異なっているため押圧部材21の現像剤袋16への侵入量も変化する。また図33(b)は断面が十字形の押圧部材21の断面図、図33(a)は十字形の押圧部材21を有する現像剤収納ユニット25の断面説明図である。図33に示すように押圧部材の中心から外形までの距離が等しい4本の凸部21eを有する場合、4本の凸部21eの外形(21c)は共に等しい。しかし、凸部21e以外に中心から近い外形の部分(距離21d)を有するため現像剤袋16への侵入量を変化させることができる。即ち、押圧部材21は、押圧部材21の回転中心に垂直な断面において、押圧部材21の回転中心から押圧部材の外形までの距離が異なる部分を有する回転部材とすることができる。
以上、前記押圧部材21の作用効果として、トナー排出について説明したが次に前記押圧部材21の別の作用効果である現像剤袋内の現像剤循環作用について図17を用いて説明する。
図50は大きな一つの開口部16aを有する現像剤袋16を示した図である。トナーを排出するための開口部は、図3で示すような複数の開口部35aの構成のみならず、図50で示すような大きな一つの開口部16aを有する構成でも押圧シート21bに押圧される事で現像剤袋16内部からトナーを排出できる。
また押圧方向が現像ローラの回転軸方向へ押圧する場合について述べる。図52は現像ローラ13の回転軸方向に対して垂直方向に見た概略説明図である。図52では開封部材20は矢印Jと矢印J1方向に往復移動可能に枠体29に支持されており、画像形成装置B本体からの駆動により往復移動する。
実施例2として、実施例1の現像剤袋16の代わりに現像剤収納部材34を用いたものである。現像剤収納部材34は、シート状の素材を真空成形、圧空成形、プレス成形により形つくったものを使用したものである。開封部材を有した現像剤収納容器30は実施例1と同様に現像剤収納部材34と、封止部材19と、開封部材20と、第一の枠体17、第二の枠体18と、を有している。なお開封部材20は実施例1と同様に押圧部材21の機能と現像剤の攪拌機能とを兼ね備えた部材となっている。
図18、図29(c)で示すように現像剤収納部材34の構成は真空成形、圧空成形、プレス成形により形つくられた可撓性を有する可撓性容器である成形部34aと、シート状の通気部34bから構成される。ここで成形部34aと通気部34bの接合は熱溶着、レーザー溶着、接着剤、接着テープ等がある。現像剤収納部材34に通気性をもたせる理由としては実施例1と同じで製造時、物流時および保管時に対応するためである。
なお封止部材19、開封部材20の構成は実施例1と同じである。
次に現像剤収納袋16の開封について述べる。ここで実施例1と固定部、固定部の位置はほぼ同じであり力の関係も同じである。よって開封工程も同じである。(図7、図8)
実施例2で開口部35aは成形部34aに配置されているが、成形部34aも実施例1と同様に可撓性であり、開封時の力の関係は実施例1と同じである。よって実施例2においても開封が進行する方向Eの方向で、第一の接合部22aと第二の接合部22bとを複数の連結部35bが橋渡ししている。そのため第一の接合部22aの開封を終えて第二の接合部22aが開封する時に封止部材19を現像剤収納部材34から剥す力を伝えることができる。そのため第二の接合部22bも開封が可能となるのである。
現像剤収納部材34の一部を真空成形により形がつくられていることにより以下の効果がある。
図35、36を用いて押圧部材21と開封部材20、撹拌部材41がそれぞれ別の部材である場合の例を示す。図35は開封前、図36は開封後の概略断面図である。ここで押圧部材21と開封部材20、撹拌部材41がそれぞれ回転可能に第一の枠体17に支持されており、画像形成装置B本体からの駆動を受けて回転する。開封工程は開封部材20が矢印C方向に回転することで封止部材19が巻き取られ開口部35aが露出する。また押圧部材21の回転に伴い現像剤収納部材34を押圧することで現像剤収納部材34を変形させ現像剤収納部材34内部からのトナーの排出を促す。また撹拌部材41が回転することで現像剤収納部材34から排出されたトナーを撹拌する事ができる。このように押圧部材21と開封部材20、撹拌部材41がそれぞれ別の部材である為に必要に応じてそれぞれの回転方向、回転速度、回転時間、等を設定することができる。
図37、図38を用いて開封部材20が回転ではなく、固定部18aから離れる方向に移動し開口部35aを露出する場合の例を示す。ここで開封部材20の両端部は第一の枠体17にスライド可能に支持されている。また開封部材20は画像形成装置B本体もしくはユーザーの操作により動かす事が可能となっている。ここで開封部材20が矢印C2方向に移動する。この開封部材20の移動に伴い封止部材19が矢印D方向に引っ張られ溶着部22a、22bを剥がし開口部35aを露出させる。なおスライド方向C2は直線に限らず円弧状などでも、開封部材20が固定部19aから離れる方向に移動可能であれば良い。
開封部材20を用いずに封止部材19の一部、もしくは封止部材19に連結した部材をユーザーが引っ張る事により開口部35aを露出させても良い。図39、図40に示すように封止部材19が第一の枠体の開口部17aを通りプロセスカートリッジAの外側に露出している部分(以下封止部材把持部19eとする)を有した構成となっている。なお開口部17aにはトナーが外部に漏れないようにするためのシール部材(不図示)を有している。封止部材作用部19eをユーザーがプロセスカートリッジAの使用前に矢印C3方向に移動させる事により開口部35a露出することができる。また封止部材把持部19eに把持しやすいように別部材を設けても良い。
図45に示すようにハーフカットを用いて開口部35aをつくる例を述べる。図45は開口部35aがつくられる工程を断面で示した概略図である。図45の(a)、(b)、(c)の順で加工される様子を示す。また図45の上方から見た図が図46である。
次に刃物等の治具で現像剤袋16の層を後の開口部35aとなる穴形状に切断する(図45(b)、図46(a))。これにより現像剤袋16と封止部材19の2層で構成されたものが、現像剤袋16の層が切断された(ハーフカットされた)状態となる。
現像剤袋16と現像剤袋16を覆う補給枠体42を一体的に補給ユニット43としてプロセスカートリッジA2に取り外し可能に構成した例を述べる。図47、図48で示すように補給ユニット43は補給枠体42と開封部材20と封止部材19を有した現像剤袋16から構成される。またプロセスカートリッジA2は、感光体ドラム11の周囲に帯電手段である帯電ローラ12、そしてクリーニング手段として弾性を有するクリーニングブレード14を有するクリーナーユニット24、現像装置38を備えている。現像装置38は、現像手段である現像ローラ13と現像ブレード15、現像剤供給ローラ23、そして補給ユニット43が着脱可能に構成されている。
次に、図19、図41、図42、図43、図44を用いて現像剤袋16内の現像剤循環作用を活性化させる構成と作用について説明する。図41は、現像装置38の押圧部材21の回転中心軸に垂直な断面図である。
ここで、図43に示す様に、押圧部材21の回転中心軸の長手方向の面34gと枠体17の間にそれぞれ隙間を設けている。隙間の設定の仕方は前述押圧部材の回転軸中心軸と垂直な断面と同様である。
以上、述べた様に現像剤袋16内の現像剤の循環をより活性化することが可能になる。
16d 現像剤袋の第一の固定部
16e 現像剤袋の第二の固定部
17 第一の(現像)枠体
18 第二の(現像)枠体
18a 枠体の第一の固定部
18b 枠体の第二の固定部
18c 枠体の固定部
19 封止部材
19a 封止部
19b 被係合部
19d 返し部
20 開封部材
20a 力点部
20b 係合部
21 押圧部材
22 接合部
22a 第一の接合部
22b 第二の接合部
25 現像剤収納ユニット
26 現像剤を収納した現像剤収納容器
27 現像剤袋が第二の枠体へ押圧される部分
28 接合部
29 枠体
30 開封部材を有した現像剤収納容器
31 現像剤収納枠体
33 接合部
34 現像剤収納部材
34a 成形部
34e 開口部を含まない面
34f 開口部を有する面
35a 開口部
41 撹拌部材
42 補給枠体
43 補給ユニット
Claims (17)
- 画像形成に用いられる現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、
前記現像剤を収納し開口部から現像剤を排出可能な可撓性容器と、
前記可撓性容器を収納する枠体と、
前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を変形させるための押圧部材と、を備えることを特徴とする現像剤収納ユニット。 - 前記押圧部材は、前記可撓性容器を前記枠体に押し付けることが可能なように前記枠体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の現像剤収納ユニット。
- 前記押圧部材は、前記可撓性容器を押圧することで前記開口部の位置を変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像剤収納ユニット。
- 前記開口部は、前記可撓性容器に複数設けられることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記押圧部材は、前記開口部の近傍の面を押圧することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記可撓性容器は屈曲部を挟んで複数の面を有する形状をしており、
前記押圧部材は、前記開口部が存在する面を押圧することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。 - 前記可撓性容器は画像形成時に、前記開口部が重力方向の下方向に開くように設けられることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記押圧部材は前記枠体に回転可能に設けられ、前記押圧部材の回転中心に垂直な断面において、前記押圧部材の前記回転中心から前記押圧部材の外形までの距離が異なる部分を有する回転部材であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の現像剤収納
ユニット。 - 前記押圧部材は、前記可撓性容器から排出された前記枠体の内部の現像剤を撹拌する撹拌部材であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記押圧部材は、前記可撓性容器を繰り返し押圧するように設けられていることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記押圧部材は、シート状の部材である事を特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記可撓性容器と枠体との間に隙間を設けたことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 前記可撓性容器の開口部を形成する面に対し屈曲部を挟んで連続した面と、枠体との間に隙間を設けたことを特徴とする請求項12に記載の現像剤収納ユニット。
- 前記隙間は、前記開口部を形成する面に近づくほど、大きくなるように構成されていると相対する面の間に向けて、前記隙間を小さくした構成とすることを特徴とする、請求項12又は13に記載の現像剤収納ユニット。
- 潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を備えることを特徴とする、請求項1乃至14のいずれかに記載の現像剤収納ユニット。
- 画像形成装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジであって、
請求項1乃至14のいずれかに記載の現像剤収納ユニットと電子写真感光体とを一体としたプロセスカートリッジ。 - 請求項15に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
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