JP2017181874A - 現像剤カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤カートリッジにおいて、筐体内の現像剤容器から現像剤を効率良く排出することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る現像カートリッジ１は、現像剤が密封可能に収容され、現像剤が排出される排出口を備えた現像剤容器２と、現像剤容器２を収容し、現像剤容器２を回転可能に支持する筐体４と、排出口２１を封止する封止部材２２と、現像剤容器２に回転駆動力を入力するためのギヤ２４とを備え、封止部材２２は、筐体４に固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内に現像剤容器が収容された現像剤カートリッジに関する。

従来、現像剤カートリッジとして、現像剤カートリッジの筐体内に、袋状の現像剤容器を設け、この現像剤容器内に現像剤を収容させたものが知られている（特許文献１参照）。具体的に、現像剤容器は、現像剤を排出するための排出口を有している。排出口は、フィルム状の封止部材によって封止されている。封止部材は、アジテータの軸に固定されており、アジテータが回転することで、現像剤容器から剥離されるようになっている。これにより、排出口から現像剤が排出される。

特開２０１４−１６５９２号公報

ところで、現像剤容器内の現像剤を排出口から現像剤カートリッジの筐体内に排出する際に、現像剤容器に現像剤が残ってしまうことがあり、現像剤を効率良く使用することができないという問題がある。

そこで、本発明は、筐体内の現像剤容器から現像剤を効率良く排出し、現像剤容器内に現像剤が残るのを抑制することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る現像剤カートリッジは、現像剤が密封可能に収容され、現像剤が排出される排出口を備えた現像剤容器と、現像剤容器を収容し、現像剤容器を回転可能に支持する筐体と、排出口を封止する封止部材と、現像剤容器に回転駆動力を入力するための駆動入力部とを備える。そして、封止部材は、筐体に固定されている。

この構成によれば、現像剤容器が回転することで封止部材が剥がれ排出口が露出するので、現像剤容器に収容された現像剤を排出口から筐体内に排出することができる。そして、現像剤収容器が回転するので、現像剤容器から現像剤を効率良く排出し、現像剤容器に現像剤が残るのを抑制することができる。

また、前記した構成において、封止部材が、排出口を封止する封止部と、筐体と封止部の現像剤容器の回転方向下流側端部とを連結する連結部とを有する構成としてもよい。

この構成によれば、封止部材の封止部が回転方向下流側端部から徐々に剥がれていくので、封止部材を現像剤容器から効率良く剥がすことができる。また、封止部材を剥がすのに必要な力を小さくできるので、現像剤容器を回転させる回転トルクを小さくできる。

また、前記した構成において、封止部材が、Ｕ字形状に弾性変形して湾曲しており、Ｕ字形状の外側の面において封止部が現像剤容器に接着されている構成としてもよい。

この構成によれば、現像剤容器から剥がれた封止部材が弾性復元力により筐体の内壁に固定されるので、封止部材が現像剤収容室内で現像剤の供給を邪魔することはない。

また、前記した構成において、現像剤容器は、現像剤容器の回転軸線方向から見て円形であってもよい。

この構成によれば、現像剤容器は現像剤を多く収容できる。また、現像剤容器は回転軸線を中心にスムーズに回転できる。

また、前記した構成において、現像剤容器の半径は、回転軸線から筐体の内壁面までの最短距離の３分の２以上の大きさであってもよい。

この構成によれば、現像剤容器が現像剤を多く収容できる。

また、前記した構成において、現像剤容器は、現像剤容器の回転軸線方向から見て多角形であってもよい。

この構成によれば、現像剤容器が転がりにくいので、扱い易い。

また、前記した構成において、現像剤容器は、金属からなる構成としてもよい。

この構成によれば、現像剤容器を繰り返し使用できる。また、金属からなる現像剤容器は、防湿性が高いので、現像剤の保存性が向上する。

また、前記した構成において、現像剤容器は、樹脂からなる構成としてもよい。

この構成によれば、現像剤容器を安価に製造することができる。また、樹脂からなる現像剤容器は軽いので、現像剤容器を回転させるときの駆動力を小さくできる。

また、前記した構成において、現像剤容器内に、シリカゲルを有する構成としてもよい。

この構成によれば、現像剤容器内に収容した現像剤の劣化を抑制できる。

本発明によれば、現像剤を収容した容器において、収容した現像剤を効率良く排出し、容器内に現像剤が残るのを抑制することができる。

実施形態に係る現像カートリッジを示す回転軸線方向から見た断面図である。 現像剤容器を示す外観斜視図である。 封止部材を示す拡大断面図である。 筐体と現像剤容器の断面図である。 封止部材を開封する動作を示す図（ａ），（ｂ）と、開封した現像剤容器から現像剤が排出される動作（ｃ）を示す図である。 第1変形例に係る現像カートリッジを示す図である。 第２変形例に係る現像カートリッジを示す図である。 第３変形例の現像カートリッジに係る現像剤容器の開封前の状態（ａ）と、開封後の状態（ｂ）を示す図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、現像剤カートリッジの一例としての現像カートリッジ１は、現像剤の一例としてのトナーＴを密封可能に収容する現像剤容器２と、現像剤容器２が収容された現像剤収容室３を有する樹脂製の筐体４と、現像ローラ５と、供給ローラ６と、層厚規制ブレード７とを備えている。

現像ローラ５は、筐体４に回転可能に支持されており、感光ドラム８に接触または近接する位置に配置されている。

供給ローラ６は、現像ローラ５に接触して配置され、現像ローラ５に現像剤を供給するローラであり、筐体４に回転可能に支持されている。

層厚規制ブレード７は、一端側が筐体４に支持され、他端側が現像ローラ５に接触して配置されている。

現像剤容器２は、現像剤容器２の回転軸線方向から見て円形の円柱状の容器であり、筐体４に回転可能に支持されている。現像剤容器２は、図１における時計回り方向に回転されるようになっている。現像剤容器２の半径Ｒ１は、現像剤容器２の回転軸線から筐体４の内壁面までの最短距離Ｄ１の３分の２以上の大きさになっている。現像剤容器２は、例えば、金属の一例としてのアルミニウム材料から構成されている。

図２に示すように、現像剤容器２は、一対の円形の側壁２５と、各側壁２５を繋ぐように配置される筒状部２６とを有して構成されている。筒状部２６は、一方の側壁２５から他方の側壁２５まで延びて形成された、矩形の排出口２１を備えている。

排出口２１は、封止部材２２により密封可能に封止されている。

図３に示すように、封止部材２２は、排出口２１を封止する封止部２７と、筐体４と封止部２７の現像剤容器２の回転方向の下流側端部２７Ｂ（以下、上流側および下流側は、現像剤容器２の回転方向を基準とする）を連結する連結部２８とを有する。封止部材２２は、弾性復元力を有するシート状の部材であり、例えば、アルミニウム等の金属材料またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）若しくはポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材料でできている。なお、図３では封止部材２２における封止部２７を便宜上濃いハッチで示した。

封止部２７は、排出口２１の周囲（図２のハッチングを参照）において第１粘着剤Ｂ１で固定されている。つまり、第１粘着剤Ｂ１は、排出口２１を囲むように配置されている。なお、第１粘着剤Ｂ１の接着力は、第２粘着剤Ｂ２の接着力よりも弱いものとなっている。

連結部２８は、一端が封止部２７に連続して形成され、他端が筐体４の上壁の一部である固定部４Ｃの内側面に第２粘着剤Ｂ２で固定されていている。連結部２８は、封止部材２２の下流側端部２７Ｂから下流側方向に延出した後、現像剤容器２の接着面から離れつつ上流側に延びたＵ字形状を有している。

本実施形態において、現像剤容器２は、図４に示すように、回転軸２３を介して筐体４に回転可能に支持されている。回転軸２３は、現像剤容器２の両端の側壁２５の中心部を貫通しており、現像剤容器２は、側壁２５において回転軸２３に固定されている。回転軸２３の一端部は一方の側壁２５から突出して筐体４の内壁面に凹部として形成された第１軸受４Ａに軸支されている。回転軸２３の他端部は、他方の側壁２５から突出して、駆動入力部の一例としてのギヤ２４が固定されている。また、回転軸２３の他端部は、他方の側壁２５とギヤ２４の間の部分において筐体４に設けられた第２軸受４Ｂに軸支されている。

以上のように構成された現像カートリッジ１を画像形成装置で使用するときの動作について説明する。

現像カートリッジ１を画像形成装置に装着してギヤ２４から駆動力を入力する前は、
封止部材２２が排出口２１を封止している。

ギヤ２４に画像形成装置のモータから駆動力を入力すると、回転軸２３が回転することで現像剤容器２が回転する。

図５（ａ）に示すように、現像剤容器２が図の時計回り方向に少し回転すると、排出口２１は、現像剤容器２の回転に伴って移動し、固定部４Ｃから少し距離が離れる。すると、封止部２７は、固定部４Ｃに固定されている連結部２８に引っ張られる。固定部４Ｃと連結部２８を接着している第２粘着剤Ｂ２の接着力は封止部２７と現像剤容器２を接着している第１粘着剤Ｂ１より強いので、封止部２７が現像剤容器２から剥がれていく。このとき、連結部２８は、封止部２７の下流側端部２７Ｂに繋がっているので、封止部２７の上流側端部２７Ａよりも下流側端部２７Ｂが先に剥がれる。
また、現像剤容器２が回転したとき、封止部２７には接着面に対して垂直方向に引っ張る力が加わるのに対し、連結部２８には接着面に平行に引っ張る力が加えられる。従って、仮に第１粘着剤Ｂ１と第２粘着剤Ｂ２が同じ接着力だったとしても封止部２７が先に剥がれることとなる。

図５（ｂ）に示すように、現像剤容器２がさらに回転すると、排出口２１は、固定部４Ｃからさらに離れる。すると、封止部２７は、封止部２７の下流側端部２７Ｂから上流側端部２７Ａに向かって徐々に剥がれていく。

図５（ｃ）に示すように、現像剤容器２がさらに回転すると、封止部２７がすべて剥がれて、排出口２１が露出し、トナーＴが現像剤収容室３に排出される。現像剤容器２は、排出口２１が露出した後も回転し続ける。封止部材２２は、現像剤容器２から剥がれた後も固定部４Ｃに固定されたまま現像剤収容室３の内部に残る。さらに、封止部材２２は、弾性復元力で筐体４の上壁の内壁面に沿うように真っ直ぐになり、封止部２７に残された第１粘着剤Ｂ１によって筐体４の内壁に接着され固定される。

現像剤収容室３に排出されたトナーＴは、供給ローラ６に供給される。そして、供給ローラ６は、現像ローラ５に接触しながら回転することで、現像ローラ５にトナーＴを供給する。現像ローラ５上のトナーＴは、層厚規制ブレード７によって厚さが規制された後、感光ドラム８に供給される。

封止部材２２が剥がれた後の現像剤容器２は、その後、排出口２１が露出したまま回転し続ける。これにより、現像剤容器２内のトナーＴは、筐体４内のトナーＴの減少とともに筐体４内に排出され続け、画像形成に利用される。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
現像剤容器２が回転することで封止部材２２が現像剤容器２から剥がれて、排出口２１が露出するので、現像剤容器２に収容されたトナーＴを排出口２１から現像剤収容室３に排出することができる。つまり、現像カートリッジ１を使用する前は、トナーＴを現像剤容器２に密封するとともに現像カートリッジ１を使用するときには、トナーＴを現像剤容器２から排出することができる。
従って、使用時に封止部材２２を剥がすためのユーザーの作業は不要となり、作業ミスなどによりトナーＴで汚れることを抑制できる。さらに、使用の直前まで、現像剤容器２によってトナーＴが密封されるので、トナーＴの劣化を抑制し、トナーＴの使用期間を長くすることができる。

また、現像剤容器２は、排出口２１が露出したあとも回転し続けるので、排出されずに容器内に現像剤容器２に残されたトナーＴを順次排出することができる。従って、現像剤容器２から収容したトナーＴを効率良く排出し、現像剤容器２の内部にトナーＴが残るのを抑制することができる。

排出口２１は、回転軸２３に沿う方向に長い矩形をしていて、その両端が各側壁２５まで延びているので、現像剤容器２の両端の隅にトナーＴが残ることを抑制できる。

封止部材２２の封止部２７が回転方向の下流側端部２７Ｂから徐々に剥がれていくので、封止部材２２は一度に全体が剥がれることがない。このため、封止部材２２の全体を一度に剥がす場合に比べて、封止部材２２を剥がすのに必要な力を小さくできるので、現像剤容器２を回転させるのに必要な回転トルクを小さくすることができる。
さらに、現像剤容器２から剥がれた封止部材２２は、筐体４の内壁に接着され固定されるので、現像剤収容室３の中でトナーＴの撹拌や供給を邪魔することがない。

現像剤容器２は、現像剤容器２の回転軸線方向から見て円形であるため、スムーズに回転できるとともに、現像剤容器２を回転させるときに必要なスペースを無駄なく利用できる。さらに、その半径Ｒ１は、回転軸線から筐体４の内壁面までの最短距離Ｄ１の３分の２以上の大きさであるため、トナーＴを多く収容できる。

また、現像剤容器２は、防湿性の高いアルミニウム材料でできているので、トナーＴの保存性が向上するとともに、現像剤容器２を繰り返し使用することができる。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されることなく、適宜変更して実施することが可能である。以下、本発明を実施する場合の種々の変形例について説明する。なお、以下の説明において、前記実施形態の各部材と対応する部材については同じ符号を付する。

［第１変形例］
前記実施形態では、現像剤容器２は、現像剤容器２の回転軸線方向から見て円形であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤容器は、現像剤容器の回転軸線方向から見て多角形であってもよい。

例えば、図６に示すように、現像カートリッジ３０の現像剤容器３１は、現像剤容器３１の回転軸線方向から見て、多角形の一例としての八角形をしている。このような現像剤容器３１によっても、現像剤容器３１から現像剤を効率良く排出し、現像剤容器３１の内部にトナーＴが残るのを抑制することができる。また、現像剤容器３１は、転がりにくいので、取り扱いが容易となる。

［第２変形例］
また、前記各実施形態に加えて、現像剤容器内にシリカゲルを有する構成であってもよい。例えば、図７に示すように、現像カートリッジ４０の現像剤容器４１は、容器内に乾燥剤容器４２を備える。乾燥剤容器４２は、複数の通気口４３を有したかご状に形成され、内部にシリカゲルＳＧが収容されている。この構成によれば、シリカゲルＳＧの吸湿性によって、現像剤容器４１の内部に収容したトナーＴの劣化をさらに抑制することができる。

［第３変形例］
また、前記した前記した各実施形態に加えて、現像剤容器が現像剤容器の外側に撹拌部材を備える構成であってもよい。

例えば、図８（ａ）に示すように、現像カートリッジ５０の現像剤容器５１は、撹拌部材５３を備える。撹拌部材５３は、撓み変形可能なシート状部材であって、撹拌部材５３の一端が現像剤容器５１の筒状部２６の外表面に固定されている。このとき、撹拌部材５３の一端は、回転軸線方向から見て回転軸２３を間に挟んで排出口２１の反対側の位置に固定されている。撹拌部材５３は、撓み変形した状態で筐体４の内壁面と現像剤容器２との間に配置され、他端が筐体４の内壁面に付勢されている。

図８（ｂ）に示すように、現像剤容器５１が回転し、排出口２１から現像剤収容室３にトナーＴが排出され始めた後、撹拌部材５３は、現像剤容器５１の回転に伴って回転する。このとき、撹拌部材５３は、撓み変形していることで、筐体４の内壁に摺接しながら移動する。撹拌部材５３は、回転軸線方向から見て排出口２１の反対側の位置に固定されているので、排出口２１を塞ぐことはない。従って、撹拌部材５３は、トナーＴの排出を邪魔することなく、現像剤収容室３に排出されたトナーＴを撹拌することができる。なお、この形態では、現像剤容器５１から剥がれた封止部材２２が、撹拌部材５３によって筐体４の内壁に押し付けられ固定されるので、封止部材２２は、弾性復元力を有さない部材であってもよい。

前記各実施形態では、現像剤容器にアルミニウム材料を適用したが、本発明はこれに限定されず、他の金属材料であってもよいし、樹脂材料であってもよい。現像剤容器に樹脂材料を用いる場合、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＡＢＳ樹脂、アクリル等を採用することができる。この構成によれば、現像剤容器を安価に製造することができる。また、樹脂からなる現像剤容器は軽いので、現像剤容器を回転させるときの駆動力を小さくできる。

前記各実施形態では、封止部材を筐体と現像剤容器に固定させるために、粘着材を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、接着剤や熱圧着で封止部材を筐体または現像剤容器に接着してもよい。

前記各実施形態では、現像剤容器の半径は、回転軸線から筐体の内壁面までの最短距離の３分の２以上の大きさであったが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、現像剤容器の半径は、回転軸線から筐体の内壁面までの最短距離の３分の２より小さくてもよい。

前記各実施形態では、封止部材は、弾性復元力を有するシート状の部材であったが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、弾性復元力を有さないシート状の部材であってもよい。

前記各実施形態では、現像剤カートリッジは、現像ローラと供給ローラと層厚規制ブレードを備える構成としていたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、現像剤カートリッジが現像ローラや供給ローラや層厚規制ブレードを備えない構成であってもよい。

１ 現像カートリッジ
２ 現像剤容器
３ 現像剤収容室
４ 筐体
４Ｃ 固定部
２１ 排出口
２２ 封止部材
２３ 回転軸
２４ ギヤ
２７ 封止部
２７Ａ 上流側端部
２７Ｂ 下流側端部
２８ 連結部
Ｂ１ 第１粘着材
Ｂ２ 第２粘着材
Ｔ トナー

Claims (9)

1. 現像剤が密封可能に収容され、現像剤が排出される排出口を備えた現像剤容器と、
   前記現像剤容器を収容し、前記現像剤容器を回転可能に支持する筐体と、
   前記排出口を封止する封止部材と、
   前記現像剤容器に回転駆動力を入力するための駆動入力部と、を備え、
   前記封止部材は、前記筐体に固定されていることを特徴とする現像剤カートリッジ。
2. 前記封止部材は、前記排出口を封止する封止部と、前記筐体と前記封止部の前記現像剤容器の回転方向下流側端部とを連結する連結部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の現像剤カートリッジ。
3. 前記封止部材は、Ｕ字形状に弾性変形して湾曲しており、Ｕ字形状の外側の面において前記封止部が前記現像剤容器に接着されていることを特徴とする請求項２に記載の現像剤カートリッジ。
4. 前記現像剤容器は、前記現像剤容器の回転軸線方向から見て円形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の現像剤カートリッジ。
5. 前記現像剤容器の半径は、前記回転軸線から前記筐体の内壁面までの最短距離の３分の２以上の大きさであることを特徴とする請求項４に記載の現像剤カートリッジ。
6. 前記現像剤容器は、前記現像剤容器の回転軸線方向から見て多角形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の現像剤カートリッジ。
7. 前記現像剤容器は、金属からなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
8. 前記現像剤容器は、樹脂からなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
9. 前記現像剤容器内に、シリカゲルを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。

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