JP3833101B2 - 電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンターや複写機などの電子写真方式を用いた電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置ともいう）と、それに装着するプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、画像情報に対応した光を感光体に照射して潜像を形成し、この潜像に現像手段で記録材料である現像剤（トナー）を供給して顕像化し、更に感光体から記録紙へ画像を転写することで記録紙上に画像を形成している。現像手段にはトナー収納部が連結しており、画像を形成することでトナーは消費されていく。上述したプロセスカートリッジ方式によれば、現像剤であるトナーが無くなったら使用者はプロセスカートリッジを交換することで、再び画像を形成することができる。
【０００３】
未使用のプロセスカートリッジには、トナー収納部と現像部材の間にトナーシール部材（現像剤シール部材ともいう）があって、トナー収納部に収納されているトナーが現像手段へ供給されないように構成されている。使用時には、使用者がこのトナーシール部材を除去し、トナー収納部内のトナーが現像手段へ供給可能な状態にしてから画像形成工程に入る。
【０００４】
一般には、このトナーシール部材の除去はプロセスカートリッジを画像形成装置本体（以下、装置本体ともいう）に装着する前におこなう。トナーシール部材の除去後のトナー収納部のトナーは、その後のプロセスカートリッジが装置本体内の所定位置に装着されるまでに傾いた状態からほぼ水平な状態に姿勢をいろいろと変えているうちに、自然と現像部材まで供給される。また、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着してからトナーシール部材を除去する構成においても、トナーシール部材を除去した後にプロセスカートリッジを支持する枠体を移動させて、画像形成をおこなう場所に位置する構成を採用しており、このカートリッジ支持枠体の移動によって、トナーシール部材の除去後のトナー収納部のトナーは自然と現像部材まで供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナーシール部材を人手によらず自動的に除去する構成においては、プロセスカートリッジが画像形成をおこなう場所に設置されてから、トナーシール部材を除去することになるので、プロセスカートリッジがトナーシール部材除去後に位置を変えることによってトナーが現像部材まで供給されることはない。
【０００６】
そこで、従来と同じような過程をとると、すなわち、トナーシール部材を完全に除去後、トナー供給手段を作動してトナーの現像部材へ供給し、そしてその後に画像形成工程に入ると、プロセスカートリッジを装着してから画像形成するまでの時間が長くなり、使用者の待ち時間を増やして使用感を悪化させるという不都合があった。
【０００７】
また、トナーシール部材がトナー容器開口を封止している時からトナー供給手段を駆動させると、密封された狭いトナー容器内でトナー供給手段を駆動させることになり、駆動トルクは現像剤シール開封後よりも大きくなるので、その分トナー容器やトナー供給手段を強固に構成したり、トナー供給手段の駆動源も強力なものにする必要があり、本体やプロセスカートリッジが大型化したり、高コストなものになってしまう。また、この大きくなった駆動トルクは、そのままトナー容器内のトナーへのストレスとなり、画像の濃度低下や白部のかぶり増加などのトナー劣化の一因となる。
【０００８】
本発明はこのような問題を鑑みてなされたものであって、本出願に係る発明の第一の目的は、プロセスカートリッジの現像剤シール部材を自動的に開封する際現像可能となるまでに費やす時間をできるだけ短くして使用者の使用感を向上させるとともに、プロセスカートリッジ内の現像剤の劣化を生じさせない電子写真画像形成装置を提供することである。
【０００９】
また、本出願に係る発明の第二の目的は、現像剤シール部材を自動的に開封可能なプロセスカートリッジにおいて、現像剤シール部材を開封する際に費やす時間をできるだけ短くして使用者の使用感を向上させるとともに、現像剤の劣化を生じさせないプロセスカートリッジを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するために手段】
本出願に係る第１の発明は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に作用する現像手段であって、現像部材と現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤収納容器とを有する現像手段と、
現像部材に供給するための現像剤容器の開口部を開封可能に封止する現像剤シール部材と、
現像剤収納容器に設けられ現像剤を前記開口部を通じて現像部材へ送り出すための攪拌手段であってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された際画像形成装置本体の攪拌駆動手段と連結される攪拌手段と、
現像剤シール部材の開封手段であってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された際画像形成装置本体の開封駆動手段と連結される開封手段と、
切断されることにより前記攪拌手段の作動が開始されるタイミングを決定する前記第一の導電部と、
切断されることにより前記開封手段の作動が停止されるタイミングを決定する第二の導電部とを有し、
前記第一の導電部は前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられ、
前記第二の導電部は前記現像剤シール部材の開封方向に対して前記第一の導電部の下流側に設けられ、且つ前記現像剤シール部材の開封方向により切断される位置に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
ｂ．攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、
ｃ．現像剤シール部材の開封手段を駆動する開封駆動手段と、
ｄ．開封駆動手段を作動開始後、前記第一の導電部が切断されると攪拌駆動手段も作動開始させて開封駆動手段と攪拌駆動手段を同時に作動させ、その後前記第二の導電部が切断されると開封駆動手段の作動を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１１】
本出願に係る第２の発明は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、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用する現像手段であって、現像部材と現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤収納容器とを有する現像手段と、
現像部材に供給するための現像剤容器の開口部を開封可能に封止する現像剤シール部材と、
現像剤収納容器に設けられ現像剤を前記開口部を通じて現像部材へ送り出すための攪拌手段と、
現像剤シール部材の開封手段と、
切断されることにより前記攪拌手段の作動が開始されるタイミングを決定する前記第一の導電部と、
切断されることにより前記開封手段の作動が停止されるタイミングを決定する第二の導電部とを有し、
前記第一の導電部は前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられ、
前記第二の導電部は前記現像剤シール部材の開封方向に対して前記第一の導電部の下流側に設けられ、且つ前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
（参考例）
図１は、本発明のプロセスカートリッジのトナー容器の概略斜視図である。図２は、本発明のプロセスカートリッジの概略断面図である。図３は、本発明のプロセスカートリッジと画像形成装置の概略断面図である。
【００２１】
まず、本発明の参考例を図１から図３で説明する。
【００２２】
プロセスカートリッジＢは、ドラム状の感光体７と、感光体７の表面を均一に帯電するための帯電手段８と、感光体７に対向配置された現像部材としての現像ローラ１０と、現像ローラ１０に連結された現像剤収納容器（以下、トナー容器という）１２と、クリーニング手段１８を有するクリーニング容器１３とが一体的に構成されている。
【００２３】
また、画像形成装置であるレーザープリンターＡには、プロセスカートリッジＢの上方に、画像情報に対応してレーザー光を照射するレーザースキャナー１が、また下方には感光体７に対向する転写手段４が配設されている。上記構成において、画像形成は次のようにおこなわれる。まず、感光体７が帯電手段８によって均一に帯電され、その表面をレーザースキャナー１から照射されるレーザー光Ｃによって走査露光なされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ローラ１０の作用によって、トナー容器１２内のトナーが付着されてトナー像として可視化される。なお、本実施の形態においては、磁性１成分トナーを用いた。感光体７上の画像は、紙カセット３から給紙搬送されてきた記録媒体としての記録紙２へ転写手段４で転写される。記録紙２は、定着手段５を通って記録紙２上に画像を定着させ、装置本体外部へ排出される。
【００２４】
画像形成装置本体（以下、装置本体という）１４の上方の開閉カバー３５をヒンジ３５ａを中心にして上方に開くとプロセスカートリッジＢを装着するためのカートリッジ装着部Ｓが見える。この装着部Ｓの左右壁には開閉カバー３５が開いた開口から見ると前下がりの不図示のガイドレールが見える。このガイドレールに感光体７の軸線上でプロセスカートリッジＢの外方へ突出する不図示の位置決めボス及びこの位置決めボスよりもプロセスカートリッジＢの装置本体１４への装着方向で見て後方にある不図示の回り止めガイド（何れもプロセスカートリッジＢの枠体外部に設けてある）を挿入して装着し、前記不図示の位置決めボスを装置本体１４の不図示の位置決め溝に嵌合する。プロセスカートリッジＢの装置本体１４からの取り外しは上記と逆で、大略図３において右上方へ引き出すと前述のガイド手段に導かれて装置本体１４外へ出る。
【００２５】
上述のようにプロセスカートリッジＢは装置本体１４に着脱可能である。
【００２６】
また、レーザープリンターＡ（電子写真画像形成装置）はプロセスカートリッジＢを着脱可能で記録紙２に画像を形成する。
【００２７】
画像形成時には、トナー容器１２内のトナー（現像剤）がトナー容器の開口部１２ａを通って現像ローラ１０に供給される必要がある。トナー容器の開口部１２ａは、プロセスカートリッジＢが新品の際は現像剤シール部材１１で封止されている。つまり、この現像剤シール部材１１でトナー容器開口１２ａが封止されていれば、このプロセスカートリッジＢは確実に未使用である。
【００２８】
参考例では、プロセスカートリッジＢの現像剤シール部材１１を、このプロセスカートリッジＢを装着した装置本本体１４内で自動的に除去し、かつそのことを検知できる構成にした。次にこの構成を説明する。図４は、現像剤シール部材１１単品の図である。図５は、トナー容器１２上の現像剤シール部材１１の開封終了状態を示す図である。図６は、現像剤シール部材１１の開封検知のブロック図である。
【００２９】
図１に示すように現像剤シール部材１１はトナー容器１２の開口１部２ａの周縁にカバーシール部１１ａが貼り付けられており、カバーシール部１１ａの一端１１ｂで折り返した折り返し部１１ｃの端部を現像剤シール巻き取り軸２３に固定してある。そこで現像剤シール巻き取り軸２３を回転すると、折り返し部１１ｃがこの巻き取り軸２３に巻き取られた図示矢印方向に折り返し部１１ｃが引かれ、カバーシール部１１ａは開封引き裂き部２１に沿って引き裂かれ開封されて、開口部１２ａが開く。
【００３０】
参考例の現像剤シール部材１１は、４層構成で、表層からポリエステル層（強度維持層）、アルミ箔層（レーザー遮断層）、ポリエステル層（引き裂きガイド層）、シーラント層（容器接着層）で、総厚みはおよそ１２０μｍである。開封引き裂き部２１は、シーラント層側から炭酸ガスレーザーを照射して、引き裂きガイド層とシーラント層の一部を溶融して空隙を形成してある。アルミ箔はレーザーを遮断するので表層のポリエステル層は損傷を受けず、シール性能は損なわれない。開封時には、この開封引き裂き部２１に応力が集中するため、この引き裂き部２１に沿って、現像剤シール部材１１は引き裂き開封される。
【００３１】
また、図５に開封末端付近を拡大して示したように開封検知用の導電部２６を現像剤シール部材１１の開封末端付近に、現像剤シール部材１１の開封方向に直行し開封幅以上の長さで２本平行に設けた。開封方向（図１と図５の矢印Ｘ方向）に対し、上流側が開封検知導電部２６ｂで、下流側が装着検知導電部２６ｃである。参考例では、この導電部２６に粘着剤つきアルミ箔（粘着層５０μｍ、アルミ箔層３０μｍ）を用い、現像剤シール部材１１表面上に貼着している。この導電部２６は、片側に共有の接点２６ａ１と他の片側に独立の接点２６ａ２，２６ａ３と３個の接点を持っている。これらの接点２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３は、このプロセスカートリッジＢを装置本体１４に装着した際に、対応する装置本体１４の不図示の電気接点と接する。
【００３２】
以上の構成において、参考例では現像剤シール部材１１の開封判断を図６のようにおこなう。プロセスカートリッジＢをレーザープリンターＡの装置本体１４に装着すると、前述の接点２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３は各々の装置本体側の不図示の接点と接し、接点２６ａ１はアースに、接点２６ａ２，２６ａ３は独立に装置本体１４の検出回路の接点に接続する。そして、接点２６ａ２，２６ａ３に装置本体１４から電源電圧２４Ｖを印加し、図６の第１検知部、第２検知部電流が導電部２６ｂ，２６ｃに流れるか否かを検出する。即ち、両方の接点２６ａ２，２６ａ３に導通がなければレーザープリンターＡにプロセスカートリッジＢが無い。両方の接点２６ａ２，２６ａ３に導通があれば現像剤シール部材１１が未開封のプロセスカートリッジＢがある。接点２６ａ２の方だけ導通がなければ現像剤シール部材１１が開封されているプロセスカートリッジＢがある。と判断する。この導通部２６の導通の判断はレーザープリンターＡの装置本体１４の判断手段である不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によっておこなわれる。
【００３３】
なお、参考例では、プロセスカートリッジＢが現像剤シール部材１１を自動開封する構成のため、レーザープリンターＡの装置本体１４に備えてあるＣＰＵがプロセスカートリッジＢの現像剤シール部材１１が未開封と判断したら、現像剤シール巻き取り駆動手段２２が作動して現像剤シール部材１１を開封する（図１参照）。また、接点２６ａ２の方だけ導通がなく、現像剤シール部材１１が開封されているプロセスカートリッジＢがあると判断した場合は、現像剤シール巻き取り駆動手段２２は作動せず、攪拌駆動手段３２だけ作動する。
【００３４】
現像剤シール部材１１の巻き取りは、図１に示すようにレーザープリンターＡの装置本体１４の巻き取り駆動手段２２とプロセスカートリッジＢの巻き取り駆動入力部材２０でおこなわれる。レーザープリンターＡの装置本体１４の不図示の判断手段であるＣＰＵの指示により巻き取り駆動手段２２が回転すると、これと連結している巻き取り駆動入力部材２０も回転する。
【００３５】
ここで、レーザープリンターＡの装置本体側にある巻き取り駆動手段２２は、例えば電動機２２ａと、前記電動機２２ａの出力軸に嵌合固定されているギヤ２２ｂと、前記ギヤ２２ｂに噛み合っているギヤ２２ｃと、前記ギヤ２２ｃと噛み合っているギヤ２２ｄから構成される。また、プロセスカートリッジＢ側にある巻き取り駆動入力部材２０は、例えばギヤ２０ａと、前記ギヤ２０ａに噛み合っているギヤ２０ｂと、前記ギヤ２０ｂに噛み合っているギヤ２０ｃと、前記ギヤ２０ｃと一体で回転軸を同一にするベベルギヤ２０ｄから構成される。更に、ギヤ２２ｄとギヤ２０ａは互いに嵌合可能なカップリングを有しており、プロセスカートリッジの着脱操作により前記カップリングが嵌合、或いは分離される。ここで、各ギア２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び巻取軸２３ｂはトナー容器１２に回転自在に支持されている。
【００３６】
また、ベベルギヤ２０ｄと噛み合っているベベルギヤ２３ａは巻き取り軸２３の一端に固定されている。巻き取り軸２３はプロセスカートリッジＢに固定された軸受（不図示）により回転可能に支持されており、前記巻き取り軸２３の軸部２３ｂには現像剤シール部材１１の一端が固定されている。従って、巻き取り軸２３が回動すると現像剤シール部材１１が軸部２３ｂに巻き取られる仕組みになっている。
【００３７】
電動機２２ａの起動、停止のタイミングは、レーザープリンターＡの装置本体１４にあるＣＰＵの指令に従う。従って、ＣＰＵの指令により電動機２２ａが付勢されるとギヤ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃとベベルギヤ２０ｄ，２３ａと巻き取り軸２３が連動して回動する。
【００３８】
巻き取り駆動入力部材２０は、図１のように現像剤シール巻き取り軸２３と連結しているので、巻き取り駆動入力部材２０が回転すると現像剤シール部材１１は引き裂き部２１に沿って引き裂かれ、現像剤シール巻き取り軸２３に巻き取られて、トナー容器の開口部１２ａの封止が解除されて開封される。このとき現像剤シール部材１１は図５の状態のトナー容器の開口部１２ａを開放するようになる。
【００３９】
一方、図２に示すようにトナー容器１２内にはトナーを攪拌すると共に現像ローラ１０に供給する部材（現像剤供給部材）としての攪拌手段９が回転自在に設けてある。この攪拌手段９は図１に示すプロセスカートリッジＢに有する攪拌駆動入力部材３１と連結しており、その作動はレーザープリンターＡの装置本体１４の攪拌駆動手段３２がプロセスカートリッジＢの攪拌駆動入力部材３１に回転力を伝達することでおこなわれる。
【００４０】
ここで、レーザープリンターＡの装置本体側にある撹拌駆動手段３２は、例えば電動機３２ａと、前記電動機３２ａの出力軸に嵌合固定されているギヤ３２ｂと、前記ギヤ３２ｂに噛み合っているギヤ３２ｃと、前記ギヤ３２ｃと噛み合っているギヤ３２ｄから構成される。また、プロセスカートリッジＢ側にある撹拌駆動入力部材３１とギヤ３２ｄは互いに嵌合可能なカップリングを有しており、プロセスカートリッジＢの着脱操作時の開閉カバー３５の開閉と連動して前記カップリングが嵌合、或いは分離される。電動機３２ａの起動、停止のタイミングは、レーザープリンターＡの装置本体１４にあるＣＰＵの指令に従う。従って、ＣＰＵの指令により電動機３２ａが付勢されるとギヤ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄと撹拌駆動入力部材３１が連動して回動する。レーザープリンターＡの装置本体１４の不図示の判断手段であるＣＰＵの指示により装置本体１４の攪拌駆動手段３２が回転すると、これと連結している攪拌駆動入力部材３１も回転し、トナー容器１２に内蔵された攪拌手段９が回転する。
【００４１】
本発明の実施の形態では、現像剤シール部材１１が巻き取られていないプロセスカートリッジＢがレーザープリンターＡの装置本体１４に装着された際には、開封検知導電部２６ｂは、その接点２６ａ１，２６ａ２が装置本体１４の不図示の接点と接触するので、電流が流れる。そこで不図示のＣＰＵがこの電極を検知して、現像剤シール巻き取り駆動手段２２の駆動を開始してから次に説明する予め定めた時間が経過してから攪拌駆動手段３２が回転するように構成した。
【００４２】
参考例では、現像剤シール巻き取りに要する時間、すなわち現像剤シール巻き取り駆動手段２２が駆動を開始してから図５に示した巻き取り終了の状態になるまでは、およそ２０秒かかる。そこで、現像剤シール巻き取り開始から５秒後に攪拌駆動手段３２を駆動開始するように設定した。本構成では、現像剤シール巻き取り駆動手段２２も攪拌駆動手段３２も、レーザープリンターＡの装置本体１４内のＣＰＵの指示により駆動タイミングを制御しており、ＣＰＵまたはＣＰＵに接続している記憶手段に現像剤シール巻き取り開始から５秒後に攪拌駆動手段３２を駆動開始するという内容を入れてある。即ちタイマーを設けてある。
【００４３】
本参考例において現像剤シール部材１１の巻き取りが開始されてから５秒経ると、トナー容器開口１２ａはおよそ４分の１が開封される。この時点から攪拌手段９が回転を開始すると、トナー容器１２内のトナーは現像ローラ１０に供給されはじめる。そして、現像剤シール部材１１の巻き取りが終了するとほぼ同時に、トナーは現像ローラ１０の全域にわたって十分に供給されている。なお、この現像剤シール部材１１の巻き取り時において、現像ローラ１０は攪拌手段９と一緒に回転してもいいし、回転しなくてもいい。何れにしても、現像ローラ１０は速やかにトナーがコーティングされ、すぐに画像形成工程に入ることができる。
【００４４】
参考例では、現像剤シール部材１１を一度巻き取ったらそのプロセスカートリッジＢでは現像剤シール巻き取り駆動手段２２は作動しない構成である。即ち、開封検知導電部２６ｂが現像剤シール部材１１の開封により切断されて電流が流れなくなることによりＣＰＵはこれを検知して現像剤シール巻き取り駆動手段２２を停止する。しかし、現像剤シール部材１１を巻き取る際に、開封検知導電部２６ｂと装着検知導電部２６ｃの間に折り返し部１１ｃを引くと切れるカッターを設けておいて切り離してもよい。
【００４５】
参考例では、巻き取り駆動開始後の攪拌駆動を開始するまでの時間をレーザープリンターＡの装置本体で管理しているため、現像剤シール部材１１の巻き取りスピードが速いときや、攪拌スピードが遅い場合など、攪拌駆動を開始するタイミングに精度が要求される場合でも、正確に合わせることができる特徴がある。
【００４６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。
【００４７】
この実施の形態２は現像剤シール部材の開封途中を検知する開封途中検知部材を設けたものである。この開封途中検知部材はトナーシール部材の開封完了位置以外に設けられている。次に具体例を挙げる。
【００４８】
実施の形態２では、攪拌駆動手段３２の駆動開始タイミングを、現像剤シール部材１１の現像剤開封検知用の導電部２６ｂの位置で定めるように構成したものである。
【００４９】
図７にその現像剤シール部材１１と導電部２６のパターンを示した。実施の形態１においては、図４と図５に示すように２本の導電部２６ｂ，２６ｃを現像剤シール部材１１の開封末端付近に設けたが、本実施の形態２では装着検知導電部２６ｃを開封末端部に設け、開封検知導電部２６ｂをカバーシール部１１ａの開封の始端と中央との中間あたりに設けた。現像剤シール部材１１や導電部２６の材質や構成は実施の形態１と同じである。
【００５０】
実施の形態２でも現像剤シール部材１１の開封判断を図６のようにおこなう。プロセスカートリッジＢをレーザープリンターＡの装置本体１４に装着すると、前述の接点２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３は各々装置本体側の接点と接し、接点２６ａ１はアースに、接点２６ａ２，２６ａ３は独立に装置本体１４に接続する。そして、接点２６ａ２，２６ａ３にレーザープリンターＡの装置本体１４から電源電圧２４Ｖを印加し、両方導通がなければレーザープリンターＡにプロセスカートリッジＢが装置本体１４に無い。両方導通があれば現像剤シール部材１１が未開封のプロセスカートリッジＢが装置本体１４にある。接点２６ａ２の方だけ導通がなければ現像剤シール部材１１が開封されているプロセスカートリッジＢが装置本体１４にあると判断する。この導電部２６の導通の判断はレーザープリンターＡの装置本体１４の判断手段であるＣＰＵによっておこなわれる。そして、現像剤シール部材１１が未開封のプロセスカートリッジＢがあるとＣＰＵによって判断されたら、現像剤シール巻き取り軸２３が駆動するところまで前記実施の形態１と同じである。
【００５１】
ところが実施の形態２では、現像剤シール部材が巻き取られて開封検知導電部２６ｂが切断されて導通がきれたら、攪拌駆動手段３２を駆動開始するように設定した。本実施の形態２でも、現像剤シール部材１１の巻き取り駆動手段２２も攪拌駆動手段３２も、レーザープリンターＡの装置本体内のＣＰＵの指示により駆動を制御している。
【００５２】
巻き取り駆動手段２２の停止は開封検知導電部２６ｂが切断されてからの計時により行ない、開封は装着検知導電部２６ｃを切断しないように巻き取り駆動手段２２を停止する。
【００５３】
実施の形態２では、現像剤シール部材１１上の開封始めしばらくして切断される開封検知導電部２６ｂの位置で攪拌駆動開始タイミングを決めるので、トナー容器１２内のトナー量が異なるプロセスカートリッジＢの場合など、最適な攪拌駆動開始のタイミングが異なる事情があるときに変更が容易にできる特徴がある。また、現像剤シール部材の引き裂き強度にばらつきがあっても、必ず予め定められたトナー補給開口部が全開した状態に対して一定の開口割合の状態で攪拌手段の駆動が開始される。この実施の形態２において引き裂き途中及び引き裂き完了位置において現像剤シール部材によって切断される導電部を夫々設けると攪拌部材の駆動開始位置と開封手段の停止の両方を行なうことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る発明によれば、プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置が、プロセスカートリッジの現像剤シール部材を開封する開封手段と開封駆動手段と現像剤供給部材を駆動する攪拌手段とを備え、それらが同時に作動することが可能であるとともに現像剤シール部材の開封手段が作動開始後に現像剤供給部材が作動するので、プロセスカートリッジを画像形成装置本体へ装着後の現像可能となるまでの時間が短縮され、現像剤収納容器内の現像剤へのストレスによる現像剤の劣化を増すことなく、長期にわたって高画質を維持できる。また、格別大きな引き裂き力を必要な開封当初に現像剤供給部材を駆動する駆動手段を駆動しないので現像剤供給部材を駆動するための駆動源も強力なものにする必要がなく、この駆動源を有する画像形成装置本体が大型化したり、高コストなものになることを防止できる効果がある。
【００５５】
また、本出願に係る発明によれば、画像形成装置本体に着脱可能な、プロセスカートリッジが、現像剤シール部材の開封手段と、現像剤供給部材とは夫々別個に作動可能で現像剤シール部材の開封と現像剤供給部材の作動とを画像形成装置本体に装着状態で夫々別個に及び同時に行うことができるプロセスカートリッジなので、現像剤収納容器内の現像剤へのストレスによる現像剤の劣化を増すことなく、長期にわたって高画質を維持できる。また、現像剤供給手段の駆動トルクを大きくする必要がないので、この駆動トルクに耐えうるようにプロセスカートリッジを大型化したり、高コストなものになることを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像剤シール部材の開封手段と開封駆動手段と攪拌駆動手段を有するトナー容器を示した斜視図である。
【図２】レーザープリンターに装着するプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】レーザープリンターの縦断面図である。
【図４】実施の形態１における現像剤シール部材上の導電部パターンを示す正面図である。
【図５】実施の形態１で現像剤シール部材を開封して導電部を切断した状態を示す正面図である。
【図６】センサである導電部と制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２における現像剤シール部材上の導電部パターンを示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ…レーザープリンター
Ｂ…プロセスカートリッジ
Ｃ…レーザー光
Ｓ…カートリッジ装着部
１…レーザースキャナー
２…記録紙
３…紙カセット
４…転写手段
５…定着手段
７…感光体
８…帯電手段
９…攪拌手段
１０…現像ローラ
１１…現像剤シール部材 １１ａ…カバーシール部 １１ｂ…シール部の一端
１１ｃ…折り返し部
１２…トナー容器 １２ａ…トナー容器の開口部
１３…クリーニング容器
１４…画像形成装置本体
１８…クリーニング手段
２０…巻き取り駆動入力部材 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…ギア ２０ｄ…ベベルギア
２１…開封引き裂き部
２２…巻き取り駆動手段 ２２ａ…電動機 ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…ギア
２３…現像剤シール巻き取り軸 ２３ａ…ベベルギア ２３ｂ…軸部
２６…導電部 ２６ｂ…開封検知導電部 ２６ｃ…装置検知導電部 ２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３…接点
３１…攪拌駆動入力部材
３２…攪拌駆動手段 ３２ａ…電動機 ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…ギア
３５…開閉カバー ３５ａ…ヒンジ
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンターや複写機などの電子写真方式を用いた電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置ともいう）と、それに装着するプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置は、画像情報に対応した光を感光体に照射して潜像を形成し、この潜像に現像手段で記録材料である現像剤（トナー）を供給して顕像化し、更に感光体から記録紙へ画像を転写することで記録紙上に画像を形成している。現像手段にはトナー収納部が連結しており、画像を形成することでトナーは消費されていく。上述したプロセスカートリッジ方式によれば、現像剤であるトナーが無くなったら使用者はプロセスカートリッジを交換することで、再び画像を形成することができる。
【０００３】
未使用のプロセスカートリッジには、トナー収納部と現像部材の間にトナーシール部材（現像剤シール部材ともいう）があって、トナー収納部に収納されているトナーが現像手段へ供給されないように構成されている。使用時には、使用者がこのトナーシール部材を除去し、トナー収納部内のトナーが現像手段へ供給可能な状態にしてから画像形成工程に入る。
【０００４】
一般には、このトナーシール部材の除去はプロセスカートリッジを画像形成装置本体（以下、装置本体ともいう）に装着する前におこなう。トナーシール部材の除去後のトナー収納部のトナーは、その後のプロセスカートリッジが装置本体内の所定位置に装着されるまでに傾いた状態からほぼ水平な状態に姿勢をいろいろと変えているうちに、自然と現像部材まで供給される。また、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着してからトナーシール部材を除去する構成においても、トナーシール部材を除去した後にプロセスカートリッジを支持する枠体を移動させて、画像形成をおこなう場所に位置する構成を採用しており、このカートリッジ支持枠体の移動によって、トナーシール部材の除去後のトナー収納部のトナーは自然と現像部材まで供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナーシール部材を人手によらず自動的に除去する構成においては、プロセスカートリッジが画像形成をおこなう場所に設置されてから、トナーシール部材を除去することになるので、プロセスカートリッジがトナーシール部材除去後に位置を変えることによってトナーが現像部材まで供給されることはない。
【０００６】
そこで、従来と同じような過程をとると、すなわち、トナーシール部材を完全に除去後、トナー供給手段を作動してトナーの現像部材へ供給し、そしてその後に画像形成工程に入ると、プロセスカートリッジを装着してから画像形成するまでの時間が長くなり、使用者の待ち時間を増やして使用感を悪化させるという不都合があった。
【０００７】
また、トナーシール部材がトナー容器開口を封止している時からトナー供給手段を駆動させると、密封された狭いトナー容器内でトナー供給手段を駆動させることになり、駆動トルクは現像剤シール開封後よりも大きくなるので、その分トナー容器やトナー供給手段を強固に構成したり、トナー供給手段の駆動源も強力なものにする必要があり、本体やプロセスカートリッジが大型化したり、高コストなものになってしまう。また、この大きくなった駆動トルクは、そのままトナー容器内のトナーへのストレスとなり、画像の濃度低下や白部のかぶり増加などのトナー劣化の一因となる。
【０００８】
本発明はこのような問題を鑑みてなされたものであって、本出願に係る発明の第一の目的は、プロセスカートリッジの現像剤シール部材を自動的に開封する際現像可能となるまでに費やす時間をできるだけ短くして使用者の使用感を向上させるとともに、プロセスカートリッジ内の現像剤の劣化を生じさせない電子写真画像形成装置を提供することである。
【０００９】
また、本出願に係る発明の第二の目的は、現像剤シール部材を自動的に開封可能なプロセスカートリッジにおいて、現像剤シール部材を開封する際に費やす時間をできるだけ短くして使用者の使用感を向上させるとともに、現像剤の劣化を生じさせないプロセスカートリッジを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するために手段】
本出願に係る第１の発明は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に作用する現像手段であって、現像部材と現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤収納容器とを有する現像手段と、
現像部材に供給するための現像剤容器の開口部を開封可能に封止する現像剤シール部材と、
現像剤収納容器に設けられ現像剤を前記開口部を通じて現像部材へ送り出すための攪拌手段であってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された際画像形成装置本体の攪拌駆動手段と連結される攪拌手段と、
現像剤シール部材の開封手段であってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された際画像形成装置本体の開封駆動手段と連結される開封手段と、
切断されることにより前記攪拌手段の作動が開始されるタイミングを決定する前記第一の導電部と、
切断されることにより前記開封手段の作動が停止されるタイミングを決定する第二の導電部とを有し、
前記第一の導電部は前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられ、
前記第二の導電部は前記現像剤シール部材の開封方向に対して前記第一の導電部の下流側に設けられ、且つ前記現像剤シール部材の開封方向により切断される位置に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
ｂ．攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、
ｃ．現像剤シール部材の開封手段を駆動する開封駆動手段と、
ｄ．開封駆動手段を作動開始後、前記第一の導電部が切断されると攪拌駆動手段も作動開始させて開封駆動手段と攪拌駆動手段を同時に作動させ、その後前記第二の導電部が切断されると開封駆動手段の作動を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１１】
本出願に係る第２の発明は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、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用する現像手段であって、現像部材と現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤収納容器とを有する現像手段と、
現像部材に供給するための現像剤容器の開口部を開封可能に封止する現像剤シール部材と、
現像剤収納容器に設けられ現像剤を前記開口部を通じて現像部材へ送り出すための攪拌手段と、
現像剤シール部材の開封手段と、
切断されることにより前記攪拌手段の作動が開始されるタイミングを決定する前記第一の導電部と、
切断されることにより前記開封手段の作動が停止されるタイミングを決定する第二の導電部とを有し、
前記第一の導電部は前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられ、
前記第二の導電部は前記現像剤シール部材の開封方向に対して前記第一の導電部の下流側に設けられ、且つ前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
（参考例）
図１は、本発明のプロセスカートリッジのトナー容器の概略斜視図である。図２は、本発明のプロセスカートリッジの概略断面図である。図３は、本発明のプロセスカートリッジと画像形成装置の概略断面図である。
【００２１】
まず、本発明の参考例を図１から図３で説明する。
【００２２】
プロセスカートリッジＢは、ドラム状の感光体７と、感光体７の表面を均一に帯電するための帯電手段８と、感光体７に対向配置された現像部材としての現像ローラ１０と、現像ローラ１０に連結された現像剤収納容器（以下、トナー容器という）１２と、クリーニング手段１８を有するクリーニング容器１３とが一体的に構成されている。
【００２３】
また、画像形成装置であるレーザープリンターＡには、プロセスカートリッジＢの上方に、画像情報に対応してレーザー光を照射するレーザースキャナー１が、また下方には感光体７に対向する転写手段４が配設されている。上記構成において、画像形成は次のようにおこなわれる。まず、感光体７が帯電手段８によって均一に帯電され、その表面をレーザースキャナー１から照射されるレーザー光Ｃによって走査露光なされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ローラ１０の作用によって、トナー容器１２内のトナーが付着されてトナー像として可視化される。なお、本実施の形態においては、磁性１成分トナーを用いた。感光体７上の画像は、紙カセット３から給紙搬送されてきた記録媒体としての記録紙２へ転写手段４で転写される。記録紙２は、定着手段５を通って記録紙２上に画像を定着させ、装置本体外部へ排出される。
【００２４】
画像形成装置本体（以下、装置本体という）１４の上方の開閉カバー３５をヒンジ３５ａを中心にして上方に開くとプロセスカートリッジＢを装着するためのカートリッジ装着部Ｓが見える。この装着部Ｓの左右壁には開閉カバー３５が開いた開口から見ると前下がりの不図示のガイドレールが見える。このガイドレールに感光体７の軸線上でプロセスカートリッジＢの外方へ突出する不図示の位置決めボス及びこの位置決めボスよりもプロセスカートリッジＢの装置本体１４への装着方向で見て後方にある不図示の回り止めガイド（何れもプロセスカートリッジＢの枠体外部に設けてある）を挿入して装着し、前記不図示の位置決めボスを装置本体１４の不図示の位置決め溝に嵌合する。プロセスカートリッジＢの装置本体１４からの取り外しは上記と逆で、大略図３において右上方へ引き出すと前述のガイド手段に導かれて装置本体１４外へ出る。
【００２５】
上述のようにプロセスカートリッジＢは装置本体１４に着脱可能である。
【００２６】
また、レーザープリンターＡ（電子写真画像形成装置）はプロセスカートリッジＢを着脱可能で記録紙２に画像を形成する。
【００２７】
画像形成時には、トナー容器１２内のトナー（現像剤）がトナー容器の開口部１２ａを通って現像ローラ１０に供給される必要がある。トナー容器の開口部１２ａは、プロセスカートリッジＢが新品の際は現像剤シール部材１１で封止されている。つまり、この現像剤シール部材１１でトナー容器開口１２ａが封止されていれば、このプロセスカートリッジＢは確実に未使用である。
【００２８】
参考例では、プロセスカートリッジＢの現像剤シール部材１１を、このプロセスカートリッジＢを装着した装置本本体１４内で自動的に除去し、かつそのことを検知できる構成にした。次にこの構成を説明する。図４は、現像剤シール部材１１単品の図である。図５は、トナー容器１２上の現像剤シール部材１１の開封終了状態を示す図である。図６は、現像剤シール部材１１の開封検知のブロック図である。
【００２９】
図１に示すように現像剤シール部材１１はトナー容器１２の開口１部２ａの周縁にカバーシール部１１ａが貼り付けられており、カバーシール部１１ａの一端１１ｂで折り返した折り返し部１１ｃの端部を現像剤シール巻き取り軸２３に固定してある。そこで現像剤シール巻き取り軸２３を回転すると、折り返し部１１ｃがこの巻き取り軸２３に巻き取られた図示矢印方向に折り返し部１１ｃが引かれ、カバーシール部１１ａは開封引き裂き部２１に沿って引き裂かれ開封されて、開口部１２ａが開く。
【００３０】
参考例の現像剤シール部材１１は、４層構成で、表層からポリエステル層（強度維持層）、アルミ箔層（レーザー遮断層）、ポリエステル層（引き裂きガイド層）、シーラント層（容器接着層）で、総厚みはおよそ１２０μｍである。開封引き裂き部２１は、シーラント層側から炭酸ガスレーザーを照射して、引き裂きガイド層とシーラント層の一部を溶融して空隙を形成してある。アルミ箔はレーザーを遮断するので表層のポリエステル層は損傷を受けず、シール性能は損なわれない。開封時には、この開封引き裂き部２１に応力が集中するため、この引き裂き部２１に沿って、現像剤シール部材１１は引き裂き開封される。
【００３１】
また、図５に開封末端付近を拡大して示したように開封検知用の導電部２６を現像剤シール部材１１の開封末端付近に、現像剤シール部材１１の開封方向に直行し開封幅以上の長さで２本平行に設けた。開封方向（図１と図５の矢印Ｘ方向）に対し、上流側が開封検知導電部２６ｂで、下流側が装着検知導電部２６ｃである。参考例では、この導電部２６に粘着剤つきアルミ箔（粘着層５０μｍ、アルミ箔層３０μｍ）を用い、現像剤シール部材１１表面上に貼着している。この導電部２６は、片側に共有の接点２６ａ１と他の片側に独立の接点２６ａ２，２６ａ３と３個の接点を持っている。これらの接点２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３は、このプロセスカートリッジＢを装置本体１４に装着した際に、対応する装置本体１４の不図示の電気接点と接する。
【００３２】
以上の構成において、参考例では現像剤シール部材１１の開封判断を図６のようにおこなう。プロセスカートリッジＢをレーザープリンターＡの装置本体１４に装着すると、前述の接点２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３は各々の装置本体側の不図示の接点と接し、接点２６ａ１はアースに、接点２６ａ２，２６ａ３は独立に装置本体１４の検出回路の接点に接続する。そして、接点２６ａ２，２６ａ３に装置本体１４から電源電圧２４Ｖを印加し、図６の第１検知部、第２検知部電流が導電部２６ｂ，２６ｃに流れるか否かを検出する。即ち、両方の接点２６ａ２，２６ａ３に導通がなければレーザープリンターＡにプロセスカートリッジＢが無い。両方の接点２６ａ２，２６ａ３に導通があれば現像剤シール部材１１が未開封のプロセスカートリッジＢがある。接点２６ａ２の方だけ導通がなければ現像剤シール部材１１が開封されているプロセスカートリッジＢがある。と判断する。この導通部２６の導通の判断はレーザープリンターＡの装置本体１４の判断手段である不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によっておこなわれる。
【００３３】
なお、参考例では、プロセスカートリッジＢが現像剤シール部材１１を自動開封する構成のため、レーザープリンターＡの装置本体１４に備えてあるＣＰＵがプロセスカートリッジＢの現像剤シール部材１１が未開封と判断したら、現像剤シール巻き取り駆動手段２２が作動して現像剤シール部材１１を開封する（図１参照）。また、接点２６ａ２の方だけ導通がなく、現像剤シール部材１１が開封されているプロセスカートリッジＢがあると判断した場合は、現像剤シール巻き取り駆動手段２２は作動せず、攪拌駆動手段３２だけ作動する。
【００３４】
現像剤シール部材１１の巻き取りは、図１に示すようにレーザープリンターＡの装置本体１４の巻き取り駆動手段２２とプロセスカートリッジＢの巻き取り駆動入力部材２０でおこなわれる。レーザープリンターＡの装置本体１４の不図示の判断手段であるＣＰＵの指示により巻き取り駆動手段２２が回転すると、これと連結している巻き取り駆動入力部材２０も回転する。
【００３５】
ここで、レーザープリンターＡの装置本体側にある巻き取り駆動手段２２は、例えば電動機２２ａと、前記電動機２２ａの出力軸に嵌合固定されているギヤ２２ｂと、前記ギヤ２２ｂに噛み合っているギヤ２２ｃと、前記ギヤ２２ｃと噛み合っているギヤ２２ｄから構成される。また、プロセスカートリッジＢ側にある巻き取り駆動入力部材２０は、例えばギヤ２０ａと、前記ギヤ２０ａに噛み合っているギヤ２０ｂと、前記ギヤ２０ｂに噛み合っているギヤ２０ｃと、前記ギヤ２０ｃと一体で回転軸を同一にするベベルギヤ２０ｄから構成される。更に、ギヤ２２ｄとギヤ２０ａは互いに嵌合可能なカップリングを有しており、プロセスカートリッジの着脱操作により前記カップリングが嵌合、或いは分離される。ここで、各ギア２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び巻取軸２３ｂはトナー容器１２に回転自在に支持されている。
【００３６】
また、ベベルギヤ２０ｄと噛み合っているベベルギヤ２３ａは巻き取り軸２３の一端に固定されている。巻き取り軸２３はプロセスカートリッジＢに固定された軸受（不図示）により回転可能に支持されており、前記巻き取り軸２３の軸部２３ｂには現像剤シール部材１１の一端が固定されている。従って、巻き取り軸２３が回動すると現像剤シール部材１１が軸部２３ｂに巻き取られる仕組みになっている。
【００３７】
電動機２２ａの起動、停止のタイミングは、レーザープリンターＡの装置本体１４にあるＣＰＵの指令に従う。従って、ＣＰＵの指令により電動機２２ａが付勢されるとギヤ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃとベベルギヤ２０ｄ，２３ａと巻き取り軸２３が連動して回動する。
【００３８】
巻き取り駆動入力部材２０は、図１のように現像剤シール巻き取り軸２３と連結しているので、巻き取り駆動入力部材２０が回転すると現像剤シール部材１１は引き裂き部２１に沿って引き裂かれ、現像剤シール巻き取り軸２３に巻き取られて、トナー容器の開口部１２ａの封止が解除されて開封される。このとき現像剤シール部材１１は図５の状態のトナー容器の開口部１２ａを開放するようになる。
【００３９】
一方、図２に示すようにトナー容器１２内にはトナーを攪拌すると共に現像ローラ１０に供給する部材（現像剤供給部材）としての攪拌手段９が回転自在に設けてある。この攪拌手段９は図１に示すプロセスカートリッジＢに有する攪拌駆動入力部材３１と連結しており、その作動はレーザープリンターＡの装置本体１４の攪拌駆動手段３２がプロセスカートリッジＢの攪拌駆動入力部材３１に回転力を伝達することでおこなわれる。
【００４０】
ここで、レーザープリンターＡの装置本体側にある撹拌駆動手段３２は、例えば電動機３２ａと、前記電動機３２ａの出力軸に嵌合固定されているギヤ３２ｂと、前記ギヤ３２ｂに噛み合っているギヤ３２ｃと、前記ギヤ３２ｃと噛み合っているギヤ３２ｄから構成される。また、プロセスカートリッジＢ側にある撹拌駆動入力部材３１とギヤ３２ｄは互いに嵌合可能なカップリングを有しており、プロセスカートリッジＢの着脱操作時の開閉カバー３５の開閉と連動して前記カップリングが嵌合、或いは分離される。電動機３２ａの起動、停止のタイミングは、レーザープリンターＡの装置本体１４にあるＣＰＵの指令に従う。従って、ＣＰＵの指令により電動機３２ａが付勢されるとギヤ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄと撹拌駆動入力部材３１が連動して回動する。レーザープリンターＡの装置本体１４の不図示の判断手段であるＣＰＵの指示により装置本体１４の攪拌駆動手段３２が回転すると、これと連結している攪拌駆動入力部材３１も回転し、トナー容器１２に内蔵された攪拌手段９が回転する。
【００４１】
本発明の実施の形態では、現像剤シール部材１１が巻き取られていないプロセスカートリッジＢがレーザープリンターＡの装置本体１４に装着された際には、開封検知導電部２６ｂは、その接点２６ａ１，２６ａ２が装置本体１４の不図示の接点と接触するので、電流が流れる。そこで不図示のＣＰＵがこの電極を検知して、現像剤シール巻き取り駆動手段２２の駆動を開始してから次に説明する予め定めた時間が経過してから攪拌駆動手段３２が回転するように構成した。
【００４２】
参考例では、現像剤シール巻き取りに要する時間、すなわち現像剤シール巻き取り駆動手段２２が駆動を開始してから図５に示した巻き取り終了の状態になるまでは、およそ２０秒かかる。そこで、現像剤シール巻き取り開始から５秒後に攪拌駆動手段３２を駆動開始するように設定した。本構成では、現像剤シール巻き取り駆動手段２２も攪拌駆動手段３２も、レーザープリンターＡの装置本体１４内のＣＰＵの指示により駆動タイミングを制御しており、ＣＰＵまたはＣＰＵに接続している記憶手段に現像剤シール巻き取り開始から５秒後に攪拌駆動手段３２を駆動開始するという内容を入れてある。即ちタイマーを設けてある。
【００４３】
本参考例において現像剤シール部材１１の巻き取りが開始されてから５秒経ると、トナー容器開口１２ａはおよそ４分の１が開封される。この時点から攪拌手段９が回転を開始すると、トナー容器１２内のトナーは現像ローラ１０に供給されはじめる。そして、現像剤シール部材１１の巻き取りが終了するとほぼ同時に、トナーは現像ローラ１０の全域にわたって十分に供給されている。なお、この現像剤シール部材１１の巻き取り時において、現像ローラ１０は攪拌手段９と一緒に回転してもいいし、回転しなくてもいい。何れにしても、現像ローラ１０は速やかにトナーがコーティングされ、すぐに画像形成工程に入ることができる。
【００４４】
参考例では、現像剤シール部材１１を一度巻き取ったらそのプロセスカートリッジＢでは現像剤シール巻き取り駆動手段２２は作動しない構成である。即ち、開封検知導電部２６ｂが現像剤シール部材１１の開封により切断されて電流が流れなくなることによりＣＰＵはこれを検知して現像剤シール巻き取り駆動手段２２を停止する。しかし、現像剤シール部材１１を巻き取る際に、開封検知導電部２６ｂと装着検知導電部２６ｃの間に折り返し部１１ｃを引くと切れるカッターを設けておいて切り離してもよい。
【００４５】
参考例では、巻き取り駆動開始後の攪拌駆動を開始するまでの時間をレーザープリンターＡの装置本体で管理しているため、現像剤シール部材１１の巻き取りスピードが速いときや、攪拌スピードが遅い場合など、攪拌駆動を開始するタイミングに精度が要求される場合でも、正確に合わせることができる特徴がある。
【００４６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。
【００４７】
この実施の形態２は現像剤シール部材の開封途中を検知する開封途中検知部材を設けたものである。この開封途中検知部材はトナーシール部材の開封完了位置以外に設けられている。次に具体例を挙げる。
【００４８】
実施の形態２では、攪拌駆動手段３２の駆動開始タイミングを、現像剤シール部材１１の現像剤開封検知用の導電部２６ｂの位置で定めるように構成したものである。
【００４９】
図７にその現像剤シール部材１１と導電部２６のパターンを示した。実施の形態１においては、図４と図５に示すように２本の導電部２６ｂ，２６ｃを現像剤シール部材１１の開封末端付近に設けたが、本実施の形態２では装着検知導電部２６ｃを開封末端部に設け、開封検知導電部２６ｂをカバーシール部１１ａの開封の始端と中央との中間あたりに設けた。現像剤シール部材１１や導電部２６の材質や構成は実施の形態１と同じである。
【００５０】
実施の形態２でも現像剤シール部材１１の開封判断を図６のようにおこなう。プロセスカートリッジＢをレーザープリンターＡの装置本体１４に装着すると、前述の接点２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３は各々装置本体側の接点と接し、接点２６ａ１はアースに、接点２６ａ２，２６ａ３は独立に装置本体１４に接続する。そして、接点２６ａ２，２６ａ３にレーザープリンターＡの装置本体１４から電源電圧２４Ｖを印加し、両方導通がなければレーザープリンターＡにプロセスカートリッジＢが装置本体１４に無い。両方導通があれば現像剤シール部材１１が未開封のプロセスカートリッジＢが装置本体１４にある。接点２６ａ２の方だけ導通がなければ現像剤シール部材１１が開封されているプロセスカートリッジＢが装置本体１４にあると判断する。この導電部２６の導通の判断はレーザープリンターＡの装置本体１４の判断手段であるＣＰＵによっておこなわれる。そして、現像剤シール部材１１が未開封のプロセスカートリッジＢがあるとＣＰＵによって判断されたら、現像剤シール巻き取り軸２３が駆動するところまで前記実施の形態１と同じである。
【００５１】
ところが実施の形態２では、現像剤シール部材が巻き取られて開封検知導電部２６ｂが切断されて導通がきれたら、攪拌駆動手段３２を駆動開始するように設定した。本実施の形態２でも、現像剤シール部材１１の巻き取り駆動手段２２も攪拌駆動手段３２も、レーザープリンターＡの装置本体内のＣＰＵの指示により駆動を制御している。
【００５２】
巻き取り駆動手段２２の停止は開封検知導電部２６ｂが切断されてからの計時により行ない、開封は装着検知導電部２６ｃを切断しないように巻き取り駆動手段２２を停止する。
【００５３】
実施の形態２では、現像剤シール部材１１上の開封始めしばらくして切断される開封検知導電部２６ｂの位置で攪拌駆動開始タイミングを決めるので、トナー容器１２内のトナー量が異なるプロセスカートリッジＢの場合など、最適な攪拌駆動開始のタイミングが異なる事情があるときに変更が容易にできる特徴がある。また、現像剤シール部材の引き裂き強度にばらつきがあっても、必ず予め定められたトナー補給開口部が全開した状態に対して一定の開口割合の状態で攪拌手段の駆動が開始される。この実施の形態２において引き裂き途中及び引き裂き完了位置において現像剤シール部材によって切断される導電部を夫々設けると攪拌部材の駆動開始位置と開封手段の停止の両方を行なうことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願に係る発明によれば、プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置が、プロセスカートリッジの現像剤シール部材を開封する開封手段と開封駆動手段と現像剤供給部材を駆動する攪拌手段とを備え、それらが同時に作動することが可能であるとともに現像剤シール部材の開封手段が作動開始後に現像剤供給部材が作動するので、プロセスカートリッジを画像形成装置本体へ装着後の現像可能となるまでの時間が短縮され、現像剤収納容器内の現像剤へのストレスによる現像剤の劣化を増すことなく、長期にわたって高画質を維持できる。また、格別大きな引き裂き力を必要な開封当初に現像剤供給部材を駆動する駆動手段を駆動しないので現像剤供給部材を駆動するための駆動源も強力なものにする必要がなく、この駆動源を有する画像形成装置本体が大型化したり、高コストなものになることを防止できる効果がある。
【００５５】
また、本出願に係る発明によれば、画像形成装置本体に着脱可能な、プロセスカートリッジが、現像剤シール部材の開封手段と、現像剤供給部材とは夫々別個に作動可能で現像剤シール部材の開封と現像剤供給部材の作動とを画像形成装置本体に装着状態で夫々別個に及び同時に行うことができるプロセスカートリッジなので、現像剤収納容器内の現像剤へのストレスによる現像剤の劣化を増すことなく、長期にわたって高画質を維持できる。また、現像剤供給手段の駆動トルクを大きくする必要がないので、この駆動トルクに耐えうるようにプロセスカートリッジを大型化したり、高コストなものになることを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像剤シール部材の開封手段と開封駆動手段と攪拌駆動手段を有するトナー容器を示した斜視図である。
【図２】レーザープリンターに装着するプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】レーザープリンターの縦断面図である。
【図４】実施の形態１における現像剤シール部材上の導電部パターンを示す正面図である。
【図５】実施の形態１で現像剤シール部材を開封して導電部を切断した状態を示す正面図である。
【図６】センサである導電部と制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２における現像剤シール部材上の導電部パターンを示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ…レーザープリンター
Ｂ…プロセスカートリッジ
Ｃ…レーザー光
Ｓ…カートリッジ装着部
１…レーザースキャナー
２…記録紙
３…紙カセット
４…転写手段
５…定着手段
７…感光体
８…帯電手段
９…攪拌手段
１０…現像ローラ
１１…現像剤シール部材 １１ａ…カバーシール部 １１ｂ…シール部の一端
１１ｃ…折り返し部
１２…トナー容器 １２ａ…トナー容器の開口部
１３…クリーニング容器
１４…画像形成装置本体
１８…クリーニング手段
２０…巻き取り駆動入力部材 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…ギア ２０ｄ…ベベルギア
２１…開封引き裂き部
２２…巻き取り駆動手段 ２２ａ…電動機 ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…ギア
２３…現像剤シール巻き取り軸 ２３ａ…ベベルギア ２３ｂ…軸部
２６…導電部 ２６ｂ…開封検知導電部 ２６ｃ…装置検知導電部 ２６ａ１，２６ａ２，２６ａ３…接点
３１…攪拌駆動入力部材
３２…攪拌駆動手段 ３２ａ…電動機 ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…ギア
３５…開閉カバー ３５ａ…ヒンジ
Claims (2)
- 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に作用する現像手段であって、現像部材と現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤収納容器とを有する現像手段と、
現像部材に供給するための現像剤容器の開口部を開封可能に封止する現像剤シール部材と、
現像剤収納容器に設けられ現像剤を前記開口部を通じて現像部材へ送り出すための攪拌手段であってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された際画像形成装置本体の攪拌駆動手段と連結される攪拌手段と、
現像剤シール部材の開封手段であってプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された際画像形成装置本体の開封駆動手段と連結される開封手段と、
切断されることにより前記攪拌手段の作動が開始されるタイミングを決定する前記第一の導電部と、
切断されることにより前記開封手段の作動が停止されるタイミングを決定する第二の導電部とを有し、
前記第一の導電部は前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられ、
前記第二の導電部は前記現像剤シール部材の開封方向に対して前記第一の導電部の下流側に設けられ、且つ前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
ｂ．攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、
ｃ．現像剤シール部材の開封手段を駆動する開封駆動手段と、
ｄ．開封駆動手段を作動開始後、前記第一の導電部が切断されると攪拌駆動手段も作動開始させて開封駆動手段と攪拌駆動手段を同時に作動させ、その後前記第二の導電部が切断されると開封駆動手段の作動を停止する制御手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 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、
電子写真感光体ドラムと、
前記電子写真感光体ドラムに作用する現像手段であって、現像部材と現像部材に供給する現像剤を収納する現像剤収納容器とを有する現像手段と、
現像部材に供給するための現像剤容器の開口部を開封可能に封止する現像剤シール部材と、
現像剤収納容器に設けられ現像剤を前記開口部を通じて現像部材へ送り出すための攪拌手段と、
現像剤シール部材の開封手段と、
切断されることにより前記攪拌手段の作動が開始されるタイミングを決定する前記第一の導電部と、
切断されることにより前記開封手段の作動が停止されるタイミングを決定する第二の導電部とを有し、
前記第一の導電部は前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられ、
前記第二の導電部は前記現像剤シール部材の開封方向に対して前記第一の導電部の下流側に設けられ、且つ前記現像剤シール部材の開封により切断される位置に設けられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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-
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