JP5003935B2 - 収容容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、収容容器及び画像形成装置に関する。

画像形成装置、画像形成ユニット、及び現像剤カートリッジに関する技術であって、現像剤が収容されている収容室と、廃現像剤が回収される回収室とを有する技術が知られている（特許文献１）。この技術では、収容室と回収室とが一つの容器内に形成されている。

特開平９−１６６９１２

本発明は、例えば現像剤を充填する際等に、駆動軸の位置ズレを生じにくくすることができる収容容器及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、開口部が長手方向の一端側に形成された容器と、前記容器の他端側に設けられ、回転駆動される駆動部材と、前記駆動部材に接続され、前記容器内で回転する駆動軸と、前記駆動軸に接続され、前記駆動軸の回転により前記容器内に収容された現像剤を撹拌する攪拌部材と、前記駆動軸を一端側で回転可能に支持し、前記開口部を前記容器内に入り込んだ状態で蓋する蓋部材と、前記駆動軸の前記開口部側に、前記駆動軸を中心に放射状に複数設けられた支持部と、を備え、前記容器のうち、前記支持部と相対する内壁面が円筒形状とされ、前記容器の一端側に装着される第２の容器と前記蓋部材とで、廃現像剤が回収される回収室が形成され、前記蓋部材を前記開口部に装着した状態で、前記駆動軸は前記他端側、前記蓋部材及び前記支持部で支持されるとともに、前記蓋部材を前記開口部から取り外した状態で、前記駆動軸は前記他端側及び前記支持部で支持されることを特徴とする収容容器である。
請求項２に係る本発明は、前記回収室内に設けられ、前記駆動軸と接続し、前記駆動軸の回転により回転される第２の駆動軸と、前記第２の駆動軸の回転により、回収された廃現像剤を撹拌する第２の撹拌部材と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の収容容器である。
請求項３に係る本発明は、前記支持部には貫通孔が形成され、前記貫通孔にて前記第１の駆動軸を支持することを特徴とする請求項１又は２記載の収容容器である。
請求項４に係る本発明は、前記容器の前記他端側に、前記容器に収容された現像剤を外部へ供給するための供給口が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の収容容器である。
請求項５に係る本発明は、現像装置を備え、請求項１乃至４のいずれか記載の収容容器に収容された現像剤を前記現像装置に供給することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、例えば現像剤を充填する際等に、駆動軸の位置ズレを生じにくくすることができる収容容器及び画像形成装置を提供することができる。

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には本発明の第１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、この画像形成装置本体１２内に画像形成部１４と、画像形成部１４に転写材として用いられるシートを供給するシート供給装置５４と、電源ユニット１６とが配設されている。また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされたシートが排出されるシート排出部１５が設けられている。

画像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する画像形成部１８Ｙと、マゼンダの現像剤を用いてマゼンダ画像を形成する画像形成部１８Ｍと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する画像形成部１８Ｃと、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する画像形成部１８Ｂとを有している。これらの画像形成部は、後述する搬送ベルト４６に沿って、シート搬送方向上流である重力方向下方から順に、画像形成部１８Ｙ、画像形成部１８Ｍ、画像形成部１８Ｃ、画像形成部１８Ｂの順に配置されている。

画像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、画像形成部１８として構成を説明する。画像形成部１８は、像担持体として用いられる感光体２２と、感光体２２を一様に帯電する帯電ロールを備え、帯電手段として用いられる帯電装置２４と、感光体２２に光により潜像を書き込む潜像書き込み手段として用いられる光書き込み装置２６と、感光体２２に書き込まれた潜像を現像剤で現像し、可視像として用いられる現像剤像を形成する現像装置２８と、感光体に形成された現像剤像をシートに転写する転写ロール５０と、転写ロールによる転写がなされた後に、感光体２２の表面に残留した現像剤像を除去する現像剤除去手段として用いられるクリーニング装置３０とを、それぞれが有している。光書き込み装置２６はレーザー露光装置からなり、レーザー光を発し各感光体２２にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。

画像形成部１８が有する部材のうち感光体２２、帯電装置２４、現像装置２８及びクリーニング装置３０は、画像形成ユニットとして用いられるプロセスカートリッジ３２として一体型され、画像形成装置本体１２に着脱可能に装着されている。

転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、他の部材とともに転写ユニット４２として一体化され、画像形成装置本体１２から着脱することができるようになっている。転写ユニット４２は、転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂと併せて、二つの支持ロール４４ａ、４４ｂと、シートを搬送する搬送ベルト４６と、吸着ロール４８とを有している。支持ロール４４ａは、搬送ベルト４６を駆動する駆動ロールとして用いられ、例えばモータ等からなる駆動源（不図示）に連結されている。吸着ロール４８は、シートを搬送ベルト４６に電荷的に吸着させる静電吸着手段として用いられている。

搬送ベルト４６により搬送中のシートに、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成された現像剤像が、ぞれぞれの転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂによって転写され、シートにイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色の現像剤像が重ねられたフルカラーの現像剤像が形成される。

また、画像形成装置本体１２内の上部には、シートに転写された現像剤像をシートへと定着する定着装置５２が設けられている。定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとの間を通過するシートを加熱し加圧することで、シートに現像剤像を定着するようになっている。

シート供給装置５４は、シート収容部として用いられるシート供給カセット５６と、このシート供給カセット５６からシートを画像形成部１４へ向けて供給する供給ロール５８と、分離部材として用いられる捌きロール６６とを有する。
を有する。

シート供給カセット５６は、画像形成装置本体１２に対して着脱自在に設けられていて、普通紙、ＯＨＰシート等のシートが積層されて収容される。捌きロール６６は供給ロール５８に圧接され、供給ロール５８との間にニップ部を形成し、このニップ部でシート供給カセット５６から供給されるシートを捌き、分離してシートの重送を防止する。

また、画像形成装置本体１２内には、シート供給装置５４から供給されたシートをシート排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、シート搬送方向上流側から順に、レジストロール対６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール４０が配置されている。排出ロール４０は、定着装置５２から搬送されたシートをシート排出部１５へと排出する。

プロセスカートリッジ３２の近傍には、画像形成ユニットとして用いられる現像剤カートリッジ３４が設けられている。現像剤カートリッジ３４は、例えばパイプ等からなる現像剤供給路３５を介して現像装置２８に現像剤を供給するとともに、例えばパイプ等からなる廃現像剤回収路３７を介して、クリーニング装置３０で感光体２２の表面から除去された廃現像剤を回収する。現像剤カートリッジ３４は、プロセスカートリッジ３２と独立して画像形成装置本体１２内に着脱可能となっている。尚、現像剤カートリッジ３４とプロセスカートリッジ３２とを一体として構成して、一体として画像形成装置本体１２内に着脱可能としても良い。

図２乃至図４には、第１の実施形態に係る現像剤カートリッジ３４が示されている。現像剤カートリッジ３４は、第１の容器として用いられる収容容器７０と、第２の容器として用いられる回収容器７２とを有し、収容容器７０及び回収容器７２でカートリッジ本体７６を構成している。

収容容器７０内には現像剤が収容されているとともに、収容容器７０には、開口部として用いられ、現像剤を充填するために用いられる充填用開口部７８が形成されている。例えば、製造の過程において、充填用開口部７８を介して収容容器７０内に現像剤が充填される。収容容器７０には、充填用開口部７８と併せて、供給用開口部８０が形成されている。供給用開口部８０及び現像剤供給路３５（図１参照）を介して、収容容器７０内に収容された現像剤が現像装置２８（図１参照）に供給される。収容容器７０には、収容容器７０の長手方向に対して摺動自在に蓋部８１が取り付けられていて、蓋部８１を摺動することで、供給用開口部８０が開閉するようになっている。

収容容器７０内には、収容容器７０内に収容された現像剤を撹拌する第１の撹拌手段として用いられるとともに、収容容器７０内の現像剤を供給用開口部８０へ搬送する第１の搬送手段として用いられる板状部材８２が設けられている。板状部材８２は、例えば可撓性を有する樹脂等からなり、駆動伝達部材として用いられる駆動軸８４に装着されていて、駆動軸８４からの駆動伝達を受けて収容容器７０内で回転する。

駆動軸８４は、一端部が収容容器７０に回動可能に支持されている。また、駆動軸８４の他端部は、回収容器７２の収容容器７０に入り込んだ部分に回動可能に支持されている。駆動軸８４の一端部は、収容容器７０から突出していて、突出した部分にギア８６が装着されている。プロセスカートリッジ３２が画像形成装置本体１２（図１参照）内に装着されると、ギア８６は画像形成装置本体１２側に設けられ、例えばモータ等からなる駆動源８８に連結される。駆動軸８４の他端部は、回収容器７２内へと突出した状態となっている。

回収容器７２は、回収容器本体７３と蓋部７４とからなり、蓋部７４が回収容器本体７３に嵌め合わされることで、廃現像剤の回収に用いられる回収室が形成されている。蓋部７４には、廃現像剤回収用開口部として用いられる回収用開口部９２が形成されていて、回収用開口部９２と廃現像剤回収路３７とを介して、クリーニング装置３０で感光体２２の表面から除去された廃現像剤が回収容器７２に回収される。回収容器７２は、図３に示される下方の部分が、充填用開口部７８から収容容器７０に入り込んだ状態で収容容器７０に連結されている。回収容器７２は、充填用開口部７８を閉じた状態とする蓋部として機能を有し、回収容器７２を充填用開口部７８に連結することで充填用開口部７８が閉じられた状態となる。回収容器７２内には、第２の撹拌部材として用いられ、回収容器７２内に回収された廃現像剤を撹拌する板状部材９０が設けられている。

板状部材９０は、例えば可撓性を有する樹脂等からなり、駆動伝達部材として用いられる駆動軸９４に装着されていて、駆動軸９４からの駆動伝達を受けて回収容器７２内で回転する。

駆動軸９４の一端部は、蓋部７４に形成された凹部に嵌まり込むようにして蓋部７４に対して回動可能に支持されている。駆動軸９４の他端部は、例えば駆動軸９４に形成された凹部に、回収容器７２内に突出した駆動軸８４の端部が嵌まり込む等の構成によって、駆動軸８４に連結されている。このような構成によって、駆動源８８からの回転駆動がギア８６及び駆動軸８４を介して駆動軸９４に伝達され、駆動軸９４及び板状部材９０が回収容器７２内で回動するようになっている。このように、駆動軸８４は、収容容器７０を貫通し、収容容器７０及び回収容器７２の外側に設けられた駆動源８８の駆動を、収容容器７０の他端側に伝達する駆動伝達部材として用いられている。

蓋部７４の回収用開口部９２が形成された部分の外側には、少なくとも回収用開口部９２を覆うように、例えばスポンジ等の弾性を有する材料からなるシール部材９６が設けられている。シール部材９６には、複数の切り込み９８が例えば交差するように形成されていて、この切込９８と回収用開口部９２とによって、回収容器７２の内側と外側とがつながった状態となっている。切り込み９８には、例えばパイプ部材等からなる廃現像剤回収路３７（図１参照）が挿入される。シール部材９６を設けることで、廃現像剤回収路３７と回収容器７２との継ぎ目の部分が良好にシーリングされ、この継ぎ目の部分から廃現像剤が漏れ出しにくくすることができる。

図５には、以上で説明をした現像剤カートリッジ３４の製造工程が説明されている。現像剤カートリッジ３４を製造するには、図５（ａ）に示されるように、充填用開口部７８が重力方向上方を向くように収容容器７０を載置する。そして、充填用開口部７８を介して、収容容器７０に、例えば収容容器７０内の略全スペースが満たされるように現像剤Ｔを充填する。現像剤の充填は、例えば、ポンプ等を用いて収容容器７０内に空気流を発生させ、この空気流によって現像剤を搬送することによってなされる。特に空気流を用いて現像剤を収容容器７０に現像剤を充填した場合等は、充填された現像剤の各粒子間に空気が混入し、混入した空気で収容容器７０に充填された現像剤が膨らんだような状態となっている。

収容容器７０に現像剤を充填した後、充填用開口部７８が重力方向上方を向いた状態を保ったまま所定時間が経過するのを待つ。所定時間が経過すると図５（ｂ）に示されるように、現像剤Ｔが重力方向下方に沈み込む。現像剤Ｔが重力方向下方に沈み込むのは、現像剤を充填する工程で現像剤の各粒子間に入り込んだ空気が、時間の経過とともに例えば現像剤粒子の重力によって各現像剤粒子の間から流出するためである。そして、現像剤が重力方向下方に沈み込むことによって、収容容器７０内に現像剤Ｔによって占有されていない新たな空間１００が形成される。

空間１００が形成された後、図５（ｃ）に示されるように、空間１００に回収容器７２の少なくとも一部分が入り込んだ状態となるように、収容容器７０の充填用開口部７８に回収容器７２を連結させる。このように、この実施形態では、収容容器７０に充填された各現像剤粒子の間から空気が流出し、現像剤が沈み込み、現像剤全体が収容容器７０で占める体積が小さくなることにより生じる空間１００に回収容器７２が入り込むようにして、空間１００を利用している。このため、空間１００を利用しない場合と比較して、現像剤カートリッジ３４を小型にすることが可能となる。

図６乃至８には、現像剤カートリッジ３４の第２の実施形態が示されている。第１の実施形態と比較すると、第１の実施形態では、収容容器７０内に板状部材８２が設けられていたのに対して、この第２の実施形態では、例えば金属等からなる螺旋形状の螺旋部材１１０が設けられている。螺旋部材１１０は、第１の実施形態における板状部材８２と同様に、収容容器７０内に収容された現像剤を撹拌する撹拌部材として用いられ、収容容器７０内の現像剤を搬送する搬送部材として用いられている。螺旋部材１１０は、駆動軸８４に接続されていて、駆動軸８４から駆動伝達を受けて回転することで、収容容器７０内の現像剤を撹拌し、搬送する。尚、図８においては、螺旋部材１１０の図示を省略している。

第１の実施形態では、駆動軸８４は、一端部が収容容器７０の壁部に、他端部が回収容器７２の壁部に支持されていたのに対して、この第２の実施形態においては、駆動軸８４は、収容容器７０の壁部及び回収容器７２の壁部に加えて、駆動軸支持手段として用いられる支持部材１１２によって支持されている。支持部材１１２は、例えば３本の支柱１１４によって収容容器７０の内壁面に取り付けられていて、貫通孔が形成された支持部１１６で駆動軸８４を支持している。支持部材１１２を設けることで、収容容器７０から回収容器７２を取り外した状態でも（図５（ａ）参照）、駆動軸８４が収容容器７０の壁部及び支持部材１１２の２箇所で支持されることになり、例えば現像剤を収容容器７０に充填する場合等に、駆動軸８４の位置ズレが生じにくくなる。尚、第１の実施形態と同一部分については、図６乃至８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、例えば複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置と、主としてこれらに用いられる画像形成ユニット、現像剤カートリッジ、画像形成ユニットの製造方法、及び現像剤カートリッジの製造方法に適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成ユニットの外観を示す第１の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成ユニットを示す断面図である。 図４（ａ）は本発明の第１の実施形態に用いられる第１の容器を示す斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示される第１の容器に第２の容器が連結された状態を示す斜視図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）に示される第２の容器に蓋部が装着された状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成ユニットの製造工程を説明し、図５（ａ）は第１の容器に現像剤が充填された時点の状態を示し、図５（ｂ）は現像剤が充填されてから所定時間が経過した時点の第１の容器の状態を示し、図５（ｃ）は第１の容器に第２の容器が連結された状態を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成ユニットの外観を示す第１の斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成ユニットを示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる第１の容器を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
２８ 現像装置
３０ クリーニング装置
３４ 現像剤カートリッジ
３５ 現像剤供給路
３７ 廃現像剤回収路
７０ 収容容器
７２ 回収容器
７４ 蓋部
７８ 充填用開口部
８２ 板状部材
８４ 駆動軸
８６ ギア
８８ 駆動源
９０ 板状部材
９２ 回収用開口部
９４ 駆動軸
１００ 空間
１１０ 螺旋部材
１１２ 支持部材

Claims (5)

1. 開口部が長手方向の一端側に形成された容器と、
   前記容器の他端側に設けられ、回転駆動される駆動部材と、
   前記駆動部材に接続され、前記容器内で回転する駆動軸と、
   前記駆動軸に接続され、前記駆動軸の回転により前記容器内に収容された現像剤を撹拌する攪拌部材と、
   前記駆動軸を一端側で回転可能に支持し、前記開口部を前記容器内に入り込んだ状態で蓋する蓋部材と、
   前記駆動軸の前記開口部側に、前記駆動軸を中心に放射状に複数設けられた支持部と、
   を備え、
   前記容器のうち、前記支持部と相対する内壁面が円筒形状とされ、
   前記容器の一端側に装着される第２の容器と前記蓋部材とで、廃現像剤が回収される回収室が形成され、
   前記蓋部材を前記開口部に装着した状態で、前記駆動軸は前記他端側、前記蓋部材及び前記支持部で支持されるとともに、前記蓋部材を前記開口部から取り外した状態で、前記駆動軸は前記他端側及び前記支持部で支持されることを特徴とする収容容器。
2. 前記回収室内に設けられ、前記駆動軸と接続し、前記駆動軸の回転により回転される第２の駆動軸と、
   前記第２の駆動軸の回転により、回収された廃現像剤を撹拌する第２の撹拌部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の収容容器。
3. 前記支持部には貫通孔が形成され、前記貫通孔にて前記第１の駆動軸を支持することを特徴とする請求項１又は２記載の収容容器。
4. 前記容器の前記他端側に、前記容器に収容された現像剤を外部へ供給するための供給口が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の収容容器。
5. 現像装置を備え、請求項１乃至４のいずれか記載の収容容器に収容された現像剤を前記現像装置に供給することを特徴とする画像形成装置

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