JP5771797B2 - 現像装置、カートリッジ、及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1に本発明を適用できる現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジの主断面図、図2に本発明を適用できる電子写真画像形成装置の主断面図を図示する。
プロセスカートリッジは、像担持体(電子写真感光体)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、排出ローラ1によって装置上部の排出部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、現像剤供給ローラ23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。開口部35aは、現像剤袋16に複数設けられている。
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(矢印F方向)に2本、短い方向(矢印E方向)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)は矢印D方向である。封止部材19の移動により開口部35aは開封方向(矢印E方向)に露出が進む。以下封止部材19の移動方向を矢印D方向とする。開封方向(矢印E方向)に対して垂直な方向(矢印F方向)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、前記の矢印F方向は開封部材20の回転軸の軸線と同じ方向である。
第1実施形態の複数の開口部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2実施形態の図12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(矢印F方向)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矢印F方向と平行に長いひとつのものでも良い(不図示)。
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。
現像剤袋16と枠体の固定方法について図27及び図4を用いて説明する。図27(a)〜(d)は現像剤収納容器の固定部の説明図である。
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に穴を開けて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。
その他の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。このシート状の封止部材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(矢印E方向)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19を移動させて開口部35aを露出させるための開封部材20が係合される。開封部材20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20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。本実施形態では開封部材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(矢印D方向)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、本実施形態において、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、穴と凸部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。本実施形態では開封部材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、本実施形態では開封部材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、撹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。
次に現像剤袋16の開封について図7、図8を用いて説明する。
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(矢印D方向)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、図5に示すように矢印H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方向と矢印D方向に引っ張られて第一の接合部22aに力を加え矢印E方向に開封が進む。このように封止部材19の移動方向(矢印D方向)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35a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16aの幅も距離に含める。
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方向)と固定部18cの踏ん張る力(矢印H方向)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方向)と固定部18cの踏ん張る力(矢印H方向)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方向)と固定部18cの踏ん張る力(矢印H方向)がかかる。この第二の接合部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説明する。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の経路の途中にヒダ16t(図24参照)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に示すように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M1やM2の距離に含めない。
ここで複数の固定部と開封の関係について図31を用いて説明する。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。本実施形態では第一の固定部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(図22、図23参照)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説明する。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。
また開口部35aを定義する連結部35bを図21に示すように別の部材(連結部材16f)としても良い。この場合、開封方向(矢印E方向)に垂直な方向(矢印F方向)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(矢印E方向)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、図14、図15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は本実施形態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。
次に、押圧部材の現像剤排出について図面を用いて説明する。
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。
次に、現像剤袋からの現像剤排出について図面を用いて説明する。
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方向)、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。
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方向)。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の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。
なお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。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的に離接を繰り返すようになる。そのため現像剤袋16の大きさ(内容積)はあまり変化しなくなる。そのため現像剤袋16内容積の変化による排出効果は少なくなるが、現像剤袋16と押圧部材21が周期的に接触することで現像剤袋16を振動させることで現像剤を排出させることができる。
なお押圧シート21b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21e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(a)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。
次に、開封部材20の回転軸と封止部材19、現像剤供給ローラ23の位置関係を説明する。図36(c)に示す様に、開封部材20の回転中心である軸中心から現像剤供給ローラ23の表面上の最近接点までの距離をX、開封部材20の軸中心から封止部材19が開封された時の自由端までの最大長さをTと定義し、以下に詳細を説明する。
本実施形態にて設けられた遮蔽部材42は、図37(a)に示す様なリブ形状のタイプとしている。本実施形態に用いられている現像剤収納ユニット25は、長手方向の幅が240mmである。遮蔽部材42は、直径2mmの円柱(円柱状の遮蔽部材)であり、短手方向の高さを15mm、40mmの間隔で長手方向に複数(ここでは5本)配置している。 すなわち、本実施形態の遮蔽部材は、封止部材19の現像剤供給ローラ23への接触を防止する複数の遮蔽部材42を、現像剤を通過させるために所定の間隔をあけて設けた構成としている。また、図37(a)に示す通り、封止部材19の回転軸中心と現像剤供給ローラ23の接線M上に遮蔽部材42が存在する様に配置されている。封止部材19が遮蔽部材42に接触すると、封止部材19が撓む事によって、現像剤供給ローラ23と封止部材19の接触を防止する事が可能である。
次に、第二の押圧部材としての押圧シート21bが遮蔽部材42と接触する位置関係にある場合に関して説明する。第2実施形態は、現像剤供給を確保しつつプロセスカートリッジの小型化を図る為に、押圧シート21bが遮蔽部材42と接触する位置関係としている。なお、押圧シート21bと現像ローラ13、現像剤供給ローラ23は接触しない位置関係としている。すなわち、押圧シート21bの回転中心から自由端までの長さをYと定義した場合、この押圧シート21bの長さYは第一の押圧部材としての封止部材19の長さTよりも短く、距離Xとの関係がX>Yの関係を満たす構成となっている。
第1、第2実施形態の現像装置においては、主に、現像剤に非磁性トナーを用い、現像剤担持体として、現像剤供給ローラ23が必要となる場合に関して説明した。第3実施形態では、現像剤担持体として、現像ローラ内部にマグネットロールを配置し(不図示)、磁力を利用した現像剤供給を行い、現像剤供給ローラ23が不要な場合を説明する。また、現像剤が非磁性トナーではあるが、現像剤供給ローラ23が不要となる場合も本実施形態と同様とする。
図18、図19及び図29(c)に示すように、第4実施形態は、第1〜第3実施形態の現像剤袋16の代わりに現像剤収納部材34を用いたものである。遮蔽部材42の構成と効果に関しては、第1〜第3実施形態と同様である為、詳細説明は省略する。
以下に、現像剤収納部材34の詳細に関して説明する。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は第1実施形態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は第1実施形態と同様に押圧部材21の機能と現像剤の撹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第1実施形態と同じで製造時、物流時および保管時に対応するためである。
次に現像剤袋16の開封について説明する。ここで第1実施形態と固定部、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)。
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に示すように、本参考例は、第1〜第4実施形態とは異なり、現像剤収納ユニット内に、可撓性容器としての現像剤袋16や現像剤収納部材34を配置しない場合を説明する。すなわち、本参考例では、現像剤を収納する可撓性容器を有さず、現像剤を収納する枠体としての現像剤収納容器のみを有する現像装置の場合を説明する。
第5実施形態では、現像剤袋16から排出された現像剤の拡散手段について述べる。なお、以下では、特に注釈がなく「長手」と表記している場合は現像剤収納ユニット25の長手方向を意味する。同様に、特に注釈がなく「幅」と表記している場合は開口部35a並びに連結部35b等の長手方向の長さを意味することとする。さらに、現像剤の排出方向(矢印I方向)における開口部35aおよび連結部35bの下流側の長手位置を開口部35aおよび連結部35bの「直下」と表記する。
第5実施形態で説明した拡散部材45は、図53に示すように、第1実施形態から第4実施形態で説明したような、封止部材19が現像剤供給ローラ23への接触を防止するための遮蔽部材42とは別部材であってもよい。この場合、第1実施形態から第4実施形態と同様、遮蔽部材42は現像剤を積極的に通過させるような構成とする。
第5実施形態および第6実施形態では、拡散部材45の一端を第二の枠体18に固定し、もう一端を自由端とした場合を示した。しかし拡散部材の一端は必ずしも自由端である必要はなく、図55に示すようにもう一端を第一の枠体17に固定するような梁状であってもよい。このように、枠体内に梁状の部材を設けることで、現像剤収納ユニット25の強度を高め変形しにくくすることができる。また、拡散部材45の両端を固定することにより、拡散部材45に作用する応力を両端に分散させることができるため、拡散部材45自体の強度も高めることができる。なお、このような場合においても、拡散部材45によって現像剤袋16から排出された現像剤は拡散され、連結部35bの直下にも現像剤を速やかに供給することができる。
B …画像形成装置本体
16 …現像剤袋
16d …第一の固定部
16e …第二の固定部
17 …第一の枠体
18 …第二の枠体
18a …第一の固定部
18b …第二の固定部
18c …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
21a …軸部
21b …押圧シート
22 …接合部
22a …第一の接合部
22b …第二の接合部
23 …現像剤供給ローラ
24 …クリーナーユニット
25 …現像剤収納ユニット
26,30,37 …現像剤収納容器
27 …部分
28 …接合部
29 …枠体
34 …現像剤収納部材
34a …成形部
34b …通気部
34c …外周部
34d …屈曲部
34e …開口部を含まない面
34f …開口部を含む面
35 …排出部
35a …開口部
35b …連結部
40 …回転軸
41 …現像剤搬送部材
42 …遮蔽部材
42a …遮蔽部材
42b …遮蔽部材
43 …切り欠き部
44 …切り込み部
45 …拡散部材
45a …傾斜面
45b …傾斜面の下端
45c …傾斜面の上端
46 …非拡散部
47 …架橋部材
Claims (34)
- 現像剤を収納するための可撓性容器であって、前記現像剤を排出するための開口部を備えた可撓性容器と、
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、
前記枠体の内部に回転可能に設けられ、回転することによって前記可撓性容器を押圧して変形させるための押圧部材と、
前記現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、を備え、
前記押圧部材の回転中心から前記現像剤担持体の表面までの距離Xと、前記押圧部材の回転中心から前記押圧部材の前記可撓性容器を押圧する自由端までの長さTが、X<Tの関係を満たし、前記押圧部材の回転中心から前記現像剤担持体の表面までの間、又は、その近傍に、前記押圧部材の前記現像剤担持体への接触を防止する遮蔽部材を設けたことを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤担持体は、現像剤を表面に担持して電子写真感光体と対向する現像部に現像剤を搬送する現像剤担持部材、又は、前記現像部での現像後に残った現像剤を前記現像剤担持部材から除去すると共に新たな現像剤を前記現像剤担持部材に供給する現像剤供給部材であり、
前記遮蔽部材は、前記押圧部材の前記現像剤担持部材又は前記現像剤供給部材への接触を防止することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記遮蔽部材は、前記押圧部材の前記現像剤担持体への接触を防止する複数の遮蔽部材を、現像剤を通過させるために所定の間隔をあけて設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
- 前記押圧部材は、前記枠体に回転可能に設けられた軸部と、前記軸部に取り付けられ前記回転中心から前記自由端までの長さTがX<Tの関係を満たす弾性を有する第一の押圧部材と、前記軸部に取り付けられ前記回転中心から前記自由端までの長さYが前記第一の押圧部材の長さTよりも短くX>Yの関係を満たす第二の押圧部材と、を有し、
前記第二の押圧部材は、前記遮蔽部材と接触する位置に切り込み部、又は、切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第一の押圧部材は、前記可撓性容器の開口部を封止する封止部材であり、
前記軸部の回転によって前記封止部材が巻き取られて前記開口部が開封されることを特徴とする請求項4に記載の現像装置。 - 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から5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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から6のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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7のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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、前記可撓性容器の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8のいずれか1項に記載の現像装置。 - 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9のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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10のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記遮蔽部材は、柱状部材を有し、
前記柱状部材は、前記開口部の鉛直線と交差することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記柱状部材が、前記開口部に対向し前記枠体の長手方向に傾斜を有する傾斜面を少なくとも一つ備えることを特徴とする請求項12に記載の現像装置。
- 前記可撓性容器は、隣接する開口部の間に連結部を有し、
前記傾斜面の下端が前記連結部を通る鉛直線と交差することを特徴とする請求項13に記載の現像装置。 - 前記柱状部材は一端を自由端としており、
前記柱状部材の自由端が前記開口部を通る鉛直線と交差することを特徴とする請求項12から14のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記遮蔽部材は、柱状部材を有し、
前記柱状部材は、少なくとも一部が前記開口部から排出された現像剤の当たる位置に設けられており、前記開口部から排出された現像剤を拡散させることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記柱状部材は、前記開口部に対向し前記枠体の長手方向に現像剤を拡散させる傾斜面を少なくとも一つ備えることを特徴とする請求項16に記載の現像装置。
- 前記傾斜面は、
前記開口部から排出された現像剤が直接当たる第一斜面部と、
前記開口部から排出された現像剤が直接当たらない第二斜面部と、を有し、
前記第一斜面部に当たった現像剤を前記傾斜面の傾斜によって前記第二斜面部側へ移動させることを特徴とする請求項17に記載の現像装置。 - 前記柱状部材は、一端を自由端としており、
前記開口部から排出された現像剤が直接当たる位置に前記自由端が設けられていることを特徴とする請求項16から18のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記開口部は隣接する開口部との間に連結部を有し、前記枠体の長手方向における前記柱状部材の幅が、前記枠体の長手方向における前記連結部の幅よりも狭いことを特徴とする請求項12から19のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記柱状部材は、前記枠体の長手方向における幅が位置によって変化する変化部を有することを特徴とする請求項12から20のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記変化部は、前記開口部の直下に位置していることを特徴とする請求項21に記載の現像装置。
- 前記枠体とは異なる部材であって、隣接する複数の柱状部材を連結する架橋部材を有することを特徴とする請求項12から22のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記枠体の内部に回転可能に設けられ、回転することによって前記可撓性容器を押圧して変形させるための押圧部材と、
前記現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、を備え、
前記柱状部材は、前記押圧部材の回転中心から前記現像剤担持体の表面までの距離Xと、前記押圧部材の回転中心から前記押圧部材の前記可撓性容器を押圧する自由端までの長さTが、X<Tの関係を満たし、前記押圧部材の回転中心から前記現像剤担持体の表面までの間、又は、その近傍に位置し、前記押圧部材の前記現像剤担持体への接触を防止することを特徴とする請求項12から23のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記現像剤担持体は、現像剤を表面に担持して電子写真感光体と対向する現像部に現像剤を搬送する現像剤担持部材、又は、前記現像部での現像後に残った現像剤を前記現像剤担持部材から除去すると共に新たな現像剤を前記現像剤担持部材に供給する現像剤供給部材であり、
前記柱状部材は、前記押圧部材の前記現像剤担持部材又は前記現像剤供給部材への接触を防止することを特徴とする請求項24に記載の現像装置。 - 前記押圧部材は、前記枠体に回転可能に設けられた軸部と、前記軸部に取り付けられ前記回転中心から前記自由端までの長さTがX<Tの関係を満たす弾性を有する第一の押圧部材と、前記軸部に取り付けられ前記回転中心から前記自由端までの長さYが前記第一の押圧部材の長さTよりも短くX>Yの関係を満たす第二の押圧部材と、を有し、
前記第二の押圧部材は、前記柱状部材と接触する位置に切り込み部、又は、切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項24又は請求項25に記載の現像装置。 - 前記第一の押圧部材は、前記可撓性容器の開口部を封止する封止部材であり、
前記軸部の回転によって前記封止部材が巻き取られて前記開口部が開封されることを特徴とする請求項26に記載の現像装置。 - 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24から27のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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24から28のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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、前記可撓性容器の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24から29のいずれか1項に記載の現像装置。 - 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12から30のいずれか1項に記載の現像装置。
- 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24から31のいずれか1項に記載の現像装置。
- 画像形成装置本体に着脱可能としたカートリッジであって、
電子写真感光体と、請求項1から32のいずれか1項に記載の現像装置と、を一体としたことを特徴とするカートリッジ。 - 請求項33に記載の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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