JP5959968B2 - 現像剤収納容器およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真画像形成における現像剤を内部に収納する現像剤収納容器およびその製造方法に関する。
ここで、現像剤収納容器とは、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤を収納する容器である。例えば、電子写真画像形成装置本体に着脱可能な、プロセスカートリッジ、現像剤補給カートリッジ部などが含まれる。
電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」という)とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザービームプリンタなど)、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
また、記録媒体とは、画像を形成される物であって、例えば、記録シート、OHPシート等である。
従来、現像剤収納容器として、画像形成装置における電子写真感光体、及び、これに作用するプロセス手段を現像剤とともに一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が知られている。プロセスカートリッジ方式は、装置のメンテナンスをユーザ自身で行うことができるため、操作性を向上できる。
プロセスカートリッジは、クリーニング装置(以下、クリーニングユニットと称す)と現像装置(以下、現像ユニットと称す)から形成される。クリーニングユニットは、電子写真感光体としての像担持体、像担持体の表面を清掃するクリーニング部材等を有する。現像ユニットは、像担持体に現像剤を供給する現像ローラ、現像剤を収納する現像剤収納部等を有する。
一方、プロセスカートリッジ方式の一つとして、現像剤補給方式が知られている。この方式は、現像剤補給カートリッジの現像剤補給開口とプロセスカートリッジの現像剤受入口を接続し、現像剤補給カートリッジからプロセスカートリッジへ現像剤を補給する構成を取っている。
現像剤補給方式において、現像剤補給カートリッジから補給された新しい現像剤と、現像ユニット内の古い現像剤が不均一に混ざると画像弊害を起こす。そこで、現像剤補給方式のプロセスカートリッジとして、以下の構成が取られている。
現像ユニットは、現像部と現像剤収納部に分けられる。現像部と現像剤収納部は、像担持体の回転軸方向(以下、「長手方向」という)の両端に設けられた開口によって接続している。現像部と現像剤収納部には、それぞれ現像剤を搬送するための現像剤搬送部材と現像剤攪拌部材が設けられている。現像剤搬送部材および現像剤攪拌部材は外部からの回転駆動を駆動伝達部材を介して受け、現像剤搬送部材と現像剤攪拌部材の長手方向に現像剤を搬送する。このように、現像ユニット内で現像剤を攪拌循環させることで、新しい現像剤と古い現像剤を均一に混ぜている。
この現像剤攪拌部材の組立方法としては以下の方法が知られている。
また、特許文献1によると、現像剤を収納する容器部に設けられた貫通孔付近に現像剤攪拌部材の軸方向一端を持ち上げた状態で保持し、他端を容器部の側壁に形成された攪拌部材支持部に支持させ、貫通孔を介して駆動部材を差し込む方法がとられている。
特開2011−158588号公報(図4)
しかしながら、特許文献1の方法では、現像剤を収納する容器部内で現像剤攪拌部材の一端を持ち上げた状態で保持しながら駆動伝達部材を現像剤攪拌部材に組み付ける必要があり、組立作業者の作業性に課題があった。また、組み立てロボットによって組立てを行う場合もロボットに同様の保持制御を行わせる必要が生じ、ロボットが複雑化してしまう。
従って、本発明の目的は現像剤を収納する容器部への現像剤攪拌部材と駆動伝達部材とを組み付ける際の作業性を向上することである。
上記目的を達成するため、本出願に係る第1の代表的な発明は、
現像剤を収納する容器部と、
前記容器部の内部に設けられ、回転して現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記容器部に設けられた貫通孔を介して前記攪拌部材に連結し、前記攪拌部材に回転するための駆動力を伝達する伝達部材と、
を有する現像剤収納容器であって、
前記攪拌部材は、
前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第1当接部であって、該第1当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できるよう構成された第1当接部と、
前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第2の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第2当接部であって、該第2当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できないよう構成された第2当接部と、
を有することを特徴とする。
また、本出願に係る第2の代表的な発明は、
現像剤を収納する容器部と、
前記容器部の内部に設けられ、回転して現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記容器部に設けられた貫通孔を介して前記攪拌部材に連結し、前記攪拌部材に回転するための駆動力を伝達する伝達部材と、
を有し、
前記攪拌部材が、
前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第1当接部であって、該第1当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できるよう構成された第1当接部と、
前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第2の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第2当接部であって、該第2当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できないよう構成された第2当接部と、
を有する現像剤収納容器の製造方法であって、
前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置する第1工程と、
前記第1当接部が前記容器部に当接している時に、前記攪拌部材と前記伝達部材とを前記貫通孔を介して連結する第2工程と、
を有することを特徴とする
以上説明したように、本発明によれば、現像剤を収納する容器部へ攪拌部材と伝達部材とを組み付ける際の作業性を向上することができる。
本発明の第1実施例における現像攪拌部材が第1の位相および第2の位相に保持されているときの現像剤収納部の概略断面図 本発明の第1実施例および第2実施例における電子写真画像形成装置の概略断面図 本発明の第1実施例および第2実施例におけるプロセスカートリッジと現像剤補給カートリッジの主断面図 本発明の第1実施例および第2実施例における画像形成装置内におけるプロセスカートリッジと現像剤補給カートリッジの全体像を示す斜視図 本発明の第1実施例および第2実施例における、プロセスカートリッジの全体像を示す分解斜視図 本発明の第1実施例および第2実施例における現像剤補給カートリッジの構成を示す概略斜視図 本発明の第1実施例における現像ユニットの概略断面図 本発明の第1実施例における現像剤収納部に対する現像攪拌部材および第一現像攪拌ギアと第二現像攪拌ギアの組立方法を示した分解斜視図である。 本発明の第1実施例における現像剤収納部における第一収納部の組み付け状態における概略断面図である。 本発明の第1実施例における現像攪拌部材が第1の位相および第2の位相に保持されているときの現像剤収納部のV方向矢視図 本発明の第1実施例における現像剤攪拌部材のV方向矢視図 本発明の第2実施例に現像ユニットの概略断面図 本発明の第2実施例における現像剤攪拌部材が第1の位相と第2の位相に保持されているときの現像剤収納部の概略断面図 本発明の第2実施例における現像剤攪拌部材のZ方向矢視図
以下、本発明に係るプロセスカートリッジ、及び現像剤補給カートリッジを用いるカラー画像形成装置について、図面に則して説明する。
[画像形成装置の全体構成]
最初に、画像形成装置(以下「装置本体」という)100の全体構成について、図2、図3を参照して説明する。図2は、カラー電子写真画像形成装置の概略を示す断面模式図である。図3は、プロセスカートリッジと現像剤補給カートリッジの主断面図である。
図2に示す装置本体100は、電子写真プロセスを用いた4色フルカラーレーザプリンタであり、記録媒体Sにカラー画像形成を行う。画像形成装置100は、プロセスカートリッジ方式である。この方式は、プロセスカートリッジP、及び、現像剤補給カートリッジTを画像形成装置本体100に取り外し可能に装着して、記録媒体Sにカラー画像を形成するものである。
以下の説明において、画像形成装置とは、装置本体の構成からプロセスカートリッジP、及び、現像剤補給カートリッジTを除いた装置構成部分のことである。
装置本体100には、第1〜第4のプロセスカートリッジP(PY、PM、PC、PK)、及び、現像剤補給カートリッジT(TY、TM、TC、TK)を水平方向に並べて配設している。各プロセスカートリッジP、及び、現像剤補給カートリッジTは、互いに同様の電子写真プロセス機構を有しており、現像剤の色や、現像剤の充填量が各々異なるものである。プロセスカートリッジP、及び、現像剤補給カートリッジTには、それぞれ装置本体100から回転駆動力が伝達される。また、プロセスカートリッジPには、装置本体100からバイアス(帯電バイアス、現像バイアス等)が供給される。プロセスカートリッジP、及び、現像剤補給カートリッジTは、それぞれ独立に画像形成装置本体100に着脱可能である。
本実施例における各プロセスカートリッジPは、図3に示すようにクリーニングユニット1と現像ユニット10から形成される。クリーニングユニット1は、像担持体である感光体ドラム2と、この感光体ドラム2に作用する帯電ローラ3、及び、クリーニング部材6を備える。現像ユニット10は、感光体ドラム2上の静電潜像を現像するための現像手段を有する。クリーニングユニット1と、現像ユニット10とは、互いに揺動可能に結合されている。
第1のプロセスカートリッジPYは、現像剤収納部15内にイエロー(Y)の現像剤を収納しており、感光体ドラム2にY色の現像剤像を形成する。同様に、第2のプロセスカートリッジPMにはマゼンタ(M)、第3のプロセスカートリッジPCにはシアン(C)、第4のプロセスカートリッジPKには、ブラック(K)の現像剤を収納している。
一方、第1の現像剤補給カートリッジTYは、補給枠体40内にイエロー(Y)の現像剤を収納しており、同色の現像剤を収納したプロセスカートリッジPYにY色の現像剤を補給する。同様に、第2の現像剤補給カートリッジTMは、マゼンタ(M) の現像剤を収納しており、同色の現像剤を収納したプロセスカートリッジPMにM色の現像剤を補給する。同様に、第3の現像剤補給カートリッジTCは、シアン(C)の現像剤を収納しており、同色の現像剤を収納したプロセスカートリッジPCにC色の現像剤を補給する。同様に、第4の現像剤補給カートリッジTKは、ブラック(K)の現像剤を収納しており、同色の現像剤を収納したプロセスカートリッジPKにK色の現像剤を補給する。
図3に示すように、現像剤補給カートリッジTの補給枠体40には、プロセスカートリッジPに現像剤を補給するための現像剤補給開口43が設けられている。プロセスカートリッジPの現像剤収納部15には、現像剤補給開口43に対応した現像剤受入口23が設けられている。装置本体100にプロセスカートリッジPと、現像剤補給カートリッジTが装着されると、現像剤補給開口43と現像剤受入口23は、連通し、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPへ現像剤が補給される。
なお、プロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTの詳細は、後述する。
プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の上方には、図2に示すように、露光手段としてのレーザスキャナユニットLBが配設されている。レーザスキャナユニットLBは、画像情報に対応してレーザ光Lを出力する。レーザ光Lは、感光体ドラム2の表面を走査露光する。
プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)の下方には、一次転写部材としての中間転写ベルトユニット110が配設されている。中間転写ベルトユニット110は、可撓性を有する無端の転写ベルト111と、転写ベルト111を張設して回動させる駆動ローラ112、従動ローラ113、二次転写対向ローラ114を有する。各プロセスカートリッジPの感光体ドラム2は、転写ベルト111に接している。感光体ドラム2と転写ベルト111の接触部N1が一次転写部である。転写ベルト111の内側には、感光体ドラム2に対向させて一次転写ローラ115を配設している。二次転写対向ローラ114に対向する位置には二次転写手段としての二次転写ローラ117が配置されている。転写ベルト111と二次転写ローラ117の接触部N2が二次転写部である。
中間転写ベルトユニット110の下方には、給送ユニット120が配設されている。給送ユニット120は、記録媒体Sを収納した給送トレイ121、給出ローラ122を有する。
装置本体100内の上方には、定着ユニット130が配設されている。装置本体100の上面は、排出トレイ100aとなっている。
[画像形成動作]
次に、フルカラー画像の形成動作について、図2を参照して説明する。図2は、カラー電子写真画像形成装置の概略を示す断面模式図である。
フルカラー画像の形成動作は、以下の通りである。
第1〜第4の各カートリッジP(PY・PM・PC・PK)の感光体ドラム2が図2の矢印A方向に所定の速度で回転駆動される。転写ベルト111は、矢印Bの方向(感光体ドラム回転に順方向)に回転駆動される。このとき、転写ベルト111の速度は、感光体ドラム2の速度に対応している。同時にレーザスキャナユニットLBが駆動される。
レーザスキャナユニットLBの駆動に同期して、各カートリッジPの帯電ローラ3が所定の極性・電位で感光体ドラム2の表面を一様に帯電する。レーザスキャナユニットLBは、各色の画像信号に応じたレーザ光Lで各感光体ドラム2の表面を走査露光する。これにより、各感光体ドラム2の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ11により現像される。
上記の画像形成動作により、第1のカートリッジPYの感光体ドラム1には、Y色の現像剤像が形成される。そして、Y色の現像剤像が転写ベルト111上に一次転写される。同様に第2のカートリッジPM、第3のカートリッジPC、第4のカートリッジPKの現像剤像が転写ベルト111上に重畳され、4色フルカラーの未定着の現像剤像が形成される。各プロセスカートリッジPにおいて、一次転写後に感光体ドラム2の表面に残留した現像剤は、クリーニング部材6によって除去される。
一方、給送トレイ121に収納されている記録媒体Sが所定の制御タイミングで給送される。二次転写部N2に導入された記録媒体Sの表面に転写ベルト111上の4色フルカラーの現像剤像が一括転写される。
記録媒体Sは、転写ベルト111の表面から分離されて定着ユニット130へ導入される。そして、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、現像剤像が記録媒体Sに定着される。その後、定着済みの記録媒体Sが排出トレイ100aに搬送されることでフルカラー画像の形成動作が完了する
[プロセスカートリッジの全体的な構成]
次に、プロセスカートリッジPの全体構成について、図3、図4、図5を用いて説明する。図3は、プロセスカートリッジと現像剤補給カートリッジの主断面図である。図4は、画像形成装置内におけるプロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTの全体像を示す斜視図である。図5は、プロセスカートリッジPの全体像を示す分解斜視図である。
図3に示すように、プロセスカートリッジP(PY・PM・PC・PK)は、クリーニングユニット1と現像ユニット10から形成されている。
最初に、クリーニングユニット1について説明する。クリーニングユニット1は、クリーニング枠体7に、感光体ドラム2と、帯電ローラ3と、クリーニング部材6を有している。
感光体ドラム2は、クリーニング枠体7によって回転自在に支持されている。感光体ドラム2の一端には、図4に示すように、ドラム駆動カップリング2aが設けられている。感光体ドラム2とドラム駆動カップリング2aは、一体的に形成されている。ドラム駆動カップリング2aは、装置本体100のカップリング(不図示)と係合する。ドラム駆動カップリング2aに装置本体の駆動モータ(不図示)の駆動力が伝達されることで、感光体ドラム2が図3の矢印A方向に所定の速度で回転駆動される。
帯電ローラ3は、感光体ドラム2に接触しながら従動回転する。帯電ローラ3は、図3に示すように、帯電ローラ軸受4を介して、クリーニング枠体7に取り付けられる。帯電ローラ3は、帯電ローラ3の回転中心と感光体ドラム2の回転中心を結ぶ線に沿って、図3の矢印E方向に移動可能に取り付けられる。帯電ローラ3の回転軸3aは、帯電ローラ軸受4に回転可能に支持されている。帯電ローラ軸受4は、帯電ローラ加圧部材5によって感光体ドラム2に向かって付勢される。
クリーニング部材6は、先端の弾性ゴムブレード6aと支持板金6bから構成されている。弾性ゴムブレード6aの先端は、感光体ドラム2の回転方向(図3の矢印A方向)に対してカウンター方向に当接させている。クリーニング部材6は、感光体ドラム2に残留した現像剤を除去する。クリーニング部材6によって感光体ドラム2の周面から除去された現像剤は、クリーニング枠体7の除去現像剤収納部7aに収納される。
次に、現像ユニット10について説明する。現像ユニット10は、図3に示すように、現像ユニット10内の各種要素を支持する現像枠体14を有する。現像枠体14は、現像部16と現像剤収納部15とに分けられる。
現像部16には、現像ローラ11、現像剤供給ローラ(以下、「供給ローラ」と称す)12、現像ブレード13が設けられている。現像ローラ11は、感光体ドラム2と接触して矢印D方向に回転する。供給ローラ12は、現像ローラ11と接触しながら、矢印F方向に回転する。供給ローラ12には、二つの役割がある。一つは、現像ローラ11上に現像剤を供給することである。もう一つは、現像に供給されずに現像ローラ11上に残留した現像剤を剥ぎ取ることである。現像ブレード13は、現像ローラ11の周面上に接触することで、現像ローラ11上の現像剤の層厚を規制する。
一方、現像剤収納部15は、現像剤補給カートリッジTから補給される現像剤が収納されている。現像剤収納部15の詳細は、後述する。
次に、クリーニングユニット1と現像ユニット10の結合について説明する。図5に示すように、クリーニング枠体7は、クリーニング結合穴8(8R、8L)を有する。現像枠体14には、図3に示すように、長手方向両端に現像側板19(19R、19L)が設けられている。現像側板19(19R、19L)は、現像結合穴20(20R、20L)を有する。クリーニング結合穴8(8R、8L)と現像結合穴20(20R、20L)は、図5に示すように、結合軸21(21R、21L)と嵌合することにより揺動可能に結合される。これにより、クリーニングユニット1と現像ユニット10が結合する。
クリーニングユニット1と現像ユニット10の間には、図5に示すように、加圧バネ22が両端に配置される。加圧バネ22の付勢力によって、現像ユニット10は、現像結合穴20を中心に図3における矢印G方向の回転モーメントを得る。これにより、現像ローラ11が感光体ドラム2に当接する。
ここで、現像ローラ11は、感光体ドラム2に接触して配置されているが、所定間隔を設けて配置される構成であってもよい。
[現像剤補給カートリッジの全体的な構成]
次に、現像剤補給カートリッジTの構成について、図3、図6を参照して説明する。図3は、プロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTの主断面図である。図6は、現像剤補給カートリッジTの構成を示す概略斜視図である。
現像剤補給カートリッジTは、図3に示すように、現像剤を収納するための補給枠体40を有している。補給枠体40には、プロセスカートリッジPに現像剤を補給するための現像剤補給開口43を有する。現像剤補給開口43の下部には、現像剤補給シャッタ44が設けられている。通常、現像剤補給シャッタ44は閉じているが、装置本体100にプロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTが装着された状態において、開く構成になっている。
補給枠体40内には、補給搬送部材41と補給攪拌部材42が設けられている。補給搬送部材41と補給攪拌部材42は、補給枠体40によって回転可能に支持されている。補給搬送部材41は、補給枠体40内の現像剤を現像剤補給開口43に向けて搬送する。補給搬送部材41は、図6に示すように、表面にらせん状のフィン41aが形成されたスクリュー部材である。フィン41aは、矢印Q方向に現像剤を搬送する。補給搬送部材41の上部には、カバー部材47が設けられている。カバー部材47は、現像剤補給開口43と補給搬送部材41の長手方向の一部を覆っている。カバー部材47には、戻し穴47aが設けられている。
一方、補給攪拌部材42の役割は、二つある。一つは、補給枠体40内の現像剤を攪拌することである。もう一つは、攪拌した現像剤を補給搬送部材41に送ることである。補給攪拌部材42は、補給攪拌棒42aと補給攪拌シート42bから形成されている。
補給搬送部材41と補給攪拌部材42の長手方向の一端には、それぞれ補給搬送カップリング45と補給攪拌カップリング46が設けられている。補給搬送カップリング45と補給攪拌カップリング46は、装置本体100のカップリング(不図示)と係合する。補給搬送カップリング45と補給攪拌カップリング46に装置本体100の駆動モータ(不図示)の駆動力の伝達されることで、補給搬送部材41と補給攪拌部材42が所定の速度で回転駆動される。
現像剤補給カートリッジT内の現像剤の搬送について説明する。補給枠体40内の現像剤は、補給攪拌部材42によって攪拌され、補給搬送部材41へ送られる。補給搬送部材41に送られた現像剤は、カバー部材47まで搬送されるとカバー部材47によって一部が規制される。これにより、現像剤補給開口43から排出される現像剤の量が一定となる。カバー部材47内に搬送された現像剤は、現像剤補給開口43からプロセスカートリッジPへ排出される。現像剤補給開口43から落下しなかった現像剤は、戻し穴47aから補給攪拌部材42へ送られ、再び撹拌される。
[現像剤収納部の構成]
次に、現像剤収納部15の構成について、図7を参照して説明する。図7は、現像ユニットの構成を示す概略断面図である。
現像剤収納部15は、図7に示すように、仕切り部29によって第1収納部15aと第2収納部15bに分けられる。第1収納部15aと第2収納部15bは、長手方向の両端に設けられた第1開口17と第2開口18によって接続している。
第一収納部15aには、現像剤受入口23が設けられている。現像剤受入口23は、現像剤補給カートリッジTの現像剤補給開口43と接続する。現像剤補給開口43と現像剤受入口23が接続することで、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPへ現像剤が補給される。現像剤受入口23の上部には、現像剤受入シャッタ26が配置されている。通常、現像剤受入シャッタ26は閉じているが、装置本体100にプロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTが装着された状態において、開く構成になっている。
第二収納部15bは、現像開口28を介して現像部16と接続している。プロセスカートリッジPの未使用時において、現像開口28は、封止部材80で封止されている。封止部材80は、プロセスカートリッジPの物流時に現像剤収納部15から現像剤が漏れるのを防止している。封止部材80は、現像開口28面に溶着等で接着される。封止部材80の長手方向の一端は、図7に示すように折り返されて、現像枠体14に設けられたシール開口14aを通過して現像枠体14の外部に延伸している。シール開口14aには、シール部材51が設けられる。シール部材51は、シール開口14aから現像剤を漏れるのを防止する。封止部材80の折り返し部80aの長手方向の端部80bは、現像枠体14の外部において、巻取り部材38と結合している。封止部材80は、巻取り軸部38bに両面テープ等によって接着される。プロセスカートリッジPを使用する際、封止部材80は、巻取り部材38で巻き取られることによって除去される。
第一収納部15aには、現像剤攪拌部材24が設けられている。現像剤攪拌部材24の役割は、二つある。一つは、現像剤収納部15内の現像剤と現像剤補給カートリッジTから補給された現像剤を混ぜることである。もう一つは、混ぜた現像剤を矢印H方向へ搬送することである。現像剤攪拌部材24は、現像攪拌軸24aの周囲に設けられた現像支持軸24bに攪拌バネ24cを取り付けた構成になっている。第二収納部15bには、現像剤搬送部材25が設けられている。現像剤搬送部材25は、矢印J方向に現像剤を搬送するスクリュー部材である。このとき、現像剤攪拌部材24による現像剤搬送速度は、現像剤搬送部材25による現像剤搬送速度よりも遅い設定となっている。
現像ユニット10内の現像剤の搬送について説明する。現像剤補給カートリッジTから補給された現像剤は、第一収納部15a内で、現像剤攪拌部材24によって現像剤収納部15内の現像剤と混ぜられる。混ぜられた現像剤は、第一開口17を介して第二収納部15bへ送られる。第二収納部15bにおいて、現像剤は、現像剤搬送部材25によって、現像開口28から現像部16へ搬送される。現像部16に搬送された現像剤は、供給ローラ12を介して現像ローラ11に送られ、現像される。現像に供給されなかった現像剤は、再び現像部16から第二収納部15bに戻る。その後、現像剤搬送部材25によって、第二開口18から第一収納部15aに搬送される。現像剤はこの状態を繰り返すことで循環される。
[現像ユニットの駆動構成]
次に、現像ユニットの駆動構成について、図5、図7を参照して説明する。図5は、プロセスカートリッジPの全体像を示す分解斜視図である。図7は、現像ユニットの概略断面図である。
図7に示すように、現像ローラ11の一端には、現像ローラ11に駆動を伝達するための現像ローラギア30が設けられている。供給ローラ12の一端には、供給ローラ12に駆動を伝達するための供給ローラギア31が設けられている。現像剤搬送部材25の一端には、現像剤搬送部材25に駆動を伝達するための現像搬送ギア32が設けられている。現像剤攪拌部材24の一端には、現像剤攪拌部材24に回転するための駆動力を伝達する第一現像攪拌ギア33(伝達部材)が設けられている。現像剤攪拌部材24の他端には、現像剤攪拌部材24からの駆動力を伝達する第二現像攪拌ギア34が設けられている。
一方、現像ユニット10の長手方向の一端には、図5に示すように、現像駆動カップリング27が設けられている。現像駆動カップリング27は、装置本体100のカップリング(不図示)と係合する。現像駆動カップリング27は、装置本体100の駆動モータ(不図示)の駆動力が伝達されると、所定の速度で回転する。
装置本体100の駆動モータの駆動力は、現像駆動カップリング27から以下の経路で伝達される。
現像駆動カップリング27の駆動は、図7に示すように、現像駆動カップリング27のギア部27aから第一アイドラギア35と第二アイドラギア36を介して、現像ローラギア30と供給ローラギア31へ伝達される。これにより、現像ローラ11と供給ローラ12が駆動する。また、第一アイドラギア35の駆動は、第一現像攪拌ギア33にも伝達され、現像剤攪拌部材24が駆動する。現像剤攪拌部材24の駆動は、第二現像攪拌ギア34から第三アイドラギア37を介して現像搬送ギア32に伝達され、現像剤搬送部材25が駆動する。また、第三アイドラギア37の駆動は、第四アイドラギア39にも伝達される。第四アイドラギアの駆動は、巻取り部材38に伝達され、巻取り部材38が回転する。これにより、封止部材80が巻き取られ、現像開口28から除去される。
プロセスカートリッジPが装置本体100に装着されて、新品状態を検知された時に、現像駆動カップリング27が駆動されることで、封止部材80の巻き取りが開始する。封止部材80が現像開口28から除去されるとプロセスカートリッジPは使用可能となり、前述の画像形成動作を行う。
[現像剤収納部の組み立て方法(製造方法)]
本発明の特徴的な構成である現像剤収納部15における現像剤攪拌部材としての現像攪拌部材24と、支持部材としての第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の組み立て方法(製造方法)について、図1、図8及至図11を用いて詳細に説明する。図1は現像攪拌部材24が後述する第1の位相および第2の位相に保持されているときの現像剤収納部の概略断面図であり、(a)が第1の位相における状態、(b)が第2の位相における状態をそれぞれ示す。図8は現像剤収納部15に対する現像攪拌部材24および第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34の組立方法を示した分解斜視図である。図9は現像剤収納部15における第一収納部15aの組み付け状態における概略断面図である。図10は現像攪拌部材24が第1の位相および第2の位相に保持されているときの現像剤収納部15の図1におけるV方向矢視図であり、(a)が第1の位相における状態、(b)が第2の位相における状態をそれぞれ示す。図11は現像攪拌部材24の図1におけるV方向矢視図である。
現像剤収納部15における第一収納部15aは図8に示すように、現像剤収納部15の容器部15cの内部へU方向に現像攪拌部材24を挿入し、現像剤攪拌部材24の軸方向両端から第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34をそれぞれ貫通孔151lと151rを介して連結することで組み立てられる。その後、フタ部15dを容器部15cに対して接合することで現像剤収納部15における第一収納部15aは密閉される。
以下に本実施例における現像剤収納部15の構成および組立方法について詳細に説明する。
現像剤収納部15における第一収納部15aの組み立ては、まず現像剤収納部15の容器部15cに対してU方向に現像攪拌部材24を挿入する。現像剤収納部15の容器部15cは現像攪拌部材24の軸方向両端に側壁15l、15rを有し、いずれの側壁(15l、15r)にも貫通孔151l、151rが配設されている。さらに側壁15l、15rの現像剤収納部外側には第一現像攪拌ギア33の位置決め部33aおよび第二現像攪拌ギア34の位置決め部34aと嵌合し、第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34の位置を決める嵌合部152l、152rが設けられている。ここで図9に示すように現像攪拌部材24の軸方向長さをX、容器部15cの側壁15lと15r間の距離をWとすると、X<Wの関係となっている。つまり、容器部15cに対して現像攪拌部材24はU方向に直線的に挿入することが可能となっている。
ここで、図9に示すように、第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の取り付け状態における現像剤収納部15内への突出量をそれぞれ33D、34Dとする。本実施例において、突出量33D、34Dは両側壁(15l、15r)と現像攪拌部材24の間の隙間(W−X)よりも大きくなっている。すなわちW−X<33D、W−X<34Dとなっているため、現像攪拌部材24よりも先に第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34を組み付けることは不可能となっている。
現像攪拌部材24は、図10に示すように現像攪拌部材24の最外径部にあたる腕部124と容器部15cの底面が当接するところまで挿入される。ここで、図11に示すように現像攪拌部材24の腕部124は、回転軸から先端までの距離(腕部の長さ)が異なる第一腕部124a(第1当接部)と第二腕部124b(第2当接部)を有する。それぞれの回転軸から先端までの距離をR1、R2とすると、R1>R2となっている。すなわち、現像攪拌部材24が容器部15c内に載置された際の貫通孔151l、151rと現像攪拌軸24aとの位置ずれ量に違いが生じ、第一腕部124aを容器底面で支持した場合に現像攪拌部材24の現像攪拌軸24aと貫通孔151l、151rとの距離が最も近接する。
ここで第一腕部124aを支持された状態の現像攪拌部材24の回転方向位相を第1の位相、第2腕部124bを支持された状態の現像攪拌部材24の回転方向位相を第2の位相とする。現像攪拌部材24が容器部15cに挿入されたとき、第1の位相における現像攪拌部材24の位置は図1(a)および図10(a)に示すような状態になる。一方、第2の位相における像攪拌部材24の位置は図1(b)および図10(b)に示すような状態になる。また、図8、図10に示すように側壁15l、15rの現像剤収納部側には現像攪拌軸24aをガイドし、倒れを防止するガイド部153l、153rが配設されている。すなわち、第一現像撹拌ギア33および第ニ現像撹拌ギア34と連結していない状態で容器部15c内に載置された現像攪拌部材24の姿勢を維持するように、現像攪拌部材24をガイド部153l、153r(支持部)が支持している。これによって、現像攪拌部材24aの姿勢を安定させることができ、容器部15c内で現像攪拌部材24を安定して仮保持できる。
ここで装着状態において、現像攪拌部材24は軸方向両端に設けられた係合孔24el、24erが第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の係合部33b、34bと係合することによって位置が決まる。係合部33b、34bと係合孔24el、24erの関係はいわゆるDカット形状となっており、第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34と現像攪拌部材24とは、現像攪拌部材24の回転方向において所定の位相関係でのみ連結するようになっている。
さらに、第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の係合部33b、34bはそれぞれのギアの挿入軌跡において、貫通孔151l、151rに規制されながら、容器部15c内に侵入する。本実施例においては現像攪拌部材24が第1の位相にある際には第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34はそれぞれ先端に設けられた面取り部33c、34cによって呼び込まれ、現像攪拌部材24と連結する。しかしながら、現像攪拌部材24が第2の位相にある際には現像攪拌軸24aと貫通孔151l、151rとの距離が現像攪拌部材24が第1の位相にあるときよりも離れる。したがって、現像攪拌部材24が第2の位相にあるときには第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の係合部33b、34bは挿入軌跡において現像攪拌部材24の係合孔24el、24erに対して挿入できず、連結できないようになっている。
このように、現像攪拌ギア33、34と連結していない状態の現像攪拌部材24を第1の位相で容器部15c内に載置した時に容器部15cに当接する第一腕部124aを有し、第1腕部124aが容器部15cに当接している時に現像攪拌部材24と現像攪拌ギア33、34とが貫通孔151l、151rを介して連結できるよう構成されている。また、現像攪拌ギア33、34と連結していない状態の現像攪拌部材24を第2の位相で容器部15c内に載置した時に容器部15cに当接する第ニ腕部124bを有し、第2腕部124bが容器部15cに当接している時に現像攪拌部材24と現像攪拌ギア33、34とが貫通孔151l、151rを介して連結できないよう構成されている。
すなわち、現像攪拌部材24が第1の位相で容器部15c内に載置された状態においてのみ、第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34と連結させることが可能となる。さらに、第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34に対する現像攪拌部材24の連結する際の位相は固定されているため、それぞれのギアの挿入時の位相を固定させることができる。
言い換えると、現像攪拌部材24を第1の位相で容器部15c内に保持することによって、第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の挿入時の位相も決まり、組立時の作業性を改善させることが可能となる。
本実施例においては、現像攪拌部材24cを第1の位相で容器部15c内に挿入して載置する(第1工程)。次に、第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34を貫通孔151l、151rを介して挿入して第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34の係合部33b、34bを現像攪拌部材24の係合孔24el、24erに係合させることで、第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34と現像攪拌部材24とを連結させる(第2工程)。この時、第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34の位置決め部33aと34aが側壁15l、15rの嵌合部151l、151rと嵌合する。
また、図1、図10に示すように本実施例において現像攪拌部材24にはシート部材24dが配設されている。このシート部材24dは可撓性を有し現像剤受入口23の下部に設けられ、現像剤受入口23から補給された現像剤を掻き落とし、現像剤の滞留を防止する役割を果たしている。このような可撓性を有するシート部材は、撓ませた状態で長時間放置させると、塑性変形してしまい、機能を満足できなくなる恐れがある。よって、このようなシート部材を用いた現像剤収納容器においては、組立後にシート部材にストレスを与えない位相に現像剤攪拌部材を位置させる必要がある。
ここで、図10に示すように現像剤攪拌部材24が第1の位相で第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34と連結した時に、シート部材24dは容器部15cおよびフタ部15dと接触しない位置にある。すなわち、連結時にシート部材24dが現像剤収納部の構成部材により変形させられない位置にある。これにより、現像攪拌部材24に第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34を組み付けたと同時にシート部材24dの位相も最適な位置に固定され、組立後の位相合わせが不要になる。
以上に説明したように本発明によれば、現像攪拌部材24を容器部15cへ組み付ける時に現像攪拌部材24の第一腕部124aを容器部15cによって支持することで、現像攪拌部材24の作業者または装置によって現像攪拌部材24を持ち上げた状態で保持する保持工程が不要となる。また、現像攪拌部材24の第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34を組み付けることができる位相が限定されるため、第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34を組み付けると同時に現像攪拌部材24の位相が決まる。さらに、容器部15c内への現像攪拌部材24の組立時に現像攪拌軸24aを持ち上げた状態で仮保持するための形状が不要になるため、現像剤収納部の容量アップが望める。したがって、現像剤容量に影響することなく現像剤収納部への現像剤攪拌部材を組み付ける際の作業性を向上することができる。
上記の実施例1は、現像攪拌部材24の外形部は腕部124aおよび124bによって決まり、軸方向のほぼ全域において一様に最外径部の回転中心からの距離がR1とR2となっていた。本発明の第2実施例では、現像攪拌部材224の軸方向の一部に最外径部の半径方向の距離が円周方向で略一定の箇所がある場合について図12及至図14を用いて説明する。なお、本実施形態における、現像剤収納部15の構成および現像攪拌部材224の組み立て方法は実施例1と同一であるので、同一の符合を付してその説明を省略する。
図12は本実施例における現像ユニットの概略断面図である。図13は現像攪拌部材224が第1の位相と第2の位相に保持されているときの現像剤収納部15の概略断面図である。図14は現像攪拌部材224の図13におけるZ方向矢視図である。
図12で示すように、本実施例においては現像攪拌部材224における現像剤受入口23の直下に交差した攪拌リブ325を配置している。この攪拌リブ325は図14で示すように、R1とほぼ同じ外径R3で円周方向全域に延伸している。この攪拌リブ325は現像剤受入口23から補給された現像剤を現像攪拌部材224の軸方向に散らすことにより現像剤の滞留を防止する役割を果たしている。
本実施例における現像剤収納部315の第一収納部15aの組立方法は実施例1と同様に現像攪拌部材224を容器部15cに挿入するところから始まる。しかしながら、本実施例において現像攪拌部材224には図14で示すように回転軸からの半径がR3で円周方向にほぼ一様に延伸した攪拌リブ325が配設されている。そのため、前述の実施例1のように軸方向で一様に貫通孔151l、151rと現像攪拌軸24aの位置をずらすことができない。
そこで、本実施例においては攪拌リブ325の回転軸からの半径R3を第一腕部24aの半径R1とおおむね一致させている。さらに、現像剤受入口23を現像攪拌部材224の重心位置からずらすことによって攪拌リブ325の軸方向の位置を現像攪拌部材224の重心位置から遠いところに配置している。すなわち、第1の位相における現像攪拌部材224の姿勢は図15(a)のように、容器部15cの底面と略平行になる。一方、第2の位相における現像攪拌部材224の姿勢は、攪拌リブ325の回転軸からの半径R3と第二腕部24bの半径R2がR3>R2となっているため、図13(b)のように傾斜する。これは攪拌リブ325の軸方向の軸方向の位置が現像攪拌部材224の重心位置からずれているためである。その結果、第1の位相においてのみ第一現像攪拌ギア33と第二現像攪拌ギア34と連結させることが可能となる。
以上に説明したように本発明によれば、現像攪拌部材224の容器部15cへの組み付け時に容器部15cと現像攪拌部材224の腕部24と攪拌リブ325で保持されるため、現像攪拌部材224の作業者および装置による保持が不要となる。さらに、現像攪拌部材224の軸方向の一部に最外径部の半径方向の距離が円周方向で略一定の箇所がある場合でも、攪拌リブ325と第一腕部24aおよび第二腕部24bとの関係により第一現像攪拌ギア33および第二現像攪拌ギア34を組み付けることができる位相を限定させることができる。さらに、容器部15c内への現像攪拌部材24の組立時に現像攪拌軸24aを仮保持するための形状が不要になるため、現像剤収納部の容量アップが望める。したがって、現像剤容量を犠牲にすることなく現像剤収納部への現像剤攪拌部材を組み付ける際の作業性を向上することができる。
1 クリーニングユニット
2 感光体ドラム
2a ドラム駆動カップリング
3 帯電ローラ
3a 回転軸
4 帯電ローラ軸受
5 帯電ローラ加圧部材
6 クリーニング部材
7 クリーニング枠体
7a 除去現像剤収納部
8(8R、8L) クリーニング結合穴
10 現像ユニット
11 現像ローラ
12 現像剤供給ローラ(供給ローラ)
13 現像ブレード
14 現像枠体
15、315 現像剤収納部
15a 第一収納部
15b 第二収納部
15c 容器部
15d フタ部
15l 側壁
15r 側壁
16 現像部
17 第一開口
18 第二開口
19(19R、19L) 現像側板
20(20R、20L) 現像結合穴
21(21R、21L) 結合軸
22 加圧バネ
23 現像剤受入口
24、224 現像剤攪拌部材
24a 現像攪拌軸
24b 現像支持軸
24c 攪拌バネ
24d シート部材
24el 係合孔
24er 係合孔
25 現像剤搬送部材
26 現像剤受入シャッタ
27 現像駆動カップリング
27a ギア部
28 現像開口
29 仕切り部
30 現像ローラギア
31 供給ローラギア
32 現像搬送ギア
33 第一現像攪拌ギア
33a 位置決め部
33b 係合部
33c 面取り部
33D 突出量
34 第二現像攪拌ギア
34a 位置決め部
34b 係合部
34c 面取り部
34D 突出量
35 第一アイドラギア
36 第二アイドラギア
37 第三アイドラギア
38 巻取り部材
38b 巻取り軸部
39 第四アイドラギア
40 現像枠体
41 補給搬送部材
41a フィン
42 補給攪拌部材
42a 補給攪拌棒
42b 補給攪拌シート
43 現像剤補給開口
44 現像剤補給シャッタ
45 補給搬送カップリング
46 補給攪拌カップリング
47 カバー部材
47a 戻し穴
51 シール部材
80 封止部材
80a 封止部材の折り返し部
80b 長手方向端部
100 画像形成装置(装置本体)
100a 排出トレイ
110 中間転写ベルトユニット
111 転写ベルト
112 駆動ローラ
113 従動ローラ
114 二次転写対向ローラ
115 一次転写ローラ
117 二次転写ローラ
120 給送ユニット
121 給送トレイ
122 給出ローラ
124 腕部
124a 第一腕部
124b 第二腕部
130 定着ユニット
151(151l、151r) 貫通孔
152(152l、152r) 嵌合部
153(153l、153r) ガイド部
325 撹拌リブ
A 感光体ドラム回転方向
B 転写ベルト回転方向
C シアン
D 現像ローラ回転方向
E 帯電ローラ加圧方向
F 現像供給ローラ(供給ローラ)回転方向
G 現像ユニット回転方向
H 現像攪拌部材搬送方向
J 現像剤搬送部材搬送方向
K ブラック
L レーザ光
LB スキャナユニット
M マゼンタ
N1 一次転写部
N2 二次転写部
P プロセスカートリッジ
Q 現像剤搬送部材搬送方向(T内)
R1 第一腕部の半径
R2 第二腕部の半径
R3 撹拌リブの半径
S 記録媒体
T 現像剤補給カートリッジ
U 現像攪拌部材挿入方向
V 矢視方向
W 側壁間距離
X 現像攪拌部材の軸方向長さ
Y イエロー

Claims (8)

  1. 現像剤を収納する容器部と、
    前記容器部の内部に設けられ、回転して現像剤を攪拌する攪拌部材と、
    前記容器部に設けられた貫通孔を介して前記攪拌部材に連結し、前記攪拌部材に回転するための駆動力を伝達する伝達部材と、
    を有する現像剤収納容器であって、
    前記攪拌部材は、
    前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第1当接部であって、該第1当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できるよう構成された第1当接部と、
    前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第2の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第2当接部であって、該第2当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できないよう構成された第2当接部と、
    を有することを特徴とする現像剤収納容器。
  2. 前記攪拌部材と前記伝達部材とは、前記攪拌部材の回転方向において所定の位相関係にある時に連結するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の現像剤収納容器。
  3. 前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置した時に、前記第1当接部は前記容器の底面に当接す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容器。
  4. 前記攪拌部材は、回転して現像剤を攪拌する可撓性のシート部材を有し、
    前記シート部材は、前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における前記第1の位相で前記伝達部材と連結した時に前記現像剤収納容器の構成部材により変形させられない位置にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像剤収納容器。
  5. 更に、前記伝達部材と連結していない状態で前記容器部内に載置された前記攪拌部材の姿勢を維持するように、前記攪拌部材を支持する支持部材を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像剤収納容器。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像剤収納容器と、
    現像剤を担持して静電潜像を現像する現像剤担持体と、
    を有することを特徴とする現像装置。
  7. 請求項6に記載の現像装置と、
    静電潜像を担持する像担持体と、
    を有し、画像形成装置本体に着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ。
  8. 現像剤を収納する容器部と、
    前記容器部の内部に設けられ、回転して現像剤を攪拌する攪拌部材と、
    前記容器部に設けられた貫通孔を介して前記攪拌部材に連結し、前記攪拌部材に回転するための駆動力を伝達する伝達部材と、
    を有し、
    前記攪拌部材が、
    前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第1当接部であって、該第1当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できるよう構成された第1当接部と、
    前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第2の位相で前記容器部内に載置した時に前記容器部に当接する第2当接部であって、該第2当接部が前記容器部に当接している時に前記攪拌部材と前記伝達部材とが前記貫通孔を介して連結できないよう構成された第2当接部と、
    を有する現像剤収納容器の製造方法であって、
    前記伝達部材と連結していない状態の前記攪拌部材を前記攪拌部材の回転方向における第1の位相で前記容器部内に載置する第1工程と、
    前記第1当接部が前記容器部に当接している時に、前記攪拌部材と前記伝達部材とを前記貫通孔を介して連結する第2工程と、
    を有することを特徴とする現像剤収納容器の製造方法。
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