JP6039435B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置が備える現像装置に関する。

特許文献１には、可撓性容器に開口が形成され、この開口が封止部材で封止される現像装置が開示される。所期使用開始時には封止部材の接合部が引き剥がされて開口が開放され、現像剤が供給される。

特開平４−６６９８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、可撓性容器の開口を開放するときに、封止部材が開口を引っ張って、開口が変形してしまい、開口に対する封止部材の開封が困難となる場合があり得る。

本発明は、可撓性容器に対する封止部材の開封性を従来よりも向上させることができる現像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の現像装置は、現像剤を排出するための開口を有する可撓性容器、及び、前記開口を覆う封止部材を有し、現像剤を収納可能で可撓性を有する現像剤収納容器と、前記封止部材に取り付けられ、回転すると前記封止部材を前記可撓性容器から剥離して前記開口を開放する回転部材と、を備え、前記封止部材は、前記開口の周りに前記可撓性容器と接着する接着部を有し、前記現像剤収納容器は、前記可撓性容器の外形から突出して延伸する延伸部を有し、前記接着部の一部は、前記延伸部に設けられ、前記回転部材に取付けられる前記封止部材の基端側から先端側へと向かう方向と前記延伸部が突出する方向とは、同方向に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、可撓性容器に対する封止部材の開封性が従来よりも向上する。

画像形成装置の断面図である。 実施例１に係る現像装置の断面図である。 現像剤収納容器の断面図である。 実施例２に係る可撓性容器の分解斜視図等である。 可撓性容器の開口を封止する様子を示す斜視図である。 引張りせん断剥離を示す概略図等である。 回転部材が回転して封止部材が引き剥がされる様子を示す現像装置の断面図である。 比較例に係る回転部材が回転して封止部材が引き剥がされる様子を示す現像装置の断面図である。 実施例２に係る可撓性容器及び封止部材を示す分解斜視図等である。

図１は、画像形成装置１００の断面図である。図１に示されるように、画像形成装置１００は装置本体１００Ａを有する。装置本体１００Ａの内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する複数の画像形成部が配置される。なお、各色に対応する画像形成部は、それぞれほぼ同じ構成を有している。

装置本体１００Ａの内部には、感光体ドラム１が配置される。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ６、レーザスキャナ１０９（露光装置）、現像装置４０、転写ローラ１０２、クリーニング装置７が配置される。また、装置本体１００Ａの内部には中間転写装置１５０が配置される。中間転写装置１５０は中間転写ベルト１０１を有しており、中間転写ベルト１０１はローラ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃに懸架されている。さらに、装置本体１００Ａの内部には、記録材Ｐを収納する図示しない収納ユニットが配置される。収納ユニット側から順に、給送ローラ対１０４、ローラ１５０ｃ及び転写ローラ１０５のニップ部、搬送コロ１０６、定着装置１０７、排出口１１０が配置される。

感光体ドラム１の表面は、帯電ローラ６によって一様に帯電され、レーザスキャナ１０９によって露光されて静電像が形成され、現像装置４０によってトナー３で現像されて現像剤像が形成される。この現像剤像は、転写ローラ１０２によって中間転写ベルト１０１に転写される。この一方で、収納ユニットの内部の記録材Ｐは、給送ローラ対１０４を通過し、ローラ１５０ｃ及び転写ローラ１０５のニップ部で静電像が転写され、搬送コロ１０６を通過し、定着装置１０７で定着され、排出口１１０で排出される。

図２は、実施例１に係る現像装置４０の断面図である。現像装置４０は枠体４０Ａを有する。枠体４０Ａの内部には、『現像剤担持体』である現像ローラ２、供給ローラ５、規制部材４、現像剤収納容器５０が配置される。トナー３を収納可能で可撓性を有する現像剤収納容器５０は、回転部材１０、封止部材９、可撓性容器８を有する。可撓性容器８には開口１１が形成され、開口１１が封止部材９によって封止されている。回転部材１０は、封止部材９に取り付けられ、回転すると封止部材９を可撓性容器８から剥離して開口１１を開放する。

現像ローラ２は、導電性の芯金の外周にゴム弾性体を形成したゴムローラである。現像ローラ２は、感光体ドラム１と、対向部において互いの表面が同方向に移動するように回転する。そして現像ローラ２に印加された所定のバイアスを持って、感光体ドラム１に形成された静電像にトナー３を転移させ、可視像化する。

供給ローラ５は、導電性の芯金の外周に発泡体を形成した弾性スポンジローラである。現像ローラ２に対して所定の侵入量を持って接触するように配設されており、現像ローラ２の周面上に所定のニップ部を形成している。

規制部材４は、現像ローラ２に接触し、現像ローラ２上のトナー３の量を適性化およびトナー３の電荷の適性化を行う。規制部材４は薄い板状部材からなり、現像ローラ２に対して侵入することにより変形し、その反発力により当接圧を持って接触している。

現像剤であるトナー３は、カートリッジ使用前は可撓性容器８に収納されることで、現像装置４０内に収容されている。カートリッジ使用時には可撓性容器８内から排出され、現像ローラ２ならびに供給ローラ５と接触し、画像形成に用いられる。

可撓性容器８は、『現像剤』であるトナー３を排出するための開口１１を有する。可撓性容器８は、カートリッジ使用前は封止部材９で封止されている。また、可撓性容器８の外側に延伸した、トナー３と直接接触しない突出部８ａ１ を有している。

封止部材９は、カートリッジ使用前に可撓性容器８の開口１１を覆い、トナー３を封止している。封止部材９は、移動されることによって開口１１を露出させるものである。

現像剤収納容器５０は、可撓性容器８の外形から突出して延伸する延伸部Ｚを有する。「回転部材１０に取付けられる封止部材９の基端側から先端側へと向かう方向」と「延伸部Ｚが突出する方向（矢印Ｙ方向（図５参照））」とは、同方向に設定される。延伸部Ｚの部位は、長手方向の全域に亘って形成される。

図３は、現像剤収納容器５０の断面図である。特に、現像剤収納容器５０の封止部材９は、開口１１を覆う封止部９ａと、回転部材１０に固定される被係合部９ｂと、封止部９ａと被係合部９ｂとを連結している連結部９ｃと、可撓性容器８と接着されている接着部９ｄと、を有しているシート状のものである。接着部９ｄは、開口１１の回りで封止部材９と可撓性容器８とを接着する。当該シートは易開封性を発揮するシーラント層を有するラミネート材で、基本はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚さは０．０３〜０．１５ｍｍのものを適宜選択すればよい。

また、回転部材１０は回転することで封止部材９に力を加えて封止部材９を移動させ、可撓性容器８から封止部材９を引き剥がす目的のものである。回転部材１０は、軸形状で、両端を枠体４０Ａに回転可能に支持されており、封止部材９の被係合部９ｂを固定する係合部１０ａを有している。

図４（ａ） は、可撓性容器８の分解斜視図である。突出部８ａ１の作成方法について以下に述べる。可撓性容器８は、袋形状で可撓性を有する可撓性容器本体８ｂに、可撓性を有するシート状部材８ａを貼り付け、このシート状部材８ａの一部分を突出部８ａ１とするというものである。以下、詳述する。可撓性容器８は、開口１１を有する可撓性容器本体８ｂと、開口１１に対応する切れ込み８ａ２を有するシート状部材８ａと、を有する。開口１１と切れ込み８ａ２は、トナー３の通過を妨げないようにするために、略同一形状であるが、多少形状が異なっていても良い。

可撓性容器本体８ｂにおいて、開口１１の周囲の１辺８Ｊの下には、側面８Ｘがある。この上方で、シート状部材８ａでは、突出境界線８Ｋが仮想され、この突出境界線８Ｋが前述の１辺８Ｊに揃えられることになる。そして、シート状部材８ａと可撓性容器本体８ｂとが接着されると、シート状部材８ａの突出部８ａ１が存在することになる。なお、図５を参照しつつ後述するが、延伸部Ｚは、シート状部材８ａが可撓性容器本体８ｂの側面８Ｘから突出する突出部８ａ１、及び、封止部材９が接着されて形成される。このため、ここでは、延伸部Ｚは、突出部８ａ１と、封止部材９と、接着部９ｄの一部を有する。

図４（ｂ） は、他の形態の可撓性容器８の分解斜視図である。袋状の可撓性容器本体８ｂに、開口１１を塞がない位置までしか届かないシート状部材８ａを貼り付けるというものである。すなわち、開口１１と１辺８Ｊとの間に、シート状部材８ａの基端部が配置される構成である。図４（ａ）及び図４（ｂ）のいずれの方法を取っても、可撓性容器８の開口１１を阻害することなく、突出部８ａ１を作成することができる。また、ここでは、長手封止箇所Ａと長手封止箇所Ｂの部位は、可撓性容器本体８ｂの側面８Ｘよりも内側へ延びる形状である。

図５は、可撓性容器８の開口１１を封止する様子を示す斜視図である。図５に示されるように、開口１１の長手方向（矢印Ｘ方向）全域で封止する箇所は、短手方向（矢印Ｙ方向）で２箇所ある。封止部材９の先端側の封止箇所を長手封止箇所Ａ、封止部材９の基端側の封止箇所を長手封止箇所Ｂとする。長手封止箇所Ａは、封止部材９と突出部８ａ１とが接着部９ｄで接着されることで封止される。

ここで、封止部材９を可撓性容器８から引き剥がす際の、剥離の状態について説明する。可撓性容器８と封止部材９は接着されているため、これらを引き剥がす為に必要な力は、剥離の形態により大きく異なることが知られている。

図６（ａ） は引張りせん断剥離、図６（ｂ） は１８０度剥離、図６（ｃ）は９０度剥離、図６（ｄ）はＴ型剥離の概略図である。いずれの剥離形態においても、矢印Ｆ方向に応力を加え、接着部を引き剥がす。

一般的に、引張りせん断剥離における剥離に必要な応力は、その他の剥離に必要な応力と比較し１０倍程度以上必要になる場合が多い。このため、カートリッジ初期使用時に封止部材９を引き剥がす際、可撓性容器８と封止部材９の接着面が引張りせん断剥離の状態（図６（ａ） ）となると、それ以外の剥離方法と比較して非常に大きな力が必要となる。すると、ユーザが封止部材９を引くことが困難となったり、封止部材９が途中でちぎれたりするおそれがある。

また、引張りせん断剥離の状態でも容易に引き剥がす事ができるようにするために非常に接着力の弱い接着剤もしくは接着方法を採用し、接着力を弱くしてしまうと、輸送中の振動などによりトナーが予期せず漏れたりするおそれがある。

このため、トナーが漏れず、かつ封止部材を容易に引き剥がすことを可能とするためには、封止部材を引き剥がす際に引張りせん断剥離のような状態とならない構成にする必要がある。言い換えると、封止部材を容易に引き剥がす為には、剥離の形態が１８０度剥離（図６（ｂ））あるいは９０度剥離（図６（ｃ））あるいはＴ型剥離（図６（ｄ））のいずれかの形態となっていればよい。

図７（ａ） は、回転部材１０が回転して封止部材９が引き剥がされ始めた時点の現像装置４０の断面図である。まず、回転部材１０は、不図示の駆動手段により駆動力が伝達され、矢印Ｃ方向に回転する。

回転部材１０の回転が進むことで封止部材９が巻き取られ、長手封止箇所Ａの部分（延伸部Ｚ）では矢印Ｄ方向に封止部材９は力を受ける。すると可撓性容器８が変形するため、接着箇所はＴ型剥離のような状態となり、容易に引き剥がすことが可能となる。また、長手封止箇所Ｂの部分では、矢印Ｅの方向に封止部材９は力を受ける。すると、接着部分で９０度剥離のような状態となるため、容易に引き剥がす事が可能となる。

このように、短手方向で最も剥がす事が困難である２つの長手全域の接着部が、いずれも容易に引き剥がす事が容易な構成となっている。よって、この構成によれば、封止部材９は可撓性容器８から容易に引き剥がすことが可能となる。

図７（ｂ） は、封止部材９が完全に可撓性容器８から引き剥がされた後の断面図である。このように、短手全域にわたって、大きな開口１１を得ることができる。

比較のため、可撓性容器８に実施例のような延伸部Ｚがない場合について図８を用いて述べる。図８（ａ） に示されるように、封止部材９の先端側を可撓性容器８の収納面と接着する。回転部材１０は不図示の駆動手段により駆動力が伝達され矢印Ｃ方向に回転する。

図８（ｂ） は、回転し始めてからしばらくたった後の状態を示している。可撓性容器８と封止部材９の長手接着部Ｌではいわゆる引張り剥離の状態となっており、この状態で両者を引き剥がす為には、前述したとおり非常に大きな力を必要とする。よって、延伸部Ｚがないと、開口１１を大きく取りつつ、容易に封止部材９を引き剥がす事は困難である。

以上のように、実施例１で示した通り、延伸部Ｚがあると、可撓性容器８を用いた場合にも容易に開封することが可能となる。さらに、開封後の開口１１を大きく取ることができるため、トナー３を排出するまでの時間を短縮することができる。

図９（ａ）は、実施例２に係る可撓性容器８及び封止部材９を示す分解斜視図である。実施例１と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。図９（ａ）に示されるように、可撓性容器８は、外側に末広がり形状で形成されている。可撓性容器８は、開口１１及び開口１１から外側に向かって突出する突出部８ｂ１を有する可撓性容器本体８ｂである点で、実施例１と異なる。すなわち、可撓性容器８が外側に折り返され、可撓性容器８の内側面がトナー３と直現接触しないように、斜線部分の突出部８ｂ１が外側に出されている。なお、外側に末広がり形状で形成されているのは、突出部８ｂ１の他に、突出部８ｂ２、８ｂ３、８ｂ４があるが、斜線部分の突出部８ｂ１が形成されれば目的が達成可能であるため、必ずしも全周に亘って突出部がある必要はない。ただ、全周に亘っていても良い。また、長手封止箇所Ａと長手封止箇所Ｂの部位は、可撓性容器本体８ｂの側面８Ｘよりも外側に延びるように形成されるともいえる。

図９（ｂ）は、可撓性容器８及び封止部材９を示す斜視図である。図９（ｂ）に示されるように、封止部材９が開口１１の周囲の突出部８ｂ１に貼り付けられると、延伸部Ｚは、突出部８ｂ１及び封止部材９が接着されて形成されることになり、現像剤収納容器５１が完成する。

本実施例のようにすることで、可撓性容器８が一部材となり、封止部材９を含めて２部材の構成で延伸部Ｚを形成することができ、より簡単な構成とすることができる。なお、封止部材９、回転部材１０の構成、ならびに開封時の可撓性容器８と封止部材９の挙動は実施例１と同じである。

実施例１、実施例２又は変形例の構成によれば、可撓性容器８に対する封止部材９の開封性が従来よりも向上する。すなわち、封止部材９が可撓性容器８から剥離する剥離方向が接着部９ｄの接着面に対して垂直方向になり、封止部材９が素早く容易に開封される。

なお、前述した例では、現像剤として、トナー３（１成分現像剤）に関して説明したが、トナー３とキャリアが含まれる２成分現像剤が用いられても良い。

３ トナー（現像剤）
８ 可撓性容器
９ 封止部材
１０ 回転部材
１１ 開口
４０ 現像装置
５０ 現像剤収納容器
Ｙ 矢印（突出する方向）
Ｚ 延伸部

Claims (5)

1. 現像剤を排出するための開口を有する可撓性容器、及び、前記開口を覆う封止部材を有し、現像剤を収納可能で可撓性を有する現像剤収納容器と、
   前記封止部材に取り付けられ、回転すると前記封止部材を前記可撓性容器から剥離して前記開口を開放する回転部材と、
   を備え、
   前記封止部材は、前記開口の周りに前記可撓性容器と接着する接着部を有し、
   前記現像剤収納容器は、前記可撓性容器の外形から突出して延伸する延伸部を有し、
   前記接着部の一部は、前記延伸部に設けられ、
   前記回転部材に取付けられる前記封止部材の基端側から先端側へと向かう方向と前記延伸部が突出する方向とは、同方向に設定されることを特徴とする現像装置。
2. 前記可撓性容器は、前記開口を有する可撓性容器本体と、前記開口に対応する切れ込みを有するシート状部材と、を有し、
   前記延伸部は、前記シート状部材が前記可撓性容器本体の側面から突出する突出部、及び、前記封止部材が接着されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記可撓性容器は、前記開口及び前記開口から外側に向かって突出する突出部を有する可撓性容器本体であり、
   前記延伸部は、前記突出部及び前記封止部材が接着されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 像担持体と、
   前記像担持体に形成された静電像を現像する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置、請求項４に記載のプロセスカートリッジのうちの少なくとも１つと、
   現像された現像剤像を記録材に転写する転写手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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