JP6148628B2 - 現像剤収容器、画像形成ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像剤を収容する現像剤収容器、並びに、現像剤収容器を備えた画像形成ユニットおよび画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置は、画像形成ユニットに現像剤を供給するための現像剤収容器を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１７５７７２号公報（図２および図１１参照）

しかしながら、現像剤収容器の容量が大きくなるにつれて、現像剤収容器の内部に残留する現像剤が多くなり、現像剤を効率良く画像形成ユニットに供給することができないという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、現像剤収容器から現像剤を効率良く供給できるようにすることを目的とする。

本発明に係る現像剤収容器は、現像剤を収容する現像剤収容部と、弾性変形可能な撹拌部を有し、現像剤収容部の内部に回転可能に設けられた撹拌部材とを備える。現像剤収容部は、撹拌部材の回転軸の方向における一端に側壁部を有する。側壁部には、現像剤収容部の内部に向かって突出する凸部が形成されている。凸部は、回転軸から離れるにつれて現像剤収容部の内側への突出量が大きくなる傾斜部を有する。撹拌部は、回転軸の方向に複数のスリットを有し、各スリットは回転軸に略直交する方向に延在する。撹拌部の側壁部に対向する端縁と、当該端縁に最も近いスリットとの間には、凸部に当接する短冊状の当接部が形成されている。当接部の回転軸の方向の幅は、複数のスリットのうち隣り合うスリットの間の部分の幅よりも狭い。

本発明に係る画像形成ユニットは、上記の現像剤収容器を備える。本発明に係る画像形成装置は、上記の現像剤収容器を備える。本発明に係る画像形成装置は、また、上記の画像形成ユニットを備える。

本発明によれば、撹拌部と凸部との当接により、現像剤収容器の側壁部に振動を与え、側壁部に付着した現像剤を振り落すことができる。そのため、現像剤収容部内に残留する現像剤を減少させ、現像剤を効率よく供給することができる。

本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の基本構成を示す図である。 第１の実施の形態における画像形成ユニットの基本構成を、ＬＥＤヘッドおよび転写ローラと共に示す図である。 第１の実施の形態における現像剤収容器の外観形状を示す斜視図である。 図３に示す線分ＩＶ−ＩＶにおける矢視方向の断面図である。 第１の実施の形態における撹拌部材の形状を示す斜視図である。 第１の実施の形態における撹拌部材の概略形状を示す模式図である。 第１の実施の形態における現像剤収容器の側壁部の形状を示す斜視図である。 第１の実施の形態における撹拌部材と側壁部との位置関係を示す図である。 第１の実施の形態における画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 第１の実施の形態の変形例における撹拌部材と側壁部との位置関係を示す図である。

第１の実施の形態．
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の基本構成を示す図である。画像形成装置１は、ここでは、電子写真法を用いて画像を形成する電子写真プリンタとして構成されている。但し、画像形成装置１は、プリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置、複合機等であってもよい。

なお、画像形成装置１は、複数の画像形成ユニットを配列してカラー画像を形成するものであってもよいが、ここでは、説明の便宜上、単一の画像形成ユニット２を用いて単色（例えば黒色）の画像を形成するものとする。

図１に示すように、画像形成装置１は、記録媒体Ｐ（例えば印刷用紙）を収納する媒体収納部としての媒体カセット１１と、媒体カセット１１に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ給紙する媒体供給部としての給紙ローラ１２と、給紙ローラ１２によって給紙された記録媒体Ｐをさらに搬送する媒体搬送部としての搬送ローラ対１３ａ，１３ｂとを備えている。

画像形成装置１は、画像情報に基づいて現像剤像（トナー像）を形成する画像形成ユニット２（プロセスユニットとも称する）と、画像形成ユニット２に形成された現像剤像を記録媒体Ｐの表面に転写する転写部材としての転写ローラ１４とを備えている。画像形成ユニット２および転写ローラ１４の構成については、後述する。

画像形成装置１は、さらに、画像形成ユニット２によって記録媒体Ｐに転写された現像剤像を記録媒体Ｐに定着する定着部としての定着ユニット１５を備えている。定着ユニット１５は、例えば定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有し、熱および圧力により現像剤像を記録媒体Ｐに定着する。

画像形成装置１は、さらに、定着ユニット１５によって現像剤像が定着した記録媒体Ｐを排出口１８に向けて搬送する排出ローラ対１６ａ，１６ｂと、記録媒体を排出口１８から排出する排出ローラ対１７ａ，１７ｂと、排出口１８から排出された記録媒体を載置するスタッカ部１９とを備えている。

上記の媒体カセット１１、給紙ローラ１２、搬送ローラ対１３ａ，１３ｂ、排出ローラ対１６ａ，１６ｂおよび排出ローラ対１７ａ，１７ｂに沿って、記録媒体の搬送経路である媒体搬送路４０が規定される。

＜画像形成ユニットの構成＞
図２は、画像形成ユニット２の基本構成を、ＬＥＤヘッド２３および転写ローラ１４と共に示す図である。図２に示すように、画像形成ユニット２は、画像形成部２０（画像形成ユニット本体）と、この画像形成部２０の上部に着脱可能に取り付けられた現像剤収容器３とを有している。

画像形成部２０は、像担持体としての感光体ドラム２１を有している。感光体ドラム２１は、例えば金属性のシャフトの表面に感光層を形成したものである。感光体ドラム２１は、駆動モータ９６（図９）の駆動力により図中時計回りに回転する。感光体ドラム２１の感光層は、電荷発生層および電荷輸送層を積層したものであり、電荷を蓄えることができ、露光によって当該電荷が減衰するものである。

感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、帯電部材としての帯電ローラ２２と、露光部としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド２３と、現像体担持体としての現像ローラ２４と、転写部材としての転写ローラ１４と、クリーニング部材としてのクリーニングブレード２８とが配置されている。

帯電ローラ２２は、例えば金属性のシャフトの表面に導電性の弾性層を形成したものである。帯電ローラ２２は、一定の圧力で感光体ドラム２１の表面に接触し、感光体ドラム２１に追従して回転する。帯電ローラ２２は、帯電ローラ用電源８６（図９）により帯電電圧が付与され、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電する。

ＬＥＤヘッド２３は、感光体ドラム２１の上方に対向配置されている。ＬＥＤヘッド２３は、ヘッド制御部９１（図９）の制御により感光体ドラム２１の表面にイメージデータに応じた光を照射し、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤヘッド２３は、画像形成装置１の上部カバーに取り付けられている。

現像ローラ２４は、例えば金属性のシャフトの表面に導電性の弾性層を形成したものである。現像ローラ２４は、一定の圧力で感光体ドラム２１の表面に接触し、感光体ドラム２１と反対方向に（すなわち、接触部における表面の移動方向が同方向となるように）回転する。現像ローラ２４は、現像ローラ用電源８７（図９）により現像電圧が付与され、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像剤（トナー）により現像する。

転写ローラ１４は、例えば金属性のシャフトの表面に導電性の弾性層を形成したものである。転写ローラ１４は、感光体ドラム２１の下方に、感光体ドラム２１との間で記録媒体Ｐを挟み込むように配置されている。転写ローラ１４は、転写ローラ用電源９０（図９）により転写電圧が付与され、感光体ドラム２１の表面に形成された現像剤像を記録媒体Ｐに転写する。

クリーニングブレード２８は、例えばゴム製のローラまたはブレードであり、一定の圧力で感光体ドラム２１の表面に接触している。クリーニングブレード２８は、記録媒体に転写されずに感光体ドラム２１の表面に残った現像剤を掻き落とす。クリーニングブレード２８の下側には、クリーニングブレード２８によって掻き落とされた現像剤（廃現像剤）を、画像形成ユニット２のサイドフレーム（図示せず）に搬送する搬送スパイラル２９が設けられている。

また、現像ローラ２４の周囲には、供給部材としての供給ローラ２６と、層規制部材としての現像ブレード２７とが配置されている。供給ローラ２６は、例えば金属製のシャフトの表面に発泡性の弾性層を形成したものである。供給ローラ２６は、一定の圧力で現像ローラ２４の表面に接触し、現像ローラ２４と同方向に（すなわち、接触部における表面の移動方向が互いに反対方向となるように）回転する。供給ローラ２６は、供給ローラ用電源８８により供給電圧が付与され、現像ローラ２４の表面に現像剤を付着させる。

現像ブレード２７は、例えば金属製の板部材を屈曲させたものであり、その屈曲部が一定の圧力で現像ローラ２４の表面に接触している。現像ブレード２７は、現像ブレード用電源８９（図９）により電圧が印可される。現像ブレード２７は、現像ローラ２４の表面に付着した現像剤の層の厚さを規制することにより、一定の厚さの現像剤薄層（トナー薄層）を形成する。

画像形成部２０において現像ローラ２４および供給ローラ２６の上側の空間は、現像剤を保持する現像剤保持部２５（トナーホッパ）を構成している。この現像剤保持部２５に、現像剤収容器３から現像剤（図２に、符号４で示す）が供給される。現像剤収容器３の構成について、以下で説明する。

＜現像剤収容器の構成＞
図３は、現像剤収容器３の外観形状を示す斜視図である。現像剤収容器３は、現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）とも称する。現像剤収容器３は、未使用の現像剤を収容する現像剤収容部３０と、廃現像剤を収容する廃現像剤収容部３１とを有している。ここでは、廃現像剤収容部３１は、現像剤収容部３０の下方に設けられている。

現像剤収容器３は、現像剤収容部３０に収容した現像剤を画像形成部２０に供給するための供給口３２（排出口）を有している。現像剤収容器３は、また、ユーザが現像剤収容器３を使用する際に操作するレバー部３３と、レバー部３３の操作と連動して供給口３２を開閉する開閉部材としてのシャッタ３４とを有している。

図４は、図３に示す線分ＩＶ−ＩＶにおける矢視方向の断面図である。図４に示した状態は、現像剤収容器３が画像形成部２０に取り付けられており、画像形成動作が可能な状態である。現像剤収容部３０は、例えば、第１円筒部３０１と第２円筒部３０２とを組み合わせた形状を有している。第１円筒部３０１および第２円筒部３０２は、いずれも略円筒形状を有している。

第１円筒部３０１および第２円筒部３０２は、軸方向（長手方向）が互いに平行であり、第２円筒部３０２の大きさ（内径）は第１円筒部３０１よりも大きい。第１円筒部３０１の内側の空間と第２円筒部３０２の内側の空間とは、互いに連通している。

第２円筒部３０２は、第１円筒部３０１の斜め上方に形成されている。すなわち、第２円筒部３０２に収容された現像剤が、重力によって第１円筒部３０１に移動するように構成されている。上記の供給口３２は、第１円筒部３０１の底部で、且つ第１円筒部の軸方向中央に形成されている。また、上記の廃現像剤収容部３１は、第２円筒部３０２の下方で、且つ第１円筒部３０１の斜め下方に形成されている。

シャッタ３４は、略円筒形状を有しており、第１円筒部３０１の内周面に沿って回転可能に設けられている。シャッタ３４は、所定の回転位置において供給口３２と重なり合うシャッタ開口３４ａを有している。また、シャッタ３４は、第２円筒部３０２側に大きく開口する開口部３４ｂを有しており、第２円筒部３０２内の現像剤が、開口部３４ｂを経て第１円筒部３０１内のシャッタ３４の内側領域に移動するようになっている。

また、シャッタ３４は、図３に示すように、軸方向の一端部が現像剤収容器３の外部に突出している。シャッタ３４の突出端部には、レバー部３３に設けられたギア部３３ａと噛み合うギア部３４ｃが形成されている。また、レバー部３３は、現像剤収容器の３の外側（より具体的には、第２円筒部３０２の外側）に回転可能に設けられている。ユーザは、レバー部３３を把持して回転させることにより、シャッタ３４を回転させることができる。

ユーザがシャッタ３４を回転させ、図４に示すようにシャッタ開口３４ａと供給口３２とが重なり合うと、供給口３２から画像形成部２０に現像剤が供給される。一方、シャッタ３４を図４に示す回転位置から回転させ、シャッタ開口３４ａと供給口３２とが重なり合わない状態になると、供給口３２がシャッタ３４により閉鎖される。

第１円筒部３０１の内部には、現像剤を撹拌する撹拌部材５が設けられている。撹拌部材５は、第１円筒部３０１の軸方向（現像剤収容器３の長手方向）に平行な回転軸５Ａ（図５参照）を中心として回転可能である。撹拌部材５は、撹拌部としての撹拌フィルム５１と、これを支持する支持部（回転部）としての撹拌バー５２とを有している。

撹拌部材５の回転軸５Ａは、第１円筒部３０１の軸方向に直交する断面において、第１円筒部３０１の略中心に位置している。撹拌部材５は、駆動源である駆動モータ９６（図９）の駆動力によって、図４に矢印Ｒ１で示す方向に回転する。

撹拌フィルム５１は、先端がシャッタ３４の内周面に接触するように設けられている。撹拌部材５が回転すると、撹拌フィルム５１の先端がシャッタ３４の内周面に対して摺動する。

第２円筒部３０２の内部には、現像剤を撹拌する撹拌部材６が設けられている。撹拌部材６は、第２円筒部３０２の軸方向（現像剤収容器３の長手方向）に平行な回転軸を中心として回転可能である。撹拌部材６は、撹拌フィルム６１と、これを支持する撹拌バー６２とを有している。

撹拌部材６の回転軸は、第２円筒部３０２の軸方向に直交する断面において、第２円筒部３０２の略中心に位置している。撹拌部材６は、駆動源である駆動モータ９６（図９）の駆動力によって、図４に矢印Ｒ１で示す方向に回転する。

撹拌フィルム６１は、先端が第２円筒部３０２の内周面に接触するように設けられている。撹拌部材６が回転すると、撹拌フィルム６１の先端が第２円筒部３０２の内周面に対して摺動する。

ここでは、撹拌フィルム５１，６１は、それぞれ熱カシメによって撹拌バー５２，６２に固定されている。但し、撹拌フィルム５１，６１の固定は熱カシメに限定されるものではなく、例えば、爪を用いた引っ掛けによる固定や、挟み込み部材を用いた挟み込み固定などを用いてもよい。

第１円筒部３０１の軸方向の一端部には、側壁部３５が形成されている。側壁部３５には、第１円筒部３０１の内部に向けて突出する複数の凸部３５ａが形成されている。ここでは、側壁部３５に３つの凸部３５ａが形成されているが、凸部３５ａの数は３つ未満でもよいし、４つ以上であってもよい。

凸部３５ａは、後述するように撹拌フィルム５１に当接することにより側壁部３５に振動を付与するものである。凸部３５ａの少なくとも１つは、撹拌部材５の回転軸５Ａに直交する断面（図４）において、供給口３２と対向する位置に配置されていることが望ましい。撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接によって側壁部３５から振るい落とされた現像剤が、効率よく供給口３２に導かれるためである。

また、第２円筒部３０２の軸方向の一端部には、側壁部３７が形成されている。ここでは、側壁部３７には凸部を設けていないが、凸部３５ａと同様の凸部を設けてもよい。

図５は、第１の実施の形態における撹拌部材５の形状を示す斜視図である。図６は、撹拌部材５を、図５に矢印ＩＶで示した方向から見た概略形状を示す模式図である。撹拌部材５は、上述した撹拌フィルム５１と、撹拌バー５２と、軸部５３，５４とを有している。

撹拌バー５２は一方向に長い長尺状の部材であり、撹拌バー５２の中心軸は、上記の回転軸５Ａと一致している。撹拌バー５２の長手方向両端には、回転軸５Ａを規定する軸部５３，５４が互いに同軸に形成されている。

撹拌バー５２の長手方向に沿って、撹拌フィルム５１を取り付ける取付部５２ａが形成されている。取付部５２ａは、撹拌バー５２の長手方向の中央部が回転軸５Ａに最も接近し、長手方向の両端部に近づくほど回転軸５Ａから離間するような傾斜を有している。言い換えると、取付部５２ａは、撹拌バー５２の長手方向の中央部における回転軸５Ａとの距離ｄ１が、長手方向の両端部における回転軸５Ａとの距離ｄ２よりも短くなるように形成されている。

撹拌フィルム５１は、撹拌バー５２の取付部５２ａの表面（取付面）に取り付けられている。撹拌フィルム５１は、弾性変形可能な部材であり、例えばポリエステルやポリエチレンテレフタレートのように可撓性を有するものが望ましい。また、撹拌フィルム５１の厚さは、例えば０．０５〜０．２０ｍｍの範囲が望ましい。

回転軸５Ａから撹拌フィルム５１の先端部５１ｃまでの距離は、回転軸５Ａからシャッタ３４の内周面までの距離よりも大きい。従って、撹拌フィルム５１の先端部５１ｃは、シャッタ３４の内周面に接触する。また、撹拌バー５２が回転すると、撹拌フィルム５１が撓んだ状態で（図４参照）、先端部５１ｃがシャッタ３４の内周面に対して摺動する。

また、撹拌バー５２の取付部５２ａが上記の傾斜（長手方向の中央部が回転軸５Ａに最も接近し、両端部に近づくほど回転軸５Ａから離間するような傾斜）を有しているため、撹拌フィルム５１は、長手方向の両端が中央部よりも回転方向（矢印Ｒ１）に先行するように回転する。このような回転により、撹拌フィルム５１が現像剤を長手方向中央（すなわちシャッタ開口３４ａおよび供給口３２）に向けて搬送しやすくなる。

また、撹拌フィルム５１の長手方向中央部の所定の領域Ｋでは、撹拌フィルム５１の先端部５１ｃが他の領域よりも突出している。従って、撹拌フィルム５１はこの領域Ｋにおいて最も撓んだ状態で、シャッタ３４の内周面に対して摺動する。

図６に示すように、回転軸５Ａの方向における撹拌フィルム５１の長さをＨ１とし、同方向における撹拌バー５２の取付部５２ａの長さをＨ２とすると、Ｈ１＞Ｈ２が成立する。すなわち、回転軸５Ａの方向において、撹拌フィルム５１は撹拌バー５２の取付部５２ａから突出しており、その突出した部分が側壁部３５の凸部３５ａに当接するようになっている。また、撹拌フィルム５１は、回転軸５Ａに直交する方向においても、撹拌バー５２の取付部５２ａから突出している。

撹拌フィルム５１には、複数のスリット５１ｂ（切込み）が設けられている。各スリット５１ｂは、回転軸５Ａに直交する方向に延在している。図５に示した例では、撹拌フィルム５１に８つのスリット５１ｂが形成されているが、スリット５１ｂの数は８つに限定されるものではない。

撹拌フィルム５１の長手方向の一端縁５１ｅ（以下、端縁５１ｅと称する）と、この端縁５１ｅに最も近いスリット５１ｂとの間の部分は、短冊部５１ａを構成している。撹拌フィルム５１の短冊部５１ａは、回転軸５Ａの方向において、撹拌バー５２の取付部５２ａよりも突出した位置にある。

図７は、第１円筒部３０１の軸方向の一端部に形成された側壁部３５を示す斜視図である。側壁部３５は、第１円筒部３０１の内部に向けて突出する複数の凸部３５ａが形成されている。側壁部３５には、ここでは、回転軸５Ａを中心とする回転方向に３つの凸部３５ａが形成されているが、凸部３５ａの数は３つ未満でもよいし、４つ以上であってもよい。側壁部３５は、略円形状を有しており、上述した凸部３５ａは側壁部３５の外周に沿って配置されている。

側壁部３５の中央には、第１円筒部３０１の内部に向けて突出する軸受部３５ｂが形成されている。軸受部３５ｂは、撹拌部材５の軸部５３に係合して回転可能に支持するものである。軸受部３５ｂの中心軸３５ｄは、撹拌部材５の回転軸５Ａと一致する。

符号３５ｃは、側壁部３５の壁面、すなわち、第１円筒部３０１の内側（現像剤収容部３０の内側）を向く面である。側壁部３５の壁面３５ｃから凸部３５ａの先端までの長さＤ２は、各凸部３５ａとも略同じである。

各凸部３５ａは、その回転軸５Ａ側に、傾斜面３５ｅを有している。傾斜面３５ｅは、中心軸３５ｄ（回転軸５Ａ）からの距離が増加するにつれて、第１円筒部３０１の内側（現像剤収容部３０の内側）への突出量が大きくなる傾斜を有している。凸部３５ａと撹拌フィルム５１とが当接した際の、撹拌フィルム５１に加わる負荷を軽減するためである。

図８は、撹拌部材５と側壁部３５との位置関係を示す図を示す。説明の便宜上、現像剤収容器３の他の部材は省略している。側壁部３５の軸受部３５ｂには、撹拌部材５の軸部５３が係合している。第１円筒部３０１の側壁部３５と対向する側壁部３６（図１０参照）にも、軸受部３５ｂと同様の軸受部３６ｂが設けられており、撹拌部材５の軸部５３，５４を回転可能に支持している。

図８において、撹拌フィルム５１の短冊部５１ａは、側壁部３５に当接している。回転軸５Ａの方向における撹拌フィルム５１の短冊部５１ａの長さ（端縁５１ｅからスリット５１ｂまでの距離）Ｄ１と、同方向における側壁部３５の凸部３５ａの長さ（壁面３５ｃから凸部３５ａの先端までの距離）Ｄ２は、Ｄ１＞Ｄ２の関係を満足することが望ましい。撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接による側壁部３５からの現像剤の振るい落とし効果を達成しつつ、撹拌部材５の回転負荷の増加を抑制するためである。

より具体的には、Ｄ２＜Ｄ１≦１．５×Ｄ２を満足することが望ましい。ここでは、Ｄ１＝１．２×Ｄ２としている。

また、撹拌部材５の回転軸５Ａからスリット５１ｂまでの距離Ｌ１（図５）と、側壁部３５の中心軸３５ｄから凸部３５ａの根元までの距離Ｌ２（図７）は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足することが望ましい。撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接による側壁部３５からの現像剤の振るい落とし効果を達成しつつ、撹拌部材５の回転負荷の増加を抑制するためである。

より具体的には、１．３×Ｌ１≦Ｌ２≦１．８×Ｌ１を満足することが望ましい。ここでは、Ｌ２＝１．５×Ｌ１としている。

＜画像形成装置の制御系＞
次に、画像形成装置１の制御系について説明する。図９は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部８０と、Ｉ／Ｆ（インタフェース）制御部８１と、受信メモリ８２と、画像データ編集メモリ８３と、操作部８４と、センサ群８５と、帯電ローラ用電源８６と、現像ローラ用電源８７と、供給ローラ用電源８８と、現像ブレード用電源８９と、転写ローラ用電源９０と、ヘッド制御部９１と、定着制御部９２と、ドラム駆動制御部９３と、定着駆動制御部９４と、搬送制御部９５と、駆動モータ９６と、定着モータ９７と、搬送モータ９８とを備えている。

制御部８０は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力ポート、タイマ等を有している。制御部８０は、パーソナルコンピュータ等の上位装置からＩ／Ｆ制御部８１を介して印刷データおよび制御コマンドを受信し、画像形成装置１の画像形成動作を実行する。

受信メモリ８２は、上位装置からＩ／Ｆ制御部８１を介して入力された印刷データを一時的に記憶する。画像データ編集メモリ８３は、受信メモリ８２に記憶した印刷データを受け取ると共に、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、すなわちイメージデータを記録する。

操作部８４は、画像形成装置１の状態を表示するための表示部と、操作者が指示を入力するための操作部とを備える。センサ群８５は、画像形成装置１の動作状態を監視するための各種センサ、例えば記録媒体Ｐの位置を検出する媒体位置センサや温湿度センサ等を含む。

帯電ローラ用電源８６は、帯電ローラ２２に、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させるための帯電電圧を印加する。現像ローラ用電源８７は、現像ローラ２４に、感光体ドラム２１の表面の静電潜像を現像するための現像電圧を印加する。

供給ローラ用電源８８は、供給ローラ２６に、現像剤を現像ローラ２４に供給するための供給電圧を印加する。現像ブレード用電源８９は、現像ブレード２７に、現像ローラ２４上に現像剤薄層を形成するための電圧を印加する。転写ローラ用電源９０は、転写ローラ１４に、感光体ドラム２１の現像剤像を記録媒体Ｐに転写するための転写電圧を印加する。

ヘッド制御部９１は、画像データ編集メモリ８３に記録されたイメージデータに基づき、ＬＥＤヘッド２３の発光を制御する。

定着制御部９２は、温度調節回路を有し、定着ユニット１５に設けた温度センサ（例えばサーミスタ）の出力信号に基づき、定着ローラ１５ａのヒータに所定の電流を供給する。

ドラム駆動制御部９３は、感光体ドラム２１、現像ローラ２４、供給ローラ２６等を回転させるための駆動モータ９６（ドラム駆動モータ、ＩＤモータとも称する）の回転を制御する。現像剤収容器３の撹拌部材５，６は、駆動モータ９６の回転伝達によって回転する。

定着駆動制御部９４は、定着ユニット１５の定着ローラ１５ａを回転させるための定着モータ９７の回転を制御する。なお、排出ローラ１６ａおよび排出ローラ１７ａも、定着モータ９７からの回転伝達によって回転する。

搬送制御部９５は、記録媒体を搬送する給紙ローラ１２および搬送ローラ１３ａを回転させるための搬送モータ９８の回転を制御する。

＜画像形成装置の基本動作＞
以上のように構成された画像形成装置１の基本動作は、以下のとおりである。まず、画像形成装置１の制御部８０は、上位装置からＩ／Ｆ制御部８１を介して印刷コマンドと印刷データを受信すると、画像形成動作を開始する。制御部８０は、受信メモリ８２に印刷データを一時的に記録し、記録した印刷データを編集処理してイメージデータを生成し、画像データ編集メモリ８３に記録する。

制御部８０は、また、搬送制御部９５により搬送モータ９８を駆動させる。これにより、給紙ローラ１２が回転し、媒体カセット１１に収納された記録媒体Ｐを一枚ずつ媒体搬送路４０に送り出す。また、搬送ローラ対１３ａ，１３ｂが回転し、記録媒体Ｐを媒体搬送路４０に沿って画像形成ユニット２に向けて搬送する。

制御部８０は、また、画像形成ユニット２において現像剤像の形成を行う。すなわち、制御部８０は、帯電ローラ２２、現像ローラ２４、供給ローラ２６および現像ブレード２７に対し、帯電ローラ用電源８６、現像ローラ用電源８７、供給ローラ用電源８８および現像ブレード用電源８９からそれぞれ電圧を印加する。

制御部８０は、また、ドラム駆動制御部９３により駆動モータ９６を回転させ、感光体ドラム２１を回転させる。感光体ドラム２１の回転に伴って、帯電ローラ２２、現像ローラ２４、供給ローラ２６および撹拌部材５，６も回転する。帯電ローラ２２は、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる。

制御部８０は、画像データ編集メモリ８３に記録されているイメージデータをヘッド制御部９１に送る。ヘッド制御部９１は、イメージデータに応じてＬＥＤヘッド２３を発光させ、感光体ドラム２１の表面を露光し、静電潜像を形成する。

画像形成ユニット２の現像剤保持部２５には、現像剤収容器３から補給された現像剤が保持されている。現像剤保持部２５内の現像剤は、供給ローラ２６によって現像ローラ２４に供給され、現像ローラ２４の表面に付着する。現像ローラ２４の表面に付着した現像剤は、現像ブレード２７によって一定の厚さに規制され、現像剤薄層（トナー薄層）となる。

感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ２４に付着した現像剤によって現像され、感光体ドラム２１の表面に現像剤が形成される。感光体ドラム２１の表面の現像剤像が感光体ドラム２１と帯電ローラ２２とのニップ部に到達するタイミングで、記録媒体の先端が当該ニップ部に到達する。制御部８０は、転写ローラ用電源９０から転写ローラ１４に転写電圧を印加し、現像剤像が感光体ドラム２１から記録媒体に転写される。

現像剤像が転写された記録媒体Ｐは、感光体ドラム２１と転写ローラ１４の回転によってさらに搬送され、定着ユニット１５に到達する。定着ユニット１５では、定着ローラ１５ａおよび加圧ローラ１５ｂが既に回転しており、定着ローラ１５ａの表面温度は定着制御部９２によって所定の定着温度に達している。記録媒体Ｐは、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂによって加熱および加圧され、現像剤像が記録媒体Ｐに定着する。

現像剤像が定着した記録媒体Ｐは、排出ローラ対１６ａ，１６ｂにより排出口１８に向けて搬送され、排出ローラ対１７ａ，１７ｂにより排出口１８から外部に排出される。排出された記録媒体Ｐは、スタッカ部１９上に積載される。これにより画像形成が完了する。

また、記録媒体Ｐに転写されなかった現像剤（廃現像剤）は、クリーニングブレード２８によって掻き取られ、搬送スパイラル２９によって画像形成ユニット２のサイドフレームに搬送され、現像剤収容器３の廃現像剤収容部３１（図４）に貯蔵される。

＜現像剤収容器の作用＞
現像剤収容器３の作用について、図４を参照して説明する。現像剤収容器３の現像剤収容部３０では、駆動モータ９６の駆動力によって、第１円筒部３０１内の撹拌部材５と、第２円筒部３０２内の撹拌部材６とが、それぞれ矢印Ｒ１，Ｒ２で示す方向に回転する。

撹拌部材５がＲ１方向に回転すると、撹拌フィルム５１はシャッタ３４の内周面に接触しながら回転し、シャッタ３４の内周面に付着した現像剤を掻き落とす。また、撹拌部材６がＲ１２方向に回転すると、撹拌フィルム６１は第２円筒部３０２の内周面に接触しながら回転し、第２円筒部３０２の内周面に付着した現像剤を掻き落とす。

撹拌フィルム５１によってシャッタ３４の内周面から掻き落とされた現像剤は、撹拌フィルム５１の上述した傾斜（長手方向両端部が中央部よりも回転方向に先行する傾斜）のため、シャッタ３４の中央に配置されたシャッタ開口３４ａに向かって搬送される。

シャッタ３４のシャッタ開口３４ａに到達した現像剤は、シャッタ開口３４ａおよび供給口３２を介して、画像形成部２０の現像剤保持部２５に供給され、上述した静電潜像の現像に使用される。

＜撹拌部材の作用＞
次に、撹拌部材５の作用について、図８を参照して説明する。撹拌部材５がＲ１方向に回転すると、撹拌フィルム５１と側壁部３５の複数の凸部３５ａとが繰り返し当接（衝突）する。撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接により、側壁部３５に振動が付与される。側壁部３５の振動によって、側壁部３５の壁面３５ｃに付着している現像剤（すなわち、撹拌フィルム５１の接触だけでは掻き落とすことができなかった現像剤）を振るい落とすことができる。

振るい落とされた現像剤は、撹拌フィルム５１によってシャッタ開口３４ａに向けて搬送され、供給口３２を介して画像形成部２０に供給される。これにより、現像剤収容部３０内に残留する現像剤を減少させ、現像剤を効率よく画像形成部２０に供給することができる。

本実施の形態では、撹拌フィルム５１において側壁部３５の凸部３５ａと当接する側の端部が、短冊部５１ａとなっている。短冊部５１ａは、スリット５１ｂによって撹拌フィルム５１の他の部分から分けられており、独立して撓むことができる。そのため、凸部３５ａとの当接によって撹拌フィルム５１の全体が撓む構成と比較して、撹拌部材５の駆動源である駆動モータ９６の負荷の増加抑制することができる。

ここで、回転軸５Ａの方向における撹拌フィルム５１の短冊部５１ａの長さＤ１が、同方向における側壁部３５の凸部３５ａの長さ（壁面３５ｃからの突出量）Ｄ２未満である場合（すなわちＤ１＜Ｄ２が成立する場合）、凸部３５ａと撹拌フィルム５１との当接の影響が撹拌フィルム５１の全体に及ぶため、駆動モータ９６の負荷が大きくなる。

一方、回転軸５Ａの方向における撹拌フィルム５１の短冊部５１ａの長さＤ１が、同方向における側壁部３５の凸部３５ａの長さＤ２の１．５倍よりも大きい場合（すなわちＤ１＞１．５×Ｄ２が成立する場合）、撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接によって側壁部３５に付与される振動が小さくなり、側壁部３５に付着している現像剤を振るい落とす効果が小さくなる。

そのため、回転軸５Ａの方向における撹拌フィルム５１の短冊部５１ａの長さＤ１と、同方向における側壁部３５の凸部３５ａの長さＤ２とは、Ｄ２≦Ｄ１≦１．５×Ｄ２を満足することが望ましい。なお、１．５という数値は、実験的に得られたものである。

また、撹拌部材５の回転軸５Ａから撹拌フィルム５１のスリット５１ｂまでの距離Ｌ１（図５）が、側壁部３５の中心軸３５ｄから凸部３５ａの根元までの距離Ｌ２（図７）の１．３倍よりも小さい場合（すなわちＬ２＜１．３×Ｌ１）、凸部３５ａと撹拌フィルム５１との当接の影響が撹拌フィルム５１の全体に及ぶため、駆動モータ９６への負荷が大きくなる。

一方、撹拌部材５の回転軸５Ａから撹拌フィルム５１のスリット５１ｂまでの距離Ｌ１が、側壁部３５の中心軸３５ｄから凸部３５ａの根元までの距離Ｌ２の１．８倍よりも大きい場合（すなわちＬ２＞１．８×Ｌ１）、撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接によって側壁部３５に付与される振動が小さくなり、側壁部３５に付着している現像剤を振るい落とす効果が小さくなる。

そのため、撹拌部材５の回転軸５Ａから撹拌フィルム５１のスリット５１ｂまでの距離Ｌ１と、側壁部３５の中心軸３５ｄから凸部３５ａの根元までの距離Ｌ２とは、１．３×Ｌ１≦Ｌ２≦１．８×Ｌ１を満足することが望ましい。なお、１．３および１．８という数値は、いずれも実験的に得られたものである。

また、本実施の形態では、回転軸５Ａの方向において撹拌フィルム５１が撹拌バー５２よりも突出しており、その突出部分（短冊部５１ａ）が凸部３５ａに当接するため、撹拌フィルム５１のみを撓ませることができ、駆動モータ９６の負荷の増加を抑制することができる。

また、撹拌フィルム５１が、回転軸５Ａの方向において撹拌バー５２よりも突出し、その突出部分が凸部３５ａに当接するよう構成することで、撹拌フィルム５１のみを撓ませることができ、駆動モータ９６の負荷の増加を抑制することができる。

また、凸部３５ａが傾斜面３５ｅ（図７）を有することにより、撹拌フィルム５１が凸部３５ａに当接した際に傾斜面３５ｅに沿ってスムースに変形することができる。そのため、撹拌フィルム５１に加わる負荷を軽減し、損傷を防止することができる。

側壁部３５の複数の凸部３５ａの少なくとも１つを、撹拌部材５の回転軸５Ａに直交する断面（図４）において供給口３２と対向する位置に配置することにより、撹拌フィルム５１と凸部３５ａとの当接によって側壁部３５から振るい落とされた現像剤を、撹拌フィルム５１によって効率よくシャッタ開口３４ａ（供給口３２）に搬送することができる。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態では、撹拌部材５の撹拌フィルム５１を側壁部３５の凸部３５ａと当接せることにより、側壁部３５に振動を付与し、その振動によって、側壁部３５の壁面３５ｃに付着している現像剤を振るい落とすことができる。そのため、現像剤収容器３内に残留する現像剤を少なくすることができ、現像剤を効率よく供給することができる。

また、撹拌フィルム５１が側壁部３５の凸部３５ａに当接した際に、撹拌フィルム５１の端部の短冊部５１ａが撓むように構成することで、撹拌部材５の駆動源である駆動モータ９６の負荷の増加を抑制することができる。

＜変形例＞
なお、上記の実施の形態では、現像剤収容器３の長手方向一端の側壁部３５に凸部３５ａを設けたが、現像剤収容器３の長手方向両端の側壁部３５，３６に凸部３５ａ，３６ａを設けてもよい。図１０は、現像剤収容器３の側壁部３５，３６に凸部３５ａ，３６ａを設けた変形例を示す図である。

図１０において、側壁部３６は、現像剤収容器３の長手方向中央に対して側壁部３５と対称な形状を有している。すなわち、側壁部３６は、撹拌部材５の軸部５４を支持する軸受部３６ｂと、現像剤収容部３０の内側に面する壁面３６ｃと、現像剤収容部３０の内側に向かって突出する凸部３６ａとを有している。

両側壁部３５，３６に凸部３５ａ，３６ａが設けられているため、撹拌フィルム５１が凸部３５ａ，３６ａに当接し、両側壁部３５，３６を振動させ、現像剤の振るい落とし効果をさらに高めることができる。

この場合、撹拌フィルム５１の長手方向の両側に、短冊部５１ａを設けることが望ましい。このようにすれば、撹拌フィルム５１に凸部３５ａ，３６ａが当接した際に、撹拌フィルム５１の両端部の短冊部５１ａのみが撓むため、撹拌部材５の駆動源である駆動モータ９６の負荷の増加を抑制することができる。

また、上記の実施の形態では、現像剤収容器３の２つの円筒部３０１，３０２のうち、円筒部３０１の側壁部３５に凸部３５ａを設けたが、さらに円筒部３０２の側壁部３７（図４）に凸部を設けてもよい。このように構成すれば、撹拌部材６の撹拌フィルム６１（図４）と円筒部３０２の側壁部３７の凸部との当接により、側壁部３７に付着した現像剤を振るい落とすことができる。

また、上記の実施の形態では、現像剤収容器３が２つの円筒部３０１，３０２を有する構成について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。

また、上記の実施の形態では、撹拌部材５の撹拌フィルム５１が略円筒状のシャッタ３４の内周面に対して摺動するように構成したが、シャッタの形状によっては、撹拌部材５の撹拌フィルム５１が現像剤収容部の内周面に対して摺動する構成も可能である。

上記の実施の形態では、現像剤収容器を備えたプリンタについて説明したが、本発明は、ファクシミリ装置、複写機、およびそれらの機能を複合的に有する複合装置等の画像形成装置および画像形成ユニットにも適用することができる。

１ 画像形成装置、 ２ 画像形成ユニット、 ３ 現像剤収容器、 ３０ 現像剤収容部、 ３１ 廃現像剤収容部、 ３２ 供給口、 ３４ シャッタ（開閉部材）、 ３４ａ シャッタ開口、 ３５，３６ 側壁部、 ３５ａ，３６ａ 凸部、 ３５ｂ，３６ｂ 軸受部、 ３５ｃ，３６ｃ 壁面、 ５ 撹拌部材、 ５Ａ 回転軸、 ５１ 撹拌フィルム（撹拌部）、 ５１ａ 短冊部（当接部）、 ５１ｂ スリット、 ５２ 撹拌バー（支持部）、 ５３，５４ 軸部、 ６ 撹拌部材、 ６１ 撹拌フィルム（撹拌部）、 ８０ 制御部、 ９６ 駆動モータ（駆動源）、 ３０１ 第１円筒部、 ３０２ 第２円筒部。

Claims (15)

1. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
   弾性変形可能な撹拌部を有し、前記現像剤収容部の内部に回転可能に設けられた撹拌部材と
   を備え、
   前記現像剤収容部は、前記撹拌部材の回転軸の方向における一端に側壁部を有し、
   前記側壁部には、前記現像剤収容部の内部に向かって突出する凸部が形成され、
   前記凸部は、前記回転軸から離れるにつれて前記現像剤収容部の内側への突出量が大きくなる傾斜部を有し、
   前記撹拌部は、前記回転軸の方向に複数のスリットを有し、各スリットは前記回転軸に略直交する方向に延在し、
   前記撹拌部の前記側壁部に対向する端縁と、当該端縁に最も近いスリットとの間には、前記凸部に当接する短冊状の当接部が形成され、
   前記当接部の前記回転軸の方向の幅は、前記複数のスリットのうち隣り合うスリットの間の部分の幅よりも狭いこと
   を特徴とする現像剤収容器。
2. 前記回転軸の方向において、前記撹拌部の前記端縁から前記スリットまでの距離Ｄ１と、前記側壁部の壁面から前記凸部の先端までの距離Ｄ２とが、Ｄ１＞Ｄ２の関係を満足することを特徴とする請求項１に記載の現像剤収容器。
3. さらに、前記距離Ｄ１と前記距離Ｄ２とが、Ｄ２＜Ｄ１≦１．５×Ｄ２の関係を満足することを特徴とする請求項２に記載の現像剤収容器。
4. 前記回転軸に直交する方向において、前記回転軸から前記撹拌部の前記スリットまでの距離Ｌ１と、前記回転軸から前記側壁部の前記凸部までの距離Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満足することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
5. さらに、前記距離Ｌ１および前記距離Ｌ２は、１．３×Ｌ１≦Ｌ２≦１．８×Ｌ１の関係を満足することを特徴とする請求項４に記載の現像剤収容器。
6. 前記現像剤収容部は、その内部に収容した現像剤を外部に供給するための供給口を有し、
   前記凸部は、前記回転軸に直交する断面において、前記供給口と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
7. 前記側壁部には、前記撹拌部材の回転方向に沿って複数の前記凸部が配置されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
8. 前記凸部は、前記回転軸から離れるにつれて、前記現像剤収容部の内側への突出量が大きくなる傾斜部を有していることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
9. 前記撹拌部材は、前記撹拌部を支持する支持部を有し、
   前記撹拌部は、前記回転軸の方向における両端が、前記回転軸の方向における中央部よりも、前記撹拌部材の回転方向に先行するように、前記支持部に取り付けられていることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
10. 前記撹拌部材の回転により、前記撹拌部の先端が、前記現像剤収容器の内周面、または前記現像剤収容器内に設けられたシャッタの内周面に対して摺動することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
11. 前記現像剤収容部は、前記回転軸の方向における両端に側壁部をそれぞれ有し、各側壁部に、前記現像剤収容部の内部に向かって突出する凸部を有していることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の現像剤収容器。
12. 前記撹拌部は、前記回転軸の方向の両端に、前記当接部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１から１１までの何れか１項に記載の現像剤収容器。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項に記載の現像剤収容器を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
14. 請求項１から１２までのいずれか１項に記載の現像剤収容器を備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１３に記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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