JP6173069B2 - 現像剤容器、現像カートリッジ、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、現像剤容器、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、帯電・露光により像担持体である感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤としてのトナーを用いて現像してトナー像とし、そのトナー像を記録媒体に転写することにより記録媒体上に画像を形成する。このような画像形成装置には、寿命の異なる構成部材の交換やトナー等の消耗品の補給などに対応すべく、カートリッジ方式を採用したものがある。例えば、トナーが収容されるトナー容器と現像ローラとを一体化した現像カートリッジや、それらに加えて感光体や、帯電手段、クリーニング手段なども一体化したプロセスカートリッジなどが知られている。このようなカートリッジでは、運搬中や交換中のトナー漏れを防止するために、トナーを収容するトナー容器の開口部をシール部材などで封止するのが一般的である。
特許文献１には、トナー供給口を塞ぐシール部材の一端を攪拌部材等の回転部材に取り付けておき、カートリッジの装着後、攪拌部材を回転させてシール部材を攪拌部材に巻き取らせることで、トナー供給口を開封する構成が提案されている。この構成によれば、ユーザがシール部材を開封する必要がなく、また、開封後のシール部材は攪拌部材と一体となって回転するためカートリッジ内から除去する必要がない。したがって、ユーザによるシール部材の処理が不要となりユーザビリティの向上が図られる。

特開平５−１９７２８８号公報

しかしながら、攪拌部材がシール部材をトナー供給口から剥がして巻き取るのに要する力が、攪拌部材が本来の攪拌動作時の回転トルクよりも大きい場合には、その分だけ動力源の容量アップやそれに見合った駆動系の部品強度の確保が必要となることがある。その結果、画像形成装置の大型化やコストアップが生じる可能性がある。

本発明の目的は、回転部材によるシール部材の引き剥がしの負荷を低減することができる技術を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、
現像剤容器であって、
開口を有し、現像剤が収容される現像剤収容室と、
前記開口を封止する封止部材であって、前記現像剤容器の長手方向と直交する短手方向に延びる短手封止部と、前記短手封止部が延びる長さよりも長く前記長手方向に延びる長手封止部と、を有する封止部材と、
前記封止部材が結合され、回転により前記封止部材を前記現像剤容器から引き剥がすことにより前記開口を露出するための回転部材と、
前記回転部材に駆動力を伝達するギアと、
を備え、
前記長手封止部の前記長手方向かつ前記回転部材の回転軸方向における一方の端部が前記長手封止部の中央部よりも先に前記現像剤収容室から剥がされ、前記中央部が前記長手封止部の他方の端部よりも先に前記現像剤収容室から剥がされるように、前記回転部材の外形が回転軸方向における前記封止部材が結合される一端と中央とで異なっていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明は、
現像剤容器であって、
現像剤が収容されるとともに開口を有する現像剤収容室と、
前記開口を塞ぐように現像剤容器に接着される封止部材であって、前記現像剤容器の長手方向と直交する短手方向に延びる短手接着部と、前記短手接着部が延びる長さよりも長く前記長手方向に延びる長手接着部と、を有する封止部材と、
前記封止部材が結合され、回転により前記封止部材を前記現像剤容器から引き剥がして巻き取ることが可能な回転部材と、
前記回転部材に駆動力を伝達するギアと、
を備え、
前記回転部材は、前記封止部材との結合部における回転軸方向の一端側から他端側において、前記封止部材の巻き取り開始から前記封止部材が前記回転部材と前記現像剤容器との間で張った状態となるまでのタイミングが、前記一端側から離れるほど遅く、前記張った状態となった後の前記封止部材の引き剥がし量の増加する速さが、前記一端側から離れるほど遅くなるように構成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明は、
画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像カートリッジであって、
上記現像剤容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体が設けられるとともに、前記開口を介して前記現像剤収容室と連通する現像剤供給室と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明は、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記現像剤容器、または上記現像カートリッジのいずれかと、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体が設けられるとともに、前記開口を介して前記現像剤収容室と連通する現像剤供給室と、を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明は、
画像形成装置であって、
上記現像容器、上記現像カートリッジ、または上記プロセスカートリッジのいずれか１つと、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体が設けられるとともに、前記開口を介して前記現像剤収容室と連通する現像剤供給室と、
を備え、
現像剤を用いて記録材に画像を形成することを特徴とする。

本発明によれば、回転部材によるシール部材の引き剥がしの負荷を低減することができる。

実施例１に係る現像装置ユニットの斜視図 実施例１に係る画像形成装置の断面図 実施例１に係るプロセスカートリッジの断面図 画像形成装置本体に対するカートリッジの着脱の様子を示す斜視図 実施例１に係るプロセスカートリッジの構成を説明する斜視図 実施例１に係るクリーニングユニットの構成を説明する斜視図 実施例１に係る現像装置ユニットの構成を説明する斜視図 実施例１に係る現像装置ユニットの構成を説明する図 実施例１に係るトナーシール部材の引き剥がし方を説明する図 変形例１における回転部材の構成を示す図 回転部材のトナーシール部材の引き剥がしタイミングの違いを説明する図 変形例２における回転部材の構成を示す図 変形例３における回転部材の構成を示す図 変形例３におけるトナーシール部材の引き剥がしの様子を示す図 比較例における回転部材の構成を示す図 比較例における回転部材を説明する図 トナーシール部材が回転部材によって引っ張られる引っ張り長さを示す図 実施例２における回転部材を説明する図 変形例４における回転部材を説明する図 変形例５における回転部材を説明する図 実施例３に係る現像装置ユニットの構成を示す斜視断面図 実施例４における回転部材を説明する図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

ここで、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現像剤（トナー）により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、レーザビームプリンタなど）、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ、及び、それら複合機（マルチファンクションプリンタ）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。

また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体ドラムと、この電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電装置、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものである。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して、着脱可能に構成されている。

（実施例）
［画像形成装置の全体構成］
図２及び図３を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。図３は、本実施例に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す模式的断面図である。以下の説明では、電子写真感光体ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。また、長手方向において、画像形成装置本体から電子写真感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側（図６において駆動力受け部６３ａ側）とし、その反対側を非駆動側とする。

図２に示す画像形成装置は、プロセスカートリッジＢ（以下、カートリッジＢ）を装置本体Ａに対して着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。ここで、画像形成装置の装置本体Ａとは、カートリッジＢを除いた電子写真画像形成装置部分である。カートリッジＢが装置本体Ａに装着された状態において、カートリッジＢの上方には、露光装置３（レーザスキャナユニット）が配置される。また、カートリッジＢの下方には、画像形成対象となる記録材としての記録媒体（以下、シート材Ｐ）を収容したシートトレイ４が配置される。

更に、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向Ｄに沿って、ピックアップローラ５ａ、
給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより構成されている。

［画像形成プロセス］
図２に示すように、プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光体ドラム６２（以下、ドラム６２）は矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に接触し、ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。露光装置３は、画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。そのレーザ光ＬはカートリッジＢの上面の露光窓部７４を通り、ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、ドラム６２の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。

図３に示すように、現像装置としての現像装置ユニット２０において、現像剤収容室としてのトナー室２９内の現像剤としてのトナーＴは、搬送部材４３の回転によって撹拌、搬送され、現像剤供給室としてのトナー供給室２８に送り出される。トナーＴは、マグネットローラ３４（固定磁石）の磁力により、現像剤担持体としての現像ローラ３２の表面に担持される。トナーＴは、現像ブレード４２によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ３２周面上における層厚が規制される。そのトナーＴは、静電潜像に応じてドラム６２へ転移され、トナー像（現像剤像）として可視像化（現像）される。

図２に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、シート材Ｐがシートトレイ４から給送される。そして、そのシート材Ｐが転写ガイド６を経由して、ドラム６２と転写ローラ７との間の転写位置（転写ニップ部）へ供給される。この転写位置において、トナー像はドラム６２からシート材Ｐに順次転写されていく。トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。

図３に示すように、転写後のドラム６２は、クリーニングブレード７７により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム６２から除去されたトナーはクリーニングユニット６０の廃トナー室７１ｂに貯蔵される。

本実施例においては、帯電ローラ６６、現像ローラ３２、クリーニングブレード７７がドラム６２に作用するプロセス手段に含まれる。

［カートリッジの着脱］
図４を参照して、装置本体Ａに対するカートリッジＢの着脱について説明する。図４は、装置本体Ａに対するカートリッジＢの着脱の様子を示す斜視図であり、カートリッジＢを着脱するために装置本体Ａの開閉扉１３を開いた状態を示している。

装置本体Ａには開閉扉１３が回動可能に取り付けられている。この開閉扉１３を開くとガイドレール１２が備えられており、このガイドレール１２に沿ってカートリッジＢを装置本体Ａ内に装着することができる。そして、装置本体Ａのモータ（不図示）により駆動される駆動軸１４が、カートリッジＢに設けられた駆動力受け部６３ａ（図６）と係合する。これにより、駆動力受け部６３ａと結合しているドラム６２が装置本体Ａから回転駆動力を受けて回転する。さらに、帯電ローラ６６、現像ローラ３２は、装置本体Ａの給電
部（不図示）より給電される。

［カートリッジの全体構成］
図３及び図５を参照して、カートリッジＢの全体構成について説明する。図５は、本実施例に係るカートリッジＢの構成を説明する斜視図である。

カートリッジＢは、クリーニングユニット６０と現像装置ユニット２０を合体して構成される。クリーニングユニット６０は、クリーニング枠体７１、ドラム６２、帯電ローラ６６およびクリーニングブレード７７等からなる。現像装置ユニット２０は、現像容器２３、底部材２２、第１サイド部材２６Ｌ、第２サイド部材２６Ｒ、現像ブレード４２、現像ローラ３２、マグネットローラ３４、搬送部材４３、トナーＴ、付勢部材４６等からなる。これらクリーニングユニット６０と現像装置ユニット２０を、結合部材７５によって互いに回動可能に結合することによってカートリッジＢを構成する。なお、現像装置ユニット２０は、カートリッジＢとは独立した現像カートリッジとして、画像形成装置本体あるいはカートリッジＢに対して着脱可能に構成してもよい。

具体的には、現像装置ユニット２０の長手方向両端部にある第１サイド部材２６Ｌ及び第２サイド部材２６Ｒに形成したアーム部２６ａＬ、２６ａＲの先端に、現像ローラ３２と平行な回動穴２６ｂＬ、２６ｂＲが設けられている。ここで、現像装置ユニット２０の長手方向は、現像ローラ３２の軸線方向である。また、クリーニング枠体７１の長手両端部には、結合部材７５を嵌入するための嵌入穴７１ａが形成されている。そして、アーム部２６ａＬ、２６ａＲをクリーニング枠体７１の所定の位置に合わせて、結合部材７５を回動穴２６ｂＬ、２６ｂＲと嵌入穴７１ａに挿入する。こうすることで、クリーニングユニット６０と現像装置ユニット２０が結合部材７５を中心に回動可能に結合される。このとき、アーム部２６ａＬ、２６ａＲの根元に取り付けられた付勢部材４６がクリーニング枠体７１に当たり、結合部材７５を回動中心として現像装置ユニット２０をクリーニングユニット６０へ付勢している。これにより、現像ローラ３２はドラム６２の方向へ確実に押し付けられる。そして、現像ローラ３２の両端部に取り付けられた間隔保持部材３８（図７）によって、現像ローラ３２はドラム６２から所定の間隔をもって保持される。

［クリーニングユニットの構成］
図６を参照して、クリーニングユニット６０の構成について説明する。図６は、本実施例におけるクリーニングユニット６０の構成を説明する斜視図である。

クリーニングブレード７７は、板金からなる支持部材７７ａとウレタンゴム等の弾性材料からなる弾性部材７７ｂからなり、支持部材７７ａの両端をビス９１で固定することで、クリーニング枠体７１に対して所定の位置に配置される。弾性部材７７ｂがドラム６２と当接し、ドラム６２の外周面上から残留トナーを除去する。除去されたトナーは、クリーニングユニット６０の廃トナー室７１ｂ（図３）に貯蔵される。なお、８５は、クリーニングブレード７７の先端に対向した位置でドラム６２に当接するスクイシート、８４は、スクイシート８５の両端とクリーニング枠体７１との間を封止する端部シールである。

電極板８１、付勢部材６８、帯電ローラ軸受６７Ｌ、６７Ｒは、クリーニング枠体７１に取り付けられる。帯電ローラ６６の軸部６６ａは、帯電ローラ軸受６７Ｌ、６７Ｒにはめ込まれる。帯電ローラ６６は付勢部材６８によって、ドラム６２に対して付勢されるとともに、帯電ローラ軸受６７Ｌ、６７Ｒによって回転可能に支持される。そして、ドラム６２の回転に伴って従動回転を行う。

ドラム６２は、フランジ６４、フランジ６３と一体的に結合され、電子写真感光体ドラムユニット（以下、ドラムユニット６１と記載する）となる。この結合方法は、カシメ、
接着、溶着等を用いる。フランジ６４には、アース接点等（不図示）が結合されている。また、フランジ６３には、装置本体Ａから駆動力を受ける駆動力受け部６３ａと現像ローラ３２に駆動を伝えるフランジギア部６３ｂを有している。軸受部材７６がビス９０によりクリーニング枠体７１の駆動側に一体的に固定され、ドラム軸７８がクリーニング枠体７１の非駆動側に圧入固定される。そして、軸受部材７６は、フランジ６３と嵌合し、ドラム軸７８は、フランジ６４の穴６４ａと嵌合する。これにより、ドラムユニット６１はクリーニング枠体７１に回転可能に支持される。

［現像装置ユニット］
図７を参照して、現像装置ユニット２０の構成について説明する。図７は、本実施例における現像装置ユニット２０の構成を説明する斜視図である。

現像容器２３と底部材２２からなる現像枠体（現像剤容器）は、トナーＴを収納するトナー室２９やトナー供給室２８（図３）を形成する。現像容器２３と底部材２２は、溶着等の手段により、一体に結合されている。搬送部材４３は、搬送シート４４、及び回転部材４５で構成されている。搬送部材４３は、非駆動側を現像容器２３に支持され、駆動側を現像容器２３に取り付けられた搬送ギア５０によって支持される。これにより、搬送部材４３はトナー室２９内で搬送ギア５０に従い回転を行う。搬送部材４３は、トナー室２９内のトナーＴをトナー室２９の外部、すなわちトナー供給室２８に向けて搬送する機能とともに、トナー室２９内のトナーＴを攪拌する攪拌部材としての機能も有する。

第１シール部材５５、第２シール部材５６、および第３シール部材５７は、現像容器２３の所定の位置に両面テープ等で固定されている。第４シール部材５８は、現像容器２３と底部材２２が結合された後に、底部材２２の所定の位置に両面テープ等で固定される。第１シール部材５５は、現像ブレード４２の弾性部材４２ｂの長手両端からトナーＴが漏出するのを防ぐ。第２シール部材５６は、現像ローラ３２の長手両端からトナーＴが漏出するのを防ぐ。第３シール部材５７は、長手方向に渡って設けられ、現像ブレード４２の支持部材４２ａの裏側からトナーＴが漏出するのを防ぐ。第４シール部材５８は、長手方向に渡って現像ローラ３２に接して設けられ、現像ローラ３２下側からトナーＴが漏出するのを防ぐ。

現像ブレード４２は、板金からなる支持部材４２ａとウレタンゴム等の弾性材料からなる弾性部材４２ｂで構成され、清掃部材４７と共に支持部材４２ａの両端をビス９３で現像容器２３に対して所定の位置に固定される。現像ローラユニット３１は、現像ローラ３２、マグネットローラ３４、フランジ３５、間隔保持部材３８、軸受部材３７および現像ローラギア３９等によって構成される。現像ローラ３２の非駆動側端部からマグネットローラ３４が挿入され、端部にはフランジ３５が圧入固定されている。

ここで、ドラム６２と回転部材４５と現像ローラ３２の各々の回転軸は、互いに平行に配置されている。フランジ３５には導電性の電極線（不図示）が組み込まれており、電極線は現像ローラ３２および電極板１２７に当接している。導電性の電極板１２７は、第１サイド部材２６Ｌに固定される。電極板１２７は、装置本体Ａの給電部（不図示）に接触しており、電極板１２７、電極線を給電経路として現像ローラ３２に給電する。

間隔保持部材３８は、現像ローラ３２の両端部に取り付けられる。その外側に軸受部材３７が配置され、駆動側においては、その外側に現像ローラギア３９が組み込まれる。両端に配置された軸受部材３７によって現像ローラ３２は回転可能に支持される。

駆動伝達部材である第１ギア４８と第２ギア４９は、現像枠体に回転可能に取り付けられている。これにより、装置本体Ａから受けた回転駆動力は、フランジギア部６３ｂ（図
６）、現像ローラギア３９、第１ギア４８、第２ギア４９および、搬送ギア５０が順次噛み合い、回転することにより、現像ローラ３２、搬送部材４３へ伝達される。第１サイド部材２６Ｌ、第２サイド部材２６Ｒは、長手方向の両端にビス９２を用いて現像枠体に固定される。その際、現像ローラユニット３１の軸受部材３７は、第１サイド部材２６Ｌ、第２サイド部材２６Ｒによって保持される。

［トナーシール構成と開封動作］
［［トナーシール及びトナー搬送部］］
図１（ａ）〜図１（ｄ）、図８（ａ）〜図９（ｂ）を参照して、トナーシール構成について説明する。図１（ａ）〜図１（ｄ）は、トナーシール部材の開封動作を時系列に示した斜視断面図である。図８は、トナーシール構成を説明する図であり、図８（ａ）は、斜視分解図、図８（ｂ）は、斜視図、図８（ｃ）は、トナーシール部材と封止部の位置関係を説明する平面図である。図９は、トナーシール部材の引き剥がし方を説明する模式図であり、図９（ａ）は、比較例の引き剥がし方、図９（ｂ）は、本実施例の引き剥がし方をそれぞれ示している。

図８（ａ）に示すように、現像容器２３には、現像剤収容室としてのトナー室２９と現像剤供給室としてのトナー供給室２８とを連通する開口部としてのトナー供給開口２７が設けられている。封止部材としてのトナーシール部材５２は、現像容器２３の材料と相溶性のある材料または接着層を有する材料で構成されている。搬送シート４４は、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＰＳなどの可撓性を有する材料を用いている。

図８（ａ）に示すように、回転部材４５は、概略、円錐台形状の一部を縦に切り欠いたような外形形状を有している。回転部材４５は、長手方向から見た断面（回転軸に垂直な断面）が円弧部４５ｃと直線部４５ｂで構成されている。すなわち、回転部材４５は、円錐台形状の一部に周面よりも凹んだトナーシール部材５２の取付面（結合面）４５ｄを有する形状を有している。円弧部４５ｃは、駆動側円弧部４５ｃＲから非駆動側円弧部４５ｃＬにかけて外形が徐変（単調減少）する形状となっており、長手方向に見た断面における円弧部４５ｃの周長は、非駆動側から駆動側にかけて徐々に長くなるように構成されている。また、長手方向に見た各断面における円弧部４５ｃの中心は、回転部材４５の回転中心と一致している。長手方向に見た断面における直線部４５ｂで構成される取付面４５ｄは、長手方向に沿って延びる平面であり、複数の突起４５ａが回転部材４５の回転軸と平行に設けられている。円弧部４５ｃと取付面４５ｄとの間の回転方向Ｓ上流側における境界線は、非駆動側から駆動側にかけて徐々に回転軸から離れかつ回転方向Ｓのより上流側に向かうように延びるように、回転軸に対して非平行に構成されている。

図８（ａ）に示すように、トナーシール部材５２は、長手方向（回転部材４５の回転軸方向）の幅が取付面４５ｄと同じである。また、長手方向に直交する方向（回転部材４５の回転方向Ｓ）における一方の端部である第１端部５２ａに複数の孔５２ｃが設けられている。搬送シート４４にも、長手方向に直交する方向における一方の端部である第１端部４４ａに、複数の孔４４ｂが設けられている。回転部材４５の取付面４５ｄには複数の突起４５ａが設けられており、この突起４５ａを、トナーシール部材５２の孔５２ｃと搬送シート４４の孔４４ｂに、この順で挿通する。その後、突起４５ａを熱加締めすることで、トナーシール部材５２、搬送シート４４、回転部材４５が一体となる。ここで、トナーシール部材５２と搬送シート４４と回転部材４３との一体化方法（結合方法）は、他にも溶着やスナップフィット、両面テープなどがあり、その方法は限定されるものではない。

トナーシール部材５２は、トナー供給開口２７を覆い、かつ、回転部材４５に取り付け可能な長さが必要である。ここで、トナー供給開口２７の開封後に回転部材４５に巻き取られたトナーシール部材５２の先端が搬送シート４４の先端までかからないように、上述
のように（図８参照）搬送シート４４とトナーシール部材５２の取り付け位相を同じとしている。

図８（ｂ）に示すように、トナーシール部材５２の長手方向に直交する方向における他方の端部である第２端部５２ｂは、トナー供給開口２７の縁に沿って現像容器２３に熱溶着などによって溶着されている。この溶着された部位を、接着部としての封止部２４とする。ここで、封止部２４は、トナー供給開口２７を囲むように、長手方向に平行に延びる二辺と長手方向に直交する方向に延びる二辺とからなる略矩形に構成されている。より具体的には、封止部２４は、トナー供給開口２７の長手方向に沿った第１、２封止部２４ａ、２４ｂ、トナー供給開口２７の短手方向（長手方向に直交する方向）の第３、４封止部２４ｃ、２４ｄで形成される。なお、第１封止部２４ａと第２封止部２４ｂは平行であり、さらに回転部材４５の回転軸と平行である。また、回転部材４５は矢印Ｓ方向に回転する。第１封止部２４ａは、トナー供給開口２７に対して、トナーシール部材５２の第１端部５２ａ側に位置し、第２封止部２４ｂは、その反対側（第２端部５２ｂ側）に位置する。第３封止部２４ｃは、トナー供給開口２７に対して、非駆動側に位置し、第４封止部２４ｄは、駆動側に位置する。第１〜第４封止部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、トナーの封止を可能とすべく、互いに連続的に形成されている。トナーシール部材５２において第１、２封止部２４ａ、２４ｂに接着される部分のうち長手方向の中央部分が、トナー供給開口２７の中央領域を封止する中央封止部を構成する。また、トナーシール部材５２において第１、２封止部２４ａ、２４ｂに接着される部分のうち長手方向の両端部が、トナー供給開口２７の端部領域を封止する端部封止部を構成する。上記端部封止部が上記中央封止部よりも先にトナー供給開口２７から剥がされるように、回転部材４５の外形は回転軸方向におけるトナーシール部材５２が結合される一端と中央とで異なるように構成されている。

なお、トナーシール部材５２のトナー供給開口２７の縁への貼り付け方法としては、溶着だけに限られず、接着部材を介して貼り付けたり、接着剤を塗布して接着する方法でもよい。

図８（ｃ）を参照して、トナーシール部材５２と封止部２４の位置関係についてさらに詳しく説明する。各孔５２ｃの中心を結ぶ線を孔中心線５２ｄとし、トナーシール５２部材の巻き取り方向Ｗにおける孔中心線５２ｄと第１封止部２４ａ及び第２封止部２４ｂの距離について考える。以下、駆動側、中央、非駆動側の３点を用いて孔中心線５２ｄと上記距離の長さの関係を説明する。

孔５２ｃのうち封止部２４の長手駆動側端部に相当する孔を駆動側孔５２ｃＲ、長手中央部に相当する孔を中央孔５２ｃＣ、長手非駆動側に相当する孔を非駆動側孔５２ｃＬとする。駆動側孔５２ｃＲ、中央孔５２ｃＣ、非駆動側孔５２ｃＬの位置での第１封止部２４ａとの距離を第１駆動側長さＰ１Ｒ、第１中央長さＰ１Ｃ、第１非駆動側長さＰ１Ｌとする。同様に、第２封止部２４ｂとの距離を第２駆動側長さＰ２Ｒ、第２中央長さＰ２Ｃ、第２非駆動側長さＰ２Ｌとする。

本実施例では、第１封止部２４ａ、第２封止部２４ｂに対して孔中心線５２ｄが平行であり、長さ関係は、Ｐ１Ｌ＝Ｐ１Ｃ＝Ｐ１Ｒ、Ｐ２Ｌ＝Ｐ２Ｃ＝Ｐ２Ｒとなる。トナーシール部材５２を巻き取る巻き取り部材としての回転部材４５が回転すると、トナーシール部材５２は回転部材４５によって矢印Ｗ方向に巻き取られトナー供給開口２７が開封（露出）される。

図１（ａ）に示すように、トナーシール部材５２は、組立直後（トナー供給開口２７の開封動作前）の状態において、第１封止部２４ａとの溶着部と、回転部材４５に対する取
り付け部である孔５２ｃとの間の部位において弛みを持たせた構成となっている。これにより、プロセスカートリッジの組み立て時や物流時に、回転部材４５へ何らかの力が作用しても、弛みがあることにより、トナーシール部材５２にテンションがかかることが抑制され、封止力が維持できる。

［［トナー供給開口の開封動作］］
図１（ａ）〜図１（ｄ）、図８（ｃ）〜図１１を参照して、プロセスカートリッジＢの使用開始時に行う、トナー供給開口２７の開封動作（トナーシール部材５２の引き剥がし動作）について説明する。図１１は、回転部材のトナーシール部材の取付面の長手位置に応じたトナーシール部材の引き剥がしのタイミングの違いを説明する図である。なお、開封の動作を理解しやすくするために図１では、トナーＴ、搬送シート４４を不図示とした。

図１（ａ）に示すように、開封動作開始直前、上述したように、トナーシール部材５２は、第１封止部２４ａと孔５２ｃとの間の部位が弛んでおり、テンションがかかっていない。図１（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａに装着されて装置本体Ａから駆動を受けると、回転部材４５は矢印Ｓ方向に回転する。するとトナーシール部材５２の第１端部５２ａ側が回転部材４５に巻き取られるために、トナーシール部材５２は第１封止部２４ａと孔中心線５２ｄとの間の部位が矢印Ｗ方向に引っ張られる。

上述したように、回転部材４５は、円弧部４５ｃと取付面４５ｄとの間の回転方向Ｓ上流側における境界線が、非駆動側から駆動側にかけて徐々に回転軸から離れかつ回転方向Ｓ上流に向かって延びるように、回転軸に対して非平行である（図８（ａ））。また、回転軸に垂直な断面の大きさ（円弧部４５ｃの周長）が、非駆動側から駆動側にかけて徐々に大きく（長く）なるように構成されている。したがって、図１（ｂ）に示すように、回転部材４５が回転すると、トナーシール部材５２は、非駆動側よりも先に駆動側にテンションがかかる。このテンションが増大して第１封止部２４ａの溶着強度の限界を超えると、トナーシール部材５２は、第１封止部２４ａの駆動側端部側から剥がされ始める。すなわち、トナーシール部材５２の巻き取り開始から、トナーシール部材５２が回転部材４５と第１封止部２４ａとの間で張った状態となるまでのタイミングが、長手方向において異なり、駆動側円弧部４５ｃＲにおいて最も早くなる。本実施例では、上記張った状態となるまでのタイミングが、駆動側から離れるほど遅くなるように構成されている。また、トナーシール部材５２の巻き取り量も、非駆動側から駆動側に向かって徐々に大きくなり、駆動側円弧部４５ｃＲにおいて最も大きくなる。

図１１に示すように、上記張った状態となるまでのタイミングが、駆動側から離れるほど遅くなることにより、トナーシール部材５２の引き剥がしにタイムラグが生じる。すなわち、駆動側から非駆動側に向かって徐々にトナーシール部材５２を引き剥がす状態となっていく。図１１に示すように、回転部材４５は、駆動側が最初にタイミングｔ１でトナーシール部材５２の引き剥がし状態となり、その後中央部がタイミングｔ２、最後に非駆動側がタイミングｔ３で順次引き剥がし状態となっていく。引き剥がし状態となってからの引き剥がし量（巻き取り量）の増加の速度は、駆動側で最も早く、駆動側から非駆動側にかけて徐々に遅くなり、非駆動側で最も遅くなる。

図１（ｃ）に示すように、回転部材４５がさらに回転すると、駆動側円弧部４５ｃＲから非駆動側円弧部４５ｃＲにかけて巻き取り量が増大していき、第１封止部２４ａの溶着強度の限界を超えて行く。これにより、トナーシール部材５２の第１封止部２４ａは駆動側から非駆動側へ向かって引き剥がされる。また、第４封止部２４ｄは第２封止部２４ｂに向かって引き剥がされる。

図１（ｄ）に示すように、トナーシール部材５２は、第１封止部２４ａの非駆動側まで引き剥がされると、第３封止部２４ｃが第１封止部２４ａから第２封止部２４ｂに向かって引き剥がされる。さらに回転部材４５が回転すると、トナーシール部材５２は、第１封止部２４ａと同様に、第２封止部２４ｂが駆動側から非駆動側向かって引き剥がされ封止部２４全域が引き剥がされる。すなわち、トナーシール部材５２は、第１封止部２４ａ、第４封止部２４ｄの境界部から第２封止部２４ｂ、第３封止部２４ｃの境界部へ向かって斜めに剥がされる。

このように、トナーシール部材５２は、略矩形の封止部の一角から当該角の対角に向かって長手方向に対して斜めの方向に徐々に引き剥がされるように、回転部材４５に巻き取られる。これにより、トナー供給開口２７が開封され、搬送部材４３によるトナー室２９からトナー供給室２８へのトナー供給が可能な状態となる（図３）。

上述した長さ関係が長手方向全域で等しい一方、回転部材４５の円弧部４５ｃの外形が駆動側円弧部４５ｃＲから非駆動側円弧部４５ｃＬにかけて徐変（単調減少）する円錐台形状となっている。そのため、第１封止部２４ａ、第２封止部２４ｂ上では、駆動側から中央さらに非駆動側に向かって一方向に引き剥がされることになる。

もし、回転部材４５の円弧部４５ｃの外形が長手全域で同じであるならば、トナーシー部材５２に対する巻き取り量が等しくなるため、図９（ａ）に示すようにトナーシール部材５２の第１封止部２４ａの長手幅全て（幅Ｘ１）を引き剥がす力が必要である。特に、第１封止部２４ａは、長手方向の略全域にわたって形成されており、矩形の封止部においては、長手方向において最大の引き剥がし幅Ｘ１となり、引き剥がしに要する力が最も大きくなる引き剥がし方となる。

これに対して、本実施例では、回転部材４５の外形を長手で徐変しているので、図９（ｂ）に示すように、回転部材４５（不図示）の回転軸方向駆動側から非駆動側に向かってトナーシール部材５２の第１封止部２４ａを引き剥がすことができる。引き剥がす幅Ｘ２は幅Ｘ１より小さくなり、引き剥がす領域が狭くなるので引き剥がし力が低減する。同様の理由で、トナーシール部材５２の第２封止部２４ｂの引き剥がし力も低減できる。

すなわち、本実施例では、回転部材４５の駆動側から非駆動側に向かって徐々にトナーシール部材５２の引き剥がし領域を広げていく引き剥がし方となり、最大の引き剥がし幅Ｘ２は、比較例（図８（ａ））のように長手方向全域まで広がらない。最大の引き剥がし幅Ｘ２となった時点で、駆動側（図右側）では、第１封止部２４ａの引き剥がしを終えており、これ以降、第１封止部２４ａの引き剥がしを終えた領域が非駆動側（図左側）に向かって徐々に広がっていくことになる。駆動側は、第１封止部２４ａの引き剥がしを終えた後、第４封止部２４ｄを引き剥がす状態となるが、駆動側による第４封止部２４ｄの長手方向の引き剥がし幅は終始変化せず、非駆動側が第１封止部２４ａの引き剥がしを終えるまで、この状態が維持される。第２封止部２４ｂも長手方向の略全域に形成されているが、第１封止部２４ａと同様、引き剥がし領域が駆動側から非駆動側に徐々に広がっていくため、引き剥がし幅が比較例のように長手方向全域に広がらない。すなわち、本実施例では、トナーシール部材５２と封止部との間における、引き剥がされる前の領域（接着領域）と、引き剥がされた後の領域との境界線が、長手方向に対して斜めに延びる線となる。したがって、比較例よりも小さい力でトナーシール部材５２を封止部から引き剥がすことができる。

なお、本実施例では、トナーシール部材５２の巻き取り側の取り付け構成として、孔５２ｃに突起４５ａを嵌合させる構成を前提として説明した（図８）。そのため第１封止部材２４、第２封止部材２４ｂとの距離を孔中心線５２ｄを用いて定義したが、孔５２ｃを
用いずに両面テープ、接着材などで固定する場合には、固定面から第１封止部２４ａ、第２封止部材２４ｂとの距離を考えれば良い。

以上説明したように、本実施例によれば、攪拌動作等の通常の動作時よりも負荷が大きくなるトナーシール部材の自動巻き取り動作における最大負荷を低減することができる。したがって、トナーシール部材の巻き取り負荷の装置仕様に対する影響を小さくすることができる。これにより、モータの小型化・駆動系の小型化や安価な材料の採用が可能となり、その結果、電子写真画像形成装置の小型化、コストダウンを図ることができる。

［その他］
図１０は、回転部材の構成の他の例（変形例１）を示す図であり、図１０（ａ）は、回転部材の形状を説明する正面図。図１０（ｂ）は、回転部材の形状を説明する右側面図である。本実施例では、回転部材の外形が駆動側から非駆動側にかけて単調減少する例を説明したが、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように外形の関係を逆、つまり非駆動側円弧部４５ｃＬから駆動側円弧部４５ｃＲにかけて単調減少にしても構わない。この場合、開封は非駆動側から駆動側に一方向に引き剥がすことができ、同様の引き剥がし力の低減効果が得られる。

図１２は、回転部材の構成の他の例（変形例２）を説明する模式図であり、図１２（ａ）は、回転部材の正面図、図１２（ｂ）は、回転部材の右側面図である。図１２に示すように、回転部材２００は、概略、四角錘台形状の外形形状を有しており、トナーシール部材の取付面として回転軸（中心軸２００ｆ）に平行な面２００ａを１面有している。長手方向に延びる他の３面２００ｃ１〜２００ｃ２は、非駆動側端部２００Ｌから駆動側端部２００Ｒにかけて徐々に断面積を拡大するように回転軸に対してそれぞれ傾斜している。このように外形形状を長手方向に徐変させる構成においても、上記実施例と同様、トナーシール部材を引き剥がす最大負荷を低下させる効果が得られる。他の構成は、上記実施例と同様である。

図１３は、回転部材の構成の他の例（変形例３）を説明する模式図であり、図１３（ａ）は、回転部材の正面図、図１３（ｂ）は、回転部材の右側面図、図１３（ｃ）は、回転部材の上面図である。図１４は、変形例３の回転部材によるトナーシール部材の巻き取り（引き剥がし）動作の様子を示す模式的斜視図であり、図１４（ａ）は、動作開始前、図１４（ｂ）は、動作開始後の様子をそれぞれ示している。なお、図１４（ｂ）では、回転部材の突起部の様子を示すために、トナーシール部材の一部を切り欠いて示している。

上記実施例では、回転部材の外形形状が長手方向の徐変する構成としているが、回転部材の外形形状はこれに限定されるものではない。すなわち、トナーシール部材が回転部材と封止部との間で張った状態となるまでのタイミングが、駆動側から離れるほど遅くなり、かつ、トナーシール部材の巻き取り量（引き剥がし量）の増加する速さが、駆動側から離れるほど遅くなる構成であればよい。

図１３に示すように、回転部材３００は、概略、円柱形状の一部に突起部３０１が設けられた外形形状を有している。突起部３０１は、円柱形状の本体の駆動側端部に回転軸に直交する方向に突出するように設けられている。突起部３０１の形状や寸法、位置などは、本発明の効果が発揮できる範囲で適宜決めることができる。

図１４（ａ）に示すように、トナーシール部材５２は、回転部材３００の周面において突起部３０１が設けられた側とは反対側の領域に溶着される。図１４（ａ）においては、回転部材３００が回転を開始する前段階であるので、まだトナーシール部材５２に張力は発生しておらず、たるみがある状態である。図１４（ｂ）に示すように、回転部材３００
の回転によってトナーシール部材５２が巻き取られて開封に至るわけであるが、その巻き取り速度は、長手の非駆動部端部および中央部と、駆動側とで異なる。長手の駆動部端部においては、トナーシール部材５２は回転部材３００の駆動部端部に設けられた突起部３０１を含めて巻きつく必要があるために巻き取り速度がその他の部位に比して速くなる。その速度差によって、駆動部端部では図１４（ａ）に示されるたるみを巻き取るのに必要な時間が短いために早い時期に開封が開始する。また、駆動部端部の方が開封が進む速度が速いため、開封は駆動部端部から中央部、更には非駆動側端部に向かって進む。これによって、上記実施例と同様、トナーシール部材を引き剥がす最大負荷を低下させる効果が得られる。他の構成は、上記実施例と同様である。

（実施例２）
本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。なお、ここでは主として前述した実施例と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例と同様である。そのような部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例１では、回転部材４５が、剛性を確保できる中実形態となっている。しかし、樹脂材料を用いて射出成型する場合には、寸法精度の確保、成型時間の短縮など生産性を考慮して、中空形態やほぼ同一の厚みを有するリブで形成した肉抜き形態（周面の一部に凹部を複数設けた構成）を採用することが考えられる。そのような形態の場合、回転部材４５の剛性は低下するので、トナーシール部材５２が巻き取られる際のテンションによって、回転部材４５には回転方向のねじれやテンション方向へのたわみが発生する。したがって、トナーシール部材５２を実施例１で説明したように回転軸方向駆動側から非駆動側に一方向に引き剥がすためには、回転部材４５のねじれ、たわみを考慮する必要がある。

図１５を参照して、リブで構成した肉抜き形態を採用した回転部材１０１について説明する。図１５は、回転部材１０１を説明する図であり、図１５（ａ）は、回転部材１０１の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

回転部材１０１は、長手方向から見た断面において、円弧部１０１ｃと直線部１０１ｂとからなる断面（図１５（ｂ））と、円弧部１０１ｃの一部を凹ませてリブ１０１ｅを形成した断面（図１５（ｃ））と、が長手方向に所定間隔で交互に現れる。これら２種類の断面は、それぞれ長手方向で大きさが変化しない構成となっている。また、円弧部１０１ｃの中心１０１ｆは回転部材１０１の回転中心と一致している。長手方向に見た断面における直線部１０１ｂで構成される取付面１０１ｄは、長手方向に沿って延びる平面であり、複数の突起１０１ａが回転部材１０１の回転軸と平行に設けられている。取付面１０１ｄの裏面は、図１５（ａ）の点線、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）の斜線部で示すように、取付面１０１ｄに直交する方向から見ると、リブが格子状に設けられたような構成となっている。この格子状のリブは、長手方向に延びる長手リブ１０１ｅ１と、長手方向に直交する短手リブ１０１ｅ２と、からなる。短手リブ１０１ｅ２は、長手方向において突起１０１ａに相当する箇所に設けられている。これにより、トナーシール部材（不図示）開封時に回転部材１０１にテンションか掛かっても、トナーシール部材が回転部材１０１の円弧部１０１ｃに確実に巻きつくようにしている。

上述のようなリブによる肉抜き形態を用いた場合における、トナー供給開口２７の開封動作（トナーシール部材の巻き取り動作）について説明する。

〔比較例〕
図８、図１６を参照して、上述した回転部材１０１用いてトナー供給開口２７を開封し
たときの回転部材１０１の挙動について説明する。図１６は、回転部材１０１の変形を伴う開封の様子を説明する模式図である。図１６（ａ）は、封止部２４におけるトナーシール部材の剥がされ方を示す模式図であり、図中の矢印は開封が進行する方向を表している。図１６（ｂ）は、第１封止部２４ａの駆動側端部２４ａＲが剥がされる瞬間における、シール部材５２、回転部材１０１、第１封止部２４ａ、第２封止部２４ｂの状態を、長手駆動側、中央、非駆動側の３か所の断面図で表している。なお搬送シート４４は不図示としている。また、駆動側、中央、非駆動側とは、駆動側穴５２ｃＲ、中央穴５２ｃＣ、非駆動側穴５２ｃＬの位置における断面であることを意味している（図８）。図１６（ｃ）は、回転部材１０１に生じるたわみとねじれの影響を巻き取りのロス長さで示した図である。

回転部材１０１は、回転駆動されると矢印Ｓ方向に回転し、トナーシール部材５２全体にテンションが掛かり、まず第１封止部２４ａの駆動側端部２４ａＲが剥がされ、第１封止部２４ａの中央方向と第４封止部２４ｄ方向へ剥がされて行く。さらに回転すると、第１封止部２４ａの非駆動側端部２４ａＬが剥がされ、第１封止部２４ａの中央方向と第３封止部２４ｃ方向へ剥がされて行く。第１封止部２４ａは、駆動側端部２４ａＲと非駆動側端部２４ａＬの２方向から剥がされ、中央やや非駆動寄りの位置で両剥離が合流する。

第４封止部２４ｄに進行した剥離は、第２封止部２４ｂの駆動側端部２４ｂＲを経て第２封止部２４ｂの中央方向へと向かっていく。一方、やや遅れて第３封止部２４ｃに進行した剥離は、第２封止部２４ｂの非駆動側端部２４ｂＬを経て第２封止部２４ｂの中央方向へと向かっていく。第２封止部２４ｂは、駆動側端部２４ｂＲと非駆動側端部２４ｂＬの２方向から剥がされ、中央やや非駆動寄りの位置で両剥離が合流する。

このように２方向から剥離される理由を説明する。回転部材１０１は、回転駆動されると矢印Ｓ方向に回転し、トナーシール部材５２はＷ方向に巻き取られる。巻き取られると同時にトナーシール部材５２にはテンションが掛かり回転部材１０１にはその反力が掛かる。回転部材１０１は、反力によってＷ方向と逆方向にたわみが生じる。回転部材１０１は、その両端を支持されているので、たわみは端部から中央にかけて増加し中央付近が最大となる。図中Ｘはたわみを表しており、駆動側（非駆動側）の中心１０１ｆの位置を基準とした移動量をたわみＸと定義する。

また、回転部材１０１は、前述の反力によって回転方向と逆方向にねじれを生じる。回転部材１０１は、駆動側を搬送ギア５０（図７）で駆動され、非駆動側は回転自在に支持されているため、ねじれは駆動側から非駆動側にかけて増大し、非駆動側が最大となる。図中Ｙはねじれを表しており、駆動側の中心１０１ｆと孔中心線５２ｄを結ぶ線を基準線として、駆動側以外の位置での変形量をねじれＹと定義する。

これらたわみとねじれは、トナーシール部材５２の巻き取り方向に対して逆方向に作用するので、巻き取りのロスとなる。ロスによって長手方向上でのテンションのかかり具合に差が生じ、ロスの少ない位置から開封が開始される。たわみとねじれの影響を巻き取りのロス長さに換算して表現したのが図１６（ｃ）である。

駆動側を基準とした、たわみをロス長さに換算したものをたわみロスと定義すると、たわみロスは、駆動側を基準として長手方向上の各位置での中心１０１ｆの移動量そのものである。たわみロスは、両端支持梁のたわみのごとく支持位置（駆動側端部、非駆動側端部）では０、中央付近が最大値となる曲線となる。ここで、中央で発生する最大たわみロスをαとする。

また、駆動側を基準とした、ねじれをロス長さに換算したものをねじれロスと定義する
と、ねじれロスは、駆動側を基準として長手方向上の各位置でのねじれ量に円弧部１０１ｃの半径を乗じたものになる。回転部材１０１の円弧部１０１ｃは長手方向に一様な大きさなので、ねじれロスはねじれ量に比例する。このねじれロスは、一端固定の棒のねじれのごとく駆動側端部では０、非駆動側端部が最大となる１次直線となる。ここで、非駆動側で発生する最大ねじれロスをβとする（中央はねじれロスはβ／２となる）。

たわみロスとねじれロスの合算したものを図中の「たわみ＋ねじれロス」で表す。「たわみ＋ねじれロス」は、曲線を描き、駆動側、非駆動側、中央の順で大きくなっており、その順番で開封されることが説明できる。また中央が最も大きくなる条件として、最大たわみロスα＞最大ねじれロスβ／２の関係が成り立つ。

なお、ここでは、第１封止部２４ａの開封を例に、ねじれとたわみの影響によって２方向から剥離される理由を説明したが、第２封止部２４ｂにおいても２方向から剥離されるのは同じ理由である。

以上のように、たわみとねじれによって第１封止部２４ａと第２封止部２４ｂが長手２方向から剥離されると、それぞれ長手上で２か所分の剥離力が必要となるため実施例１で説明した一方向に引き剥がす構成ほど引き剥がし力の低減は期待できない。

〔本実施例の構成〕
図１７を参照して、ねじれとたわみの影響をキャンセルする方法について説明する。図１７は、トナーシール部材が回転部材によって引っ張られる、引っ張り長さを示す図である。図１７の横軸は、回転部材の長手位置を表し、非駆動側とは非駆動側孔５２ｃＬ、中央とは中央孔５２ｃＣ、駆動側とは駆動側孔５２ｃＲ（図８（ｃ））の位置を表す。また、図１７の縦軸は、回転部材がトナーシール部材５２（図８）を巻き取った際の、引っ張り長さＨを意味する。引っ張り長さＨは、トナーシール部材５２にテンションがかかった瞬間を０とし、テンションが増大し駆動側第１封止部２４ａが溶着強度の限界に達した時点までに引っ張った長さを意味する。

図１７に示すように、駆動側を基準として、駆動側の引っ張り長さをＨＲとすると、駆動側以外の場所では、ＨＲよりも「たわみ＋ねじれロス」分少なくなる。ねじれとたわみの影響をキャンセルするためには、長手全域で引っ張り長さＨを駆動側引っ張り長さＨＲと等しくすれば良い。引っ張り長さＨを全域で等しくする手段としては、トナーシール部材５２を巻き取る回転部材の外形を長手で徐変することである。これにより、第１封止部２４ａの全域でほぼ同時に溶着強度の限界を迎えることができる。同様に第２封止部２４ｂの全域でほぼ同時に溶着強度の限界を迎えることができる。

長手上の任意の位置での引っ張り長さＨは、巻き取り長さＭ、たわみロス長さＬＴ、円弧部半径ｒ、回転角θで表すことができる。さらに、巻き取り長さＭは、ｒ×θで表すことができ、基準位置以外でのθには、ねじれロス分が含まれている。また、θは、トナーシール部材５２にテンションがかかった瞬間を０とし、テンションが増大し駆動側第１封止部２４ａが溶着強度の限界に達した時点までに回転した角度と定義する。つまり、
引っ張り長さＨ＝巻き取り長さＭ（＝ｒ×θ）−たわみロス長さＬＴ
である。

さらに、巻き取り長さＭ＝ｒ×θ、キャンセルするための条件：Ｈ＝ＨＲなので、ｒθ−ＬＴ＝ＨＲとなる。これを満たす円弧部半径ｒを備えた回転部材を採用することでねじれとたわみの影響をキャンセルし、全域で略同時に溶着強度の限界を迎えることができる。

〔駆動側から一方向に開封〕
図１８を参照して、たわみとねじれの影響を考慮し、長手上で駆動側から非駆動側にかけて一方向に引き剥がすための本実施例における回転部材の構成について説明する。図１８（ａ）は、トナーシール部材が回転部材によって引っ張られる、引っ張り長さを示す図である。図１８（ｂ）は、実施例２における回転部材の円弧部半径を説明する図である。図１８（ｃ）は、実施例２における回転部材の外形を示す平面図である。図１８（ｄ）は、実施例２における回転部材の断面図である。

図１８（ａ）を参照して、引っ張り長さについて説明する。長手一方向に開封可能にするためには、「たわみ＋ねじれロスをキャンセル」した状態から、意図的にロスを追加すれば良い。意図的に加えるロスを追加ロスとし、任意の位置での追加ロスの長さをＬＡ（ただし、ＬＡ＞０）とする。追加ロスは、駆動側から非駆動側にかけて単調増加する１次直線とする。非駆動側での追加ロス最大値（以下、最大追加ロスとする）をγとする。「たわみ＋ねじれロス キャンセル」から「追加ロス」を減じたものを「キャンセル−追加ロス」で表す。

図１８（ｂ）〜図１８（ｄ）を参照して、キャンセル−追加ロスを反映した回転部材１０２の円弧部１０２ｃの円弧部半径ｒ、外形、断面について説明する。

回転部材１０２による引っ張り長さＨは、以下の式であらわされる。
Ｈ＝Ｍ−ＬＴ
ここで、Ｍ＝ｒ×θなので、
Ｈ＝ｒ×θ−ＬＴ
この引っ張り長さが「キャンセル−追加ロス」に等しいので
Ｈ＝ｒ×θ−ＬＴ＝ＨＲ−ＬＡ
これから、
ｒ×θ＝ＨＲ−ＬＡ＋ＬＴ
となる。

また、駆動側半径をｒＲ、駆動側回転角をθＲとすると、ＨＲ＝ｒＲ×θＲである。
最大ねじれロスβを駆動側引っ張り長さＨＲと比例係数ａを用いて、β＝ａＲ×ＨＲ。
最大たわみロスαを駆動側引っ張り長さＨＲと比例係数ｃを用いて、α＝ｃＲ×ＨＲ。
最大追加ロスγを駆動側引っ張り長さＨＲと比例係数ｅを用いて、γ＝ｅＲ×ＨＲ。
とすると、長手任意の位置でのｒ／ｒＲは、ａＲとｃＲとｅＲの関数になる。また、α＞β／２から２ｃＲ＞ａＲである。

ここで具体例として、ａＲ＝ｃＲ＝０．１とし、さらにｅＲ＝０．３とすると、回転部材１０２の任意の断面における円弧部１０２ｃの円弧部半径ｒと駆動側半径ｒＲの比が求まる。その結果が図１８（ｂ）である。ｒ／ｒＲは曲線を描き、３つの代表点、駆動側突起１０２ａＲ、中央突起１０２ａＣ、非駆動側突起１０２ａＬの位置でのｒ／ｒＲはそれぞれ、１．０、１．０、０．７８となる。ここで、駆動側突起１０２ａＲは駆動側孔５２ｃＲと嵌合し、中央突起１０２ａＣは中央孔５２ｃＣと嵌合し、非駆動側突起１０２ａＬは非駆動側孔５２ｃＬと嵌合する（図８（ｃ））。

この結果を適用した回転部材１０２を図１８（ｃ）、任意の位置での断面を図１８（ｄ）に示す。円弧部半径ｒは、駆動側から中央にかけて一旦は増加するものの、中央では駆動側と同じになり、中央から非駆動側にかけては、単調に減少する。なお、直線部１０２ｂの幅は、円弧部半径ｒの変化に合せて変化する。

以上のように構成された回転部材１０２がＳ方向に回転すると、第１封止部２４ａ及び
第２封止部２４ｂが駆動側から中央、さらに非駆動側の順に開封できる。

なお、ａＲ、ｃＲ、ｅＲのパラメータを変更しても、中央円弧部半径ｒＣと非駆動側円弧部半径ｒＬの間にはｒＬ＜ｒＣが成り立つ。また中央から非駆動側にかけて円弧部半径は単調減少している。引っ張り長さＨは、駆動側から非駆動側かけて単調減少しているため、第１封止部２４ａ及び第２封止部２４ｂは、駆動側から中央、さらに非駆動側の順に溶着強度の限界を迎えるためその順で開封される。

〔非駆動側から一方向に開封〕
図１９を参照して、たわみとねじれの影響を考慮し、長手上で非駆動側から駆動側にかけて一方向に引き剥がすための回転部材の他の構成（変形例４）について説明する。図１９（ａ）は、トナーシール部材が回転部材によって引っ張られる、引っ張り長さを示す図である。図１９（ｂ）は、変形例４における回転部材の円弧部半径を説明する図である。図１９（ｃ）は、変形例４における回転部材の外形を示す平面図である。図１９（ｄ）は、変形例４における回転部材の断面図である。

図１９（ａ）を参照して、引っ張り長さについて説明する。追加ロスは、非駆動側から駆動側にかけて単調増加する１次直線とする。駆動側での追加ロス最大値（以下、最大追加ロスとする）をγとする。

図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）を参照して、キャンセル−追加ロスを反映した回転部材１０３の円弧部１０３ｃの円弧部半径ｒ、外形、断面について説明する。

回転部材１０３による引っ張り長さＨは、以下の式であらわされる。
Ｈ＝ｒ×θ−ＬＴ＝ＨＬ−ＬＡ
これから、
ｒ×θ＝ＨＬ−ＬＡ＋ＬＴ
となる。なお、基準とする非駆動側の引っ張り長さをＨＬとする。

また、円弧部１０３ｃの非駆動側円弧部半径をｒＬ、非駆動側回転角をθＬとすると、ＨＬ＝ｒＬ×θＬである。
最大ねじれロスβを駆動側引っ張り長さＨＬと比例係数ａを用いて、β＝ａＬ×ＨＬ。
最大たわみロスαを駆動側引っ張り長さＨＬと比例係数ｃを用いて、α＝ｃＬ×ＨＬ。
最大追加ロスγを駆動側引っ張り長さＨＬと比例係数ｅを用いて、γ＝ｅＬ×ＨＬ。
とすると、長手任意の位置でのｒ／ｒＬはａＬとｃＬとｅＬの関数になる。また、α＞β／２から２ｃＬ＞ａＬである。

ここで具体例として、ａＬ＝ｃＬ＝０．１とし、さらにｅＬ＝０．３とすると、回転部材１０３の任意の断面における円弧部１０３ｃの円弧部半径ｒと駆動側半径ｒＲの比が求まる。その結果が図１９（ｂ）である。ｒ／ｒＬは曲線を描き、３つの代表点、駆動側突起１０３ａＬ、中央突起１０３ａＣ、非駆動側突起１０３ａＬの位置でのｒ／ｒＲはそれぞれ、０．７、１．０、１．１１となる。ここで、駆動側突起１０３ａＲは駆動側孔５２ｃＲと嵌合し、中央突起１０３ａＣは中央孔５２ｃＣと嵌合し、非駆動側突起１０３ａＬは非駆動側孔５２ｃＬと嵌合する（図８（ｃ））。

この結果を適用した回転部材１０３を図１９（ｃ）、任意の位置での断面を図１９（ｄ）で示す。円弧部半径ｒは、非駆動側から中央、さらに駆動側にかけて単調に減少する。なお、直線部１０３ｂの幅は、円弧部半径ｒの変化に合せて変化する。

以上のように構成された回転部材１０３がＳ方向に回転すると、第１封止部２４ａ及び
第２封止部２４ｂが非駆動側から中央、さらに駆動側の順に開封できる。

なお、ａＬ、ｃＬ、ｅＬのパラメータを変更しても、中央円弧部半径ｒＣと駆動側円弧部半径ｒＲの間にはｒＣ＞ｒＲが成り立つ。また中央から駆動側にかけて円弧部半径は単調減少している。引っ張り長さＨは、非駆動側から駆動側かけて単調減少しているため、第１封止部２４ａ及び第２封止部２４ｂは、非駆動側から中央、さらに駆動側の順に溶着強度の限界を迎えるためその順で開封される。

以上、本実施例によれば、回転部材１０２、１０３にたわみとねじれが発生する場合においても、回転部材４５の外形を上述のように徐変することによって、トナーシール部材を回転軸方向駆動側から非駆動側（非駆動側から駆動側）に引き剥がすことができる。その結果、トナーシール部材の自動巻き取り負荷を低減することができる。ひいては、モータの小型化・駆動系の小型化や安価な材料の採用が可能となり、結果、電子写真画像形成装置の小型化、コストダウンを図ることができる。

図２０は、本実施例における回転部材の構成の他の例（変形例５）を示す図であり、図２０（ａ）は、回転部材の外形を示す平面図、図２０（ｂ）は、回転部材の断面図である。ここで示す回転部材は、駆動側から非駆動側に一方向に開封可能に構成されている。

図２０（ｂ）に示すように、回転部材１０４の長手方向の任意の位置における断面は、直線部１０４ｂと多角形部１０４ｃからなる。すなわち、上記実施例では、回転部材の回転軸に垂直な断面におけるトナーシール部材の巻き付き面の輪郭が円弧形状であるのに対し、変形例５では、該輪郭が多角形形状となっている。したがって、図２０（ａ）に示すように、回転部材１０４全体の外形構成は、多角形円錐台形状の一部を長手方向に縦に切り欠くとともに、上述したような格子状リブによる肉抜き形態となっている。

回転部材１０４の断面は、実施例２と同様に長手方向に徐変する構成となっている。すなわち、多角形部１０４ｃの頂点を結んだ仮想円弧部の半径を、実施例２と同様に変化させ、該半径の変化に合わせて多角形部１０４ｃの各辺の幅を変化させる。直線部１０４ｂの幅も仮想円弧部の半径の変化に合せて変化させる。

一方向から開封するためには、引っ張り長さＨ（キャンセル−追加ロス）において、追加ロスが駆動側から非駆動側にかけて単調に増加するようにコントロールすれば良いので、回転部材の外形がこのような多角形であっても構わない。

（実施例３）
図２１を参照して、本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。なお、ここでは主として前述した実施例と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例と同様である。そのような部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図２１は、本発明の実施例３に係る画像形成装置におけるトナー収納部、トナーシール及びトナー搬送の構成を説明する斜視図である。実施例１、２では、トナーシール部材の被溶着体として、枠体を構成し得る剛性を持った現像容器２３を用いているが、かかる構成に限定される必要はない。図２１に示すように、本実施例では、現像剤容器内に該容器よりも柔軟性があり変形しやすい別の容器を固定し、該容器により現像剤収容室を形成する構成としている。具体的には、現像容器２３内に現像容器２３（例えば、ＰＳ、ＰＰＥ、ＡＢＳ等）を構成する材料よりも剛性が低い可撓性材料（例えば、ＰＥＴ、ＰＥ等の薄肉厚材料）、からなる可撓性容器１３８がトナー収納部として固定されている。そして、該容器１３８に設けられたトナー供給開口１３７の縁に沿った封止部１３６ａ〜１３６ｄ
にてトナーシール部材１３２が溶着されている。この可撓性容器１３８は、２つの第１枠体１３８ａと第２枠体１３８ｂとを熱溶着などによって接合することで一つの容器を構成している。このように容器が可撓性を有することで、トナーシール部材１３２を引き剥がす最大負荷をさらに低下させる効果が得られる。他の構成は、上記実施例と同様である。

（実施例４）
図３、図８、図２２を参照して、本発明の実施例４に係る画像形成装置について説明する。なお、ここでは主として前述した実施例と異なる部分について詳細に説明する。特に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例と同様である。そのような部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図２２は、実施例４における回転部材の構成を説明する模式図であり、図２２（ａ）は、実施例４における回転部材の平面図、図２２（ｂ）、図２２（ｃ）は、実施例４における回転部材の断面図、図２２（ｄ）は、実施例４における回転部材の平面図である。なお、図２２（ａ）〜図２２（ｄ）において、搬送シート４４を不図示としている。また、図２２（ａ）〜図２２（ｄ）において、突部をクロスハッチングで示している。

実施例１〜３では、回転部材の外形を徐変し、駆動側から非駆動側もしくは非駆動側から駆動側の一方向へ開封できる構成を説明した。ここで、トナーシール部材５２は、トナー供給開口２７開封後、回転部材４５の外形に巻き付くように回転軸周りに回転する。トナーＴをトナー供給室２８に搬送するのは主に搬送シート４４だが、少なからずトナーシール部材５２もトナーＴの搬送に寄与している。ところが、回転部材１０５の外形を徐変しているため、長手でトナーシール部材５２の巻き付き長さが異なり、その結果、トナーシール部材５２の巻き付き後の外形が回転軸に対して傾いてしまい、トナーＴの供給が長手で偏る可能性がある。

そこで、本実施例では、図２２（ａ）に示すように、回転部材１０５の外形部分の少なくとも他端側の領域にトナーシール部材の巻き付き量を調整するための突部１０５ｅを設けている。突部１０５ｅは、長手位置として外形が相対的に小さい非駆動側に配置する。また、図２２（ｂ）に示すように、突部１０５ｅは、断面外周における位置として、円弧部１０５ｃの直線部１０５ｂに隣接する領域のうち回転方向Ｓの下流側の領域にトナーシール部材５２の封止部からの引き剥がし動作に影響を与えない範囲で設けられる。また、突部１０５ｅは、高さが、駆動側において最も大きい円弧部半径ｒの領域の外形と同じ高さとなるように構成されている。

図２２（ｂ）は、トナーシール部材５２が巻き取られ、第２封止部２４ｂの開封が完了した瞬間のトナーシール部材５２と回転部材１０５の状態を示す。この時点では突部１０５ｅはトナーシール部材５２と当接しないので、長手一方向に開封する動作に影響を与えない。

図２２（ｃ）は、トナー供給開口の開封完了後に、トナーシール部材５２が回転部材１０５とともに回転している状態を示す。この時点において、突部１０５ｅがトナーシール部材５２と当接することで、突部１０５ｅの回転方向上流側で回転部材１０５の外形（円弧部）１０５ｃとトナーシール部材５２との間に隙間ｖが形成され、巻き付き方が長手方向において均一となる。これにより、トナーシール部材５２が回転軸に対して傾いた巻き付き方となることを抑制することができ、トナーＴの供給が長手方向で偏ることを軽減できる。

なお、突部１０５ｅを、長手方向における端部寄りの１箇所に設ける構成を説明したが、長手方向の複数箇所に設けてもよい。また、図２２（ｄ）に示す回転部材１０６のよう
に、長手全域に突部１０６ｅ（ハッチング部）を設けてもよい。こうすることで、上記効果の更なる向上を図ることができる。

上記各実施例、変形例は、可能な限りそれぞれの構成を互いに組み合わせた構成を採用することができる。

上記各実施例、変形例で示した回転部材の外形形状は、あくまで一例であり、それらに限定されるものではない。上記各実施例、変形例では、回転部材のトナーシール部材の巻き付き面が、回転部材の太さが中央部を挟んで他端側よりも一端側の方が相対的に太くなるように、回転軸に非平行に延びる構成としている。しかしながら、トナーシール部材を上述したように回転部材の非駆動側から駆動側へ一方向に開封することができる形状であれば、種々の形状を採用できる。

２２…底部材、２３…現像容器、２４…封止部（接着部）、２４ａ…第１封止部、２４ｂ…第２封止部、２４ｃ…第３封止部、２４ｄ…第４封止部、４３…搬送部材、４５…回転部材、４５ｄ…取付面、５２…トナーシール部材（封止部材）

Claims (19)

1. 現像剤容器であって、
   開口を有し、現像剤が収容される現像剤収容室と、
   前記開口を封止する封止部材であって、前記現像剤容器の長手方向と直交する短手方向に延びる短手封止部と、前記短手封止部が延びる長さよりも長く前記長手方向に延びる長手封止部と、を有する封止部材と、
   前記封止部材が結合され、回転により前記封止部材を前記現像剤容器から引き剥がすことにより前記開口を露出するための回転部材と、
   前記回転部材に駆動力を伝達するギアと、
   を備え、
   前記長手封止部の前記長手方向かつ前記回転部材の回転軸方向における一方の端部が前記長手封止部の中央部よりも先に前記現像剤収容室から剥がされ、前記中央部が前記長手封止部の他方の端部よりも先に前記現像剤収容室から剥がされるように、前記回転部材の外形が回転軸方向における前記封止部材が結合される一端と中央とで異なっていることを特徴とする現像剤容器。
2. 現像剤容器であって、
   現像剤が収容されるとともに開口を有する現像剤収容室と、
   前記開口を塞ぐように現像剤容器に接着される封止部材であって、前記現像剤容器の長手方向と直交する短手方向に延びる短手接着部と、前記短手接着部が延びる長さよりも長く前記長手方向に延びる長手接着部と、を有する封止部材と、
   前記封止部材が結合され、回転により前記封止部材を前記現像剤容器から引き剥がして巻き取ることが可能な回転部材と、
   前記回転部材に駆動力を伝達するギアと、
   を備え、
   前記回転部材は、前記封止部材との結合部における回転軸方向の一端側から他端側において、前記封止部材の巻き取り開始から前記封止部材が前記回転部材と前記現像剤容器との間で張った状態となるまでのタイミングが、前記一端側から離れるほど遅く、前記張った状態となった後の前記封止部材の引き剥がし量の増加する速さが、前記一端側から離れるほど遅くなるように構成されていることを特徴とする現像剤容器。
3. 前記張った状態となるまでの前記封止部材の巻き取り量が、前記一端側から前記他端側にかけて同じであることを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器。
4. 前記封止部材は、前記開口を囲むように形成された、前記回転軸に平行に延びる二辺と前記回転軸に直交する方向に延びる二辺とからなる矩形の接着部に接着されており、
   前記回転部材は、前記封止部材が前記接着部の前記矩形の一角から当該角の対角に向かって前記回転軸に対して斜めの方向に徐々に引き剥がされるように、前記封止部材を巻き取ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
5. 前記回転部材は、
   回転軸方向において前記回転軸に平行に延びる前記封止部材の結合面と、
   前記回転部材の太さが中央部を挟んで他端側よりも一端側の方が相対的に太くなるように、前記回転軸方向において前記回転軸に非平行に延びる前記封止部材の巻き付き面と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
6. 前記回転部材は、前記巻き付き面に複数の凹部を有していることを特徴とする請求項５に記載の現像剤容器。
7. 前記回転部材は、前記巻き付き面の少なくとも前記他端側の領域に前記封止部材の巻き付き量を調整するための突部を有することを特徴とする請求項５または６に記載の現像剤容器。
8. 前記回転部材は、前記回転軸に垂直な断面における前記巻き付き面の輪郭が円弧形状であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の現像剤容器。
9. 前記回転部材は、前記回転軸に垂直な断面における前記巻き付き面の輪郭が多角形形状であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の現像剤容器。
10. 前記回転部材は、太さが他端側から一端側にかけて徐々に太くなる円錐台形状の一部に周面よりも凹みかつ前記回転軸に平行に延びる前記封止部材の取付面を有する形状を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像剤容器。
11. 前記回転部材は、太さが他端側から一端側にかけて徐々に太くなる四角錘台形状の前記回転軸方向に延びる面の１面が前記回転軸に平行に延びる前記封止部材の取付面となる形状を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像剤容器。
12. 前記回転部材は、円柱形状の一端側の一部に前記回転軸に直交する方向に突出する突起部を有する形状を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像剤容器。
13. 前記回転部材は、回転軸方向の一端に回転駆動力が加わることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の現像剤容器。
14. 前記回転部材は、前記現像剤収容室に収容された現像剤を前記開口部を介して前記現像剤収容室の外部に向けて搬送するための搬送部材を構成することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
15. 前記回転部材は、前記現像剤収容室に収容された現像剤を攪拌するための攪拌部材を構成することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
16. 前記現像剤収容室は、現像剤容器を構成する材料よりも剛性が低い可撓性材料からなり現像剤容器内に固定された可撓性容器に設けられていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の現像剤容器。
17. 画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像カートリッジであって、
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の現像剤容器と、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体が設けられるとともに、前記開口を介して前記現像剤収容室と連通する現像剤供給室と、
    を備えることを特徴とする現像カートリッジ。
18. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の現像剤容器、または請求項１７に記載の現像カートリッジのいずれかと、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体が設けられるとともに、前記開口を介して前記現像剤収容室と連通する現像剤供給室と、
    を含むことを特徴とするプロセスカートリッジ。
19. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載の現像容器、請求項１７に記載の現像カートリッジ、または請求項１８に記載のプロセスカートリッジのいずれか１つと、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体が設けられるとともに、前記開口を介して前記現像剤収容室と連通する現像剤供給室と、
    を備え、
    現像剤を用いて記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
    

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