JP6465691B2 - 現像剤容器、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、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置の現像剤容器に関する。

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画像形成装置としては、例えば、複写機、プリンター（ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンタ等）、及びファクシミリ装置等がある。

このような従来の画像形成装置では、電子写真感光体及びそれに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。

このようなプロセスカートリッジ、またはプロセスカートリッジの一部である現像装置では、現像枠体内部に収納された現像剤（トナー、キャリア等）を攪拌する攪拌手段が設けられている。この攪拌手段により現像枠体内部で現像剤を循環させ、現像手段に現像剤を供給する。このような攪拌手段としては、プロセスカートリッジの使用開始前の状態において可撓性を有する攪拌シートの一端側が攪拌軸部に、他端側が現像容器の開口部に取り付けられているものが知られている（特許文献１、図６）。

特開２０１４−１６７６０６号公報

しかしながら、前述したような構成の攪拌手段を用いた現像装置では、シート部材の一端側を攪拌軸に、他端側を現像枠体にそれぞれ遊びなく支持した場合、シート部材の長さがばらついたときに、シート部材の折れや変形が発生する場合がある。

そこで、本発明の現像剤容器は、
現像剤を収容し、開口を有する枠体と、
前記現像剤を攪拌する攪拌手段と、を備え、
前記攪拌手段は、
第１の支持部と第２の支持部を有する攪拌軸部と、
前記第１の支持部に支持される第１の被支持部を有し、前記現像剤を攪拌する第１のシート部材と、
前記第２の支持部に支持される第２の被支持部を有し、前記開口を封止するための第２のシート部材と、を有し、
前記第２の支持部と前記第２の被支持部とによる遊びが前記第１の支持部と前記第１の被支持部とによる遊びより大きいことを特徴とする。

本発明によれば、第２の支持部と第２の被支持部とによる遊びが第１の支持部と第１の被支持部とによる遊びより大きいので、シート部材の折れや変形が発生することを低減できる。

本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態のプロセスカートリッジの構成を示す図である。図２（ａ）は主断面図であり、図２（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態の攪拌軸部の構成を示す図である。図３（ａ）は斜視図であり、図３（ｂ）は拡大斜視図であり、図３（ｃ）は断面図である。 本発明の実施形態の攪拌手段の組立方法を示す図である。図４（ａ）は組立斜視図であり、図４（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態の攪拌手段の組立方法を示す図である。図５（ａ）は組立斜視図であり、図５（ｂ）は斜視図である。 図６（ａ）は本発明の実施形態の第１攪拌シートの動きの自由度を示す図であり、図６（ｂ）は第２攪拌シート２２の動きの自由度を示す図である。 本発明の実施形態のプロセスカートリッジの使用開始前の枠体の断面図である。 本発明の実施形態の攪拌軸部の位相が振れた状態を示す図である。図８（ａ）は攪拌軸部の位相が最適な状態を示す図であり、図８（ｂ）は攪拌軸部の位相がずれた状態を示す図であり、図８（ｃ）は攪拌軸部の位相が図８（ｂ）と反対方向にずれた状態を示す図である。 本発明の実施形態の攪拌手段の回転中の挙動を示す図である。 本発明の他の実施形態の現像装置の構成を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
以下に、図面および実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状、機能、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。

（画像形成装置の概略構成）
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。

同図に示すように、画像形成装置Ａの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。

プロセスカートリッジＢは、画像形成装置Ａに着脱可能であり、装着された場合に感光体ドラム１１に現像剤Ｔを供給する。現像剤Ｔは、現像ローラ１３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Ｔを供給し現像剤像に現像する。この現像剤像を転写ローラ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され、排紙ローラ１によって画像形成装置Ａの上部の排紙部３に排出される。

本実施形態においては、画像形成装置Ａに対して１つのプロセスカートリッジＢを装着する構成を示している。しかし、フルカラー画像に対応したイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の現像剤を収容した複数のプロセスカートリッジＢを装着できる構成でも良い。

（プロセスカートリッジの構成）
次に、プロセスカートリッジＢの構成を、図面を参照しつつ説明する。

図２（ａ）は、プロセスカートリッジＢの主断面図であり、図２（ｂ）は、プロセスカートリッジＢの斜視図である。

なお、以下の説明において、長手方向Ｆとは図２（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＢの長手方向Ｆと一致する。なお、この長手方向Ｆは、後述する図３（ａ）に示すように、棒状形状の攪拌軸部２０の長い辺の方向と一致する。また、短手方向Ｇとは長手方向Ｆに直交する方向である。

図２（ａ）に示すように、プロセスカートリッジＢは、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１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、感光体ドラム１１の表面を帯電させる帯電ローラ１２、感光体ドラム１１に像を形成する現像装置３８（現像剤容器）、感光体ドラム１１表面に残留した現像剤Ｔを除去するためのクリーナユニット２４が設けられている。なお、現像剤Ｔは、トナー、キャリア等を含む。

本実施形態のプロセスカートリッジＢは、図２（ａ）に示すように感光体ドラム１１の周囲に帯電ローラ１２と、クリーナユニット２４とを備えている。クリーナユニット２４は、弾性を有するクリーニングブレード１４を有している。

また、プロセスカートリッジＢは、枠体４０を有する現像装置３８を備えている。プロセスカートリッジＢは、クリーナユニット２４と現像装置３８とを一体とし、画像形成装置Ａに対して、着脱自在に構成されている。

現像装置３８は、現像ローラ１３（現像剤担持体）と、現像ブレード１５と、現像剤供給ローラ２３と、現像剤Ｔを収納する枠体４０と、現像剤Ｔを攪拌し現像剤Ｔを現像剤供給ローラ２３に供給する攪拌手段２１とを備える。

枠体４０には、現像剤供給ローラ２３を備える現像室２６と、現像剤Ｔを収納する現像剤収納室２７とが設けられている。現像室２６と現像剤収納室２７とは開口２５により連通している。攪拌手段２１は棒状の攪拌軸部２０と第１攪拌シート１９（第１のシート部材）、第２攪拌シート２２（第２のシート部材）からなる。第２攪拌シート２２の短手方向他端側は使用開始前の状態で開口２５を覆っている。現像ローラ１３と、現像ブレード１５、および攪拌手段２１の攪拌軸部２０は枠体４０に支持されている（不図示）。なお、攪拌手段２１の詳細な構成については後述する。

（プロセスカートリッジの動作）
プロセスカートリッジＢの使用開始前の状態において、攪拌手段２１の一部である第２攪拌シート２２が開口２５を覆っており、現像室２６には現像剤Ｔは入っておらず、現像剤収納室２７にのみ現像剤Ｔが収納されている。この状態からプロセスカートリッジＢの使用が開始されると、画像形成装置Ａに設けられた不図示の駆動手段により駆動力が伝達されて攪拌手段２１が中心軸Ｐを中心として回転方向Ｄに回転する。それによって開口２５を覆っていた第２攪拌シート２２が引き剥がされ、開口２５が露出されることで現像剤収納室２７から現像室２６に現像剤Ｔが供給される。

攪拌手段２１により枠体４０内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことで、現像剤Ｔの劣化を抑制している。攪拌手段２１の回転時の詳細な挙動に関しては後述する。

（攪拌手段の構成）
次に攪拌手段２１の構成について、図３、図４、図５を用いて更に詳細に説明する。

ここで図３は攪拌軸部２０の構成を示す図である。図３（ａ）は攪拌軸部２０の斜視図である。図３（ｂ）は攪拌軸部２０の第２攪拌シート２２を支持する複数の支持部２０ｃ（第２の支持部）のうちの一つの拡大斜視図である。図３（ｃ）は支持部２０ｃで長手方向Ｆに対して直交方向に切った断面図である。

図４は攪拌手段２１の組立方法を示す図である。図４（ａ）は攪拌軸部２０への第１攪拌シート１９の組立方法を説明する組立斜視図である。図４（ｂ）は攪拌軸部２０に第１攪拌シート１９を組み立てた状態の斜視図である。

図５は攪拌手段２１の組立方法を示す図である。図５（ａ）は攪拌軸部２０への第２攪拌シート２２の組立方法を説明する組立斜視図である。図５（ｂ）は攪拌手段２１の斜視図である。

図３（ａ）に示すように、攪拌軸部２０は、枠体４０に対して回転可能に支持される被支持部２０ａ及び被支持部２０ｂと、第２攪拌シート２２を支持する支持部２０ｃと、第１攪拌シート１９を支持する支持部２０ｍ（第１の支持部）とを備える。攪拌軸部２０の形状は略円筒形状であり、略円筒部２０ｄと、面２０ｅとが設けられている。面２０ｅは複数の支持部２０ｃの間、および長手方向Ｆ両端に設けられている。また、複数の支持部２０ｍは面２０ｅに対して垂直に突出するように設けられている。

尚、本実施形態における攪拌軸部２０の略円筒部２０ｄの直径は９ｍｍである。また、支持部２０ｃは約５０ｍｍピッチで５箇所に設けられている。また、支持部２０ｍは支持部２０ｃの両脇に支持部２０ｃから１０ｍｍ程度離れた位置に設けられている。

支持部２０ｍは支持部２０ｃの両脇かつ近傍設けられている。このため、後述するように熱カシメによって支持部２０ｍで支持された第１攪拌シート１９が支持部２０ｃ付近で浮き上がることがなく、第２攪拌シート２２を組み付ける際に第１攪拌シート１９が邪魔にならない。また、被支持部２０ｂの長手方向Ｆの外側には不図示のギアが取り付けられており、画像形成装置Ａから駆動を伝達され、攪拌軸部２０を回転方向Ｄに回転させる。

次に、図３（ｂ）に示すように、支持部２０ｃはフック形状の引っ掛け部を構成している。支持部２０ｃは攪拌軸部２０の面２０ｋから延びる根元部２０ｆ、根元部２０ｆに連続し、フック形状中間の引っ掛け形状部２０ｇを有する。さらに、支持部２０ｃは先端側の先端部２０ｉ、先端部２０ｉから引っ掛け形状部２０ｇに近付くにつれて幅が広くなる誘い込み部２０ｈを有する。すなわち、誘い込み部２０ｈは、先端部２０ｉに向かうにしたがって徐々に幅が小さくなる。根元部２０ｆの長手方向Ｆの幅は幅Ｗ１、引っ掛け形状部２０ｇの長手方向Ｆの幅は幅Ｗ２、先端部２０ｉの長手方向Ｆの幅は幅Ｗ３である。幅Ｗ１、幅Ｗ２、幅Ｗ３の関係については後述する。支持部２０ｃの先端部２０ｉは攪拌軸部２０の回転方向Ｄ下流側を向いている。

次に、図３（ｃ）に示すように、攪拌軸部２０の断面方向の状態では、面２０ｅに対向する支持部２０ｃの対向面２０ｊは面２０ｅに対して一定の隙間Ｃ２を設けている。この隙間Ｃ２は第２攪拌シート２２の厚みよりも大きい。第２攪拌シート２２は攪拌軸部２０の軸線方向から見た状態では、攪拌軸部２０に組み付けた後、面２０ｅと対向面２０ｊの間（隙間Ｃ２の範囲）に存在する。第２攪拌シート２２の組立方法に関しては後述する。尚、本実施形態における支持部２０ｃが形成されている面２０ｋは、対向面２０ｊに対して面２０ｅよりも離れた位置に設けられている。これは支持部２０ｃの部品製造上の理由であり、面２０ｋを面２０ｅと同一面上に設けても良い。

図４（ａ）に示すように、攪拌軸部２０には円柱のボス形状である複数の支持部２０ｍが設けられている。第１攪拌シート１９には短手方向Ｇの一端側に支持部２０ｍに支持される複数の穴形状である被支持部１９ａ（第１の被支持部）が設けられている。また、第１攪拌シート１９の短手方向Ｇの他端側には、枠体４０内部の現像剤Ｔを攪拌する攪拌部１９ｂが設けられている。また、第１攪拌シート１９には、第２攪拌シート２２を後から組み付けるため、支持部２０ｃを覆わないための切り欠き形状１９ｃが設けられている。

ここで、支持部２０ｍの直径Ｈ１は第１攪拌シート１９の複数の被支持部１９ａの直径Ｈ２よりも小さい。そして、攪拌軸部２０の支持部２０ｍに第１攪拌シート１９の被支持部１９ａを通す。そして、図４（ｂ）に示すように、攪拌軸部２０の支持部２０ｍの先端を超音波カシメ、熱カシメ、冷間カシメ等の方法で変形させ、第１攪拌シート１９の被支持部１９ａの直径Ｈ２よりも大きくなるようにする。つまり、変形させた後の攪拌軸部２０の支持部２０ｍの直径を直径Ｈ３とすると、Ｈ３＞Ｈ２＞Ｈ１である。このようにすることで、第１攪拌シート１９を攪拌軸部２０に固定することができる。

図５（ａ）に示すように、第２攪拌シート２２には短手方向Ｇの一端側に支持部２０ｃに支持される複数の被支持部２２ａ（第２の被支持部）が設けられている。被支持部２２ａは穴形状であり、穴の長手方向Ｆの幅は幅Ｗ４である。ここで、幅Ｗ４と前述した攪拌軸部２０の支持部２０ｃの各部分の幅との関係は、Ｗ２＞Ｗ４＞Ｗ１、Ｗ４＞Ｗ３である。また、第２攪拌シート２２の短手方向Ｇの他端側には、枠体４０内部の現像剤Ｔを攪拌する攪拌部２２ｂが設けられている。

以上の構成の第２攪拌シート２２を攪拌軸部２０に組み付ける際、被支持部２２ａが引っ掛け形状部２０ｇを通過する時には、被支持部２２ａが長手方向Ｆに押し広げられるように弾性変形する。尚、被支持部２２ａが引っ掛け形状部２０ｇを通過し根元部２０ｆに至った後、攪拌軸部２０が回転方向Ｄに回転すると第２攪拌シート２２の攪拌部２２ｂは現像剤Ｔの抵抗により攪拌軸部２０の回転方向Ｄ上流側に撓められる（詳細は後述する）。

支持部２０ｃの先端部２０ｉは、攪拌軸部２０の回転方向Ｄの下流側を向いている。このため、攪拌部２２ｂが攪拌軸部２０の回転方向Ｄの上流側に撓められると、第２攪拌シート２２の被支持部２２ａは支持部２０ｃの根元部２０ｆから先端部２０ｉに向かう相対的な力は働かない。従って、攪拌軸部２０の回転中に第２攪拌シート２２が攪拌軸部２０から外れることはない。このようにして、被支持部２２ａが支持部２０ｃに係合する。

図５（ｂ）に示すように、支持部２０ｃの先端側から第２攪拌シート２２の被支持部２２ａを組み付け第２攪拌シート２２を回転方向Ｄの上流側に９０°回転させ、面２０ｅと相対させることで被支持部２２ａが根元部２０ｆに達し攪拌手段２１が形成される。

第１攪拌シート１９及び第２攪拌シート２２の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚みは０．０３〜０．１５ｍｍのものを適宜選定すれば良い。また、前述の材質を基材とし、シーラント層をラミネートしたものでも良い。

また、第１攪拌シート１９の短手方向Ｇの長さＬ１は第２攪拌シート２２の短手方向Ｇの長さＬ２よりも小さい。また、第１攪拌シート１９単体の剛性は第２攪拌シート２２単体の剛性よりも高くなっている。この理由については、後述する。

次に、図６を用いて攪拌軸部２０に対する第１攪拌シート１９及び第２攪拌シート２２の動きの自由度について説明する。

図６（ａ）は攪拌軸部２０に対する第１攪拌シート１９の動きの自由度を示す図であり、図５（ａ）に示すＸ−Ｘ断面図である。図６（ｂ）は攪拌軸部２０に対する第２攪拌シート２２の動きの自由度を示す図であり、図５（ｂ）に示すＹ−Ｙ断面図である。

理解を容易にするために、第１攪拌シート１９、第２攪拌シート２２の厚さ、および攪拌軸部２０の支持部２０ｃ、支持部２０ｍの形状を実際の比率と変えて説明する。

図６（ａ）に示すように、攪拌軸部２０と支持部２０ｍがカシメ等によって変形した状態の先端部２０ｍ１との間には隙間Ｃ１を有しており、第１攪拌シート１９の厚さＬ３よりも大きい。この状態で第１攪拌シート１９の攪拌部１９ｂに対して垂直な方向（図中Ｅ１、Ｅ２方向）に一定の負荷をかけた場合の第１攪拌シート１９が塑性変形しない範囲での攪拌部１９ｂの可動範囲は攪拌部位置１９ｂ１から攪拌部位置１９ｂ２の範囲となる。

攪拌部１９ｂに矢印Ｅ１方向の力が加わり攪拌部１９ｂが攪拌部位置１９ｂ１にある場合、第１攪拌シート１９は２点で支持されており、第１の支持点は面２０ｅと第１攪拌シート１９の短手方向Ｇの一端側の点１９ｄが当接する点２０ｅ１である。第２の支持点は先端部２０ｍ１の下端部２０ｍ１ａである。攪拌部１９ｂに矢印Ｅ２方向の力が加わり攪拌部１９ｂが攪拌部位置１９ｂ２にある場合、第１攪拌シート１９は２点で支持されており、第１の支持点は先端部２０ｍ１の上端部２０ｍ１ｂである。第２の支持点は攪拌軸部２０の面２０ｅの下端部２０ｎである。

つまり、攪拌部１９ｂの可動範囲は攪拌部位置１９ｂ１から攪拌部位置１９ｂ２の範囲であり、支持部２０ｍから見た攪拌部１９ｂの可動範囲の角度は可動角度θ１となる。要するに、第１攪拌シート１９は攪拌軸部２０を中心として回転方向Ｄに自由度を持つ。

攪拌部１９ｂが攪拌部位置１９ｂ１にある場合の第１の支持点である点２０ｅ１と第２の支持点である下端部２０ｍ１ａの短手方向Ｇの距離は距離Ｌ５であり、短手方向Ｇに直交する方向の距離は隙間Ｃ１である。攪拌部１９ｂが攪拌部位置１９ｂ２にある場合の第１の支持点である上端部２０ｍ１ｂと第２の支持点である下端部２０ｎの短手方向Ｇの距離は距離Ｌ６であり、短手方向Ｇに直交する方向の距離は隙間Ｃ１である。

図６（ｂ）に示すように、前述した支持部２０ｃの面２０ｅと対向面２０ｊの隙間Ｃ２は第２攪拌シート２２の厚さＬ４よりも大きい。この状態で第２攪拌シート２２の攪拌部２２ｂに対して垂直な方向（図中Ｅ１、Ｅ２方向）に一定の負荷をかけた場合の第２攪拌シート２２が塑性変形しない範囲での攪拌部２２ｂの可動範囲は攪拌部位置２２ｂ１から攪拌部位置２２ｂ２の範囲となる。

攪拌部２２ｂに矢印Ｅ１方向の力が加わり攪拌部２２ｂが攪拌部位置２２ｂ１にある場合、第２攪拌シート２２は２点で支持されており、第１の支持点は面２０ｅと第２攪拌シート２２短手方向Ｇの一端側の点２２ｄが当接する点２０ｅ２である。第２の支持点は支持部２０ｃの引っ掛け形状部２０ｇの角部２０ｇ１である。

攪拌部２２ｂに矢印Ｅ２方向の力が加わり攪拌部２２ｂが攪拌部位置２２ｂ２にある場合、第２攪拌シート２２は２点で支持されており、第１の支持点は引っ掛け形状部２０ｇの角部２０ｇ２である。第２の支持点は攪拌軸部２０の面２０ｅの下端部２０ｎである。つまり、攪拌部２２ｂの可動範囲は攪拌部位置２２ｂ１から攪拌部位置２２ｂ２の範囲であり、支持部２０ｃから見た攪拌部２２ｂの可動範囲の角度は可動角度θ２となる。

要するに、第２攪拌シート２２は攪拌軸部２０を中心として回転方向Ｄに自由度を持つ。攪拌部２２ｂが攪拌部位置２２ｂ１にある場合の第１の支持点である点２０ｅ２と第２の支持点である角部２０ｇ１の短手方向Ｇの距離は距離Ｌ７であり、短手方向Ｇに直交する方向の距離は隙間Ｃ２である。攪拌部２２ｂが攪拌部位置２２ｂ２にある場合の第１の支持点である角部２０ｇ２と第２の支持点である下端部２０ｎの短手方向Ｇの距離は距離Ｌ８であり、短手方向Ｇに直交する方向の距離は隙間Ｃ２である。

支持部２０ｃによって第２攪拌シート２２を支持する場合の遊びは、支持部２０ｍによって第１攪拌シート１９を支持する場合の遊びよりも大きくなるように隙間Ｃ１、隙間Ｃ２及び厚さＬ３、厚さＬ４が設定されている。

可動角度θ１、可動角度θ２の大小関係を説明する。支持部２０ｍがカシメ等によって変形してできる隙間Ｃ１は、攪拌軸部２０に第２攪拌シート２２を組み付ける際に必要な隙間Ｃ２よりも小さい。第１の支持点である点２０ｅ１と第２の支持点である下端部２０ｍ１ａの短手方向Ｇの距離Ｌ５は、第１の支持点である点２０ｅ２と第２の支持点である角部２０ｇ１の短手方向Ｇの距離Ｌ７よりも大きい。第１の支持点である上端部２０ｍ１ｂと第２の支持点である下端部２０ｎの短手方向Ｇの距離Ｌ６は、第１の支持点である角部２０ｇ２と第２の支持点である下端部２０ｎの短手方向Ｇの距離Ｌ８とほぼ同等である。

まとめると、Ｃ１＜Ｃ２、Ｌ５＞Ｌ７、Ｌ６≒Ｌ８である。従って、可動角度θ１＜可動角度θ２となっており、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する攪拌軸部２０回転方向Ｄの動きの自由度は、第１攪拌シート１９の攪拌軸部２０に対する攪拌軸部２０回転方向Ｄの動きの自由度よりも大きい。

すなわち、支持部２０ｃによって第２攪拌シート２２を支持する場合の遊びは、支持部２０ｍによって第１攪拌シート１９を支持する場合の遊びよりも大きく設定され、第１攪拌シート１９の剛性は第２攪拌シート２２の剛性よりも高くなっている。このため、可動角度θ１＜可動角度θ２となる。

（攪拌手段の動作）
まず、攪拌手段２１のプロセスカートリッジＢの使用開始前の状態について詳細に説明する。

図７はプロセスカートリッジＢの使用開始前の枠体４０の断面図である。

図７に示すように、枠体４０には現像剤収納室２７に収納された現像剤Ｔを現像室２６に排出するための開口２５が設けられている。そして使用開始前のプロセスカートリッジＢの現像剤収納室２７から現像剤Ｔが漏出するのを防止するため、攪拌手段２１の一部である第２攪拌シート２２の短手方向Ｇの他端側の攪拌部２２ｂが略四角形状の開口である開口２５の４辺に対して接合される。図７の断面においては接合部２８ａ、接合部２８ｂの２ヶ所で壁２５ａに対して接合されている。本実施例では、第２攪拌シート２２の一部に接合部２８ａ１、２８ｂ１を有し、枠体にも対応する接合部２８ａ２、２８ｂ２を有することになる。

先に述べたように、第２攪拌シート２２は第１攪拌シート１９に対して相対的に剛性が低く、長さが長く、攪拌軸部２０に対する自由度が大きい。第２攪拌シート２２の剛性が高い場合、第２攪拌シート２２の長さ（図６（ｂ）、Ｌ２）が小さい場合、又は第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が小さい場合は、以下のような問題がある。すなわち、第２攪拌シート２２が被支持部２２ａから攪拌部２２ｂまでの間で十分に撓むことが出来ずに第２攪拌シート２２が折れてしまう可能性がある。

また、攪拌部２２ｂと壁２５ａの接合強度が弱い場合には第２攪拌シート２２のたわみ方向の剛性（コシの強さ）によって接合部が剥がれてしまう可能性がある。また、攪拌軸部２０の支持部２０ｃの強度が低い場合には第２攪拌シート２２の剛性（コシの強さ）によって支持部２０ｃが破損してしまう可能性がある。

上述した問題を起こさないため、本実施形態においては第１攪拌シート１９と第２攪拌シート２２とが有する機能を分離している。すなわち、第１攪拌シート１９の機能は枠体４０の内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことである。さらに、第２攪拌シート２２の機能はプロセスカートリッジＢの使用開始前の状態で開口２５を封止し、使用開始時に攪拌手段２１の回転方向Ｄへの回転により攪拌部２２ｂが壁２５ａから剥がれて開口２５を連通させることである。また、第２攪拌シート２２の機能はプロセスカートリッジＢの使用中には第１攪拌シート１９の機能を補助することである。

そのため、第１攪拌シート１９の剛性は第２攪拌シートの剛性よりも高い方が望ましく、第１攪拌シート１９の長さＬ１は第２攪拌シートの長さＬ２よりも小さい方が望ましい。

上述したように第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きいため、第２攪拌シート２２の折れや変形を抑制することができ、枠体４０内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことで画質が向上する。また、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きいため、攪拌軸部２０を枠体４０に組み付ける際に攪拌軸部２０の位相合わせを行う必要がなく、生産性が向上する。

次に、攪拌手段の動作について、図８を用いて詳細に説明する。

図８は枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相が振れた状態を示す図である。図８（ａ）は枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相が最適な状態を示す図である。図８（ｂ）は枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相が回転方向Ｄにずれた状態を示す図である。図８（ｃ）は枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相が回転方向Ｄと反対方向にずれた状態を示す図である。

図８（ａ）では、枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相は最適な状態になっている。このため、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が小さい場合でも第２攪拌シート２２の被支持部２２ａ、および攪拌部２２ｂと壁２５ａの接合部には大きな負荷がかからず組み付け可能である。

一方、図８（ｂ）は、枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相が回転方向Ｄにずれた状態になっている。この場合には、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が小さいと、第２攪拌シート２２の被支持部２２ａ及び攪拌部２２ｂと壁２５ａの接合部には負荷がかかり、部品の破損または接合部の剥がれが発生する可能性がある。これに対して、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きい場合には第２攪拌シート２２の被支持部２２ａ、および攪拌部２２ｂと壁２５ａの接合部には大きな負荷がかからず組み付け可能である。

さらに、図８（ｃ）は、枠体４０に対する攪拌軸部２０の位相が回転方向Ｄと反対方向にずれた状態になっている。この場合には、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が小さいと、第２攪拌シート２２の被支持部２２ａ及び攪拌部２２ｂと壁２５ａの接合部には負荷がかかり、部品の破損または接合部の剥がれが発生する可能性がある。これに対して、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きい場合には第２攪拌シート２２の被支持部２２ａ及び攪拌部２２ｂと壁２５ａの接合部には大きな負荷がかからず組み付け可能である。

また、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きいため、攪拌部２２ｂと壁２５ａとの接合部に過負荷がかからず攪拌部２２ｂと壁２５ａとの接合強度を現像剤Ｔが現像剤収納室２７から漏出しない最低限の強度にすることができる。そのため、攪拌部２２ｂを壁２５ａから引き剥がす際に攪拌手段２１に掛かる負荷を小さくすることができる。これにより、攪拌手段２１を回転させる画像形成装置Ａのモーターを小さくすることが出来き、画像形成装置Ａを小型化することができる。

また、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きいため、攪拌部２２ｂと壁２５ａとの接合部に過負荷がかかない。このため、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が小さい場合に比べ、第２攪拌シート２２の剛性を下げるために第２攪拌シート２２を長くする必要がない。すなわち、第２攪拌シート２２の短手方向Ｇの長さを短くすることができ、第２攪拌シート２２をコストダウンできる。

（攪拌手段の回転時の挙動）
次に攪拌手段２１の回転時の挙動について説明する。

図９は攪拌手段２１の回転中の挙動を示す図である。図９に示すように、攪拌手段２１が回転方向Ｄの方向に回転すると第１攪拌シート１９は、現像剤Ｔの抵抗により攪拌軸部２０の下端部２０ｎを支点に攪拌軸部２０の回転方向Ｄの上流側に撓む。

同様に、第２攪拌シート２２の第１攪拌シート１９とオーバーラップする範囲２２ｃは第１攪拌シート１９に接するように攪拌軸部２０の回転方向Ｄ上流側に撓む。また、第２攪拌シート２２の第１攪拌シート１９とオーバーラップしない範囲２２ｅは第１攪拌シート１９の攪拌部１９ｂよりも更に攪拌軸部２０の回転方向Ｄ上流側に撓む。これは、第１攪拌シート１９の剛性が第２攪拌シート２２の剛性よりも高いためである。このとき、攪拌軸部２０の中心軸Ｐからの、第１攪拌シート１９の回転軌跡の最大半径Ｒ１は、第２攪拌シート２２の回転軌跡の最大半径Ｒ２とほぼ同等となる。つまり、Ｒ１≒Ｒ２となる。

第１攪拌シート１９の剛性を高くすることで、第１攪拌シート１９によって枠体４０内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことができる。このとき、第２攪拌シート２２は剛性が低いため撓みが大きく、枠体４０内部の現像剤Ｔの循環を行う機能はほとんど有していない。

前述したように、第２攪拌シート２２の機能はプロセスカートリッジＢの使用開始前の状態で開口２５を封止することである。しかしながら、第２攪拌シート２２の剛性が高く折れや変形が発生した場合には、意図しない局所的な部分で第２攪拌シート２２の剛性が高くなる可能性があり、Ｒ１≒Ｒ２とならずに、Ｒ１＜Ｒ２となってしまう。その場合には、攪拌手段２１の攪拌能力が高くなりすぎてしまい、濃度ムラ等の画像弊害を引き起こす可能性がある。つまり、Ｒ１≒Ｒ２となるように第２攪拌シート２２の剛性を設定することで、枠体４０内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことができ画質が向上する。

なお、実用的には、Ｒ２がＲ１の１０５％より小さければ攪拌手段２１の攪拌能力が高くなりすぎることはない。したがって、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ１×１．０５であればよい。すなわち、第２攪拌シート２２が回転する場合の回転軌跡の最大半径は、第１攪拌シート１９が回転する場合の回転軌跡の最大半径よりも大きく、第１攪拌シート１９が回転する場合の回転軌跡の最大半径の１．０５倍よりも小さければ良い。

以上、説明したように現像剤Ｔの攪拌を行う第１攪拌シート１９は剛性が必要なため、ある程度の厚みと第１攪拌シート１９の一端側である被支持部１９ａ側の自由度を小さく支持する必要がある。一方、第２攪拌シート２２はプロセスカートリッジＢ使用開始時に攪拌部２２ｂを枠体４０の壁２５ａから引き剥がす必要がある。このため、引っ張り方向の力に耐える必要はあるが、現像剤Ｔの攪拌を行うための剛性は不要である。したがって、第２攪拌シート２２の一端側である被支持部２２ａ側の自由度を大きく支持しても問題ない。

以上まとめると、本実施形態において、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が第１攪拌シート１９の攪拌軸部２０に対する自由度より相対的に大きいため、第２攪拌シート２２の折れや変形を抑制することができる。これにより枠体４０内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことで画質が向上する。

また、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が大きいため、攪拌軸部２０を枠体４０に組み付ける際に攪拌軸部２０の位相合わせを行う必要がなく、生産性が向上する。

また、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が第１攪拌シート１９の攪拌軸部２０に対する自由度より相対的に大きいため、攪拌部２２ｂと壁２５ａとの接合部に過負荷がかからない。このため、攪拌部２２ｂと壁２５ａとの接合強度を現像剤Ｔが現像剤収納室２７から漏出しない最低限の強度にすることができる。これにより、攪拌部２２ｂを壁２５ａから引き剥がす際に攪拌手段２１に掛かる負荷を小さくすることができ、攪拌手段２１を回転させる画像形成装置Ａのモーターを小さくすることが出来き、画像形成装置Ａを小型化することができる。

また、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が第１攪拌シート１９の攪拌軸部２０に対する自由度より相対的に大きいため、攪拌部２２ｂと壁２５ａとの接合部に過負荷がかからない。このため、第２攪拌シート２２の攪拌軸部２０に対する自由度が小さい場合に比べ、第２攪拌シート２２の短手方向Ｇの長さを短くすることができ、第２攪拌シート２２をコストダウンできる。

＜第２実施形態＞
次に本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。第１実施形態と同一の部分には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。さらに、本実施形態の画像形成装置では、現像装置以外の部分については、第１実施形態と同様の構成であるので重複する説明は省略し、現像装置について第１実施形態と異なる部分について説明する。

すなわち、第１実施形態の現像装置３８では、枠体４０で囲われる現像剤収納室２７に現像剤Ｔが収納され、現像剤収納室２７の内部に攪拌手段２１が設けられていた。

図１０は、本実施形態の現像装置の構成を示す図である。

同図に示すように、本実施形態の現像装置１３８は、現像ローラ１３、現像剤供給ローラ２３、現像ブレード１５、攪拌軸部２０と第１攪拌シート１９と第２攪拌シート２２からなる攪拌手段２１と、これらを支持する枠体１４０から構成される。

枠体１４０は内部に可撓性を有する現像剤収納容器１２７（可撓性容器）を収納している。現像剤収納容器１２７が現像剤を収容している。第１実施形態では、このような可撓性容器はなく、通常の枠体の内部に現像剤を収容している。ここで、現像剤収納容器１２７は開口１２５を備えている。開口は１つでも良いが、現像剤収納容器１２７は、変形しやすい柔らでる袋であるため、開口が１つだと大きく変形しやすい。このため、開口を複数設けた構成でもよい。開口は長手方向に並ぶように複数配置されていることが、現像ローラとの関係では好ましい。枠体１４０と現像剤収納容器１２７との間の空間は現像室１２６が設けられており、攪拌手段２１は、現像室１２６に設けられている。すなわち、攪拌手段２１は、現像剤収納容器１２７の外部に設けられている。

プロセスカートリッジＢの使用開始前の状態において、攪拌手段２１の一部である第２攪拌シート２２が開口１２５を覆っており、現像室１２６には現像剤Ｔは入っておらず、現像剤収納容器１２７にのみ現像剤Ｔが収納されている。

この状態からプロセスカートリッジＢの使用が開始されると、画像形成装置Ａからの駆動により攪拌手段２１が回転方向Ｄに回転する。この回転により、開口１２５を覆っていた第２攪拌シート１２２が引き剥がされ、現像剤収納容器１２７から現像室１２６に現像剤Ｔが供給される。攪拌手段２１により枠体１４０内部の現像剤Ｔの循環を良好に保つことで、現像剤Ｔの劣化を抑制している。

本実施形態においても、前記開口を封止するために攪拌軸の位相を厳密に合わせて組み立てる必要がないため生産性を向上させることができる。

１１…感光体ドラム
１９…第１攪拌シート
１９ａ…被支持部
２０…攪拌軸部
２０ｃ…支持部
２０ｆ…根元部
２０ｇ…引っ掛け形状部
２０ｈ…誘い込み部
２０ｍ…支持部
２１…攪拌手段
２２…第２攪拌シート
２２ａ…被支持部
３８…現像装置
４０…枠体
Ａ…プロセスカートリッジ
Ｂ…画像形成装置

Claims (14)

1. 現像剤を収容し、開口を有する枠体と、
   前記現像剤を攪拌する攪拌手段と、を備え、
   前記攪拌手段は、
   第１の支持部と第２の支持部を有する攪拌軸部と、
   前記第１の支持部に支持される第１の被支持部を有し、前記現像剤を攪拌する第１のシート部材と、
   前記第２の支持部に支持される第２の被支持部を有し、前記開口を封止するための第２のシート部材と、を有し、
   前記第２の支持部と前記第２の被支持部とによる遊びが前記第１の支持部と前記第１の被支持部とによる遊びより大きいことを特徴とする現像剤容器。
2. 現像剤を収容し、開口を有する可撓性容器と、
   前記現像剤を攪拌する攪拌手段と、を備え、
   前記攪拌手段は、
   第１の支持部と第２の支持部を有する攪拌軸部と、
   前記第１の支持部に支持される第１の被支持部を有し、前記現像剤を攪拌する第１のシート部材と、前記第２の支持部に支持される第２の被支持部を有し、前記開口を封止するための第２のシート部材と、を有し、
   前記第２の支持部と前記第２の被支持部とによる遊びが前記第１の支持部と前記第１の被支持部とによる遊びより大きいことを特徴とする現像剤容器。
3. 前記第２の支持部は引っ掛け部であり、前記第２の被支持部は穴であり、前記引っ掛け部と前記穴が係合していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤容器。
4. 前記第１の支持部と前記第１の被支持部とは、カシメで固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の現像剤容器。
5. 前記第２のシート部材の剛性は、前記第１のシート部材の剛性よりも低いことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の現像剤容器。
6. 前記第２のシート部材の前記攪拌軸部の軸線方向に直交する方向の長さは、前記第１のシート部材の前記軸線方向に直交する方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の現像剤容器。
7. 前記引っ掛け部は、
   前記攪拌軸部から連続する根元部と、
   前記根元部に連続し、前記攪拌軸部の軸線方向の幅が前記根元部よりも広い部分を有する引っ掛け形状部と、
   前記引っ掛け形状部に連続し徐々に前記軸線方向の幅が小さくなる誘い込み部と、
   を有することを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の現像剤容器。
8. 前記第２のシート部材が回転する場合の回転軌跡の最大半径は、前記第１のシート部材が回転する場合の回転軌跡の最大半径よりも大きく、前記第１のシート部材が回転する場合の回転軌跡の最大半径の１．０５倍よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の現像剤容器。
9. 前記攪拌手段は、前記枠体の内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤容器。
10. 前記攪拌手段は、前記可撓性容器の外部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器。
11. 前記攪拌軸部の軸線方向において前記第２の支持部を挟むように前記第１の支持部が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の現像剤容器。
12. 請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の現像剤容器と、
    現像剤を担持するための現像剤担持体と、
    を具備することを特徴とする現像装置。
13. 像担持体と、
    請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の現像剤容器、請求項１２に記載の現像装置のうちの少なくとも１つを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
14. 請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の現像剤容器、請求項１２に記載の現像装置、請求項１３に記載のプロセスカートリッジのうちの少なくとも１つを有し、現像剤を用いて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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