JP7401268B2 - 現像剤収容容器、現像装置、カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
剤搬送部材(回転部材)の回転駆動負荷の増大を抑制することができる現像剤収容容器を提供することである。
外部に連通する開口と、現像剤を収容する収容室とを備える枠体と、
前記収容室に配置されると共に、回転可能な軸部と、前記軸部の外周面から前記軸部の径方向の外側へ突出する突出部と、を備える回転部材と、
を有し、現像剤を収容する現像剤収容容器であって、
前記枠体は、
使用時の姿勢において、前記開口に近づくに従って下る傾斜面と、
前記傾斜面上に配置されると共に、前記開口から遠い側の一端が前記傾斜面に固定され前記開口に近い側の一端が自由端となり、且つ、前記回転部材が回転する際に前記自由端が前記突出部と接触し該突出部によって加振される、加振シートと、
を有し、
前記加振シートの自由端には、前記回転部材が回転する際に前記突出部が通過可能なスリットが前記軸部の軸方向において複数に設けられており、
前記突出部は、前記軸部の軸方向における幅は、隣接する二つの前記スリットの間の距離より小さい、ことを特徴とする。
外部に連通する開口と、現像剤を収容する収容室とを備える枠体と、
前記収容室に配置されると共に、回転可能な軸部と、前記軸部の外周面から前記軸部の径方向の外側へ突出する突出部と、一端が前記軸部に固定され、他端が自由端となり前記径方向の外側へ延びるシート状の搬送部材と、を備える回転部材と、
を有し、現像剤を収容する現像剤収容容器であって、
前記枠体は、
使用時の姿勢において、前記開口に近づくに従って下る傾斜面と、
前記傾斜面上に配置されると共に、前記開口から遠い側の一端が前記傾斜面に固定され前記開口に近い側の一端が自由端となり、且つ、前記回転部材が回転する際に前記自由端が前記搬送部材と接触し該搬送部材によって加振される、加振シートと、
を有し、
前記加振シートの自由端には、前記回転部材が回転する際に前記突出部が通過可能なスリットが設けられている、ことを特徴とする。
上記の現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器に収容された現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の層を規制するための規制部材と、
を備えることを特徴とする。
上記の現像装置と、
静電潜像が形成される像担持体と、
を備えることを特徴とする。
上記の現像装置、または上記のカートリッジの、いずれか1つと、
前記現像装置、または前記カートリッジのいずれか1つを着脱可能な装置本体と、
を備えることを特徴とする。
図により本発明に係る現像剤収容容器、現像装置、プロセスカートリッジを着脱可能に備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の実施形態では、現像剤収容容器12を備えた現像装置20を有するプロセスカートリッジBの一例について説明する。しかし、これに限定されず、現像装置20であれば、現像剤担持体となる現像ローラ32と、現像剤を収容する枠体を備えた構成でも良い。また、プロセスカートリッジBでは、像担持体となる感光ドラム62を少なくとも備えていれば良い。
また、像担持体となる感光ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。長手方向において、画像形成装置本体から感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。
まず、図1及び図2を用いて本実施例における現像剤収容容器、現像装置、プロセスカートリッジを着脱可能に備えた画像形成装置の構成について説明する。図1は、本実施例の電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」という)A及び該画像形成装置A本体
(画像形成装置の本体)に対して着脱可能に設けられるプロセスカートリッジBの構成を示す断面説明図である。図2は、プロセスカートリッジBの構成を示す断面説明図である。以下の説明において、画像形成装置A本体とは、画像形成装置AからプロセスカートリッジBを除いた部分をいう。
図1に示す画像形成装置Aは、プロセスカートリッジBを画像形成装置A本体に着脱自在とした電子写真方式を利用したレーザビームプリンタの一例である。画像形成装置A本体には、プロセスカートリッジBが装着される。そのとき、該プロセスカートリッジBに設けられた、静電潜像が形成される像担持体となる感光ドラム62の表面に静電潜像を形成するための露光手段となるレーザスキャナユニット3が、画像形成装置A本体に設けられている。また、プロセスカートリッジBの下側には、記録材Pを収容した給送トレイ4が設けられている。
画像形成装置A本体には、記録材Pの搬送方向Dに沿って、給送トレイ4内に収容された記録材Pを図示しない分離手段により一枚ずつ分離給送するピックアップローラ5aが設けられている。更に、搬送ローラ5b、レジストローラ5c、転写ガイド6、転写手段となる転写ローラ7、搬送ガイド8、定着手段となる定着装置9、排出ローラ10、排出トレイ11等が順次配置されている。尚、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。
次に、画像形成装置Aの画像形成動作について説明する。外部のパーソナルコンピュータ等から送られた印刷スタート信号に基づいて、感光ドラム62は、図1及び図2の矢印R方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。図示しない帯電バイアス電源から帯電バイアス電圧が印加された帯電手段となる帯電ローラ66は、感光ドラム62の表面に接触し、該感光ドラム62の表面を一様に帯電する。
レーザスキャナユニット3は、画像情報に応じたレーザ光Lを出力する。レーザスキャナユニット3から出射されたレーザ光Lは、プロセスカートリッジBを構成するクリーニング枠体71に設けられた開口71hを通り、感光ドラム62の表面を走査露光する。これにより帯電ローラ66により一様に帯電された感光ドラム62の表面は、画像情報に対応したレーザ光Lにより露光されて静電潜像が形成される。
これにより、現像剤であるトナーTは、現像剤収容容器内に感光ドラム62の表面に対向して設けられる現像剤担持体となる現像ローラ32が設けられた現像室28に送り出される。現像ローラ32の一部は、開口15から露出して感光ドラム62の表面に対向して設けられる。回転部材としての搬送部材43は、現像剤容器12内に回転中心43bで回転可能に設けられてトナーT(現像剤)を搬送する。搬送部材43の軸線方向は、感光ドラム62の軸線方向に平行に配置されている。
尚、本実施形態の現像装置20は、トナーTを収容する底部材22と上容器23とからなる現像剤収容容器12と、該現像剤収容容器12の現像室28内に感光ドラム62の表面に対向して回転可能に設けられた現像ローラ32を少なくとも有する。また、プロセスカートリッジBは、本実施形態の現像装置20の他に更に感光ドラム62を少なくとも有
する。また、プロセスカートリッジBは、画像形成装置A本体に対して個々に着脱可能に設けられる。もちろん、現像装置20が単独で画像形成装置A本体に着脱される構成でも良い。
また、図1に示すように、レーザスキャナユニット3から出射されるレーザ光Lの出力タイミングに合わせて、画像形成装置A本体の下部に設けられた給送トレイ4内に収容された記録材Pがピックアップローラ5aにより繰り出される。その後、図示しない分離手段との協働により一枚ずつ給送される。更に、記録材Pは、搬送ローラ5bにより搬送されて一旦停止したレジストローラ5cのニップ部に先端部が突き当たる。これにより該記録材Pの腰の強さにより扱かれて斜行が補正される。
トナー像が転写された記録材Pは、感光ドラム62の表面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、記録材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とにより挟持搬送される過程で加熱及び加圧されてトナーTが熱溶融して記録材Pに熱定着される。これにより記録材Pに画像が形成される。トナー像が定着された記録材Pは、排出ローラ10により搬送されて排出トレイ11上に排出される。
一方、図2に示すように、トナー像が記録材Pに転写された後の感光ドラム62の表面上に残留した残トナーは、クリーニング手段となるクリーニングブレード77により掻き取られて除去され、再び、画像形成プロセスに使用される。感光ドラム62の表面から除去された残トナーは、クリーニングユニット60に設けられた廃トナー室71bに貯蔵される。本実施形態では、帯電ローラ66、現像ローラ32、転写ローラ7、クリーニングブレード77が感光ドラム62に作用する画像形成プロセス手段を構成する。
次に、図3~図6を用いて画像形成装置A本体に対するプロセスカートリッジBの着脱操作について説明する。図3は、プロセスカートリッジBを着脱するために画像形成装置A本体に開閉可能に設けられた開閉扉13を開いた様子を示す斜視説明図である。図4は、プロセスカートリッジBを着脱するために画像形成装置A本体に開閉可能に設けられた開閉扉13を開いた状態でトレイ18を引き出した様子を示す斜視説明図である。図5は、開閉扉13を開き、トレイ18を引き出した状態で、該トレイ18内にプロセスカートリッジBを着脱する様子を示す斜視説明図である。図6は、プロセスカートリッジBの駆動部の構成を示す図である。図5に示すように、プロセスカートリッジBは、トレイ18に対して、着脱方向Eに沿って着脱可能である。
装置A本体に装着するためのトレイ18が図示しないガイドレールを介して画像形成装置A本体に対して引き出し可能に設けられている。トレイ18は、図5に示す所定の位置まで引き出すと、プロセスカートリッジBの着脱が可能である。プロセスカートリッジBは、図4に示すように、トレイ18内に載せられた状態で図4の矢印C方向に図示しないガイドレールに沿って画像形成装置A本体内に装着される。
プロセスカートリッジBには、図6に示すように、感光ドラム62に回転駆動力を伝達する第1カップリング70と、現像ローラ32に回転駆動力を伝達する第2カップリング21が設けられている。そして、第1カップリング70と、第2カップリング21にそれぞれ回転駆動力を伝達する第1駆動軸14及び第2駆動軸19が設けられている。第1駆動軸14及び第2駆動軸19は、画像形成装置A本体に設けられる駆動源となる図示しないモータにより回転駆動される。
次に、図2及び図7を用いてプロセスカートリッジBの構成について説明する。図2は、プロセスカートリッジBの構成を示す断面説明図である。図7は、プロセスカートリッジBの構成を示す分解斜視図である。尚、以下の説明においては、各部品を結合するビス等は、説明を省略する。図2及び図7に示すように、本実施例のプロセスカートリッジBは、クリーニングユニット60と、現像装置20とで構成される。
一般に、プロセスカートリッジBは、感光ドラム62と、これに作用する画像形成プロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つとを一体的にカートリッジ化する。そして、画像形成装置A本体に対して着脱可能としたものである。本実施例のプロセスカートリッジBは、少なくとも感光ドラム62を備えるクリーニングユニット60を有する。
図2に示すように、クリーニングユニット60は、感光ドラム62と、帯電ローラ66と、クリーニングブレード77と、これらを支持するクリーニング枠体71と、該クリーニング枠体71に溶着等により固定された蓋部材72とを有する。クリーニングユニット60において、帯電ローラ66及びクリーニングブレード77は、それぞれ感光ドラム62の表面に接触して配置される。感光ドラム62は、画像形成装置A本体側に設けられた駆動源となる図示しないモータからの回転駆動力が図6に示す第1カップリング70を介して伝達されて画像形成動作に応じて図2の矢印R方向に回転駆動される。
結合ピン69は、現像装置20側に設けられた結合部20a,20bを貫通する貫通孔20c,20dを貫通させてクリーニングユニット60側に設けられた図示しない結合部に設けられた係止孔に係止する。これにより該結合ピン69を回動中心としてクリーニングユニット60と現像装置20とを互いに回動可能に結合する。
次に、図8及び図9を用いて現像剤収容容器12内の撹拌室29周辺の構成について説明する。図8は、画像形成装置A本体にプロセスカートリッジBが装着された使用時における姿勢での、現像剤収容容器12内の撹拌室29周辺の構成を示す斜視説明図である。図9(a)は、画像形成装置A本体にプロセスカートリッジBが装着された使用時における姿勢での、現像剤収容容器12内の撹拌室29周辺の構成を示す断面説明図である。図9(b)は、図9(a)の部分拡大図である。図8及び図9に示すように、現像剤収容容器12内の撹拌室29(収容室)は、上容器23と底部材22とにより形成される。すな
わち、上容器23と底部材22は、現像剤収容容器12の枠体に相当する。
傾斜部24の傾斜面24eには、該傾斜面24eから搬送部材43に向かって突出する突起25が設けられている。突起25は、振動部材44の自由端側と接触可能であり、振動部材44の開口15に近い側の一端を、傾斜面24eから浮かばせる役目を果たしている。
図8及び図9(a)に示すように、振動部材44は、開口15から遠い側の一端に設けられた固定部となる固定穴(図示しない)が、底部材22に設けられた傾斜部24の傾斜面24eに突設された固定ボス24dと係合し、傾斜面上に配置される。これにより振動部材44が現像剤収容容器12内で搬送部材43に対向する底部材22の傾斜部24の傾斜面24eに沿って振動可能に設けられる。また、画像形成装置A本体にプロセスカートリッジBが装着された姿勢において、固定ボス24dから見て搬送部材43側、すなわち開口15に近い側に位置する振動部材44の自由端44aは、固定ボス24dよりも下方に位置する。また、上述の振動部材44の自由端44aは、底部材22の内壁(撹拌室29の内壁)および傾斜面24eから離れている。
また図10、11に示す通り、振動部材44の自由端44a側には所定の長さの複数のスリット44cが7か所設けられ、8つの振動面44fに分けられる形状になっている。各々のスリット44cは所定のピッチL2で設けられる。またスリットの幅L3は軸方向
における羽根部43cの幅L1より小さくなるように構成され、羽根部の幅L1とスリットのピッチL2の大小関係は、L1<L2となるように構成される。すなわち、突出部としての羽根部43cの軸方向における幅は、隣接する二つのスリット間の距離よりも小さくなるように構成されている。
図12は、搬送部材43の各々の羽根部43cの軸方向Fの中心位置43g及び各々のスリット44cの軸方向Fと平行な方向の中心位置44gを示した拡大図である。図13は断面で見たときの羽根部43cとスリット44cの位置関係を示した断面図である。
図12に示すように、搬送部材43の各々の羽根部43c(突出部)の軸方向Fの中心位置43g及び各々のスリット44cの軸方向Fと平行な方向の中心位置44gは、重なり同じ位置になるように設けられる。このため、羽根部43cはスリット44cと接触した時に、振動部材44は可撓性を有し変形可能なので、軸方向Fと平行な方向へ振動面44fを移動させることで通過可能となる(図15)。したがって羽根部43cが振動面44fと接触した時の負荷を確実に低減することができ、回転部材である搬送部材43の駆動時の負荷を低減させることができる。
図13に示す通り、振動部材44が第2の状態で維持されたとき、搬送部材43の羽根部43cの回転軌跡R1の領域内に振動部材44の自由端44aが存在する。さらに、プロセスカートリッジに物流振動が加わると、第2の状態が維持されたまま、振動部材44周辺のトナーがブロッキング状態となる。トナーがブロッキング状態のまま、プロセスカートリッジの初期駆動が開始されると、搬送部材43が回転し、突出部である羽根部43cは振動部材44のスリット44cと接触する。このとき図11で示す通り、スリットの幅L3は軸方向Fにおける羽根部43cの幅L1より小さくなるように構成される。また前述の通り、羽根部43cとスリット44cの軸方向Fにおける位置は同じなので、搬送部材43の回転により、羽根部43cがスリット44cを軸方向Fへ変形させることで通過可能となる(図15)。このため、トナーがブロッキングされたまま搬送部材43が回転駆動しても羽根部43cと振動部材44が干渉してトナーがほぐせなくなることを防ぎ、回転負荷の増大を抑制できる。
仮に前述のR1とR2の関係がR2<R1となる場合、図23に示す通り羽根部43cと振動部材44は、搬送部材43の回転中心43bからの半径方向の距離が、スリット44cの根元部44dよりも遠い位置の接触点44hで接触する。すると、羽根部43cの先端が振動部材44の変形しにくい部分と接触することになるため、ブロッキングしたトナーをほぐすための負荷が増大する。しかし、R1<R2となるように構成されることで、羽根部43cの先端が振動部材44の変形しやすい部分であるスリット44c内で接触し通過可能となるので搬送部材43の回転負荷増大を抑制することができる。
次に、本発明の実施例2について図面に基づいて説明する。なお、本実施例においては、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、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。本実施例では、軸方向Fでの羽根部43cの中心位置43gとスリット44cの中心位置44gが軸方向で異なる位置に設けられる。図13、16、17を用いて、搬送部材43(回転部材)の羽根部43c(突出部)と振動部材44(加振シート)のスリット44cの位置関係を説明する。図16は、本発明の実施例2の形態の羽根部43c及びスリット44cの軸方向Fでの中心位置の関係を示した部分拡大図である。図17は、羽根部43cによってスリット44cの軸方向Fでの移動可能な状態を示した部分拡大図である。
次に、本発明の実施例3について図面に基づいて説明する。なお、本実施例においては、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、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
本実施例では、実施例1から搬送部材43の軸方向Fの幅とスリット44cの軸方向F
の幅の大小関係を変更した構成である。図18、13を用いて、搬送部材43の羽根部43cと振動部材44のスリット44cの軸方向Fの幅の大小関係を説明する。図18は、本発明の実施例3の形態の羽根部43c及びスリット44cの軸方向Fの幅の大小関係を示した部分拡大図である。
Claims (11)
- 外部に連通する開口と、現像剤を収容する収容室とを備える枠体と、
前記収容室に配置されると共に、回転可能な軸部と、前記軸部の外周面から前記軸部の径方向の外側へ突出する突出部と、を備える回転部材と、
を有し、現像剤を収容する現像剤収容容器であって、
前記枠体は、
使用時の姿勢において、前記開口に近づくに従って下る傾斜面と、
前記傾斜面上に配置されると共に、前記開口から遠い側の一端が前記傾斜面に固定され前記開口に近い側の一端が自由端となり、且つ、前記回転部材が回転する際に前記自由端が前記突出部と接触し該突出部によって加振される、加振シートと、
を有し、
前記加振シートの自由端には、前記回転部材が回転する際に前記突出部が通過可能なスリットが前記軸部の軸方向において複数に設けられており、
前記突出部は、前記軸部の軸方向における幅は、隣接する二つの前記スリットの間の距離より小さい、ことを特徴とする現像剤収容容器。 - 前記軸部の軸方向において、前記突出部の幅は、前記スリットの幅よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容容器。
- 外部に連通する開口と、現像剤を収容する収容室とを備える枠体と、
前記収容室に配置されると共に、回転可能な軸部と、前記軸部の外周面から前記軸部の径方向の外側へ突出する突出部と、一端が前記軸部に固定され、他端が自由端となり前記径方向の外側へ延びるシート状の搬送部と、を備える回転部材と、
を有し、現像剤を収容する現像剤収容容器であって、
前記枠体は、
使用時の姿勢において、前記開口に近づくに従って下る傾斜面と、
前記傾斜面上に配置されると共に、前記開口から遠い側の一端が前記傾斜面に固定され前記開口に近い側の一端が自由端となり、且つ、前記回転部材が回転する際に前記自由端が前記搬送部と接触し該搬送部によって加振される、加振シートと、
を有し、
前記加振シートの自由端には、前記回転部材が回転する際に前記突出部が通過可能なスリットが設けられている、ことを特徴とする現像剤収容容器。 - 前記軸部の軸方向において、前記スリットの幅は、前記突出部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の現像剤収容容器。
- 前記軸部の軸芯から、前記突出部の先端までの距離は、前記軸芯から前記スリットの開口側とは逆側である奥側の端部までの距離より小さい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容容器。
- 前記軸部の軸方向において、前記突出部と前記スリットは重なる位置に配置されることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の現像剤収容容器。
- 前記傾斜面には、前記加振シートの前記自由端を前記傾斜面から浮かばせるための突起を備え、
前記突起は、前記スリットの前記奥側の端部よりも、前記加振シートの自由端側に位置することを特徴とする請求項5に記載の現像剤収容容器。 - 前記加振シートは、前記突出部が前記スリットを通過する際に、前記スリットの形状が変形可能なように構成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の現像剤収容容器。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器に収容された現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の層を規制するための規制部材と、
を備えることを特徴とする現像装置。 - 画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
請求項9に記載の現像装置と、
静電潜像が形成される像担持体と、
を備えることを特徴とするカートリッジ。 - 請求項9に記載の現像装置、または請求項10に記載のカートリッジの、いずれか1つと、
前記現像装置、または前記カートリッジのいずれか1つを着脱可能な装置本体と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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JP2019207250A JP7401268B2 (ja) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 現像剤収容容器、現像装置、カートリッジ及び画像形成装置 |
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