JP7501150B2 - 粉体収容装置、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

この発明は、内部にトナーなどの粉体が収容された粉体収容装置と、それを備えた現像装置、プロセスカートリッジ、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される現像装置において、トナーなどの粉体を収容した収容袋を、現像装置の内部に設置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１において、現像装置には、現像ローラ、トナー補給ローラ（供給ローラ）、薄層ブレード（ドクターブレード）、伸縮弾性部材（収容袋）、アジテータ（撹拌部材）、などが設置されている。
そして、現像装置の使用が開始されるときに、内部にトナーが収容された伸縮弾性部材が、アジテータに設置されたカッターに切断されて、伸縮弾性部材の内部から装置内にトナーが供給されることになる。
そして、使用可能な状態の現像装置において、トナー補給ローラによって現像ローラにトナーが供給されると、現像ローラ上に担持されたトナーが薄層ブレードによって適量に薄層化される。さらに、感光体ドラム（像担持体）との対向領域（現像領域）で、現像ローラ上において薄層化されたトナーの一部が感光体ドラム上の潜像に供給されて、感光体ドラム上にトナー像が形成されることになる。

上述した特許文献１の技術は、現像装置内において収容袋（伸縮弾性部材）をカッターで切断するときに、カッターとともに撹拌部材が回転してしまって、撹拌部材が収容袋に接触してしまうことがあった。そのため、破れた後の収容袋が撹拌部材に巻き込まれてしまう不具合などが生じてしまっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、収容袋を破るときに、撹拌部材が収容袋に接触する不具合が生じにくい、粉体収容装置、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における粉体収容装置は、粉体が収容された収容袋が内部に設置された粉体収容装置であって、当該粉体収容装置が初めて駆動される駆動開始動作に連動して前記収容袋を破る破り部材と、前記破り部材が前記収容袋を破る前は前記駆動開始動作における駆動が伝達されないことで連動して回転することなく、前記破り部材が前記収容袋を破った後に前記駆動開始動作における駆動が伝達されて当該粉体収容装置の駆動に連動して回転する撹拌部材と、を備えたものである。

本発明によれば、収容袋を破るときに、撹拌部材が収容袋に接触する不具合が生じにくい、粉体収容装置、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 プロセスカートリッジを示す構成図である。 現像装置に装着する前の収容袋を示す概略図である。 収容袋からトナーが排出される動作を示す概略図である。 破り部材が始発位置から終着位置に移動する動作を示す上面図である。 破り部材が始発位置から終着位置に移動する動作を示す斜視図である。 変形例としての現像装置において、破り部材が始発位置から終着位置に移動する動作を示す上面図である。 図７の現像装置において、破り部材が始発位置から終着位置に移動する動作を示す斜視図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１００は画像形成装置としてのプリンタ、１は表面にトナー像が形成される感光体ドラム、６は感光体ドラム１と帯電ローラ４と現像装置５とクリーニング装置２とが一体化されたプロセスカートリッジ、７はパソコンなどの入力装置から入力された画像情報に基づいた露光光Ｌを感光体ドラム１上に照射する露光部（書込み部）、を示す。
また、９は感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像を転写ニップ部（転写位置）に搬送されるシートＰに転写する転写ローラ、１２は用紙等のシートＰが収納された給紙装置（給紙カセット）、を示す。
また、１６は感光体ドラム１と転写ローラ９とが当接する転写ニップ部に向けてシートＰを搬送するレジストローラ（タイミングローラ）、２０はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラ、を示す。

ここで、感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ４、現像装置５（粉体収容装置）、クリーニング装置２、などが配設されている。そして、これらの部材（感光体ドラム１、帯電ローラ４、現像装置５、クリーニング装置２、である。）は、プロセスカートリッジ６として一体化されていて、画像形成装置本体１００に対して着脱可能（交換可能）に設置されている。プロセスカートリッジ６は、所定の交換サイクルに達したときや、メンテナンスをおこなうときなどに、画像形成装置本体１００から取り出されて、新品のもの（又は、メンテナンスを施したもの）に入れ替えられる。

図１を参照して、画像形成装置１００における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、パソコン等の入力装置から画像形成装置１００の露光部７に画像情報が送信されると、露光部７からその画像情報に基づいた露光光Ｌ（レーザ光）が、感光体ドラム１の表面に向けて発せられる。
一方、感光体ドラム１は、画像形成装置本体１００に設置された駆動モータから駆動を受けて、矢印方向（時計方向）に回転する。そして、まず、感光体ドラム１の表面は、帯電ローラ４との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１上には、帯電電位（－９００Ｖ程度である。）が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１の表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、露光光Ｌが照射された部分の電位が潜像電位（０～－１００Ｖ程度である。）となって、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達する。そして、現像装置５から感光体ドラム１上にトナーが供給されて、感光体ドラム１上の潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１の表面は、転写ローラ９との転写ニップ部（転写位置）に達する。そして、転写ローラ９との転写ニップ部で、電源部から転写ローラ９に転写バイアス（トナーの極性とは異なる極性のバイアスである。）が印可されることによって、レジストローラ１６により搬送されたシートＰ上に、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写される（転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置２との対向位置に達する。そして、この位置で、クリーニングブレード２ａ（図２参照）によって感光体ドラム１上に残存する未転写トナーが機械的に除去されて、クリーニング装置２内に回収される（クリーニング工程である。）。
こうして、感光体ドラム１上における一連の作像プロセスが終了する。

一方、感光体ドラム１と転写ローラ９との転写ニップ部に搬送されるシートＰは、次のように動作する。
まず、給紙装置１２に収納されたシートＰの最上方の１枚が、給紙ローラ１５によって、搬送経路に向けて給送される。
その後、シートＰは、レジストローラ１６の位置に達する。そして、レジストローラ１６の位置に達したシートＰは、感光体ドラム１上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写ニップ部（転写ローラ９と感光体ドラム１との当接位置である。）に向けて搬送される。

そして、転写工程後のシートＰは、転写ニップ部（転写ローラ９）の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達したシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着されたシートＰは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（定着ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１００から排出されて、排紙トレイ上に載置される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ６について、さらに詳しく説明する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１、帯電ローラ４（帯電装置）、粉体収容装置としての現像装置５、クリーニング装置２、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１は、負帯電の有機感光体であって、装置本体１００側に設置された駆動モータから駆動力を受けて図２の時計方向に回転駆動される。

帯電ローラ４（帯電装置）は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層を形成した弾性を有するローラである。帯電ローラ４の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン－プロピレン－ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。なお、本実施の形態では、感光体ドラム１に対して帯電ローラ４が接触するように構成しているが、感光体ドラム１に対して帯電ローラ４が接触しないように構成することもできる。
クリーニング装置２は、感光体ドラム１に摺接するクリーニングブレード２ａが設置されていて、感光体ドラム１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニングブレード２ａは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材であって、感光体ドラム１に対して所定の当接圧及び当接角で当接している。

粉体収容装置としての現像装置５は、現像剤担持体としての現像ローラ５１が感光体ドラム１に対して所定の圧接力で接触するように配置されていて、双方の部材１、５１の間（現像ニップ）には現像領域が形成される。現像装置５内には、粉体としてのトナーＴ（非磁性又は磁性の１成分現像剤である。）が収容されている。そして、現像装置５は、感光体ドラム１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。

以下、図２を用いて、粉体収容装置としての現像装置５について詳述する。
図２を参照して、本実施の形態における現像装置５は、接触１成分現像方式の現像装置であって、プロセスカートリッジ６として他の作像部材１、２、４とともに装置本体１００に対して着脱可能（交換可能）に設置される。
現像装置５は、現像剤担持体としての現像ローラ５１、現像剤供給部材としての供給ローラ５２、現像剤規制部材としてのドクターブレード５３、装置内のトナーＴを撹拌する回転部材としての撹拌部材５６（アジテータ）、粉体としてのトナーＴが収容された収容袋５４（収容容器）、等で構成されている。

現像ローラ５１（現像剤担持体）は、感光体ドラム１に対して接触するように配設されていて、トナーを担持しながら所定方向（図２の反時計方向である。）に回転して感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像ローラ５１としては、ステンレス鋼等の導電性金属材料で形成された回転軸部（芯金）上に、弾性材料からなるローラ部を具備したものを用いることができる。
供給ローラ５２（現像剤供給部材）は、現像ローラ５１に摺接するように配設されていて、現像ローラ５１にトナーを供給する。供給ローラ５２は、芯金上に、導電性を有する発泡ポリウレタン層（電気抵抗値が１０³～１０¹⁴Ω程度のものである。）が積層されている。また、供給ローラ５２は、感光体ドラム１との現像領域において現像工程に供されなかった現像ローラ５１上のトナーを、現像ローラ５１から除去する機能も有している。
ドクターブレード５３（現像剤規制部材）は、その先端部が現像ローラ５１の外周面に１０～１００Ｎ／ｍ程度の圧力にて所定角度で当接するように配設されていて、現像ローラ５１に担持されたトナーの量を規制する。換言すると、ドクターブレード５３は、現像ローラ５１に当接して現像ローラ５１に担持されるトナーを薄層化するものである。ドクターブレード５３としては、ステンレス鋼等の金属材料からなる薄い板状部材を用いることができる。
撹拌部材５６は、現像装置５内においてトナーが凝集しないように撹拌するための回転部材である。なお、本実施の形態において、撹拌部材５６の軸部５６ａには、装置の使用開始時に収容袋５４を破くための破り部材５５が設けられているが、撹拌部材５６や破り部材５５については後で詳しく説明する。

ここで、現像ローラ５１や供給ローラ５２やドクターブレード５３には、電源部から所定の電圧が印加されていて、現像ローラ５１上におけるトナーの静電的な移動が促進されている。なお、本実施の形態では、現像ローラ５１に対して、現像領域において現像ローラ５１と感光体ドラム１との間でトナーが往復運動するように、交番電圧（ＡＣ周波数が５００～１０００Ｈｚ程度、ピーク・ツー・ピーク電圧が５００～３０００Ｖ程度、印加時間デューティが３０～７０％程度の矩形波である。）を印加している。
なお、本実施の形態では、現像ローラ５１に交番電圧を印加するように構成したが、現像ローラ５１に－１００～－５００Ｖ程度の直流電圧を印加するように構成することもできる。

また、現像ローラ５１、供給ローラ５２、撹拌部材５６の各軸部にはギアが設置されていて、アイドラギアをも含めたギア列が形成されている。そして、これらのギア列に駆動モータ（駆動手段）から駆動力が入力されて、現像ローラ５１、供給ローラ５２、撹拌部材５６がそれぞれ図２の矢印方向に回転駆動される。
なお、本実施の形態における現像装置５には、その内部に収容袋５４が設置されているが、これについても後で詳しく説明する。

このように構成された現像装置５は、通常の現像工程時において、次のように動作する。
まず、現像装置５内に収容されたトナーは、その一部が供給ローラ５２に供給され担持される。供給ローラ５２に担持されたトナーは、現像ローラ５１との圧接部（当接位置）で摩擦帯電された後に、現像ローラ５１上に移動して担持される。その後、現像ローラ５１上に担持されたトナーは、ドクターブレード５３との当接位置で、薄層化・均一化・摩擦帯電された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域）に達する。そして、この位置で、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

以下、本実施の形態における現像装置５（プロセスカートリッジ６）において、特徴的な構成・動作について詳述する。
現像装置５は、粉体としてのトナーＴが収容された収容袋５４が内部に設置された粉体収容装置である。
図２を参照して、本実施の形態における現像装置５には、現像ローラ５１や供給ローラ５２やドクターブレード５３の他に、収容袋５４、撹拌部材５６、破り部材５５が設置されている。

図２、図３を参照して、収容袋５４は、ゴム材料からなる風船状部材であって、伸縮可能に形成されている。また、収容袋５４は、内部に粉体としてのトナーＴが収容されて、現像装置５の内部において天井面５ａに保持されるものである。
詳しくは、図３に示すように、収容袋５４は、工場製造時に、その口部５４ａからトナーＴが充填される。そして、現像装置５（プロセスカートリッジ６）の工場出荷前に、内部にトナーＴが収容された状態の収容袋５４が、現像装置５の内部（図２の位置である。）にセットされることになる。具体的に、現像装置５にセットした収容袋５４からトナーＴが漏れないように、口部５４ａが天井面５ａに密着して封止された状態で、収容袋５４の口部５４ａが天井面５ａに接着などによって保持される。
また、現像装置５内において、トナーＴが収容された収容袋５４は、その下方が、現像ケースにおける保持部５ｂ（図２参照）に支えられる。保持部５ｂは、撹拌部材５６よりも上方の位置で、装置の水平方向の断面積を狭めるように形成された傾斜面であって、伸縮可能な収容袋５４の姿勢（形）を定めている。これにより、収容袋５４が撹拌部材５６の位置まで伸びて、撹拌部材５６に干渉してしまう不具合を軽減することができる。

そして、本実施の形態における現像装置５（粉体収容装置）には、現像装置５が初めて駆動される駆動開始動作に連動して収容袋５４を破る破り部材５５（図５、図６参照）が設けられている。
すなわち、ユーザー先で、画像形成装置１００において新品状態の現像装置５（プロセスカートリッジ６）が使用開始されるときに、図４（Ａ）～（Ｃ）に示すように、現像装置５（プロセスカートリッジ６）に初めて駆動が伝達されて駆動開始される動作（駆動開始動作）にともない、破り部材５５の尖頭部５５ａが収容袋５４に接触して収容袋５４が破れて、収容袋５４の内部に収容されたトナーＴ（粉体）が現像装置５内に排出されることになる。

図５、図６等に示すように、破り部材５５には、先端が鋭利な部材（尖頭部５５ａである。）が、同一部材として一体的に形成されている。
具体的に、破り部材５５は、軸方向（図２の紙面垂直方向であって、図５の上下方向である。）に対して略直交する幅方向に延びる板状部の幅方向中央部に、上方に突出するように尖頭部５５ａが形成されたものである。この尖頭部５５ａは、先端が鋭利な部材であって、図６に示すように角錐状に形成することもできるし、円錐状、針状、ナイフ状などに形成することもできる。
なお、本実施の形態では、製造コストを安価にするために、破り部材５５を１種類の材料（例えば、樹脂材料である。）で同一部材として一体的に形成している。これに対して、破り部材５５において、尖頭部５５ａを別部材（別材料の部品）として一体的に形成することもできる。すなわち、破り部材５５において、尖頭部５５ａを他の部分（板状部）とは別の材料で形成して接合することもできる。このような構成は、破り部材５５において尖頭部５５ａのみを高剛性材料で形成したい場合などに有用である。

一方、撹拌部材５６は、現像装置５の駆動開始動作（現像装置５が初めて駆動される動作である。）に連動して回転することなく、破り部材５５（尖頭部５５ａ）が収容袋５４を破った後に現像装置５の駆動に連動して回転する。
すなわち、ユーザー先で、画像形成装置１００において新品状態の現像装置５（プロセスカートリッジ６）が使用開始されるときに、図４（Ａ）～（Ｃ）に示すように、現像装置５（プロセスカートリッジ６）に初めて駆動が伝達されて駆動開始される動作（駆動開始動作）にともない、破り部材５５の尖頭部５５ａが収容袋５４に接触して収容袋５４が破られることになるが、この間に撹拌部材５６（羽根部５６ｂ）の回転による撹拌動作はおこなわれない。そして、破り部材５５（尖頭部５５ａ）による収容袋５４の開封がおこなわれた後（駆動開始動作が終了した後）、通常の現像工程をおこなうために現像装置５（プロセスカートリッジ６）に駆動が伝達されると、その駆動に連動して撹拌部材５６（羽根部５６ｂ）の回転による撹拌動作がおこなわれることになる。
なお、本願明細書等において、「撹拌部材の回転」とは、撹拌動作をともなう回転であるものと定義する。したがって、主として軸部５６ａと羽根部５６ｂとで構成される撹拌部材５６において、後述するように、軸部５６ａのみが回転して羽根部５６ｂが回転していない状態は「撹拌部材が回転していない」状態であって、軸部５６ａと羽根部５６ｂとが一体的に回転している状態が「撹拌部材が回転している」状態になる。

詳しくは、まず、工場出荷された新品状態のプロセスカートリッジ６（画像形成装置１００に装着された状態、又は、単独の状態である。）は、図２に示すように、現像装置５内に、トナーＴを収容した収容袋５４が設置されている。
そして、ユーザー先で、画像形成装置１００に装着された新品状態の現像装置５が使用開始されるとき、図４（Ａ）～（Ｂ）に示すように、現像装置５（プロセスカートリッジ６）の駆動開始にともない軸部５６ａが回転して（羽根部５６ｂは非回転である。）、破り部材５５が、収容袋５４に接触しない位置（図５（Ａ）、図６（Ａ）に示す始発位置Ａである。）から軸方向に移動する。これにより、破り部材５５（尖頭部５５ａ）が、収容袋５４に接触して、収容袋５４の底部に裂け目５４ｂ（図４（Ａ）参照）が形成される。そして、その裂け目５４ｂから、収容袋５４内のトナーＴが白矢印方向に排出される。このとき、裂け目５４ｂは、収容袋５４内のトナーＴの重さによってある程度広がるため、トナーＴの排出が促進されることになる。
そして、図４（Ｂ）に示すように、収容袋５４内のトナーＴがほぼすべて排出されて、現像装置５の内部（現像ローラ５１や供給ローラ５２や撹拌部材５６が設置された部分である。）にトナーＴがいきわたることになる。このとき、破れてトナーＴが排出された後の収容袋５４（ゴム風船）は、天井面５ａに保持された口部５４ａの近傍で収縮した状態になる。さらに、図４（Ｃ）に示すように、破り部材５５（尖頭部５５ａ）による収容袋５４の開封がおこなわれた後、通常の現像工程をおこなうために現像装置５に駆動が伝達されると、その駆動に連動して撹拌部材５６（羽根部５６ｂ）の回転による撹拌動作がおこなわれることになる。このようにして、先に図２を用いて説明した現像装置５による現像工程が実施されることになる。
なお、撹拌部材５６や破り部材５５の駆動開始時の動作については、後でさらに詳しく説明する。

本実施の形態では、このようにユーザー先で使用が開始されるまで、現像装置５の内部で、トナーＴが収容袋５４に収容（プリセット）された状態であるため、工場出荷されてからユーザー先に輸送されるまでの間に、現像装置５からトナーＴが漏出してしまう不具合や、現像ローラ５１や供給ローラ５２がトナーＴで汚れてしまう不具合を防止することができる。
また、そのようにトナーＴが収容（プリセット）された収容袋５４は、ユーザー先で現像装置５が初めて駆動されるときに、破り部材５５によって自動で破られて、収容袋５４内のトナーＴが現像装置５内に供給されることになる。そのため、手動で収容袋５４内のトナーＴを現像装置５内に供給する場合に比べて、ユーザーにとって使い勝手が格段に向上する。

そして、本実施の形態では、収容袋５４が、伸縮可能に形成されるとともに、撹拌部材５６から上方に充分に離れた天井面５ａに保持されている。
そのため、破れた後の収容袋５４は、裂け目５４ｂが下方を向いた状態で、天井面５ａに収縮した状態で保持されることになる。したがって、収容袋５４の内部にトナーＴが残りにくくなる（残トナーが少なくなる）。すなわち、収容袋５４からトナーＴを残りなく排出しやすくなる。
さらに、破れた後の収容袋５４は、天井面５ａに収縮した状態で保持されるため、その後に現像工程がおこなわれても、収容袋５４が撹拌部材５６などに接触して巻き込まれる不具合が生じにくくなる。

ここで、本実施の形態では、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように破れた後の収容袋５４は、そのすべてが天井面５ａに保持されるように構成している。
すなわち、破り部材５５（尖頭部５５ａ）によって破られた収容袋５４は、その一部が分裂して破片が形成されるようなことなく、ゴム材料の伸縮性によって縮んだ状態ですべて天井面５ａに保持されることになる。
これにより、その後に現像工程がおこなわれて、収容袋５４の破片が現像ローラ５１や供給ローラ５２などに挟まってしまう不具合が防止されることになる。
なお、本実施の形態では、収容袋５４として、ゴム材料からなる風船状のものを用いたが、収容袋５４はこれに限定されることなく、例えば、可撓性を有するポリエチレンなどの樹脂材料からなるものなど、破り部材５５によって破ることが可能なものであれば、それらのすべてを使用することができる。

以下、図５、図６等を用いて、撹拌部材５６や破り部材５５の構成・動作についてさらに詳しく説明する。
図５、図６に示すように、撹拌部材５６は、主として、破り部材５５を保持するとともに現像装置５の駆動に連動して回転する軸部５６ａと、軸部５６ａに保持された羽根部５６ｂと、で構成されている。
軸部５６ａは、その軸方向両端部が、軸受（不図示）を介して現像ケースに回転可能に保持されている。軸部５６ａには、後述する始発位置Ａ（図５の右側端部である。）から終着位置Ｂ（図５の左側端部である。）にかけて送りネジ部５６ａ１（雄ネジ部）が形成されている。また、軸部５６ａには、終着位置Ｂに嵌合部としての固定ピン５６ａ２が、軸部５６ａを貫通するように設けられている。
羽根部５６ｂは、略ロの字状（長方形の外周部のみで形成された形状である。）に形成された板状部材であって、その軸方向両端部がそれぞれ軸受５７（図６（Ａ）参照）を介して軸部５６ａに回転可能に保持されている。すなわち、羽根部５６ｂと軸部５６ａとはそれぞれ独立して回転することができるように構成されていて、羽根部５６ｂが回転していない状態で軸部５６ａのみを回転させることが可能である。

破り部材５５は、現像装置５の駆動開始動作に連動した軸部５６ａの回転にともない、収容袋５４に接触しない軸方向一端側の始発位置Ａ（図５（Ａ）、図６（Ａ）の位置である。）から軸方向他端側の終着位置Ｂ（図５（Ｂ）、図６（Ｂ）の位置である。）に非回転で移動して、その間に収容袋５４に接触して収容袋５４を破るものである。
そして、撹拌部材５６の羽根部５６ｂは、破り部材５５が終着位置Ｂに達したときに、非回転状態から軸部５６ａと破り部材５５ととともに回転可能な状態に切り替えられることになる。

このように動作する破り部材５５には、雌ネジ部５５ｄ、被嵌合部５５ｃ、接触部５５ｂなどが形成されている。
雌ネジ部５５ｄ（図６参照）は、軸部５６ａの送りネジ部５６ａ１に螺合している。
被嵌合部５５ｃ（図５（Ｂ）、図６（Ｂ）参照）は、終着位置Ｂにおいて固定ピン５６ａ２（嵌合部）に嵌合するものである。
接触部５５ｂは、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、破り部材５５が終着位置Ｂに達する直前まで現像装置５（現像ケース）の内壁面に形成された回転止め部５ｃ（図４～図６参照）に接触する。そして、接触部５５ｂは、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、破り部材５５が終着位置Ｂに達したときに、撹拌部材５６の羽根部５６ｂとともに回転可能に接触する。

さらに具体的に、まず、工場出荷された新品状態のプロセスカートリッジ６（画像形成装置１００に装着された状態、又は、単独の状態である。）は、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、破り部材５５が始発位置Ａに位置している。この始発位置Ａは、現像装置５に内設された収容袋５４に破り部材５５が接触せずに、収容袋５４に対して軸方向に充分に離れた退避位置である。
そして、ユーザー先で、画像形成装置１００に装着された新品状態の現像装置５が使用開始されるとき、現像装置５の駆動開始にともない軸部５６ａが回転することで、破り部材５５は、接触部５５ｂが回転止め部５ｃに引っ掛かって回転が制限された状態で、送りネジ部５６ａ１によるネジ効果によって軸方向他端側（終着位置Ｂ）に向けて移動することになる。そして、破り部材５５は、軸方向に移動しながら収容袋５４に接触して、収容袋５４を破って開封することになる。なお、接触部５５ｂは、軸部５６ａの回転方向に対して下流側で回転止め部５ｃに接触して回転制限されることになる。また、このとき、羽根部５６ｂは、回転方向の力が作用しないため、非回転状態である。
そして、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、破り部材５５が終着位置Ｂに達すると、破り部材５５は、現像装置５（現像ケース）の内壁面に形成された逃げ部５ｄ（回転止め部５５ｃから幅方向外側に凹むように形成された部分である。）の位置に達して、回転止め部５ｃによる回転制限が解除されることになる。このとき、破り部材５５は、その被嵌合部５５ｃが、軸部５６ａの固定ピン５６ａ２（嵌合部）に嵌合して、軸部５６ａとともに回転可能な状態になる。また、破り部材５５は、その接触部５５ｂが、回転止め部５ｃに接触することなく、撹拌部材５６の羽根部５６ｂに接触して羽根部５６ｂに回転方向の力を伝達可能な状態になる（羽根部５６ｂとともに回転可能な状態になる）。すなわち、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、破り部材５５が終着位置Ｂに達した後は、現像装置５の駆動に連動して、撹拌部材５６（軸部５６ａ及び羽根部５６ｂ）が破り部材５５とともに一体的に図４（Ｃ）の矢印方向に回転することになる。このとき、破り部材５５は、逃げ部５ｄに位置しているため、その回転が制限されることはない。また、収容袋５４は既に破られていて天井面５ａに収縮した状態で保持されているため、破り部材５５や撹拌部材５６に干渉することはない。

このように、本実施の形態における現像装置５（粉体収容装置）は、破り部材５５によって収容袋５４が破られるときには撹拌部材５６が回転せずに、収容袋５４が破られた後に現像装置５の駆動に連動して撹拌部材５６が回転するように構成しているため、撹拌部材５６（羽根部５６ｂ）が収容袋５４に接触する不具合が軽減される。そのため、破れた後の収容袋５４が撹拌部材５６（羽根部５６ｂ）に巻き込まれてしまう不具合なども生じにくくなる。

＜変形例＞
変形例における現像装置５（粉体収容装置）も、図２～図６等を用いて説明したものと同様に、破り部材５５によって収容袋５４が破られるときには撹拌部材５６が回転せずに、収容袋５４が破られた後に現像装置５の駆動に連動して撹拌部材５６が回転するように構成されている。
しかし、変形例における現像装置５（粉体収容装置）は、図７、図８に示すように、主として、撹拌部材５６における羽根部５６ｄが軸方向に伸縮可能（折畳み可能）に構成されている点が、図５、図６を用いて説明したものと異なる。
詳しくは、図７、図８に示すように、変形例における撹拌部材５６の軸部５６ａにも、始発位置Ａから終着位置Ｂにかけて送りネジ部５６ａ１が形成されていて、終着位置Ｂに嵌合部としての固定ピン５６ａ２が設けられている。
一方、撹拌部材５６の羽根部５６ｄは、当接部材５６ｃと破り部材５５との間で軸方向に伸縮可能（折畳み可能）に保持されている。具体的に、この折畳み式の羽根部５６ｄは、複数の短い板状部材（図７、図８の例では、８つ（片側）の板状部材である。）が回転支軸で連結されたものである。また、当接部材５６ｃは、軸方向一端側（始発位置Ａの側である。）が、現像装置５（現像ケース）の内壁面に形成されたストッパ部５ｅ（始発位置Ａの側で、回転止め部５５ｃから幅方向外側に凹むように形成された部分である。）に当接するとともに，軸受５７（図８（Ａ）参照）を介して軸部５６ａに回転可能に保持されている。
また、破り部材５５には、軸部５６ａの送りネジ部５６ａ１に螺合する雌ネジ部５５ｄと、終着位置Ｂにおいて軸部５６ａの固定ピン５６ａ２（嵌合部）に嵌合する被嵌合部５５ｃと、終着位置Ｂに達する直前まで現像装置５の内壁面に形成された回転止め部５ｃに接触する接触部５５ｂと、が設けられている。そして、破り部材５５は、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）に示すように、終着位置Ｂに達したときに、軸方向に伸びた状態の羽根部５６ｄと、当接部材５６ｃと、ともに回転可能になる。

さらに具体的に、変形例において、まず、工場出荷された新品状態のプロセスカートリッジ６（画像形成装置１００に装着された状態、又は、単独の状態である。）は、図７（Ａ）、図８（Ａ）に示すように、破り部材５５が始発位置Ａに位置している。したがって、羽根部５６ｄは、破り部材５５と当接部材５６ｃとの間で折畳まれて、撹拌部材における羽根部として機能しない状態になっている。
そして、ユーザー先で、画像形成装置１００に装着された新品状態の現像装置５が使用開始されるとき、現像装置５の駆動開始にともない軸部５６ａが回転することで、破り部材５５は、接触部５５ｂが回転止め部５ｃに引っ掛かって回転が制限された状態で、送りネジ部５６ａ１によるネジ効果によって軸方向他端側（終着位置Ｂ）に向けて移動することになる。そして、破り部材５５は、軸方向に移動しながら収容袋５４に接触して、収容袋５４を破って開封することになる。なお、変形例において、接触部５５ｂは、溝状に形成された回転止め部５ｃに接触して回転制限されることになる。また、このとき、羽根部５６ｄは、破り部材５５の軸方向の移動にともない、非回転状態で徐々に軸方向に広げられることになる。
そして、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）に示すように、破り部材５５が終着位置Ｂに達すると、破り部材５５は、逃げ部５ｄの位置に達して、回転止め部５ｃによる回転制限が解除されることになる。このとき、羽根部５６ｄは、軸方向に最大限に広げられて、撹拌部材における羽根部として機能する状態になる。また、破り部材５５は、その被嵌合部５５ｃが、軸部５６ａの固定ピン５６ａ２（嵌合部）に嵌合して、軸部５６ａ、当接部材５６ｃ、羽根部５６ｄとともに回転可能な状態になる。すなわち、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）に示すように、破り部材５５が終着位置Ｂに達した後は、現像装置５の駆動に連動して、撹拌部材５６（軸部５６ａ及び羽根部５６ｄ及び当接部材５６ｃ）が破り部材５５とともに一体的に図４（Ｃ）の矢印方向に回転することになる。
このように現像装置５を構成した場合であっても、撹拌部材５６が収容袋５４に接触する不具合が軽減されて、破れた後の収容袋５４が撹拌部材５６（羽根部５６ｄ）に巻き込まれてしまう不具合などが生じにくくなる。

以上説明したように、本実施の形態における現像装置５は、トナーＴ（粉体）が収容された収容袋５４が内部に設置された粉体収容装置であって、現像装置５（粉体収容装置）が初めて駆動される駆動開始動作に連動して収容袋５４を破る破り部材５５が設置されている。また、その駆動開始動作に連動して回転することなく、破り部材５５が収容袋５４を破った後に現像装置５の駆動に連動して回転する撹拌部材５６が設置されている。
これにより、収容袋５４を破るときに、撹拌部材５６が収容袋５４に接触する不具合を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態においては、現像装置５が、感光体ドラム１（像担持体）と帯電ローラ４とクリーニング装置２とともに一体化されたプロセスカートリッジ６として構成されている場合に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、現像装置５が単体で画像形成装置本体１００に対して着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置と、のうち少なくとも１つと、像担持体と、が一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、本実施の形態では、現像ローラ５１が感光体ドラム１に対してギャップをあけずに当接するように構成された接触式の１成分現像方式の現像装置５に対して、本発明を適用した。これに対して、現像ローラが感光体ドラムに対してギャップをあけて対向するように構成された非接触式の１成分現像方式の現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、粉体としてトナーＴ（１成分現像剤）が収容された現像装置５に対して、本発明を適用した。これに対して、トナーＴとキャリアとからなる２成分現像剤が粉体として収容された現像装置に対しても、本発明を適用することができる。その場合、収容袋５４には、粉体として２成分現像剤を収容することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施の形態では、１つの作像部（プロセスカートリッジ６）によってシートＰにトナー像が転写されるモノクロ画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、複数の作像部によって中間転写ベルトなどの中間転写体にトナー像が１次転写されて、中間転写体からシートにトナー像が２次転写されるカラー画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、粉体収容装置としての現像装置５に対して本発明を適用したが、本発明の適用は現像装置５に限定されることなく、粉体（トナーに限定されない。）が収容された収容袋が内部に設置された粉体収容装置のすべてに対して本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 感光体ドラム（像担持体）、
５ 現像装置（粉体収容装置）、
５ａ 天井面、
５ｃ 回転止め部、
５ｄ 逃げ部、
５ｅ ストッパ部、
６ プロセスカートリッジ、
５１ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５２ 供給ローラ（現像剤供給部材）、
５３ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
５４ 収容袋、
５４ａ 口部、
５４ｂ 裂け目、
５５ 破り部材、
５５ａ 尖頭部、 ５５ｂ 接触部、
５５ｃ 被嵌合部、 ５５ｄ 雌ネジ部、
５６ 撹拌部材（回転部材）、
５６ａ 軸部、
５６ａ１ 送りネジ部、 ５６ａ２ 固定ピン（嵌合部）、
５６ｂ 羽根部、
５６ｃ 当接部材、
５６ｄ 羽根部（折畳み式羽根部）、
５７ 軸受、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ａ 始発位置、 Ｂ 終着位置、
Ｔ トナー（粉体）。

特開平４－２６４５７３号公報

Claims (10)

1. 粉体が収容された収容袋が内部に設置された粉体収容装置であって、
   当該粉体収容装置が初めて駆動される駆動開始動作に連動して前記収容袋を破る破り部材と、
   前記破り部材が前記収容袋を破る前は前記駆動開始動作における駆動が伝達されないことで連動して回転することなく、前記破り部材が前記収容袋を破った後に前記駆動開始動作における駆動が伝達されて当該粉体収容装置の駆動に連動して回転する撹拌部材と、
   を備えたことを特徴とする粉体収容装置。
2. 粉体が収容された収容袋が内部に設置された粉体収容装置であって、
   当該粉体収容装置が初めて駆動される駆動開始動作に連動して前記収容袋を破る破り部材と、
   前記駆動開始動作に連動して回転することなく、前記破り部材が前記収容袋を破った後に当該粉体収容装置の駆動に連動して回転する撹拌部材と、
   を備え、
   前記撹拌部材は、前記破り部材を保持するとともに当該粉体収容装置の駆動に連動して回転する軸部と、前記軸部に保持された羽根部と、を具備し、
   前記破り部材は、前記駆動開始動作に連動した前記軸部の回転にともない、前記収容袋に接触しない軸方向一端側の始発位置から軸方向他端側の終着位置に非回転で移動して、その間に前記収容袋に接触して前記収容袋を破り、
   前記羽根部は、前記破り部材が前記終着位置に達したときに、非回転状態から前記軸部と前記破り部材ととともに回転可能な状態に切り替えられることを特徴とする粉体収容装置。
3. 前記軸部は、前記始発位置から前記終着位置にかけて送りネジ部が形成されて、前記終着位置に嵌合部を具備し、
   前記羽根部は、軸方向両端部がそれぞれ軸受を介して前記軸部に回転可能に保持され、
   前記破り部材は、
   前記送りネジ部に螺合する雌ネジ部と、
   前記終着位置において前記嵌合部に嵌合する被嵌合部と、
   前記終着位置に達する直前まで当該粉体収容装置の内壁面に形成された回転止め部に接触して、前記終着位置に達したときに前記羽根部とともに回転可能に接触する接触部と、
   を具備したことを特徴とする請求項２に記載の粉体収容装置。
4. 前記軸部は、前記始発位置から前記終着位置にかけて送りネジ部が形成されて、前記終着位置に嵌合部を具備し、
   前記羽根部は、前記軸方向一端側が当該粉体収容装置の内壁面に形成されたストッパ部に当接するとともに軸受を介して前記軸部に回転可能に保持された当接部材と、前記破り部材と、の間で伸縮可能に保持されて、
   前記破り部材は、
   前記送りネジ部に螺合する雌ネジ部と、
   前記終着位置において前記嵌合部に嵌合する被嵌合部と、
   前記終着位置に達する直前まで当該粉体収容装置の内壁面に形成された回転止め部に接触する接触部と、
   を具備して、前記終着位置に達したときに、軸方向に伸びた状態の前記羽根部と、前記当接部材と、ともに回転可能になることを特徴とする請求項２に記載の粉体収容装置。
5. 粉体が収容された収容袋が内部に設置された粉体収容装置であって、
   当該粉体収容装置が初めて駆動される駆動開始動作に連動して前記収容袋を破る破り部材と、
   前記駆動開始動作に連動して回転することなく、前記破り部材が前記収容袋を破った後に当該粉体収容装置の駆動に連動して回転する撹拌部材と、
   を備え、
   前記収容袋は、ゴム材料からなる風船状部材であって、その口部が当該粉体収容装置の天井面に保持されたことを特徴とする粉体収容装置。
6. 前記破り部材は、先端が鋭利な部材が、同一部材又は別部材として一体的に形成されたことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の粉体収容装置。
7. 破った後の前記収容袋は、そのすべてが当該粉体収容装置の天井面に保持されることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の粉体収容装置。
8. 像担持体の表面に形成された潜像を前記粉体としてのトナーを用いて現像する現像装置であって、
   請求項１～請求項７のいずれかに記載の粉体収容装置としての現像装置であることを特徴とする現像装置。
9. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項８に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 請求項１～請求項７のいずれかに記載の粉体収容装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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