JP2014134707A - 現像剤収容ユニット及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変形可能な現像剤収納部材からの現像剤の排出を良好に行うこと。
【解決手段】現像剤を収納する現像剤収容ユニットであって、前記現像剤を収納し開口を有する可撓性容器と、前記可撓性容器を収納する枠体と、前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を押圧するための押圧部材とを備え、前記可撓性容器は、通気性を有する通気部を有し、前記押圧部材が前記通気部を覆いながら押圧することで、前記現像剤を前記開口から前記可撓性容器の外に排出することを特徴とする。
【選択図】図4
【解決手段】現像剤を収納する現像剤収容ユニットであって、前記現像剤を収納し開口を有する可撓性容器と、前記可撓性容器を収納する枠体と、前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を押圧するための押圧部材とを備え、前記可撓性容器は、通気性を有する通気部を有し、前記押圧部材が前記通気部を覆いながら押圧することで、前記現像剤を前記開口から前記可撓性容器の外に排出することを特徴とする。
【選択図】図4
Description
本発明は、現像剤を収納する現像剤収容ユニット及びこれを備えたプロセスカートリッジ又は画像形成装置に関するものである。
従来の電子写真形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置には、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電子写真画像形成装置本体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る。
そして、プロセスカートリッジ製造時に現像剤の充填工程でプロセスカートリッジの機内に現像剤が飛散する問題に対して変形可能な内部容器を用いたものが考案されている(特許文献1)。これは、現像剤の供給の操作性向上、機内飛散防止により現像剤供給装置のコストダウンを目的として、変形可能な内部容器としたものである。
しかしながら、上記従来例(特許文献1)においては、開封後における現像剤の排出に関する動作、機構が示されていない。最近では、変形可能な現像剤収納部材からの現像剤の排出を良好に行う要請が生じている。
そこで本発明の目的は、変形可能な現像剤収納部材からの現像剤の排出を良好に行うことである。
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、
現像剤を収納する現像剤収容ユニットであって、
前記現像剤を収納し開口を有する可撓性容器と、
前記可撓性容器を収納する枠体と、
前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を押圧するための押圧部材とを備え、
前記可撓性容器は、通気性を有する通気部を有し、
前記押圧部材が前記通気部を覆いながら押圧することで、
前記現像剤を前記開口から前記可撓性容器の外に排出することを特徴とする。
現像剤を収納する現像剤収容ユニットであって、
前記現像剤を収納し開口を有する可撓性容器と、
前記可撓性容器を収納する枠体と、
前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を押圧するための押圧部材とを備え、
前記可撓性容器は、通気性を有する通気部を有し、
前記押圧部材が前記通気部を覆いながら押圧することで、
前記現像剤を前記開口から前記可撓性容器の外に排出することを特徴とする。
上記構成により、変形可能な現像剤収納部材からの現像剤の排出を良好に行うことができる。
以下の説明において、画像形成装置とは、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ものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンター(LEDプリンター、レーザービームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。
また、プロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段及び現像剤を収納した現像装置を、一体的に構成して画像形成装置本体に着脱可能にしたものを言う。または、現像装置と、少なくとも感光体を有する感光体ユニットを一体的に構成して画像形成装置本体に着脱可能にしたものを言う。
また、現像剤収納容器及び現像剤収容ユニットは、前記画像形成装置または前記カートリッジに収納されるものである。現像剤収納容器及び現像剤収容ユニットは、少なくとも現像剤を収納するための可撓性容器を備えている。
また、現像剤収納容器は、少なくとも、可撓性容器に設けられた現像剤を排出するための開口を封止する封止部材を備えるものを指す。
また、現像剤収容ユニットは、少なくとも現像剤収納容器と現像剤収納容器を収納する枠体を備えるものである。
〔第1実施形態〕
図1は第1実施形態の現像剤収容ユニットを有するプロセスカートリッジの主断面図である。図2は第1実施形態の画像形成装置の主断面図である。
図1は第1実施形態の現像剤収容ユニットを有するプロセスカートリッジの主断面図である。図2は第1実施形態の画像形成装置の主断面図である。
<プロセスカートリッジの構成概要>
プロセスカートリッジは、像担持体と、像担持体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、例えば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体に像を形成する現像装置、像担持体表面に残留した現像剤(トナー、キャリア等を含む)を除去するためのクリーニング手段がある。
プロセスカートリッジは、像担持体と、像担持体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、例えば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体に像を形成する現像装置、像担持体表面に残留した現像剤(トナー、キャリア等を含む)を除去するためのクリーニング手段がある。
本実施形態のプロセスカートリッジAは、図1に示すように感光体ドラム11(像担持体)の周囲に、帯電ローラ12(帯電手段)、弾性を有するクリーニングブレード14(クリーニング手段)を有するクリーナーユニット24を備える。また、プロセスカートリッジAは、第一枠体17と、第二枠体18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Aは、クリーナーユニット24と現像装置38とを一体とし、図2に示すように画像形成装置本体Bに対して、着脱自在に構成される。現像装置38は、現像ローラ13(現像手段)と現像ブレード15、現像剤供給ローラ23、現像剤を収納する現像剤を収納した現像剤収納容器26を備える。現像ローラ13と、現像ブレード15は、第一枠体17に支持される。
<画像形成装置の構成概要>
プロセスカートリッジAは、図2に示すような画像形成装置本体Bに装着されて、画像形成に用いられる。画像形成は、装置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を搬送する。また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感光体ドラム11上に静電潜像を形成する。
プロセスカートリッジAは、図2に示すような画像形成装置本体Bに装着されて、画像形成に用いられる。画像形成は、装置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を搬送する。また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感光体ドラム11上に静電潜像を形成する。
現像剤は、スポンジ状の現像剤供給ローラ23によって現像ローラ13(現像剤担持体)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。そして、現像ローラ13に現像バイアスを印加することで、静電潜像に応じて現像剤が供給される。これにより、感光体ドラム11には、現像剤像が形成される。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、転写ローラ9と感光体ドラム11とのニップ部に搬送されたシートSに転写する。その後、シートSは定着装置10へ搬送され、定着装置10内で現像剤像がシートSに定着される。最後に、排出ローラ1によって、シートSは装置上部のシート排出部3に排出される。
<現像剤収容ユニットの構成概要>
次に現像剤収容ユニット25の構成について、図3、図4、図5を用いて述べる。図3は第1実施形態の開封部材を有する現像剤収納容器の斜視図である。図4は第1実施形態の現像装置の断面図である。なお、図4は、開封部材20と、開口35aと、固定部16dと、を通る平面である。また、断面図は、開封部材20の回転軸に垂直な平面である。図5は第1実施形態の開封部材を有しない現像剤収納容器の斜視図である。
次に現像剤収容ユニット25の構成について、図3、図4、図5を用いて述べる。図3は第1実施形態の開封部材を有する現像剤収納容器の斜視図である。図4は第1実施形態の現像装置の断面図である。なお、図4は、開封部材20と、開口35aと、固定部16dと、を通る平面である。また、断面図は、開封部材20の回転軸に垂直な平面である。図5は第1実施形態の開封部材を有しない現像剤収納容器の斜視図である。
(現像剤収容ユニット)
図4に示すように、現像剤収容ユニット25は、現像剤収納容器26、現像ローラ13、現像ブレード15と、これらを支持する第一枠体17と第二枠体18から構成される。第一枠体17と第二枠体18を合わせたものが現像剤収納容器26を収納する枠体である。
図4に示すように、現像剤収容ユニット25は、現像剤収納容器26、現像ローラ13、現像ブレード15と、これらを支持する第一枠体17と第二枠体18から構成される。第一枠体17と第二枠体18を合わせたものが現像剤収納容器26を収納する枠体である。
なお、本実施形態では現像剤収容ユニット25は現像装置38と同じである。これは現像剤収容ユニット25が現像ローラ13、現像ブレード15を有しているからである。しかし現像剤収容ユニット25と別枠体で現像ローラ13と現像ブレード15を支持し、現像剤収容ユニット25と分離してもよい。この場合、現像装置38は現像剤収容ユニット25と現像ローラ13、現像ブレード15で構成されたものとなる(不図示)。
(開封部材を有する現像剤収納容器)
図3、図4に示すように、現像剤収納容器26は、開封部材20を有することで、開封可能に構成される。
図3、図4に示すように、現像剤収納容器26は、開封部材20を有することで、開封可能に構成される。
開封部材20は、封止部材19と係合する係合部20aを有する。現像剤収納容器26の被係合部19bと係合部20aを係合する。これにより、現像剤収納容器26と開封部材20が一体となる。
(現像剤を収納した現像剤収納容器)
図6は第1実施形態の現像剤収納容器の説明図である。(a)は現像剤収納容器26に現像剤を収納する前の状態を示し、(b)は現像剤の収納方向を示し、(c)は現像剤収納容器26に現像剤を収納した後の状態を示す。
図6は第1実施形態の現像剤収納容器の説明図である。(a)は現像剤収納容器26に現像剤を収納する前の状態を示し、(b)は現像剤の収納方向を示し、(c)は現像剤収納容器26に現像剤を収納した後の状態を示す。
図6に示すように、現像剤収納容器26は、現像剤と、現像剤袋16(可撓性容器)と、封止部材19を有する。ここで現像剤は粉体である。
現像剤収納容器26の現像剤袋16は、現像剤を排出する複数の開口35aを封止部材19で封止する。
また、現像剤袋16に現像剤を入れる際には、図6(a)及び図6(b)に示す現像剤袋16に形成された注入口39から現像剤を入れる。その後、図6(c)に示すように、注入口39を封止することで接合部39aが形成される。このように現像剤を収納した現像剤収納容器26のそれぞれの開口35a、注入口39は封止されているため、収納した現像剤を外に漏れず一つのユニットとして扱うことが可能である。
また封止部材19には開封部材20に係合する穴である被係合部19bが設けられており、開封部材20に係合可能となっている。
(現像装置内に現像剤袋を有する効果)
現像剤を収納した現像剤収納容器26が袋形態をとることにより、現像剤をユニット内に組み込むことができる。すると、現像剤充填工程をプロセスカートリッジAのメインの組立工程(製造ライン)から分離することができる。これにより、プロセスカートリッジAのメインの組み立て工程(製造ライン)における現像剤飛散の問題がなくなる。よって、製造ラインの清掃などのメンテナンスを削減することができる。また、組立工程時に現像剤の飛散がなくなることにより、現像剤を充填した後のプロセスカートリッジAの清掃工程を省くことができる。
現像剤を収納した現像剤収納容器26が袋形態をとることにより、現像剤をユニット内に組み込むことができる。すると、現像剤充填工程をプロセスカートリッジAのメインの組立工程(製造ライン)から分離することができる。これにより、プロセスカートリッジAのメインの組み立て工程(製造ライン)における現像剤飛散の問題がなくなる。よって、製造ラインの清掃などのメンテナンスを削減することができる。また、組立工程時に現像剤の飛散がなくなることにより、現像剤を充填した後のプロセスカートリッジAの清掃工程を省くことができる。
また、現像剤袋16の充填工程において、現像剤袋16は可撓性を有し充填のための注入口39が柔らかいため、注入口39を充填しやすい形態に変形させることが容易に行える。すると、現像剤の充填作業が行いやすくなり、現像剤の飛散も少なくなる。また注入口39が柔らかいため、容易に封止し接合部39aとすることができる。
また、現像剤を収納した現像剤収納容器26は可撓性を有しているため、枠体の形状に倣わせて組むことができる。
また、充填工程において現像剤収納容器26は可撓性を有するため、断面を変形させて容積を増やして充填することができるので充填時には充填量を増やすことができる。
また、現像剤充填前の現像剤収納容器26は可撓性を有するため、小さく(薄く)収納することができる。このため、樹脂の構造体である枠体に比べ、充填前の保管時の保管スペースを小さくすることができる。
<現像剤袋の構成>
図3、図4に示すように、現像剤袋16は内部に現像剤を収納しており形状が変形可能な袋状のものであり、収納した現像剤を排出するために排出部35に複数の開口35aを備える。
図3、図4に示すように、現像剤袋16は内部に現像剤を収納しており形状が変形可能な袋状のものであり、収納した現像剤を排出するために排出部35に複数の開口35aを備える。
また、現像剤袋16は、図3に示すように、複数の固定部16d及び固定部16eを有する。そして、図4に示すように、固定部16eが第一枠体17に対して固定され、16dが第二枠体18枠体に固定される。
(現像剤袋の素材、通気性)
図7は第1実施形態の現像剤収納容器の断面図である。(a)が本実施形態の現像剤袋16であり、(b)が本実施形態の変形例の現像剤袋16である。
図7は第1実施形態の現像剤収納容器の断面図である。(a)が本実施形態の現像剤袋16であり、(b)が本実施形態の変形例の現像剤袋16である。
図7(a)で示すように現像剤袋16は排出部35を有する。また、現像剤袋16は、非通気部16uとなる通気性を有しないシートと、通気部16sとなる通気性を有するシートとを貼り合わせて構成される。通気部16sは、現像剤袋16に形成された通気開口が通気部材40によって封止されることで構成される。
ここで、通気部16sの通気度は収納する現像剤の大きさ(粉体の粒径)との兼ね合いで現像剤が現像剤袋16の外に漏れないものを適宜選定すれば良い。通気部16sの素材としてポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等で、厚さは0.03〜0.15mmの不織布などが好ましい。また通気部16sの素材が不織布ではなくても現像剤袋16に収納する現像剤等の粉体よりも微細な穴が開いているものでも良い。
通気部16sは、図3に示すように、第二枠体18側に現像剤袋16の長手方向全域にわたり配される。
なお、必ずしも通気部16sのあるシートと非通気部16uのみのシートを貼り合わせる必要はなく、図7(b)に示すように、通気部16sと非通気部16uを有するシートで、現像剤袋16全体を構成してもよい。
なお、通気部16s以外の現像剤袋16の素材としては、後述する現像剤排出時の効率を良くするように、可撓性を有するものが好ましい。また通気部16sの素材に可撓性をもたせても良い。
また、図7(c)に示すように、通気部16sのある部材と非通気部16uのみのシートを貼り合わせる貼合部16cにて貼り合わせる構成でもよい。
(現像剤袋が通気性を有する効果)
現像剤袋16に通気性をもたせると、製造時、ユーザーがプロセスカートリッジAを使用するまでの物流時、および保管時に効果を発揮する。次に、具体的に通気性を持たせる理由を説明する。
現像剤袋16に通気性をもたせると、製造時、ユーザーがプロセスカートリッジAを使用するまでの物流時、および保管時に効果を発揮する。次に、具体的に通気性を持たせる理由を説明する。
まず、製造時の理由としては、現像剤袋16を、第一枠体17及び第二枠体18に組み込む際、現像剤袋16を変形、縮小可能であることで、組み込みやすくなる。
つまり、現像剤袋16に通気部16sが無い場合、現像剤袋16に現像剤を充填した状態(袋を閉じた状態)の大きさから変えられず、変形もさせにくい。このため、組立に時間を要したり、工程が複雑化する。一方、本実施形態のように現像剤袋16の少なくとも一部に通気性を持たせると、現像剤袋16に現像剤を充填して袋を閉じた状態の大きさから変えることが可能となる。このため、組み立て作業がしやすくなる。
次に、物流時および保管時の理由としては、プロセスカートリッジAの輸送時および保管時に異なる気圧の変化に対応するためである。つまり、物流などで製造時より低い気圧環境下となる場合や、製造時より高い温度となる保管される場合、現像剤袋16内外の気圧差が発生する。すると、現像剤袋16が膨張することで現像剤袋16と接する各部品が変型や破損の恐れがある。これを防止するため、物流時や保管時に気圧や温度の管理が必要となり、管理のための設備やコストがかかる。
一方、本実施形態のように一部に通気性を持たせることにより、気圧による現像剤袋16内外の気圧差による問題を解消することができる。
また、通気性を有する不織布に排出部35を設け、図4及び図6に示すような排出部35周囲の接合部22(22a、22b)を設けた場合、開封時に封止部材19の剥離に伴い、不織布の繊維がとれて現像剤の中に入り、画像に悪影響を与える恐れがある。これを防止するため、シートの通気部16sとは異なる非通気部16uに排出部35を設ける。これにより、前述のような不織布の繊維が抜け落ちることがなくなる。
また通気部16sから脱気しながら現像剤を充填することにより、充填密度を上げることができる。
(現像剤袋の排出部構成)
図8は第1実施形態の現像剤収納容器の開封前の説明図である。図8では、現像剤袋16の外側から封止部材19や通気部材40を示している。
図8は第1実施形態の現像剤収納容器の開封前の説明図である。図8では、現像剤袋16の外側から封止部材19や通気部材40を示している。
図3、図8に示すように、現像剤袋16は、内部の現像剤を排出するための複数の開口35aと、複数の開口35aを定義する連結部35bとからなる排出部35を有する。そして、封止部材19により排出部35の周囲を連続して取り囲み、接合部22で封止部材19と現像剤袋16とを開封可能に接合する。これにより、現像剤袋16に収納する現像剤を封止している。
なお、接合部22は排出部35の周囲に形成されるが、図8を用いてより具体的に説明する。すなわち、接合部22は、複数の開口35aが配置されている長手方向となる方向Fと平行に形成される第一接合部22a及び第二接合部22bと、長手方向と直交する方向に形成される第三接合部22cとに分けることができる。第二接合部22bは第一接合部22aよりも通気部材40に近い。
(固定部)
本実施形態では、図4に示すように、現像剤袋16の固定部として固定部16dを設ける。固定部16dの位置は現像剤袋16の開口35aの近傍である。
本実施形態では、図4に示すように、現像剤袋16の固定部として固定部16dを設ける。固定部16dの位置は現像剤袋16の開口35aの近傍である。
固定部16dは第二枠体18の固定部18aに固定され、封止部材19を現像剤袋16から開封する時に力を受ける。固定部16dは、複数の開口35aが配置されている方向Fと平行に、複数個設けられる。固定部16dは現像剤袋16の開封時のために必要な固定部所であり、その作用や配置に関しては開封の説明において後述する。
なお、固定部16dはこのように複数個設けられるものに限られるものではなく、方向Fと平行に長い一つのものでもよい。
(現像剤袋と枠体の固定方法)
<封止部材の構成>
図3、図4に示すように、封止部材19は、プロセスカートリッジAの使用前に現像剤袋16の排出部35を覆い、現像剤袋16内の現像剤を封止する。封止部材19は、後述のように移動されることによって、排出部35の開口35aを露出させる。
<封止部材の構成>
図3、図4に示すように、封止部材19は、プロセスカートリッジAの使用前に現像剤袋16の排出部35を覆い、現像剤袋16内の現像剤を封止する。封止部材19は、後述のように移動されることによって、排出部35の開口35aを露出させる。
封止部材19は、現像剤袋16の排出部35を覆う封止部19aと、開封部材20に対して固定される被係合部19bと、封止部19aと被係合部19bを連結しているシート状の封止部材連結部19cを有する。封止部材連結部19cは、開封部材20からの力を受けて接合部22を引き剥がすように力を伝達する。
当該シートは、後述する易開封性を発揮するシーラント層を持つラミネート材で、基材はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚さは0.03〜0.15mmのものを適宜選定すれば良い。
(封止部材の封止部)
封止部19aは、封止部材19が、現像剤袋16の複数の開口35aと、連結部35bを封止する領域を指す。封止部19aがあることにより、プロセスカートリッジAの使用時前までは現像剤が現像剤袋16から漏れることはない。
封止部19aは、封止部材19が、現像剤袋16の複数の開口35aと、連結部35bを封止する領域を指す。封止部19aがあることにより、プロセスカートリッジAの使用時前までは現像剤が現像剤袋16から漏れることはない。
(封止部材の係合部)
封止部材19は、図3、図4に示す開封方向Eの一端側に自由端部を有する。封止部材19は、開封部材20に係合される被係合部19bを有する。開封部材20は、封止部材19を移動させて排出部35の開口35aを露出させる。本実施形態では開封部材20は枠体に設けられた回転軸である。開封部材20に係合された封止部材19が引っ張られると、現像剤を収納した現像剤収納容器26の排出部35は開封される。
封止部材19は、図3、図4に示す開封方向Eの一端側に自由端部を有する。封止部材19は、開封部材20に係合される被係合部19bを有する。開封部材20は、封止部材19を移動させて排出部35の開口35aを露出させる。本実施形態では開封部材20は枠体に設けられた回転軸である。開封部材20に係合された封止部材19が引っ張られると、現像剤を収納した現像剤収納容器26の排出部35は開封される。
開封部材20は、画像形成装置本体Bからの駆動を受けて開封を自動的に行うようなものでもよい。または、ユーザーが開封部材を把持して移動させることで開封を行うようなものでもよい。
<開封部材の構成>
開封部材20は、封止部材19に力を与えて封止部材19を移動させ、現像剤袋16から封止部材19を引き剥がす目的の部材である。開封部材20は、封止部材19の被係合部19bを固定する係合部20aを有し、軸形状で両端を第二枠体18に回転可能に支持される。本実施形態では開封部材20は四角い軸形状で、その四角い軸の一面に封止部材19の被係合部19bを、係合部20aで係合している。
開封部材20は、封止部材19に力を与えて封止部材19を移動させ、現像剤袋16から封止部材19を引き剥がす目的の部材である。開封部材20は、封止部材19の被係合部19bを固定する係合部20aを有し、軸形状で両端を第二枠体18に回転可能に支持される。本実施形態では開封部材20は四角い軸形状で、その四角い軸の一面に封止部材19の被係合部19bを、係合部20aで係合している。
(開封部材、押圧部材、撹拌部材の兼用)
また、図4に示すように、開封部材20の一部(軸部)を押圧部材21の一部としている。そして、押圧部材21の押圧シート21b(後述)の可動範囲内に現像剤袋16の一部が配置される。このため、押圧部材21は、現像剤袋16を外部から押圧し、現像剤袋16内部の現像剤を排出させる。押圧部材21は、開封部材20はそれぞれ別の部材で行っても良いが、本実施形態では開封部材20と押圧部材21の軸を同一のものとしている。
また、図4に示すように、開封部材20の一部(軸部)を押圧部材21の一部としている。そして、押圧部材21の押圧シート21b(後述)の可動範囲内に現像剤袋16の一部が配置される。このため、押圧部材21は、現像剤袋16を外部から押圧し、現像剤袋16内部の現像剤を排出させる。押圧部材21は、開封部材20はそれぞれ別の部材で行っても良いが、本実施形態では開封部材20と押圧部材21の軸を同一のものとしている。
また、現像剤袋16から排出された現像剤を撹拌する機能と、開封部材20の機能をそれぞれ別の部品で行ってもよいが、本実施形態では開封部材20に撹拌の機能を同部品でまかなっている。
<押圧部材、および通気部材と現像剤排出概要について>
(押圧部材)
図9は、第1実施形態の現像剤収容ユニットの断面図である。図9を用いて押圧部材21の構成を説明する。
(押圧部材)
図9は、第1実施形態の現像剤収容ユニットの断面図である。図9を用いて押圧部材21の構成を説明する。
図9に示すように、押圧部材21は、軸部21aと、軸部21aに固定された押圧シート21b(押圧部)とを有する。押圧部材21は、第一枠体17と第二枠体18の内部において、回転するように移動可能に設けられる。
軸部21aは、本実施形態では開封部材20と同一部品である。よって、不図示の画像形成装置本体Bからの駆動手段により駆動力が伝達されると、矢印Cの方向に押圧部材21の軸部21a(及び開封部材20)が回転する。
押圧シート21bは、断面が四角い軸部21aの一面に固定されて、軸部21aと共に回転する。押圧シート21bの材質としてはPET、PPS(ポリフェニレンスルファイド)、ポリカーボネイト、等の可撓性シートである。押圧シート21bの厚みは、0.05〜0.1mm程度を用い、その先端は軸部21aの外接円より外側に突出している。
ここで本実施形態では軸部21aの異なる面に封止部材19と押圧シート21bを固定しているが、これに限るものではない。例えば、軸部21aの同じ面に封止部材19と押圧シート21bを固定しても良い。
なお、押圧シート21bは現像剤を撹拌し、図9に示すように、現像ローラ13や現像剤供給ローラ23の方へ、現像剤を搬送する機能も兼ねている。
(通気部材)
図9に示すように、押圧部材21が軸部21aの回転によって現像剤袋16と当接する部位には通気部材40が配設される。材質は、図7を用いて述べた、現像剤袋16の構成中で通気部16sを有するシートと同じである。
図9に示すように、押圧部材21が軸部21aの回転によって現像剤袋16と当接する部位には通気部材40が配設される。材質は、図7を用いて述べた、現像剤袋16の構成中で通気部16sを有するシートと同じである。
<現像剤収納袋からの現像剤排出概要>
(開封前から開封時の排出概要)
開封前から開封開始時の現像剤の排出において、図4に示すように、封止部材19は力点となる開封部材20の係合部20aの方(矢印D)へ引っ張られる。このとき、現像剤袋16は、第二枠体18の固定部18aで支えられる。このため、開封時は、開封部材20の係合部20aと、第二枠体18の固定部18aと、接合部22の剥離する場所との3か所は、開封部材20の回転軸に垂直な断面において直線状に並ぶ方向に移動する。
(開封前から開封時の排出概要)
開封前から開封開始時の現像剤の排出において、図4に示すように、封止部材19は力点となる開封部材20の係合部20aの方(矢印D)へ引っ張られる。このとき、現像剤袋16は、第二枠体18の固定部18aで支えられる。このため、開封時は、開封部材20の係合部20aと、第二枠体18の固定部18aと、接合部22の剥離する場所との3か所は、開封部材20の回転軸に垂直な断面において直線状に並ぶ方向に移動する。
このように開封部材20が封止部材19に力を与え開封動作を行う前の時と、開封動作を開始し第一接合部22aでの接合が開封される時とで、開口35aの位置が変化する。これにより、開口35a近傍の現像剤滞留を防ぐことができる。
図10は第1実施形態の現像剤収容ユニットの開封途中の断面図である。封止部材19の開封時は、図10に示すように、開口35aが現像剤袋16の下方に開くように配置してある。このため、重力の作用と開封時の現像剤袋16の振動等により開口35a付近の現像剤が下方(矢印I)に排出される。
(開封後の排出概要 押圧時)
図9に示すように、開封部材20を回転させて封止部材19を開封した後、更に開封部材20の回転が進むと、開封部材20に固定された押圧シート21bも回転する。ここで、押圧シート21bは、現像剤袋16を矢印J方向に押す。押圧シート21bは弾性を有し、もとの形状に回復しようとする。
図9に示すように、開封部材20を回転させて封止部材19を開封した後、更に開封部材20の回転が進むと、開封部材20に固定された押圧シート21bも回転する。ここで、押圧シート21bは、現像剤袋16を矢印J方向に押す。押圧シート21bは弾性を有し、もとの形状に回復しようとする。
本実施形態においては、現像剤袋16が第一枠体17及び第二枠体18の内部に設けられ、押圧部材21が現像剤袋16を第二枠体18に押し付けるように押圧することで現像剤の排出性を向上させる。
具体的には、現像剤袋16は押圧シート21bにより押され、収納するトナーを介して第二枠体18に押さえつけられ、現像剤袋16全体が変形する。一方、現像剤袋16は、押圧シート21bに押されることで、内容積が少なくなる。このように、現像剤袋16の容積減少と全体形状の変化により、現像剤袋16の内部の現像剤は撹拌され、それにより開口35aから現像剤が排出されやすくなる。なお、現像剤袋16は可撓性を有するので、少なくとも一部が第一枠体17又は第二枠体18に当接して押さえつけられれば、変形される。
また、現像剤袋16が押圧部材21と当接する箇所に通気部材40を配置すると、外部気圧の変化に対応するように内部気圧も変化する。このため、開封前に外部気圧が減少しても、現像剤袋16が袋部材や封止部を破損することを防止することができる。また、押圧部材21が周期的に通気部材40を押圧して内部の現像剤を間接的に押圧することで、現像剤袋16が通気性を有することの課題であった通気性シートへの現像剤の付着を防止することができる。
現像剤の排出性の向上のためには、その他次のような構成にすると好ましい。現像ローラ13の回転軸方向と複数の開口35aの並ぶ方向Fを揃えると、現像剤を排出時に現像ローラ13の長手方向全体に現像剤が偏りなく供給されやすくなる。また、現像装置38が画像形成装置本体Bに装着された際に、開口35aが重力方向に開くように設けられることで、現像剤の排出性を向上させることができる。
(開封後の排出概要 押圧における通気部材の役割)
通気部材40を押圧する効果として、まず、押圧シート21bの当接の衝撃圧力を現像剤袋の内部に導くことができることが挙げられる。
通気部材40を押圧する効果として、まず、押圧シート21bの当接の衝撃圧力を現像剤袋の内部に導くことができることが挙げられる。
また、押圧シート21bが押圧を始めてからは通気部材40を覆って通気を遮断することとなる。これにより、現像剤袋16の内部からの空気の出口が開口35a以外に無くなることとなり、現像剤は開口35aから矢印J方向に排出されやすくなる。
以上のような排出作用により、現像剤袋16の排出部35の開口35aの面積を大きく取らなくても、現像剤の排出を確実に行うことができる。なお、押圧部材21の押圧シート21bは、通気部材40の全部を覆うものとしてもよいし、通気部材40の一部を覆うものとしてもよい。
(排出概要 現像剤袋形状回復)
図11は第1実施形態の現像剤収容ユニットの断面図である。図11で示すように、更に開封部材20の回転が進み、押圧シート21bが現像剤袋16から離れると、通気の遮断が解除される。このため、通気部材40を通して通気が行われるようになる。ここで、現像剤袋16は可撓性を有しているため、収納する現像剤の重さで押圧される前の状態に回復しようとする(矢印K)。
図11は第1実施形態の現像剤収容ユニットの断面図である。図11で示すように、更に開封部材20の回転が進み、押圧シート21bが現像剤袋16から離れると、通気の遮断が解除される。このため、通気部材40を通して通気が行われるようになる。ここで、現像剤袋16は可撓性を有しているため、収納する現像剤の重さで押圧される前の状態に回復しようとする(矢印K)。
以上のように構成すると、押圧シート21bの当接の衝撃圧力を現像剤袋16の内部に導くことができる。加えて、押圧シート21bが押圧を始めてからは通気部材40を覆って通気を遮断する押圧効果により、現像剤袋16の限られた面積の排出部35の開口35aから現像剤の排出を確実に行うことができる。
ここで、ポンピング動作を行う場合の構成について、詳しく説明する。上述のように、本実施形態では、現像剤袋16が押圧部材21の当接部位に通気性を有し、押圧部材21が通気部材40で現像剤袋16を覆いながら非通気状態で押圧する。その後、非当接状態で通気して押圧状態が解消する。これを繰り返し行うことをポンピング動作という。これについて詳しく説明する。
(排出概要 現像剤袋形状回復の際のポンピングについて)
図11で示すように、開封部材20の回転が進み、押圧シート21bが現像剤袋16から離れると、通気部材40を通して通気が行われる。この時、現像剤袋16は可撓性を有しているため、収納する現像剤の重さで押圧される前の状態に回復しようとする(矢印K)。しかしながら、現像剤袋16の変形だけでは開封動作で排出された現像剤容積を補うには足らないため、通気部材40を通して現像剤袋16外部の空気が進入する。
図11で示すように、開封部材20の回転が進み、押圧シート21bが現像剤袋16から離れると、通気部材40を通して通気が行われる。この時、現像剤袋16は可撓性を有しているため、収納する現像剤の重さで押圧される前の状態に回復しようとする(矢印K)。しかしながら、現像剤袋16の変形だけでは開封動作で排出された現像剤容積を補うには足らないため、通気部材40を通して現像剤袋16外部の空気が進入する。
図12は第1実施形態のポンピングを説明する現像剤収容ユニットの断面図である。図12で示すように、現像剤袋16内部の現像剤は、通気部材40を通して進入した空気と混じって流動性を増し、排出性を向上することができる。
<押圧部材と現像剤袋内の現像剤循環概要>
押圧部材21と通気部材40の別の作用効果である現像剤袋16内の現像剤循環作用について図12を用いて説明する。
押圧部材21と通気部材40の別の作用効果である現像剤袋16内の現像剤循環作用について図12を用いて説明する。
図12に示すように、開封部材20の回転が進み、押圧シート21bが現像剤袋16から離れる。この時、現像剤袋16は可撓性を有しているため、収納する現像剤の重さで押圧される前の状態に回復しようとする(矢印K)、更に通気部材40を通して現像剤袋16外部の空気の進入が行われるポンピング動作というサイクルを繰り返す。これにより、現像剤袋16内部の現像剤が開口35aから排出される。そして、また押圧シート21bも回転し、図9で示すように現像剤袋16を第二枠体18に押し、現像剤袋16が変形することで、開口35a付近以外の現像剤も動かされる。
この現像剤の動きにより、現像剤袋16内での現像剤の循環作用が起きる。すなわち、現像剤袋16の変形作用が、現像剤袋16内の現像剤を動かすことで、現像剤袋16内の現像剤循環作用を起こす。また、現像剤袋の変形振幅と現像剤循環作用は比例関係にある。
(排出概要 通気部押圧/回復によるポンピング)
押圧シート21bが回転し、図9で示すように、現像剤袋16を第二枠体18に押し現像剤袋16が変形することで、開口35a付近以外の現像剤も動かされ開口35aより排出される。
押圧シート21bが回転し、図9で示すように、現像剤袋16を第二枠体18に押し現像剤袋16が変形することで、開口35a付近以外の現像剤も動かされ開口35aより排出される。
開封直後の現像剤が現像剤袋16内部に多くある場合は、押圧シート21bおよび開封部材20の現像剤袋16への進入量が繰り返し変化し、第二枠体18に押しつけるように現像剤袋16を変形させる。
この押圧部材21の押圧による現像剤袋16の収縮と、現像剤袋16内部の現像剤の重さと現像剤袋16可撓性による回復、更に通気部材40を通して現像剤袋16外部の空気の進入が行われるポンピング動作というサイクルを繰り返す。これにより、現像剤袋16内部の現像剤が開口35aから排出される。この作用により現像剤袋16の排出部35の開口35aが大きくなくても現像剤の排出を確実に行うことができる。
(押圧部材が一部品の変形例)
図13は第1実施形態の変形例の現像剤収容ユニットの説明図である。(a)が押圧部材21による現像剤袋16の押圧段階の図であり、(b)が押圧部材21の現像剤袋16に対する押圧が解除された段階の図である。
図13は第1実施形態の変形例の現像剤収容ユニットの説明図である。(a)が押圧部材21による現像剤袋16の押圧段階の図であり、(b)が押圧部材21の現像剤袋16に対する押圧が解除された段階の図である。
本実施形態では、押圧部材21が軸部21aと押圧シート21bの別部品であったが、これに限るものではない。すなわち、本実施形態の押圧シート21bの作用をするように、図13で示すように、同一部品で凸部21cを押圧部材21に設けてもよい。この場合、本実施形態の押圧部材21と同様に、現像剤の排出を行うことができる。
具体的には、図13に示すように、押圧部材21の軸部のみで構成される場合において、回転中心に垂直な断面で見たときに押圧部材21の軸部の断面がカム形状であってもよい。また、当該断面が、多角形の形状(不図示)でもよい。
この場合であっても、現像剤袋16を第二枠体18に押圧して、現像剤袋16を変形させつつ第二枠体18に当接させることが可能である。
すなわち、図13の構成の場合、押圧部材21を少なくとも現像剤袋16に接するように配置すると、押圧部材21の回転中心から外形への距離が変化する。このため、押圧部材21の現像剤袋16への進入量も変化する。
図13で示すと、押圧部材21の中心から、遠い外形である凸部21cの先端までの距離と近い外形21dまでの距離が異なっている。このため、押圧部材21の現像剤袋16への進入量も変化することとなる。つまり、中心に回転軸をもつ円形断面の軸で無い限り、押圧部材21の回転により現像剤袋16を変形させることが可能である。
(開封部材の逆回転)
図14、図15、図16は、第1実施形態の変形例の現像剤収容ユニットの断面図である。
図14、図15、図16は、第1実施形態の変形例の現像剤収容ユニットの断面図である。
本実施形態においては、開封部材20の回転方向は、図4で示すCの方向に回転させたが、これに限るものではない。
例えば、開封部材20の回転方向は、図14、図15、図16に示すように、矢印C2の回転方向に回転させても開封可能である。開封部材20の回転方向を制御する不図示の制御部は、図14のC2の方向の回転させることも選択可能であり、設計に応じて適宜回転方向を選択すればよい。
〔第2実施形態〕
図を用いて第2実施形態を説明する。前述の実施形態で説明した構成と同一又は類似の構成については、同符号を付して説明を省略する。図17、図18、図19は、第2実施形態の現像剤収容ユニットの断面図である。
図を用いて第2実施形態を説明する。前述の実施形態で説明した構成と同一又は類似の構成については、同符号を付して説明を省略する。図17、図18、図19は、第2実施形態の現像剤収容ユニットの断面図である。
第2実施形態の現像剤収容ユニットにおいて、可撓性容器である現像剤袋16は、押圧部材21が重力方向上側に押圧する当接部位に通気性を有することを特徴とする。
図17、図18、図19に示すように、開封部材20によって現像剤袋16の通気部材40が押圧される方向が重力方向略上側の場合、押圧部材21の当接の衝撃(図17参照)や押し込み力(図18参照)は鉛直方向に広がりやすい。
特に、現像剤袋16の底部に通気部材40を配置する場合には、当接の衝撃は現像剤袋全体に作用することになる。すると、現像剤袋16内の現像剤が少ない状態であっても、容器が重力方向に復元する場合(図19参照)、現像剤が少ない状態でも容器の復元力は衰えず、より長く効果を発揮することができる。
押圧シート21bによる通気部材40に対する押し込み力が鉛直方向上方向に作用すると、排出方向(下方向)とは逆方向となる。しかしながら、図18及び図19に示すように、現像剤袋16の内部で現像材を上下に揺動する効果を持つため、排出性能は高くなる。
以上のように、現像剤袋16内の現像剤が少なくなった場合でも、押圧シート21bの当接の衝撃圧力を現像剤袋の内部に効果的に導くことができ、現像剤袋16から現像剤の排出を確実に行うことができる。
A…プロセスカートリッジ
B…画像形成装置本体
16…現像剤袋
16s…通気部
16u…非通気部
17…第一枠体
18…第二枠体
21…押圧部材
21b…押圧シート
25…現像剤収容ユニット
26…現像剤収納容器
40…通気部材
B…画像形成装置本体
16…現像剤袋
16s…通気部
16u…非通気部
17…第一枠体
18…第二枠体
21…押圧部材
21b…押圧シート
25…現像剤収容ユニット
26…現像剤収納容器
40…通気部材
Claims (9)
- 現像剤を収納する現像剤収容ユニットであって、
前記現像剤を収納し開口を有する可撓性容器と、
前記可撓性容器を収納する枠体と、
前記枠体の内部かつ前記可撓性容器の外部に設けられ前記可撓性容器を押圧するための押圧部材とを備え、
前記可撓性容器は、通気性を有する通気部を有し、
前記押圧部材が前記通気部を覆いながら押圧することで、
前記現像剤を前記開口から前記可撓性容器の外に排出することを特徴とする現像剤収容ユニット。 - 前記押圧部材は移動可能で、前記押圧部材の可動範囲内に前記可撓性容器の一部が配置されることを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容ユニット。
- 前記押圧部材が重力方向上側に押圧する当接部位に前記通気部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像剤収容ユニット。
- 前記押圧部材が前記通気部に当接して前記通気部を覆いながら押圧した後、前記押圧部材が前記通気部に対して非当接状態となることで押圧状態が解消し前記通気部における通気がされることを繰り返し行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の現像剤収容ユニット。
- 前記押圧部材の前記通気部に当接して前記通気部を覆いながら押圧する際、前記押圧部材は、前記通気部の全部又は一部を覆うことを特徴とする請求項4に記載の現像剤収容ユニット。
- 前記通気部は、前記可撓性容器に形成された通気開口を封止するように通気部材を前記可撓性容器に対して貼り合わせることで形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の現像剤収容ユニット。
- 前記押圧部材は、軸部と前記軸部に固定される押圧部とを有し、
前記軸部が回転をして、前記押圧部が前記可撓性容器を押圧することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の現像剤収容ユニット。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の前記現像剤収容ユニットを備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の前記現像剤収容ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
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JP2013003262A JP2014134707A (ja) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 現像剤収容ユニット及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017044834A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | キヤノン株式会社 | 現像剤容器、現像剤収納ユニット、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 |
-
2013
- 2013-01-11 JP JP2013003262A patent/JP2014134707A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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