JP2018077458A - 現像容器、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撹拌部材が回転することでトナー収納室から現像室にトナーが搬送される現像容器において、現像室内からトナーが漏れ出すことを抑制する。【解決手段】現像容器は、現像剤を収納する枠体であって、現像剤を搬送する搬送部材を収納する現像剤収納室と、現像剤を担持するための現像剤担持体を収納する現像室と、前記現像剤収納室と前記現像室を連通し、前記現像剤収納室から前記現像室に搬送される現像剤を通過させるための第１開口と、前記搬送部材の回転軸線の方向と直交する直交方向において、前記現像室の内部と前記枠体の外部を連通する第２開口と、が備えられた枠体と、前記枠体と前記現像剤担持体の間から現像剤が漏れることを抑制する封止部材と、空気が前記第２開口を通過することを許容し、現像剤が前記第２開口を通過することを規制するフィルタであって、前記枠体に対して固定されたフィルタと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に画像を形成するために用いられる現像剤が収容される現像容器に関するものである。また、本発明は、感光ドラムに現像剤像を形成するとともに画像形成装置に装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いたプリンタ等の画像形成装置では、記録材に画像が形成される際に、まず、感光ドラムが帯電ローラによって一様に帯電される。次に、帯電した感光ドラムが露光装置によって選択的に露光されることによって、感光ドラム上に静電潜像が形成される。また、感光ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置によってトナーを用いてトナー像として現像される。そして、感光ドラム上に形成されたトナー像は、記録用紙やプラスチックシート等の記録材に転写され、記録材に転写されたトナー像は、定着装置によって加熱・加圧されることで記録材に定着する。このようにして、記録材に画像が形成される。また、トナー像が記録材に転写された後に感光ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレードによって除去される。

このような画像形成装置では、一般的に、感光ドラムや帯電ローラや現像装置などのプロセス手段はメンテナンスを必要とする。近年、これらのプロセス手段のメンテナンスを容易に行うために、感光ドラムと帯電ローラと現像装置とクリーニングブレードとが一体としてカートリッジ化されている。一般的に、このようなプロセス手段を有するカートリッジはプロセスカートリッジと呼ばれる。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となっており、プロセスカートリッジを交換することで、プロセス手段を交換し、プロセス手段のメンテナンスを行うことができる。

ここで、従来、複数の感光ドラムを略水平に並べて配置したインライン方式の画像形成装置であって、感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して記録材に転写する画像形成装置が知られている。また、このような画像形成装置において、複数の感光ドラムと現像装置と露光装置とが、中間転写ベルトの下方に配置されたものがある。感光ドラムと現像装置と露光装置とが中間転写ベルトの下方に配置される場合、画像形成装置の内部において、感光ドラムと現像装置と露光装置とが、中間転写ベルトに対して定着装置の反対側に配置されることになる。そのため、感光ドラムと現像装置と露光装置とを、定着装置から離れた位置に配置することができる。これにより、感光ドラムと現像装置と露光装置が、定着装置からの熱の影響を受けることを抑制することができる。

このように、感光ドラムと中間転写ベルトと露光装置とが中間転写ベルトの下方に配置される場合、一般的に、現像に用いられるトナーを担持する現像ローラが配置される現像室は、トナーが収納されるトナー収納室よりも上方に配置される。また、現像室とトナー収納室とは開口を介して連通されている。このような現像装置内において、トナー収納室に収納されたトナーは、その開口を通って、重力に反して、トナー収納室の上方に配置された現像室に搬送される必要がある。

そこで、従来、現像装置（現像容器）にはシート状の撹拌部材が設けられており、この撹拌部材が回転することで、撹拌部材が、トナー収納室の底に溜まったトナーを現像室内に跳ね上げていた。具体的には、シート状の撹拌部材は、略水平方向に延びた回転中心軸線を中心に回転することで、トナー収納室の底に溜まったトナーを持ち上げている。また、撹拌部材がトナーを持ち上げた状態で、撹拌部材は、トナー収納室の内壁面に当接して
撓む。そして、トナー収納室の内壁面と撹拌部材との接触状態が解除されることで、撹拌部材が元の形状に復元し、その復元力によって撹拌部材上のトナーが重力に反して現像室内に跳ね上がる。

ところで、現像容器には、一般的に、現像容器の枠体に対して回転可能に支持されている現像ローラと、現像ローラに担持されたトナーの層厚を調整する現像ブレードとが設けられている。また、現像容器には、現像容器の枠体と現像ローラとの隙間からトナーが漏れ出ないように、枠体と現像ローラとの隙間を塞ぐシート部材が設けられている。さらに、現像容器には、現像ローラと枠体との隙間と、現像ブレードと枠体との隙間と、シート部材と枠体との隙間とを塞ぐためのシール部材が、現像ローラの回転中心軸線方向における端部近傍に設けられている。これにより、現像容器内のトナーが現像容器の外部に漏れ出てしまうことを抑制している。しかし、現像容器内の圧力が上がった場合に、現像容器の内部と外部とで圧力差が生じてしまい、シート部材と現像ローラとの隙間や、現像容器の枠体などとシール部材との隙間からトナーが漏れてしまうおそれがある。

ここで、特許文献１に開示される技術では、現像室がトナー収納室よりも下方に配置される構成において、現像室の内壁には開口が設けられており、その開口は、通気性を有するフィルタによって塞がれている。これにより、現像装置に衝撃が加わった場合でも、開口から空気が排出され、現像室内の圧力が低減することによって、現像装置からトナーが漏れ出ることを抑制することができる。

また、特許文献２に開示される技術では、現像装置には現像室が設けられておらず、トナー収納室内において、トナーを搬送するためのスクリュの上方に現像ローラが配置されている。また、トナー収納室の内壁に開口が設けられており、その開口は、通気性を有するフィルタによって塞がれている。そして、その開口に向かって気流が生じることで、現像ローラの回転で生じる気流によって現像装置内を浮遊するトナーがフィルタによって捕集される。

特許第５７５１７７９号公報 特許第４７９０６７６号公報

ここで、シート状の撹拌部材がトナーを現像室内に供給する現像容器では、撹拌部材が回転することで、撹拌部材はトナーだけでなく空気も現像室内に運んでしまう。そのため、撹拌部材が回転する際に現像室内の圧力が上がり、現像容器の内部と外部とで圧力差が生じてしまうことで、シート部材と現像ローラとの隙間や、現像容器の枠体とシール部材との隙間などからトナーが漏れてしまうおそれがある。

さらに、近年、画像形成装置の画像形成速度（プリント速度）が高速化しているため、多くのトナーが現像室に供給される必要がある。そして、そのためには、シート状の撹拌部材の回転速度を速くすることや、撹拌部材の厚みを厚くすることが要求される。しかしながら、そのようにした場合、撹拌部材の回転によって現像室内に多くの空気が運ばれるため、現像室内の圧力が上がってしまい、それにより、上述したように、シート部材と現像ローラとの隙間などからトナーが漏れてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、撹拌部材が回転することでトナー収納室から現像室にトナーが搬送される現像容器において、現像室内からトナーが漏れ出すことを抑制することを目的とす
る。

上記目的を達成するために、本発明に係る現像容器は、
現像剤を担持するための現像剤担持体と、
現像剤を搬送する搬送部材であって、変形可能であり、回転して変形が解放されることにより現像剤を搬送する搬送部材と、
現像剤を収納する枠体であって、
前記搬送部材を収納する現像剤収納室と、
前記現像剤担持体を収納する現像室と、
前記現像剤収納室と前記現像室を連通し、前記現像剤収納室から前記現像室に搬送される現像剤を通過させるための第１開口と、
前記搬送部材の回転軸線の方向と直交する直交方向において、前記現像室の内部と前記枠体の外部を連通する第２開口と、
が備えられた枠体と、
前記枠体と前記現像剤担持体の間から現像剤が漏れることを抑制する封止部材と、
空気が前記第２開口を通過することを許容し、現像剤が前記第２開口を通過することを規制するフィルタであって、前記枠体に対して固定されたフィルタと、
を有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明に係るプロセスカートリッジは、
上記記載の現像容器と、
現像剤像が形成される像担持体と、
を有し、
画像形成装置の装置本体に着脱自在であることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
上記記載の現像容器と、
現像剤像が形成される像担持体と、
記録媒体に現像剤像を定着させる定着装置と、
を有することを特徴とする。

本発明は、撹拌部材が回転することでトナー収納室から現像室にトナーが搬送される現像容器において、現像室内からトナーが漏れ出すことを抑制するができる。

実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例に係る画像形成装置の概略断面図 画像形成装置の装置本体にプロセスカートリッジを挿入する様子を示す図 実施例に係る現像ユニットの斜視図および概略断面図 トナー収納室内のトナーが現像室に搬送される様子を示す図 実施例に係るプロセスカートリッジの斜視図 実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例に係る脱気開口とフィルタの配置例を説明する図

（実施例）
以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成
や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

＜電子写真画像形成装置１００＞
本実施例に係る電子写真画像形成装置１００（画像形成装置１００）の全体構成について図２と図３を用いて説明する。図２は、本実施例に係る画像形成装置１００の概略図である。また、図３は、画像形成装置１００にプロセスカートリッジ７を装着する状態を示す斜視図である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）の画像を形成するための第１〜４の画像形成部である画像形成部ＳＹ〜ＳＫを有する。なお、本実施例において、プロセスカートリッジ７は、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱自在となっている。

本実施例では、第１〜４の画像形成部の構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下において、特に区別を必要としない場合は、添え字であるＹ〜Ｋを省略して総括的に説明する。本実施例では、画像形成装置１００は、４つの像担持体としての感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）を有する。感光ドラム１は、図２における矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の周囲には帯電ローラ２（２Ｙ〜２Ｋ）とスキャナユニット３が配置されている。

ここで、帯電ローラ２（図１を参照）は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である。帯電ローラ２は、感光ドラム１に向かって図１における矢印Ｃ方向に付勢されている。そして、スキャナユニット３は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光ドラム１上（像担持体上に対応する）に静電潜像を形成する露光手段である。また、感光ドラム１の周囲には、現像装置としての現像ユニット４（４Ｙ〜４Ｋ）とクリーニング手段としてのクリーニングブレード６（図１を参照）が配置されている。ここで、現像ユニット４は、少なくとも現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ２２（図１を参照）を有する。

さらに、４つの感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像（現像剤像に対応する）を記録材１２（記録媒体に対応する）に転写するための中間転写ベルト５（中間転写体に対応する）が配置されている。また、本実施例では、現像ユニット４には、非磁性一成分現像剤であるトナーＴ（ＴＹ〜ＴＫ）が用いられる。なお、本実施例では、現像ユニット４は、現像ローラ２２を感光ドラム１に対して接触させて接触現像を行う。

また、感光体ユニット１３は、感光ドラム１上に残留している転写残トナー（廃トナー）を収容する除去トナー収容部（図１を参照）と感光ドラム１と帯電ローラ２とクリーニングブレード６とを有する。さらに、本実施例では、現像ユニット４と感光体ユニット１３を、一体的にカートリッジ化することでプロセスカートリッジ７（７Ｙ〜７Ｋ）を構成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置１００に設けられた不図示の装着ガイドや位置決め部材などの装着手段を介して画像形成装置１００に着脱可能となっている。また、プロセスカートリッジ７は、少なくとも現像剤像を担持する感光ドラム１を有する。

本実施例では、プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１の回転軸線方向である図３の矢印Ｇ方向に、画像形成装置１００の装置本体に対して装着可能である。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状となっている。ただし、これに限定されず、形状や大きさが異なっていてもよい。例えば、ブラックのカートリッジの容量を大きくするために他のカートリッジよりも大きくしてもよい。また、各色用のプロセスカート
リッジ７内には、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）の各色のトナーＴ（ＴＹ〜ＴＫ）がそれぞれ収納されている。中間転写ベルト５は、全ての感光ドラム１に当接しており、図２の矢印Ｂ方向に移動する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材（駆動ローラ２９と二次転写対向ローラ３０と従動ローラ２８）によって掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、４つの一次転写ローラ８（８Ｙ〜８Ｋ）（一次転写部材に対応する）が並設されている。また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ３０に対向する位置には、二次転写ローラ９が配置されている。

＜画像形成プロセス＞
画像形成時には、まず、感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、スキャナユニット３から照射されたレーザー光によって感光ドラム１の表面が走査露光されることで、感光ドラム１上に画像情報に基づいた静電潜像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８によって中間転写ベルト５上に一次転写される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜４の画像形成部である画像形成部ＳＹ〜ＳＫにおいて上述したプロセスが順次に行われることで、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が順次に重ね合わされる。その後、中間転写ベルト５の移動と同期して記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９（二次転写部材に対応する）によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は一括して記録材１２上に二次転写される。

その後、トナー像が転写された記録材１２は定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２が加熱・加圧されることで記録材１２にトナー像が定着する。一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード６によって除去される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去された転写残トナー（廃トナー）は、画像形成装置１００の廃トナーボックス（不図示）に排出される。なお、画像形成装置１００は、所望の単独またはいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。なお、本実施例では、現像ユニット４は、中間転写ベルト５に対して定着装置１０の反対側に配置されている。

＜プロセスカートリッジ＞
次に、本実施例に係る画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施例に係るプロセスカートリッジ７の概略図である。現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種部材を支持する現像枠体１８を有する。ここで、現像枠体１８におけるトナーを収容する部分を容器本体１９とする。現像ユニット４には、感光ドラム１と接触することで感光ドラム１にトナーを搬送する現像ローラ２２が設けられている。現像ローラ２２は、トナーを担持しており、図１の矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する。また、現像ローラ２２は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において軸受によって回転可能に現像枠体１８に支持されている。

また、現像ユニット４は、容器本体１９内の空間であるトナー収納室１８ａ（現像剤収納室に対応する）と、現像ローラ２２が配設される現像室１８ｂと、トナー収納室１８ａと現像室１８ｂとを連通する第１開口としての開口１８ｃを有する。また、開口１８ｃは、トナー収納室１８ａと現像室１８ｂとを仕切る仕切部（図１の仕切部１８ｍ）に形成されている。本実施例では、現像ユニット４が通常使用される姿勢（使用時の姿勢）におい
て、現像室１８ｂは、トナー収納室１８ａの上方に位置している。また、現像室１８ｂには、現像ローラ２２に接触して矢印Ｅ方向に回転するトナー供給ローラ２０（供給部材に相当する）と、現像ローラ２２上に形成されるトナー層の厚みを規制する現像ブレード２１（層厚規制部材に相当する）とが配置されている。ここで、図１に示すように、現像ブレード２１は、現像ローラ２２の表面に当接している。
図１に示すように、現像ローラ２２とトナー供給ローラ２０は、互いの接触部において、現像ローラ２２の表面と、トナー供給ローラ２０の表面が、同じ方向に向かうように回転する。言い換えると、現像ローラ２２の回転軸線またはトナー供給ローラ２０の回転軸線に沿った方向で見たときに、現像ローラ２２の回転方向と、トナー供給ローラ２０の回転方向は逆である。

また、容器本体１９の内部であるトナー収納室１８ａには、収納されたトナーＴを撹拌するとともに、開口１８ｃを介してトナー供給ローラ２０へトナーを搬送するための撹拌部材２３が設けられている。撹拌部材２３は、現像ローラ２２の回転軸線方向に平行な回転軸２３ａと、可撓性を有するシートである搬送部材としての撹拌シート２３ｂとを有する。すなわち、撹拌部材２３の回転軸線の方向は、現像ローラ２２の回転軸線の方向と平行である。撹拌シート２３ｂの一端が回転軸２３ａに取り付けられ、撹拌シート２３ｂの他端が自由端となっており、回転軸２３ａが回転して撹拌シート２３ｂが回転することで、撹拌シート２３ｂによってトナーが撹拌される。撹拌部材２３は、容器本体１９の内壁面の少なくとも底部１８ｆを含む領域と摺動するように回転する。なお、本実施例では、現像ユニット４が通常使用される姿勢において、回転軸２３ａは略水平方向に延びている。

撹拌部材２３がトナーを撹拌する場合、容器本体１９の内壁面に撹拌シート２３ｂが接触するため、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態で撹拌部材２３は回転する。ここで、容器本体１９の内壁面は、撹拌シート２３ｂが撓み状態から解放される位置である解放位置１８ｅを有している。撹拌シート２３ｂは解放位置１８ｅを通過するときに撓み状態から解放され、撓み状態から解放された復元力によって撹拌シート上に載ったトナーが跳ね上がる。跳ね上がったトナーは、開口１８ｃを介して現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０へ搬送される。感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３を構成する部品を支持するクリーニング枠体を有する。クリーニング枠体には、感光ドラム１が図１の矢印Ａ方向に回転可能に取り付けられている。

また、クリーニングブレード６は、一次転写後に感光ドラム１の表面に残った転写残トナー（廃トナー）を除去するための弾性部材６ａと、弾性部材６ａを支持するための支持部材６ｂとから構成されている。クリーニングブレード６によって感光ドラム１の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード６とクリーニング枠体により形成される除去トナー収容部に収容される。なお、本実施例において、現像ローラ２２と容器本体１９と撹拌シート２３ｂとを有する構成を現像容器１９０とする。

＜現像室１８ｂに設けられるシールの構成＞
次に、現像室１８ｂの構成について図１と図４（ａ）〜４（ｄ）を用いて説明する。図１は、本実施例に係るプロセスカートリッジ７の概略断面図である。また、図４（ａ）〜４（ｄ）には、実施例に係る現像ユニット４の斜視図または概略断面図を示す。具体的には、図４（ａ）は、現像ユニット４の斜視図であり、図４（ｂ）は、軸受ユニット２６と現像ローラ２２とを取り外した状態における現像ユニット４の斜視図である。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す現像ユニット４から、弾性シート２４と現像ブレード２１と端部シール部材２５とを取り外した状態における現像ユニット４の斜視図である。図４（ｄ）は、図４（ｂ）に示す現像ユニット４の概略断面図である。

図４（ｃ）と図４（ｄ）に示すように、現像室１８ｂには、上縁部１８ｈと下縁部１８ｊと両縁部１８ｋとによって囲まれる現像開口１８ｄ（第３開口に対応する）が設けられている。現像開口１８ｄには、トナーを担持する現像ローラ２２が、軸受ユニット２６によって回転可能に設けられている。また、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように、現像開口１８ｄにおける下縁部１８ｊにおいて、現像枠体１８には、現像ローラ２２の表面に向かって伸び、現像ローラ２２上のトナー層の厚みを調整する現像ブレード２１が設けられている。
ここで、図４（ｃ）に示すように、現像ローラ２２の回転軸線方向の現像開口１８ｄの長さは、現像ローラ２２の回転軸線方向と直交する方向の現像開口１８ｄの長さよりも長い。すなわち、現像開口１８ｄの長手方向は、現像ローラ２２の回転軸線方向と同じである。現像開口１８ｄの短手方向は、現像ローラ２２の回転軸線方向と直交する方向と同じである。また、上縁部１８ｈと下縁部１８ｊは、現像開口１８ｄの長手方向に沿って延びる縁部である。両縁部１８ｋは、現像開口１８ｄの長手方向の端部に相当する。両縁部１８ｋは、現像開口１８ｄの短手方向に沿って伸びる縁部である。

一方、現像開口１８ｄにおける上縁部１８ｈにおいて、現像枠体１８には弾性シート２４（封止シートに相当する）が設けられている。弾性シート２４の一端は現像枠体１８に取り付けられている。図４（ａ）〜４（ｄ）に示すように、弾性シート２４の一端は上縁部１８ｈに取り付けられている。すなわち、上縁部１８ｈは、弾性シート２４が固定される被固定部である。弾性シート２４の他端は現像ローラ２２に当接している。これにより、現像ローラ２２と上縁部１８ｈとの隙間から、現像ユニット４内のトナーが漏れ出ることが抑制される。また、現像開口１８ｄを形成する両縁部１８ｋには、現像枠体１８と現像ローラ２２と現像ブレード２１と弾性シート２４との隙間を塞ぐように端部シール部材２５がそれぞれ設けられている。端部シール部材２５は、可撓性を有しており、現像ユニット４に取り付けられた際に、現像ローラ２２の外周面と現像ブレード２１の裏面と弾性シート２４の裏面とに圧接する。これにより、現像ローラ２２の回転軸線方向の両端近傍において、現像ユニット４内のトナーが漏れ出てしまうことを抑制している。すなわち、図４（ａ）〜４（ｄ）に示すように、現像開口１８ｄの長手方向において、一端側に設けられた端部シール部材２５の内側端部と、他端側に設けられた端部シール２５の内側端部の間で、弾性シート２４は現像ローラ２２に当接している。弾性シート２４と端部シール部材２５は、いずれも現像枠体１８と現像ローラ２２の間から現像が漏れることを抑制する封止部材としての機能を有する。

＜トナーが現像室１８ｂに搬送される構成＞
次に、トナー収納室１８ａ内（現像剤収納室内に対応する）のトナーを現像室１８ｂに搬送する構成について図５（ａ）〜５（ｅ）を用いて説明する。ここで、図５（ａ）〜５（ｅ）は、トナー収納室１８ａ内のトナーが現像室１８ｂに搬送される様子を示す図である。本実施例において、撹拌シート２３ｂは、トナー収納室１８ａの内壁面に当接することで、撓んだ状態でトナー収納室１８ａ内を回転する。

また、トナー収納室１８ａには、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態（撓んでいない状態）に復元する解放位置１８ｅが設けられている。本実施例では、トナー収納室１８ａの内壁面において、解放位置１８ｅにおける部分は、解放位置１８ｅの周囲の部分に対して凸形状となっている。撹拌シート２３ｂは、解放位置１８ｅを通過するタイミングで、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態に戻る際に生じる復元力によって撹拌シート２３ｂ上に載ったトナーを跳ね上げる。それにより、撹拌シート２３ｂ上のトナーが、開口１８ｃを介して、現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０に搬送される。すなわち、撹拌シート２３ｂは変形可能であり、その変形が解放されることにより、トナーを搬送する。

ここで、撹拌シート２３ｂが撓んでいない状態（自然状態）において、撹拌シート２３ｂの先端から回転軸２３ａの中心（撹拌シート２３ｂの回転軸線）までの長さ（距離）を長さＷ０とする。また、トナー収納室１８ａの底部１８ｆから回転軸２３ａまでの長さを長さＷ１とする。ここで、底部１８ｆは、トナー収納室１８ａの底部のうち、現像ユニット４が通常使用される姿勢において最も下方に位置する部分である。また、回転軸２３ａの回転軸線方向と直交する面で切断した断面（撹拌シート２３ｂの回転軸線に直交する面で切断した断面）において、開口１８ｃの縁部において下方に位置する縁部から回転軸２３ａまでの長さを長さＷ２とする。そして、本実施例では、トナー収納室１８ａの底部１８ｆのトナーについても現像室１８ｂに搬送されるように、図１に示すように、長さＷ０＞長さＷ１となっている。また、安定的に現像室１８ｂへトナーが供給できるように、長さＷ０＞長さＷ２となっている。すなわち、変形していない状態の撹拌シート２３ｂの先端と、撹拌シート２３ｂの回転軸線との間の距離は、開口１８ｃと撹拌シート２３ｂの回転軸線との間の最短距離よりも大きい。なお、シート２３ｂの長さＷ０を長さＷ２よりも大きく設定することにより、回転する際に、撹拌シート２３ｂがトナー供給開口１８ｃに衝突し、現像室１８ｂ内の圧力変動が起こりやすくなる場合がある。後述する脱気開口により、このような場合における圧力変動を抑制することができる。図１に示すように、撹拌シート２３ｂの回転軸線に直交する断面方向（撹拌シート２３ｂの回転軸線の方向に直交する直交方向）において、脱気開口１８ｇは、現像室１８ｂの内部と、現像枠体１８の外部とを連通している。

次に、図５（ａ）〜５（ｅ）を用いて、撹拌部材２３が１周する間に、撹拌シート２３ｂとトナーの状態が変化する様子について説明する。図５（ａ）は、回転する撹拌シート２３ｂが、トナー収納室１８ａに積載されたトナーを押し始める前の状態を示している。その後、図５（ｂ）では、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向にさらに回転することで、撹拌シート２３ｂは、トナー収納室１８ａ内のトナーを上方に持ち上げ始める。

図５（ｃ）では、回転する撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに到達する。撹拌シート２３ｂ上にはトナーが載っており、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅを通過するタイミングで、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態に復元する。これにより、図５（ｄ）に示すように、撹拌シート２３ｂが復元する際の復元力によって、撹拌シート２３ｂ上のトナーが開口１８ｃおよび現像ローラ２２に向けて跳ね上げられる。また、撹拌シート２３ｂが開口１８ｃの縁部に衝突することで、撹拌シート２３ｂ上のトナーが現像室１８ｂに押し込まれる。すなわち、開口１８ｃは、トナー収納室１８ａと現像室１８ｂを連通し、トナー収納室１８ａから現像室１８ｂに搬送されるトナーを通過させるための開口である。

このとき、図５（ｄ）に示すように、トナー収納室１８ａから開口１８ｃを介して現像室１８ｂに搬送されたトナーは、トナー供給ローラ２０の上方を通過して、現像開口１８ｄへ向かって矢印Ｈ方向に搬送される。さらに、現像開口１８ｄに向かって搬送されたトナーは、トナー供給ローラ２０と現像ローラ２２とが当接する部分に向かい、そのトナーの一部は現像ローラ２２に供給される。

現像ローラ２２に供給されなかったトナーは、現像ローラ２２およびトナー供給ローラ２０の回転によって、現像室１８ｂを形成する壁面と現像ブレード２１（図１を参照）と現像ローラ２２とトナー供給ローラ２０とによって囲まれる領域Ｊに搬送される。そして、図５（ｅ）に示すように、十分な量のトナーが現像室１８ｂに供給されると、領域Ｊはトナーで満たされ、余剰なトナーは、トナー供給ローラ２０の回転によって、開口１８ｃ介してトナー収納室１８ａに戻る（矢印Ｋ方向に搬送される）。

＜脱気開口１８ｇとフィルタ２７の構成＞
本実施例では、現像枠体１８に脱気開口１８ｇ（第２開口に対応する）とフィルタ２７とが設けられることで、現像室１８ｂ内の圧力が上昇してトナーが現像室１８ｂ内に（現像室外に対応する）漏れ出ることが効果的に抑制される。脱気開口１８ｇは、現像室１８ｂの内外を連通している。脱気開口１８ｇとフィルタ２７について、図１と図６（ａ），６（ｂ）と図７を用いて説明する。ここで、図６（ａ），６（ｂ）は、本実施例に係るプロセスカートリッジ７の斜視図であり、図７は、本実施例に係るプロセスカートリッジ７の概略断面図である。具体的には、図６（ａ）は、プロセスカートリッジ７の斜視図であり、図６（ｂ）は、フィルタ２７を取り外した状態におけるプロセスカートリッジ７の斜視図である。また、具体的には、図７は、図１に示す現像枠体１８とは異なる位置に脱気開口１８ｇが設けられた場合におけるプロセスカートリッジの断面図である。

図１と図６（ａ），６（ｂ）に示すように、脱気開口１８ｇは、現像室１８ｂを形成する壁面に、現像ユニット４の長手方向（回転軸２３ａの回転軸線方向）に伸びて形成されている。すなわち、回転軸２３ａの回転軸線（撹拌シート２３ｂの回転軸線）方向における脱気開口１８ｇの長さは、回転軸２３ａの回転軸線方向と直交する方向（現像ユニット４の短手方向）における脱気開口１８ｇの長さよりも長い。現像枠体１８に脱気開口１８ｇが形成されることで、現像ユニット４の外部と現像室１８ｂとが脱気開口１８ｇを介して連通している。前述したように、撹拌シート２３ｂの回転軸線の方向と直交する直交方向において、脱気開口１８ｇは、現像室１８ｂの内部と、現像枠体１８の外部とを連通している（図１）。脱気開口１８ｇをこのような方向で配置することにより、撹拌シート２３ｂによる現像室１８ｂ内の圧力変動を、効果的に低減できる。
本実施例では、脱気開口１８ｇは、矩形となっており、現像ユニット４の長手方向において広い領域に亘って設けられている。なお、例えば図１、図４（ｄ）に示すように、撹拌部材２３の回転軸線の直交方向において、脱気開口１８ｇと開口１８ｃは、単一の断面と交わるように構成されている。すなわち、直交方向から見たときに、脱気開口１８ｇの少なくとも一部と、開口１８ｃの少なくとも一部は重なっている。言い換えれば、回転軸２３ａの軸線方向（長手方向）において、脱気開口１８ｇの範囲と、開口１８ｃの範囲は、少なくとも一部が重なっている。
現像枠体１８には、少なくとも１つの脱気開口１８ｇが形成されていればよく、脱気開口１８ｇの面積が広いほど現像室１８ｂの圧力を低減させることができる。本実施例では、現像枠体１８の剛性を十分に確保するために、また、現像室１８ｂの圧力を十分に低減させるために、現像枠体１８には２ヶ所に脱気開口１８ｇが設けられている。

図１に示すように、被固定部（上縁部１８ｈ）には、接続壁１８ｎが接続されている。接続壁１８ｎは、直交方向（現像ローラ２２の回転軸線、または撹拌シート２３ｂの回転軸線の方向に直交する方向）において、弾性シート２４が伸びる方向と交差する方向に延びている。接続壁１８ｎは、被固定部を弾性シート２４の厚み方向で、被固定部である上縁部１８ｈを支持している壁面ともいえる。図１に示す構成では、脱気開口１８ｇは、接続壁１８ｎに設けられている。
ここで、図４（ａ）〜４（ｄ）及び図６（ａ），６（ｂ）に示すように、本実施例では脱気開口１８ｇが２か所に設けられている。このとき、現像開口１８ｄの長手方向において、脱気開口１８ｇは、現像開口１８ｄの中央には配置されていない。すなわち、長手方向において、脱気開口１８ｇは現像開口１８ｄの中心の位置に対して、ずれた位置に配置されている。言い換えると、現像開口１８ｄの長手方向において、現像開口１８ｄの中央の位置と、脱気開口１８ｇの接続壁１８ｎの位置が、重なっている。
現像開口１８ｄに最も近い壁面である接続壁１８ｎに脱気開口１８ｇを設けることで、現像開口１８ｄの近傍で、圧力を効果的に下げることができる。さらに、長手方向の中央部において、現像枠体１８（特に接続壁１８ｎ）の剛性を高くすることができる。

さらに、図６（ｂ）に示すように、脱気開口１８ｇの周囲には、凸部１８ｐを設けてい
る。これにより、脱気開口１８ｇの周囲において、現像枠体１８の剛性を高くすることができる。本実施例においては、凸部１８ｐは、脱気開口１８ｇの長手方向と短手方向に沿って延長されている。そして、それぞれの凸部１８ｐは、脱気開口１８ｇの両側に設けられている。なお、凸部１８ｐは、開口１８ｃの長手中央において、脱気開口１８ｇの間を横切るように、短手方向に延長される部分を備えていてもよい。
さらに、図１に示すように、回転軸２３ｃと直交する方向において、脱気開口１８ｇの一端と、開口１８ｃの一端を結ぶ線を第１線Ｌ１とする。さらに、脱気開口１８ｇの他端と開口１９８ｃの他端を結ぶ線を第２線Ｌ２とする。このとき、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２の間の領域は、開口１８ｃを通過した空気が、脱気開口１８ｇに到達する経路のうち、最も短い経路を含んだ領域と言える。図１に示した構成では、供給ローラ２０の少なくとも一部が、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２の間の領域の外に位置するように配置した。こうすることで、第１線Ｌ１と第２線Ｌ２の間の領域が、供給ローラ２０によって狭められることを低減できる。なお、脱気開口１８ｇが複数設けられる構成においては、すべての脱気開口１８ｇが上記の配置である必要はない。すなわち、一部の脱気開口１８ｇと供給ローラ２０が、上記の配置関係となっていても良い。

また、本実施例では、脱気開口１８ｇは、現像枠体１８の天面（接続壁１８ｎ）に設けられている。現像室１８ｂ内の領域Ｊは基本的に常にトナーで満たされているため、脱気開口１８ｇは、現像室１８ｂを形成する壁面において、領域Ｊを構成しない面に設けられている。これにより、現像ユニット４を使用している間でも、現像室１８ｂ内のトナーが脱気開口１８ｇを塞ぐことなく、現像室１８ｂ内の圧力を低減させることができる。
さらに、脱気開口１８ｇが設けられる壁面は、一方の面が現像室１８ｂの内壁を形成し、一方の面の裏面である他方の面が現像枠体１８の外壁の一部を形成する壁面である。図１に示すように、このような壁面のうち、最も広い壁面に脱気開口１８ｇを設けることで、脱気開口１８ｇの大きさをより大きくできる。なお、本実施例では、脱気開口１８ｇは現像枠体１８の天面に設けられているが、例えば、図７に示すように、脱気開口１８ｇは現像枠体１８の側面に設けられていてもよい。

また、図５（ｄ）に示すように、脱気開口１８ｇは、現像室１８ｂでトナーが搬送される方向（トナー供給ローラ２０の回転方向（矢印Ｈ方向））において、現像開口１８ｄより上流側に配置され、開口１８ｃよりも下流側に配置されている。また、トナー供給ローラ２０によって開口１８ｃ側（開口側に対応）から現像開口１８ｄ側にトナーが供給される供給経路において、脱気開口１８ｇは、開口１８ｃと現像開口１８ｄとの間に位置している。そのため、トナー収納室１８ａから撹拌シート２３ｂによって搬送された空気が、トナーが漏れやすい現像開口１８ｄに到達する前に脱気開口１８ｇから排出される。これにより、現像室１８ｂの圧力を効果的に下げることができ、現像開口１８ｄからトナーが漏れ出ることを抑制することができる。

さらに、脱気開口１８ｇは、現像枠体１８において、現像ユニット４の長手方向における両端部近傍まで設けられている。これにより、現像開口１８ｄの両端部（現像ユニット４の長手方向における両端部）に配置される端部シール部材２５に対して圧力が加わることをより効果的に抑えることができる。そのため、現像開口１８ｄの両端部からトナーが漏れ出ることを抑制することができる。また、図６（ａ），６（ｂ）に示すように、フィルタ２７は、脱気開口１８ｇを覆うように設けられており、現像ユニット４内からトナーが漏れ出ることを抑制する。すなわち、図６（ａ），６（ｂ）に示すように、フィルタ２７が固定される面の法線方向から見たときに、フィルタ２７は、脱気開口１８ｇよりも大きい。また、フィルタ２７は、現像室１８ｂ内の空気を通す材質から形成される。

フィルタ２７は、通気度が高い材質から形成されていることが望ましい。フィルタ２７の通気度が高いほど、現像室１８ｂの圧力を低減させる効果が高くなる。したがって、フ
ィルタ２７の通気度が高いほど、現像室１８ｂ内のトナーが漏れ出すことをより抑制することができる。なお、本実施例では、フィルタ２７は、現像枠体１８の壁面の外側から、現像枠体１８に対して溶着して取り付けられている。しかし、フィルタ２７を現像枠体１８に対して固定する方法は溶着だけに限られず、例えば、フィルタ２７を、両面テープや接着剤などで現像枠体１８に対して固定してもよい。また、例えば、フィルタ２７は、現像ユニット４の内側から固定されていてもよい。さらに、フィルタ２７は、現像ユニット４に対してインサート成形されることで、現像枠体１８と一体になって取り付けられていてもよい。フィルタ２７は、現像室１８ｂ内の空気がフィルタ２７を通って排出され、かつ、現像室１８ｂ内のトナーが脱気開口１８ｇから漏れ出ることを抑制できるように、現像ユニット４に対して固定されていればよい。

また、現像ユニット４に取り付けられるフィルタ２７の数は少なくとも１つであればよく、フィルタ２７の数は特に限定されない。本実施例では、２つの脱気開口１８ｇを、２枚のフィルタ２７がそれぞれ覆っている。しかし、脱気開口１８ｇの数とフィルタ２７の数は同じ数でなくてもよく、例えば、複数の脱気開口１８ｇを１つのフィルタ２７で覆っていてもよい。すなわち、図８(ａ)〜８(ｃ)に示すように、脱気開口１８ｇと、フィルタ２７を配置することもできる。図８(ａ)〜８(ｃ)は、本実施例における脱気開口１８ｇとフィルタ２７の配置の例を示す図である。図８(ａ)〜８(ｃ)は撹拌シート２３ｂの回転軸線方向と直交する方向から、脱気開口１８ｇ、フィルタ２７、開口１８ｃ、現像開口１８ｄのそれぞれを見た概略図である。矢印Ｐは撹拌シート２３ｂの回転軸線方向を表している。なお、図８(ａ)〜８(ｃ)では、脱気開口１８ｇ、フィルタ２７、開口１８ｃ、現像開口１８ｄ以外の部分は、省略している。撹拌シート２３ｂの回転軸線の方向から見たときは、脱気開口１８ｇは、図１に示す位置に配置できる。また、図７に示す位置に配置することもできる。

以上のように、本実施例では、撹拌シート２３ｂがトナー収納室１８ａ内で回転することで、トナー収納室１８ａから現像室１８ｂにトナーが搬送される現像ユニット４において、現像室１８ｂを形成する壁部には脱気開口１８ｇが設けられている。これにより、撹拌シート２３ｂによって現像室１８ｂ内に空気が運ばれた場合でも、現像室１８ｂ内の圧力が上昇してしまうことを抑制することができ、現像室１８ｂからトナーが漏れ出すことを抑制することができる。

また、本実施例では、脱気開口１８ｇは、トナーを通過させず、空気を通過させるフィルタ２７によって塞がれている。すなわち、フィルタ２７は、脱気開口１８ｇを空気が通過することを許容し、トナーが通過すること規制する。これにより、現像室１８ｂ内の圧力が上昇してしまうことを抑制するとともに、脱気開口１８ｇを介して現像室１８ｂからトナーが漏れ出してしまうことを抑制することができる。本実施例において、フィルタの素材は捕集性と通気性を確保するために平均口径５μｍの不織布を用いている。
また、本実施例では、現像ユニット４は、中間転写ベルト５に対して定着装置１０の反対側に配置されている。これにより、現像ユニット４が、定着装置１０から生じる熱の影響を受けることを抑制することができる。

なお、本実施例において、脱気開口１８ｇは、必ずしも、フィルタ２７によって塞がれていなくてもよい。脱気開口１８ｇから空気が排出されてトナーが排出されなければ、脱気開口１８ｇを塞ぐ部材はフィルタ２７でなくてもよい。
また、本実施例において、現像室１８ｂは、必ずしも、トナー収納室１８ａの上方に配置されていなくてもよい。例えば、現像室１８ｂは、水平方向においてトナー収納室１８ａの隣に配置されていてもよい。

１８…現像枠体、１８ａ…トナー収納室（現像剤収納室）、１８ｂ…現像室、１８ｃ…開口（第１開口）、１８ｄ…現像開口（第３開口）、１８ｇ…脱気開口（第２開口）、１８ｎ…接続壁、２０…トナー供給ローラ、２２…現像ローラ、２３…撹拌部材、２３ｂ…撹拌シート、２４…弾性シート、２５…端部シール部材、２７…フィルタ、１９０…現像容器

Claims (14)

1. 現像剤を担持するための現像剤担持体と、
   現像剤を搬送する搬送部材であって、変形可能であり、回転して変形が解放されることにより現像剤を搬送する搬送部材と、
   現像剤を収納する枠体であって、
   前記搬送部材を収納する現像剤収納室と、
   前記現像剤担持体を収納する現像室と、
   前記現像剤収納室と前記現像室を連通し、前記現像剤収納室から前記現像室に搬送される現像剤を通過させるための第１開口と、
   前記搬送部材の回転軸線の方向と直交する直交方向において、前記現像室の内部と前記枠体の外部を連通する第２開口と、
   が備えられた枠体と、
   前記枠体と前記現像剤担持体の間から現像剤が漏れることを抑制する封止部材と、
   空気が前記第２開口を通過することを許容し、現像剤が前記第２開口を通過することを規制するフィルタであって、前記枠体に対して固定されたフィルタと、
   を有することを特徴とする現像容器。
2. 前記現像室に、前記現像剤担持体が配置される第３開口が備えられることを特徴とする請求項１に記載の現像容器。
3. 前記第１開口から前記第３開口に向けて現像剤が供給される供給経路において、前記第２開口は、前記第１開口と前記第３開口の間に位置されることを特徴とする請求項２に記載の現像容器。
4. 前記直交方向において、変形していない状態の前記搬送部材の先端と前記回転軸線との間の距離は、前記第１開口と前記回転軸線との間の最短距離よりも大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の現像容器。
5. 前記現像室の内部に収納され、前記現像剤担持体に接触することで、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の現像容器。
6. 前記直交方向において、前記第１開口の一端と前記第２開口の一端とを結ぶ第１線と、前記第１開口の他端と前記第２開口の他端とを結ぶ第２線と、を引いた場合に、前記供給部材の少なくとも一部が、前記第1線と前記第２線の間の領域の外に位置することを特徴
   とする請求項５に記載の現像容器。
7. 前記封止部材は、前記第３開口の長手方向の両縁部に配置される端部シールと、前記枠体に固定され、前記端部シールの間において、前記現像剤担持体に接触する封止シートと、を含むことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の現像容器。
8. 前記枠体は、前記封止シートが固定される被固定部と、前記被固定部に接続される接続壁であって、前記直交方向において、前記封止シートが伸びる方向と交差する方向に延びる接続壁と、を備え、
   前記第２開口は、前記接続壁に備えられることを特徴とする請求項７に記載の現像容器。
9. 前記枠体に、複数の前記第２開口が備えられ、
   前記長手方向において、前記第２開口は、前記第３開口の中心の位置に対して、ずれた
   位置に配置されることを特徴とする請求項８に記載の現像容器。
10. 前記枠体に、複数の前記第２開口が備えられることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の現像容器。
11. 前記現像容器が通常使用される姿勢において、前記現像室は前記現像剤収納室の上方に配置され、前記搬送部材は、前記現像剤収納室に収納された現像剤を持ち上げることで、前記現像剤収納室から前記現像室に現像剤を搬送することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の現像容器。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の現像容器と、
    現像剤像が形成される像担持体と、
    を有し、
    画像形成装置の装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
13. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の現像容器と、
    現像剤像が形成される像担持体と、
    記録媒体に現像剤像を定着させる定着装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 前記像担持体上の現像剤像が一次転写される中間転写体と、
    前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に一次転写する一次転写部材と、
    前記中間転写体に一次転写された現像剤像を記録媒体に二次転写する二次転写部材と、を有し、
    前記現像容器は、前記中間転写体に対して前記定着装置の反対側に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。

Images