JP4254458B2 - 現像剤収納容器及び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、現像機構に現像剤を供給する現像剤収納容器、その現像剤収納容器を用いたプロセスカートリッジ及びその現像剤収納容器を用いた画像形成装置に関する。

従来より、コピー機やプリンタ等では、像担持体に静電潜像を形成し、現像機構により現像剤を用いて静電潜像を現像化している。その際、現像機構には現像剤収納容器から現像剤を供給している。

このような現像剤収納容器として、特許文献１にあるように、現像剤が充填される複数の収納部を備え、各収納部は円形底に形成されると共に、仕切部材により仕切られている。各収納部は、仕切部材により形成される同じ大きさの開口により連通されると共に、各収納部には攪拌部材が設けられ、攪拌部材の回転により、現像剤を攪拌し、現像剤を現像機構側に搬送する。

また、複数の攪拌部材のうち、現像機構に最も近い攪拌部材の回転数を最も速くして、複数の攪拌部材の個々の回転数を変えている。現像機構に最も近い攪拌部材の回転数を最も速くすることにより、現像機構への現像剤の供給を最後まで十分に行えるようにし、他の攪拌部材では攪拌能力を下げるようにしている。
特開２００２−１８２４６２

しかしながら、こうした従来のものでは、複数の攪拌部材の回転数を異なるものとした構成としているため、複数の攪拌部材を回転させる機構が複雑になり、現像剤の搬送力を簡単な構成で比較的容易に変化させるためには、問題があった。即ち、１つの駆動源で、これら複数の攪拌部材を回転させる場合、図７に示すように、各攪拌部材２０１〜２０３にそれぞれ歯車２０５〜２０７を取り付け、これらの歯車２０５〜２０７の間に二段歯車２０９，２１１を設けて噛合させる必要があり、機構が複雑になっていた。あるいは、二段歯車２０９，２１１に代えて、一段歯車を設けた場合、歯車２０５〜２０７の歯数を異ならせる必要があり、機構が複雑になっていた。また、現像剤の搬送力を微妙に変化させる場合にも、大幅な機構変更を必要としていた。

本発明の課題は、簡単な構成で現像剤の搬送力を容易に変化させることができる現像剤収納容器、それを用いた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。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、現像機構に供給される現像剤が充填される複数の現像剤収納部を備えた現像剤収納容器において、前記現像機構に近接する第１の現像剤収納部と、前記第１の現像剤収納部に連通する第２の現像剤収納部と、前記第２の現像剤収納部に連通する第３の現像剤収納部と、前記第１の現像剤収納部内の前記現像剤を攪拌する第１の攪拌部材と、前記第２の現像剤収納部内の前記現像剤を攪拌する第２の攪拌部材と、前記第３の現像剤収納部内の前記現像剤を攪拌する第３の攪拌部材と、前記第１の現像剤収納部の底部から第１の起立高さで起立して形成され、前記現像機構に供給される前記現像剤が乗り越える第１の区画起立部と、前記第１及び第２の現像剤収納部の間において前記第２の現像剤収納部の底部から第２の起立高さで起立して形成され、前記第１の現像剤収納部に供給される前記現像剤が乗り越える第２の区画起立部と、前記第２及び第３の現像剤収納部の間において前記第３の現像剤収納部の底部から第３の起立高さで起立して形成され、前記第２の現像剤収納部に供給される前記現像剤が乗り越える第３の区画起立部と、を備え、前記第１の区画起立部の前記第１の起立高さは、前記第２の区画起立部の前記第２の起立高さより低く、前記第２の区画起立部の前記第２の起立高さは、前記第３の区画起立部の前記第３の起立高さより低く、前記第１〜第３の各攪拌部材は、回転半径方向の寸法が同一に形成されると共に同一の材料で形成され、前記第１の攪拌部材の回転中心の高さは、前記第２の攪拌部材の回転中心の高さよりも低く、前記第２の攪拌部材の回転中心の高さは、前記第３の攪拌部材の回転中心の高さよりも低く、隣り合う前記各攪拌部材の回転中心の間隔は、前記現像機構側ほど狭いことを特徴とする現像剤収納容器がそれである。

前記第１〜第３の現像剤収納部の上面は平坦に形成され、前記第１〜第３の区画起立部の各先端と前記第１〜第３の現像剤収納部の前記上面との間隔は、前記現像機構側ほど大きく形成するとよい。

あるいは、前記複数の撹拌部材の形状が同一であってもよい。また、前記複数の攪拌部材は、回転半径方向の寸法が同一で同一の材料で形成されると共に、弾性を有しており、前記現像剤収納部の底部と接触して弾性変形する構成としてもよい。

像担持体に形成された潜像を現像する現像機構と、前記現像機構に現像剤を供給する前述したいずれかの現像剤収納容器とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジがそれである。また、プロセスカートリッジは、像担持体をさらに備えてもよい。また、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像する現像機構と、前記現像機構に現像剤を供給する前述したいずれかの現像剤収納容器とを備えたことを特徴とする画像形成装置がそれである。

前述したように本発明の現像剤収納容器は、簡単な機構で現像剤の攪拌や搬送が適切に行われるという効果を奏する。また、攪拌部材を同一寸法、同一材料で形成することにより、より簡単な構成とすることができる。この容器をプロセスカートリッジや画像形成装置に用いると、簡単な機構で現像剤の攪拌や搬送が適切に行われる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ１は、本体ケーシング３内に、記録媒体としての用紙５を給紙するための給紙部７や、給紙された用紙５に所定の画像を形成するための画像形成部９などを備えている。給紙部７は、用紙５を積層して収容した給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１の最上位にある用紙５に当接し、回転により用紙５を一枚ずつ取り出す給紙ローラ１３と、用紙５を画像形成位置に搬送する搬送ローラ１５及びレジストローラ１７を備えている。

この画像形成位置は、後述する転写ベルト５１上のトナー像を用紙５に転写する転写位置であり、本実施形態の場合、転写ベルト５１と、後述する転写ローラ２７との接触位置である。画像形成部９は、スキャナユニット２１、プロセス部２３、転写ベルト機構部２５、転写ローラ２７及び定着部２９などを備えている。

スキャナユニット２１は、本体ケーシング３内の中央部に、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズ及び反射鏡を備えている。スキャナユニット２１では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームを、ポリゴンミラー、反射鏡及びレンズを介して通過あるいは反射させて、後述する感光体ベルト機構部３１の感光体ベルト３３の表面上に高速走査にて照射させる。

プロセス部２３は、現像機構を構成する複数（４つ）のカートリッジ３５、感光体ベルト機構部３１などを備えている。４つのカートリッジ３５には、各色毎に現像剤（以下、トナーという）が充填されており、イエローのトナーが充填されたイエローカートリッジ３５Ｙ、マゼンタのトナーが充填されたマゼンタカートリッジ３５Ｍ、シアンのトナーが充填されたシアンカートリッジ３５Ｃ及びブラックのトナーが充填されたブラックカートリッジ３５Ｋのそれぞれが、本体ケーシング３内に、上下方向に互いに所定の間隔を隔てて下から上に向かって並列状に順次配置されている。

各カートリッジ３５は、それぞれ、現像ローラ３７（イエロー現像ローラ３７Ｙ、マゼンタ現像ローラ３７Ｍ、シアン現像ローラ３７Ｃ、ブラック現像ローラ３７Ｋ）、層厚規制ブレード、供給ローラ及びトナー収容部などを備えており、各現像ローラ３７を後述する感光体ベルト３３の表面に接触又は離間させるために、それぞれ離間用ソレノイド３８（イエロー離間用ソレノイド３８Ｙ、マゼンタ離間用ソレノイド３８Ｍ、シアン離間用ソレノイド３８Ｃ、ブラック離間用ソレノイド３８Ｋ）によって、水平方向に移動可能に構成されている。

現像ローラ３７は、金属製の支持軸を備え、支持軸が導電性ゴムにより被覆されて形成されている。具体的には、現像ローラ３７は、カーボン粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴム又はＥＰＤＭゴムなどからなる弾性体層と、その弾性体層の表面に被覆される、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされる、コート層との２層構造によって被覆されている。

感光体ベルト機構部３１は、第１感光用ローラ３９、第２感光用ローラ４１、第３感光用ローラ４３と、これら第１〜第３感光用ローラ３９，４１，４３に巻回される感光体ベルト３３と、感光体ベルト帯電器４５と、電位付加器４７と、電位勾配制御器４９と、を備えている。この感光体ベルト機構部３１の構成については後に詳述する。

転写ベルト機構部２５は、感光体ベルト機構部３１の後側に配置されており、第２感光用ローラ４１に感光体ベルト３３及び後述する転写ベルト５１を介して略対向配置される第１転写用ローラ５３、第１転写用ローラ５３の斜め後側下方に配置される第２転写用ローラ５５と、第２転写用ローラ５５の後方であって、後述する転写ローラ２７と転写ベルト５１を介して対向配置される第３転写用ローラ５７と、第１転写用ローラ５３ないし第３転写用ローラ５７の外周に巻回転される、転写ベルト５１とを備えている。転写ベルト５１は、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂からなるエンドレスベルトから形成されている。

転写ローラ２７は、転写ベルト機構部２５の第３転写用ローラ５７と転写ベルト５１を挟んで対向するように配置され、金属製のローラ軸に導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、回転可能に支持されている。転写ローラ２７は、図示しない転写ローラ接離機構によって、転写ベルト５１から離間する待機位置と、転写ベルト５１に近接する転写可能位置とに移動可能に構成されている。尚、待機位置と転写可能位置とは、用紙５の搬送経路５９を挟んで両側に対向配置されており、転写可能位置では、転写ベルト５１との間で搬送経路５９を通過する用紙５を押圧するように構成されている。

そして、転写ローラ２７は、印刷時には、後述するように、各色毎の可視像が、転写ベルト５１に順次転写される間は、待機位置に位置し、全ての可視像が感光体ベルト３３から転写ベルト５１に転写され転写ベルト５１上にカラー画像が形成された時に、転写可能位置に位置する。また、転写ローラ２７は、図示しない転写バイアス印加回路によって、転写可能位置において、転写ベルト５１に対して所定の転写バイアスが印加される。

定着部２９は、転写ベルト機構部２５の後方に配置され、加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１を押圧する押圧ローラ６３とを備え、加熱ローラ６１は、外層がシリコンゴム、内層が金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えている。

次に、画像形成部９の感光体ベルト機構部３１について更に詳細に説明する。第１感光用ローラ３９は、４つのカートリッジ３５の後方に対向配置され、最下位に位置するイエローカートリッジ３５Ｙよりも下方に配置される。第１感光用ローラ３９は従動して回転するローラである。

第２感光用ローラ４１は、第１感光用ローラ３９の垂直方向上方で、最上位に位置するブラックカートリッジ３５Ｋよりも上方に配置される。第２感光用ローラ４１は、図示しない駆動モータにより回転駆動される。第３感光用ローラ４３は、第１感光用ローラ３９の斜め後側上方に配置される。この第３感光用ローラ４３は従動して回転するローラで、第１感光用ローラ３９、第２感光用ローラ４１、第３感光用ローラ４３は三角形状に配置されている。

第２感光用ローラ４１は、その近傍に配置されている電位付加器４７により、感光体ベルト帯電器４５の電源を用いて、＋８００ボルトの電位を付与される。また、第１感光用ローラ３９と第３感光用ローラ４３とは、導電性部材、例えばアルミニウムからなり、感光体ベルト３３の後述する基材層と接すると共に、図示しないＧＮＤ端子に接続している。つまり、第１感光用ローラ３９と第３感光用ローラ４３とは、それらが接する場所における感光体ベルト３３の電位をＧＮＤに保つ。

感光体ベルト３３は、第１感光用ローラ３９，第２感光用ローラ４１，及び第３感光用ローラ４３に巻き回しされている。そして、第２感光用ローラ４１が回転駆動されると共に、第１感光用ローラ３９及び第３感光用ローラ４３が従動することにより、感光体ベルト３３は、周回移動（反時計方向に周回移動）する。

この感光体ベルト３３は、厚さ０．０８ｍｍの基材層（導電性基材層）と、その片側に、厚さ２５μｍの感光層を備えたエンドレスベルトである。この基材層は、ニッケル電鋳法で形成されたニッケル導電体からなり、感光層は、ポリカーボネート系樹脂の感光体からなる。

図１に示すように、感光体ベルト帯電器４５は、感光体ベルト機構部３１の下方にあって、スキャナユニット２１による感光体ベルト３３への露光部分の上流側に、第１感光用ローラ３９の近傍において、感光体ベルト３３に接触しないように、所定の間隔を隔てて対向配置されている。この感光体ベルト帯電器４５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ベルト３３の表面を正極性に一様に帯電させるように構成されている。

電位勾配制御器４９は、第２感光用ローラ４１と第１感光用ローラ３９の間に位置し、ブラックカートリッジ３５Ｋよりも上方において、感光体ベルト３３の基材層に接している。この電位勾配制御器４９は、それが接する場所において、基材層の電位をＧＮＤに落としている。

次に、カートリッジ３５について詳細に説明する。各色毎のカートリッジ３５は同じ構成であり、充填されている現像剤としてのトナーの色が異なるのみである。カートリッジ３５は、図２に示すように、カートリッジケース７１を備え、カートリッジケース７１は外形が略直方体状の扁平な中空形状に形成されており、長手方向の一端が開口されている。この開口には現像ローラ３７が一部が外部に露出されて配置されている。

カートリッジケース７１内には、現像ローラ３７の後方に接触する供給ローラ７３が回転可能に支持されている。また、現像ローラ３７の外周に接触する層厚規制ブレード７５も設けられている。現像ローラ３７，供給ローラ７３、層厚規制ブレード７５により現像機構７７が形成され、現像機構７７はカートリッジケース７１に形成された機構収納部７９に配置されている。

この現像ローラ３７には、感光体ベルト３３に対して、現像時には所定の現像バイアスが印加され、トナー回収時には所定の回収バイアスが印加される。例えば、所定の現像バイアスは、＋３００Ｖとし、所定の回収バイアスは、−２００Ｖとしている。

各現像カートリッジ３５には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の現像剤としての正帯電性の非磁性１成分の球形の重合トナーがそれぞれ充填されている。そして、現像時には、そのトナーが供給ローラ７３の回転によって、現像ローラ３７に供給され、供給ローラ７３と現像ローラ３７との間で正に摩擦帯電され、更に、現像ローラ３７上に供給されたトナーは、現像ローラ３７の回転に伴って、層厚規制ブレード７５と現像ローラ３７の間に進入し、ここで更に十分に摩擦帯電されて、一定の厚さの薄層として現像ローラ３７上に担持される。また、回収時には、現像ローラ３７に逆バイアスを印加することにより、感光体ベルト３３からトナーを回収して、カートリッジ３５内にトナーが収容される。

また、カートリッジケース７１の内部には、複数の、本実施形態では第１〜第３の現像剤収納部８１，８３，８５が形成されている。第１の現像剤収納部８１は機構収納部７９に連接し、現像機構７７に近接して形成されている。機構収納部７９の底部は供給ローラ７３の外形に沿って円弧状に形成されると共に、第１の現像剤収納部８１の底部も下方に膨らんだ円弧状に形成されている。

機構収納部７９の底部と第１の現像剤収納部８１の底部とが、機構収納部７９と第１の現像剤収納部８１との境界で、第１の起立高さｈ1 で起立されて、第１の区画起立部８７が形成されている。この第１の起立高さｈ1 は、第１の現像剤収納部８１の底部の内面のうち、最も低い内面からの高さである。

第１の現像剤収納部８１に連接して第２の現像剤収納部８３が形成されており、第２の現像剤収納部８３の底部は下方に膨らんだ円弧状に形成されている。第１の現像剤収納部８１と第２の現像剤収納部８３との境界で、第２の起立高さｈ2 で起立されて、第２の区画起立部８９が形成されている。この第２の起立高さｈ2 は、第２の現像剤収納部８３の底部の内面のうち、最も低い内面からの高さである。

第２の現像剤収納部８３に連接して第３の現像剤収納部８５が形成されており、第３の現像剤収納部８５の底部は下方に膨らんだ円弧状に形成されている。第２の現像剤収納部８３と第３の現像剤収納部８５との境界で、第３の起立高さｈ3 で起立されて、第３の区画起立部９１が形成されている。この第３の起立高さｈ3 は、第３の現像剤収納部８５の底部の内面のうち、最も低い内面からの高さである。本実施形態では、機構収納部７９及び第１〜第３の現像剤収納部８１，８３，８５のそれぞれの底部は、各底部の内面の最も低い内面が同一高さに形成されている。ただ、最も低い内面の高さが、底部の肉厚の相違により、各収納部毎に異なってもよい。

第１〜第３の現像剤収納部８１，８３，８５には、それぞれ第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７が設けられている。これらの第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７は回転半径方向の寸法が同一に、かつ、長手方向の寸法も同一に形成されると共に、同一の材料で形成されている。また、各第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７は図示しない駆動源により、同一回転数で回転駆動される。

第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７は同一寸法、同一材料で形成されているので、第１攪拌部材９３について、図３によって説明する。第１攪拌部材９３は、軸部１０１と羽根部１０３とを備え、軸部１０１はカートリッジケース７１に回転可能に支持されている。軸部１０１は樹脂製で、軸部１０１にはその長手方向に沿って平坦部１０５が形成されている。

弾性を有する羽根部１０３は厚さが０．０５〜０．２５ｍｍのＰＥＴ製で、ヤング率が４ＧＰａとなるように形成されている。また、羽根部１０３は長方形状に形成されており、羽根部１０３はその一端側が粘着材１０７により軸部１０１の平坦部１０５に貼り付けられている。羽根部１０３の幅は、第１の現像剤収納部８１に収納できる幅に形成されている。

図２に示すように、第１攪拌部材９３は第１の現像剤収納部８１に配設され、第２攪拌部材９５は第２の現像剤収納部８３に配設され、第３攪拌部材９７は第３の現像剤収納部８５に配設されている。本実施形態では、それぞれの第１〜第３の現像剤収納部８１，８３，８５の底部の最も低い内面からの第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７の回転中心高さＨ1 〜Ｈ3 はそれぞれ異なり、第１の現像剤収納部８１の底部の最も低い内面からの第１攪拌部材９３の回転中心高さＨ1 が最も低く、第３の現像剤収納部８５の底部の最も低い内面からの第３攪拌部材９７の回転中心高さＨ3 が最も高い。第１攪拌部材９３と第２攪拌部材９５との回転中心間距離ａ1 は、第２攪拌部材９５と第３攪拌部材９７との回転中心間距離ａ2 よりも小さくなるように配置されている。

カートリッジ３５には、使用前にトナーが充填されているが、トナーが使用前に充填されていた当初の充填高さよりも、最も高い回転中心高さＨ3 の第３攪拌部材９７の回転中心が上方にあるようにされている。この第３攪拌部材９７は、現像機構７７から最も離れている第３の現像剤収納部８５に配設されたものでもある。第３攪拌部材９７の回転中心高さＨ3 が当初の充填高さよりも高いことから、カートリッジ３５の使用当初において、第３攪拌部材９７が過剰なトナーを搬送することを抑制することができる。

次に、カラーレーザープリンタ１の作動について説明する。
印刷が開始されると、給紙部７の給紙トレイ１１に収納された用紙５のうち、最上位のものには給紙ローラ１３が押圧されており、この給紙ローラ１３の回転によって、用紙５は１枚毎に取り出される。取り出された用紙５は、搬送ローラ１５及びレジストローラ１７により、画像形成位置に給紙される。尚、給紙される用紙５には、レジストローラ１７によって、所定のレジストが実行される。

感光体ベルト３３の表面は、感光体ベルト帯電器４５により一様に正帯電された後、画像データに基づき、スキャナユニット２１からのレーザービームの高速走査により露光される。露光された部分では、帯電が解消されるので、感光体ベルト３３の表面には、画像データに従って、正帯電された部分と、帯電されていない部分とが配置された静電潜像が形成される。

このとき、第１感光用ローラ３９及び第３感光用ローラ４３は、それらが当接する感光体ベルト３３の基材層に給電し、その当接部の電位をＧＮＤに維持する。静電潜像が形成された感光体ベルト３３に、イエロー離間用ソレノイド３８Ｙによって、カートリッジ３５のうち、イエローカートリッジ３５Ｙを水平方向後方に移動させて、イエローカートリッジ３５Ｙの現像ローラ３７を、静電潜像が形成された感光体ベルト３３に当接させる。

イエローカートリッジ３５Ｙに充填されるイエローのトナーは、正に帯電しており、感光体ベルト３３上において、帯電していない部分にのみ付着する。その結果、感光体ベルト３３上に、イエローの可視像が形成される。このとき、マゼンタカートリッジ３５Ｍ、シアンカートリッジ３５Ｃ及びブラックカートリッジ３５Ｋは、各離間用ソレノイド３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋによって水平方向前方に移動させて、感光体ベルト３３から離間させておく。

感光体ベルト３３上に形成されたイエローの可視像は、感光体ベルト３３の移動により、転写ベルト５１と対向したときに、転写ベルト５１の表面に転写される。このとき、第２感光用ローラ４１には、感光体ベルト帯電器４５の電源により、順バイアス（＋３００Ｖ）を付加する。すると、導電性の基材層を介して第２感光用ローラ４１近傍の感光層も、＋３００Ｖの電位となる。そのため、正に帯電したイエローのトナーと感光層との間には反発力が生じ、転写ベルト５１に転写されやすくなる。

上記と同様に、マゼンタについても、感光体ベルト３３上に静電潜像を形成し、続いて、マゼンタの可視像を形成し、更には、転写ベルト５１にマゼンタの可視像を転写する。つまり、再び感光体ベルト３３上に静電潜像を形成し、次に、マゼンタカートリッジ３５Ｍを、マゼンタ離間用ソレノイド３８Ｍによって水平方向後方に移動させて、マゼンタカートリッジ３５Ｍの現像ローラ３７を、感光体ベルト３３に接触させると共に、イエローカートリッジ３５Ｙ、シアンカートリッジ３５Ｃ及びブラックカートリッジ３５Ｋを、各離間用ソレノイド３８Ｙ、３８Ｃ、３８Ｋによって水平方向前方に移動させて、感光体ベルト３３から離間させておくことにより、マゼンタカートリッジ３５Ｍに充填されたマゼンタのトナーのみによって感光体ベルト３３にマゼンタの可視像が形成されると、そのマゼンタの可視像は、上記と同様にして、感光体ベルト３３の移動により、そのマゼンタの可視像が転写ベルト５１に対向したときに、すでにイエローの可視像が転写されている、感光体ベルト３３上に重ねて転写される。

このような同様の動作が、シアンカートリッジ３５Ｃに充填されるシアンのトナー及びブラックカートリッジ３５Ｋに充填されるブラックのトナーによって繰り返され、これによって、転写ベルト５１上にカラー画像が形成される。

転写ベルト５１上に形成されたカラー画像は、用紙５が転写ベルト５１と転写ローラ２７との間を通る間に、転写可能位置に位置された転写ローラ２７によって、用紙５に一括転写される。画像形成部９の加熱ローラ６１は、用紙５上に転写されたカラー画像を、用紙５が加熱ローラ６１と押圧ローラ６３との間を通過する間に熱定着させる。このように定着部２９においてカラー画像が熱定着された用紙５は、搬送ローラ６５によって一対の排紙ローラに搬送される。排紙ローラに送られた用紙５は、その排紙ローラによって本体ケーシング３の上部に形成される排紙トレイ上に排紙される。

一方、印刷時には、各カートリッジ３５では、トナーの攪拌・搬送が行われる。図２に示すように、第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７が同一回転数で回転される。第１の現像剤収納部８１では、第１攪拌部材９３の回転により、羽根部１０３が底部に接触し、底部の形状に応じて湾曲した状態で、底部に沿って回転する。これにより、トナーが羽根部１０３と共に移動して、第１の区画起立部８７を乗り越えて、機構収納部７９に搬送される。

第１攪拌部材９３はその回転中心高さＨ1 が最も低く、羽根部１０３が大きく湾曲された状態で回転するので、羽根部１０３によるトナーの攪拌力・搬送力が大きく、多くのトナーが強力に攪拌されると共に、搬送される。また、第１の区画起立部８７の第１の起立高さｈ1 は最も低いので、トナーが乗り越え易く、多くのトナーが機構収納部７９に搬送される。

第２の現像剤収納部８３では、第２攪拌部材９５の回転により、羽根部１０３が底部に接触し、底部の形状に応じて湾曲した状態で、底部に沿って回転する。これにより、トナーが羽根部１０３と共に移動して、第２の区画起立部８９を乗り越えて、第１の現像剤収納部８１に搬送される。

第２攪拌部材９５はその回転中心高さＨ2 が中程度で、湾曲された羽根部１０３によるトナーの攪拌力・搬送力も中程度である。この第２攪拌部材９５の回転により、トナーが攪拌・搬送される。第２の区画起立部８９の第２の起立高さｈ2 も中程度であり、この第２の区画起立部８９が抵抗となって、第１の現像剤収納部８１へのトナーの搬送が中程度に規制される。

更に、第３の現像剤収納部８５では、第３攪拌部材９７の回転により、羽根部１０３が底部に接触し、底部の形状に応じて湾曲した状態で、底部に沿って回転する。これにより、トナーが羽根部１０３と共に移動して、第３の区画起立部９１を乗り越えて、第２の現像剤収納部８３に搬送される。

第３攪拌部材９７はその回転中心高さＨ3 が最も高く、羽根部１０３の湾曲程度は最も小さいので、トナーの攪拌力・搬送力も小さい。この第３攪拌部材９７の回転により、トナーが攪拌・搬送される。また、第３の区画起立部９１の第２の起立高さｈ3 は最も高く、この第３の区画起立部９１をトナーが乗り越えるための抵抗も最も大きくなる。

しかも、第２攪拌部材９５と第３攪拌部材９７との回転中心間距離ａ2 は、第１攪拌部材９３と第２攪拌部材９５との回転中心間距離ａ1 よりも大きいので、この点からも、第３攪拌部材９７の攪拌力・搬送力は弱くなる。従って、第３攪拌部材９７の回転によるトナーの攪拌・搬送は最も弱い。

このように、カートリッジ３５の内部では、第３の現像剤収納部８５から第２の現像剤収納部８３にトナーが搬送され、また、第２の現像剤収納部８３から第１の現像剤収納部８１にトナーが搬送され、更に、第１の現像剤収納部８１から機構収納部７９にトナーが次々と搬送される。

その際、第３の現像剤収納部８５からのトナーの搬送量が最も少なく、第１の現像剤収納部８１からのトナーの搬送量が最も大きくなり、第２の現像剤収納部８３からのトナーの搬送量は中程度である。従って、トナーを消費する機構収納部７９への搬送量が最も大きく、トナーが確実に供給される。また、第３の現像剤収納部８５からの搬送量が最も小さいので、不必要なトナーの搬送を抑制でき、カートリッジ３５が扁平な形状で薄型であっても、現像ローラ３７による現像が確実に行われる。

本実施形態において、カートリッジ３５の上面を平坦にして薄型化する場合、各攪拌部材の回転中心の高さを異ならせ、特に第３攪拌部材９７の回転中心を高くすることは、カートリッジ３５の薄型形状から、一定の高さに制限される。このため、区画起立部８７，８９，９１の起立高さｈ1 〜ｈ3 を変えることにより、薄型化を維持しながらトナーの搬送力を容易に変えることができる。

次に、前述した実施形態と異なる参考例のカートリッジについて、図４、図５によって説明する。前述した実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。

参考例では、第１攪拌部材９３と第２攪拌部材９５との回転中心間距離ａと、第２攪拌部材９５と第３攪拌部材９７との回転中心間距離ａが同じに配置されている。また、第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７のそれぞれの軸部１０１の一端にはそれぞれ歯車１０７，１０９，１１１が固定されており、これらの歯車１０７，１０９，１１１は同一形状である。これらの歯車１０７，１０９，１１１の間に配置されたアイドル歯車１１３，１１５がカートリッジケース７１に回転可能に支持されている。両アイドル歯車１１３，１１５同士も同じ形状である。

これらの歯車１０７，１０９，１１１とアイドル歯車１１３，１１５とは、一列に配置されているので、カートリッジ３５をコンパクトに形成できる。また、第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７は同一の回転数で回転されるので、各歯車１０７，１０９，１１１と各アイドル歯車１１３，１１５を同じ形状で形成でき、製造が容易になる。

この参考例の場合でも、第１の区画起立部８７の第１の起立高さｈ1 は最も低く、第３の区画起立部９１の第３の起立高さｈ3 が最も高いので、第３の現像剤収納部８５からのトナーの搬送量が最も少なく、第１の現像剤収納部８１からのトナーの搬送量が最も大きくなる。

次に、第２参考例について、図６によって説明する。
第２参考例では、第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７の回転中心高さＨを全て同じに配置している。この場合でも、第１の区画起立部８７の第１の起立高さｈ1 は最も低く、第３の区画起立部９１の第３の起立高さｈ3 が最も高いので、第３の現像剤収納部８５からのトナーの搬送量が最も少なく、第１の現像剤収納部８１からのトナーの搬送量が最も大きくなる。

前述した実施形態では、感光体ベルト３３が像担持体として働くが、像担持体としては感光体ドラムでもよく、また、像担持体としての感光体ドラムが一体に組み込まれた、いわゆるプロセスカートリッジてあっても、同様に実施可能である。尚、特開平９−３０４９９４号公報に記載があるように、プロセスカートリッジは周知である。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
例えば、第１の実施形態における第１〜第３攪拌部材９３，９５，９７の回転速度を異ならせて駆動し、第１攪拌部材９３を最も速く回転させて、第３攪拌部材９７を最も遅く回転させるようにしてもよい。

本発明の一実施形態としてのカラーレーザープリンタの概略構成図である。 本実施形態のカートリッジの拡大断面図である。 本実施形態の攪拌部材の拡大分解斜視図である。 参考例としてのカートリッジの拡大断面図である。 参考例としての各攪拌部材に回転を伝達する歯車の配列を示す説明図である。 第２参考例としてのカートリッジの拡大断面図である。 従来の各攪拌部材に回転を伝達する歯車の配列を示す説明図である。

符号の説明

１…カラーレーザープリンタ
３…本体ケーシング ５…用紙
７…給紙部 ９…画像形成部
２１…スキャナユニット ２３…プロセス部
２５…転写ベルト機構部 ２７…転写ローラ
２９…定着部 ３１…感光体ベルト機構部
３３…感光体ベルト ３５…カートリッジ
３７…現像ローラ ３８…離間用ソレノイド
４５…感光体ベルト帯電器
４７…電位付加器 ４９…電位勾配制御器
５１…転写ベルト ５９…搬送経路
７１…カートリッジケース
７３…供給ローラ ７５…層厚規制ブレード
７７…現像機構 ７９…機構収納部
８１…第１の現像剤収納部 ８３…第２の現像剤収納部
８５…第３の現像剤収納部 ８７…第１の区画起立部
８９…第２の区画起立部 ９１…第３の区画起立部
９３…第１攪拌部材 ９５…第２攪拌部材
９７…第３攪拌部材 １０１…軸部
１０３…羽根部 １０５…平坦部
１０７，１０９，１１１…歯車
１１３，１１５…アイドル歯車

Claims (7)

1. 現像機構に供給される現像剤が充填される複数の現像剤収納部を備えた現像剤収納容器において、
   前記現像機構に近接する第１の現像剤収納部と、
   前記第１の現像剤収納部に連通する第２の現像剤収納部と、
   前記第２の現像剤収納部に連通する第３の現像剤収納部と、
   前記第１の現像剤収納部内の前記現像剤を攪拌する第１の攪拌部材と、
   前記第２の現像剤収納部内の前記現像剤を攪拌する第２の攪拌部材と、
   前記第３の現像剤収納部内の前記現像剤を攪拌する第３の攪拌部材と、
   前記第１の現像剤収納部の底部から第１の起立高さで起立して形成され、前記現像機構に供給される前記現像剤が乗り越える第１の区画起立部と、
   前記第１及び第２の現像剤収納部の間において前記第２の現像剤収納部の底部から第２の起立高さで起立して形成され、前記第１の現像剤収納部に供給される前記現像剤が乗り越える第２の区画起立部と、
   前記第２及び第３の現像剤収納部の間において前記第３の現像剤収納部の底部から第３の起立高さで起立して形成され、前記第２の現像剤収納部に供給される前記現像剤が乗り越える第３の区画起立部と、を備え、
   前記第１の区画起立部の前記第１の起立高さは、前記第２の区画起立部の前記第２の起立高さより低く、前記第２の区画起立部の前記第２の起立高さは、前記第３の区画起立部の前記第３の起立高さより低く、
   前記第１〜第３の各攪拌部材は、回転半径方向の寸法が同一に形成されると共に同一の材料で形成され、
   前記第１の攪拌部材の回転中心の高さは、前記第２の攪拌部材の回転中心の高さよりも低く、
   前記第２の攪拌部材の回転中心の高さは、前記第３の攪拌部材の回転中心の高さよりも低く、
   隣り合う前記各攪拌部材の回転中心の間隔は、前記現像機構側ほど狭いことを特徴とする現像剤収納容器。
2. 前記第１〜第３の現像剤収納部の上面は平坦に形成され、前記第１〜第３の区画起立部の各先端と前記第１〜第３の現像剤収納部の前記上面との間隔は、前記現像機構側ほど大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像剤収納容器。
3. 前記複数の撹拌部材の形状が同一であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の現像剤収納容器。
4. 前記複数の攪拌部材は、回転半径方向の寸法が同一で同一の材料で形成されると共に、弾性を有しており、前記現像剤収納部の底部と接触して弾性変形することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像剤収納容器。
5. 像担持体に形成された潜像を現像する現像機構と、
   前記現像機構に現像剤を供給する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像剤収納容器とを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 像担持体をさらに備えたことを特徴とする請求項５記載のプロセスカートリッジ。
7. 潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に形成された潜像を現像する現像機構と、
   前記現像機構に現像剤を供給する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像剤収納容器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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