JP6702684B2 - 現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関するものである。

ここで、現像剤容器とは、現像剤を収容している容器のことをいう。現像装置とは、現像剤を担持する現像剤担持体を少なくとも有する装置をいう。プロセスカートリッジとは、電子写真感光ドラムなどの像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化したカートリッジをいう。プロセス手段としては、現像手段、帯電手段、クリーニング手段があり、それらの少なくとも一つがあればよい。そして、画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。

また、画像形成装置とは、記録材に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置、およびワードプロセッサ等がある。

電子写真画像形成装置（以下、「画像形成装置」という）では、像担持体として、一般にドラム型とされる電子写真感光体、即ち、感光ドラムを一様に帯電させる。次いで、帯電した感光ドラムを選択的に露光することによって、感光ドラム上に静電潜像を形成する。次いで、感光ドラム上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として現像する。そして、感光ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えてトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。

このような画像形成装置は、一般に、トナー補給や各種プロセス手段のメンテナンスを必要とする。トナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを一つの枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なものとしてプロセスカートリッジが実用化されている。

プロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをユーザー自身で行うことができるので、操作性を向上させ、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。そのため、プロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。

また、上述したプロセスカートリッジの現像手段には、現像ローラ、現像ブレードを有する。現像ローラは感光ドラム上にトナーを供給し、現像ブレードは現像ローラ上のトナー層を規制する。このとき、現像手段は、トナーを収容するトナー室と現像ローラと現像ブレードが配置される現像室とに分けられる。トナー室と現像室は、トナー供給開口によって連通されている。

新品のプロセスカートリッジのトナー供給開口は、トナーシール部材によって封止されていることが多い。これは、プロセスカートリッジの物流時に、トナー室のトナーが漏れないようにするためである。トナーシール部材は、トナー供給開口の周囲に熱溶着等の方法を用いて接合されている。トナーシール部材は、ユーザーがプロセスカートリッジ使用時に開封するものや、自動でトナーシール部材を開封するものがある。自動でトナーシール部材を開封する場合は、トナー室内の回転部材でトナーシール部材を巻き取る構成が取られている（特許文献１）。

また、トナーシール部材を開封する回転部材がトナーの搬送部材でもあり、かつトナーシール部材に穴を設けたものがある（特許文献２）。これは、トナーシール部材が巻き取られる際に周囲のトナーを押しのけ、トナーシール部材を巻き取る負荷が増大することを防ぐためである。トナーがトナーシール部材の穴を通過することで、トナーシール部材が押しのけるトナーの量が少なくなり、トナーシール部材を巻き取る負荷が小さくなる。

特開２０１４−１３４７０８号公報（第８頁、図６） 特開２０１４−１６７６０６号公報（第７頁、図５（ｂ））

しかしながら、シート部材であるトナーシール部材を開封部材で巻き取り、且つ、トナーシール部材に穴を有する構成のプロセスカートリッジの場合、以下の課題が考えられる。

まず、物流でトナーの流動性が下がると、穴の大きさや数によってはトナーが十分な量通過しない場合があり、トナーシール部材の移動（たとえば、巻き取り）負荷が増加する可能性がある。そのため、流動性が下がったトナーであっても通過しうる大きさの穴にするか、穴の数を増やす必要がある。一方で、トナーシール部材に設ける穴が大きすぎたり、穴の数が多すぎるとトナーシール部材の強度が低下してしまう。

そこで、現像剤の流動性が低下した場合においても、シート部材の移動負荷の増加を低減することが求められている。

そこで、本発明は、
開口を有し現像剤を収容する現像剤容器であって、
複数の穴を有し前記開口を封止するためのシート部材と、
複数の突出部を有しかつ前記シート部材を移動させることにより前記開口を開封する回転部材と、を有し、
前記開口を開封する際に、前記回転部材が回転することにより前記突出部が前記穴に入り、前記突出部の先端が前記シート部材に対して前記回転部材側と反対である反対側に突出する現像剤容器を提供するものである。

また、本発明は、
現像剤を収容する現像剤容器であって、
複数の穴を有するシート部材と、
複数の突出部を有し前記現像剤を搬送するための回転部材と、を有し、
前記シート部材は、前記回転部材に固定され、かつ前記回転部材が回転することにより変形しながら移動し、
前記回転部材が回転することにより前記突出部が前記穴に入り、前記突出部の先端が前記シート部材に対して前記回転部材側と反対である反対側に突出する現像剤容器を提供するものである。

以上説明したように、本発明によれば、現像剤の流動性が低下した場合においても、シート部材の移動負荷の増加を低減することができる。

実施例に係る搬送部材（または、開封部材）や容器の一部に関する部分斜視図である。 実施例に係る画像形成装置の装置本体及びプロセスカートリッジの断面図である。 実施例に係るプロセスカートリッジの断面図である。 実施例に係るプロセスカートリッジのクリーニング容器内部の断面図である。 実施例に係る画像形成装置へのプロセスカートリッジの着脱を示した斜視図である。 実施例に係る装置本体にプロセスカートリッジが装着された状態におけるプロセスカートリッジと装置本体の駆動側位置決め部の斜視図である。 実施例に係る装置本体にプロセスカートリッジが装着された状態におけるプロセスカートリッジと装置本体の非駆動側位置決め部の斜視図である。 実施例に係るプロセスカートリッジを分解した状態において非駆動側から見た全体斜視図である。 実施例に係るプロセスカートリッジを分解した状態において非駆動側から見た部分斜視図である。 実施例に係るプロセスカートリッジを分解した状態において駆動側から見た全体斜視図である。 実施例に係るプロセスカートリッジを分解した状態において駆動側から見た部分斜視図である。 実施例に係る搬送部材（または開封部材）とシート部材の斜視図である。 実施例に係るトナーシール部材が開口を開封していく過程を示す現像ユニットの断面図である。 実施例に係る搬送部材（または開封部材）とシート部材の断面図である。 比較例に係る現像ユニットの断面図である。 実施例の変形例に係る搬送部材（または開封部材）の様態を示す斜視図である。 実施例の変形例に係るトナーシール部材の穴の様態を示す平面図である。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、像担持体である感光ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。また、長手方向において、画像形成装置の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。

＜画像形成装置の全体構成＞
画像形成装置の全体構成について、図２を用いて説明する。

図２は、本発明の一実施の形態である電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置と記載する。）の装置本体（以下、装置本体Ａと記載する）とプロセスカートリッジ（以下、カートリッジＢと記載する）の断面図である。ここで、装置本体Ａとは、画像形成装置からカートリッジＢを除いた部分である。

図２に示す画像形成装置は、カートリッジＢを装置本体Ａに着脱可能とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。カートリッジＢが装置本体Ａに装着されたとき、カートリッジＢの電子写真感光ドラム（以下、ドラムと記載する）６２に静電像を形成するための露光装置３（レーザスキャナユニット）が配置される。また、カートリッジＢの下側に画像形成対象となる記録材（以下、シート材Ｐと記載する）を収納したシートトレイ４が配置されている。

さらに、装置本体Ａには、シート材Ｐの搬送方向Ｄに沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が順次配置されている。なお、定着装置９は、加熱ローラ９ａ、および加圧ローラ９ｂにより構成されている。

＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成プロセスの概略について、図２と３を用いて説明する。図２は、装置本体ＡとカートリッジＢの断面図である。図３は、カートリッジＢの断面図である。

図２に示すように、プリントスタート信号に基づいて、ドラム６２は、図中矢印Ｒ方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。

図３に示すように、バイアス電圧が印加された帯電ローラ６６は、ドラム６２の外周面に接触し、ドラム６２の外周面を一様均一に帯電する。

露光装置３は、図２に示すように、画像情報に応じたレーザ光Ｌを出力する。レーザ光Ｌは、カートリッジＢのクリーニング枠体７１に設けられたレーザ開口７１ｈを通り、ドラム６２の外周面を走査露光する。これにより、帯電ローラで帯電されたドラム６２の外周面には、画像情報に対応した静電潜像（静電像）が形成される。

一方、図３に示すように、現像装置としての現像ユニット２０において、現像剤容器としてのトナー室２９内のトナーＴは、第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０の回転によって撹拌、搬送され、現像室２８に送り出される。

トナーＴは、マグネットローラ３４（固定磁石）の磁力により、現像剤担持体である現像ローラ３２の表面に担持される。本実施例では、マグネットローラ３４を内包している現像スリーブが現像剤担持体に相当する。トナーＴは、現像ブレード４２によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ３２周面上での層厚が規制される。その後、トナーＴは、静電潜像に応じてドラム６２へ現像され、現像剤像（またはトナー像）として可視像化される。

また、図２に示すように、レーザ光Ｌの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ対５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体Ａの下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から送り出される。シート材Ｐは、転写ガイド６を経由して、ドラム６２と転写ローラ７との間（転写位置）へ搬送される。転写位置において、トナー像は、ドラム６２からシート材Ｐに順次転写される。

トナー像が転写されたシート材Ｐは、ドラム６２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。ここで、シート材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とのニップ部を通過する。ニップ部で加圧・加熱定着処理が行われたトナー像は、シート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは、排出ローラ対１０まで搬送され、搬送方向Ｄに沿って排出トレイ１１に排出される。

一方、図３に示すように、転写後のドラム６２は、クリーニングブレード７７により外周面上の残留トナーが除去されて、再び画像形成プロセスに使用される。ドラム６２から除去されたトナーは、クリーニングユニット６０の廃トナー室７１ｂに貯蔵される。

本実施例においては、上述した画像形成プロセスにおいて、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、ドラム６２に作用するプロセス手段である。

＜カートリッジ着脱＞
次に、装置本体Ａに対するカートリッジＢの着脱について、図５を用いて説明する。図５（ａ）は、カートリッジＢを着脱するために開閉扉１３を開いた装置本体Ａの斜視図である。図５（ｂ）は、カートリッジＢを着脱するために開閉扉１３を開きトレイ１８を引き出した状態の装置本体ＡとカートリッジＢの斜視図である。図５（ｃ）は、開閉扉１３を開きトレイ１８を引き出した状態で、カートリッジＢを着脱している際の装置本体Ａ、およびカートリッジＢの斜視図である。図６は、装置本体ＡにカートリッジＢが装着された状態におけるカートリッジＢと装置本体Ａの駆動側位置決め部の斜視図である。

図５（ａ）に示すように、装置本体Ａには、開閉扉１３が回動可能に取り付けられており、開閉扉１３を開くと、カートリッジ挿入口１７が設けられている。カートリッジ挿入口１７内には、カートリッジＢを装置本体Ａに装着するためのトレイ１８が備えられている。図５（ｂ）に示すように、トレイ１８を所定の位置まで引き出すと、カートリッジＢの着脱が可能となる。カートリッジＢは、トレイ１８に載せられた状態で図中矢印Ｃ方向にガイドレール（不図示）に沿って装置本体Ａ内に装着される。トレイ１８に対するカートリッジＢの着脱は、図５（ｃ）に示すように、図中矢印Ｅ方向に沿って行われる。

また、装置本体Ａには、図６に示すように、第１駆動軸１４および第２駆動軸１９が設けられている。第１駆動軸１４は、カートリッジＢの第１カップリング７０に駆動を伝達する。第２駆動軸１９は、第２カップリング２１に駆動を伝達する。第１駆動軸１４と第２駆動軸１９は、装置本体Ａのモータ（不図示）により駆動される。これにより、第１カップリング７０と連結しているドラム６２が装置本体Ａから駆動力を受けて回転する。また、第２カップリング２１から駆動を伝達されることで現像ローラ３２が回転する。帯電ローラ６６と現像ローラ３２は、装置本体Ａの給電部（不図示）より所定のバイアスを印加される。

＜カートリッジ支持構成＞
次に、装置本体ＡによるカートリッジＢの支持構成について、図５、６、７を用いて説明する。図５（ａ）は、カートリッジＢを着脱するために開閉扉１３を開いた装置本体Ａの斜視図である。図６は、装置本体ＡにカートリッジＢが装着された状態におけるカートリッジＢと装置本体Ａの駆動側位置決め部の斜視図である。図７は、装置本体ＡにカートリッジＢが装着された状態におけるカートリッジＢと装置本体Ａの非駆動側位置決め部の斜視図である。

図５（ａ）に示すように、装置本体Ａには、カートリッジＢを支持するための駆動側板１５と非駆動側板１６が設けられている。図６に示すように、駆動側板（点線）１５には、駆動側第１支持部１５ａ、駆動側第２支持部１５ｂ、およびカートリッジＢの回転支持部１５ｃが設けられている。また、図７に示すように、非駆動側板（点線）１６には、非駆動側第１支持部１６ａ、非駆動側第２支持部１６ｂ、および回転支持部１６ｃが設けられている。

一方で、カートリッジＢの駆動側の被支持部として、図６に示すように、ドラム軸受７３の被支持部７３ｂ、被支持部７３ｄ、駆動側ボス７１ａが設けられている。被支持部７３ｂが駆動側第１支持部１５ａ、被支持部７３ｄが駆動側第２支持部１５ｂにより支持され、駆動側ボス７１ａが回転支持部１５ｃにより支持される。

また、カートリッジＢの非駆動側の被支持部として、図７に示すように、非駆動側突部７１ｆと非駆動側ボス７１ｇが設けられている。非駆動側突部７１ｆが非駆動側第１支持部１６ａと非駆動側第２支持部１６ｂにより支持され、非駆動側ボス７１ｇが回転支持部１６ｃにより支持される。以上の構成でカートリッジＢは、装置本体Ａ内での位置が決められる。

＜カートリッジの全体構成＞
次に、カートリッジＢの全体構成について、図３、４、８〜１１を用いて説明する。図３は、カートリッジＢの断面図である。図４は、カートリッジＢの側面図とクリーニング枠体７１の断面図である。図８は、カートリッジＢを非駆動側から見た全体斜視図である。図９は、カートリッジＢを非駆動側から見た部分斜視図である。図１０は、カートリッジＢを駆動側から見た全体斜視図である。図１１は、カートリッジＢを駆動側から見た部分斜視図である。

なお、図４において、図４（ａ）は、カートリッジＢを駆動側から見た側面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印Ｙ方向から見たクリーニング枠体７１内部の断面図である。図９は、図８の点線部内を拡大している（ただし、角度を変えている）。図１１は、図１０の点線部内を拡大している（ただし、角度を変えている）。また、本実施例において、各部品を結合する際のビスは、省略して説明する。

カートリッジＢは、図３に示すように、クリーニングユニット６０と現像ユニット２０から形成される。

クリーニングユニット６０は、ドラム６２、帯電ローラ６６、クリーニング部材７７を有し、これらは、クリーニング枠体７１によって支持される。さらに、クリーニング枠体７１には、蓋部材７２が溶着等によって固定される。また、帯電ローラ６６とクリーニング部材７７は、それぞれドラム６２の外周面に接触して配置される。

クリーニング部材７７は、ブレード状の弾性部材であるゴムブレード７７ａとゴムブレードを支持する支持部材７７ｂから形成される。ゴムブレード７７ａは、ドラム６２の回転方向に対してカウンター方向にドラム６２に当接している。すなわち、ゴムブレード７７ａの先端部がドラム６２の回転方向の上流側を向くようにドラム６２に当接している。

クリーニング部材７７によってドラム６２の表面から除去された廃トナーは、図４（ｂ）に示すように、廃トナー搬送部材としての第１スクリュー８６、第２スクリュー８７、第３スクリュー８８によって矢印Ｖ１からＶ４の方向に搬送される。そして、クリーニング枠体７１と蓋部材７２によって形成された廃トナー室７１ｂに溜められる。また、第１スクリュー８６は、装置本体ＡからカートリッジＢが受けた駆動をギア（不図示）などによって伝達することで回転する。そして、第２スクリュー８７は、第１スクリュー８６から駆動を受けて回転する。第３スクリュー８８は、第２スクリュー８７から駆動を受けて回転する。第１スクリュー８６は、ドラム６２の近傍に配置される。第２スクリュー８７は、クリーニング枠体７１の長手方の向端部に配置される。第３スクリュー８８は、廃トナー室７１ｂに配置される。ここで、第１スクリュー８６と第３スクリュー８８の回転軸線は、ドラム６２の回転軸線と平行である。第２スクリュー８７の回転軸線は、ドラム６２の回転軸線と直交している。

また、図３に示すように、クリーニング枠体７１から廃トナーが漏れることを防止するためのスクイシート６５がドラム６２に当接するようにクリーニング枠体７１の縁部に設けられている。

ドラム６２は、駆動源である本体駆動モータ（不図示）から駆動力を受けることにより、画像形成動作に応じて、図中矢印Ｒ方向に回転駆動される。

帯電ローラ６６は、クリーニング枠体７１の長手方向（ドラム６２の回転軸線方向と平行）の両端部において、帯電ローラ軸受６７を介し、クリーニングユニット６０に回転可能に取り付けられている。帯電ローラ６６は、帯電ローラ軸受６７が付勢部材６８によりドラム６２に向けて加圧されることでドラム６２に圧接されている。帯電ローラ６６は、ドラム６２の回転に従動回転する。

現像ユニット２０は、現像ローラ３２と現像ブレード４２を有する。現像ローラ３２と現像ブレード４２は、現像容器２３に支持される。現像容器２３には、底部材２２が溶着等によって固定されることでトナー室２９が形成されている。現像ローラ３２は中空であり、内部には、マグネットローラ３４が設けられている。現像ブレード４２は、現像ローラ３２上のトナー層を規制する。図８に示すように、現像ローラ３２には、間隔保持部材３８が現像ローラ３２の両端部に取り付けられている。間隔保持部材３８とドラム６２が当接することで、現像ローラ３２は、ドラム６２と所定の隙間をもって保持される。また、図３に示すように、吹き出し防止シート３３が現像ローラ３２に当接するように底部材２２の縁部に設けられている。吹き出し防止シート３３は、現像ユニット２０からトナーが漏れるのを防止する。トナー室２９には、搬送手段としての第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０が設けられている。第１搬送部材４３、第２搬送部材４４、第３搬送部材５０は、時計回りに各々回転移動し、トナー室２９に収容されたトナーを撹拌すると共に、現像室２８へトナーを搬送する。

クリーニングユニット６０には、図１０に示すように、ドラム軸受７３とドラム軸７８が設けられている。ドラム６２は、図１１に示すように、駆動側に設けられた駆動側ドラムフランジ６３がドラム軸受７３の穴部７３ａにより回転可能に支持される。また、非駆動側は、図９に示すように、クリーニング枠体７１に設けられた穴部７１ｃに圧入されたドラム軸７８が、非駆動側ドラムフランジ６４の穴部６４ａを回転可能に支持する構成となっている。

一方、現像ユニット２０において、現像ローラ３２は、図８と図１０に示すように、両端に設けられた軸受部材２７、３７によって回転可能に支持されている。

クリーニングユニット６０と現像ユニット２０の結合は、図９と図１１に示すように、クリーニングユニット６０と現像ユニット２０を結合ピン６９で互いに回動可能に結合することによって行われている。以下、詳細を説明すると、現像ユニット２０の駆動側には、図１１に示すように、現像容器２３に現像第１支持穴２３ａが設けられている。非駆動側には、図９に示すように、現像第２支持穴２３ｂが設けられている。

また、クリーニングユニット６０の駆動側には、図１１に示すように、クリーニング枠体７１に第１吊り穴７１ｉが設けられている。非駆動側には、図９に示すように、第２吊り穴７１ｊが設けられている。駆動側は、図１１に示すように、第１吊り穴７１ｉに圧入固定された結合ピン６９と現像第１支持穴２３ａが嵌合する。非駆動側は、第２吊り穴７１ｊに圧入固定された結合ピン６９と現像第２支持穴２３ｂが嵌合する。以上の構成により、クリーニングユニット６０に対して現像ユニット２０が回動可能に結合される。

また、駆動側付勢部材４６Ｒの第１穴部４６Ｒａは、図１１に示すように、ドラム軸受７３のボス７３ｃに掛けられ、第２穴部４６Ｒｂが駆動側現像サイド部材２６のボス２６ａに掛けられている。また、非駆動側付勢部材４６Ｆの第１穴部４６Ｆａは、図９に示すように、クリーニング枠体７１のボス７１ｋに掛けられ、第２穴部４６Ｆｂが軸受部材３７のボス３７ａに掛けられている。本実施例において、駆動側付勢部材４６Ｒ、非駆動側付勢部材４６Ｆは引っ張りバネで形成されており、バネの付勢力によって現像ユニット２０をクリーニングユニット６０に付勢させて、現像ローラ３２をドラム６２の方向へ確実に押し付けている。

＜トナーシール部材の構成＞
次に、シート部材としてのトナーシール部材について、図１、１２を用いて説明する。図１（ａ）は、現像容器２３とトナーシール部材４８とが結合し、更にトナーシール部材４８及び搬送シート４９と回転部材４７とが結合した状態の斜視図である。図１（ｂ）は、現像容器２３、回転部材４７、トナーシール部材４８及び搬送シート４９の結合前の斜視図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の部分拡大図である。図１２は、回転部材４７とトナーシール部材４８とが結合した状態における斜視図である。

図１（ａ）に示すように、回転部材４７及び現像容器２３に対してトナーシール部材４８が固定される。ここで、回転部材４７には、図１（ｂ）に示すように、取り付けボス４７ｂが設けられている。搬送シート４９には、シート取り付け穴４９ａが設けられている。回転部材４７と搬送シート４９は、取り付けボス４７ｂとシート取り付け穴４９ａとが嵌合することで結合される。取り付けボス４７ｂは、図１（ｃ）に示すように、根元４７ｅがシート取り付け穴４９ａと嵌合するため、嵌め合い公差の関係であり、根元４７ｅより先端４７ｆが太くなっている。回転部材４７に対する搬送シート４９の取り付けの際、シート取り付け穴４９ａは、先端４７ｆを乗り越えて、根元４７ｅと嵌合する。なお、シート取り付け穴４９ａが先端４７ｆを乗り越えるため、シート取り付け穴４９ａの外側に切れ込みとしてシートスリット４９ｂを設けたり、搬送シート４９に伸縮性を有する材質を用いたりする。このような形状にすることにより、搬送シート４９が取り付けボス４７ｂから抜ける方向（矢印Ｑ方向）に力を受けても、シート取り付け穴４９ａが根元４７ｅと先端４７ｆの段差４７ｇに引っ掛かるため搬送シート４９が回転部材４７から脱落しない。トナーシール部材４８には、シール取り付け穴４８ｃが設けられており、搬送シート４９と同様に回転部材４７と結合される。このようにして、トナーシール部材４８、搬送シート４９及び回転部材４７は一体化される。

ここで、トナーシール部材４８、搬送シート４９及び回転部材４７の一体化方法は、他にも、かしめ、溶着、両面テープなどがあり、その方法を限定しない。また、本実施例においては搬送シート４９の回転部材４７に対する取り付け箇所と、トナーシール部材４８の回転部材４７に対する取り付け箇所を同一としているが、それぞれを回転部材４７の別の箇所に取り付けてもよい。本実施例においては搬送シート４９を設けているが、搬送シートがなく、回転部材４７の一部を突起形状にして搬送部を構成するものでもよい。つまり、本実施例では、搬送シート４９と回転部材４７とで搬送部材を構成しているが、これに限定されるものではない。また、後述するが本実施例の搬送部材である回転部材は、開封部材としての機能も有する。本実施例では、トナーシール部材が第１のシート部材で、搬送シートを第２のシート部材であり、２枚のシート部材を備えているが、これに限定されるものではない。

トナーシール部材４８の第２端部４８ｂ側は、開口２５の縁に沿って、現像容器２３に熱溶着などによって剥離可能に固定されている。この固定された部位を現像容器の封止部２４とする。ここで、封止部２４の形成方法は熱溶着以外の方法でもよく、例えば、接着、レーザー溶着等がある。

図１（ｂ）に示すように、現像容器側の封止部２４は、開口２５の長手方向に沿った第１封止部２４ａ、第２封止部２４ｂ、開口２５の短手方向の第３封止部２４ｃ、第４封止部２４ｄで形成される。第１から第４封止部２４ａ〜ｄは連続的に形成されているので、トナーの封止が可能となる。第１封止部２４ａは開口２５から見てトナーシール部材４８の第１端部４８ａ側に位置し、第２封止部２４ｂはその反対の第２端部４８ｂ側に位置する。第３封止部２４ｃは非駆動側に位置し、第４封止部２４ｄは駆動側に位置する。本実施例では封止部２４を容器の枠体側で説明したが、図１２に示すようにシール部材側にも対応した封止部４８ｆがある。枠体の封止部に対応するようにシート部材側にも図１２に示すように第１封止部４８ｆ１、第２封止部４８ｆ２、第３封止部４８ｆ３、第４封止部４８ｆ４がある。

図１２に示すように、回転部材４７の軸部４７ａには、長手方向に複数の突出部としての複数の突起４７ｃが配置されている。さらに、突起４７ｃは先端（４７ｃ１〜４７ｃ３）側に斜面４７ｄを有する。ここで、突起４７ｃは、前述の取り付けボス４７ｂとは別の突起であり、軸部４７ａより回転部材４７の回転半径方向に突出し、取り付けボス４７ｂよりも回転半径が長い。また、トナーシール部材４８のシール取り付け穴４８ｃと封止部４８ｆとの間の連結部４８ｄには、長手方向に複数の穴４８ｅが設けられている。穴４８ｅは、長辺の長さＷ１の長丸穴形状となっている。

後述のシール部材の開封動作において、トナーシール部材４８が回転部材４７の回転軌跡に沿って軸部４７ａに巻き付く際（図１３（ｂ））、穴４８ｅは回転部材４７の突起４７ｃと重複する位置関係となっている。すなわち、突起４７ｃが穴の中に入っている状態になる。また、回転部材４７が回転移動し、トナーシール部材４８がその回転移動の軌跡に沿って変形して軸部４７ａに巻き取られる際、突起４７ｃの先端（４７ｃ１〜４７ｃ３）は穴４８ｅを通過する。そのため、トナーシール部材４８は突起４７ｃと干渉せず、突起４７ｃはトナーシール部材４８表面から突出する。この状態は、突起の先端がトナーシール部材に対して開封部材側と反対である反対側に位置（突出）している。または、トナーシール部材に対して、突起の先端が穴に突入する突入側とその反対側に分けられ、突起の先端が突入側と反対の反対側に突出している状態にある。

トナーシール部材４８は、開口２５を覆い、かつ、回転部材４７に取り付け可能な長さが必要である。一方で、後述のシール部材の開封動作において、トナーシール部材４８と現像容器２３との結合が解除された後、トナーシール部材４８が回転部材４７の回転軌跡に沿って軸部４７ａに巻き付く場合を考える。この場合、トナーシール部材４８の先端が搬送シート４９の短手側の先端にかかると、搬送シート４９によるトナー搬送動作を阻害される可能性がある。そのため、トナーシール部材４８の先端が搬送シート４９の短手先端にかからない長さであることが望ましい。また、搬送シートの短手方向の長さは、トナーシール部材の穴を覆わない長さであることが好ましい。搬送シートの位置によっては、突起が穴に侵入する動作を妨げてしまい、撹拌効果を低減する恐れがあるためである。

＜トナーシール部材の開封動作＞
次に、トナーシール部材の開封動作について、図１３、１５を用いて説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、トナーシール部材４８が開口２５を開封する過程を示す断面図である。図１５は、トナーシール部材４８に穴４８ｅがない場合における、現像ユニット２０の断面図である。

図１３（ａ）に示すように、トナーシール部材４８の第１封止部２４ａと嵌合部であるシール取り付け穴４８ｃとの間で、トナーシール部材４８に弛みを持たせている。これにより、カートリッジＢの組み立て時や物流時に、回転部材４７へ力が作用して回転部材が回転しても、弛みがあるために、トナーシール部材４８にテンションがかからないため、封止が維持される。

カートリッジＢが装置本体Ａに装着され、装置本体Ａから駆動力を受けると、回転部材４７は矢印Ｓ方向に回転する。回転部材４７が回転すると、トナーシール部材４８は回転部材４７に巻き取られ、トナーシール部材４８にテンションがかかる（図１３（ｂ）参照）。さらに回転部材４７が回転すると、トナーシール部材４８は第１封止部２４ａ、第３封止部２４ｃおよび第４封止部２４ｄ、第２封止部２４ｂ（図１３（ｃ））の順に容器から剥がされる。これにより、開口２５が開封され、搬送部材４３によって、トナー室２９から現像室２８へトナーが供給される。本実施例では開封部材の回転によりトナーシール部材を移動させ、開口を開封させているが、開封部材を水平方向に平行移動させることによりトナーシール部材を移動させてもよい。

図１３（ａ）に示す第１封止部２４ａの開封開始時（または剥離開始時）から、回転部材４７を回転し、図１３（ｃ）の状態まで剥離する間において、トナーシール部材４８はＸの範囲にあるトナーを押しのける必要がある。ここで、トナーシール部材４８表面から穴４８ｅを通して突出した突起４７ｃの先端が、Ｘの範囲にあるトナーに侵入し、トナーをほぐす。これにより、Ｘの範囲にあるトナーの流動性が上がり、トナーを押しのけるために必要な力が、突起４７ｃがない場合よりも小さくなる。すなわち、開封部材であり搬送部材でもある回転部材４７を回転させるための負荷が減少する。更に、ほぐされたトナーは、トナーシール部材の穴４８ｅを効率よく通過する。これにより、トナーシール部材４８が押しのけるトナー量が減少し、トナーシール部材４８がトナーを押しのけるために必要な力が、穴がない場合よりも小さくなる。すなわち、回転部材４７を回転させるための負荷が低減する。

仮にトナーシール部材４８に穴４８ｅがない場合（図１５）を考える。その場合、回転部材４７の回転軌跡に沿ってトナーシール部材４８が回転部材４７に巻き付く。巻き付くと、図１５に示すように突起４７ｃがトナーシール部材４８と干渉し、トナーシール部材４８は突起４７ｃの外側に巻き付く。そのため、突起４７ｃはトナーシール部材４８から突出することができず、押しのける前のＸの範囲にあるトナーをほぐすことができない。すなわち、回転部材４７を回転させるための負荷を減少させることができない。また、突起４７ｃに巻き付いたトナーシール部材４８は、回転部材４７の回転に伴い、常にトナーから抵抗を受ける。すなわち、回転部材４７を回転させるための負荷が増大する。このように、回転部材４７を回転させるための負荷を減少させるためには、トナーシール部材４８が穴４８ｅを有する必要がある。

このように、突起４７ｃと穴４８ｅによって、封止部２４を開封する際の、回転部材４７の回転負荷を減少させることが可能である。これは、物流による振動等でトナーの流動性が低下している場合、特に効果が大きい。

この負荷の低減により、回転部材４７に動力を伝達するモータの小型化や、消費電力の削減が可能となり、装置本体Ａの小型化、低消費電力化が実現可能となる。

本実施例では、搬送部材である回転部材が開封部材ともなり搬送と開封を兼用して部品点数を少なくしている。しかし、これに限定されるものでなく、搬送部材と別に開封部材を設けても良い。

＜突起の長手配置＞
次に、突起４７ｃの長手配置について、図１２を用いて説明する。図１２は、回転部材４７とトナーシール部材４８とが結合した状態における斜視図である。突起４７ｃは、回転部材４７の回転軸方向に沿って、複数配置されている。これは、トナーシール部材４８が、突起がなければ押しのけなければならないトナーを、複数の突起４７ｃで広範囲にほぐすためである。広範囲のトナーをほぐすことで、トナーシール部材４８が押しのけなければならないトナー（Ｘの範囲にあるトナー）の流動性が上がり、トナーシール部材４８がトナーを押しのけやすくなり、回転部材４７を回転させるための負荷が効果的に減少する。ここで、突起４７ｃの数を減らすと、トナーをほぐす範囲が狭くなり、トナーシール部材４８が押しのける前のトナーの流動性が複数ある場合よりも小さくなるが、構成によっては、十分である場合もある。また、突起４７ｃが回転部材４７の長手両端のみに配置されている場合、突起４７ｃがほぐすトナーは、トナーシール部材４８上のトナーではない。このため、トナーシール部材４８が押しのける前のトナーの流動性を上げることができない。この場合、回転部材４７を回転させるための負荷を減少させることができない。つまり、回転部材４７を回転させるための負荷を減少させるためには、突起４７ｃとトナーシール部材４８とが、長手方向において重なり、突起が穴の中に入る必要がある。

＜突起の先端形状＞
次に、突起４７ｃの先端の形状について、図１４を用いて説明する。図１４（ａ）〜（ｃ）は、回転部材４７にトナーシール部材４８が巻き取られている状態を示す断面図である。図１４（ｂ）、（ｃ）は、突起４７ｃの変形例を示している。図中の破線は、穴４８ｅを示している。ここで、突起の先端（４７ｃ１〜３）は、回転方向の下流側から第１先端４７ｃ１、第２先端４７ｃ２、第３先端４７ｃ３とする。

穴４８ｅは長さＷ１の長丸穴であり、回転部材４７の回転によりトナーシール部材４８が軸部４７ａに巻き取られ、突起４７ｃの第１先端４７ｃ１が穴４８ｅを通過し、その後突起全体が穴に入る。この際、トナーシール部材４８は突起４７ｃの根元で屈曲し、回転部材４７に巻き取られる。そして、トナーシール部材４８の屈曲部からの突起４７ｃの最大高さをＸ１とすると、突起の第２先端４７ｃ２（図１４の最大高さＸに対応する先端）の外側を穴４８ｅの外縁部が通過する。すなわち、穴４８ｅの長さＷ１は、穴４８ｅの外縁部が突起４７ｃの最大高さＸ１と干渉しない寸法となっていることが好ましい。

本実施例では、突起４７ｃの第２先端４７ｃ２と第３先端４７ｃ３の間が斜面４７ｄになっている。図１４（ａ）に示すように回転部材の回転軸に垂直な断面で見た場合に、突起４７ｃと回転部材の軸部４７ａとの境界（点線）の幅（太さ）と突起先端（第１先端と第２先端間）の幅を比べると、境界側の方が長い。また、突起先端に向かうにつれて幅は狭くなっている。これは、トナーシール部材４８が軸部４７ａに巻き取られる際に、穴４８ｅの外縁部が、回転方向の下流側に位置する突起４７ｃの第２先端４７ｃ２と干渉することを防ぐためである。すなわち、斜面４７ｄによって前述の最大高さＸ１が小さくなり、突起４７ｃは穴４８ｅの外縁部と干渉することなく通過することができる。これに対して、図１４（ｂ）に示すように、突起４７ｃの先端（両端の第１先端４７ｃ１と第２先端４７ｃ２間の長さ）と根元が同じ太さの場合、すなわち斜面４７ｄがない場合、最大高さＸ２が図１４（ａ）の場合より大きくなる（Ｘ２＞Ｘ１）。そのため、突起４７ｃの先端と穴との干渉を避けるために穴４８ｅの長さＷ２を大きくする必要があり（Ｗ２＞Ｗ１）、トナーシール部材４８の強度に影響がでる場合がある。一方で、図１４（ｃ）に示すように、穴４８ｅの長さＷ３を図１４（ａ）と変えずに（Ｗ３＝Ｗ１）、斜面４７ｄがない形状として突起４７ｃの先端と根元を同じ太さ（幅）にした場合を考える。この場合、最大高さＸ３は図１５（ａ）と変わらず（Ｘ３＝Ｘ１）、したがって穴４８ｅの外縁部が突起４７ｃの先端と干渉することはない。しかし、図１５（ａ）と比較して突起４７ｃの根元の太さが細くなり、突起と軸部との境界の強度が低くなる。以上より、トナーシール部材４８と突起４７ｃの強度を両立させるため、突起４７ｃが斜面４７ｄを有し、先端が根元よりも細くなっていることが好ましい。この形状により、突起４７ｃの根元を太くできるため、突起の強度を確保することができる。一方で、穴４８ｅに関しては、長さＷ１を小さくすることができるため、トナーシール部材４８の強度を確保することができる。もちろん、図１４（ｂ）や（ｃ）に示すような形状でも用いることができる。

また、突起４７ｃは、回転部材４７の回転軸方向について、幅が狭く板形状となっている（図１２参照）。これは、突起の幅を狭くすることで突起４７ｃと穴４８ｅとのクリアランスを確保し、トナーが穴４８ｅを通過する面積が大きくするためである。穴４８ｅをトナーがより多く通過することで、トナーシール部材４８が押しのけるトナー量が減少し、回転部材４７を回転させるための負荷が減少する。仮に突起の幅が広くても、穴４８ｅの幅を広げることで、同様にクリアランスを確保することができる。また、突起の幅が広い場合、回転部材４７が流動性の下がったトナーの中を回転する際、幅の広い突起４７ｃが回転の抵抗となるため、トナーシール部材の引き剥がしによる負荷と抵抗負荷を考慮して、突起の幅を設計することが必要である。例えば、トナーシール部材の引き剥がし負荷がかかる前に、突起がトナーに侵入しトナーをほぐすように設計すれば、突起の幅の自由度が高くなる。トナーシール部材の引き剥がし負荷と突起が穴へ突入するタイミングが同じであると、負荷が大きくなるので、突起の幅を薄くすることが好ましい。

以上説明した通り、突起４７ｃの先端形状として好もしいのは、回転部材４７の回転方向については先端が細くなっており、回転軸方向については幅が狭くなっていることが好ましい。この形状により、トナーシール部材４８の強度を確保しつつ、回転部材４７を回転させるための負荷を減少させることができる。

＜突起および穴の他の構成例＞
次に、突起および穴の他の構成例について、図１６、１７を用いて説明する。

図１６（ａ）〜（ｃ）は、図１２で示した突起４７ｃの変形例を示す斜視図である。図１６（ａ）のように突起１４７ｃがくさび形状でもよく、図１６（ｂ）のように突起２４７ｃが円柱形状でもよく、図１６（ｃ）のように突起３４７ｃが回転方向に対して傾いていてもよい。当然、図１２や図１６の突起４７ｃの形状は、本発明の一実施形態であり、他の形状でもよい。また、突起の数および配置についても、図１２や図１６において示したものに限られるわけではない。

図１７（ａ）〜（ｃ）は、図１２で示した穴４８ｅの変形例を示す平面図である。図１７（ａ）のように穴１４８ｅが長方形でもよく、図１７（ｂ）のように穴２４８ｅがＩ字形状でもよく、図１７（ｃ）のように穴３４８ｅが逆Ｕ字形状でもよい。突起４７ｃと同様に、穴４８ｅについても形状、数および配置については、図１２や図１７において示した形状に限られるわけではない。

これまで説明したように、突起４７ｃが穴に突入できる位置関係となっていればよい。

本実施例においては、トナーシール部材をシート部材として説明したが、回転部材に取り付けられた他のシート部材でも良い。例えば、トナーシール部材がない構成で、搬送部材にトナーを搬送するシート部材がある現像剤容器や現像装置などにも応用可能である。この場合、シート部材上にあるトナーをほぐしてからシート部材を動かしてトナーの搬送を効率的に行うことで、初期時の搬送部材の駆動負荷を小さくすることができる。搬送部材とシート部材とを有する構成においては、シート部材に穴を設けておき、その穴に搬送部材の突起を通過させてシート部材上のトナーをほぐしてから、シート部材を動かす構成が考えられる。また、突起がトナーをほぐすまでは負荷の低減にはならないが、シート部材と突起の動きだしが同時でもよい。

また、回転部材についても、搬送手段を構成する移動部材であれば、回転以外の動作を行っても良い。

これまでの実施例では、プロセスカートリッジが画像形成装置の装置本体に着脱可能である例で説明したが、これに限定されない。現像剤容器や現像装置が単独で装置本体に着脱可能な構成でもよい。また、現像剤容器は、現像装置に着脱可能な構成で用いられる場合もある。

これまでの実施例では、枠体が開口を有し、その開口を封止部材で封止していたが、この形態に限定されない。例えば、枠体とは別に、トナーを収容した可撓性容器があり、それを枠体が内包するような構成のカートリッジにも応用できる。この場合、可撓性容器は、複数の開口を有し、トナーを内部に収容した状態で開口が封止部材に封止されている。そして、封止部材を移動させることにより、可撓性容器の開口が開封され、トナーを現像ローラなどの現像剤担持体などに供給することが可能になる。ここで、トナーを収容している可撓性容器は、これまで説明した開口を有する枠体や容器などと比べ強度が弱い。そのため、開封時には、可撓性容器が封止部材に引っ張られるように変形しながら開封が進む。同様に開口も封止部材によって引っ張られるため、開口の位置も変化（開口の変形）する。可撓性容器は、特開２０１３−２５７５４０に開示がある。

２０ 現像ユニット
２３ 現像容器
２４ 封止部
２５ 開口
２８ 現像室
２９ トナー室
３２ 現像ローラ（現像剤担持体）
３３ 吹き出し防止シート
３４ マグネットローラ
４２ 現像ブレード（現像剤規制部材）
４３ 第１搬送部材
４４ 第２搬送部材
４７ 回転部材
４８ トナーシール部材（シート部材）
４８ａ 第１端部
４８ｂ 第２端部
４８ｃ シール取り付け穴
４８ｄ 連結部
４８ｅ 穴
４９ 搬送シート
Ａ 画像形成装置本体（装置本体）
Ｂ プロセスカートリッジ（カートリッジ）
Ｔ トナー（現像剤）
Ｐ シート材（記録材）
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 長丸穴の幅
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 突起の最大高さ

Claims (21)

1. 開口を有し現像剤を収容する現像剤容器であって、
   複数の穴を有し前記開口を封止するためのシート部材と、
   複数の突出部を有しかつ前記シート部材を移動させることにより前記開口を開封する回転部材と、を有し、
   前記開口を開封する際に、前記回転部材が回転することにより前記突出部が前記穴に入り、前記突出部の先端が前記シート部材に対して前記回転部材側と反対である反対側に突出することを特徴とする現像剤容器。
2. 現像剤を収容する現像剤容器であって、
   複数の穴を有するシート部材と、
   複数の突出部を有し前記現像剤を搬送するための回転部材と、を有し、
   前記シート部材は、前記回転部材に固定され、かつ前記回転部材が回転することにより変形しながら移動し、
   前記回転部材が回転することにより前記突出部が前記穴に入り、前記突出部の先端が前記シート部材に対して前記回転部材側と反対である反対側に突出することを特徴とする現像剤容器。
3. 前記現像剤容器は開口を有し、
   前記シート部材は前記開口を封止し、
   前記回転部材の移動によって、前記現像剤容器から前記シート部材を剥離することより前記開口を開封することを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器。
4. 前記現像剤容器から前記シート部材の剥離が開始する前に、前記突出部の先端が前記穴を通過し、その後、前記シート部材の剥離が開始されることを特徴とする請求項１又は３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
5. 前記突出部は、前記穴に入った状態で前記現像剤を撹拌するように構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
6. 開口を有し現像剤を収容する現像剤容器であって、
   突出部を有する回転部材と、
   シート先端部と、前記回転部材に取り付けられる被取付け部と、を有し、前記回転部材が回転することで移動されるシート部材であって、前記シート先端部と前記被取付け部の間に配置された連結部を有し、前記連結部に穴が備えられたシート部材と、
   を有し、
   前記回転部材が回転する際に、前記突出部の先端が前記穴に入った状態で、前記突出部が前記現像剤を撹拌するように構成されることを特徴とする現像剤容器。
7. 前記シート先端部は前記開口を封止する封止部を含み、
   前記回転部材が回転することで前記封止部が前記開口から離れ、前記開口が開封されるように構成されることを特徴とする請求項６に記載の現像剤容器。
8. 前記回転部材は複数の前記突出部を有し、
   前記シート部材は複数の前記穴を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の現像剤容器。
9. 前記突出部が斜面を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像剤容器。
10. 前記斜面は前記先端に配置され、前記回転部材の回転方向について、前記斜面は前記突出部の上流側に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の現像剤容器。
11. 前記シート部材を第１シート部材とした場合に、前記現像剤を搬送するための第２シート部材を有し
    前記第２シート部材の短手方向の長さは、前記第１シート部材の短手方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載する現像剤容器。
12. 前記第２シート部材は、前記第１シート部材の穴を覆わないように設けられていることを特徴する請求項１１に記載の現像剤容器。
13. 前記突出部は、第１突出部と第２突出部とを有し、
    前記穴は、第１穴と第２穴とを有し、
    前記第１突出部は、前記第１穴に向かって動き、前記第２突出部は、前記第２穴に向かって動くことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の現像剤容器。
14. 前記穴は、長丸、長方形、Ｉ字形、逆Ｕ字形のいずれかであることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
15. 前記現像剤は、前記穴を通過可能であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
16. 前記回転部材は、前記現像剤を収容する収容室の内部に配置されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の現像剤容器。
17. 前記回転部材は、前記シート部材を取り付けるための取付け部を有し、前記突出部は前記取付け部とは異なる突起であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の現像剤容器。
18. 前記突出部の回転半径は、前記取付け部の回転半径よりも長いことを特徴とする請求項１７に記載の現像剤容器。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の現像剤容器と、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、を有することを特徴とする現像装置。
20. 請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の現像剤容器、請求項１９に記載の現像装置のうちのいずれか１つと、
    現像剤像を担持する像担持体と、を有するプロセスカートリッジ。
21. 請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の現像剤容器、請求項１９に記載の現像装置、
    請求項２０に記載のプロセスカートリッジのうちのいずれか１つを有し、
    記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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