(57)【要約】【課題】現像剤が攪拌作業によって劣化することを最小限に留め、且つ、現像剤供給室内へ現像剤が過剰に補充されることを防止し得る現像装置を提供する。【解決手段】現像剤収容室（１０１）が、円筒を横にして配置した形態であって、該円筒を構成する外壁（１０８）と該円筒を構成する内壁（１０７）との間に現像剤シール部材（１１４）を配した多重構造を有し、前記現像剤収容室（１０１）には、前記外壁（１０８）の下部と現像剤シール部材（１１４）と内壁とを連通して一つ以上の現像剤搬送口（１１３）が設けられ、前記現像剤収容室（１０１）の内壁（１０７）が該現像剤収容室の外壁（１０８）に対して回転自在に設けられ、かつ前記現像剤収容室（１０１）の外部からの駆動力により前記内壁（１０７）が回転運動をする現像装置である。【選択図】図２
2010054642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に近接または接触して回転可能に設けられた現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に粉体である現像剤を供給するために回転可能に設けられた現像剤供給部材と、
該現像剤供給部材上方に前記現像剤担持体および現像剤供給部材と非接触でかつ回転可能に設けられた現像剤攪拌部材を含む現像剤供給室と、
該現像剤供給室の上方に配置され現像剤を収容する現像剤収容室と、
前記現像剤担持体に接触して該現像剤担持体上の現像剤を薄層化する層規制部材とを有し、前記現像剤担持体に所定の電圧を印加して前記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤収容室が、円筒を横にして配置した形態であって、該円筒を構成する外壁と該円筒を構成する内壁との間に、少なくとも弾性シートを有する現像剤シール部材を配した多重構造を有し、
前記現像剤収容室には、前記外壁の下部と現像剤シール部材と内壁とを連通して一つ以上の現像剤搬送口が設けられ、
前記現像剤収容室の内壁が該現像剤収容室の外壁に対して回転自在に設けられ、かつ前記現像剤収容室の外部からの駆動力により前記内壁が回転運動をする
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載された現像装置において、
前記現像剤搬送口の外側に、略円筒形状で前記現像剤収容室の外壁に対して可動可能な蓋が設けられ、且つ前記現像剤収容室が前記現像剤供給室から独立して着脱可能である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載された現像装置において、
前記現像剤収容室の内壁の内側に凸に張り出した現像剤攪拌補助部材が一つ以上設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載された現像装置において、
前記現像剤収容室の内壁の内側に、該内壁に沿って螺旋状の現像剤攪拌補助部材が設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載された現像装置において、
前記現像剤収容室の外部からの駆動力が動力伝達装置による駆動力であり、該動力伝達装置による前記現像剤収容室の内壁の回転位置を検出する回転位置検出装置を現像剤収容室の端部に設け、現像装置が停止する際に、前記現像剤収容室の内壁に設けられた現像剤搬送口が直上を向いて停止するように前記検出装置の検出結果に基づいて制御する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載された現像装置において、
前記現像剤収容室の外部からの駆動力が動力伝達装置による駆動力であり、該動力伝達装置と前記現像剤収容室の内壁との間に、前記現像剤収容室の内壁を回転させる力を蓄える動力蓄積部材が配置され、前記現像剤収容室の端部に、前記内壁に設けられた現像剤搬送口が上向きになるように配置したラッチが設けられ、前記動力蓄積部材に蓄えられた力が前記ラッチによる前記現像剤収容室の保持力を超えたときに、前記内壁が回転し、前記内壁に設けられた現像剤搬送口が上向きになる位置で前記ラッチが作動する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載された現像装置において、
前記現像剤シール部材が、摩擦係数が０．４以下の平滑なシートと、弾力性のあるスポンジ、フェルトおよびブラシ状の厚手シートから選ばれる弾性シートの一種以上とが積層された多層構造を有する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７に記載された現像装置において、
前記現像剤シール部材の平滑シート面とは反対側の面が前記現像剤収容室の内壁または外壁に接着されている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載された現像装置と、潜像担持体とを備えている
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれかに記載された現像装置を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタやこれら複合機などの画像形成装置に採用される現像装置および画像形成装置に関し、特に、像担持体に一成分現像剤を供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像形成装置の代表的方式として、複数のプロセスカートリッジユニットが色の異なる現像剤像を形成し、それらを順次中間転写体上に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させるタンデム方式がある。プロセスカートリッジユニットは、静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体表面を帯電させる帯電ローラと、静電潜像パターンに従って粉体である現像剤を感光体表面に現像して現像剤像を形成する現像装置と、転写後に感光体ドラム上に残った現像剤を清掃するクリーニング装置から成る。
現像装置は、感光体ドラムに接触対向して配置され現像剤を感光体ドラム上に現像する現像剤担持体と現像剤担持体に当接して設けられた現像剤供給部材および層規制部材と、現像剤を収容する現像剤収容室から成る。中間転写体はベルトで構成され、各色のプロセスカートリッジユニットは中間転写ベルトに対向させて並べて配置される。
現像装置では、数千枚の印刷をするために百数十ｇの現像剤を現像剤収容室に充填する必要がある。感光体を水平方向に並べて配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の場合、画像形成装置を小型でコンパクトに設計するためには、現像剤担持体と現像剤供給部材と層規制部材とからなる現像ヘッド部の上方に現像剤収容室を配置する必要がある。しかし、現像剤収容室を現像ヘッド部の上方に設けた場合、現像剤の自重がすべて現像剤担持体と現像剤供給部材および層規制部材に加わることになる。その結果、現像剤担持体および現像剤供給部材の周辺において現像剤が圧密・凝集され、現像剤の循環性および流動性が低下し、現像剤担持体への現像剤の供給量が減少するという欠点があった。
上記の従来現像装置では、現像剤担持体および現像剤供給部材の近傍に現像剤を攪拌し循環性および圧密状態を解消するための現像剤攪拌部材を設けている現像装置もある。しかし、上部からの現像剤の自重による加圧に対して、必ずしも十分な対策にはなっておらず、採用する現像剤の粉体特性によっては、圧密・凝集等による循環不良や供給不良による画像不良が発生している。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１に記載されるように、現像剤担持体と現像剤供給部材と層規制部材と現像剤攪拌部材からなる現像供給室と現像剤収容室との境界に壁を設け、該壁に現像剤収容室から現像剤供給室に対して現像剤を供給するための供給口を設け、さらに、該供給口の上部に攪拌部材を設ける方法が提案されている。
特許文献１に記載の現像装置は、上カバーとケーシングからなる現像剤収容室、非磁性一成分の現像剤、現像ローラ、現像剤収容室部アジテータ、供給ローラ、層規制部材、仕切り金板、現像剤攪拌部材等を備える。仕切り金板は現像剤収容室の幅に合う幅に形成され、現像装置を上下に区切り、上方の現像剤収容室の現像剤が下方の現像部に適量に移動し、現像剤が常時３０〜８０ｇ程度の容量になっているように、複数の開口が形成されている。
しかし、特許文献１に記載の方法では現像剤供給室と現像剤収容室との間に供給口の設けられた壁が一枚挿入されているだけのため、装置が停止している状態のなど現像剤供給室の現像剤の嵩密度が下がった場合などに現像剤供給室へ現像剤が過剰に供給されてしまい、このため現像剤担持体および現像剤供給部材の周辺の現像剤密度が上昇し現像剤の循環性や供給性の低下などの問題が生じる。
また、特許文献２おいては、円筒形の筒を横に寝かせた状態の現像剤容器を設け、現像剤を螺旋状のプレートにより円筒の端部へ搬送して少量ずつ補給する方法が提案されている。現像剤容器の内壁には交互に案内する突起部を有し、接線方向端部に排出口を有する。この現像剤容器を揺動させることにより、順次案内部材に沿って現像剤がすべり落ち、現像剤が徐々に搬送される。
しかし、特許文献２に記載の現像剤補給方法では、現像剤を現像剤容器の端部より補給するため現像剤供給室までの搬送経路が複雑になり、この現像剤供給方法は小型・低コストのプリンタには不向きである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９４８８３号公報
【特許文献２】特開平１０−３３９９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明では、現像剤収容室を円筒形状の容器を横に寝かせた状態で配置し、その内部に更に径の小さな円筒形状の容器を挿入した２重構造とし、現像剤を充填した内側の円筒形状の容器が外部の動力により回転運動をすることで現像剤の攪拌作業と定期的な現像剤の現像剤供給室への補給作業を行うことを可能とし、現像剤が攪拌作業によって劣化することを最小限に留め、且つ、現像剤供給室内へ現像剤が過剰に補充されることを防止し得る現像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、以下の（１）ないし（１０）の発明によって、上記課題は解決される。
（１）本発明の現像装置は、潜像担持体に近接または接触して回転可能に設けられた現像剤担持体と、該現像剤担持体上に粉体である現像剤を供給するために回転可能に設けられた現像剤供給部材と、該現像剤供給部材上方に前記現像剤担持体および現像剤供給部材と非接触でかつ回転可能に設けられた現像剤攪拌部材を含む現像剤供給室と、該現像剤供給室の上方に配置され現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像剤担持体に接触して該現像剤担持体上の現像剤を薄層化する層規制部材とを有し、前記現像剤担持体に所定の電圧を印加して前記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、前記現像剤収容室が、円筒を横にして配置した形態であって、該円筒を構成する外壁と該円筒を構成する内壁との間に、少なくとも弾性シートを有する現像剤シール部材を配した多重構造を有し、前記現像剤収容室には、前記外壁の下部と現像剤シール部材と内壁とを連通して一つ以上の現像剤搬送口が設けられ、前記現像剤収容室の内壁が該現像剤収容室の外壁に対して回転自在に設けられ、かつ前記現像剤収容室の外部からの駆動力により前記内壁が回転運動をすることを特徴とする。
（２）本発明の現像装置は、前記（１）に記載された現像装置において、前記現像剤搬送口の外側に、略円筒形状で前記現像剤収容室の外壁に対して可動可能な蓋が設けられ、且つ前記現像剤収容室が前記現像剤供給室から独立して着脱可能であることを特徴とする。
（３）本発明の現像装置は、前記（１）または（２）に記載された現像装置において、前記現像剤収容室の内壁の内側に凸に張り出した現像剤攪拌補助部材が一つ以上設けられていることを特徴とする。
（４）本発明の現像装置は、前記（１）または（２）に記載された現像装置において、前記現像剤収容室の内壁の内側に、該内壁に沿って螺旋状の現像剤攪拌補助部材が設けられていることを特徴とする。
（５）本発明の現像装置は、前記（１）から（４）のいずれかに記載された現像装置において、前記現像剤収容室の外部からの駆動力が動力伝達装置による駆動力であり、該動力伝達装置による前記現像剤収容室の内壁の回転位置を検出する回転位置検出装置を現像剤収容室の端部に設け、現像装置が停止する際に、前記現像剤収容室の内壁に設けられた現像剤搬送口が直上を向いて停止するように前記検出装置の検出結果に基づいて制御することを特徴とする。
（６）本発明の現像装置は、前記（１）から（４）のいずれかに記載された現像装置において、前記現像剤収容室の外部からの駆動力が動力伝達装置による駆動力であり、該動力伝達装置と前記現像剤収容室の内壁との間に、前記現像剤収容室の内壁を回転させる力を蓄える動力蓄積部材が配置され、前記現像剤収容室の端部に、前記内壁に設けられた現像剤搬送口が上向きになるように配置したラッチが設けられ、前記動力蓄積部材に蓄えられた力が前記ラッチによる前記現像剤収容室の保持力を超えたときに、前記内壁が回転し、前記内壁に設けられた現像剤搬送口が上向きになる位置で前記ラッチが作動することを特徴とする。
現像剤搬送口が上向きになる位置で前記ラッチが作動することを特徴とする。
（７）本発明の現像装置は、前記（１）から（６）のいずれかに記載された現像装置において、前記現像剤シール部材が、摩擦係数が０．４以下の平滑なシートと、弾力性のあるスポンジ、フェルトおよびブラシ状の厚手シートから選ばれる弾性シートの一種以上とが積層された多層構造を有することを特徴とする。
（８）本発明の現像装置は、前記（７）に記載された現像装置において、前記現像剤シール部材の平滑シート面とは反対側の面が前記現像剤収容室の内壁または外壁に接着されていることを特徴とする。
（９）本発明のプロセスカートリッジは、前記（１）１から（８）のいずれかに記載された現像装置と、潜像担持体とを備えていることを特徴とする。
（１０）本発明の画像形成装置は、前記（１）請求項１から（８）のいずれかに記載された現像装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
前記解決するための手段としての現像装置では、現像剤収容室内に充填された現像剤を低ストレスで攪拌することができ、現像剤が現像剤収容室から現像剤供給室に過剰に補給されるのを防止することができ、現像剤の単位時間当たりの補給量を容易に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
図１は、本発明の実施形態に係る、プロセスカートリッジユニットを備える画像形成装置の一実施例を示す説明図である。画像形成装置（１３）において、各色ごとのプロセスカートリッジユニット（１）は、感光体ドラム（２）、帯電部材（３）、現像手段（４）、およびクリーニング手段（５）を一体に結合した構成になっている。各プロセスカートリッジユニット（１）は各々のストッパーを解除することにより交換できる構成になっている。
感光体ドラム（２）は、時計回りに回転している。帯電部材（３）は、感光体ドラム（２）の表面に圧接されており、感光体ドラム（２）の回転により従動回転している。帯電部材（３）には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体ドラム（２）の表面を帯電している。
本実施例においては、帯電部材（３）にローラ状の部材を接触させて帯電させる接触帯電方式を用いているが、帯電部材と感光体ドラムが非接触の状態で帯電させる非接触帯電方式を用いても良い。
露光手段（６）は感光体ドラム（２）に対して画像情報に基づいて露光し、感光体ドラム（３）の表面に静電潜像を形成する。本実施例においては露光手段（６）にレーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているがＬＥＤアレイなどを用いる構成でも良い。
現像手段（４）は一成分接触現像であり、感光体ドラム（２）上の静電潜像をトナー像として顕像化する。現像手段（４）には図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが供給される。感光体クリーニング手段（５）は感光体ドラム（２）表面の転写残トナーのクリーニングを行なう。
イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのプロセスカートリッジユニット（１）が中間転写ベルト（７）の移動方向に並列に４個配設され、順に中間転写ベルト（７）上に可視像を形成する。
一次転写ローラ（８）と感光体ドラム（２）の間では、図示しない高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム（２）表面の現像剤の画像を中間転写ベルト（７）の表面に転写する。中間転写ベルト（７）は、図示されていない駆動モータによって図中の反時計回りに回転駆動されるようになっており、各色の可視像を表面に順次重ねて転写することでフルカラー画像を形成する。
形成されたフルカラー画像は、二次転写ローラ（９）と中間転写ベルトとの間に所定の電圧を印加することにより転写材である用紙（１０）に転写され、定着装置（１２）にて用紙（１０）の上に転写された現像剤の画像が熱と圧力により定着され出力される。二次転写ローラ（９）で転写されずに中間転写ベルト（７）上に残留した現像剤は転写ベルトクリーニング手段（１１）に回収される。
【０００９】
図２は、本発明の実施形態に係る現像装置とプロセスカートリッジの断面図である。現像装置（４）は、現像剤を収容する現像剤収容室（１０１）と、現像剤収容室（１０１）の下方に設けられた現像剤供給室（１０２）とから構成されている。現像剤供給室（１０２）には、現像ローラ（１０３）、現像ローラ（１０３）に当接して設けられた層規制部材（１０４）および供給ローラ（１０５）が設けられ、さらに現像剤供給室（１０２）内の現像剤を攪拌するための現像剤攪拌部材（１０６）が設けられている。現像剤収容室（１０１）と現像剤供給室（１０２）との間には現像剤搬送口（１１３）が設けられており、現像剤収容室（１０１）から現像剤供給室（１０２）へ現像剤を供給する。
現像ローラ（１０３）は感光体ドラム（２）に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。供給ローラ（１０５）の表面には、空孔（セル）を有した構造の発泡材料層が被覆されている。この発泡材料は、現像剤供給室（１０２）内に搬送されてきた現像剤を効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ（１０３）との当接部での圧力集中による現像剤劣化を防止している。前記発泡材料は１０３〜１０１４Ωの電気抵抗値に設定される。
供給ローラ（１０５）には、現像ローラ（１０３）の電位に対して現像剤の帯電極性と同極性にオフセット電圧を供給バイアスとして印加される。この供給バイアスは、現像ローラ（１０３）との当接部で予備帯電された現像剤を現像ローラ（１０３）に押し付ける方向に作用する。ただし、供給ローラ（１０５）に印加する電圧の極性はこれに限ったものではなく、現像剤の種類によっては現像ローラ（１０３）と同電位または極性を反転させてもよい。供給ローラ（１０５）は反時計回りの方向に回転し、その表面に付着させた現像剤を現像ローラ（１０３）の表面に塗布・供給する。
【００１０】
現像ローラ（１０３）には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面には現像剤と逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、感光体ドラム（２）との接触状態を均一に保つために、ＪＩＳ−Ａで６０度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるために１０３〜１０１０Ωの電気抵抗値に設定される。前記弾性ゴム層の表面粗さはＲａ（中心線平均粗さ）で０．２〜２．０μｍに設定され、必要量の現像剤が表面に保持される。弾性ゴムとしては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）などが用いられる。
現像ローラ（１０３）は反時計回りの方向に回転し、表面に保持した現像剤を層規制部材（１０４）および感光体ドラム（２）との対向位置へと搬送する。層規制部材（１０４）は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ等のステンレス鋼およびリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ（１０３）表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過した現像剤を薄層化すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材（１０４）には、摩擦帯電を補助するために、現像ローラ（１０３）に印加した電位に対して現像剤の帯電極性と同極性にオフセットさせた電圧を規制バイアスとして印加される。感光体ドラム（２）は時計回りの方向に回転しており、従って現像ローラ（１０３）表面は感光体ドラム（２）との対向位置において感光体ドラム（２）の進行方向と同方向に移動する。現像ローラ（１０３）上の薄層化された現像剤は、現像ローラ（１０３）の回転によって感光体ドラム（２）との対向位置へ搬送され、現像ローラ（１０３）に印加された現像バイアスと感光体ドラム（２）上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム（２）表面に移動し現像される。
感光体ドラム（２）上に現像されずに現像ローラ（１０３）上に残された現像剤が再び現像剤供給室（１０２）内へと戻る部分には、封止シール（１０９）が現像ローラ（１０３）に当接して設けられ、現像剤が現像装置外部に漏れ出ないように封止される。
【００１１】
現像剤収容室（１０１）は、収容室内壁（１０７）と、収容室外壁（１０８）と、収容室内壁（１０７）と収容室外壁（１０８）とに挟まれ、且つ押しつぶされることで現像剤がこぼれ出さないようにしている現像剤シール部材（１１４）とで構成されている。収容室外壁（１０８）は、画像形成装置本体またはプロセスカートリッジユニット（１）に固定されている。収容室内壁（１０７）は、収容室外壁（１０８）に対して回転自在に取り付けられており、画像形成装置本体から伝達される駆動力により回転運動ができるように構成されている。収容室内壁（１０７）が回転運動することにより現像剤が攪拌され、現像剤の流動性を維持する効果がある。また、収容室外壁（１０８）は、現像剤供給室（１０２）に面した重力方向の下部に現像剤を供給する現像剤搬送口（１１３ｂ）が設けられている。同様に収容室外壁（１０８）に対して回転自在に取り付けられている収容室内壁（１０７）にも現像剤搬送口（１１３ａ）が設けられている。現像剤搬送口（１１３）は、収容室内壁（１０７）が回転して、現像剤搬送口（１１３ａ）と現像剤搬送口（１１３ｂ）とが重なった時にのみ形成され、現像剤収容室（１０１）内に充填された現像剤を現像剤供給室（１０２）へ補充する役割を果たす。そのため、収容室内壁（１０７）が回転運動をすることで、現像剤の攪拌作業と現像剤供給室（１０２）への補充作業が行われ、さらに現像剤供給室（１０２）へ現像剤が過剰に供給されるのを防止する効果がある。
収容室内壁及び収容室外壁は、例えば、スチレン、アルミニウム及びステンレスなどの型抜き、あるいはエンジニアリングプラスチックにより型取りなどにより形成することができる。現像剤シール部材（１１４）については後述する。
このように、円筒形状を横に配置した形態の現像剤収容室（１０１）の内壁が回転運動することで現像剤収容室内（１０１）に充填された現像剤を低ストレスで攪拌することが可能となり、また、現像剤を現像剤収容室（１０１）から現像剤供給室（１０２）へ搬送する際、収容室内壁（１０７）と収容室外壁（１０８）にそれぞれ設けられた現像剤搬送口（１１３ａ）と現像剤搬送口（１１３ｂ）が重なったときにのみ現像剤が供給されるので、現像剤を現像剤供給室（１０２）に過剰に補給されるのを防止する効果も得られる。また、現像剤の単位時間当たりの補給量も該現像剤収容室の内壁の回転速度と該現像剤搬送口の面積および数などを変更することで容易に調整することが可能となる。
【００１２】
図３は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室（１０１）の断面図である。図３に示す現像剤収容室（１０１）は、収容室外壁（１０８）の外側に収容室外壁（１０８）に対して可動可能なシャッター（１２２）が備えられている。図３（ａ）は、現像剤収容室（１０１）がプロセスカートリッジユニット（１）または画像形成装置本体に取り付けられている状態を示している。シャッター（１２２）は、現像剤収容室（１０１）をプロセスカートリッジまたは画像形成装置（１３）から取り外す際に、図３（ｂ）に示すようにシャッター（１２２）が収容室外壁（１０８）に設けられた供給口（１１３ｂ）を覆うように移動し、現像剤収容室（１０１）から現像剤がこぼれ出すことを防止する効果がある。また、本実施例では、シャッター（１２２）は、収容室外壁（１０８）の最外面に密着するような円弧状の構成をしているが、シート形状もしくはプレート状のシャッターがサイドからスライドする構成でも良い。
このように、現像剤収容室（１０１）の外壁に略円筒形状の蓋を設けることで、現像剤搬送口（１１３ｂ）から現像剤が漏れ落ちるのを防止することができ、現像剤収容室（１０１）と現像剤供給室（１０２）とを分離することを可能とし、また、現像剤収容室（１０１）と現像剤のみを交換することができるので、ユーザーに対して低コストの現像剤交換部品を提供することが可能となる。
【００１３】
図４は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室（１０１）の断面図である。図４（ａ）と図４（ｂ）は、収容室内壁（１０７）が図中において反時計方向に回転している状態を示している。収容室内壁（１０７）の内側には、凸形状の現像剤攪拌補助部材（１１５）が設けられている。攪拌補助部材（１１５）は、収容室内壁（１０７）の内側に突き出るような構造を有し、一つ、または円筒状の現像剤収容室（１０１）の周方向もしくは長さ方向に対して複数個配置されている。現像剤攪拌補助部材（１１５）は、収容室内壁（１０７）の回転に合わせてより多量の現像剤（１１６）を回転方向へ搬送することを補助する効果がある。そのため、収容室内壁（１０７）の回転数を上げることなく現像剤（１１６）の攪拌性を向上させる効果が得られる。また、本実施例では、攪拌補助部材（１１５）を厚みのあるプレート状の部材として示しているが、弾性のあるシート形状の部材であっても同様の効果を得ることができる。現像剤攪拌補助部材（１１５）は、例えば、別部材として成型して収容室内壁（１０７）へ取り付けるか、あるいは収容室内壁（１０７）を分割して現像剤攪拌補助部材（１１５）を含んだ状態で形成して組み付けるなどの方法で形成することができる。
このように、現像剤収容室（１０１）の内壁に内側に凸に張り出した現像剤攪拌部材を配置することで、現像剤収容室（１０１）の内壁が回転運動をした際に現像剤を現像剤収容室（１０１）の内壁に沿って効率良く持ち上げることが可能となるので、現像剤の攪拌性を向上させることが可能となる。
【００１４】
図５は、本発明の実施形態に係る収容室内壁（１０７）の斜視図である。収容室内壁（１０７）の内側に設けられた現像剤攪拌補助部材（１１１）は螺旋形状を有する。図２において、現像剤を現像剤収容室（１０１）から現像剤供給室（１０２）へ補充する現像剤搬送口（１１３）が現像剤収容室（１０１）の長手方向の全長に渡って設けられておらず、図５に示すように現像剤搬送口（１１３）が偏在する場合、現像剤収容室（１０１）内の現像剤を供給口（１１３）まで移動させる必要がある。そこで、現像剤攪拌補助部材（１１５）の形状を図５に示すような螺旋形状にすることで、現像剤収容室（１０１）内にある現像剤が現像剤搬送口（１１３）へ移動するので、現像剤のほぼ全てを使用可能にする効果が得られる。また、現像剤を現像剤搬送口（１１３）へ搬送する際の単位時間当たりの現像剤の移動量は、螺旋のピッチと板の厚さを調節することで容易に制御することが可能となる。螺旋形状の現像剤攪拌補助部材（１１１）は、例えば、エンジニアプラスチック、スチール及びステンレスなどを射出成型することにより形成することができる。
このように、現像剤収容室（１０１）の内壁に沿って螺旋状に形成された現像剤攪拌補助部材（１１５）を設け、収容室内壁（１０７）（図２記載）が回転することで現像剤収容室（１０１）（図２記載）内に充填された現像剤を所定の方向に移動させることが可能となり、現像剤搬送口（１１３）を円筒の軸に沿った方向に縮小した場合でも現像剤収容室（１０１）に充填した現像剤を最後まで使い切ることが可能となる。
【００１５】
図６は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室（１０１）の端部の断面図である。現像剤収容室（１０１）の端部には、収容室内壁（１０７）を回転動作させる駆動用の動力伝達装置（１１７ａ，１１７ｂ）が設けられている。動力伝達装置（１１７ｂ）は駆動装置（１１７ｃ）により動力が与えられ、その動力が動力伝達装置（１１７ａ）に伝達される。動力伝達装置（１１７ｂ）には、収容室内壁（１０７）の回転位置を検出することができるように凸状、凹状または反射材などのマーキング（１１９）を設けている。マーキング（１１９）は、位置検出センサ（１１８）により収容室内壁（１０７）が回転している際に現像剤搬送口（１１３ａ）が上方を向いているかどうかの識別をすることが可能となる。図６においては、マーキング（１１９）が位置検出センサ（１１８）をさえぎる際に信号が得られる光学式センサを示しているが、マーキング（１１９）の上面からの反射式センサやマーキング（１１９）が物理的にスイッチを押し上げるメカニカル方式で構成しても同様の効果を得られる。マーキング（１１９）および位置検出センサ（１１８）で得られた収容室内壁（１０７）の位置情報は、画像形成装置の動作を停止する際に収容室内壁（１０７）に設けられた現像剤搬送口（１１３ａ）が上向きとなるように制御するのに用いる。従って、本構成をした場合、画像形成装置は動作停止の指令が実行された際、位置検出センサ（１１８）により現像剤搬送口（１１３ａ）が上向きになるまで収容室内壁（１０７）を回転させた後に動作を停止する。ただし、緊急停止など主電源からの通電がカットされるような場合においては、現像剤搬送口（１１３ａ）が上向きになるまでに収容室内壁（１０７）を回転する動力を得られなくなる可能性がある。そこで、充電池もしくはコンデンサなどの短時間の動力を得られるような補助電源と組み合わせることが望ましい。
ここで、動力伝達装置（１１７ａ）は、収容室内壁（１０７）の回転中心から回転の動力を伝達するために収容室外壁（１０８）の外側まで伸ばされたシャフトを示している。動力伝達装置（１１７ｂ）は、該シャフト（１１７ａ）に取り付けられている動力伝達用のギヤを示しており、取り付けの方法は圧入もしくはＤカット面を設けたシャフト（１１７ａ）にギヤ（１１７ｂ）を填め込む構成とすることができる。
動力伝達装置（１１７ａ）として具体的には、エンジニアプラスチック、スチールやステンレスなどを棒状に加工又は成型したものなどが挙げられる。また、動力伝達装置（１１７ｂ）として具体的には、エンジニアプラスチックなどのギヤ及びベルト駆動などが挙げられる。
このように、現像剤収容室（１０１）の内壁に設けられた現像剤搬送口（１１３ａ）が画像形成装置の停止中に直上を向いていることで、停止中に現像剤が過剰に現像剤供給室（１０２）に補給されるのを防止することが可能となる。また、現像剤収容室を着脱する際に現像剤が現像剤収容室からこぼれ落ちるのを防止することが可能となる。
【００１６】
図７は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室（１０１）の端部の断面図である。収容室外壁（１０８）には、現像剤搬送口（１１３ａ）が上を向いた際に収容室内壁（１０７）を固定するラッチ（１２０）が備えられている。ラッチ（１２０）は、収容室内壁（１０７）の端部の動力伝達装置（１１７ｄ）に設けられた溝（１１７ｅ）に嵌まることで現像剤搬送口（１１３ａ）が上を向いた状態で停止する。また、駆動用の動力伝達装置（１１７ｂ）と収容室内壁（１０７）の間に、動力蓄積部材（１２１）が挿入されている。動力蓄積部材（１２１）は、渦巻きバネなど回転力を一時的に蓄積できる構造体で構成されており、動力伝達装置（１１７ｂ）の回転力を蓄積することができる。動力蓄積部材（１２１）に蓄積された回転力が、ラッチ（１２０）による収容室内壁（１０７）の保持力を超えると動力蓄積部材（１２１）に蓄積された回転力を用いて収容室内壁（１０７）を回転させる。収容室内壁（１０７）が回転し動力蓄積部材（１２１）に蓄積した回転力が減少することで、再度、動力伝達装置（１１７ｄ）に設けられた溝（１１０）にラッチ（１２０）が填った際に現像剤搬送口（１１３ａ）が上を向いた状態で収容室内壁（１０７）が停止する。
このような動作をすることで、現像剤搬送口（１１３ａ）がどのような条件においても下を向いて停止することが無く、現像装置の停止中に現像剤収容室（１０１）内の現像剤（１１６）が現像剤供給室（１０２）へ過剰に補給されるのを防止することが可能となる。本実施例では、動力蓄積部材（１２１）に渦巻きバネを用いた構成を示しているが、この限りではなく、超弾性のゴム部材やバネ（板状、螺旋状）部材を用いても同様の効果を得ることが可能である。また、ラッチの構成においても本実施例では、収容室外壁（１０８）に設けているがプロセスカートリッジユニット（１）や画像形成装置（１３）に設けても同様の効果を得ることが可能である。動力伝達装置（１１７ｄ）として具体的には、エンジニアプラスチックの射出成型及びスチールやアルミニウムなどの金属部材を切削加工したものなどが挙げられる。
このように、現像剤収容室（１０１）の内壁を駆動するための動力伝達装置（１１７ｄ）と現像剤収容室の内壁との間に回転方向に対して回転力を蓄えられるように配置した動力蓄積部材（１２１）が動力伝達装置（１１７ｂ）から受けた回転力を蓄え、現像剤搬送口（１１３ａ）が上向きになる位置で働くように配置されたラッチの停止力を超えた時点で現像剤収容室（１０１）の内壁（１０７）を回転させる。動力蓄積部材（１２１）に蓄えられた回転力を消費しつつ該現像剤収容室（１０１）の内壁（１０７）を回転させ、再度現像剤搬送口（１１３ａ）が上向きになる位置でラッチの働きにより停止する。この方法により、緊急の処理などにより電源が供給停止になり駆動装置の回転力が供給されなくなった場合においても、常に現像剤搬送口（１１３ａ）が上向きになった状態で停止することが可能となる。
【００１７】
図８は、本発明の実施形態の説明図である。収容室外壁（１０８）と収容室内壁（１０７）との間に設けた現像剤シール部材（１１４）の構造を示している。現図８（ａ）は、現像剤シール部材（１１４）が収容室外壁（１０８）と接着されて現像剤シール部材（１１４）と収容室内壁（１０７）とが摩擦している状態を示している。図８（ｂ）は、現像剤シール部材（１１４）が収容室内壁（１０７）と接着されて現像剤シール部材（１１４）と収容室外壁（１０８）とが摩擦している状態を示している。すなわち、現像剤シール部材（１１４）の弾性部材（１２３）面が収容室内壁（１０７）または収容室外壁（１０８）に接着されている。
現像剤シール部材（１１４）は、低摩擦シート部材（１２４）と弾性部材（１２３）が積層された少なくとも２層で構成された多層構造を有している。低摩擦シート部材（１２４）は、収容室内壁（１０７）または収容室外壁（１０８）に対して摩擦係数が０．４以下の平滑なシートで構成されている。このようなシートとして具体的には、フッ素加工を施したシート、微小な凹凸加工を施したシート及びシート表面に静電植毛などにより非常に短い繊維を整列させたものなどが挙げられる。
また、弾性部材（１２３）は、弾性のあるウレタンフォームなどのスポンジ、フェルトおよびブラシ状の厚みのシートから選ばれる弾性シートの一種以上からなり、収容室内壁（１０７）と収容室外壁（１０８）と組み合わせた際に弾性部材の厚みが１０〜６０％の圧縮に対して長期に安定して形状を維持できる素材で構成されている。現像剤シール部材（１１４）をこのような構成とすることで、収容室内壁（１０７）の回転中の現像剤の漏れを防止するとともに収容室内壁（１０７）の回転に要するトルクを低減することが可能となる。
このように、現像剤収容室（１０１）の内壁が回転運度する際に、現像剤が現像剤収容室（１０１）の外壁と内壁との間に入り込むことを防止し、現像剤収容室（１０１）の内壁と外壁との回転トルクが上昇するのを防止するとともに、現像剤収容室の交換に際して現像剤収容室を移動する際に、その内部の現像剤が漏れ落ちるのを防止することが可能となる。また、現像剤シール部材（１１４）を収容室内壁（１０７）または収容室外壁（１０８）に接着させた状態で収容室内壁（１０７）を回転させることにより、収容室内壁（１０７）または収容室外壁（１０８）と低摩擦シート部材とが摩擦することとなるため、現像剤収容室（１０１）のシール性を維持しつつ、長時間の回転運動を可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る、プロセスカートリッジユニットを備える画像形成装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る、現像装置とプロセスカートリッジの断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室の断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室の断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る収容室内壁の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室の端部の断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る現像剤収容室の端部の断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  プロセスカートリッジユニット
２  感光体ドラム
３  帯電部材
４  現像手段
５  クリーニング手段
６  露光手段
７  中間転写ベルト
８  一次転写ローラ
９  二次転写ローラ
１０  用紙
１１  転写ベルトクリーニング手段
１２  定着装置
１３  画像形成装置
１０１  現像剤収容室
１０２  現像剤供給室
１０３  現像ローラ
１０４  層規制部材
１０５  供給ローラ
１０６  現像剤攪拌部材
１０７  収容室内壁
１０８  収容室外壁
１０９  封止シール
１１１  現像剤攪拌補助部材
１１３  現像剤搬送口
１１３ａ  現像剤搬送口（内壁）
１１３ｂ  現像剤搬送口（外壁）
１１４  現像剤シール部材
１１５  現像剤攪拌補助部材
１１６  現像剤
１１７ａ  動力伝達装置
１１７ｂ  動力伝達装置
１１７ｃ  駆動装置
１１７ｄ  動力伝達装置
１１７ｅ  溝
１１８  位置検出センサ
１１９  マーキング
１２０  ラッチ
１２１  動力蓄積部材
１２２  シャッター
１２３  弾性部材
１２４  低摩擦シート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010054642.tif 000007
【図６】
2010054642.tif 000008
【図７】
2010054642.tif 000009
【図８】
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