(57)【要約】【課題】本発明の目的は、現像剤袋の外面と現像剤収納ユニットの枠体の内面に挟まれた空間に現像剤が入り込んでしまった場合においても、前記空間から現像剤を排出することができる現像剤収納ユニットを提供するものである。【解決手段】現像剤を内包する現像剤袋と、前記現像剤袋を収納する枠体と、を有する現像剤収納ユニットにおいて、前記現像剤袋は、内包する現像剤を排出するための現像剤排出口と、前記枠体に現像剤袋を連結するための連結部と、を有し、前記現像剤袋の連結部は、前記現像剤袋の外面と前記枠体の内面との間に形成された空間を、鉛直方向上側の上側空間と下側の下側空間に仕切っており、前記現像剤袋の連結部に、前記上側空間と前記下側空間を連通する空間連通部を設けた。【選択図】    図１２
2015225322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を内包する現像剤袋と、前記現像剤袋を収納する枠体と、を有する現像剤収納ユニットにおいて、
前記現像剤袋は、内包する現像剤を排出するための現像剤排出口と、前記枠体に現像剤袋を連結するための連結部と、を有し、
前記現像剤袋の連結部は、前記現像剤袋の外面と前記枠体の内面との間に形成された空間を、鉛直方向上側の上側空間と下側の下側空間に仕切っており、
前記現像剤袋の連結部に、前記上側空間と前記下側空間を連通する空間連通部を設けたことを特徴とする現像剤収納ユニット。
【請求項２】
前記現像剤収納ユニットは、回転支持体に支持され、前記回転支持体が回転することにより像担持体と対向する現像位置へ移動される現像剤収納ユニットであって、
前記現像剤排出口を覆う封止部を有する封止部材と、
前記封止部材が固定され、移動することにより前記封止部を前記現像剤袋から引き剥がして前記現像剤袋を開封する開封部材と、
を有し、
前記現像剤袋は、前記連結部が前記枠体に連結されており、
前記現像剤袋の、前記現像剤排出口と前記開封部材との位置関係を、前記回転支持体の回転による現像装置の移動方向に向かって上流側から、前記開封部材、前記現像剤排出口の順に配置したことを特徴とする請求項１に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項３】
前記現像剤袋の連結部を、前記回転支持体の回転による現像装置の移動方向に向かって上流側から、前記開封部材、前記現像剤排出口、前記連結部の順に配置したことを特徴とする請求項２に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項４】
前記現像剤袋の連結部を、前記回転支持体の回転による現像装置の移動方向に向かって上流側から、前記連結部、前記開封部材、前記現像剤排出口の順に配置したことを特徴とする請求項２に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項５】
前記封止部材の封止部が前記開封部材に近い位置から遠い位置に向けて開封されるよう、前記封止部の前記開封部材から最も遠い位置の近傍に、前記封止部材を折り返すための折り返し部材を設けたことを特徴とする請求項４に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項６】
前記現像剤袋は、前記枠体に現像剤袋を固定するための固定部を有す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納ユニット。
【請求項７】
前記現像剤袋は可撓性を有しており、
前記現像剤収納ユニットは、前記現像剤袋を押圧することで、前記現像剤排出口から現像剤の排出を促す押圧手段を有し、
前記押圧手段が前記現像剤袋を押圧することで、前記現像剤袋の外面と前記枠体の内面との間の空間に存在する現像剤が、前記空間連通部を通して前記上側空間から前記下側空間に通り抜けるのを促進する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項８】
前記現像剤袋に設けられた前記空間連通部が、前記現像剤袋の枠体への固定部に及ぶ範囲にまで設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項９】
前記現像剤袋に設けられた前記空間連通部が、交わることのない線状の切れ込みによって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項１０】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤を用いて現像するための現像剤担持体と、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載された現像剤収納ユニットと、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１１】
記録媒体を搬送する搬送手段と、像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤を用いて現像するための現像剤担持体と、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載された現像剤収納ユニットと、を備え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、現像剤を収容する現像剤収納ユニット、これを備えるプロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで画像形成装置とは、例えば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、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、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。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、少なくとも像担持体、現像剤担持体、及び現像剤収納ユニットを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置に対して着脱可能とするもの、または画像形成装置に対して括り付けられたものである。
【０００４】
また、現像剤収納ユニットは、前記画像形成装置または前記プロセスカートリッジに収容されるものである。現像剤収納ユニットは、現像剤を収容するための現像剤袋と、現像剤袋を支持する枠体を備えている。
【背景技術】
【０００５】
従来の電子写真形成プロセスを用いた画像形成装置には、消耗品をカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。このカートリッジとしては、例えば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たプロセスカートリッジや、現像剤を収容した現像剤収納ユニットなどが知られている。
【０００６】
このようなカートリッジでは、図２７に示すように現像剤（トナー、キャリア等）を収容する現像剤収容枠体１０１に設けた開口部を封止部材であるトナーシール１０２で封止している。そして、使用時にトナーシール１０２の接合部１０３を引き剥がすことで開口部が開封され、現像剤の供給が可能となる方式が広く採用されている。
【０００７】
また、現像剤収納ユニットの本体をなす枠体の内部に現像剤を収容した袋状部材を有し、前記袋状部材の一部を現像剤収納ユニットの枠体に固定した状態で、別途袋状部材に設けられている封止部材等を引き剥がすことで現像剤を供給する構成が提案されている。
【０００８】
具体的には、特許文献１及び特許文献２に開示されている。このうち、特許文献１は現像剤排出用開口を塞いでいるシートを回転部材が巻き取ることで、自動的に現像剤の供給が開始されるものである。特許文献２は現像剤袋の一部を結束するバンドを現像剤収納ユニットの外部から切断または引き抜くことで、現像剤袋を別途設けた切刃に接触させて開封し、現像剤を供給するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平１−１２８３５１号公報
【特許文献２】特開平６−２７４０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来例では、現像剤袋から封止部材等を引き剥がすためには、引き剥がすための力を封止部材等に伝えると同時に、現像剤袋が枠体に固定されている必要がある。このため、現像剤袋の一部は現像剤収納ユニットに連結された構成をとることになり、現像剤収納ユニットの内部には現像剤袋の外面と現像剤収納ユニットの枠体の内面に挟まれた空間が形成される。
【００１１】
一方で、現像剤収納ユニットは現像剤袋が開封された状態になった後も、ユーザーの使用状態により様々な方向に向けられることが容易に推測できる。その結果、前述の現像剤袋の外面と現像剤収納ユニットの枠体の内面に挟まれた空間に現像剤が入り込み、現像剤収納ユニットの内部に留まってしまい、現像剤として機能しない可能性がある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、現像剤袋の外面と現像剤収納ユニットの枠体の内面に挟まれた空間に現像剤が入り込んでしまった場合においても、前記空間から現像剤を排出できる現像剤収納ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、現像剤を内包する現像剤袋と、前記現像剤袋を収納する枠体と、を有する現像剤収納ユニットにおいて、前記現像剤袋は、内包する現像剤を排出するための現像剤排出口と、前記枠体に現像剤袋を連結するための連結部と、を有し、前記現像剤袋の連結部は、前記現像剤袋の外面と前記枠体の内面との間に形成された空間を、鉛直方向上側の上側空間と下側の下側空間に仕切っており、前記現像剤袋の連結部に、前記上側空間と前記下側空間を連通する空間連通部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像剤収納ユニットの内部に形成された現像剤袋の外面と現像剤収納ユニットの枠体の内面に挟まれた空間に現像剤が入り込んでしまった場合においても、前記空間から現像剤を排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態におけるプロセスカートリッジの主断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像形成装置の主断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における現像剤袋、封止部材の断面からの斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における封止部の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における現像剤袋固定部の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面からの斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態における現像剤袋、封止部材の断面からの斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面からの斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態における現像剤袋、封止部材の断面からの斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面からの斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態における現像剤袋、封止部材の断面からの斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態における現像剤袋の空間連結部の説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態における画像形成装置の断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態における現像装置の断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態における現像剤袋を開封した後の現像装置の断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態における現像剤袋の連結部に設けられた空間連通部の説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態における各ロータリー位置での各現像装置の姿勢を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態におけるロータリー回転後の現像姿勢における現像装置とトナーの動きを示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態における現像装置の断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態における現像剤袋を開封した後の現像装置を示す断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態における各ロータリー位置での各現像装置の姿勢を示す断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態におけるロータリー回転後の現像姿勢における現像装置とトナーの動きを示す断面図である。
【図２７】従来例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
〔実施例１〕
図１に本発明を適用できる現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジの主断面図、図２に本発明を適用できる画像形成装置の主断面図を図示する。
【００１８】
＜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手段、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。
【００１９】
本実施形態のプロセスカートリッジＡは、クリーナーユニット２４と現像剤収納ユニット２５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、着脱可能に構成されている。
【００２０】
クリーナーユニット２４は、図１に示すように、像担持体である感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の周囲に帯電手段である帯電ローラ１２と、クリーニング手段として弾性を有するクリーニングブレード１４とを備えている。
【００２１】
また、現像剤収納ユニット２５は、現像手段である現像ローラ１３と現像ブレード１５、現像剤を内包する現像剤袋１６と、これらを支持する第一の枠体１７と第二の枠体１８を備えている。第一の枠体と第二の枠体を合わせたものが現像剤袋１６を収納する枠体である。現像ローラ１３と、現像ブレード１５は、第一の枠体１７に支持されている。
【００２２】
＜画像形成装置の構成概要＞
この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。
【００２３】
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によって記録媒体としてのシートＳを搬送し、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潜像を形成する。その後、現像剤を、現像ブレード１５により現像ローラ１３表面に薄層担持する。そして現像剤担持体である現像ローラ１３に現像バイアスを印加することによって、潜像に応じて現像剤を供給し感光体ドラム１１に現像剤像を現像する。この像を転写ローラ９へのバイアス電圧印加によって、搬送されるシートＳに転写する。そのシートＳは定着装置１０へ搬送され画像定着し、排出ローラ１によって装置上部の排出部３に排出する。
【００２４】
＜現像剤袋の構成概要＞
次に現像剤袋１６の構成について図３、図４、図５を用いて述べる。ここで図３は現像剤袋１６、封止部材１９、開封手段２０の断面からの斜視図、図４は現像剤収納ユニット２５の断面図、図５は図４の矢印Ｇ方向からの図である。
【００２５】
現像剤袋１６は、第一の枠体１７と第二の枠体１８に現像剤袋１６を連結するための連結部１６ｈと、現像剤袋１６内部の現像剤を排出する現像剤排出部１６ｂを有している。また現像剤袋１６は、可撓性を有している。前記排出部１６ｂには、現像剤袋１６内部の現像剤を排出するための開口部１６ｃが長手方向にわたって複数設けられている。
【００２６】
現像剤袋１６には、第一の枠体１７と第二の枠体１８に固定するための固定部１６ａが設けられている。この固定部１６ａを枠体１７，１８に固定することで、前記現像剤袋１６の連結部１６ｈが、前記現像剤袋１６の外面と前記枠体１８の内面との間に形成された空間を、鉛直方向上側の上側空間と下側の下側空間に仕切っている。さらに連結部１６ｈには、固定部１６ａの近傍に、前記上側空間と前記下側空間を連通する空間連通部が設けられている。この連結部１６ｈと、連結部１６ｈに設けられた空間連通部については後で詳しく説明する。
【００２７】
封止部材１９は、排出部１６ｂを覆う封止部１９ａと、開封手段２０に保持される固定部１９ｂと、封止部１９ａと保持される固定部１９ｂとを連結する封止部材連結部１９ｃを有している。そして封止部材連結部１９ｃを折り返して、排出部１６ｂにおける複数の開口部１６ｃの周囲１６ｆを貼り合わせて封止している。ここで現像剤袋１６と、封止部材１９の少なくとも一方の貼り合わせ部の材質は、単層もしくは複層で構成されている低密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどで構成されるイージーピール用材質などを使用して剥離可能な組み合わせにしている。貼り合わせの手段としては熱溶着、超音波溶着、接着、擬似接着が挙げられる。
【００２８】
また、封止部材１９は、封止部１９ａと張り合わされている端とは異なる端の固定部１９ｂで開封手段２０に固定されている。固定手段としては熱溶着、超音波溶着、接着、擬似接着に加え、クリップ形状による挟み込み、穴と凸による引っ掛け等が挙げられる。
【００２９】
上記のようにして作製した現像剤袋１６と、封止部材１９、開封手段２０は、現像剤収納ユニット２５の第一の枠体１７に収められる。その上でさらに第二の枠体１８で覆われ、第一の枠体１７と第二の枠体１８が溶着、接着等で接合され、現像剤収納ユニット２５内に収容される。この際に現像剤袋１６に設けられた固定部１６ａは、例えば、両面テープ、楔状部材、フック形状部材、熱溶着、超音波溶着、接着によって第一の枠体１７と第二の枠体１８の少なくともどちらかに固定される。
【００３０】
＜開封手段の概要＞
開封手段２０は、第一の枠体１７に回転自在に支持されている軸形状のものである。
【００３１】
本実施例では開封手段２０は四角い軸形状で、その四角い軸の一面に封止部材１９の固定部１９ｂを固定し、また現像剤袋１６を押す押圧手段２１を固定している。また押圧手段２１は現像剤袋１６から排出された現像剤の攪拌手段、現像ローラ１３側への搬送手段を兼ねている（図３、図４）。
【００３２】
＜現像剤袋の開封概要＞
次に現像剤袋１６の開封について図３〜図７を用いて述べる。
【００３３】
まず開封手段２０は矢印Ｃ方向に回転する（図３、図４）。この回転に伴い開封手段２０に固定された封止部材１９が矢印Ｄ方向に引っ張られる。ここで現像剤袋１６は、前述したように固定部１６ａが枠体１７，１８に固定されているため、第一の溶着部１６ｄの部分に矢印Ｈ方向に力がかかり（図４、図５）、排出部１６ｂの開封が始まる（図６）。開封手段２０の回転が進むに連れて矢印Ｅ方向に開封が進み、開口部１６ｃが露出し（図７（ａ））、最後に第一の溶着部１６ｄより後に開封される第二の溶着部１６ｅが剥がれて開封が完了する。現像剤袋１６内部の現像剤が排出部１６ｂの開口部１６ｃを通り矢印Ｉ方向に排出される（図７（ｂ））。
【００３４】
＜現像剤袋からの現像剤排出概要＞
上述の開封後、更に開封手段２０の回転が進むと、開封手段２０に固定された現像剤袋１６を押す押圧手段２１も回転し、押圧手段２１は現像剤袋１６により開封手段２０に巻き着く（図７（ｂ））。ここで押圧手段２１は弾性を有しており、もとの形状に回復しようとするため、現像剤袋１６を矢印Ｊ方向に押す。現像剤袋１６は押圧手段２１に押されることで内容積が減少し、現像剤袋１６内部の現像剤が開口部１６ｃより矢印Ｉ方向に排出される（図８（ａ））。
【００３５】
そして更に開封手段２０の回転が進み、押圧手段２１が現像剤袋１６から離れる（図８（ｂ））。この時、現像剤袋１６は弾性を有しているため、押圧される前の状態に回復しようと矢印Ｋ方向に膨らむ（図８（ｂ））。そしてまた押圧手段２１も回転し、図８（ａ）に示すように現像剤袋１６を押し、現像剤が開口部１６ｃより排出される。これを繰り返すことにより、現像剤袋１６の内部の現像剤は排出されていく。
【００３６】
＜開封後の現像剤所在概要＞
次に開封後の現像剤の所在について、図９、図１０を用いて説明する。ここで、図９は図８（ｂ）において一点鎖線で囲まれている現像剤袋の連結部１６ｈ近傍の拡大図である。図１０は現像剤袋１６の端部に相当する位置における現像剤収納ユニット２５の断面の斜視図である。なお、図１０における第二の枠体１８は半透明で表示し、現像剤収納ユニット２５の内部が見えるようにした。
【００３７】
まず、プロセスカートリッジＡの内部において、現像剤袋１６は固定部１６ａで枠体１７，１８に保持されている。そのため、現像剤袋１６の外面と枠体１７，１８の内面との間に形成された現像剤収納ユニット２５の内側の空間が、連結部１６ｈを境に、鉛直方向Ｆに対して上側の上側空間Ｊと下側の下側空間Ｋに仕切られている（図９）。
【００３８】
前述の通り開封が完了すると、通常、現像剤は押圧手段２１の搬送作用によって現像ローラ１３の方向へ送られる。この際に現像剤は、現像ローラ１３に供給されると同時に図１０の矢印Ｍのように現像剤収納ユニット２５の枠体内部に舞い上げられ、上側空間Ｊに入ってしまう可能性がある。また、開封後であってもユーザーの使用状況によりプロセスカートリッジＡは様々な方向に向けられる可能性があり、図１０の矢印Ｎのように現像剤袋１６の端部を回り込むようにして上側空間Ｊに入ってしまう可能性もある。
【００３９】
このように現像剤袋１６と枠体１７，１８の間の上側空間Ｊに入り込んでしまった現像剤は、プロセスカートリッジＡの画像形成装置本体Ｂへの装着状態において、上側空間Ｊから下側空間Ｋに排出される経路がない。そのため、上側空間Ｊに入り込んでしまった現像剤は、現像ローラ１３の方向へ搬送されず、画像形成に使用することができない。
【００４０】
＜上側空間Ｊからの現像剤排出概要＞
次に上側空間Ｊからの現像剤排出方法について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１は、現像剤袋１６、封止部材１９、開封手段２０の断面からの斜視図である。図１２は、現像剤袋１６の端部に相当する位置における現像剤収納ユニット２５の断面の斜視図である。なお、図１２における第二の枠体１８は半透明で表示し、現像剤収納ユニット２５の内部が見えるようにした。
【００４１】
前述したように、現像剤袋１６の連結部１６ｈは、現像剤袋１６の外面と枠体１８の内面との間に形成された空間を、鉛直方向上側の上側空間Ｊと下側の下側空間Ｋに仕切っている。この現像剤袋１６の連結部１６ｈには、図１１に示すように、固定部１６ａの近傍に、上側空間Ｊと下側空間Ｋとを連通する空間連通部１６ｇが設けられている。ここでは、空間連通部１６ｇとして、長手方向にわたって複数の穴を設けた構成を例示している。この空間連通部１６ｇとしての複数の穴により、前述の如く鉛直方向上側の上側空間Ｊに入り込んでしまった現像剤が、鉛直方向下側の下側空間Ｋに通り抜けることが可能となる。そして、図１２の矢印Ｏのように現像剤袋１６と第二の枠体１８に挟まれた上側空間Ｊに入り込んだ現像剤を下側空間Ｋへ排出することが可能となる。
【００４２】
また更に、本実施例において、現像剤袋１６は前述したように可撓性を有している。そして、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示したように、押圧手段２１が現像剤袋１６に断続的に当接または当接したまま移動することにより、現像剤袋１６が加振、変形されて、排出口から現像剤が排出される。この動作の際に、現像剤袋１６及び空間連通部１６ｇとしての複数の穴付近も加振、変形させられる。このため、上側空間Ｊに入り込んだ現像剤も、現像剤袋１６を介して加振され、下側空間Ｋへの排出を促進することができる（図９、図１２参照）。
【００４３】
〔実施例２〕
前述した実施例１において、空間連通部１６ｇとして複数の穴を設けることで、連結部上側の上側空間Ｊに入り込んだ現像剤を、連結部下側の下側空間Ｋへ排出することが可能となった。しかしながら、前記上側空間Ｊに入り込んだ現像剤の一部は、図９に示した上側空間Ｊにおける隅部Ｌに溜まってしまい、排出されない可能性がある。ここで、上側空間Ｊにおける隅部Ｌは、連結部１６ｈと固定部１６ａの間の部分と第二の枠体１８との間に形成されている領域である。
【００４４】
そこで、本実施例では、図１３（ａ）または図１３（ｂ）に示すように、空間連通部１６ｇを、現像剤袋１６の連結部１６ｈから固定部１６ａに及ぶ範囲にまで設けている。これにより、図１４に示すように、現像剤袋１６を枠体１７，１８に固定した際に、前述した上側空間Ｊの隅部Ｌをなくすことができ、上側空間Ｊから下側空間Ｋへの現像剤の排出性を向上することができる。
【００４５】
〔実施例３〕
前述した実施例１では、空間連通部として複数の穴を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、空間連通部を図１５及び図１６に設けた構成としても良い。
【００４６】
図１５及び図１６を用いて実施例３について説明する。図１５（ａ）、図１５（ｂ）は空間連通部１６ｇを有する現像剤袋１６の斜視図である。図１６（ａ）、図１６（ｂ）はそれぞれの空間連通部１６ｇ周辺の拡大図である。
【００４７】
本実施例では、図１５（ａ）または図１５（ｂ）に示すように、現像剤袋１６の連結部１６ｈにおいて、空間連通部１６ｇを交わることのない線状の切れ込みによって形成している。これにより、現像剤袋１６の廃材をださずに空間連通部１６ｇを形成することができる。現像剤は、図１６（ａ）または図１６（ｂ）の矢印０のように空間連通部１６ｇを通り抜け可能である。前述した実施例と同様に、上側空間Ｊに入り込んだ現像剤を空間連通部１６ｇを通して下側空間Ｋへ排出することができる。
【００４８】
〔実施例４〕
前述した実施例では、現像剤収納ユニットを有する１つのプロセスカートリッジと、このプロセスカートリッジが着脱可能な画像形成装置を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の現像剤収納ユニットが着脱可能な画像形成装置であっても、前記現像剤収納ユニットに本発明を適用することで同様の効果が得られる。以下、詳しく説明する。
【００４９】
図１７を用いて実施例４に係る画像形成装置、及び画像形成装置に着脱可能な現像剤収納ユニットとしての現像装置について説明する。図１７は本実施例を適用した画像形成装置の概略図である。本実施例では、画像形成装置としてロータリー方式のカラーレーザープリンタを用いている。
【００５０】
カラーレーザープリンタは、像担持体として感光体ドラム３２を備えている。感光体ドラム３２の周囲には、感光体ドラム３２を帯電するための帯電ローラ３３、感光体ドラム表面をクリーニングするためのクリーニングブレード３６が設けられている。さらに、感光体ドラムの表面にレーザーを照射することで静電潜像を形成するための露光装置３４が設けられている。また、感光体ドラム２２の表面に形成された静電潜像へ現像剤を供給するために、現像剤の色（例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）ごとに現像装置５０ａ〜５０ｄが設けられている。各現像装置は、画像形成装置の装置本体に回転可能に支持された回転支持体（以下ロータリーと呼ぶ）４６に着脱可能であり、現像装置ごとにメンテナンス可能であり、利便性を向上させている。
【００５１】
画像形成が始まると、回転支持体としてのロータリー４６が回転することにより、第一の現像装置５０ａが有する現像剤担持体としての現像ローラ５２が感光体ドラム３２と対向する現像位置へ移動され、感光体ドラム３２と当接する。そして感光体ドラム３２、帯電ローラ３３、現像ローラ５２は回転駆動を行う。
【００５２】
帯電ローラ３３と現像ローラ５２の回転方向は、感光体ドラム３２に対して順方向である。ここで順方向とは、２物体の当接位置近傍における周面が互いに同方向の速度をもつ回転方向である。感光体ドラム３２は回転を始めると、帯電ローラ３３との間に設けられた電位差による放電で一様に帯電される。その後、露光装置３４からのレーザー光によって感光した部分は表面の電荷を失い、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２と当接している現像ローラ５２間に設けられた電位差により、現像ローラ５２上の現像剤で現像される。現像された可視像は、感光体ドラム３２と対向する一次転写ローラ３８によって中間転写体３７へと転写される。
【００５３】
続いて、中間転写体３７に転写された可視像は保持されたままロータリー４６が感光体ドラムと順方向に回転し、第二の現像装置５０ｂが感光体ドラム３２と対向する現像位置へ移動される。以下同様に帯電、感光、現像、中間転写体へ可視像を転写、ロータリー回転のプロセスを繰り返し、全ての現像装置（５０ａ〜５０ｄ）において中間転写体への転写が行われる。
【００５４】
一方、シートカセット４０から給送ローラ４１によって記録媒体としてのシートＳを一枚ずつ給送し、更にレジストローラ４２によってシートＳを前記中間転写体３７と二次転写ローラ４３が対向する二次転写部に搬送する。そして、二次転写部にて二次転写ローラ４３へのバイアス電圧印加によって、搬送されるシートＳに中間転写体３７上の像を転写する。像を転写されたシートＳは定着装置４４へ搬送され、定着装置４４によって熱と圧力を加えられることで像をシートに定着された後、装置外部の排出部４５に排出される。
【００５５】
なお、中間転写体３７を通過した後の感光体ドラム３２は、当接したクリーニングブレード３６によって、転写されなかった現像剤を掻き取られ、次の画像形成に備える。ロータリー方式の画像形成装置では１枚のフルカラー画像を形成するためにはロータリー４６を３６０°回転させる必要がある。
【００５６】
次に図１８を用いて現像剤収納ユニットとしての現像装置５０について説明する。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、本実施例に係る現像装置５０の模式断面図である。
【００５７】
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、現像装置５０は、現像剤であるトナーを内包する現像剤袋５６と、前記現像剤袋５６を収納する枠体５１と、を備えている。さらに現像装置５０は、現像剤担持体である現像ローラ５２と、現像ローラ５２にトナーを供給するトナー供給ローラ５３と、現像ローラ上のトナーを規制するトナー規制ブレード５４と、を備えている。現像ローラ５２、トナー供給ローラ５３、及びトナー規制ブレード５４は、枠体５１に取り付けられている。
【００５８】
現像剤袋５６は、現像剤であるトナーＴを内部に収納している。ここではトナーＴは非磁性１成分のトナーであり、現像に際して負極性に帯電される負帯電性のトナーである。トナーＴには流動性付与剤として、疎水性シリカを外添している。トナー表面を外添剤によって被膜することで、負性帯電性能の向上させ、かつ、トナー間に微小な間隙を設けることにより流動性を向上させている。
【００５９】
また、現像剤袋５６は、内包するトナーＴを袋内部から排出するための現像剤排出口５５を備えている。現像剤袋５６は、連結部としての連結部材５９によって、現像装置５０の外枠である前記枠体５１と連結されている。連結部材５９は、一方の縁部が現像剤袋５６に固定され、他方の縁部（固定部）が前記枠体５１に固定されて、現像剤袋５６と枠体５１とを連結している。連結方法としては、現像剤袋５６と枠体５１を直接固定する方法と、連結部材を用いて間接的に固定する方法が考えられるが、本実施例では連結部材５９を用いて間接的に連結した構成を例示している。
【００６０】
更に連結部材５９には、図２０に示すようなトナーが通過できる空間連通部としてのトナー通過口６１を、長手方向に少なくとも一箇所設ける。本実施例では、連結部材５９はシート状のＰＥＴであり、所定の径（例えばφ３ｍｍ）のトナー通過口６１を長手方向に所定の間隔（例えば４．５ｍｍ）で複数配置している。このように連結部材５９にトナー通過口６１を設けることで、連結部材５９の上側の現像剤袋５６と枠体５１との間にトナーが移動してきても、トナーは溜まること無く自重により連結部材５９の下側の現像ローラ５２近傍へ到達する。
【００６１】
未使用の現像装置においては、現像剤袋５６の現像剤排出口５５は、現像剤が袋外に漏れないよう封止部材５７で封止してある。封止部材５７の一端は、開封部材５８と固定されている。封止部材５７には、易剥離性を発揮する特殊シーラント層をもつラミネート材を適用している。そして現像剤袋の部材として特殊シーラント層と溶着可能で可撓性のあるシート材質（例えばポリエチレンやポリプロピレン）を適用することで封止部材の開封に際して易剥離性を発揮できる。開封部材５８は回転自在に支持された軸形状のものである。開封部材５８と封止部材５７を固定する方法として本実施例では熱溶着を用いるが、固定方法はこれに限るものではなく、両面テープ、熱溶着、超音波溶着、接着などでも良い。
【００６２】
現像装置が画像形成装置に装着されると、封止部材５７は開封部材５８により自動開封される。開封は、開封部材５８が回転することによって、固定された封止部材５７を巻き取ることで行う。開封の方向としては開封部材５８が図１９の矢印方向に回転する方向であり、封止部材５７において現像剤袋５６の連結部材５９に近い側から始まり、連結部材５９から遠ざかる方向へ開封する。なお、開封部材５８は排出口５５を開封した後も回転を続けるため、現像装置内部においてトナーを撹拌する役割と、現像剤袋５６を加振することで現像剤袋５６とトナー通過口６１からのトナー排出を促す役割も担うことができる。そのため、開封部材５８の回転方向は、開封部材５８に巻き付いた封止部材５７が現像剤排出口５５から遠い位置で現像剤袋５６に当たり始め、現像剤排出口５５に近い位置で現像剤袋５６から離れる方向が望ましい。
【００６３】
現像剤袋５６の開封が終了すると、現像装置５０内にトナーが排出され、開封部材５８による撹拌とロータリー４６の回転により現像装置５０内でトナーの動きが生じる。現像剤袋５６は、袋内のトナーを全て排出できるよう、感光体ドラムと対向する現像位置に位置した際の姿勢にて出来る限り下部に排出口５５を設けることが望ましい。また、現像剤袋５６の連結部材５９と、現像剤袋５６の現像剤排出口５５と、開封部材５８の位置関係は、ロータリー４６の回転による現像装置５０の移動方向に向かって上流から、開封部材５８、現像剤排出口５５、連結部材５９の順で配置する。前記構成の例としては、ロータリー４６の回転方向により、図１８（ａ）と図１８（ｂ）の２通りがあるが、本実施例では図１８（ａ）を用いている。
【００６４】
次に現像装置内でのトナーの動きについて、図２１を用いて説明する。図２１は、ロータリー内の各位置での現像装置の姿勢を示す断面図である。
【００６５】
前記画像形成装置の構成において、現像装置５０ａは現像ローラ５２が感光体ドラム３２と対向する現像位置にて姿勢Ａであり、トナーはトナー供給ローラ５３周辺に溜まっている。なお、現像装置５０ａは、姿勢Ａの状態においては、トナーが自重で落下できずに現像剤袋５６の弛み部（現像ローラ５２周りに達することができない領域６０ａ）に溜まってしまう場合がある。つまり、現像剤袋５６の領域６０ａに存在するトナー（トナー溜まり）は、図２１に示す姿勢Ａのままでは現像に用いることができない。
【００６６】
現像剤袋５６の領域６０ａにトナー溜まりができてしまう場合としては、現像剤袋５６の開封直後や、ユーザーが現像装置５０を画像形成装置から取り外して現像装置５０の姿勢を変化させた場合などが考えられる。本実施例では、ロータリー４６の回転を利用し、姿勢Ａの状態で領域６０ａの空間からトナーが使用可能となる空間へ移動させる。
【００６７】
第一の現像装置５０ａの現像が終了すると、続く第二の現像装置５０ｂを感光体ドラム３２と対向する現像位置に移動するためにロータリー４６は感光体ドラムと順方向に９０°回転する。すると、現像装置５０ａは姿勢Ｂの状態になることで現像剤袋内のトナーが移動し、姿勢Ａにおける領域６０ａのトナーは自重により姿勢Ｂにおける領域６０ｂへと移動する。以下同様に、第三の現像装置５０ｃが現像を行うときは、現像装置５０ａは姿勢Ｃの位置に移動する。現像装置５０ａが姿勢Ｃの状態になったとき、姿勢Ｂにおける領域６０ｂに存在したトナーは自重により領域６０ｃへと移動する。さらに第四の現像装置５０ｄが現像を行うとき、現像装置５０ａは姿勢Ｄの位置に移動する。現像装置５０ａが姿勢Ｄの状態になったときも、姿勢Ｃにおける領域６０ｃに存在したトナーは自重により移動するが、排出口５５近傍の領域６０ｄに移動してきている。そのため、現像剤袋５６の弛み部（姿勢Ａにおける領域６０ａに相当する領域）にトナーが溜まることはない。
【００６８】
第四の現像装置５０ｄの現像が終了してロータリー４６が９０°回転し、第一の現像装置５０ａが姿勢Ａに再び戻ってくる際には、図２２に示すように、現像剤袋５６の弛み部である領域６０にはトナーがほとんど存在しない。また、連結部材５９にトナー通過口６１を設けていることで、ロータリー４６の回転により連結部材５９の周辺にトナーが移動してきても滞留せず、トナー供給ローラ付近に到達する。つまり、ロータリー４６の回転により現像剤袋５６の内側では図２２の矢印Ｅの様なトナーの移動が生じる。そのため、現像剤袋５６の弛み部にトナーが溜まることがない。また、現像剤袋５６の外側と枠体５１の内側の間の空間では図２２の矢印Ｆの様なトナーの移動が生じ、現像剤袋５６と枠体５１の間を通って連結部材５９に達したトナーはトナー通過口６１を通過する。そのため、図２２に示す姿勢（図２１の姿勢Ａ）における連結部材５９の上側の領域６２にトナーが溜まることがない。なお、図１８（ｂ）に示した構成においても、図１８（ａ）に示した構成と同様に、上記で説明した作用により、同じ効果が得られる。
【００６９】
以上説明したように、本実施例では、現像装置５０の構成として、ロータリー４６の回転による現像装置５０の移動方向に向かって上流側から、開封部材５８、現像剤排出口５５、連結部材５９の順で配置する。また、連結部材５９にはトナー通過口６１を設ける。これにより、現像装置内のトナーを無駄なく使うことが可能となる。
【００７０】
〔実施例５〕
前述した実施例４において、連結部材５９と、現像剤排出口５５と、開封部材５８の位置関係は、ロータリー４６の回転による現像装置５０の移動方向に対して上流側から、開封部材５８、現像剤排出口５５、連結部材５９の順で配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、図２３に示すように上流側から連結部材５９、開封部材５８、現像剤排出口５５の順で配置する構成としてもよい。
【００７１】
前記構成としては図２３（ａ）と図２３（ｂ）の二通りがあるが、本実施例では図２３（ａ）の構成とする。また、前記現像剤排出口５５において最も開封部材５８から遠い位置近傍の袋外部に折り返し部材７１を設ける。前記折り返し部材７１は軸形状のものであればよい。封止部材５７は、その一方の端部を現像剤排出口５５において開封部材５８から最も遠い位置７２と固定されている。封止部材５７は、さらに現像剤排出口５５において開封部材５８から最も近い位置７３で固定され、折り返し部材７１に連絡するよう前記位置７３で折り返される。封止部材５７は折り返し部材７１に連絡した後さらに折り返され、他方の端部を開封部材５８と固定されている。なお、封止部材５７において、位置７２，７３に固定され、現像剤排出口５５を覆っている部分が封止部である。封止部材５７は、開封部材５８の回転により引き剥がされ、現像剤袋５６の開封が行われる。このとき、折り返し部材７１があることで連結部材５９から遠ざかる方向に開封が行われ、スムーズな開封が可能となる。
【００７２】
開封後の現像装置５０は、ユーザーが現像装置の着脱等により姿勢を変化させることで、図２４に示すように、現像剤袋５６の弛み部である領域６０と、連結部材５９の上側の領域６２にトナー溜まりが発生する可能性が考えられる。
【００７３】
トナー溜まりの存在する図２４に示す現像装置５０をロータリー方式の画像形成装置で用いた際のトナーの動きについて図２５及び図２６を用いて説明する。
【００７４】
図２５に示すように、前記画像形成装置の構成において、現像装置５０ａは現像ローラ５２が感光体ドラム３２と対向する現像位置にて姿勢Ａであり、トナーはトナー供給ローラ５３周辺に溜まっている。また、現像剤袋５６の領域６０ａと連結部材５９の上側の領域６２ａにトナー溜まりが存在している可能性が考えられる。実施例４と同様に、ロータリー４６の回転により現像装置５０ａが姿勢Ａの状態から姿勢Ｂ、Ｃ、Ｄと変化すると、領域６０ａと領域６２ａに存在したトナーは自重により移動する。すなわち、姿勢Ａにて領域６０ａと領域６２ａに溜まったトナーは、姿勢Ｂ、Ｃ、Ｄと変化すると、領域６０ｂと領域６２ｂ、領域６０ｃと領域６２ｃ、領域６０ｄと領域６２ｄに順に移動する。そして第一の現像装置５０ａが姿勢Ａに再び戻ってきた際には、図２６に示すように、領域６０と領域６２のトナー溜まりは無くなる。つまり、図２６に示すように、ロータリー４６の回転により、現像剤袋２６内のトナーは弛み部のトナー溜まりから袋外へ移動する矢印Ｇの動きをする。同時に、ロータリー４６の回転により、袋外のトナーは連結部材５９の上側のトナー溜まり領域６２からトナー供給ローラ周りへ移動する矢印Ｈの動きをする。なお、図２３（ｂ）に示した構成においても、図２３（ａ）に示した構成と同様に、上記で説明した作用により、同じ効果が得られる。
【００７５】
以上説明したように、本実施例では、現像装置５０の構成として、ロータリー４６の回転による現像装置５０の移動方向に向かって上流側から、連結部材５９、開封部材５８、現像剤排出口５５の順で配置する。また、連結部材５９にはトナー通過口６１を設ける。また、現像剤排出口５５において最も開封部材５８から遠い位置７２近傍の袋外部に折り返し部材７１を設ける。これにより、現像装置内のトナーを無駄なく使うことが可能となる。
【００７６】
〔他の実施例〕
なお、前述した実施例１では、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかしながら、プロセスカートリッジは、これに限定されるものではない。少なくとも、感光体ドラムと、現像剤担持体及び現像剤収納ユニットを含む現像手段を一体に有するプロセスカートリッジであればよい。あるいは、前述のプロセスカートリッジに限定されるものではなく、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納ユニット、もしくは、現像剤担持体と現像剤収納ユニットを一体に有するカートリッジであってもよい。
【００７７】
また前述した実施例１では、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱可能な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、各構成部材がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ着脱可能に装着された画像形成装置であっても良い。
【００７８】
また前述した実施例１，２では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置における現像剤収納ユニットに本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００７９】
また前述した実施例１では、１つのプロセスカートリッジが着脱可能な画像形成装置を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のプロセスカートリッジが着脱可能な画像形成装置であってもよい。また、実施例５、６に例示したようなロータリー式の画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に用いるプロセスカートリッジまたは現像剤収納ユニットに本発明を適用することで同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００８０】
Ａ    …プロセスカートリッジ
Ｂ    …画像形成装置本体
Ｊ    …上側空間
Ｋ    …下側空間
１１，３２ …感光体ドラム
１３，５２ …現像ローラ
１５  …現像ブレード
１６，５６ …現像剤袋
１６ａ …固定部
１６ｂ …排出部
１６ｃ …開口部
１６ｄ …第一の溶着部
１６ｅ …第二の溶着部
１６ｆ …周囲
１６ｇ …空間連通部
１６ｈ …連結部
１７  …第一の枠体
１８  …第二の枠体
１９，５７ …封止部材
１９ａ …封止部
１９ｂ …固定部
１９ｃ …封止部材連結部
２０  …開封手段
２１  …押圧手段
２４  …クリーナーユニット
２５  …現像剤収納ユニット
４６  …ロータリー
５０ａ〜５０ｄ …現像装置
５１  …枠体
５３  …トナー供給ローラ
５４  …トナー規制ブレード
５５  …現像剤排出口
５８  …開封部材
５９  …連結部材
６１  …トナー通過口
７１  …折り返し部材
【図１】
2015225322.tif 000003
【図２】
2015225322.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015225322.tif 000006
【図５】
2015225322.tif 000007
【図６】
2015225322.tif 000008
【図７】
2015225322.tif 000009
【図８】
2015225322.tif 000010
【図９】
2015225322.tif 000011
【図１０】
2015225322.tif 000012
【図１１】
2015225322.tif 000013
【図１２】
2015225322.tif 000014
【図１３】
2015225322.tif 000015
【図１４】
2015225322.tif 000016
【図１５】
2015225322.tif 000017
【図１６】
2015225322.tif 000018
【図１７】
2015225322.tif 000019
【図１８】
2015225322.tif 000020
【図１９】
2015225322.tif 000021
【図２０】
2015225322.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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