(57)【要約】【課題】現像剤の圧縮率をあげてもシール性能を確保し高画質な画像記録を行うことができる現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を得る。【解決手段】画像形成装置に着脱可能であって、画像形成装置に補給する現像剤を内部に収納する現像剤収納部と、収納部内の攪拌部材を画像形成装置から駆動して現像剤を攪拌し、現像剤収納部のトナー排出開口１２ａから送り出す攪拌部材１５と、攪拌部材１５の外部に露出する部分からの現像剤の漏れ出しを防止するためのシール部材３０と、を備えた現像剤補給容器であって、シール部材３０は弾性体であり、攪拌部材１５と現像剤収納部との間で攪拌部材１５の軸方向に沿って挟持され、シール部材３０の内郭部は攪拌部材１５とは当接せず、シール部材３０のシール外郭部縁３０ｂは、径方向において攪拌部材１５のシール部材３０と当接する面のシール外郭部縁３０ｂよりも内側に形成されている。【選択図】　　図６
2004021062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を排出するための開口が設けられ現像剤を収容する容器本体と、
回転することで前記容器本体内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記容器本体の長手方向端面より露出した位置にて前記攪拌部材を駆動するための駆動力を画像形成装置から受ける駆動力受け部材と、
前記容器本体の長手方向端面と前記駆動力受け部材裏面との間で挟持され現像剤の漏れ出しを防止する弾性シール部材と、を有する現像剤補給容器において、前記弾性シール部材の径方向における外郭部縁が前記駆動力受け部材裏面の径方向における外郭部縁よりも内側となるように前記弾性シール部材を設けたことを特徴とする現像剤補給容器。
【請求項２】
前記容器本体の長手方向端面に設けられ現像剤収納部は、前記弾性シール部材の外郭部縁近傍に前記シール部材の変形を防止するための規制部を有することを特徴とする請求項１記載の現像剤補給容器。
【請求項３】
前記規制部は、前記弾性シール部材と当接可能な面の外郭部縁が前記駆動力受け部材の外郭部縁よりも内側となるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の現像剤補給容器。
【請求項４】
前記規制部の内郭部形状と前記弾性シール部材の外郭部形状とは、同心の相似形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像剤補給容器。
【請求項５】
前記規制部は断続的に配設されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の現像剤補給容器。
【請求項６】
前記弾性シール部材が前記駆動力受け部材と摺動する構成の場合、前記弾性シール部材はこの摺動面の裏側にて前記容器本体の長手方向端面に固定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの現像剤補給容器。
【請求項７】
前記弾性シール部材が前記容器本体と摺動する構成の場合、前記弾性シール部材はこの摺動面の裏面側の面で前記駆動力受け部材に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの現像剤補給容器。
【請求項８】
前記攪拌部材と前記シール部材が当接する前記攪拌部材の摺動面にシート状部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
【請求項９】
前記シート状部材はポリエステル樹脂（ＰＥＴ）にて形成され、攪拌部材の摺動面に両面テープで固定されていることを特徴とする請求項８に記載の現像剤補給容器。
【請求項１０】
前記シール部材は発泡ウレタンからなり、前記攪拌部材と前記シール部材が当接する摺動面、または前記現像剤収納部と前記シール部材が当接する摺動面において、前記シール部材の摺動面に、摩擦係数を低下させる表面処理を施していることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかの現像剤補給容器を着脱可能に装着する装着手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１のプロセスカートリッジを着脱可能に装着する装着手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式電子写真複写機やプリンタなどの画像形成装置に粉体現像剤を補給するための現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機や、レーザービームプリンタ等の画像形成装置は、一様に帯電させた感光体ドラムに選択的な露光をして潜像を形成し、この潜像をトナーで顕像化して該トナー像を記録媒体に転写して画像記録を行う。このような装置にあっては、トナーが無くなる都度補給しなければならないが、画像形成装置にトナーを補給する現像剤補給容器は、内蔵されたトナーを画像形成装置本体中のトナー受入れ容器に一度に全量補給する所謂補給型容器と、画像形成装置本体に該容器を装着後、そのまま該容器を画像形成装置本体中に据え置き、トナーを使いきるまで徐々に現像器にトナーを供給する、所謂据置型（ビルトイン）容器とに大別される。
【０００３】
近年画像形成装置本体のコンパクト化を図るため、据置型容器が使用される傾向にあり、特に現像剤補給容器のトナー排出口は下方よりむしろ横方向に配置して現像剤撹拌部材によってトナーを汲み上げるよう構成される傾向にある。このような構成にする理由は、画像形成装置のコンパクト化のために現像器と現像剤補給容器の配置上の自由度を増すことはもちろん、現像画像（若しくは出力画像）の品質を常に一定の高レベルに維持させるために、現像の実行で消費されて行く現像器部内のトナーを現像剤補給容器側から過不足無く補給して、現像器部内における現像剤量、ないしは二成分系現像剤の場合はキャリア成分とトナー成分の混合比（トナー濃度）を常に所定の略一定レベルに維持させるためである。
【０００４】
据置型の現像剤補給容器にも種々の形態が提案されているが、前記の画像形成装置のコンパクト化やトナー残量の減少、トナー供給量の制御、安定化を考慮すると、円筒形容器であって、円筒面に円筒軸方向に延びたスリット状のトナー排出口を設け、該排出口を略横向きに構成し、容器内部には回転する現像剤撹拌部材を設けたものが好ましく用いられてきた（例えば特開昭６２−８６３８２号公報、特開昭６２−１７０９８７号公報、実公平３−５３２３２号公報、実開昭６３−１８８６６５号公報）。
【０００５】
一方、感光体ドラム、帯電器、現像器、クリーニング器等を一体構造にまとめてカートリッジ化することにより、ユーザーが前記カートリッジを画像形成装置本体に着脱することによってトナーの補給や寿命に達した感光体ドラム等の部品を交換可能とし、メンテナンスを容易にした所謂プロセスカートリッジ方式が実用化されている。このようなプロセスカートリッジのトナー収納部分についても、前記据置型の現像剤補給容器とほぼ同様で、スリット状の開口と内部に回転する撹拌部材を有する構成としたものが好ましく用いられてきた。
【０００６】
現像剤補給容器の場合でもプロセスカートリッジのトナー収納部分の場合でも、内部の撹拌部材を駆動するために撹拌部材の少なくとも一方は容器のハウジングを貫通し、外部の駆動装置に連結するよう構成されている。撹拌部材の一般的な構成は、撹拌軸に撹拌翼を固定し、撹拌軸の一方の端部にカップリングギアを結合してなるものが好ましく用いられてきた。カップリングギア部は容器の外部の駆動装置と撹拌軸とを仲介して駆動力を伝達するとともに、容器のハウジングに対して軸受けシール構造をなし、密閉性を保持する役割を果たす。シール部は前記カップリングギアでシール部材を径方向、または軸線方向に圧縮する構造とすることが知られている。シール部材としてはオイルシール、羊毛フェルトが好ましいが、ポリウレタン、ポリエチレン等の発泡体や各種ゴムスポンジも好ましく使用されている。いずれの場合もシール部材は弾性体であって、カップリングギアとで圧縮することで生ずる復元力によって密着性を得ている（例えば特開平７−２６１５２５号公報、特開平８−３０１６７号公報、特開平９−２５８４５１号公報）。
【０００７】
図１９は従来の軸受け部の断面図である。図１９に示すように、画像形成装置に着脱可能であって、現像剤補給容器１１２は、画像形成装置に補給するための現像剤を内部に収納する現像剤収納部と、フランジ１１４、攪拌部材１１５、シール部材１３０から構成されている。
【０００８】
攪拌部材１１５は、その一部が現像剤収納部から外部に露出して画像形成装置から回転駆動を受け、回転することで前記現像剤収納部に収納された現像剤を攪拌し、前記現像剤収納部の開口から送り出す。
【０００９】
シール部材１３０は、攪拌部材１１５の外部に露出する部分からの現像剤の漏れ出しを防止する。シール部材１３０は、攪拌部材１１５の軸方向において、攪拌部材１１５と前記現像剤収納部との間で挟持され、径方向において、シール部材１３０の内郭部はフランジ１１４に設けられた規制部１１４ｆに当接し、シール部材１３０の外郭部縁は、爪部１１４ｄに当接してフランジ１１４により保持されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例においては、次のような問題点があった。前記シール部材にオイルシールを使用した場合は、カップリングギア、シール部材固定側の高精度な部品寸法が必要になり、構成が複雑で部品及び組立てコストが高くなり、安価な現像剤補給容器を提供することができなかった。
【００１１】
前記シール部材に羊毛フェルトを使用した場合は、近年のトナー粒子の微粒径化、及び流動性の向上に伴い、現像剤補給容器内に充填したトナーが羊毛フェルト内部の網目状繊維を潜り抜け、外部に漏れ出し、シール性能を充分に満足できない可能性があった。特に振動、衝撃の加わる物流時に発生しやすく、外部に漏れ出したトナーは現像剤補給容器外周部を汚し、現像剤補給容器の交換作業の際にユーザの手に触れることがあった。これはトナー粒径が微粒径になるほどシール性能を満足することが困難で、特にトナー粒径が７μｍ以下の場合で顕著である。また、密閉性を上げるためにさらに圧縮率を上げれば羊毛フェルト特有の網目状繊維の一部が攪拌部材の回転によって、解れ、脱落が起こり易くなり、画像品質を劣化させるため、さらなる高耐久化が困難であった。
【００１２】
前記シール部材にポリウレタン、ポリエチレン等の発泡体や各種ゴムスポンジを使用した場合は、前記攪拌部材と前記シール部材で形成される摺動面に攪拌部材の外郭部縁が当接するため、回転中にシール部材の表面を傷つける恐れがあった。このためシール部材の摺動面が削れて、トナー粒径よりも大きい粒である所謂粗粒を発生させることがあり、画像性能を充分に満足できない可能性があった。これは攪拌軸シール性を向上させるためにシール部材の圧縮率を高くした場合で特にシール部材の圧縮率を２０％以上の圧縮率として使用する場合に顕著である。また、トナーの搬送性を向上するため撹拌部材の回転数を高くした場合で特に軸受け部の周速度が７００ｍｍ／ｍｉｎ以上の高速回転の場合に顕著である。また、現像剤補給容器またはプロセスカートリッジの寿命を伸ばすために大量のトナーを充填した場合で例えば一成分トナーで２００ｇ以上、特に３００ｇ以上充填してある場合は顕著である。
【００１３】
そこで本発明は、簡単な構成で、シール性能を充分に満足でき、圧縮率を上げても高画質な画像記録を行うことができるを維持することができる現像剤補給容器、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を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の代表的な構成は、画像形成装置に着脱可能であって、該画像形成装置に補給するための現像剤を内部に収納する現像剤収納部と、少なくとも一部が該現像剤収納部から外部に露出して前記画像形成装置から回転駆動を受け、回転することで前記現像剤収納部に収納された現像剤を攪拌し、前記現像剤収納部の開口から送り出す攪拌部材と、該攪拌部材の外部に露出する部分からの現像剤の漏れ出しを防止するためのシール部材と、を備えた現像剤補給容器において、前記シール部材は弾性体であり、前記攪拌部材と前記現像剤収納部との間で前記攪拌部材の軸方向に沿って挟持され、前記シール部材の内郭部は前記攪拌部材とは当接せず、前記シール部材の外郭部縁は、径方向において前記攪拌部材の前記シール部材と当接する面の外郭部縁よりも内側に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態の説明として、まず第一実施形態について説明し、次に他の実施形態について説明し、最後にその実施形態について比較例とともに比較検討する。
【００１６】
［第一実施形態］
本発明に係る現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図１は第一実施形態にかかる画像形成装置の構成図、図２は現像装置の構成図、図３はトナーカートリッジの斜視図、図４はトナーカートリッジの構成図、図５は攪拌部材の説明図、図６は軸受け部の断面図、図７はシール部材の説明図、図８はギア外郭部縁とシール外郭部縁との関係を示す図、図９はシール部材の断面図、図１０は摺動時におけるシール部材の斜視図、図１１は摺動時におけるシール部材の断面図、図１２は摺動面から見たシール部材と攪拌部材の断面図である。
【００１７】
〔画像形成装置の全体構成〕
図１に示すように、画像形成装置である複写機の上部に配置されている原稿読取装置１は、原稿台ガラス１ａに載置した原稿若しくは原稿自動給送装置１１により搬送される原稿に対し、照明ランプ１ｂで光照射すると共に、照明ランプ１ｂ及び走査ミラー１ｃを走査し、原稿からの反射光を走査ミラー１ｃ及び反射ミラー１ｄ、１ｅ、１ｆ、更には合焦及び変倍機能を有するレンズ１ｇを介して電子写真感光体である感光体ドラム２へ照射して静電潜像を形成する。
【００１８】
尚、原稿ガラス１ａの上部に装着された原稿自動給送装置１１は、複数枚の原稿を自動的に一枚毎に分離給送可能にしている。
【００１９】
感光体ドラム２は表面に感光層を有し、メインモータ３によって画像形成動作に応じて図１の矢印方向へ回転可能である。この感光体ドラム２の周囲には帯電装置４、現像装置５、転写装置６及びクリーニング装置７が配置してある。そして回転する感光体ドラム２の表面を帯電装置４で一様に帯電すると共に、原稿読取装置１からの露光によって静電潜像を形成し、現像装置５で前記静電潜像に現像剤（以下『トナー』という）を転移させてトナー像を形成する。現像装置５は、現像室５ａ内のトナーをトナー送り部材５ｂによって固定磁石を内蔵した現像スリーブ５ｃに送り出し、現像スリーブ５ｃを回転させると共に、現像ブレード５ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像スリーブ５ｃの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム２へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
【００２０】
一方、搬送手段としての搬送装置８は、装置本体の下方に上下カセット８ａ１、８ａ２が装着してあり、それぞれのカセット８ａ１、８ａ２に収容した記録媒体９がピックアップローラ８ｂ１、８ｂ２によって一枚ずつレジストローラ対８ｃへ供給可能となっている。カセット８ａ１、８ａ２又は手差しトレイ８ｄから供給された記録媒体９は、感光体ドラム２による画像形成動作と同期して回転するレジストローラ対８ｃにより転写装置６へ搬送される。
【００２１】
搬送装置８により転写装置６に搬送された記録媒体９は、転写装置６の電圧印加によってトナー像を転写される。この転写装置６は転写帯電器６ａと分離帯電器６ｂとを有しており、転写帯電器６ａによってトナーと逆極性の電圧を印加することにより、搬送された記録媒体９にトナー像を転写し、転写後の記録媒体９に対して分離帯電器６ｂで電圧印加して感光体ドラム２から分離する。
【００２２】
トナー像を記録媒体９に転写した後に感光体ドラム２の表面に残留したトナーは、クリーニングブレード７ａで掻き落され、回収トナー溜め７ｂへ回収するクリーニング装置７によって除去される。
【００２３】
トナー像を転写された記録媒体９は、搬送ベルト８ｅにより駆動ローラ１０ａ及びヒータを内蔵した加熱押圧ローラ１０ｂからなる定着装置１０へ搬送され、この定着装置１０で熱及び圧力を印加して転写像を定着され、排出ローラ対８ｆによって装置外へ排出される。
【００２４】
〔トナーカートリッジ〕
次にトナーカートリッジＣの構成について説明する。図２及び図３に示すように、トナーカートリッジＣは、カートリッジ装着手段となる現像装置５のカートリッジ装着部５ｅに装着し、そのまま据え置いてトナーを使いきるまで徐々に現像室５ａへトナーを補給する所謂据え置き型（ビルトイン）のカートリッジである。
【００２５】
図４に示すように、トナーカートリッジＣは、現像剤補給容器１２、フランジ１３、１４、攪拌部材１５、キャップ１６及び把手部材１７からなる。
【００２６】
｛現像剤補給容器｝
図４に示すように、現像剤補給容器１２は、円筒状部材であり、その長手方向に延びるスリット状のトナー排出開口１２ａを設け、円筒両端部に後述するフランジ１３、１４の突起と嵌合して位置決めするための切欠１２ｂを設けている。
【００２７】
現像剤補給容器１２の軸線方向の内法長さとしては、約１６０〜４００ｍｍの範囲で設定するのが好ましく、より好ましくは約１８０〜３３０ｍｍ、最も好ましくは約２００〜３１０ｍｍに設定するのが望ましい。
【００２８】
現像剤補給容器１２の軸線方向の内法長さが１６０ｍｍよりも短いと、現像室５ａ内に供給されたトナーが現像スリーブ５ｃの長手方向端部に充分行きわたらず、白抜け等の画像不良を発生させ易くなる。一方、円筒の内法長さが４００ｍｍを越える場合には、容器挿入方向の現像装置５の長さが大きくなり、現像装置５をコンパクト化する上で好ましくない。もっとも、前記長さは画像を記録する記録媒体９のサイズ（Ａ３、Ａ４、Ｂ４サイズ等）に応じて適宜変更することが好ましい。
【００２９】
また、現像剤補給容器１２の内法半径としては、約１０〜５０ｍｍの範囲に設定するのが好ましく、より好ましくは約１５〜３５ｍｍ、最も好ましくは約２５〜３０ｍｍに設定するのが望ましい。
【００３０】
現像剤補給容器１２の内法半径が１０ｍｍよりも小さい場合には、現像剤補給容器１２内に装着される攪拌部材１５のトナーをほぐす能力、現像剤補給容器１２内から現像室５ａにトナーを搬出する能力が低下するために好ましくない。一方、現像剤補給容器１２の内法半径が５０ｍｍを越える場合には、現像剤補給容器１２内に装着された攪拌部材１５のトナー攪拌時の回転トルクが大きくなるために好ましくない。
【００３１】
尚、本実施形態の現像剤補給容器１２は、その内法半径５５ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、円筒の軸線方向の内法長さ２９７．５ｍｍの円筒としている。また前記トナー排出開口１２ａの長手方向長さは現像剤補給容器１２の長手方向長さと略等しく２９６ｍｍであり、短手方向長さは７ｍｍである。
【００３２】
現像剤補給容器１２は後述する攪拌部材１５との関係上、円筒の内径精度及び真円度を高精度に出すことが好ましい。そのために、現像剤補給容器１２を構成する材質としては熱可塑性樹脂が最も好適で、中でもアクリロニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエステルは、精度が出し易く、且つ比較的安価であり、しかも落下衝撃にも強いことから特に好ましく、次いで耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）も好ましく利用できる。尚、熱可塑性樹脂以外には紙やアルミニウム等も利用可能である。
【００３３】
現像剤補給容器１２のトナー排出開口１２ａはトナーフィルム１２ｃで封止される。トナーフィルム１２ｃはトナーカートリッジＣを使用開始するときに、オペレータによって剥離するものである。
【００３４】
トナーフィルム１２ｃはフィルム状の可撓性シートで、例えばポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル系接着層を積層してなり、厚さ約５０〜２００μｍ程度、より好ましくは１００〜１５０μｍ程度が好適である。トナーフィルム１２ｃは物流過程における温湿度変動、気圧変動、振動、落下衝撃等によってもトナー漏れの発生を防止するに充分で、しかも引き剥がし可能な強度で現像剤補給容器１２に固着する。この引き剥がし強度は、トナーフィルム１２ｃを１８０度折り返して長手方向に引いた場合で、最大値が１０ｋｇｆ以下、より好ましくは６ｋｇｆ以下、最も好ましくは４．５ｋｇｆ以下とすることが望ましい。
【００３５】
トナーフィルム１２ｃを容器１２に接着する方法としては、熱板溶着、インパルスシール、超音波溶着、高周波溶着等が利用でき、特に熱板溶着が好ましい。
【００３６】
トナーフィルム１２ｃの全長は、トナー排出開口１２ａの長手方向の長さの２倍以上に設定してあり、前記開口１２ａの周囲に固着されていない部分を１８０度折り返して引手とし、粘着剤、ホットメルト接着剤、両面テープ等の手段により、トナーフィルム１２ｃの固着部分、現像剤補給容器１２、フランジ１３、把手部材１７のいずれかに軽く固定する。
【００３７】
｛フランジ｝
フランジ１３、１４は、筒状の現像剤補給容器１２の両端部に取り付けるものであり、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエステル、或いは耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）のような熱可塑性樹脂を射出成型して製造する。フランジ１３、１４は、周面にそれぞれ２個の突起１３ａ１、１３ａ２、１４ａ１、１４ａ２を有し、これらの突起１３ａ１、１３ａ２、１４ａ１、１４ａ２を前述した現像剤補給容器１２の切欠１２ｂに嵌合して位置決めする。
【００３８】
更に、一方のフランジ１３にはトナーを充填するための充填口１３ｂが設けられており、充填口１３ｂの内部には十字状のリブ１３ｃが形成されており、リブ１３ｃの中心には後述する攪拌部材１５を軸支するための軸孔１３ｄが形成されている。尚、充填口１３ｂの口径は、現像剤補給容器１２の内径の５０％以上、より好ましくは６０％以上に設定するのが望ましい。充填口１３ｂの口径をかかる値に設定することにより、トナー充填時間及び充填効率を向上させることができる。
【００３９】
また他方のフランジ１４には攪拌部材１５を挿入するための孔１４ｂが形成してあると共に、この孔１４ｂの周囲には後述する攪拌部材１５のギア部１５ａ２の外周面を支持するためのリング状鍔部１４ｃが設けてある。そして鍔部１４ｃの一部にはギア部１５ａ２に設けたリング状のリブ１５ａ３を係止するための爪部１４ｄが設けてある。
【００４０】
フランジ１３、１４は、トナーフィルム１２ｃを取り付けた現像剤補給容器１２の両端に嵌合して結合する。この結合方法としては、ホットメルト接着、超音波溶着、粘着テープ巻き付け等の方法が利用でき、特にホットメルト接着が簡便、且つ充分な密閉性と接着強度が得られるために好ましい。更にホットメルト接着剤を、現像剤補給容器１２の端部内面に塗布する方法がホットメルト接着剤が外側へはみ出すおそれがないために、特に好ましい。
【００４１】
｛攪拌部材｝
図４及び図５に示すように、攪拌部材１５は、攪拌軸１５ａと、攪拌軸１５ａに取り付けられる攪拌翼１５ｂとからなる。
【００４２】
（攪拌軸）
攪拌軸１５ａは、断面略Ｈ字形状の棒状部材であり、軸方向一方端にはフランジ１３の軸孔１３ｄに嵌入する嵌入部１５ａ１が形成してあり、他方端には駆動系と連結するギア部１５ａ２が形成してある。このギア部１５ａ２には外周面にフランジ１４の爪部１４ｄと係止するリング状のリブ１５ａ３が設けてある。また攪拌軸１５ａの胴部には数カ所に攪拌翼１５ｂを取り付けるためのカシメボス１５ａ４が形成してある。
【００４３】
攪拌軸１５ａは真直度を出すことが重要であり、このために攪拌軸１５ａの縦断面形状としては略Ｈ字型、略Ｌ字型、略Ｔ字型等の反り難い形状にするのが好ましいが、特に断面略Ｈ字型にするのが最も好ましい。
【００４４】
攪拌軸１５ａの材質としては、軸両端の軸支部分の摺動性と耐クリープ性を考慮すると、ポリアセタール（ＰＯＭ）が最も好ましい。また製造方法としては、製法の容易性から射出成型が好ましく用いられる。
【００４５】
（攪拌翼）
攪拌軸１５ａに取り付ける攪拌翼１５ｂは、攪拌軸１５ａから少なくとも２方向以上へ張り出した翼部を有するものであり、本実施形態では２方向へ張り出した可撓性の主翼部１５ｂ１と補助翼部１５ｂ２を有するものである。主翼部１５ｂ１は攪拌軸１５ａの略全長にわたって端面を有し、且つ所々にスリット１５ｂ３を有する。そして前記スリット１５ｂ３部分と連通して矩形状の孔部１５ｂ４を有している。補助翼部１５ｂ２は、スリット１５ｂ３及び孔部１５ｂ４に対応する位置に端面を有する。
【００４６】
また、攪拌翼１５ｂの長手方向中央部には攪拌軸１５ａのカシメボス１５ａ４が嵌入するカシメ孔部１５ｂ５が複数設けてある。
【００４７】
攪拌翼１５ｂを構成する材質としては、適度な弾性と耐クリープ性のあるものが利用でき、例えばポリウレタンゴムのシートやゴム引き布でもよいが、特に好ましいのはポリエステル（ＰＥＴ）のフィルムである。そして、攪拌翼１５ｂの厚さは約５０〜５００μｍ程度が好ましく、特に好ましくは約１５０〜３００μｍが好適である。攪拌翼１５ｂの厚さが約５０μｍよりも薄いと弾性が弱くなってトナー搬送力が低下し、約５００μｍよりも厚くなると、弾性が強くなり過ぎて攪拌翼１５ｂが現像剤補給容器１２の内壁に摺擦して回転するときに大きな回転トルクが必要となる。本実施形態では攪拌翼１５ｂの厚さは１８８μｍとしている。
【００４８】
｛軸受け部分の構成｝
次に軸受け部分の構成について詳細に説明する。上述のごとく撹拌部材１５をフランジ１４に強く押し込むことでギア部１５ａ２に設けたリング状のリブ１５ａ３がフランジ１４の爪部１４ｄに係止して（所謂パッチン止め）回転自在となるが、このとき、図６に示すように、トナー漏れ防止シールとしてのシール部材３０を攪拌部材１５とフランジ１４との間で軸方向に圧縮しながら挟持する。本実施形態ではシール性能を確実に満足させるためにスラスト軸受けの機構を採用している。この場合、スラスト軸受けとはシール部材３０の径方向には負荷をかけず、軸方向に負荷をかけることで軸受け部を構成したものである。
【００４９】
スラスト軸受けの利点としては本実施形態のような攪拌軸１５ａの回転を伴う円筒状の現像剤補給容器１２のシール機構ではシール部材３０のシール面積を有効に活用することができるため、少ないスペースでシール面積を最大限に稼ぐことができ、確実なシール性能が得られる。また、シール部材３０の摺動面が軸方向から受ける負荷は攪拌軸１５ａの回転トルクの影響をほとんど受けないために長寿命化でき、大容量のトナーを攪拌する場合に有利である。
【００５０】
シール部材３０としては弾性を有する材質が好ましく、ポリエチレン、ポリウレタン等の発泡体、ゴムスポンジなどが利用できるが、発泡ウレタンが特に好ましい。発泡ウレタンは適度な弾性を有し、耐久性にすぐれ、摺動性も比較的良くて回転トルクを低くでき、しかも低コストである。
【００５１】
シール部材３０の圧縮率が高い場合、密閉性は得易くなるが、回転トルクが高くなり易い。従って、シール部材３０の圧縮率を高くして使用する場合には、表面の摺動抵抗の低いものを選定し、回転トルクを低く抑える必要がある。圧縮率は撹拌部材１５とフランジ１４の寸法とシール部材３０の厚さによって決定される構成となっているが、いずれもあるバラツキを持っている。また、高い圧縮率でシール部材３０を使用した時は、前記のような寸法精度のバラツキや表面粗さは吸収しやすく密閉性は得易いが、長期間圧縮された状態が続くと永久圧縮歪みが生じて密閉性はむしろ悪くなることがある。特に、シール部材３０を発砲ウレタンにて形成した場合に、シール部材３０の圧縮率が８０％を超えると発泡ウレタンの特徴である微細な気泡構造が完全に潰れてしまい、この状態が長期に渡り続くと、本来の弾性力または復元力が得られなくなるため、変形し密閉性が損なわれる。
【００５２】
一方、シール部材３０の圧縮率が低すぎると、密閉性を長期にわたって維持することが難しくなるという問題がある。撹拌部材１５及びフランジ１４は熱可塑性樹脂を射出成型してなるため、これらのシール部材３０への当接部には微細な凹凸が生じる可能性がある。シール部材３０の圧縮率が低いとこれらを吸収して密閉性を確保するのが難しくなる。特に、シール部材３０を発砲ウレタンにて形成した場合に、シール部材３０の圧縮率が５％未満では発泡ウレタンの反発力が低く、物流時に外部から受ける振動、衝撃に対して密着性が悪くなり、密閉性が損なわれることがある。
【００５３】
以上のような事情から、シール部材３０の材質としては発泡ウレタンであって、シール部材３０の圧縮率は５〜８０％で圧縮するのが好ましく、より好ましくは２０〜６０％、最も好ましくは３０〜４０％圧縮させることが望ましい。本実施形態ではシール部材３０として厚さ４．０ｍｍで密度０．２ｇ／ｃｍ３の発泡ウレタンを２．５ｍｍに圧縮したものを用いており、シール部材３０の圧縮率は３７．５％に設定している。
【００５４】
図７に示すように、攪拌部材１５の攪拌軸１５ａと対向するシール部材３０のシール内周面３０ｃは、攪拌部材１５の軸部外周面１５ａ７とは当接せず、ある一定の空間３１を設けている。これにより、シール部材３０のシール内周面３０ｃと攪拌部材１５の軸部外周面１５ａ７との摩擦力を無くし、トナー搬送時の攪拌部材１５の回転トルクを低減することができる。さらに空間３１でのトナー噛み込みによる粗粒発生を防ぐことができる。従って、空間３１の径方向の長さＳｉの最小値はシール部材３０の圧縮後の膨らみ、攪拌部材１５の回転、偏心誤差、及びトナー粒径等を考慮して少なくとも０．５ｍｍ以上空いていれば良く、長さＳｉの最大値はシール部材３０の密閉性を損なわない範囲であれば良い。
【００５５】
尚、シール部材３０の断面形状はシール性能を向上させるために四角形をしているが、低トルクを実現するためにＯリングの断面のような円形や楕円形をしていても良い。この場合はギア摺動面１５ａ６とのシール性能が確保できれば接触面積はいくらでも良く、摩擦力を減らすために可能な限りシール面積を少なくしても良い。
【００５６】
シール部材３０は、単に撹拌部材１５とフランジ１４との間に入れるだけでも効果はあるが、より好ましくはどちらか一方側に両面テープまたは粘着剤により密着固定するのが望ましい。特に基材に不織布を用いてこれにアクリル系粘着材を両面に含浸させたもので接着することが望ましい。
【００５７】
これにより、回転中においてシール部材３０が攪拌摺動面１５ａ６またはフランジ台座面１４ｇから受ける摩擦力の大小により、シール部材３０が撹拌部材１５と一体的に回転しようとした場合に、所謂スティックスリップ現象によるシール部材３０の回転方向への変形を防止する作用をすることができる。スティックスリップ現象とはこの場合、不規則な連れ回り運動のことであって、回転中のトルク変動が起こり、シール部材３０が変形することにより円滑な攪拌軸の回転運動を損なう。
【００５８】
また、フランジ台座面１４ｇ、またはギア摺動面１５ａ６の表面に微細な凹凸があっても両面テープまたは粘着剤で密着固定されていればトナーが通過するのを防ぐことができ、シール部材３０とフランジ１４または攪拌部材１５との間からトナーが漏れるのを防止することもできる。
【００５９】
さらに、両面テープまたは粘着剤がフランジ台座面１４ｇまたはギア摺動面１５ａ６の微細な凹凸を埋めて平面度を良くし、摺動面に均一な圧縮力がかかるようにすることができる。
【００６０】
本実施形態のシール部材３０は、両面テープ３６でフランジ１４側に固定している。これはシール部材３０を回転駆動側の攪拌部材１５に固定するよりも非回転駆動側のフランジ１４に固定した方が攪拌部材の回転時にシール部材３０の姿勢が安定しており、耐久性に優れているためである。なお、シール部材３０は、攪拌部材１５側に固定してもよく、充分なシール性が得られればよい。この場合はフランジ台座面１４ｇとシール部材３０によって、摺動面が形成されることはいうまでもない。
【００６１】
図７において、ギア摺動面１５ａ６とシール摺動面３０ｄで当接する面で形成される摺動面において、前記ギア摺動面１５ａ６または前記シール摺動面３０ｄ側で、シール外郭部縁３０ｂがギア外郭部縁１５ｃ２より径方向で内側に形成されている。このためギア摺動面１５ａ６が回転をしても、シール部材３０の摺動面ではギア外郭部縁１５ｃ２が当接しないため、シール部材３０の表面に摺動痕等の傷が付くことはない。また、シール部材３０の密閉性を向上させるために圧縮率を高くしても、シール部材３０の表面にギア外郭部縁１５ｃ２が食い込むことも無いため、面と面で均一に摺動面を形成でき、シール部材に対する圧縮量は摺動面全面で均一に保持できるため、トルク変動もなく安定した回転運動を行うことができる。よって、表面が削れて粗粒を発生させることを防止でき、白スジや黒ポチ等の画像不良を防止することができる。
【００６２】
ここで、ギア外郭部縁１５ｃ２とは、ギア外郭部１５ｃ１の縁のことであり、攪拌部材１５と一体的に回転し、シール部材３０との摺動面と同一平面上に形成されている。本実施形態では摺動性と密閉性を向上させるためにシート状部材３５を攪拌部材１５側に両面テープで貼り付けているため、この場合、ギア外郭部縁１５ｃ２は前記シート状部材３５の縁に形成されている。また、同様にシール外郭部縁３０ｂとは、シール部材３０の縁のことであり、攪拌部材１５との摺動面と同一平面上に形成されている。したがって、図８（ａ）に示すように、攪拌部材１５の摺動面に段差を設けたり、図８（ｂ）のようにシール部材３０の外郭部に段差を設けた場合でもシール外郭部縁３０ｂがギア外郭部縁１５ｃ２より径方向で内側に形成されている必要がある。
【００６３】
シール部材３０のシール外郭部縁３０ｂ近傍には前記シール部材３０を変形防止するための規制部である規制リブ１４ｆを有し、該規制リブ１４ｆはフランジ１４に設けられている。ここで、シール部材３０が弾性部材から成り、攪拌部材１５とフランジ１４との間で圧縮しながら挟持されているため、この状態では図９のように、シール部材３０の形状、厚み、圧縮量の如何によってはシール部材３０の断面形状は、中央が膨らんだ太鼓型（図９（ａ））、中央がへこんだ糸車状（図９（ｃ））、もしくはこれら組み合わせた形状（図９（ｂ））に変形することがある。
【００６４】
この状態で攪拌部材１５が回転を行うと、図１０のように摺動面においてシール摺動面３０ｄは回転方向（円の接線方向）の摩擦力（捩りモーメントＭｔ）が発生する。これによって圧縮されたシール部材３０は接線方向へ変形しようとしてさらに倒れを生じようとする。しかし、図１１に示すように、フランジ１４に規制リブ１４ｆを設けているため、規制リブ１４ｆがシール外郭部３０ａの倒れを規制し、シール部材３０が接線方向へ倒れるのを防ぐことができる。すなわち、シール外郭部３０ａが外側へ外側へ倒れようとする変形を規制リブ１４ｆの壁で抑え、これ以上外側に変形することはない。これにより、シール部材３０は圧縮率が高い状態での攪拌軸１５ａの回転中においても、シール部材３０の摺動面における姿勢を安定的に保持することができ、シール部材３０の変形を抑えることができる。
【００６５】
規制リブ１４ｆの位置は、シール外郭部３０ａの近傍に隙間なく設けることが望ましいが、フランジ１４、シール部材３０の部品精度、組立精度を考慮して、本実施形態ではシール外郭部３０ａからの径方向の長さＳｏは０．５ｍｍ以内としている。なお、規制リブ１４ｆの位置は、シール部材３０の弾性変形量により、種々設定が可能であり、少なくともギア外郭部縁１５ｃ２よりも内側に設けてあれば、シール外郭部３０ａはそれ以上の倒れは発生しないため、シール部材３０の摺動面ではギア外郭部縁１５ｃ２が当接することによる粗粒の発生もない。
【００６６】
本実施形態では、図１２に示すように、規制リブ１４ｆの内郭部形状はシール部材３０の外郭部形状が円形をしているため、これを囲繞する同心の相似形状である円形としている。これにより、全周においてシール部材３０のシール外郭部３０ａでの変形を規制することができ、シール部材３０の弾性変形による倒れを確実に防止することができる。
【００６７】
なお、現像装置５を用いた画像形成装置として複写機を例示したが、トナーを使用して画像を形成する装置であれば、前記複写機に限定する必要はなく、例えばレーザービームプリンタやＬＥＤプリンタ、ファクシミリ装置等であっても本発明を適用することが可能であることはいうまでもない。
【００６８】
また、トナーカートリッジを例に挙げて説明したが、本発明はプロセスカートリッジに適用することもできる。ここでプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体と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本体に対して着脱可能とするもの、及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするもの、更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【００６９】
また、現像剤であるトナーとは磁性体トナー、非磁性体トナー等の一成分系トナーやキャリア成分を含めたニ成分系トナーのことをいう。
【００７０】
［第二実施形態］
次に本発明に係る現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図１３は本実施形態にかかる軸受け部の断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
本実施形態にかかる現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、上記第一実施形態のシール部材３０に変えて、シール部材３０に表面処理を施したシール部材４０を用いたものである。
【００７２】
図１３に示すように、シール部材４０は、摺動性を良くするために、表面に低摩擦係数の材料で処理を施したものである。低摩擦係数にする材料としてはフッ素樹脂、シリコーン樹脂、グラファイト等が好ましく、摩擦係数としてはμ＝０．３以下に設定することが望ましい。また、二硫化モリブデン、グリース等の潤滑剤を塗布することにより、摺動面との境界に潤滑層を介することで、摺動性を向上させても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００７３】
特に好ましくはシール部材４０に発泡ウレタンを用い、シリコーン系樹脂からなるコーティング材をその表面に塗布することが望ましい。コーティング材はシリコーン系樹脂をトルエン等の溶媒で希釈し、ロールコータ等で塗布したもので、シリコーンの分散状態により、表面摺動性を向上させている。このように低摩擦係数の材料にて表面処理することで前記シール部材４０の圧縮率を高く設定することが可能となり、回転トルクを下げられるために、シール性能を最大限まで高めることができる。
【００７４】
また、本実施形態では撹拌部材１５とシール部材４０との間にさらにシート状部材３５を配設している。ここではシート状部材は厚さ１００μｍのポリエステル樹脂でなるドーナツ形とし、シール部材４０に当接する側の面の平面度は３０μｍ以下とした。さらにシート状部材３５の撹拌部材１５に当接する側の面には両面テープを貼り付け、シート状部材３５を撹拌部材１５に密着固定している。
【００７５】
シート状部材３５は回転軸シール面に使用されかつ良好な平面性が要求されるため、ドーナツ形で無端であることが望ましい。
【００７６】
シート状部材３５は摺動性が良く、ある程度の剛性を有し、シール部材に当接する側の面の平面度が３０μｍ以下であれば、他の材質であってもよく、例えばナイロン樹脂（ＰＡ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、アルミニウム、ステンレス、表面を銅メッキした鉄等も利用できる。これらのうちでも、剛性と摺動性のバランスの取れたポリエステル樹脂（ＰＥＴ）が最も好ましく、次いでナイロン樹脂（ＰＡ）及び超高分子量ポリエチレン樹脂が好ましい。
【００７７】
［第三実施形態］
次に本発明に係る現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。図１４は本実施形態にかかる摺動面から見たシール部材と規制部の断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
本実施形態にかかる現像剤補給容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、上記第一実施形態の規制リブ１４ｆ、シール部材３０に変えて、形状のことなる規制リブ５１ｆ及びシール部材５０を用いたものである。
【００７９】
図１４（ａ）ではシール部材５０（ａ）の外郭部形状が四角形をしている。これはシール摺動面５０ｄ（ａ）において回転中の捩りモーメントＭｔの負荷がかかってシール外郭部５０ａ（ａ）が外側方向のみならず回転方向に倒れようとした場合、回転方向に対して面で受けることができるため、捩りモーメントＭｔの負荷が大きい場合に特に有利である。
【００８０】
図１４（ｂ）ではシール部材５０（ｂ）の外郭部形状が六角形をしている。これもシール部材５０（ａ）と同様な効果が得られるのみならず、捩りモーメントＭｔの負荷をより多くの６面で受けることができるために力の分散ができて有利である。なお、４面、６面に限らず他の多面体でも同様の効果を得ることができ、多面体になればなるほど力の分散ができるのでよりシール部材の変形に対して有利である。
【００８１】
また、本実施形態で用いられる発泡ウレタン系のシール部材ではシート状に成膜されおり、抜き型によるパンチングにより部材を切り出している。このため、シール部材の形状が四角形や六角形では一枚のシートから材料を無駄なく、より多く切り取ることができるため、部品費を下げることができる。
【００８２】
よって、シール部材の外郭部形状は四角形、六角形または多角形等の様々の形状においても、規制リブ５１ｆの内郭部形状が前記シール部材５０のシール外郭部５０ａの形状と同心の相似関係であればどのような形状であっても構わない。
【００８３】
また、図１４（ｃ）のようにシール部材５０（ｃ）の変形防止のための規制リブ５１ｆ（ｃ）が断続的に配設されていても良い。このように、シール外郭部５０ａ（ｃ）と規制リブ５１ｆ（ｃ）との隙間が全周に亘って不均一になっているため、部品精度、組立精度によるばらつきにより、回転中のシール摺動面５０ｄ（ｃ）のある部位に不均一な摺動力が働いても規制リブ５１ｆ（ｃ）との間の隙間に、変形しようとした部位が逃げることができるため極度なシール部材５０（ｃ）の変形を防ぐことができる。
【００８４】
［上記実施形態と比較例１〜３の比較］
〔比較例１〕
図１５は比較例１の軸受け部の断面図である。図１５に示す比較例１の軸受け部では、前述した第一実施形態での現像剤補給容器１２においてシール部材３０にオイルシールを使用している。オイルシールとして広く知られている基本構造は、金属環にシールリップを構成する合成ゴムを焼付け接着し、内部に組み込んだ弾性部材により攪拌軸１５ａを適度にホールドすることにより、攪拌軸部でのシールを可能にしている。
【００８５】
このため第一実施形態のシール部材３０よりも構造が複雑であるために部品コストが高い。また、シールリップの弾性変形を利用してシールしているため接触面積が少なく、シール部において相手部材である攪拌軸の真円度、及び同軸度、円周振れに対しても高度な部品精度が要求されるため製造コストも高い。
【００８６】
また構造が複雑であるためシールリップに低摩擦処理を施すことが難しく、さらなるコストアップ要因でもあった。このため現像剤補給容器を安価に提供することが困難であった。
【００８７】
〔比較例２〕
図１６は、比較例２及び比較例３の軸受け部の断面図である。図１６に示す比較例２の軸受け部では、前述した第一実施形態での現像剤補給容器１２においてシール部材３０に羊毛フェルトを使用している。羊毛フェルトとして、太さ（径）約２５μｍ程度の羊毛を用い、これらを熱、水（水蒸気）、や圧力を加えて縮絨した後、所定の形状に加工たものを用いている。このため羊毛が網目状繊維となり複雑に絡まり合うことでシール部材としての性能を満足してきた。
【００８８】
上記第一実施形態のようなトナー粒径が６．８μｍで流動性の良いトナーを用いた場合、シール性能を満足することが困難になってきた。
【００８９】
本構成で現像剤補給容器にトナーを３００ｇ充填し、振動、衝撃落下等の物流試験を実施したところ、現像剤補給容器内に収納したトナーが、この羊毛フェルトの網目状繊維内部を通過し、現像剤補給容器外へ漏れ出し、汚れ性で問題があった。
【００９０】
また、本構成の現像剤補給容器１２に３００ｇのトナーを充填し、トナーフィルム１２ｃを開封しない状態（トナーが減って行かない状態）でカップリングギア部より駆動して撹拌部材１５を回転した。回転速度は毎分１０回転とし、２４時間連続して耐久試験を実施した。前記２４時間連続回転は７５００枚の印刷枚数に相当するものである。この時、羊毛フェルトの摺動面から解れたケバが発生し、現像剤補給容器１２内に収納するトナーに混入していた。これは羊毛フェルト内部に侵入したトナーが摺動面に介在することで、フェルト本来の摺動抵抗が悪化してケバの発生に至ったものである。このため画像不良である白スジや黒ポチの原因となる可能性があり、耐久性能でやや難があった。
【００９１】
〔比較例３〕
図１６は前述した第一実施形態での現像剤補給容器においてギア外郭部縁１５ｃ２がシール部材３０に当接した状態（比較例３）の軸受け部を示す図である。かかる状態において、現像剤補給容器１２に３００ｇのトナーを充填し、トナーフィルム１２ｃを開封しない状態（トナーが減って行かない状態）でカップリングギア部より駆動して撹拌部材１５を回転した。回転速度は毎分１０回転とし、２４時間連続して耐久試験を実施した。このとき回転トルクの測定を続けたが、初期に僅かに変動した後は一定レベルを保ち続け、著しく上昇するようなことはなかった。またトナー漏れは認められなかった。しかし、ギア外郭部縁１５ｃ２が当接していたシール部材摺動面ではシール部材表面が削れて摺動痕が有り、粗粒が発生していた。この粗粒は現像剤補給容器１２内に収納するトナーに混入すれば画像不良である白スジや黒ポチの原因となる可能性があった。
【００９２】
〔実験結果１〕
図１７はフランジ１４−３にシール部材３０−３のシール外郭部３０ａー３を規制する規制リブが設けられていない軸受け部の断面図である。本構成において、３００ｇのトナーを充填し、トナーフィルム１２ｃを開封しない状態（トナーが減って行かない状態）でカップリングギア部より駆動して撹拌部材１５を回転した。回転速度は毎分１０回転とし、２４時間連続して運転した。このときトナー漏れ、粗粒の発生は無く、初期からの回転トルクが著しく上昇するようなことはなかったが、トルク変動が有り不安定な状態であった。またシール部材の変形が認られた。これはシール部材３０ー３のシール外郭部３０ａー３周縁に規制リブが設けていないため、攪拌部材１５の回転駆動により、シール部材３０ー３が回転方向外側へ倒れたことが要因である。また、このシール部材３０ー３が変形したことにより、摺動面が均一に保持できなくなり、このことがトルク変動に至ったと考えられる。よって耐久性能でやや難があった。
【００９３】
〔実験結果２〕
前述の第一実施形態の現像剤補給容器１２に３００ｇのトナーを充填し、実験結果１と同様な耐久試験を実施した。このとき回転トルクの回転トルクは初期に僅かに変動した後は一定レベルを保ち続け、著しく上昇するようなことはなかった。またトナー漏れ、シール部材３０の変形は認められなかった。
【００９４】
更に２４時間回転終了後に、現像剤補給容器１２内のトナーを取り出して１５０ｍｅｓｈ（１００μｍ）の目開きの篩い網に通したところ、網上に残留する粗粒の発生はなかった。尚、このトナーの重量平均粒径は６．８μｍであった。
【００９５】
〔実験結果３〕
前述の第二実施形態の現像剤補給容器１２に３００ｇのトナーを充填し、実験結果１と同様な耐久試験を実施した。このときの回転トルクはトルク変動は無く、一定レベルを保ち続け、著しく上昇するようなことはなかった。さらに実験結果２よりもシール部材の圧縮率を高くしても回転トルクを低くでき、シール部材の変形に対してラチテュードが広くなり、長寿命化が可能である。またトナー漏れ、シール部材の変形は認められなかった。
【００９６】
更に２４時間回転終了後に、現像剤補給容器１２内のトナーを取り出して１５０ｍｅｓｈ（１００μｍ）の目開きの篩い網に通したところ、網上に残留する粗粒の発生はなかった。尚、このトナーの重量平均粒径は６．８μｍであった。
【００９７】
図１８は比較例１〜３、実験結果１〜３の検討結果を示す図である。図１８の検討結果から第一実施形態では現像剤補給容器として重要な性能をすべて満足することができ、第二実施形態では更に回転トルクでと寿命で非常に優れていることがわかる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、前記シール部材は弾性体であり、前記攪拌部材と前記現像剤収納部との間で前記攪拌部材の軸方向に沿って挟持され、前記シール部材の内郭部は前記攪拌部材とは当接せず、前記シール部材の外郭部縁は、径方向において前記攪拌部材の前記シール部材と当接する面の外郭部縁よりも内側に形成されている。
【００９９】
これにより、攪拌部材とシール部材で形成された摺動面は攪拌部材の外郭部縁がシール部材とは当接していないため、摺動痕による傷によって、粗粒が発生することもない。またシール部材への食い込みもなく面と面で均一に摺動することができるため円滑な回転性能を得られる。よって、画像形成装置の最も重要な画像性能において高画質、高品質で信頼性の高い現像剤補給容器を提供することができる。
【０１００】
前記現像剤収納部は、前記シール部材の外郭部縁近傍に前記シール部材の変形を防止するための規制部を有する。これにより、駆動中におけるシール部材の接線方向への変形を抑えることができる。このため、前記攪拌部材と前記シール部材が当接する摺動面、または前記現像剤収納部と前記シール部材が当接する摺動面において、シール部材の変形によって摺動面で面と面で摺動できなくなることによる著しいトルク上昇、及び密閉性が保たれなくなることによるトナー漏れ等を防ぐことができるため、シール性が良く、低トルクで回転可能で粗粒の発生を防止することができる。
【０１０１】
前記規制部は径方向において前記攪拌部材の前記シール部材と当接する面の外郭部縁より内側に設けられている。この構成によればシール部材の形状、厚み、圧縮量等による様々な弾性変形量に対応でき、摺動面において、少なくとも攪拌部材の外郭部縁よりも径方向で内側に設けてあれば、シール部材の外郭部はそれ以上の倒れは発生しないため、シール部材の摺動面では攪拌部材の外郭部縁が当接することはない。よってシール部材が削れることによる粗粒を防ぐことができる。
【０１０２】
前記規制部の内郭部形状と前記シール部材の外郭部形状とは、同心の相似形状にて形成されている。この構成によれば全周に渡って前記規制部内郭部からシール部材の変形を規制することができるためシール部材の弾性変形による倒れを確実に防止することができる。
【０１０３】
前記規制部は断続的に配設されている。この構成によれば円環状以外の形状で、回転方向に対して均一な摺動抵抗が得られない場合に、的確な位置で前記規制部内郭部からシール部材の変形を規制することができるため、シール部材の弾性変形による倒れを確実に防止することができる。
【０１０４】
前記シール部材は、前記攪拌部材と摺動する際は、前記シール部材と前記攪拌部材とが当接する摺動面の裏側の面で前記現像剤収納部に固定され、前記現像剤収納部と摺動する際は、前記シール部材と前記現像剤収納部とが当接する摺動面の裏側の面で前記攪拌部材に固定されている。この構成によればシール部材が攪拌部材の摺動面または現像収納部の摺動面から受ける摩擦力の大小により、シール部材が撹拌部材と一体的に回転しようとした場合に、シール部材の不規則な連れ回り運動である回転方向への変形を防止する作用をするためである。
【０１０５】
前記攪拌部材と前記シール部材が当接する前記攪拌部材の摺動面にシート状部材を配設した。この構成によれば攪拌部材の摺動面が凹凸があっても、密閉性を上げられ、摺動抵抗も下げることができる。
【０１０６】
前記シート状部材はポリエステル樹脂（ＰＥＴ）にて形成され、攪拌部材の摺動面に両面テープで固定されている。この構成によれば剛性が高く、摺動性が優れているため、さらに密閉性を上げられ、摺動抵抗も下げることができる。
【０１０７】
前記シール部材は発泡ウレタンからなり、前記攪拌部材と前記シール部材が当接する摺動面、または前記現像剤収納部と前記シール部材が当接する摺動面において、前記シール部材の摺動面に、摩擦係数を低下させる表面処理を施している。この構成によればシール性能アップに伴う回転トルクの上昇を抑えることができるため、シール性能を最大限に引き出して向上させることができる。
【０１０８】
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用する少なくとも１つのプロセス手段と、画像形成装置に着脱可能であって、該画像形成装置に補給するための現像剤を内部に収納する現像剤収納部と、少なくとも一部が該現像剤収納部から外部に露出して前記画像形成装置から回転駆動を受け、回転することで前記現像剤収納部に収納された現像剤を攪拌し、前記現像剤収納部の開口から送り出す攪拌部材と、該攪拌部材の外部に露出する部分からの現像剤の漏れ出しを防止するためのシール部材と、を備えた現像剤補給容器において、前記シール部材は弾性体であり、前記攪拌部材と前記現像剤収納部との間で前記攪拌部材の軸方向に沿って挟持され、前記シール部材の内郭部は前記攪拌部材とは当接せず、前記シール部材の外郭部縁は、径方向において前記攪拌部材の前記シール部材と当接する面の外郭部縁よりも内側に形成されている現像剤補給容器と、を有する。この構成によれば現像剤補給容器に限定することなく、プロセスカートリッジにおいても上記効果が得られる。よって、画像形成装置の最も重要な画像性能において高画質、高品質で信頼性の高いプロセスカートリッジを提供することができる。
【０１０９】
プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用する少なくとも１つのプロセス手段と、画像形成装置に着脱可能であって、該画像形成装置に補給するための現像剤を内部に収納する現像剤収納部と、少なくとも一部が該現像剤収納部から外部に露出して前記画像形成装置から回転駆動を受け、回転することで前記現像剤収納部に収納された現像剤を攪拌し、前記現像剤収納部の開口から送り出す攪拌部材と、該攪拌部材の外部に露出する部分からの現像剤の漏れ出しを防止するためのシール部材と、を備えた現像剤補給容器において、前記シール部材は弾性体であり、前記攪拌部材と前記現像剤収納部との間で前記攪拌部材の軸方向に沿って挟持され、前記シール部材の内郭部は前記攪拌部材とは当接せず、前記シール部材の外郭部縁は、径方向において前記攪拌部材の前記シール部材と当接する面の外郭部縁よりも内側に形成されている現像剤補給容器と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有する。この構成によれば現像剤補給容器に限定することなく、画像形成装置においても上記効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態にかかる画像形成装置の構成図である。
【図２】現像装置の構成図である。
【図３】トナーカートリッジの斜視図である。
【図４】トナーカートリッジの構成図である。
【図５】攪拌部材の説明図である。
【図６】軸受け部の断面図である。
【図７】シール部材の説明図である。
【図８】（ａ）ギア外郭部縁とシール外郭部縁との関係を示す図である。
（ｂ）ギア外郭部縁とシール外郭部縁との関係を示す図である。
【図９】シール部材の断面図である。
【図１０】摺動時におけるシール部材の斜視図である。
【図１１】摺動時におけるシール部材の断面図である。
【図１２】摺動面から見たシール部材と規制部の断面図である。
【図１３】第二実施形態にかかる軸受け部の断面図である。
【図１４】（ａ）第三実施形態にかかる摺動面から見たシール部材（四角形）と規制部の断面図である。
（ｂ）摺動面から見たシール部材（六角形）と規制部の断面図である。
（ｃ）摺動面から見たシール部材と規制部（規制リブが不連続）の断面図である。
【図１５】比較例１の軸受け部の断面図である。
【図１６】比較例２及び比較例３の軸受け部の断面図である。
【図１７】実験結果１の軸受け部の断面図である。
【図１８】比較例１〜３、実験結果１〜３の検討結果を示す図である。
【図１９】従来の軸受け部の断面図である。
【符号の説明】
Ｃ　　　　…トナーカートリッジ
１　　　　…原稿読取装置
１ａ　　…原稿台ガラス
１ｂ　　…照明ランプ
１ｃ　　…走査ミラー
１ｄ〜１ｆ　　…反射ミラー
１ｇ　　…レンズ
２　　　　…感光体ドラム
３　　　　…メインモータ
４　　　　…帯電装置
５　　　　…現像装置
５ａ　　…現像室
５ｂ　　…トナー送り部材
５ｃ　　…現像スリーブ
５ｄ　　…現像ブレード
５ｅ　　…カートリッジ装着部
６　　　　…転写装置
６ａ　　…転写帯電器
６ｂ　　…分離帯電器
７　　　　…クリーニング装置
７ａ　　…クリーニングブレード
７ｂ　　…回収トナー溜め
８　　　　…搬送装置
８ａ１、８ａ２　…カセット
８ｂ１、８ｂ２　…ピックアップローラ
８ｃ　　…レジストローラ対
８ｄ　　…手差しトレイ
８ｆ　　…排出ローラ対
９　　　　…記録媒体
１０　　　　…定着装置
１０ａ　　…駆動ローラ
１０ｂ　　…加熱押圧ローラ
１１　　　　…原稿自動給送装置
１２　　　　…現像剤補給容器
１２ａ　　…トナー排出開口
１２ｂ　　…切欠
１２ｃ　　…トナーフィルム
１３　　　　…フランジ
１３ａ１、１３ａ２、１４ａ１、１４ａ２　…突起
１３ｂ　　…充填口
１３ｃ　　…リブ
１３ｄ　　…軸孔
１４　　　　…フランジ
１４ｂ　　…孔
１４ｃ　　…リング状鍔部
１４ｄ　　…爪部
１４ｆ、５１ｆ　　…規制リブ
１４ｇ　　…フランジ台座面
１５　　　　…攪拌部材
１５ａ　　…攪拌軸
１５ａ１　…嵌入部
１５ａ２　…ギア部
１５ａ３　…リブ
１５ａ４　…カシメボス
１５ａ６　…ギア摺動面
１５ａ７　…軸部外周面
１５ｂ　　…攪拌翼
１５ｂ１　…主翼部
１５ｂ２　…補助翼部
１５ｂ３　…スリット
１５ｂ４　…孔部
１５ｂ５　…カシメ孔部
１５ｃ１　…ギア外郭部
１５ｃ２　…ギア外郭部縁
１６　　　　…キャップ
１７　　　　…把手部材
３０、４０、５０　　　　…シール部材
３０ａ　　…シール外郭部
３０ｂ　　…シール外郭部縁
３０ｄ、５０ｄ　　…シール摺動面
３１　　　　…空間
３５　　　　…シート状部材
３６　　　　…両面テープ
【図１】
2004021062.tif 000003
【図２】
2004021062.tif 000004
【図３】
2004021062.tif 000005
【図４】
2004021062.tif 000006
【図５】
2004021062.tif 000007
【図６】
2004021062.tif 000008
【図７】
2004021062.tif 000009
【図８】
2004021062.tif 000010
【図９】
2004021062.tif 000011
【図１０】
2004021062.tif 000012
【図１１】
2004021062.tif 000013
【図１２】
2004021062.tif 000014
【図１３】
2004021062.tif 000015
【図１４】
2004021062.tif 000016
【図１５】
2004021062.tif 000017
【図１６】
2004021062.tif 000018
【図１７】
2004021062.tif 000019
【図１８】
2004021062.tif 000020
【図１９】
2004021062.tif 000021