(57)【要約】【課題】簡易な構造で現像剤の搬送を行うことができる現像剤攪拌搬送装置並びにこれを有するプロセスカートリッジ及び電子写真方式等の画像形成装置を提供する。【解決手段】第１の攪拌搬送装置１０４は、軸部１０６と、軸部１０６の中心線に対して湾曲した湾曲面を有する固定部１１０と、固定部１１０の湾曲面に沿って一端が固定され、固定部１１０の湾曲面から延びる板状の羽根部１１２とから構成されている。固定部１１０は、湾曲面のほぼ中央が軸部１０６の中心線から最も離れるように形成されている。羽根部１１２は、湾曲面に沿って湾曲され、第１の攪拌搬送装置１０４の回転により生じる押圧によって現像剤を攪拌し搬送する。また、羽根部１１２は、可撓性を有する部材によって形成されており、現像剤の量に応じた抵抗によって撓まされる。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸と、この支軸の中心線に対して湾曲した状態で周縁に延びる羽根部とを有することを特徴とする現像剤攪拌搬送装置。
【請求項２】
前記羽根部は、略中央が支軸の中心線から最も離れるように形成されてなることを特徴とする請求項１記載の現像剤攪拌搬送装置。
【請求項３】
前記羽根部は、可撓性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤攪拌搬送装置。
【請求項４】
画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像担持体と、この像担持体に形成された潜像を可視化し、現像剤収納部を有する現像装置とを具備するプロセスカートリッジにおいて、請求項１乃至３いずれか記載の現像剤攪拌搬送装置を有するプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項４記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤を攪拌し搬送する現像剤攪拌搬送装置並びにこれを有するプロセスカートリッジ及び電子写真方式等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の現像剤を、軸のまわりに設けられた羽根により、軸方向に搬送することは公知である（特許文献１参照）。また、トナーを攪拌する攪拌器の一つとして、回転軸に設けられたフィンに可撓性部材を用いることは公知である（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４０７６８号公報
【特許文献２】
特開２００２−４０７８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸のまわりにらせん状の搬送ねじや羽根などを設けた現像剤攪拌搬送装置は、構造が複雑になるために高価格になることがある。
【０００５】本発明は、簡易な構造で現像剤の搬送を行うことができる現像剤攪拌搬送装置並びにこれを有するプロセスカートリッジ及び電子写真方式等の画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、支軸と、この支軸の中心線に対して湾曲した状態で周縁に延びる羽根部とを有する現像剤攪拌搬送装置にある。羽根部は、湾曲しており支軸を中心として回転することにより、現像剤を攪拌すると共に、支軸の両端に向けて搬送することができる。
【０００７】羽根部は、略中央が支軸の中心線から最も離れるように形成されることが好ましい。また、前記羽根部は、可撓性を有することが好ましい。可撓性を有する羽根部は、回転することにより現像剤から受ける抵抗によって、羽根部の回転する方向に対して逆方向に撓むため、現像剤を支軸の両端に向けて搬送する搬送力が現像剤の量に応じて変化する。
【０００８】本発明の第２の特徴とするところは、画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像担持体と、この像担持体に形成された潜像を可視化し、現像剤収納部を有する現像装置とを具備するプロセスカートリッジにおいて、上記のように構成された現像剤攪拌搬送装置を有するプロセスカートリッジにある。
【０００９】本発明は、上記のように構成されたプロセスカートリッジを有する画像形成装置を含むものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして着脱装着される給紙ユニット１８，１８が配置されている。
【００１１】それぞれの給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、用紙が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２は、給紙ユニット本体２０に対して摺動自在に装着され、正面方向（図１の右方向）に引き出される。また、給紙カセット２２の奥端近傍上部にはナジャーロール２４が配置され、このナジャーロール２４の前方にリタードロール２６及びフィードロール２８が配置されている。さらにオプションの給紙ユニット１８，１８には、それぞれ対をなす送りロール３０が設けられている。
【００１２】上記複数の給紙カセット２２の少なくとも一つは、伸縮自在のもので、主枠体３２と、この主枠体３２に対して摺動自在に設けられた補助枠体３４とを有する。
【００１３】搬送路３６は、最下端の給紙ユニット１８のナジャーロール２４から排出口３８までの用紙通路であり、この搬送路３６は、画像形成装置本体１２の裏面（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８の送りロール３０から後述する転写装置６２まで略鉛直に形成されている部分を有する。この搬送路３６の定着装置６４の上流側に後述する転写装置６２と像担持体５４が配置され、さらに転写装置６２と像担持体５４の上流側にレジストロール４０が配置されている。さらに、搬送路３６の排出口３８の近傍には排出ロール４２が配置されている。
【００１４】したがって、前述した給紙ユニット１８から搬送されたシートは、搬送路３６のレジストロール４０により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール４２により排出部１６へ排出される。
【００１５】ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、排出ロール４２の手前は２股に別れ、その分かれた部分に切換爪４４が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール４２まで戻る反転路４６が形成されている。この反転路４６には搬送ロール４８ａ〜４８ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４４が反転路４６を開く側に切り換えられ、排出ロール４２にシートの後端手前がかかる時点で排出ロール４２が反転し、記録媒体が反転路４６に導かれ、レジストロール４０、転写装置６２と像担持体５４及び定着装置６４を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００１６】排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部５０を有する。この傾斜部５０は、排出口部分が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部５０は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１で２点鎖線で示すように、傾斜部５０を上方に回転して開いたときには、開放部５２が形成され、この開放部５２を介して後述するプロセスカートリッジ６８が脱着できるようにしてある。
【００１７】像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体５４と、この像担持体５４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、この帯電装置５６により帯電された像担持体５４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体５４の潜像を現像剤により可視化する現像機ユニット６０と、この現像機ユニット６０による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置６２と、像担持体５４に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置６３と、転写装置６２により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置６４とから構成されている。光書込み装置５８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した給紙ユニット１８と平行で画像形成装置本体１２の正面近傍に配置され、現像機ユニット６０内を横切って像担持体５４を露光する。また、現像機ユニット６０は、像担持体５４と対向する現像ロール６６を有する。
【００１８】プロセスカートリッジ６８は、像担持体５４、帯電装置５６、現像機ユニット６０及びクリーニング装置６３を一体化したものである。このプロセスカートリッジ６８は、排出部１６の傾斜部５０の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部５０を開いたときに形成される開放部５２を介して脱着される。
【００１９】図２において、前述したプロセスカートリッジ６８が示されている。このプロセスカートリッジ６８は、像担持体５４、帯電装置５６及びクリーニング装置６３が配置された像担持体ユニット７０と、現像部７２、第１の現像剤収納部７４ａ、第２の現像剤収納部７４ｂが配置された現像機ユニット６０とに着脱自在に分けられている。
現像機ユニット６０には、例えば現像剤を収納する現像剤収納空間７６を有し、この現像剤収納空間７６の上部は、傾斜部５０の下部に配置される。また、現像剤収納空間７６を構成する上部壁面７８は、傾斜部５０に沿って傾斜部５０と平行であるように形成されている。さらに現像剤収納空間７６の上部には把持部８０が形成されている。この把持部８０は、現像剤収納空間７６を構成する上部両側の壁面が内側に入り込むように形成されており、プロセスカートリッジ６８を脱着するには、この把持部８０を持つことにより容易に行うことができる。
【００２０】像担持体ユニット７０は、像担持体ユニット本体８２を有し、この像担持体ユニット本体８２に像担持体５４と帯電装置５６が設けられている。
また、像担持体ユニット本体８２内でクリーニング装置（クリーニングブレード）６３の上方には、現像剤回収空間８４が形成され、クリーニング装置６３で掻き落とされた現像剤がこの現像剤回収空間８４に回収される。この現像剤回収空間８４にはパドル８６が回転自在に設けられている。像担持体ユニット本体８２の上部には、シャッタ８８が開閉自在に設けられ、このシャッタ８８は、シャッタ用シャフト９０を介して像担持体ユニット本体８２に移動自在に支持されている。このシャッタ８８は、プロセスカートリッジ６８が装着される前には、像担持体５４の開放部分を閉じ、プロセスカートリッジ６８が装着された場合には、像担持体５４が表に出るように開かれるものである。
【００２１】現像機ユニット６０は、フロントハウジング９２とリアハウジング９４とを接合して構成された現像機ユニット本体９６を有し、この現像機ユニット本体９６内は、前述した現像剤収納空間７６と、現像ロール６６が配置された現像部７２とに分かれている。現像剤収納空間７６は、潜像書込み位置Ｐから延ばした水平線（この実施形態においては、光書込み装置からの走査光路）を境として、上部に位置する第１の現像剤収納部７４ａと、下部に位置する第２の現像剤収納部７４ｂとに隔壁９８を介して分けられている。第１の現像剤収納部７４ａの現像剤収納容積は、第２の現像剤収納部７４ｂの現像剤収納容積よりも大きくなっている。
【００２２】図３に示すように、隔壁９８は、光書込み装置からの走査光路を形成する例えば四角形状の窓部１００を形成していると共に、この窓部１００の両側で現像機ユニット本体９６と共に現像剤通路１０２ａ，１０２ｂを構成している。現像剤通路１０２ａ，１０２ｂは、第１の現像剤収納部７４ａと第２の現像剤収納部７４ｂとを連通させている。第１の現像剤収納部７４ａは、前述したように、該第１の現像剤収納部７４ａの上部が傾斜部５０の下部に配置されていると共に、第１の攪拌搬送装置１０４が回転自在に配置されている。
【００２３】図４及び図５において、第１の攪拌搬送装置１０４の構成が示されている。第１の攪拌搬送装置１０４は、軸部１０６と、軸部１０６の中心線に対して湾曲した湾曲面１０８を有する固定部１１０と、湾曲面１０８に沿って一端が固定され、湾曲面１０８から延びる板状の羽根部１１２とから構成されている。固定部１１０は、湾曲面１０８のほぼ中央が軸部１０６の中心線から最も離れるように形成されている。羽根部１１２は、湾曲面１０８に沿って湾曲され、第１の攪拌搬送装置１０４の回転により生じる押圧によって現像剤を攪拌し搬送する搬送面１１４と、湾曲面１０８に固定された一端に対向する自由端１１６とを有する。また、羽根部１１２は、可撓性を有する部材によって形成されており、例えば、ペットフィルム（ＰＥＴ）などで形成される。ＰＥＴの厚さは、０．１〜０．５ｍｍにすることが好ましい。羽根部１１２は、固定部１１０に接着剤などで固定されてもよい。また、羽根部１１２及び固定部１１０は、一体に形成されてもよい。
【００２４】第１の攪拌搬送装置１０４は、回転することによって、第１の現像剤収納部７４ａに収納された現像剤を攪拌し、さらに軸線方向両側の現像剤通路１０２ａ，１０２ｂに供給することができ、この現像剤通路１０２ａ，１０２ｂを介して現像剤を第２の現像剤収納部７４ｂに供給する。
【００２５】また、第２の現像剤収納部７４ｂには、第２の攪拌搬送装置１１８が第１の攪拌搬送装置１０４の下方位置で回転自在に配置されている。この第２の攪拌搬送装置１１８は、図３に示すように、軸部１２０と、この軸部１２０の軸線方向端部から中央に向けて互いに異なる方向に形成されたスクリュー部１２２ａ，１２２ｂからなるスクリューシャフトとして構成されている。したがって、この第２の攪拌搬送装置１１８が回転すると、両側の現像剤通路１０２ａ，１０２ｂからの現像剤が中心方向により多く搬送され、現像剤が均等に分散されて次の第３の攪拌搬送装置１２４に供給される。
【００２６】第１の攪拌搬送装置１０４及び第２の攪拌搬送装置１１８は、像担持体５４側から伝達される駆動力により、各攪拌搬送装置用ギア１２６及びアイドルギア１２８を介して駆動される。
【００２７】第２の現像剤収納部７４ｂには、さらに第３の攪拌搬送装置１２４と第４の攪拌搬送装置１３０とが配置されている。第３の攪拌搬送装置１２４は、一端が固定されて周方向に延びる板状部（図示せず）により現像剤を第４の攪拌搬送装置１３０へ供給する。第４の攪拌搬送装置１３０は、第２の現像剤収納部７４ｂの出口部分に配置され、第３の攪拌搬送装置１２４により搬送された現像剤を現像ロール６６に搬送すると共に、この新しい現像剤と、現像ロール６６から掻き落とされた劣化した現像剤とを混合する。この現像ロール６６には、例えば樹脂から構成された層厚規制部材１３２が接触しており、この層厚規制部材１３２によって、現像ロール６６の表面に付着した現像剤の層厚を規制する。
【００２８】第３の攪拌搬送装置１２４、第４の攪拌搬送装置１３０及び現像ロール６６は、前述した第１の攪拌搬送装置１０４及び第２の攪拌搬送装置１１８と同様に、像担持体５４側から伝達される駆動力によって、各攪拌搬送装置用ギア１２６及びアイドルギア１２８を介して駆動される。
【００２９】次に上記実施形態の作用について説明する。
像担持体５４が帯電装置５６により一様に帯電され、この帯電された像担持体５４には、画像信号に基づいて光書込み装置５８から発した光が照射され、潜像書込み位置Ｐにおいて潜像が形成される。光書込み装置５８からの光は、プロセスカートリッジ６８の窓部１００を介してプロセスカートリッジ６８内を通過する。この光書込み装置５８により形成された像担持体５４の潜像は現像機ユニット６０の現像剤により可視化される。
【００３０】現像剤は、第１の現像剤収納部７４ａと第２の現像剤収納部７４ｂとの双方に収納されている。第１の現像剤収納部７４ａに収納された現像剤は、第１の攪拌搬送装置１０４が回転することによって、搬送面１１４の押圧により攪拌されると共に、搬送面１１４の湾曲に応じた方向へ搬送される。第１の攪拌搬送装置１０４は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、羽根部１１２が可撓性を有する部材で形成されているため、軸部１０６を回転軸としてＡの方向（図６（Ａ），（Ｂ）で右回り）に回転すると、第１の現像剤収納部７４ａに収納された現像剤の量に応じた抵抗を受ける。羽根部１１２は、現像剤から受ける抵抗に応じて、第１の攪拌搬送装置１０４が回転する方向に対して逆方向に撓む。図６（Ａ）に示すように、羽根部１１２は、現像剤から受ける抵抗が小さい場合には、湾曲面１０８にほぼ沿って撓んだ状態にある。一方、羽根部１１２は、図６（Ｂ）に示すように、現像剤から受ける抵抗が大きい場合には、第１の攪拌搬送装置１０４が回転する方向に対して逆方向に固定されていない自由端１１６側が撓む。
【００３１】図７（Ａ），（Ｂ）において、第１の攪拌搬送装置１０４の形状が現像剤から受ける抵抗の小さな場合について示されている。第１の攪拌搬送装置１０４は、現像剤から受ける抵抗が小さい場合には、羽根部１１２の全体が湾曲面１０８にほぼ沿って撓んだ状態にある。図７（Ｂ）に示すように、羽根部１１２が湾曲面１０８にほぼ沿って撓んだ状態において、現像剤を軸線方向両側へ搬送する搬送力は最も大きい。
【００３２】図８（Ａ），（Ｂ）において、第１の攪拌搬送装置１０４の形状が現像剤から受ける抵抗の大きな場合について示されている。第１の攪拌搬送装置１０４の現像剤から受ける抵抗が大きな場合には、羽根部１１２は、第１の攪拌搬送装置１０４が回転する方向に対して逆方向に自由端１１６側が撓まされると共に、搬送面１１４の湾曲が湾曲面１０８の湾曲よりも小さくなるように変形される。よって、搬送面１１４の搬送力は、搬送面１１４の湾曲が小さくなったことによって低減される。
したがって、第１の攪拌搬送装置１０４は、現像剤収納部７４ａに収納された現像剤の量に応じて搬送力を変えつつ現像剤を現像剤通路１０２ａ，１０２ｂに供給し、この現像剤通路１０２ａ，１０２ｂを介して現像剤を第２の現像剤収納部７４ｂに供給する。
【００３３】さらに、第２の現像剤収納部７４ｂの現像剤は、第２の攪拌搬送装置１１８の回転により均等に分散され、第３の攪拌搬送装置１２４及び第４の攪拌搬送装置１３０により現像部７２に搬送される。
【００３４】この現像部７２においては、搬送された現像剤が現像ロール６６に付着し、層厚規制部材１３２により層厚が規制され、像担持体５４と対峙する現像位置まで搬送され、像担持体５４の潜像に対応して現像剤の像が形成される。
【００３５】一方、サイズ信号等により給紙ユニット１８のいずれか一つが選択され、給紙カセット２２の一つに収納された記録媒体は、ナジャーロール２４により送り出され、リタードロール２６及びフィードロール２８により捌かれて搬送路３６に導かれ、レジストロール４０により一次停止され、タイミングをとって転写装置６２と像担持体５４との間に導かれる。
【００３６】このようにして記録媒体が転写装置６２と像担持体５４との間に導かれると、像担持体５４上の現像剤が転写装置６２により記録媒体に転写される。この現像剤が転写された記録媒体は、定着装置６４を通って排出口３８から排出部１６へ排出されるものである。
【００３７】以上のように、第１の攪拌搬送装置１０４は、回転することによって、第１の現像剤収納部７４ａに収納された現像剤を攪拌し、さらに可撓性を有する羽根部１１２により現像剤の量に応じて搬送力を変えつつ軸線方向両側の現像剤通路１０２ａ，１０２ｂに現像剤を供給することができる。よって、第１の攪拌搬送装置１０４は、簡易に構成されることができ、さらに現像剤の過剰な搬送を防止することができる。
【００３８】なお、上記実施形態においては、一成分現像方式が用いられているが、これに限定されるものではなく、二成分現像方式であってもよい。また、上記実施形態においては、像担持体から直接記録媒体に現像剤像を転写しているが、これに限定されるものではなく、中間転写体を像担持体と記録媒体との間に介在させてもよい。さらに、上記実施形態においては、白黒の画像形成装置について説明したが、カラー用の画像形成装置についても本発明が適用できることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、支軸の中心線に対して湾曲した状態で周縁に延びる羽根部を設けたので、簡易な構造で現像剤の搬送を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジにおいて、現像剤の供給経路を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第１の攪拌搬送装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第１の攪拌搬送装置を示す上面図、正面図及び側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１の攪拌搬送装置の現像剤から受ける抵抗による撓みを示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第１の攪拌搬送装置の現像剤から受ける抵抗が小さい場合の形状を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る第１の攪拌搬送装置の現像剤から受ける抵抗が大きい場合の形状を示す図である。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
１２    画像形成装置本体
１４    像形成手段
１６    排出部
１８    給紙ユニット
２２    給紙カセット
３６    搬送路
４０    レジストロール
５４    像担持体
５６    帯電装置
５８    光書込み装置
６０    現像機ユニット
６２    転写装置
６３    クリーニング装置
６４    定着装置
６８    プロセスカートリッジ
７０    像担持体ユニット
７４ａ    第１の現像剤収納部
７４ｂ    第２の現像剤収納部
７６    現像剤収納空間
１００    窓部
１０２ａ，１０２ｂ    現像剤通路
１０４    第１の攪拌搬送装置
１０６    軸部
１０８    湾曲面
１１０    固定部
１１２    羽根部
１１４    搬送面
１１６    自由端
【図１】
2004191436.tif 000003
【図２】
2004191436.tif 000004
【図３】
2004191436.tif 000005
【図４】
2004191436.tif 000006
【図５】
2004191436.tif 000007
【図６】
2004191436.tif 000008
【図７】
2004191436.tif 000009
【図８】
2004191436.tif 000010