(57)【要約】【目的】水平方向に延びたトナー収納容器内のトナーを少ない部品点数で搬送し、且つ、デットスペースの少ない効率的なトナー充填ができ、更にトナー残量が少ないプロセスカートリッジを提供すること。【構成】現像剤収納容器底部の現像剤を、現像剤担持体を収納する現像容器の開口方向に搬送する現像剤搬送部材と、現像剤担持体に沿って、現像剤を撹拌する回転自在に支持された現像剤撹拌部材とを有し、前記現像剤撹拌部材は回転軸上延びた少なくとも１つの平面部を持ち、前記現像剤搬送部材は前記現像剤撹拌部材と揺動可能に連結され、現像剤撹拌部材と現像剤搬送部材が同一の駆動中心から駆動を受けることを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004078005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤収納容器底部の現像剤を、現像剤担持体を収納する現像容器の開口方向に搬送する現像剤搬送部材と、現像剤担持体に沿って、現像剤を撹拌する回転自在に支持された現像剤撹拌部材とを有し、前記現像剤撹拌部材は回転軸上延びた少なくとも１つの平面部を持ち、前記現像剤搬送部材は前記現像剤撹拌部材と揺動可能に連結され、現像剤撹拌部材と現像剤搬送部材が同一の駆動中心から駆動を受けることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記現像剤搬送手段は、現像剤担持体長手方向に略平行に延びた少なくとも１つの穴を有し、又、穴と略平行に延び、且つ、断面形状が上に向かって幅が小さくなる突状のリブを有する板状部材であり、往復運動することを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記突状リブの断面形状における現像剤搬送方向の辺が現像剤搬送方向に対して略垂直であることを特徴とする請求項２記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記突状リブの断面形状が三角形であることを特徴とする請求項２又は３記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
前記現像剤搬送手段は、複数の現像剤搬送部材が揺動可能に連結されていることを特徴とする請求項１〜４記載の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記現像剤収納容器は画像形成装置に対して、略水平な現像剤収納容器底部を有する請求項１〜５の何れに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
電子写真感光体とこれに作用するプロセス手段を有するプロセスカートリッジを本体内に着脱自在に装填して成る画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジを請求項１〜６の何れかに記載のプロセスカートリッジで構成したことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体とこれに作用するプロセス手段を有するプロセスカートリッジとこれを備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用する画像形成装置は、電子写真プロセスを経て記録媒体に画像を形成するものであって、これには例えば電子写真複写機、電子写真プリンター（例えば、ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンター等）、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
【０００３】
ところで、斯かる画像形成装置においては、電子写真感光体及びこ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、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。この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サービスマンによることなくユーザー自身で行うことができるため、操作性を格段に向上させることができる。このため、この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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プロセスカートリッジは長寿命化が進み、より多くのトナーを無駄なく充填することが求められている。このような中トナー収納容器を水平方向に広げて大容量化することが知られている。しかし、このような構成において従来から用いられているのトナー撹拌翼では容器底部を半円筒形状にするため、その分デットスペースが発生してしまうことは避けられなかった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、水平方向に延びたトナー収納容器内のトナーを少ない部品点数で搬送し、且つ、デットスペースの少ない効率的なトナー充填ができ、更にトナー残量が少ないプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、現像剤収納容器底部の現像剤を、現像剤担持体を収納する現像容器の開口方向に搬送する現像剤搬送部材と、現像剤担持体に沿って、現像剤を撹拌する回転自在に支持された現像剤撹拌部材とを有し、前記現像剤撹拌部材は回転軸上延びた少なくとも１つの平面部を持ち、前記現像剤搬送部材は前記現像剤撹拌部材と揺動可能に連結され、現像剤撹拌部材と現像剤搬送部材が同一の駆動中心から駆動を受けることを特徴とする。
【０００７】
又、本発明は、電子写真感光体とこれに作用するプロセス手段を有するプロセスカートリッジを本体内に着脱自在に装填して成る画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを前記プロセスカートリッジで構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（画像形成装置本体の説明）
図１は本発明に係るプロセスカートリッジの主断面図、図６は本発明に係る画像形成装置の主断面図である。このプロセスカートリッジは、像担持体と、像胆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、像担持体にトナー像を形成する現像装置、像担持体表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段がある。
【０００９】
本実施の形態に係るプロセスカートリッジ１５は、図１に示すように、像担持体である電子写真感光体ドラム１１の周囲に帯電手段である帯電ローラ１２、現像装置として現像容器に収納されている現像剤担持体１８（以下、現像ローラ）、現像ブレード２８、トナーを収納した現像剤収納容器１６（以下、トナー収納枠体）及びクリーニング手段としてクリーニングブレード１４を配置し、ハウジングで覆って一体的にプロセスカートリッジ１５とし、画像形成装置本体Ｃに対して着脱自在に構成している。
【００１０】
このプロセスカートリッジ１５は、図６に示すような画像形成装置Ｃに装着されて画像形成に用いられる。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、トナー収納容器１６に収納したトナーを現像ブレードにより現像ローラ１８表面に薄層担持し、現像ローラ１８に現像バイアスを印加することによって、潜像に応じてトナーを供給する。このトナー像を転写ローラ９へのバイアス電圧印加によって搬送されるシートＳに転写し、そのシートＳを定着装置１へ搬送して画像定着し、排紙ローラ２によって装置上部の排出部３に排出する。
（プロセスカートリッジのトナー搬送構成）
ここで、トナー容器１６内のトナーの搬送構成について説明する。以下、長手とは感光ドラム１１の軸方向とする。
【００１１】
トナー容器１６は、図１で示すように、現像ローラ１８にトナーを供給するための開口部１９を有し、画像形成装置本体に対して略水平な底部を有している。前記開口部１９の長手方向の幅は、現像枠体１７の開口部２０の長手方向の幅とほぼ同じ大きさである。
【００１２】
又、図５に示すように、トナー容器１６は開口部１９より長手方向外側に領域２１（斜線部分）を有している。前記領域２１の部分のトナーを直接開口部１９に向かって搬送すると現像枠体１７の開口部２０の長手方向両端にトナーの供給過多になってしまう。そこで、図１、図４及び図５に示すように、前記領域２１のトナーを先ず前記開口部１９とは反対側に搬送する第１の搬送手段２２を有する。前記第１の搬送手段２２は、トナー容器１６に回転可能に支持されており、図１、図４及び図５の矢印Ｄの方向に回転して、送り羽根２２ａによりトナー容器１６の開口部１９とは反対方向（矢印Ｅ）方向にトナーを搬送する。
【００１３】
前記搬送部材２２は軸部２２ｂと可撓性を有する羽根部２２ａから構成され、前記領域２１の部分に羽根部２２ａは有り、又、軸２２ｂの長手中央部には図５に示すように突起２２ｃを有し、搬送手段２２の回転に伴い中央部のトナーを攪拌できる。又、前記攪拌部材２２は２連になっており、開口部１９外側の領域２１のトナーは、搬送部材２２ｃから搬送部材２２ｄへと矢印Ｅの方向にトナーは搬送される。
【００１４】
そして、トナーが開口部１９と離れた側の壁２３まで搬送されてくると、斜面２４に沿ってトナーは矢印Ｆの方向へ落ちる。斜面２４は、図５に示すように、開口部１９（現像器側）とは反対側２３の隅にトナーが落ちるように傾いている。又、図５に示すように、隅部のトナーは第２の搬送手段２５の方にトナー落ちるようにも斜面は傾いている。つまり、矢印Ｆの方向にトナーは落ちる。
（プロセスカートリッジの板状トナー搬送部材）
図１及び図４に示すように、本プロセスカートリッジは板状トナー搬送部材２５，２７を有している（以後、板状搬送部材と言う）。
【００１５】
板状搬送部材２５は長穴２５ｃで、回転するトナー撹拌部材２６に同一の駆動中心上に連結されている。
【００１６】
トナー撹拌部材２６は少なくとも１つの平面部を有し、本実施の形態では弾性体シート（本実施の形態としてＰＥＴシート、ＰＳシート）２６ａが一体的に構成されており、現像剤担持体へのトナーの充分な供給と現像剤担持体付近のトナー循環を行う。又、長穴２５ｃ部と嵌合する箇所でクランク形状となっている。
【００１７】
図３に示す長穴２５ｃの長さｎはトナー搬送部材２６の最大回転半径ｒの２倍よりも大きくしている。これは図２で示すように、板状搬送部材２５を下降させる場合、その直下にトナーが堆積している状況下で、板状搬送部材２５が強制的にトナーを押し潰すことを防止し往復運動するためである。つまり、板状搬送部材２５の鉛直方向下側にトナーが大量に介在している場合、板状搬送部材２５は撹拌部材２６と嵌合する長穴２５ｃ上方向の隙間分だけ移動できるので、トナー容器底部とが摺擦することがなく図２ａ〜ｄで示されるような一連の動作を繰り返す構成となっている。こうすることで、トナー搬送部材２６の負荷トルクを低減させている。
【００１８】
トナーが少量の場合は図１矢印Ｊ１　の様に往路ではトナー容器１６底部を摺擦して移動し、復路矢印Ｊ２では底部から離間して移動しトナーを現像枠体開口部２０と対向するトナー容器開口部１９へ向い搬送する。
【００１９】
次に、トナー搬送部材２５の詳細な形状について説明する。
【００２０】
図１（ａ）及び図５で示すように、板状搬送部材２５は断面が三角形であるリブ２５ｅと、これに平行な穴２５ｆで構成され、又、トナー搬送に方向性を持たせるため、図１（ａ）に示すように往路ではトナー搬送方向に対して略垂直となるように面２５ａを設け、又、復路ではトナーが逆方向に搬送され難いように斜面２５ｂを設けている。つまり、矢印Ｊ１方向の移動では面２５ａでトナーを図中左方向に搬送し、Ｊ２方向では斜面２５ｂによって図中右方向への搬送を抑えている。
【００２１】
三角形の角度αはトナーが自然落下する角度（安息角）よりもやや大きい。こうすることで斜面２５ｂにトナーが残り難いため、寿命末期のトナー残量を減らすことができる。
【００２２】
図３に示すように、トナー搬送部材２６の三角柱部材のピッチｑは回転半径ｒの２倍より小さい。こうすることで突状リブ間のトナーの受け渡しを確実にしトナー搬送性を向上させている。
【００２３】
本実施の形態では、板状搬送部材２５と板状搬送部材２７は節２５ｄによって揺動可能に連結されており、次に板状搬送部材２７について述べる。
【００２４】
板状搬送部材２７は先にも述べたが、板状搬送部材２５と節２５ｄと長手方向２箇所で回動可能に連結されている。又、トナー容器と隙間なく摺擦させるために、容器角部と同様にＲ形状としている。
【００２５】
図２に示すように、板状搬送部材２７は板状搬送部材２５に連動してトナー容器角の図中円弧形状部分を摺擦しながら矢印Ｌで示すような往復運動を繰り返す。この場合、板状搬送部材２７終端部の可動範囲はトナーが自然落下する位置よりも上昇させることが望ましい。
【００２６】
板状搬送部材２７にも板状搬送部材２５と同様に断面が上に向かって幅が小さくなる形状として三角形の突状リブが配設されており、この場合も搬送方向及び安息角を鑑みて三角形の斜面を決定している。
【００２７】
尚、本実施例における搬送部材２５，２７はポリスチレン（ＰＳ，ＨＩＰＳ）を用いているが他の樹脂を用いても良い。
【００２８】
以上のように、搬送部材２６付近まで搬送されたトナーは最終的にトナー搬送部材２６により現像開口部１９へ供給される。
【００２９】
このように板状搬送部材２５と板状送部材２５ｄを節で連結させ、これらを、クランクを有する回転自在なトナー搬送部材２６から駆動を受け往復運動させることで、図７に示すような従来の現像剤搬送手段２２２，２２１の構成で発生する無駄なスペース（斜線部Ｙの領域）を活用することができ、略水平にセットされる扁平形状のプロセスカートリッジ内部のトナーを水平方向に搬送させることが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下のような効果が得られる。
【００３１】
請求項１記載の発明によれば、現像剤収納容器底部の現像剤を、現像剤担持体を収納する現像容器の開口方向に搬送する現像剤搬送部材と、現像剤担持体に沿って、現像剤を撹拌する回転自在に支持された現像剤撹拌部材とを有し、前記現像剤撹拌部材は回転軸上延びた、少なくとも１　つの平面部を持つことで、トナーを撹拌及び現像剤担持体へ供給し、且つ、前記現像剤搬送部材は前記現像剤撹拌部材と揺動可能に連結され、現像剤撹拌部材と現像剤搬送部材が同一の駆動中心から駆動を受けることによって、少ない部品点数で、現像剤担持体から離れたトナーを現像剤撹拌部材まで搬送した後に現像剤撹拌部材で適切にトナー撹拌を行うと同時に開口部まで現像剤を搬送し、更にはトナー残量が少量でも確実にトナーを搬送することができる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、前記現像剤搬送手段は、現像剤担持体長手方向に略平行に延びた少なくとも１つの穴を有し、又、穴と略平行に延び、且つ、断面形状が上に向かって幅が小さくなる突状のリブを有する板状部材であり、往復運動することで、板状現像剤搬送手段が往復運動する際に、現像剤搬送に方向性を持たせることができ、且つ、断面の形状を変更することにより現像剤の供給量（搬送力）をコントロールすることが可能となる。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば、前記突状リブの断面形状における現像剤搬送方向の辺が現像剤搬送方向に対して略垂直にすることでトナーを確実に搬送できる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、前記突状リブの断面形状が三角形とすることで残トナー量を抑えつつトナーを最後まで確実に搬送できる。
【００３５】
請求項５記載の発明によれば、前記現像剤搬送手段は、複数の現像剤搬送部材が揺動可能に連結することで、駆動源を追加することなく、搬送部材を追加可能となる。又、その結果トナー収納容器底部全域のトナーを搬送することができ残トナーを少なくする効果が得られる。
【００３６】
請求項６記載の発明によれば、前記現像剤収納容器は画像形成装置に対して略水平な現像剤収納容器底部を有することで、従来の回転搬送部材で必要とした円弧形状の底面を必要とせず、デットスペースの少ないトナー収納容器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【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トナー容器主断面図である。
【図３】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４】本発明の実施の形態におけるトナー容器内部の概略説明図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるトナー容器内部の概略説明図である。
【図６】本発明の実施の形態における画像形成装置本体の概略説明図である。
【図７】従来のトナー容器内部の概略説明図である。
【符号の説明】
１　　　　排出ローラ
２　　　　排出部
６　　　　シートカセット
７　　　　搬送ローラ
８　　　　露光装置
９　　　　転写ローラ
１０　　　定着装置
１１　　　感光ドラム
１３　　　クリーニング枠体
１４　　　クリーニングブレード
１５　　　プロセスカートリッジ
１６　　　トナー容器
１７　　　現像枠体
１８　　　現像スリーブ（現像剤担持体）
Ｃ　　　　画像形成装置
１９　　　トナー容器開口部
２０　　　現像枠体開口部
２１　　　トナー容器の開口部外側領域
２２　　　第１の搬送手段
２２ａ　　搬送羽根
２２ｂ　　軸
２２ｃ　　第１の搬送手段１
２２ｄ　　第１の搬送手段２
２２ｅ　　突起
２３　　　開口部と離れた側の壁
２４　　　斜面
２５　　　第２の搬送手段
２５ａ　　垂直面
２５ｂ　　斜面
２５ｃ　　長穴
２５ｄ　　節
２５ｅ　　リブ
２５ｆ　　　穴
２６　　　トナー搬送手段
Ｃ　　　　画像形成装置
Ｄ　　　　搬送部材１の回転方向
Ｅ　　　　トナーの流れ方向
Ｆ　　　　トナー容器隅部のトナーの搬送方向
Ｊ　　　　板状トナー搬送部材の軌跡
Ｌ　　　　第２の板状搬送手段の軌跡
Ｙ　　　　領域
【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】
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【図６】
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【図７】
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