(57)【要約】【課題】現像剤収容室の現像剤供給圧の上昇を抑制して現像剤排出空間に現像剤供給圧が累積されないようにすることで、現像剤供給圧の上昇によるオーガロック現象を防止することが可能な、現像剤カートリッジおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤が収容される現像剤収容室および現像剤排出口を備えたカートリッジフレームと、現像剤を現像剤排出口に搬送させる現像剤搬送ユニットと、現像剤搬送ユニットによる現像剤の搬送圧力に応じて、現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させる可変ユニットとを備える現像剤カートリッジが提供される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が収容される現像剤収容室および現像剤排出口を備えたカートリッジフレームと；
前記現像剤を前記現像剤排出口に搬送させる現像剤搬送ユニットと；
前記現像剤搬送ユニットによる現像剤の搬送圧力に応じて、前記現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させる可変ユニットと；
を備えることを特徴とする、現像剤カートリッジ。
【請求項２】
前記可変ユニットは、変形が可能のように前記現像剤搬送ユニットに設けられたダンパーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項３】
前記ダンパーは、前記現像剤搬送ユニットの軸方向に対して収縮および膨張が可能なことを特徴とする、請求項２に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項４】
前記現像剤搬送ユニットは、現像剤搬送ユニットが設けられる前記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材を備えることを特徴とする、請求項２に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項５】
前記ダンパーは、前記シール部材に設けられることを特徴とする、請求項４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項６】
前記ダンパーは、弾性部材を含むことを特徴とする、請求項５に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項７】
前記弾性部材は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）のうちから選択されたいずれか一つの材質で形成されることを特徴とする、請求項６に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項８】
前記ダンパーは前記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材をさらに含み、
前記フィルム部材はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンのうちから選択されたいずれか一つの材質から形成されることを特徴とする、請求項６に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項９】
前記現像剤搬送ユニットは、前記カートリッジフレームに回転可能に設けられ、現像剤収容室の現像剤を攪拌することを特徴とする、請求項２に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項１０】
前記現像剤搬送ユニットは、軸およびその軸の外周にらせん状で設けられた羽を備えるオーガ（ａｕｇｅｒ）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項１１】
前記オーガは、前記オーガが設けられる前記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材をさらに含み、
前記ダンパーは前記シール部材に設けられることを特徴とする、請求項１０に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項１２】
前記ダンパーは、前記シール部材に付着された弾性部材および前記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項１３】
画像形成装置の本体に設けられ、感光媒体の静電潜像を現像剤で現像する現像カートリッジと；
前記画像形成装置の本体に分離可能に装着される現像剤カートリッジと；
前記現像剤カートリッジの現像剤排出口と前記現像カートリッジを略垂直に連結する現像剤搬送ダクトと；
を備え、
前記現像剤カートリッジは、
現像剤が収容される現像剤収容室および現像剤排出口を備えたカートリッジフレームと；
現像剤を前記現像剤排出口に搬送させる現像剤搬送ユニットと；
前記現像剤搬送ユニットによる現像剤の搬送圧力に応じて、前記現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させる可変ユニットと；
を含むことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１４】
前記可変ユニットは、変形が可能なように前記現像剤搬送ユニットに設けられたダンパーを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記ダンパーは、前記現像剤搬送ユニットの軸方向に対して収縮および膨張が可能なことを特徴とする、請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像剤搬送ユニットは、現像剤搬送ユニットが設けられる前記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記ダンパーは、前記シール部材に設けられることを特徴とする、請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記ダンパーは、弾性部材を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記弾性部材は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）のうちから選択されたいずれか一つの材質で形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記ダンパーは前記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材をさらに含み、
前記フィルム部材はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンのうちから選択されたいずれか一つの材質から形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記現像剤搬送ユニットは、前記カートリッジフレームに回転可能に設けられ、現像剤収容室の現像剤を攪拌することを特徴とする、請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記現像剤搬送ユニットは、軸およびその軸の外周にらせん状で設けられた羽を備えるオーガ（ａｕｇｅｒ）を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記オーガは、このオーガが設けられる前記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材をさらに含み、
前記ダンパーは前記シール部材に設けられることを特徴とする、請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記ダンパーは、前記シール部材に付着された弾性部材およびこの弾性部材の表面に付着されたフィルム部材を含むことを特徴とする、請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記現像カートリッジおよび前記現像剤カートリッジは、色相別に複数個が備えられることを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
現像剤収容室および現像剤排出口を備えた現像剤カートリッジに回転可能に設けられ、現像剤収容室の現像剤を攪拌して前記現像剤排出口に搬送させるものであって：
軸と；
前記軸の外周に沿って形成されたフレートと；
前記現像剤カートリッジの軸孔を介する現像剤の漏れを防止するためのシール部材と；
前記シール部材に設けられ現像剤の搬送圧力に応じて前記現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させるダンパーと；
を備えることを特徴とする、現像剤搬送ユニット。
【請求項２７】
前記ダンパーは、前記現像剤収容室に過渡な現像剤の供給圧力が作用するとき、軸方向に収縮しながら前記現像剤排出空間のサイズを拡張させて過渡な供給圧力を解除することを特徴とする、請求項２６に記載の現像剤搬送ユニット。
【請求項２８】
前記ダンパーは、弾性部材を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の現像剤搬送ユニット。
【請求項２９】
前記弾性部材は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）のうちから選択されたいずれか一つの材質で形成されることを特徴とする、請求項２８に記載の現像剤搬送ユニット。
【請求項３０】
前記ダンパーは前記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材をさらに含み、前記フィルム部材はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンのうちから選択されたいずれか一つの材質から形成されることを特徴とする、請求項２８に記載の現像剤搬送ユニット。
【請求項３１】
現像剤を現像剤排出空間に搬送させる現像剤搬送ユニットと；
前記現像剤排出空間の圧力に応じて現像剤排出空間のサイズを変更させる可変ユニットと；
を備えることを特徴とする、現像剤カートリッジに使用可能な現像剤搬送装置。
【請求項３２】
前記現像剤搬送ユニットは、
軸と；
前記軸に形成され現像剤を前記現像剤排出空間に搬送させるフレートと；
を含むことを特徴とする、請求項３１に記載の現像剤搬送装置。
【請求項３３】
前記可変ユニットは、前記現像剤排出空間の圧力を吸収するダンパーを含むことを特徴とする、請求項３１に記載の現像剤搬送装置。
【請求項３４】
現像剤を収容する現像剤収容室および現像剤排出空間を備えたカートリッジフレームと；
現像剤を前記現像剤排出空間に搬送させる現像剤搬送ユニットと；
前記現像剤排出空間のサイズを変更させる可変ユニットと；
を備えることを特徴とする、画像形成装置に使用可能な現像剤カートリッジ。
【請求項３５】
前記カートリッジフレームは、前記現像剤排出空間に搬送された現像剤を排出させるように前記現像剤排出空間と連通する現像剤排出口を含み、
前記可変ユニットは前記現像剤搬送ユニットの誤作動を防止するために前記現像剤排出空間の圧力または密度を変更するように形状が変化されることを特徴とする、請求項３４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項３６】
前記可変ユニットは、前記現像剤排出空間のサイズを変更して前記現像剤排出空間の圧力を減少させることを特徴とする、請求項３４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項３７】
前記可変ユニットは、
固定された第１面と；
前記現像剤排出空間の圧力に応じて前記第１面に対して移動可能な第２面と；
を含むことを特徴とする、請求項３４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項３８】
前記第２面は前記現像剤排出空間の一部を形成し、前記第２面は前記現像剤排出空間の圧力を減少させるために前記現像剤排出空間のサイズが増加するように移動するすることを特徴とする、請求項３７に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項３９】
前記可変ユニットは、
第１面と；
前記現像剤排出空間のサイズを変更させるように前記第１面に対する第１位置と第２位置との間で移動する第２面と；
を含むことを特徴とする、請求項３４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項４０】
前記可変ユニットは、前記現像剤排出空間の圧力を変更させるように第１位置と第２位置との間で変形されることを特徴とする、請求項３４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項４１】
前記可変ユニットは、前記現像剤排出空間の圧力を調節するように前記現像剤排出空間の圧力に応じて第１位置と第２位置との間で反復的に移動し、前記現像剤搬送ユニットと一体で形成されるダンパーであることを特徴とする、請求項３４に記載の現像剤カートリッジ。
【請求項４２】
現像剤を収容する現像剤収容室および現像剤排出空間を備えたカートリッジフレームと、現像剤を前記現像剤排出空間に搬送させる現像剤搬送ユニットと、前記現像剤排出空間のサイズを変更させる可変ユニットと、を備える現像剤カートリッジユニットと；
現像剤を用いて印刷媒体に画像を形成させるように作用する画像形成機器と；
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、現像剤カートリッジ分離型の画像形成装置に関し、より詳細には、現像剤供給が円滑になるように構造が改善された現像剤カートリッジ、画像形成装置、および現像剤搬送ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセスを利用するコピー機、プリンタ、複合機、ファクシミリ、ワードプロセッサなどのような画像形成装置は、静電潜像が形成される感光媒体、感光媒体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置、現像された画像を印刷媒体に転写する転写装置、および印刷媒体に転写された画像を定着させる定着装置などを備える。
【０００３】
また、現像剤カートリッジ分離型のカラー画像形成装置は、現像カートリッジに現像剤を供給する複数の色相別の現像剤カートリッジが画像形成装置の本体に分離可能に装着されるようになっており、例えば現像剤が全て使い切られた現像剤カートリッジのみを新しいものに入れ替えて画像を形成することができる。
【０００４】
上記のような現像剤カートリッジ分離型の画像形成装置に使用される現像剤カートリッジは、現像剤収容室および現像剤排出口を備えたカートリッジフレームと、当該カートリッジフレームに回転可能に設けられ現像剤収容室の現像剤を攪拌させながら当該現像剤排出口側に搬送させる現像剤搬送ユニット、すなわちオーガ（Ａｕｇｅｒ）などを備える。
【０００５】
画像形成装置の本体には、上記現像剤カートリッジのオーガを回転駆動させる駆動ユニットと、現像剤カートリッジの現像剤排出口と現像カートリッジとを連結する現像剤搬送ダクトなどが設けられる。
【０００６】
現像剤カートリッジが画像形成装置の本体に装着されると、オーガと駆動ユニットとがカップリングによって連結されることにより画像形成装置の作動時にオーガが回転するようになる。このようなオーガの回転によって現像剤カートリッジの現像剤収容室に収容された現像剤が攪拌されながら現像剤排出口側に搬送され、現像剤排出口を介して排出される現像剤は現像剤搬送ダクトを介して現像カートリッジに供給されて現像に用いられる。
【０００７】
上記のような現像剤搬送ユニット、すなわちオーガによる現像剤搬送時に現像剤排出口を介して排出される現像剤の量は限界があるため、現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間にトナーが溜まって固化されることにより、瞬間的にオーガがロックされ現像剤の供給が中止となる現象（オーガロック現象）が発生し得る。
【０００８】
特に、現像剤カートリッジを流通する過程で現像剤カートリッジ内部の現像剤が一方に傾いた場合や現像剤カートリッジを入れ替えた直後には現像剤の供給圧力が最大となるが、このとき現像剤排出口に排出される現像剤の絶対量は限界があるため、オーガロックによる現像剤の供給中止の現象が発生しやすい。
【０００９】
上記ような問題を解決するために現像剤の供給搬送量を少なくすると、現像剤の消費量が多い画像を出力する場合、不足している現像剤の供給量を補充するために一定時間の間待機状態となるため、結局現像剤の消費量が多い画像を出力際には連続印刷が困難となる。また、オーガの先端に現像剤の供給圧を低くするために反対方向のらせん状の羽を追加する方式もあるが、これは一時的な現像剤の供給圧の上昇には有効であるが、内部から固化された現像剤によってオーががロックされる可能性が存在し、改善前と比べ現像剤の供給能力が低下するという短所がある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０９１７７３号公報
【特許文献２】特開平１１−１４３１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、現像剤収容室の現像剤供給圧の上昇を抑制して現像剤排出空間に現像剤供給圧が累積されないようにすることで、現像剤供給圧の上昇によるオーガロック現象を防止することが可能な、新規かつ改良された現像剤カートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、現像剤収容室の現像剤の搬送圧力に応じて現像剤排出空間のサイズを可変させることにより過渡な現像剤供給圧を解除することが可能なダンパーを備えた、新規かつ改良された現像剤搬送ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、現像剤が収容される現像剤収容室および現像剤排出口を備えたカートリッジフレームと、上記現像剤を上記現像剤排出口に搬送させる現像剤搬送ユニットと、上記現像剤搬送ユニットによる現像剤の搬送圧力に応じて、上記現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させる可変ユニットとを備える現像剤カートリッジが提供される。
【００１４】
また、上記可変ユニットは、変形が可能のように上記現像剤搬送ユニットに設けられたダンパーを含んでもよい。
【００１５】
また、上記ダンパーは、上記現像剤搬送ユニットの軸方向に対して収縮および膨張が可能であってもよい。
【００１６】
また、上記現像剤搬送ユニットは、現像剤搬送ユニットが設けられる上記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材を備えてもよい。
【００１７】
また、上記ダンパーは、上記シール部材に設けられてもよい。
【００１８】
また、上記ダンパーは、弾性部材を含んでもよい。
【００１９】
また、上記弾性部材は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）のうちから選択されたいずれか一つの材質で形成されてもよい。
【００２０】
また、上記ダンパーは上記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材をさらに含み、
上記フィルム部材はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンのうちから選択されたいずれか一つの材質から形成されてもよい。
【００２１】
また、上記現像剤搬送ユニットは、上記カートリッジフレームに回転可能に設けられ、現像剤収容室の現像剤を攪拌してもよい。
【００２２】
また、上記現像剤搬送ユニットは、軸およびその軸の外周にらせん状で設けられた羽を備えるオーガ（ａｕｇｅｒ）を含んでもよい。
【００２３】
また、上記オーガは、上記オーガが設けられる上記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材をさらに含み、上記ダンパーは上記シール部材に設けられてもよい。
【００２４】
また、上記ダンパーは、上記シール部材に付着された弾性部材および上記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材を含んでもよい。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、画像形成装置の本体に設けられ、感光媒体の静電潜像を現像剤で現像する現像カートリッジと、上記画像形成装置の本体に分離可能に装着される現像剤カートリッジと、上記現像剤カートリッジの現像剤排出口と上記現像カートリッジを略垂直に連結する現像剤搬送ダクトとを備え、上記現像剤カートリッジは、現像剤が収容される現像剤収容室および現像剤排出口を備えたカートリッジフレームと、現像剤を上記現像剤排出口に搬送させる現像剤搬送ユニットと、上記現像剤搬送ユニットによる現像剤の搬送圧力に応じて、上記現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させる可変ユニットとを含む画像形成装置が提供される。
【００２６】
また、上記可変ユニットは、変形が可能なように上記現像剤搬送ユニットに設けられたダンパーを含んでもよい。
【００２７】
また、上記ダンパーは、上記現像剤搬送ユニットの軸方向に対して収縮および膨張が可能であってもよい。
【００２８】
また、上記現像剤搬送ユニットは、現像剤搬送ユニットが設けられる上記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材を備えてもよい。
【００２９】
また、上記ダンパーは、上記シール部材に設けられてもよい。
【００３０】
また、上記ダンパーは、弾性部材を含んでもよい。
【００３１】
また、上記弾性部材は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）のうちから選択されたいずれか一つの材質で形成されてもよい。
【００３２】
また、上記ダンパーは上記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材をさらに含み、
上記フィルム部材はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンのうちから選択されたいずれか一つの材質から形成されてもよい。
【００３３】
また、上記現像剤搬送ユニットは、上記カートリッジフレームに回転可能に設けられ、現像剤収容室の現像剤を攪拌してもよい。
【００３４】
また、上記現像剤搬送ユニットは、軸およびその軸の外周にらせん状で設けられた羽を備えるオーガ（ａｕｇｅｒ）を含んでもよい。
【００３５】
また、上記オーガは、このオーガが設けられる上記カートリッジフレームの軸孔を介して現像剤が漏れることを防止するシール部材をさらに含み、上記ダンパーは上記シール部材に設けられてもよい。
【００３６】
また、上記ダンパーは、上記シール部材に付着された弾性部材およびこの弾性部材の表面に付着されたフィルム部材を含んでもよい。
【００３７】
また、上記現像カートリッジおよび上記現像剤カートリッジは、色相別に複数個が備えられてもよい。
【００３８】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、現像剤収容室および現像剤排出口を備えた現像剤カートリッジに回転可能に設けられ、現像剤収容室の現像剤を攪拌して上記現像剤排出口に搬送させるものであって、軸と、上記軸の外周に沿って形成されたフレートと、上記現像剤カートリッジの軸孔を介する現像剤の漏れを防止するためのシール部材と、上記シール部材に設けられ現像剤の搬送圧力に応じて上記現像剤排出口の周囲の領域で定義される現像剤排出空間のサイズを可変させるダンパーとを備える現像剤搬送ユニットが提供される。
【００３９】
また、上記ダンパーは、上記現像剤収容室に過渡な現像剤の供給圧力が作用するとき、軸方向に収縮しながら上記現像剤排出空間のサイズを拡張させて過渡な供給圧力を解除してもよい。
【００４０】
また、上記ダンパーは、弾性部材を含んでもよい。
【００４１】
また、上記弾性部材は、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）のうちから選択されたいずれか一つの材質で形成されてもよい。
【００４２】
また、上記ダンパーは上記弾性部材の表面に付着されたフィルム部材をさらに含み、上記フィルム部材はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンのうちから選択されたいずれか一つの材質から形成されてもよい。
【００４３】
また、上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、現像剤を現像剤排出空間に搬送させる現像剤搬送ユニットと、上記現像剤排出空間の圧力に応じて現像剤排出空間のサイズを変更させる可変ユニットとを備える現像剤カートリッジに使用可能な現像剤搬送装置が提供される。
【００４４】
また、上記現像剤搬送ユニットは、軸と、上記軸に形成され現像剤を上記現像剤排出空間に搬送させるフレートとを含んでもよい。
【００４５】
また、上記可変ユニットは、上記現像剤排出空間の圧力を吸収するダンパーを含んでもよい。
【００４６】
また、上記目的を達成するために、本発明の第５の観点によれば、現像剤を収容する現像剤収容室および現像剤排出空間を備えたカートリッジフレームと、現像剤を上記現像剤排出空間に搬送させる現像剤搬送ユニットと、上記現像剤排出空間のサイズを変更させる可変ユニットとを備える画像形成装置に使用可能な現像剤カートリッジが提供される。
【００４７】
また、上記カートリッジフレームは、上記現像剤排出空間に搬送された現像剤を排出させるように上記現像剤排出空間と連通する現像剤排出口を含み、上記可変ユニットは上記現像剤搬送ユニットの誤作動を防止するために上記現像剤排出空間の圧力または密度を変更するように形状が変化されてもよい。
【００４８】
また、上記可変ユニットは、上記現像剤排出空間のサイズを変更して上記現像剤排出空間の圧力を減少させてもよい。
【００４９】
また、上記可変ユニットは、固定された第１面と、上記現像剤排出空間の圧力に応じて上記第１面に対して移動可能な第２面とを含んでもよい。
【００５０】
また、上記第２面は上記現像剤排出空間の一部を形成し、上記第２面は上記現像剤排出空間の圧力を減少させるために上記現像剤排出空間のサイズが増加するように移動してもよい。
【００５１】
また、上記可変ユニットは、第１面と、上記現像剤排出空間のサイズを変更させるように上記第１面に対する第１位置と第２位置との間で移動する第２面とを含んでもよい。
【００５２】
また、上記可変ユニットは、上記現像剤排出空間の圧力を変更させるように第１位置と第２位置との間で変形されてもよい。
【００５３】
また、上記可変ユニットは、上記現像剤排出空間の圧力を調節するように上記現像剤排出空間の圧力に応じて第１位置と第２位置との間で反復的に移動し、上記現像剤搬送ユニットと一体で形成されるダンパーであってもよい。
【００５４】
また、上記目的を達成するために、本発明の第６の観点によれば、現像剤を収容する現像剤収容室および現像剤排出空間を備えたカートリッジフレームと、現像剤を上記現像剤排出空間に搬送させる現像剤搬送ユニットと、上記現像剤排出空間のサイズを変更させる可変ユニットと、を備える現像剤カートリッジユニットと、現像剤を用いて印刷媒体に画像を形成させるように作用する画像形成機器とを備える画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、現像剤収容室の現像剤供給圧の上昇を抑制して現像剤排出空間に現像剤供給圧が累積されないようにすることで、現像剤供給圧の上昇によるオーガロック現象を防止することができる。
【００５６】
より具体的には、本発明に係る現像剤カートリッジおよび画像形成装置によれば、現像剤収容室に過渡な現像剤の供給圧がかかるとき、現像剤排出空間に設けられたダンパーが収縮しながら現像剤排出空間のサイズを拡張させて過渡な現像剤の供給圧を解除するため、現像剤収容室の内部に現像剤の供給圧が累積されなくなり、トナーの固化によるオーガロック現象を防止することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、現像剤収容室の現像剤の搬送圧力に応じて現像剤排出空間のサイズを可変させることにより過渡な現像剤供給圧を解除することができる。
【００５８】
より具体的には、本発明に係る現像剤搬送ユニットによれば、現像剤カートリッジを流通する過程で現像剤が一方に傾いて現像剤の供給圧が上昇する場合や現像剤カートリッジを入れ替えた直後に現像剤の供給圧が上昇する場合にも、現像剤の供給時に現像剤排出空間のダンパーが作動して現像剤排出空間の過渡な現像剤供給圧を解除するため、オーガの回転負荷の上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００６０】
図１Ａ、図１Ｂは、本発明の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す斜視図である。図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複数の現像カートリッジ装着部（図示せず）と現像剤カートリッジ装着部１１とを備えた画像形成装置の本体１０、複数の現像カートリッジ装着部にそれぞれ装着される複数の現像カートリッジ２０、および複数の現像剤カートリッジ装着部１１に装着される複数の現像剤カートリッジ３０を備える。ここで、複数の現像カートリッジ２０および現像剤カートリッジ３０は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの４つとすることができる。
【００６１】
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、各現像剤カートリッジ３０を駆動するための複数の駆動ユニット４０、および各現像剤カートリッジ３０から排出される現像剤が対応する現像カートリッジ２０に供給されるように各現像剤カートリッジ３０と現像カートリッジ２０とを連結する現像剤搬送ダクト５０を備える。
【００６２】
一方、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される感光媒体６０、感光媒体６０に静電潜像を形成する露光機器、静電潜像を現像剤で現像させる現像機器、現像装置によって現像された現像剤画像を印刷媒体に転写する転写機器６０ａ、および印刷媒体に転写された現像剤画像を定着させる定着機器８０などを含む。また、現像機器は現像剤カートリッジ３０を含むことができる。さらに、画像形成装置は、印刷媒体を搬送する搬送機器、上記印刷媒体を排出する排紙機器を含むことができる。ここで、感光媒体６０、現像機器、転写機器６０ａ、定着機器８０のような上述した構成は、印刷媒体に画像を形成させる「画像形成機器」と称することができる。
【００６３】
図２は、本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジを示す部分斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの一部の切開斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係るダンパーを備えた現像剤搬送ユニットを示す斜視図である。また、図５は、図４の要部拡大図である。図２〜図４を参照すると、現像剤カートリッジ３０は、現像剤が収容される現像剤収容室３１１と現像剤排出口３１２とを備えたカートリッジフレーム３１０、現像剤収容室３１１に回転可能に設けられた現像剤搬送ユニット３２０、および現像剤搬送ユニット３２０に設けられたダンパー３３０を備える。
【００６４】
カートリッジフレーム３１０には、現像剤排出口３１２を閉鎖する方向に付勢されたシャッター３１３が摺動自在（slidable）に設けられている。シャッター３１３は、現像剤カートリッジ３０が本体１０の現像剤カートリッジ装着部１１に装着されると、現像剤排出口３１２が開放される方向に摺動（slide）する。
【００６５】
現像剤搬送ユニット３２０は、現像剤収容室３１１に長手方向に置かれるようにその両端がカートリッジフレーム３１０の両側壁に設けられた軸孔３１０ａに回転可能に保持される。現像剤搬送ユニット３２０の一端にはカプラー３２１が設けられている。現像剤カートリッジ３２０を本体１０の現像剤カートリッジ装着部１１に装着すると、カプラー３２１と現像剤カートリッジ装着部１１に位置された駆動ユニット４０のカプラー４１とがカップリングされることにより現像剤搬送ユニット３２０が回転可能になる。
【００６６】
現像剤搬送ユニット３２０は、軸３２２および軸３２２の外周に沿って形成されたらせん状の羽のようなフレート３２３を含む。したがって、現像剤搬送ユニット３２０が回転すると、現像剤収容室３１１に収容された現像剤は攪拌されながら現像剤排出口３１２側に搬送される。また、現像剤搬送ユニット３２０は、上記のように現像剤排出口３１２側に搬送される現像剤がカートリッジフレーム３１０の軸孔３１０ａを介して漏れることを防止するための円板型のシール部材３２４を備える。このような現像剤搬送ユニット３２０としてはオーガ（Ａｕｇｅｒ。カートリッジフレームに回転可能に設けられ現像剤収容室の現像剤を攪拌させながら現像剤排出口側に搬送させる現像剤搬送ユニット）を利用することが好ましい。このような現像剤搬送ユニット３２０によって現像剤収容室３１１の現像剤を現像剤排出口３１２および現像剤搬送ダクト５０を介して現像カートリッジ２０に供給することができる。
【００６７】
ダンパー３３０は、現像剤搬送ユニット３２０に設けられ、現像剤搬送ユニット３２０による現像剤の搬送時に現像剤排出口３１２の周囲の領域で定義された現像剤排出空間（Ｓ）に過渡な現像剤供給圧力が作用するとき、収縮しながら現像剤排出空間（Ｓ）のサイズを拡張させることにより過渡な現像剤の供給圧力を解除するもので、弾性材質の部材から構成される。
【００６８】
現像剤が現像剤排出空間（Ｓ）に搬送されると、現像剤排出空間（Ｓ）と現像剤収容室３１１の他の空間との密度差によって現像剤排出空間（Ｓ）とダンパー３３０に加えられる圧力が発生する。すなわち、現像剤が現像剤排出空間（Ｓ）に搬送されると、現像剤排出空間（Ｓ）の密度は現像剤収容室３１１の他の空間の密度より大きくなり得る。これにより、現像剤排出空間（Ｓ）内の現像剤がダンパー３３０を押すようになる。このように現像剤排出空間（Ｓ）の特性は現像剤の圧力または密度になる。
【００６９】
ダンパー３３０は、現像剤搬送ユニット３２０による現像剤の搬送圧力に応じて収縮および膨張しながら現像剤排出空間（Ｓ）のサイズを可変させる可変ユニットの好ましい一例を提示したものである。このようなダンパー３３０は、図５に示すように、現像剤搬送ユニット３２０のシール部材３２４に付着された弾性部材３３１と、弾性部材３３１の表面に付着されたフィルム部材３３２を含んで構成することができる。
【００７０】
弾性部材３３１は、例えば、シリコン、ウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）、ＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）、ＮＲ（天然ゴム）、ポロン（ｐｏｒｏｎ）などのようなスポンジやゴム材質から形成することができるが、必ずしもこれに限定されることではなく、過渡な圧力が作用する際に収縮し正常の圧力で元の状態に復元される弾性を有する材質であればいずれの材質でも形成可能である。フィルム部材３３２は、弾性部材３３１と現像剤による摩擦負荷のによって表面抵抗が上昇することを防止するために弾性部材３３１に付着されたもので、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ウレタン、シリコンなどの材質から形成することができる。
【００７１】
一方、本実施形態においては、ダンパー３３０が現像剤搬送ユニット３２０のシール部材３２４に付着されていることを説明しているが、シール部材に代わってダンパー３３０を現像剤搬送ユニット３２０の軸３２２に設けることにより、ダンパー３３０がシーリングの役割をするとともに現像剤の搬送圧力に応じて現像剤排出空間（Ｓ）のサイズを可変させる役割も果たすように構成することもできる。
【００７２】
例えば、ダンパーを含む可変ユニットは現像剤排出空間（Ｓ）または現像剤排出口３１２に加えられる過渡な圧力を吸収するように配置される。可変ユニットは、可変される前の元形状と、現像剤排出空間（Ｓ）または現像剤排出口３１２の圧力に応じて元形状から変形された他の形状を有する。このように可変ユニットの形状が変形されることにより、現像剤排出空間（Ｓ）または現像剤排出口３１２の現像剤圧力は低くなるように変化する。また、可変ユニットは固定された第１面と移動可能な第２面を含むことも可能である。第２面は現像剤排出空間（Ｓ）の圧力に応じて第１面に対して相対的に移動することができる。第２面に移動によって現像剤排出空間（Ｓ）の過渡な圧力を低減することができる。
【００７３】
以下、上記のような本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの現像剤の供給について、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図６Ａ、および図６Ｂを参照して説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの現像剤の供給圧調節作用を説明するための図である。
【００７４】
上述したように、現像剤カートリッジ３０が画像形成装置本体１０の現像剤カートリッジ装着部１１に装着されると、現像剤カートリッジ３０に設けられたカプラー３２１と本体１０の現像剤カートリッジ装着部１１に位置されたカプラー４１とがカップリングすることにより現像剤搬送ユニット３２０が回転可能な状態となる。
【００７５】
現像剤搬送ユニット３２０が回転すると、現像剤収容室３１１に収容された現像剤は攪拌されながら現像剤排出口３１２側に搬送される。このように搬送される現像剤は、現像剤排出口３１２および現像剤搬送ダクト５０を介してその下部の現像カートリッジ２０へ供給される。
【００７６】
上記のような現像剤の供給過程において、現像剤排出口３１２を介して排出される現像剤の量はほぼ一定であることに対し、現像剤搬送ユニット３２０の継続的な回転により現像剤収容室、特に現像剤排出口３１２の周囲の領域として定義した現像剤排出空間（Ｓ）の現像剤供給圧力は正常圧力を超過して上昇される可能性がある。このような現象は現像剤カートリッジ３０の流通過程で現像剤が一方に傾いて集中された場合や、現像剤カートリッジ３０を入れ替えた直後にさらに激しい。
【００７７】
上記のように現像剤排出空間（Ｓ）の現像剤の供給圧力が高すぎると、この部分に現像剤が溜まりつつ固化し、このように固化された現像剤によって現像剤搬送ユニット３２０が瞬間的に回転しないロック現象が発生してしまい現像剤の供給が中止となる可能性があるので好ましくない。
【００７８】
本発明の実施形態に係るダンパー３３０は、上記のように現像剤排出空間（Ｓ）に過渡な現像剤の供給圧力が作用するとき、圧力に応じて収縮しながら現像剤排出空間（Ｓ）のサイズを拡張させることにより、現像剤排出空間（Ｓ）に作用した過渡な現像剤供給圧力を解除する。これを図６Ａおよび図６Ｂを参照して詳細に説明すると次の通りである。
【００７９】
図６Ａは、正常的な現像剤の供給圧力で現像剤が搬送供給される状態を示す図である。図６Ａに示すように、現像剤排出口３１２の周囲の領域として定義される現像剤排出空間（Ｓ）に隣接して位置されたダンパー３３０の弾性部材３３１は本来の厚さ（ｔ１）を維持しており、これにより現像剤排出空間（Ｓ）の横方向の長さは基本長さ（Ｌ１）を維持している。
【００８０】
上記のような状態で現像剤が搬送供給されるうちに現像剤排出口３１２に排出される現像剤に比べ現像剤搬送ユニット３２０によって搬送される現像剤が多い場合、現像剤排空間（Ｓ）への現像剤供給圧が増加するようになる。現像剤の供給圧が正常的な圧力を超過する時点でダンパー３３０の弾性部材３３１は、図６Ｂに示すように、収縮しながらその厚さが漸次薄くなる。すなわち、弾性部材３３１の厚さがｔ１からｔ２に薄くなる。このように、弾性部材３３１の厚さが薄くなることにより、現像剤排出空間（Ｓ）の横方向の長さがＬ２に大きくなることで、現像剤排出空間（Ｓ）にかかっていた過渡な現像剤の供給圧が解除される。
【００８１】
現像剤排出空間（Ｓ）の過渡な現像剤の供給圧が解除されると、ダンパー３３０の弾性部材３３１は弾性復元力によって元状態、すなわちｔ１の厚さに復元され、これにより空間（Ｓ）の横方向の長さも基本長さ（Ｌ１）へと復元される。
【００８２】
上記のように、現像剤収容室の現像剤の供給圧が正常的な圧力を超過する度に、ダンパー３３０の弾性部材３３１が収縮と膨張を繰返しながら現像剤排出空間（Ｓ）に過渡な現像剤の供給圧がかかることを防止し、これにより現像剤排出空間（Ｓ）に現像剤が固化されて溜まる現象を防止することができる。
【００８３】
一方、現像剤カートリッジ３０の流通過程で内部の現像剤が一方に傾いた場合や、現像剤カートリッジ３０を新しいものに入れ替えた直後に現像剤カートリッジ内部の現像剤供給圧が過渡に上昇した場合でも、本発明の実施形態に係るダンパー３３０が現像剤供給圧に応じて収縮および膨張しながら現像剤排出空間（Ｓ）の現像剤の供給圧力を適切に調節する。
【００８４】
上記のようなダンパーの作用によって現像剤カートリッジ内部に現像剤供給圧が累積されないので現像剤の固化現象が発生せず、これによりオーガロック（Ａｕｇｅｒ  Ｌｏｃｋｉｉｎｇ）現象が発生しなくなる。正常的な現像剤カートリッジの作動中、オーガロックの発生可能性を検証するために、現像剤カートリッジの現像剤排出口を塞いで１５分間連続して現像剤を強制供給しオーガロックが発生されたか否かを確認した結果、従来の場合は約１４秒でオーガロック現象が発生したが、ダンパーを追加した本発明の実施形態の場合はオーガロック現象が発生しなかったし、テスト以降も駆動トルクが上昇していないことが分った。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジを示す部分斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの一部の切開斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るダンパーを備えた現像剤搬送ユニットを示す斜視図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの現像剤の供給圧調節作用を説明するための図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係る現像剤カートリッジの現像剤の供給圧調節作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０      画像形成装置の本体
１１      現像剤カートリッジ装着部
２０      現像カートリッジ
３０      現像剤カートリッジ
４０      駆動ユニット
５０      現像剤搬送ダクト
３１０    カートリッジフレーム
３１１    現像剤収容室
３１２    現像剤排出口
３２０    現像剤搬送ユニット
３２２    軸
３２３    フレート
３２４    シール部材
３３０    ダンパー
３３１    弾性部材
３３２    フィルム部材
Ｓ        現像剤排出空間
【図１Ａ】
2009031743.tif 000003
【図１Ｂ】
2009031743.tif 000004
【図２】
2009031743.tif 000005
【図３】
2009031743.tif 000006
【図４】
2009031743.tif 000007
【図５】
2009031743.tif 000008
【図６Ａ】
2009031743.tif 000009
【図６Ｂ】
2009031743.tif 000010