(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体内に粉体を収納する粉体収納容器において、
容器本体内で回転可能な回転部材と、
容器本体開口部の周囲に形成された円管状突起部に嵌合し、前記回転部材に駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、
前記開口部をシールするシール部材と、
を有し、
前記駆動伝達部材は前記円管状突起部の外径部における第１嵌合部に嵌合し、前記シール部材は前記円管状突起部の内径部における第２嵌合部に嵌合し、且つ前記第１嵌合部と第２嵌合部とは前記回転部材の回転軸方向において重なるよう位置していることを特徴とする粉体収納容器。
【請求項２】
前記駆動伝達部材はギア部と軸部とを有し、前記軸部が前記開口部から挿入されて前記回転部材と係合することを特徴とする請求項１記載の粉体収納容器。
【請求項３】
前記シール部材は前記開口部と、該開口部から挿入された前記軸部との隙間をシールすることを特徴とする請求項２記載の粉体収納容器。
【請求項４】
電子写真感光体に粉体であるトナーを供給する現像装置のおいて、
トナーを収納するためのトナー容器と、
前記トナー容器に収納されたトナーを電子写真感光体に供給するためのトナー担持体と、
を有し、
前記トナー容器として請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の粉体収納容器を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
電子写真感光体に潜像を形成し、該潜像を現像装置で現像して画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置として請求項４記載の現像装置を備え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、トナー等の粉体を収納する粉体収納容器及びこれを備えた現像装置並びに電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
また粉体収納容器とは、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤、もしくは現像に用いられた後に残留した廃現像剤を収納する容器のことをいう。
【０００４】
【従来の技術】
電子写真画像形成装置は粉体収納容器内の現像剤を電子写真感光体に供給してトナー像を形成するが、従来は粉体収納容器内の粉体を撹拌搬送するための部材を駆動するために、粉体収納容器に開口部を設け、ここに駆動軸を通して粉体収納容器外部からの駆動力を粉体収納容器内部の撹拌搬送部材に伝達するようにしていた。また、駆動軸は粉体収納容器の開口部に通されるが、この部分に空いた隙間は、代表的にはオイルシール等のシール部材によりシールし、外部へ粉体が漏れ出さないようにしていた。
【０００５】
また従来、駆動軸への駆動伝達には一般に歯車が用いられてきたが、この場合歯車の噛み合い力により駆動軸の倒れる方向に力が働いてしまう。そして、駆動軸が倒れると、駆動軸とオイルシールとのしめしろ量（侵入量）が一定に保てなくなるため、シール性が不安定になり粉体が外部に漏れ出す危険性がある。そのため、粉体収納容器と駆動軸との嵌合長Ａ（図７参照）をある程度長くとり、駆動軸の倒れを抑え、シール性を安定的に保つという方法が取られてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成においては、粉体収納容器と駆動軸との嵌合長を長く取ろうとすると、駆動軸を含む粉体収納容器の全体の長手幅も大きくなってしまうため、結果的に粉体収納容器を装着する画像形成装置本体の長手幅も大きくとる必要があった。このため装置全体が大きくなり、コストの面で不利であった。
【０００７】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的は、粉体収納容器の長手幅を抑えながら、回転部材の駆動軸の倒れを抑えるとともに、シール部材によるシール性を安定的に保つことが可能な粉体収納容器及びこれを備えた現像装置並びに電子写真画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、容器本体内に粉体を収納する粉体収納容器において、容器本体内で回転可能な回転部材と、容器本体開口部の周囲に形成された円管状突起部に嵌合し、前記回転部材に駆動力を伝達するための駆動伝達部材と、前記開口部をシールするシール部材と、を有し、前記駆動伝達部材は前記円管状突起部の外径部における第１嵌合部に嵌合し、前記シール部材は前記円管状突起部の内径部における第２嵌合部に嵌合し、且つ前記第１嵌合部と第２嵌合部とは前記回転部材の回転軸方向において重なるよう位置していることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１は本発明を実施した電子写真画像形成装置で、４色フルカラーのレーザービームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。
【００１０】
｛カラー画像形成装置の画像形成動作概略｝
中間転写ベルト５ａの回転と同期して電子写真感光体である感光体ドラム１を図１の矢印方向（反時計回り）に回転させ、この感光体ドラム１表面を帯電装置２によって均一に帯電するとともに、露光手段３によってイエロー画像の光照射を行い、感光体ドラム１上にイエローの静電潜像を形成する。この静電潜像形成と同時に現像装置４を駆動してイエロー現像器４Ｙを現像位置に配置し、感光体ドラム１上の静電潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム１の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧を印加して静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。その後、中間転写体５の押えローラ（１次転写ローラ）５ｊにトナーと逆極性の電圧を印加して感光体ドラム１上のイエローのトナー像を中間転写ベルト５ａ上に１次転写する。
【００１１】
上述のようにしてイエロートナー像の１次転写が終了すると、次の現像器が回転移動してきて、感光体ドラム１に対向する現像位置に位置決めされ、イエローの場合と同様にしてマゼンタ、シアン、そしてブラックの各色について、静電潜像の形成、各色現像器４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫによる現像、１次転写を順次行い、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像を重ね合わせる。
【００１２】
この間、２次転写ローラ11は、中間転写ベルト５ａとは非接触状態にある。この時、クリーニングユニットとしての帯電ローラ５ｆも中間転写ベルト５ａとは非接触状態に位置する。
【００１３】
そして、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像形成完了後、２次転写ローラ11が中間転写ベルト５ａに圧接され（図１の状態）、更に中間転写ベルト５ａの回転と同期して、転写材カセット19から給送手段であるピックアップローラ18や搬送ローラ20で給送されてレジストローラ対７ｄ近辺の所定の位置で待機していた転写材Ｓが中間転写ベルト５ａと２次転写ローラ11のニップ部に送り出される。
【００１４】
ここで、レジストローラ対７ｄの直前には転写材Ｓの先端を検知してレジストローラ対７ｄの回転駆動力を遮断し、転写材Ｓを所定の位置で待機させるレジ前センサ14が設けられている。
【００１５】
更に、２次転写ローラ11にはトナーと逆極性の電圧が印加されており、中間転写ベルト５ａ上のトナー像は、一括して搬送されてきた転写材Ｓの表面に２次転写していく。
【００１６】
このようにして、２次転写された転写材Ｓは搬送ベルトユニット12を経由して定着器８に至り、ここで複数色のトナー像の定着を行った後、排出ローラ対13によって排出ガイド15に沿って搬送され、排出ローラ対９によってカラー画像形成装置Ａ上部の排出トレイ10に排出され、画像形成を完了する。
【００１７】
一方、２次転写後にクリーニング用帯電ローラ５ｆが中間転写ベルト５ａに圧接され、中間転写ベルト上に残った残留トナーに転写時と逆の電荷を与える。
【００１８】
逆の電荷を付与された残留トナーは、感光体ドラム１に静電気的に付着され、その後感光体ドラム用のクリーニングブレード６により回収されるものである。
【００１９】
回収された残留トナーは、廃トナーとして後述する搬送する搬送経路をたどり、廃トナー容器16に回収され蓄積される。
【００２０】
｛現像装置｝
現像装置４は、感光体ドラム１上の静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする４個の各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋから構成される。
【００２１】
各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋは、図１に示すように、軸を中心として回転するロータリーユニット301にそれぞれ着脱可能に保持され、画像形成に際しては、各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋがロータリーユニット301に保持された状態で軸を中心に回転移動し、所定の現像器が感光体ドラム１に対向した位置に止り、更に後述するトナー担持体である現像ローラ305が感光体ドラム１に対し接触するように位置決めされた後、感光体ドラム１の静電潜像に対応して可視像を形成する。
【００２２】
カラー画像形成時には、中間転写ベルト５ａの１回転毎にロータリーユニット301が１回転し、イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、次いでブラック現像器４Ｂｋの順で現像工程がなされる。
【００２３】
各色現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋは収納されるトナーの色が異なるが、構成は同一である。図２は１つの現像器４の断面説明図である。現像器４は粉体収納容器本体であるトナー容器302内のトナーを回転部材としてのトナー撹拌部材303によってトナー供給ローラ304へ送り込み、図２の時計回り方向に回転するトナー供給ローラ304、及び現像ローラ305の外周に圧接された現像ブレード332によって図２の時計回り方向に回転する現像ローラ305の外周にトナーを薄層塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。
【００２４】
そして潜像が形成された感光体ドラム１と対向した現像ローラ305に現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光体ドラム１上にトナ−現像を行うものである。マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、ブラック現像器４Ｂｋについても上記同様なメカニズムでトナー現像が行われる。
【００２５】
また各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋの各現像ローラ305は、各現像器が現像位置に回転移動されたときプリンタ本体に設けられた各色現像用高圧電源及び駆動（図示せず）と接続されており、各色現像毎に順次選択的に電圧が印加され駆動が接続される。
【００２６】
｛トナーの撹拌手段｝
次に現像器４内の、トナー撹拌部材303への駆動伝達経路について述べる。
【００２７】
図３は現像器４の外観説明図である。現像器４の駆動入力ギア306は、不図示の画像形成装置側のギアから駆動入力を受け、前述した現像ローラ305及び、トナー供給ローラ304、トナー撹拌部材303を駆動する。
【００２８】
図４は駆動ギア列の分解斜視図であり、図５はギア列の配置説明図である。図に示すように、現像駆動入力ギア306は段ギアとなっており、一つは画像形成装置のギアから駆動入力を受けるギア部307と、現像ローラギア309、及びトナー供給ローラギア310に駆動を伝えるギア部308からなる。そして、現像ローラギア309から段ギアのアイドラギア311、アイドラギア312へ駆動が伝わり、最後に駆動伝達部材であるトナー撹拌ギア313に駆動が伝達される。
【００２９】
（トナー撹拌ギア取り付け構成）
次に、図６を参照してトナー撹拌ギア313の取り付け構成について述べる。
【００３０】
トナー容器302にはあらかじめ、シール部材であるオイルシール314が嵌め込まれる。トナー撹拌ギア313は駆動力が伝達されるギア部とこれと一体的な軸部とを有しており、トナー撹拌部材303をトナー容器302に取り付けた状態で、トナー撹拌ギア313の軸部を外からオイルシール314が嵌め込まれた開口部である穴部322を通して、トナー撹拌部材303に嵌め込む。ここで、トナー撹拌部材303は樹脂成型品であるトナー撹拌軸315に、0.1mm程の厚みの例えばＰＥＴ製のシート部材である撹拌シート316を接合して構成されている。
【００３１】
トナー撹拌軸315には、図７に示すように、トナー撹拌ギア313を嵌め込むための穴317があいており、ここにトナー撹拌ギア313の軸部を通す。また、トナー撹拌ギア313が嵌め込まれた状態から抜けてしまうことのないよう、トナー撹拌軸313の穴317には横穴318があいており、そこにトナー撹拌ギア313の弾性変形するツメ部319が入ることで、トナー撹拌ギア313の抜け止めの役割をする。トナー容器302は、図６に示すように、２つの部材からなり、トナー撹拌部材303とトナー撹拌ギア313の組み付け後、容器底部材340を接合することでトナー容器302を構成する。
【００３２】
（トナー撹拌ギアとトナー容器の嵌合部）
次に、図７を用いて従来製品でのトナー撹拌ギア313とトナー容器302との嵌合関係について述べる。
【００３３】
トナー容器302にはオイルシール314とトナー撹拌ギア313を嵌合支持するための円管状の突起部320が設けられている。はじめにオイルシール314がこの円管状の突起部320の内径部321に嵌め込まれる。そして、トナー撹拌ギア313がこの円管状突起部320の中に空いた穴部322に軸を通すように嵌め込まれる。ここでトナー撹拌ギア313の嵌合部323は、トナー容器302の円管状突起部320の内径部330と嵌合している。またトナー撹拌ギア313の軸部324とオイルシール314のリップ部325とは、ある一定の侵入量（しめしろ）を持っており、この部分でオイルシール314のリップ部325がトナー撹拌ギアの軸部324を締め付けシールし、トナー容器302内部のトナーが外部へ漏れ出すことのないようにしている。
【００３４】
トナー撹拌ギアの嵌合部323と、オイルシール314の位置とは、トナー撹拌ギア313の軸方向に離れた位置にあるため、図９で示すように、トナー撹拌ギア313とトナー容器302との嵌合ガタ（隙間）により、オイルシール314のトナー撹拌ギア313と接触するシール部分では、トナー撹拌ギア313の軸倒れが増幅されることになる。すなわち、図９で示すところのαの値が軸328と穴329との嵌合部から離れるほど大きくなる。この軸の倒れによるトナー撹拌ギア軸部324とオイルシールリップ部325との侵入量（しめしろ）の変動を抑制するため、トナー撹拌ギア313とトナー容器302との嵌合長Ａをある程度長くとり、トナー撹拌ギア313の軸倒れを抑えられるようにしている。
【００３５】
次に図８を用いて、従来の製品とは異なった本実施形態で特徴的なトナー撹拌ギア313とトナー容器302との嵌合関係について述べる。
【００３６】
本実施形態にあっては、トナー撹拌ギア313はトナー容器302の円管状突起部320内径部ではなく、外径部331に嵌合される。こうすれば結果的に、トナー撹拌ギア313の嵌合部323とオイルシール314を軸方向に配置する必要がなくなり、トナー撹拌ギア313とトナー容器302の嵌合面（第１嵌合部）326とオイルシール314とトナー容器302との嵌合部を近づけることができる。すなわちトナー撹拌ギア313と円管状突起部302との嵌合面326と、オイルシール314と円管状突起部320との嵌合面（第２嵌合部）327とが、嵌合面の半径方向、すなわちトナー撹拌軸315の回転半径方向で投影した場合に重なるように位置している。従って、両嵌合面326、327はトナー撹拌軸315の回転軸方向において重なるように位置している。図８(b)のＢ部で嵌合面同士の重なった範囲を示す。このような関係で嵌合面同士が配置されれば、図９で示すαの値が、軸328と穴329の嵌合部との距離が離れるにつれ増大するのを抑えることができる。よって、オイルシールリップ部325とトナー撹拌ギア軸部324との接触位置で、従来の構成よりもトナー撹拌ギア313の軸倒れを抑えることが可能となり、安定的なしめしろが確保でき、シール性を維持することができる。またこれによって、従来の構成よりもトナー撹拌ギア313とトナー容器302との嵌合長Ａを短くすることができ、さらに嵌合面326がトナー容器302のより内側へ配置されることになるため、装置全体の長手幅を抑えることができ、装置のコストダウンをすることができる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
本発明は、第１実施形態で示す現像装置のトナー容器で用いるのに加えて、現像処理により残った廃トナーを蓄える、廃トナー容器にも用いることができる。
【００３８】
図10及び図11は廃トナー容器の構成を示す説明図である。廃トナーは以下に述べる順序で廃トナー容器16に貯められる。感光体ドラム１上で現像後に残留した廃トナーは、クリーニングブレード６によってかき落とされ、クリーニング容器16内に貯められる。この廃トナーはクリーニング容器16内で始め送りバネ151によって後方に送られ、次にスクリュー28によって、感光体ドラム１の軸方向に搬送される。スクリュー28の搬送によって搬送された廃トナーがスクリュー28の端部まで送られると、次に羽根車155によってスクリュー158に送られる。そして最後に廃トナーはスクリュー158によって廃トナー容器16に送られ、貯留される。
【００３９】
スクリュー28とスクリュー158、そして羽根車155は、図11で示すギア列31，163，164で駆動される。それぞれを駆動する駆動ギア軸は、廃トナー容器16に開けられた穴を通じて、スクリュー28、スクリュー158、羽根車155に係合し、駆動力を伝える。それぞれの駆動ギア軸と廃トナー容器16の穴部との隙間は、現像装置の場合と同様に、外部に廃トナーが漏れ出さないよう、シール部材であるオイルシール314によってシールされる。
【００４０】
この場合も前述した第１実施形態の場合と同様に、廃トナー容器16にはオイルシール314と駆動ギア軸を嵌合支持するための円管状突起部320が設けられ、駆動ギア軸は円管状突起部320の外径部に嵌合され、オイルシール314は同内径部に嵌合される。こうすることによって、駆動ギア軸と廃トナー容器16の嵌合幅を小さくしながら、駆動ギア軸の軸倒れを必要十分に抑え、安定的なオイルシール314とのしめしろを確保しシール性能を維持することが可能になる。
【００４１】
以上のように駆動ギア軸と廃トナー容器16の嵌合幅を小さくすることは、クリーニング装置の長手幅を小さくすることになり、さらには画像形成装置全体の長手幅を抑えることになるため、装置のコストダウンをすることを可能にする。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、粉体収納容器の長手幅を抑えながら、撹拌搬送部材の駆動軸の倒れを抑え、粉体収納容器と駆動軸との間のシール部材によるシール性を安定的に保ち、外部に粉体が漏れ出して汚染することのない、粉体収納容器及び電子写真画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真画像形成装置の縦断面図である。
【図２】現像カートリッジの断面図である。
【図３】現像カートリッジの斜視図である。
【図４】現像カートリッジのギア列の組み付け図である。
【図５】現像カートリッジのギア列の配置図である。
【図６】現像剤撹拌部材の組み付け斜視図である。
【図７】従来の現像剤撹拌ギアと現像剤容器との嵌合関係を示す断面図である。
【図８】本発明の現像剤撹拌ギアと現像剤容器との嵌合関係を示す断面図である。
【図９】軸と穴が嵌合しているときの、軸の倒れ状態を示した図である。
【図１０】クリーニングユニットの断面図である。
【図１１】廃トナー容器の廃トナー搬送部材を示した断面図である。
【符号の説明】
Ａ    …カラー画像形成装置
Ｓ    …転写材
１    …感光体ドラム（電子写真感光体）
２    …帯電装置
３    …露光手段
４    …現像装置
４Ｂｋ …ブラック現像器
４Ｃ  …シアン現像器
４Ｍ  …マゼンタ現像器
４Ｙ  …イエロー現像器
５    …中間転写体
５ａ  …中間転写ベルト
５ｆ  …帯電ローラ
５ｊ  …押えローラ
６    …クリーニングブレード
７ｄ  …レジストローラ対
８    …定着器
９    …排出ローラ対
10    …排出トレイ
11    …２次転写ローラ
12    …搬送ベルトユニット
13    …排出ローラ対
14    …レジ前センサ
15    …排出ガイド
16    …廃トナー容器
18    …ピックアップローラ
19    …転写材カセット
20    …搬送ローラ
28    …スクリュー
151   …バネ
155   …羽根車
158   …スクリュー
301   …ロータリーユニット
302   …トナー容器（粉体収納容器本体）
303   …トナー撹拌部材（回転部材）
304   …トナー供給ローラ
305   …現像ローラ（トナー担持体）
306   …駆動入力ギア
307   …ギア部
308   …ギア部
309   …現像ローラギア
310   …トナー供給ローラギア
311   …アイドラギア
312   …アイドラギア
313   …トナー撹拌ギア（駆動伝達部材）
314   …オイルシール（シール部材）
315   …トナー撹拌軸
316   …撹拌シート
317   …穴
318   …横穴
319   …ツメ部
320   …突起部
321   …内径部
322   …穴部（開口部）
323   …嵌合部
324   …軸部
325   …リップ部
326   …嵌合面（第１嵌合部）
327   …嵌合部（第２嵌合部）
328   …軸
329   …穴
330   …内径部
331   …外径部
332   …現像ブレード
340   …容器底部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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