JP2007298908A - プロセスカートリッジ、画像形成装置及びプロセスカートリッジの組立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーをスムーズに搬送するプロセスカートリッジ、画像形成装置及びこのプロセスカートリッジの組立て方法を提供する。
【解決手段】感光体２２と、この感光体２２に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間６２を有する現像装置３４とを有するプロセスカートリッジ２０において、現像剤収納空間６２を分割して設けられたメインタンク６８とサブタンク７０と、メインタンク６８に開口する現像剤取込口６８ａとサブタンク７０に開口する現像剤供給口７０ａとを接続する現像剤通路７２と、メインタンク６８に回転自在に設けられ、該メインタンク６８内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つのメインタンクアジテータ１０７と、サブタンク７０に回転自在に設けられ、サブタンク７０内の現像剤を攪拌搬送するサブタンクアジテータ１１９とを有する。現像剤取込口６８ａは、少なくとも２つのメインタンクアジテータ１０７の間に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機又はファクシミリ等の画像形成装置、これに用いるプロセスカートリッジ及びこのプロセスカートリッジの組立て方法に関するものである。

従来画像形成装置として、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを着脱自在に装着したものは公知である。従来のプロセスカートリッジの一つとして、現像剤が収納される現像剤収納空間を、走査光路を構成する窓部を挟んで上下方向で分割し、分割した現像剤収納部を現像剤通路で接続したものが知られている（例えば特許文献１）。

特開２００４−１０１７６０号公報

しかしながら、上記従来技術においては、上方に配置された現像剤収納部と下方に配置された現像剤収納部とを接続する現像剤通路において、現像剤の詰まり等が発生し、該現像剤がスムーズに搬送されないことがあった。

本発明の目的とするところは、現像剤をスムーズに搬送することができるプロセスカートリッジ、画像形成装置及びこのプロセスカートリッジの組立て方法を提供することにある。

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、画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像保持体と、この像保持体に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間を有する現像装置と、を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤収納空間を分割して設けられた第１の現像剤収納部と第２の現像剤収納部と、前記第１の現像剤収納部に開口する現像剤取込口と前記第２の現像剤収納部に開口する現像剤供給口とを接続する現像剤通路と、前記第１の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第１の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する第１の攪拌搬送部材と、前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第２の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つの第２の攪拌搬送部材とを有し、前記現像剤供給口は前記複数の第２の攪拌搬送部材のうち１つの前記第２の攪拌搬送部材の前記第２の現像剤収納部に対する投影面に重なる位置に配置されているプロセスカートリッジにある。

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、像保持体と、この像保持体に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間を有する現像装置と、を有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤収納空間を分割して設けられた第１の現像剤収納部と第２の現像材収納部と、前記第１の現像剤収納部に開口する現像剤取込口と前記第２の現像剤収納部に開口する現像剤供給口とを接続する現像剤通路と、前記第１の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第１の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材と、前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第２の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌搬送部材とを有し、前記少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材の間に前記現像剤取込口が配置されているプロセスカートリッジにある。

好適には、前記像剤供給口は前記第２の攪拌搬送部材の前記第２の現像剤収納部に対する投影面に重なる位置に配置されている。

好適には、前記第２の攪拌搬送部材は複数有し、前記現像剤供給口は該複数の第２の攪拌搬送部材うちの１つの前記第２の現像剤収納部に対する投影面に重なる位置に配置されている。

好適には、前記第１の攪拌搬送部材と前記第２の攪拌搬送部材とはそれぞれ２つ有し、前記２つの第２の攪拌搬送部材の中心距離が前記２つの第１の攪拌搬送部材の中心距離よりも狭くなるように設けられている。

好適には、前記現像剤供給口の幅は前記２つの第１の攪拌搬送部材の中心距離よりも小さくなるように設けられている。

好適には、前記現像剤取込口の幅は前記現像剤供給口の幅と同一もしくは前記現像剤供給口の幅よりも大きくなるように設けられている。

好適には、前記第２の攪拌搬送部材の少なくとも一部は前記現像剤供給口に対峙するように設けられている。

好適には、前記第２の攪拌搬送部材は、前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸に固定されたシート状のフィルム部材とを有し、前記第２の攪拌搬送部材の前記現像剤取込口に対向する位置には前記フィルム部材に少なくとも２つの切り込み部が設けられ、該切り込み部で区切られた部分が前記現像剤供給口に入り込むように設けられている。

好適には、前記現像剤通路に前記第１の現像剤収納部と前記第２の現像剤収納部との接続を遮断する遮断部材が設けられている。

好適には、前記現像剤通路は弾性部材からなる。

好適には、前記第１の現像剤収納部に該第１の現像剤収納部内の現像剤が排出される現像剤排出口を有し、該排出口は前記第１の攪拌搬送部材の一方の軸方向端部近傍に設けられ、前記現像剤取込口は該第１の攪拌搬送部材の他方の軸方向端部近傍に設けられている。

好適には、前記第２の攪拌搬送部材と前記現像剤供給口とが対峙するタイミングと、前記第１の攪拌搬送部材と前記現像剤取込口の投影面とが重なるタイミングと異なるように前記第１の攪拌搬送部材及び前記第２の攪拌搬送部材へ駆動を伝達する駆動伝達装置を有する。

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。

本発明にかかるプロセスカートリッジの組立て方法は、画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像保持体と、この像保持体に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間を有する現像装置とを有し、前記現像剤収納空間を分割して設けられた第１の現像剤収納部と第２の現像材収納部と、前記第１の現像剤収納部に開口する現像剤取込口と前記第２の現像剤収納部に開口する現像剤供給口とを接続する現像剤通路と、前記第１の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第１の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材と、前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第２の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌搬送部材とを有し、前記少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材の間に前記現像剤取込口が配置されているプロセスカートリッジにおいて、前記第２の攪拌搬送部材と前記現像剤供給口とが対峙するタイミングと、前記第１の攪拌搬送部材と前記現像剤取込口の投影面とが重なるタイミングと異なるように前記第１の攪拌搬送部材及び前記第２の攪拌搬送部材を取り付ける工程を有する。

本発明によれば、第１の現像剤収納部に開口する現像剤供給口が少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材の間、すなわち第１の現像剤収納部における搬送力の高い位置に配置されているので、現像剤の堆積を抑制し、該現像剤をスムーズに搬送することができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置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の上部に画像形成がなされたシートが排出される排出部１４が設けられるとともに、画像形成装置本体１２内に画像形成部１６とシート供給装置１８とが配設されている。

画像形成部１６は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、画像形成装置本体１２に着脱自在に装着される４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂと、プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂがそれぞれ有する感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに光により静電潜像を書き込む光書き込み装置２４と、像保持体としての感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成された現像剤像をシートに転写する転写装置２６と、転写装置２６によりシートに転写された現像剤像をシートへと定着する定着装置２８とを有する。

プロセスカートリッジ２０Ｙはイエロー用であり、プロセスカートリッジ２０Ｍはマゼンダ用であり、プロセスカートリッジ２０Ｃはシアン用であり、プロセスカートリッジ２０Ｂはブラック用である。各プロセスカートリッジは、画像形成装置本体１２内において、例えば上からプロセスカートリッジ２０Ｙ、プロセスカートリッジ２０Ｍ、プロセスカートリッジ２０Ｃ、プロセスカートリッジ２０Ｂの順に縦方向に配列されている。各プロセスカートリッジは用いる現像剤の色が異なるものの、装置構成は同じであるので、以下、プロセスカートリッジ２０と総称して説明する。

プロセスカートリッジ２０は、プロセスカートリッジ本体３０を有し、このプロセスカートリッジ本体２０内に、感光体２２と、この感光体２２を一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電装置３２と、この帯電装置３２により帯電され光書き込み装置２４により感光体２２に書き込まれた潜像を現像剤で現像する現像装置３４と、転写装置２６による現像剤像の転写がなされた後に感光体２２に残留する現像剤を除去するクリーニング装置３６とが配設されている。

光書き込み装置２４は、例えばレーザ露光装置からなり、プロセスカートリッジ２０Ｙに設けられた感光体２２Ｙにイエロー画像に対応するレーザ光を、プロセスカートリッジ２０Ｍに設けられた感光体２２Ｍにマゼンダ画像に対応するレーザ光を、プロセスカートリッジ２０Ｃに設けられた感光体２２Ｃにシアン画像に対応するレーザ光を、プロセスカートリッジ２０Ｂに設けられた感光体２２Ｂにブラック画像に対応するレーザ光を発し、各感光体２２に静電潜像を書き込む。

転写装置２６は、各プロセスカートリッジ２０の感光体２４に形成された現像剤像が転写される２つの１次中間転写体３８、４０と、１次中間転写体３８、４０に転写された現像剤像がさらに転写される２次中間転写体４２と、２次中間転写体４２に転写された現像剤像をさらにシートへと転写する３次転写ロール４４とを有する。

１次中間転写体３８は、ドラム形状を有し、上述したシアン用のプロセスカートリッジ２０Ｃに設けられた感光体２２Ｃと、ブラック用のプロセスカートリッジ２０Ｂに設けられた感光体２２Ｂとに当接している。この１次中間転写体３８に対して感光体２２Ｂに形成されたブラック現像剤像と感光体２２Ｃに形成されたシアン現像剤像とが転写され、該１次中間転写体６４の表面においてシアン現像剤像とブラック現像剤像とが重ね合わされるようになっている。

１次中間転写体４０は、ドラム形状を有し、１次中間転写体３８の上方に配設されている。この１次中間転写体４０は、イエロー用のプロセスカートリッジ２０Ｙに設けられた感光体２２Ｙと、マゼンダ用のプロセスカートリッジ２０Ｍに設けられた感光体２２Ｍとに当接している。この１次中間転写体４０に対して感光体２２Ｙに形成されたイエロー現像剤像と感光体２２Ｍに形成されたマゼンダ現像剤像とが転写され、該１次中間転写体４０の表面においてイエロー現像剤像とマゼンダ現像剤像とが重ね合わされるようになっている。

２次中間転写体４２は、ドラム形状を有し、１次中間転写体３８と１次中間転写体４０とに当接しており、１次中間転写体３８表面のシアン現像剤像とブラック現像剤像とが転写され、また、１次中間転写体４０表面のイエロー現像剤像とマゼンダ現像剤像とが転写される。このようにして、２次中間転写体４２の表面にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色の現像剤像が重ねられる。

３次転写ロール４４は、２次中間転写体４２に当接しており、２次中間転写体４２との間にニップ部を形成し、このニップ部を通過するシートにイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色の現像剤像が重ねられたカラー現像剤像をシートへと転写する。

定着装置２８は、加熱ロール２８ａと加圧ロール２８ｂとからなり、加熱ロール２８ａと加圧ロール２８ｂとの間を通過するシートを加熱し加圧することで、このシートに現像剤像を定着させる。

シート供給装置１８は、シートが積層された状態で保持されるシート供給カセット４６と、シート供給カセット４６からシートをピックアップすると共にシート搬送路４８に向けて搬送する搬送ロール５０とを有する。シート搬送路４８は、シート供給カセット４６から排出ローラ５２までシートが搬送される経路であり、このシート搬送路４８には、シート搬送方向上流側から順に、搬送ロール５０、レジストローラ５４、３次転写ロール４４と２次中間転写体４２とで形成されるニップ部、定着装置２８及び排出ローラ５２が配置されている。

したがって、各感光体２２は、帯電装置３２により一様に帯電され、光書込み装置２４により潜像が形成され、現像装置３４により潜像が現像剤により可視像化される。各感光体２２に形成された現像剤像は、１次中間転写体３８、４０に転写された後、２次中間転写体４２に転写される。一方、シート供給カセット４６のシートは、搬送ロール５０によりシート搬送路４８に搬送され、２次中間転写体２２と３次転写ロールとのニップ部において現像剤像が転写され、定着装置２８により現像剤像が定着され、排出ローラ５２により排出部１４に排出される。

図２乃至４に本発明の第１の実施形態におけるプロセスカートリッジ２０の詳細が示されている。
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、プロセスカートリッジ本体３０を有し、このプロセスカートリッジ本体３０には、水平方向における一端部から他端部近傍まで至る走査光路３０ｃが設けられており、光書き込み装置２４からの走査光がこの走査光路３０ｃを通過して感光体２２へと到達するようになっている。またプロセスカートリッジ本体３０は、走査光路３０ａを介して上部に位置するカートリッジ上部本体３０ａと走査光路３０ｃを介して下部に位置するカードリッジ下部本体３０ｂとを有する。カートリッジ上部本体３０ａには感光体２２及びクリーニング装置３６等が配設され、カートリッジ下部本体３０ｂには現像装置３４が配置されている。

クリーニング装置３６は、クリーニングブレード５６と廃現像剤収容部５８とを有する。クリーニングブレード５６は、感光体２２の表面に残留した現像剤を掻き落として除去し、廃現像剤収容部５８は、該クリーニングブレード５６により除去された廃現像剤を収容するようになっている。

本発明の現像装置３４は、例えば二成分現像方式を採用したものである。
現像装置３４は、現像装置本体６０を有し、この現像装置本体６０内は現像剤収納空間６２と現像ロール６４が配置された現像部６６とに分かれている。現像剤収納空間６２は、潜像書き込み位置Ｐから延ばした水平線（この実施形態においては、光書き込み装置からの走査光路）を境として、下部に位置する第１の現像剤収納部としてのメインタンク６８と、上部に位置する第２の現像剤収納部としてのサブタンク７０とに分けられている。メインタンク６８及びサブタンク７０は、断面略矩形状に形成されており、メインタンク６８の現像剤収納容積は、サブタンク７０の現像剤収納容積よりも大きくなっている。現像剤通路７２は、メインタンク６８とサブタンク７０との間に配設され、該メインタンク６８とサブタンク７０とを接続させている。

現像剤通路７２は、発泡ウレタン等の弾性部材からなり、メインタンク６８上部に接着剤等により接着され、サブタンク７０下部に圧接されている。現像剤通路７２は、後述するメインタンク６８に開口する現像剤取込口６８ａとサブタンク７０に開口する現像剤供給口７０ａとを接続するように設けられている。このように、現像剤取込口７２ａ、現像剤通路７２及び現像剤取込口６８ａによってメインタンク６８とサブタンク７０とが接続するようになっている。また、現像剤通路７２が弾性部材で形成されることで、カートリッジ上方本体３０ａとカートリッジ下部本体３０ｂとが独立に振動又は変位してもトナーの漏れを防止することができる。

カートリッジ下部本体３０ａは、ハウジング７４を有している。ハウジング７４は感光体２２の下方側に設けられており、該感光体２２側に向かって開口した開口部７６が形成されている。また、ハウジング７４内には現像室６６が形成されており、この現像室６６内には、トナー及びキャリアからなる現像剤Ｇが収容されている。また、ハウジング７４内にはハウジング７４の開口部７６から一部が露出するように現像ロール６４が配設されており、該現像ロール６４はハウジング７４の周壁に回転自在に支持されている。現像ロール６４は、現像剤Ｇ中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール６４表面に現像剤Ｇの磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体２２と対向する現像領域へ搬送する。そして、感光体２２上に形成された潜像が、現像ロール６４表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤Ｇの磁気ブラシによって可視化される。

第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０は、現像ロール６４の軸方向に沿って該現像ロール６４の下方に配設されている。図３にも示すように、第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０は、それぞれ回転軸７８ａ、８０ａを備えており、該回転軸７８ａ、８０ａはハウジング７４の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０には、螺旋羽根７８ｂ、８０ｂが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０がそれぞれ回転すると、螺旋羽根７８ｂ、８０ｂによって、現像室６６内に収容された現像剤Ｇが攪拌されながら第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０の軸方向へ搬送されるようになっている。

第１の仕切り壁８２は、第１の攪拌搬送オーガ７８と第２の攪拌搬送オーガ８０との間に設けられており、この第１の仕切り壁８２によって現像室６６内は、第１の攪拌搬送オーガ７８が配設された第１の攪拌路８４と、第２の攪拌搬送オーガ８０が配設された第２の攪拌路８６との２つに分割されている。この第１の仕切り壁８２の長手方向の両端部には、接続口８８、９０が形成されており、これら接続口８８、９０によって第１の攪拌路８４と第２の攪拌路８６とが接続されている。したがって、現像室６６内の現像剤Ｇは、第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０の回転によって、それぞれ第１の攪拌路８４及び第２の攪拌路８６内を攪拌されると共に搬送され、第１の攪拌路８４と第２の攪拌路８６との間を循環するようになっている。

メインタンク６８と現像室６６との間には、第２の仕切り壁９２、湾曲壁９４及び第３の仕切り壁９６が設けられている。湾曲壁９４は第２の仕切り壁９２の下部からメインタンク６８側へ延びるように形成され、ハウジング７４の底部にトンネル状のディスペンス室９８を形成している。ディスペンス室９８内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンスオーガ１００が設けられている。湾曲壁９４の長手方向の一方の端部近傍には、メインタンク６８とディスペンス室９８を接続する第１のトナー排出口１０２が形成されている。メインタンク６８内に収容されたトナーＴは、後述する第１アジテータ１０８によって攪拌されると共にメインタンク６８内を該第１アジテータ１０８の軸方向に搬送され、第１のトナー排出口１０２からディスペンス室９８に排出されるようになっている。

一方、第３の仕切り壁９６の長手方向の他方の端部には、ディスペンス室９８と現像室６６とを接続する第２のトナー排出口１０４が形成されている。ディスペンス室９８内のトナーＴは、ディスペンスオーガ１００によって該ディスペンスオーガ１００の軸方向に搬送され、第２のトナー排出口１０４から現像室６６に供給されるようになっている。このトナー供給口１０４は、下端部が現像室６６に収容されている現像剤Ｇの表面位置よりも下方に位置するように形成されている。これにより、第２のトナー排出口１０４の少なくとも一部が、現像室６６に収容された現像剤Ｇに埋もれた状態となっており、ディスペンス室９８から現像室６６へ供給されたトナーＴが現像剤Ｇの中に潜り込み、現像室６６に収容された現像剤ＧとトナーＴとが混合しやすくなっている。

ディスペンスオーガ１００は、第１の攪拌搬送オーガ７８及び第２の攪拌搬送オーガ８０とほぼ同一の構成となっており、図３にも示すように、回転軸１００ａを備え、該回転軸１００ａがメインタンク６８の周壁に回転自在に支持されている。この回転軸１００ａには螺旋羽根１００ｂが所定のピッチで巻き付けられている。また、ディスペンスオーガ１００の回転軸１００ａには、第２のトナー排出口１０４と対向する位置に板片１０６が形成されている。板片１０６は、回転軸１００ａの径方向に突出し、長手方向が該回転軸１００ａの軸に沿って設けられている。したがって、トナーＴは、ディスペンスオーガ１００の回転によってディスペンス室９８内を該ディスペンスオーガ１００の回転軸方向に搬送され、第２のトナー排出口１０４と対向する位置に到達すると、螺旋羽根１００ｂで攪拌されると共に板片１０６でも攪拌され、第２のトナー排出口１０４から現像室６６へ供給される。

第１の攪拌搬送部材としてのメインタンクアジテータ１０７は、第１アジテータ１０８と第２アジテータ１１４とを有する。第１アジテータ１０８は、第１の回転軸１０８ａ、第１の支持部１０８ｂ、フィルム部材としての第１の攪拌搬送フィルム１１０及び補助フィルム１１２を有し、メインタンク６８の周壁に回転自在に支持されている。第２アジテータ１１４は、第２の回転軸１１４ａ，第２の支持部１１４ｂ及びフィルム部材としての第２の攪拌搬送フィルム１１６を備え、メインタンク６８の周壁に回転自在に支持されている。

第１の回転軸１０８ａからの第１の攪拌搬送フィルム１１０の延出方向と、第２の回転軸１１４ａからの第２の攪拌搬送フィルム１１６の延出方向とが、略９０度の角度をなすように配置さており、第１アジテータ１０８と第２アジテータ１１４とは、略９０度の角度を維持しながら回転するようになっている。これにより、第１アジテータ１０８が回転すると共にトナーＴを攪拌搬送しトナーＴが少なくなった領域に対して、遅れて回転してくる第２アジテータ１１４がトナーＴを攪拌搬送して補充するので、メインタンク６８内のトナーＴの攪拌搬送が安定するようになっている。

また、第１の攪拌搬送フィルム１１０は、例えば５０〜３００μｍの厚さを有するＰＥＴ等の可撓性の樹脂フィルムからなり、第１アジテータ１０８の第１の支持部１０８ｂの軸方向に亘って接着剤等により固定されている。図３にも示すように、この第１の攪拌搬送フィルム１１０短手方向の一方の端部（先端部）には、第１の切り込み１１０ａ、第２の切り込み１１０ｂ及び第３の切り込み１１０ｃが形成されている。この第１の切り込み１１０ａ及び第２の切り込み１１０ｂは、第１の支持部１０８ｂの軸方向と略４５度の角度をなし、且つ該第１の搬送フィルム１１０の長手方向の両端部からトナー排出口１０２に向かう方向に複数設けられている。第１の切り込み１１０ａの長さは第２の切り込み１１０ｂの長さよりも長くなっている。第３の切り込み１１０ｃは、一対の第１の切り込み１１０ａの間に設けられている。この第３の切り込み１１０ｃは、第１のトナー排出口１０２と対向する位置に、後述する補助フィルム１１８の幅方向の両側に一対設けらており、該第３の切り込み１１０ａの切り込み方向は、第１の支持部１０８ｂの回転半径方向となっている。

第１の攪拌搬送フィルム１１０の一対の第３の切り込み１１０ｃで挟まれる領域に補助フィルム１１８が設けられている。この補助フィルム１１０は、ＰＥＴ等の可撓性の樹脂フィルムからなり、第１の攪拌搬送フィルム１１０に重ねられ、一端が接着剤等により第１の攪拌搬送フィルム１１０に張り付けられて第１の支持部１０８ｂに保持され、他端が自由端となっている。

図２にも示すように、現像剤取込口６８ａは、第１アジテータ１０８の第１の回転軸１０８ａと第２のアジテータ１１４の第２の回転軸１１４ａとの間に配置されている。したがって、サブタンク７０内のトナーが現像剤通路７２及び現像剤取込口６８ａを介してメインタンク６８内に搬送される際に、回転軸等の障害となるものがなく、該トナーがスムーズに搬送される。また、メインタンク６８内における第１の回転軸１０８ａと第２の回転軸１１４ａとの間の領域は、他の領域と比較すると搬送能力が高い領域（１サイクルで第１の攪拌搬送フィルム１１０と第２の攪拌搬送フィルム１１６とに搬送される領域）であるので、現像剤取込口６８ａ近傍おけるトナーの堆積が抑制され、トナー詰まりを防止することができる。

また、図３に示すように、現像剤取込口６８ａは、第１の回転軸１０８ａの一方の端部近傍に配置され、第１のトナー排出口１０２は該第１の回転軸１０８ａの他方の端部近傍に配置されている。すなわち、トナーが搬送される上流側に現像剤取込口６８ａが配置され、下流側に第１のトナー排出口１０２が配置されている。したがって、現像剤取込口６８ａから過剰にトナーが供給された場合であっても、第１の攪拌搬送フィルム１１０及び第２の攪拌搬送フィルム１１６により攪拌搬送している間に該トナーが均され、第１のトナー排出口１０２からほぼ一定量のトナーを排出することができる。また、メインタンク６８内のトナーがほぼ空になる直前まで第１のトナー排出口１０２からほぼ一定量のトナーを排出することができる。

また、現像剤取込口６８ａの幅（図２のＬｂ）は、後述する現像剤供給口７０ａの幅（図２のＬｕ）と同一もしくは該現像剤供給口７０ａの幅よりも大きくなっている。このように、現像剤取込口６８ａの幅を現像剤供給口７０ａの幅よりも大きくすることで、現像通路７２内における現像剤の詰まりを抑制することができる。

第２の攪拌搬送部材としてのサブタンクアジテータ１１９は、第３アジテータ１２０と第４アジテータ１２６とからなる。第３アジテータ１２０は、第３の回転軸１２０ａ、第３の支持部１２０ｂ及びフィルム部材としての第３の攪拌搬送フィルム１２２を備え、サブタンク７０の周壁に回転自在に支持されている。第４アジテータ１２６は、第４の回転軸１２６ａ、第４の支持部１２６ｂ及びフィルム部材としての第４の攪拌搬送フィルム１２８を備え、サブタンク６８の周壁に回転自在に支持されている。

第３アジテータ１２０及び第４アジテータ１２６は、これら第３アジテータ１２０の第３の回転軸１２０ａと第４アジテータ１２６の第４の回転軸１２６ａとの中心距離（図２のＬｓ）が、上述した第１アジテータ１０８の第１の回転軸１０８ａと第２アジテータ１１４の第の回転軸１１４ａとの中心距離（図２のＬｍ）よりも狭くなるように配置されている。したがって、メインタンク６８の現像剤収納容積を、サブタンク７０の現像剤収納容積よりも大きくすることができ、またサブタンクアジテータ１１９がメインタンクアジテータ１０７よりも小サイズとなるため、メインタンク内６８でのトナー搬送量に対してサブタンク７０からメインタンク６８へのトナー搬送量が小さくなり、サブタンク７０からメインタンク６８へのトナー搬送をスムーズにすることができる。

また、第３の回転軸１２０ａからの第３の攪拌搬送フィルム１１０の延出方向と、第４の回転軸１２６ａからの第４の攪拌搬送フィルム１２８の延出方向とが、略１８０度の角度をなすように配置さており、第３アジテータ１２０と第４アジテータ１２６とは、略１８０度の角度を維持しながら回転するようになっている。これにより、第３アジテータ１２０が回転すると共にトナーを攪拌、搬送し該トナーが少なくなった領域に対して、遅れて回転してくる第４アジテータ１２６がトナーを攪拌、搬送して補充するので、サブタンク７０内のトナーの攪拌、搬送が安定するようになっている。

また、図４にも示すように第３の攪拌搬送フィルム１２２は、例えば５０〜３００μｍの厚さを有するＰＥＴ等の可撓性の樹脂フィルムからなり、第３アジテータ１２０の第３の支持部１２０ｂの軸方向に亘って接着剤等により固定されている。この第３の攪拌搬送フィルム１２２の短手方向の一方の端部（先端部）には、第１の切り込み１２２ａ、第２の切り込み１２２ｂ及び第３の切り込み１２２ｃが形成されている。この第１の切り込み１２２ａ及び第２の切り込み１２２ｂは、第３の支持部１２０ｂの軸方向と略４５度の角度をなし、且つ該第３の攪拌搬送フィルム１２２の長手方向の両端部から後述する現像剤供給口７０ａに向かう方向に複数設けられている。第１の切り込み１２２ａの長さは第２の切り込み１２２ｂの長さよりも長くなっている。第３の切り込み１２２ｃは、一対の第１の切り込み１２２ａの間に設けられている。この第３の切り込み１２２ｃは、後述するトナー取込口７０ａと対向する位置設けられており、該第３の切り込み１２２ａの切り込み方向は、第３の支持部１２０ｂの回転半径方向となっている。したがって、サブタンク６８に収容されたトナーは、第３アジテータ１２０が回転すると、第３の攪拌搬送フィルム１２２の作用により該第３アジテータ１２０の軸方向に搬送され、現像剤供給口７０ａに取り込まれるようになっている。

図２にも示すように、現像剤供給口７０ａは、第３アジテータ１２０のサブタンク７０に対する投影面に重なる位置に配置されている。より具体的には、現像剤供給口７０ａは、第３の攪拌搬送フィルム１２２が鉛直方向（真下を向いた）時、該第３の攪拌搬送フィルム１２２の直下の位置に配置されている。この第３アジテータ１２０のサブタンク７０に対する投影面に重なる配置は、第３アジテータのサブタンク７０に対する投影面から離れた位置と比較すると、サブタンク７０内のトナーに対する第３の攪拌搬送フィルム１２２の搬送力が強い位置であるため、サブタンク７０内のトナーが現像剤供給口７０ａに確実に取り込まれ、もってサブタンク７０内の残量を低減することができる。なお、現像剤供給口７０ａを第３アジテータ１２０の第３の回転軸１２０ａの直下に位置するように配置してもよい。この場合、第３の回転軸１２０ａの中心と現像剤供給口７０ａとの距離が近くなり、サブタンク７０内のトナーに対する第３の攪拌搬送フィルム１２２の搬送力がより強くなり、サブタンク７０内のトナーが現像剤供給口７０ａにより確実に取り込まれるようになる。

また、現像剤供給口７０ａの幅（図２のＬｕ）は、第１アジテータ１０８の第１の回転軸１０８ａと第２アジテータ１１４の第２の回転軸１１４ａとの中心距離（図２のＬｍ）よりも小さくなっている。このように、現像剤供給口７０ａの幅を回転軸１０８ａと回転軸１１４ａの中心距離以内にすることで、該現像剤供給口７０ａの幅を回転軸１０８ａと回転軸１１４ａの中心距離以上にした場合と比較すると、第３アジテータ１２０によるトナーの搬送量を安定させることができる。

図４に示すように、上述した第３の攪拌搬送フィルム１２２の一対の第３の切り込み１２２ｃで挟まれる領域は、現像剤供給口７０ａに対峙する位置に設けられ、現像剤供給口７０ａに入り込む大きさとなっており、現像剤通路７２内に発生したソフトブロッキングを粉砕するほぐし部１２４として用いられる。このように、ほぐし部１２４は、簡易な構成となっており、軽量化及びコストの低減を実現している。なお、このほぐし部１２４は、第３の攪拌搬送フィルム１２２のトナー取込口７０ａと対向する位置に可撓性部材１３０を設けたものでもよい。この可撓性部材は第３の攪拌搬送フィルム１２２と一体に形成されたものでもよいし、該第３の攪拌搬送フィルム１２２と別部材を設けてもよい。また、ほぐし部１２４の短手方向の長さ（図４（ａ）Ｌ１及び（ｂ）のＬ２）は、第３の回転軸１２０ａの中心から現像剤供給口７０ａまでの距離（図４（ｃ）のＬ３）よりも長くなるように形成されている。このように、ほぐし部１２４ａは、現像剤供給口７０ａを介して現像剤通路７２の少なくとも一部に入り込むように形成されているので、現像剤通路７２内に発生したソフトブロッキングを粉砕することができ、現像剤通路７２内の詰まりを解消することができる。

次に本実施形態におけるプロセスカートリッジ２０の組立て方法を図２に基づいて説明する。
まず、図２に示すカートリッジ下部本体３０ｂのメインタンク６８にメインタンクアジテータ１０７を取り付ける。このとき、第１アジテータ１０８と第２アジテータ１１４とは異なる位相となるよう互いに異なる所定の角度で取り付ける。本例においては、第１アジテータ１０８を第２アジテータ１１４に対して回転方向に略９０度進んだ角度で取り付ける。続いて、カートリッジ上部本体３０ａのサブタンク７０にサブタンクアジテータ１１９を取り付ける。このとき、第３アジテータ１２０と第４アジテータ１２６とは異なる位相となるように互いに異なる所定の角度で取り付ける。本例においては、第３アジテータ１２０と第４アジテータ１２６との位相が略１８０度となるように取り付ける。
なお、各アジテータのプロセスカートリッジ３０に対する取り付け順序は、上述した順序に限定することなく、どのような順番で取り付けてもよい。

このように、プロセスカートリッジ本体３０に対して第１アジテータ１０８、第２アジテータ１１４、第３アジテータ１２０及び第４アジテータ１２６をそれぞれ所定の角度となるよう取り付けることで、それぞれのアジテータを等速で駆動した際に、第３アジテータ１２０の第３の攪拌搬送フィルム１２２及び第４アジテータ１２６の第４の攪拌搬送フィルム１２８と現像剤供給口７０ａとが対峙するタイミングと、第１アジテータ１０８の第１の攪拌搬送フィルム１１０及び第２アジテータ１１４の第２の攪拌搬送フィルム１１６と現像剤取込口６８ａの投影面とが重なるタイミングとが異なるようになる。

図５に本発明の実施形態における駆動伝達装置１３１が示されている。
駆動伝達装置１３１は、プロセスカートリッジ２０側面部に設けられ、駆動源（図示省略）に接続された駆動ギア１３２、第１のアイドルギア１３４、第２のアイドルギア１３６、第１アジテータ駆動ギア１３８、第２アジテータ駆動ギア１４０、第３アジテータ駆動ギア１４２、第４アジテータ駆動ギア１４４及び連結ギア１４６を有する。

第１アジテータ駆動ギア１３８は第１アジテータ１０８に連結されており、第２アジテータ駆動ギア１４０は第２アジテータ１１４に連結されている。また、第３アジテータ駆動ギア１４２は第３アジテータ１２０に連結されており、第４アジテータ駆動ギア１４４は第４アジテータ１２６に連結されている。駆動ギア１３２は、第１のアイドルギア１３４と連結されており、該第１のアイドルギア１３４は第２のアイドルギア１３６及び第３アジテータ駆動ギア１４２と連結されている。また、第２のアイドルギア１３６は、第１アジテータ駆動ギア１３８及び第２アジテータ駆動ギア１４０と連結されており、第３アジテータ駆動ギア１４２は第４アジテータ駆動ギア１４４と連結されている。それぞれのギアのギア比は、第１アジテータ１０８、第２アジテータ１１４、第３アジテータ１２０及び第４アジテータ１２６が等速で回転するように設定されている。したがって、駆動源（図示省略）から駆動ギア１３２に駆動力が伝達されると、第１アジテータ１０８が矢印Ａ方向、第２アジテータ１１４が矢印Ｂ方向、第３アジテータ１２０が矢印Ｃ方向及び第４アジテータ１２６が矢印Ｄ方向にそれぞれ等速で回転するようになっている。

このように第１アジテータ１０８、第２アジテータ１１４、第３アジテータ及び第４アジテータ１２０を等速に回転させることにより、上述したように第３の攪拌搬送フィルム１２２と現像剤供給口７０ａとが対峙するタイミングと、第１の攪拌搬送フィルム１１０及び第２の攪拌搬送フィルムと現像剤取込口６８ａの投影面とが重なるタイミングとが異なるようになっている。したがって、サブタンク７０内のトナーが現像剤通路７２を介してスムーズにメインタンク６８に供給される。

また、第１アジテータ駆動ギア１３８は連結ギア１４６と連結しており、この伝達ギア１４８により、ディスペンスオーガ１００、第２の攪拌搬送オーガ８０、第１の攪拌搬送オーガ７８、現像ロール６４及び感光体２２に駆動力が伝達されるようになっている。

図６にプロセスカートリッジ２０に用いられるシール部材１４８が示されている。
図６に示すように、遮断部材としてのシール部材１４８は、所定の幅を有する帯状に形成されており、カートリッジ上部本体３０ａとカートリッジ下部本体３０ｂとの間、すなわち走査光路３０ｃに設けられ、該シール部材１４８の先端部１４８ａがサブタンク７０下部と現像剤通路７２上端部との間に挟み込まれている。このシール部材１４８によりサブタンク７０とメインタンク６８との接続が遮断されている。シール部材１４８の後端部１４８ｂは、プロセスカートリッジ本体３０の外側に位置するようになっている。したがって、このシール部材１４８が設けられていることにより、プロセスカートリッジ２０の搬送時（運搬時）において、サブタンク７０内のトナーのメインタンク６８内への移動を防止し、メインタンク６８内におけるトナーブロッキングの発生を防止する。なお、このシール部材１４８は、ユーザが後端部１４８ｂを引くことにより容易に取り除かれる。

図７に本発明の第２の実施形態に係るプロセスカートリッジ２０が示されている。
第２の実施形態に係るプロセスカートリッジ２０は、上述した第１の実施形態のプロセスカートリッジ２０と比較するとサブタンク６８の構成が異なる。本実施形態におけるサブタンク６８に配設されたサブタンクアジテータ１１９は、第３アジテータ１２０のみを有する。現像剤供給口７０ａは、第３アジテータ１２０のサブタンク７０に対する投影面に重なる位置に配置されている。なお、本実施形態におけるサブタンク６８の現像剤収納容積は、上述した第１の実施形態のサブタンク６８の現像剤収納容積よりも小さくなっている。

このように、サブタンク６８に１つのサブタンクアジテータ１１９を設け、該サブタンクアジテータ１１９のサブタンク７０に対する投影面に重なる位置に現像剤供給口７０ａを配置する構成とすることで、流動性の高いトナーであってもメインタンク６８に対するサブタンクアジテータ１１９による過剰な供給を抑制することができる。
なお、本発明の第２の実施形態の説明においては、本発明の第１の実施形態と同一部分については、図面に同一番号を付してその省略した。

以上述べたように、本発明は、現像剤をスムーズに搬送する必要があるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジを示し、図３のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るアジテータを示し、（ａ）は可撓性部材によるほぐし部、（ｂ）は切り込みによるほぐし部、（ｃ）は搬送フィルムの長さを説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの駆動系を説明する正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジに用いられるシール部材を説明する縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプロセスカートリッジを示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
２０ プロセスカートリッジ
２２ 感光体
３０ プロセスカートリッジ本体
３０ａ カートリッジ上部本体
３０ｂ カートリッジ下部本体
３０ｃ 走査光路
３４ 現像装置
６２ 現像剤収納空間
６８ メインタンク
６８ａ 現像剤供給口
７０ サブタンク
７０ａ 現像剤取込口
７２ 現像剤通路
１０７ メインタンクアジテータ
１０８ 第１アジテータ
１１４ 第２アジテータ
１１９ サブタンクアジテータ
１２０ 第３アジテータ
１２６ 第４アジテータ
１４８ シール部材

Claims (15)

1. 画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像保持体と、この像保持体に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間を有する現像装置と、を有するプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像剤収納空間を分割して設けられた第１の現像剤収納部と第２の現像剤収納部と、
   前記第１の現像剤収納部に開口する現像剤取込口と前記第２の現像剤収納部に開口する現像剤供給口とを接続する現像剤通路と、
   前記第１の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第１の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する第１の攪拌搬送部材と、
   前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第２の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つの第２の攪拌搬送部材と、
   を有し、
   前記現像剤供給口は前記複数の第２の攪拌搬送部材のうち１つの前記第２の攪拌搬送部材の前記第２の現像剤収納部に対する投影面に重なる位置に配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像保持体と、この像保持体に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間を有する現像装置と、を有するプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像剤収納空間を分割して設けられた第１の現像剤収納部と第２の現像材収納部と、
   前記第１の現像剤収納部に開口する現像剤取込口と前記第２の現像剤収納部に開口する現像剤供給口とを接続する現像剤通路と、
   前記第１の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第１の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材と、
   前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第２の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌搬送部材と、
   を有し、
   前記少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材の間に前記現像剤取込口が配置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 前記像剤供給口は前記第２の攪拌搬送部材の前記第２の現像剤収納部に対する投影面に重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記第２の攪拌搬送部材は複数有し、前記現像剤供給口は該複数の第２の攪拌搬送部材うちの１つの前記第２の現像剤収納部に対する投影面に重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記第１の攪拌搬送部材と前記第２の攪拌搬送部材とはそれぞれ２つ有し、前記２つの第２の攪拌搬送部材の中心距離が前記２つの第１の攪拌搬送部材の中心距離よりも狭くなるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記現像剤供給口の幅は前記２つの第１の攪拌搬送部材の中心距離よりも小さくなるように設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記現像剤取込口の幅は前記現像剤供給口の幅と同一もしくは前記現像剤供給口の幅よりも大きくなるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
8. 前記第２の攪拌搬送部材の少なくとも一部は前記現像剤供給口に対峙するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のプロセスカートリッジ。
9. 前記第２の攪拌搬送部材は、前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸に固定されたシート状のフィルム部材とを有し、前記第２の攪拌搬送部材の前記現像剤取込口に対向する位置には前記フィルム部材に少なくとも２つの切り込み部が設けられ、該切り込み部で区切られた部分が前記現像剤供給口に入り込むように設けられている特徴とする請求項１乃至７いずれか記載のプロセスカートリッジ。
10. 前記現像剤通路に前記第１の現像剤収納部と前記第２の現像剤収納部との接続を遮断する遮断部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載のプロセスカートリッジ。
11. 前記現像剤通路は弾性部材からなることを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載のプロセスカートリッジ。
12. 前記第１の現像剤収納部に該第１の現像剤収納部内の現像剤が排出される現像剤排出口を有し、該排出口は前記第１の攪拌搬送部材の一方の軸方向端部近傍に設けられ、前記現像剤取込口は該第１の攪拌搬送部材の他方の軸方向端部近傍に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載のプロセスカートリッジ。
13. 前記第２の攪拌搬送部材と前記現像剤供給口とが対峙するタイミングと、前記第１の攪拌搬送部材と前記現像剤取込口の投影面とが重なるタイミングと異なるように前記第１の攪拌搬送部材及び前記第２の攪拌搬送部材へ駆動を伝達する駆動伝達装置を有することを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載のプロセスカートリッジ。
14. 請求項１乃至１２いずれか記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
15. 画像形成装置本体に着脱自在に装着され、像保持体と、この像保持体に形成された潜像を可視像化し、現像剤収納空間を有する現像装置とを有し、前記現像剤収納空間を分割して設けられた第１の現像剤収納部と第２の現像材収納部と、前記第１の現像剤収納部に開口する現像剤取込口と前記第２の現像剤収納部に開口する現像剤供給口とを接続する現像剤通路と、前記第１の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第１の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材と、前記第２の現像剤収納部に回転自在に設けられ、該第２の現像剤収納部内の現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌搬送部材とを有し、前記少なくとも２つの第１の攪拌搬送部材の間に前記現像剤取込口が配置されているプロセスカートリッジにおいて、
    前記第２の攪拌搬送部材と前記現像剤供給口とが対峙するタイミングと、前記第１の攪拌搬送部材と前記現像剤取込口の投影面とが重なるタイミングと異なるように前記第１の攪拌搬送部材及び前記第２の攪拌搬送部材を取り付ける工程を有することを特徴とするプロセスカートリッジの組立て方法。

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