JP2012155273A - 現像剤補給用容器、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤収容部が破損した場合や破棄作業に伴う分解作業時にも現像剤が周囲に飛散することを防止する可能な現像剤補給用容器を提供する。
【解決手段】現像剤を収容し、現像剤を外部に排出する現像剤排出口１０１を備えた現像剤収容部１０２と、現像剤収容部１０２内の現像剤を溶解又は接着する薬剤を収容する薬剤収容部１０３と、常時においては前記薬剤収容部内の薬剤を前記現像剤収容部内に流入させない非作動状態にある一方で、外力が加わった時に作動して薬剤を現像剤収容部１０２内に流入させる薬剤制御手段１１０と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真式の画像形成装置に用いる現像剤補給用容器及びそれを用いた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤容器（現像剤補給用容器）は、画像形成装置における消耗品となるもので、ユーザーによる交換作業が簡便であることが望まれている。
そこで、現像剤容器を画像形成装置から着脱容易にするためにカートリッジ化し、容易に交換可能な技術が考えられている。
また、使用済みのカートリッジを廃棄しやすくする方法として、空となった現像剤収容部を巻取る、巻取り格納手段を有した技術が知られている。
例えば、特許文献１には、画像形成装置の現像装置に着脱可能に取り付けられて現像剤を補給する現像剤補給用容器において、現像剤を密封した袋状の現像剤収容部と、現像剤を供給した後に現像剤収容部を巻取る手段と現像剤収容部を巻き取って格納する格納部を有する構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の現像剤補給用容器は、現像剤収容部を巻取ることで現像剤が一時的には漏れ出ないようにすることは可能であったが、ユーザーが誤って現像剤収容部を破損させてしまった場合や廃棄作業中に現像剤収容部を分解した場合などに、現像剤が周囲に飛び散ってしまうという問題があった。
本発明は、上記の問題点を鑑み、現像剤収容部が破損した場合や破棄作業に伴う分解作業時にも現像剤が周囲に飛散することを防止することが可能な現像剤補給用容器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、現像剤を収容し、該現像剤を外部に排出する現像剤排出口を備えた現像剤収容部と、前記現像剤収容部内の前記現像剤を溶解又は接着する薬剤を収容する薬剤収容部と、常時においては前記薬剤収容部内の薬剤を前記現像剤収容部内に流入させない非作動状態にある一方で、所定の外力が加わった時に作動して前記薬剤を前記現像剤収容部内に流入させる薬剤制御手段と、を備えた現像剤補給用容器を特徴とする。
本発明によれば、現像剤収容部内の現像剤を、薬剤によって接着・固化することにより、現像剤収容部が破損した場合や破棄作業に伴う分解作業時にも現像剤が周囲に飛散することを防止することが可能になる。
また、請求項２の発明は、前記薬剤収容部は、前記現像剤排出口とは異なった位置で前記薬剤制御手段を介して前記現像剤収容部と接続されており、前記薬剤制御手段は、常時においては閉塞状態にある一方で、前記薬剤収容部が一定以上の圧力で加圧された場合に開放して前記薬剤収容部と前記現像剤収容部とを連通させる閉塞部から構成されている請求項１に記載の現像剤補給用容器を特徴とする。
本発明によれば、現像剤収容部の容積を縮小させることで、簡単な構成で、容易に薬剤を現像剤収容部に注入させることが出来る。

また、請求項３の発明は、前記薬剤収容部は、前記現像剤収容部の外壁と、該外壁の外側に空所を隔てて配置された薬剤収容部外壁との間に形成された気密空所であり、前記薬剤制御手段は、前記薬剤収容部外壁の内面、又は／及び、前記現像剤収容部外壁の内面に設けられて、前記薬剤収容部外壁を内側に加圧変形させた時に対向する前記現像剤収容部外壁に穿孔する穿孔手段である請求項１に記載の現像剤補給用容器を特徴とする。
本発明によれば、穿孔手段によって、現像剤収容部と薬剤収容部との間の隔壁に穿孔することで、確実に薬剤を現像剤収容部に注入することが出来る。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像剤補給用容器を備えた画像形成装置であって、前記現像剤補給用容器を前記画像形成装置から取り出す際に、前記薬剤収容部及び前記現像剤収容部に対して外圧を与えて、前記薬剤収容部から前記現像剤収容部に薬剤を供給するとともに、前記現像剤収容部内に均一に散布するための加圧手段を備えた画像形成装置を特徴とする。

上記のように構成したので、本発明の現像剤補給用容器によれば、使用済みの現像剤補給用容器を取り外した際に現像剤収容部が破損した場合や、廃棄作業時に現像剤収容部を分解した場合などに現像剤が飛散して周囲を現像剤で汚染することを防止することができる。

本実施形態に係る現像剤容器を適用可能な本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成を示す断面図。 図１の作像部周辺を拡大して示す概略図。 本実施形態に係る現像剤補給用容器の全体構成を説明する図。 図３（ａ）に示す現像剤補給用装置の断面図。 図３（ｂ）に示す現像剤補給用装置の断面図。 図４、図５で説明した現像剤補給用容器の動作方法を説明する図。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態に係る現像剤容器を詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る現像剤容器を適用可能な本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成を示す断面図である。
図２は図１の作像部周辺を拡大して示す概略図である。図示の画像形成装置１はタンデム型中間転写方式のカラープリンタであり、作像部１０、書き込み光学部１１、給紙部１２、定着部１３、両面部１４等から構成されている。
図１及び作像部を拡大して示す図２のように、タンデム型中間転写方式を採用するカラープリンタ１では、図中、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写体である中間転写ベルト１５の下部走行辺に沿ってイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色現像剤に対応する４つの作像プロセスユニット２〜５が配置されている。
単層あるいは多層構造からなるゴム又は樹脂などで構成される中間転写体１５は、２次転写対向バイアス印加ローラ１６及び支持ローラ１７、１８、１９で張架され、図示例では反時計回りにＡ方向に回転駆動される。また、２次転写対向バイアス印加ローラ１６に対し、中間転写体１５を挟んで向かい側には、２次転写ローラ２０が対向して設置されている。

２次転写対向バイアス印加ローラ１６は、図示していない２次転写電界形成手段により現像剤と同極性の電界を形成することが可能な現像剤となっており、これによる静電斥力を利用して、転写材である記録紙へ現像剤を２次転写することができる。
支持ローラ１７と支持ローラ１８の間の中間転写体１５の内側には、１次転写時に電界が形成される１次転写バイアスローラ２７、２８、２９、３０が中間転写体１５に接触可能な状態で配置されている。
そして、中間転写体１５を挟んで１次転写ローラ（１次転写バイアスローラ）２７、２８、２９、３０の向かい側には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの感光体３１、３２、３３、３４を中心とする作像プロセスユニット２、３、４、５を並設してタンデム型の画像形成装置を構成している。それぞれの感光体３１〜３４の周りには、それぞれ、感光体帯電手段３５〜３８、感光体クリーニング手段３９〜４２、現像手段４３〜４６が配置されている。
また、図２に示すように、各現像手段（現像装置）４３〜４６に補給するための、本発明に特徴的な現像剤を収容した現像剤補給用容器１００が、各現像装置ごとに設けられている。

図３は、本実施形態に係る現像剤補給用容器の全体構成を説明する図である。
本実施形態に係る現像剤補給用容器１００は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等の画像形成装置において現像剤を現像装置４３〜４６（図２）に補充する装置として使用され、補給用の現像剤を収容する現像剤収容部１０２と、現像剤収容部１０２から補給用現像剤を外部に排出、すなわち現像装置４３〜４６に供給するための現像剤排出口１０１と、現像剤収容部１０２に注入して、現像剤収容部１０２内に残存する現像剤を固着するための薬剤（接着剤）を収容した薬剤収容部１０３と、を備えている。
薬剤収容部１０３は、図３（ａ）に示すように、現像剤収容部１０２の現像剤排出口１０１とは異なる位置、例えば反対側の端部に独立して設けるようにしても良いし、図３（ｂ）に示すように、現像剤収容部１０２の外壁面側に一体に設けるようにしてもよい。
すなわち、現像剤排出口１０１と連結する容器本体１０１Ａを、現像剤収容部１０２と薬剤収容部１０３とからなる二室以上の他室構造とする。

現像剤補給用容器１００は、ビニールもしくは樹脂シートを用いたラミネートパック構成をしている。
また、多室構造をしている現像剤補給用容器１００の内、接着剤が収容されている薬剤収容部１０３は、外気完全に遮断されて密封構造をしている。
図３（ａ）、（ｂ）の場合に共通して、薬剤収容部１０３には、液状もしくはジェル状の現像剤を溶着もしくは接着させることの出来る薬剤１２０が充填されており、現像剤収容部１０２の現像剤を使い切った際に、外部からの圧力もしくは現像剤排出口１０１からの負圧によって薬剤１２０を現像剤収容部１０２に注入する。
現像剤収容部１０２に注入された薬剤１２０は、現像剤収容部１０２の内部に残留した現像剤のほぼ全てを溶着もしくは接着して固化することで、残留現像剤と共に現像剤収容部１０２を密封しつつ固化させて、残留現像剤が外部に漏れ出ることを防止することが出来る。
また、現像剤補給用容器１００は、画像形成装置への装着時など、常時には薬剤収容部１０２内の薬剤を現像剤収容部１０２に流入させない非作動状態にある一方で、画像形成装置から現像剤補給用容器を取り外す際などに外力が加わった時には、作動して薬剤を現像剤収容部１０２内に流入させる薬剤制御手段を備えている。

図３（ａ）のように現像剤収容部１０２と薬剤収容部１０３とが独立して構成されている場合の薬剤制御手段は、現像剤収容部１０２と薬剤収容部１０３との間の閉塞部１０８である。
閉塞部１０８は、常時においては閉塞状態にある一方で、薬剤収容部１０３が一定以上の圧力で加圧された場合には開放して、薬剤収容部１０３と現像剤収容部１０２とを連通させる。
すなわち、閉塞部１０８は、ある一定以上強さの外圧もしくは現像剤排出口１０１からの負圧によって、薬剤１２０が通過することの出来る通路が容易に形成できるような、密閉性が高いが接着力が弱い接着剤もしくは溶着によって形成されている。
なお、図３（ｂ）のおうに、現像剤収容部１０２と薬剤収容部１０３とが一体に設けられている場合の薬剤制御手段については、図５を用いて後に詳述する。

図４は、図３（ａ）に示す現像剤補給用装置の断面図である。
図４（ａ）と図４（ｂ）との違いは、図４（ａ）では薬剤収容部１０３は一室のみであるが、図４（ｂ）では、接着剤１０３が収容部１０３ａ、１０３ｂの２室からなっている点である。
薬剤１２０は、図４（ａ）の場合は、一液のみで溶着もしくは接着させることが出来るものを使用でき、図４（ｂ）の場合は、収容部１０３ａ、１０３ｂの２室に収容した主剤と硬化剤の二液を混合することで溶着もしくは接着させるものを用いることが出来る。
図３で説明したように、薬剤収容部１０３に収容された薬剤１２０は、一定以上の外圧もしくは現像剤排出口１０１からの負圧によって、薬剤制御手段としての閉塞部１１０に薬剤１２０が通過可能な通路が出来ることによって、現像剤収容部１０２に注入される。
注入された薬剤１２０は、残留した現像剤を溶着もしくは接着させつつ現像剤収容部１０２を密封する。
現像剤収容部１０２が薬剤１２０で満たされることで、現像剤収容部１０２が破損した場合においても内部に残留した現像剤が飛散して周囲を汚すことを防止することが出来る。

図５は、図３（ｂ）に示すような現像剤補給用装置の断面図である。
図５（ａ）、図５（ｂ）の違いは、図４の場合と同様に、図５（ａ）では薬剤収容部１０３は一室のみであるが、図５（ｂ）では収容部１０３ａ、１０３ｂの２室からなっている点である。
図５（ａ）に示す現像剤補給用容器１００は、一液のみで現像剤を溶着もしくは接着させることが出来る薬剤１２０を用いた場合のものであり、現像剤収容部１０２の一側面に、一室の薬剤収容部１０３が設けられている。
また、図５（ｂ）に示す現像剤補給用装置１００は、エポキシ系接着剤のように主剤と硬化剤の二液を混合することで、溶着もしくは接着させることが出来る薬剤１２０を用いた場合のものであり、現像剤収容部１０２外壁の対向する二側面に二室の薬剤収容部１０３ａ、１０３ｂが設けられている。
また、図５（ｃ）は、図５（ａ）の一部を拡大して示した図であり、また、図５（ｄ）は、図５（ｂ）の一部を拡大して示した図である。
図５（ｃ）、（ｄ）において、現像剤収容部１０２と薬剤収容部１０３の境界となる隔壁に、薬剤１２０が通過可能な孔を開けるために、薬剤制御手段としての突起部１０７（１０７ａ、１０７ｂ）（穿孔手段）を設けている。
すなわち、図５（ｃ）（ｄ）に示す場合において、薬剤収容部１０３は、現像剤収容部１０２の外壁と、この外壁の外側に空所を隔てて配置された外壁との間に形成された気密空所である。

穿孔手段は、薬剤収容部１０３の外壁の内面、又は／及び、現像剤収容部１０２の外壁の内面に設けられて、薬剤収容部１０３の外壁を内側に加圧変形させた時に対向する現像剤収容部１０２の外壁に穿孔し、薬剤収容部１０３内に充填される薬剤を現像剤収容部１０２に流入させる。
なお、穿孔手段は、隔壁に孔をあけることができれば、形状は問わず、針のような形状でも良い。

詳しく説明すると、図５（ｃ）の（１）の場合では、現像剤収容部１０２の、薬剤収容部１０３が設けられていない側の側壁（外壁）１０５の内側面１０５ａに、現像薬剤収容部１０３を設けた側の外壁１０４に孔を開ける（穿孔する）ための突起１０７が設けられている。
この場合、薬剤収容部１０３に収容された薬剤１２０は、一定以上の外圧もしくは現像剤排出口１０１からの負圧によって、現像剤収容部１０２（容器本体１０１Ａ）の容積が減少して、側壁１０５の内側面１０５ａが外壁１０４の内側面１０４ａに接触した時に、突起１０７が、外壁１０４に孔を開けることで、薬剤収容部１０３に充填されている薬剤１２０が現像剤収容部１０２内に注入される。

また、（２）の場合では、薬剤収容部１０３の外壁１０６の内側面１０６ａに、対向する現像剤収容部１０２の外壁１０４に孔を開けるための突起１０７が設けられている。
この場合、同様に現像剤収容部１０２の容積が減少したときに、現像剤収容部１０２の側壁１０６の内壁面１０６ａに設けた突起１０７が、対向する現像剤収容部１０２の外壁１０４の外側面１０４ｂに接触して、外壁１０４に孔を開けることで、薬剤収容部１０３に充填されている薬剤１２０が、現像剤収容部１０２内に注入される。

さらに、図５（ｄ）の（１）の場合では、薬剤収容部１０３ａの外壁１０６ａの内側面１０６ａ１に、対向する現像剤収容部の外壁１０４に孔を開けるための突起１０７ａが設けられている。
また、薬剤収容部１０３ｂの外壁１０６ｂの内側面１０６ｂには、対向する現像剤収容部１０２の外壁１０５に孔を開けるための突起１０７ｂが設けられている。
この場合、現像剤収容部１０２の容積が減少したときに、薬剤収容部１０３ａの外壁１０６ａの内壁１０６ａ１に設けた突起１０７ａが、対向する現像剤収容部１０２の外壁１０４の外側面１０４ｂに接触して隔壁１０４に孔を開けて、薬剤収容部１０３ａに充填されている薬剤が、現像剤収容部１０２に注入される。
さらに、薬剤収容部１０３ｂの外壁１０６ｂの内側面１０６ｂ１に設けた突起１０７ｂが、対向する現像剤収容部１０３ｂの外壁１０５の外側面１０５ｂに接触して隔壁１０５に孔を開けて、薬剤収容部１０３ｂに充填されている薬剤が、現像剤収容部１０２に注入される。

さらに、図５（ｄ）の（２）の場合では、互いに対向する現像剤収容部１０２の外壁１０４の内側面１０４ａと、現像剤収容部１０２の外壁１０５の内側面１０５ａと、にそれぞれ突起１０７ａ、突起１０７ｂを設けている。
この場合、現像剤収容部１０２の容積が減少したときに、突起１０７ａが、対向する現像剤収容部１０２の外壁１０５の内側面１０５ａに接触して外壁１０５に孔を開けることで、薬剤収容部１０３ｂに充填されている薬剤が現像剤収容部１０２に注入され、突起１０７ｂが、対向する現像剤収容部１０２の外壁１０４の内側面１０４ａに接触して外壁１０４に孔を開けることで、薬剤収容部１０３ａに充填されている薬剤が現像剤収容部１０２に注入される。
現像剤収容部１０２に注入された薬剤１２０は、残留した現像剤を溶着もしくは接着させつつ現像剤収容部１０２を密封する。

このように、現像剤収容部１０２が薬剤１２０で満たされることで、現像剤収容部１０２が破損した場合においても内部に残留した現像剤が飛散して周囲を汚すことを防止することが出来る。また、図５（ｃ）、（ｄ）に示した突起を設けることで、薬剤収容部１０２（容器本体１０１Ａ）の外壁から圧力を加えた際に、現像剤収容部１０２と薬剤収容部１０１との間の壁に薬剤が通過するのに必要な孔を的確、確実に設けることができる。

図６は、図４、図５で説明した現像剤補給用容器を画像形成装置から取り外す際の操作方法を説明する図である。
なお、ここでは図４で示した、現像剤収容部１０２と、薬剤収容部１０３が独立して設けられている場合について説明する。
図６（ａ）に示すように、現像剤補給用容器１００は、薬剤収容部１０３の図中左側から、画像形成装置本体に設けた２本の加圧ローラ１３０の間を引き抜かれることで、薬剤収容部１０３の外部から圧力が加わり、薬剤収容部１０３と現像剤収容部１０２の間にある隔壁１０８が破られる。薬剤収容部１０３と現像剤収容部１０２の間に隔壁１０８に穴が開くことで、薬剤１２０が現像剤収容部１０２内へ注入される。

また、現像剤補給用容器１００に外圧を加える方法としては、ローラとローラの間で圧力を加える方法の他に、ローラ１３０と摩擦抵抗の少ないプレート１３１との間で加圧する方法も考えられる。
このように構成すれば、使用済みの現像剤補給用容器１００の画像形成装置本体からの取り外し時に、容器１００を引き抜くだけで、薬剤を薬剤収容部に注入して残留トナーを固化し、トナーの飛び散りを防止することが出来る。
加圧ローラ１３０は、薬剤収容部１０３の中に充填されていた薬剤１２０を現像剤収容部１０２へ注入するとともに、現像剤収容部１０２を構成している上下の壁面同士を密着させながら薬剤１２０を現像剤収容部１０２の内部に均一に散布していく。均一に散布された薬剤１２０は、現像剤収容部１０２の内部に残留していた現像剤を溶着もしくは接着させつつ現像剤収容部１０２を密封する。
このようにすることで、現像剤収容部１０２に注入した薬剤を均一に散布し、さらに、現像剤収容部１０２を構成する壁同士を密着させて、現像剤収容用容器１００をコンパクトにすることができる。

１ 画像形成装置、２ 作像プロセスユニット、１０ 作像部、１１ 光学部、１２ 給紙部、１３ 定着部、１４ 両面部、１５ 中間転写ベルト、１６ 次転写対向バイアス印加ローラ、１７ 支持ローラ、１８ 支持ローラ、２０ 次転写ローラ、２７ 次転写バイアスローラ、３１ 感光体、３５ 感光体帯電手段、３９ 感光体クリーニング手段、４３ 現像手段、１００ 現像剤補給用容器、１０１ 現像剤排出口、１０２ 現像剤収容部、１０３ 薬剤収容部、１３０ 加圧ローラ、１２０ 薬剤、１０７ 突起

特開平９−１５９５８号公報

Claims (4)

1. 現像剤を収容し、該現像剤を外部に排出する現像剤排出口を備えた現像剤収容部と、前記現像剤収容部内の前記現像剤を溶解又は接着する薬剤を収容する薬剤収容部と、常時においては前記薬剤収容部内の薬剤を前記現像剤収容部内に流入させない非作動状態にある一方で、所定の外力が加わった時に作動して前記薬剤を前記現像剤収容部内に流入させる薬剤制御手段と、
   を備えたことを特徴とする現像剤補給用容器。
2. 前記薬剤収容部は、前記現像剤排出口とは異なった位置で前記薬剤制御手段を介して前記現像剤収容部と接続されており、
   前記薬剤制御手段は、常時においては閉塞状態にある一方で、前記薬剤収容部が一定以上の圧力で加圧された場合に開放して前記薬剤収容部と前記現像剤収容部とを連通させる閉塞部から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給用容器。
3. 前記薬剤収容部は、前記現像剤収容部の外壁と、該外壁の外側に空所を隔てて配置された薬剤収容部外壁との間に形成された気密空所であり、
   前記薬剤制御手段は、前記薬剤収容部外壁の内面、又は／及び、前記現像剤収容部外壁の内面に設けられて、前記薬剤収容部外壁を内側に加圧変形させた時に対向する前記現像剤収容部外壁に穿孔する穿孔手段であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給用容器。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像剤補給用容器を備えた画像形成装置であって、
   前記現像剤補給用容器を前記画像形成装置から取り出す際に、前記薬剤収容部及び前記現像剤収容部に対して外圧を与えて、前記薬剤収容部から前記現像剤収容部に薬剤を供給するとともに、前記現像剤収容部内に均一に散布するための加圧手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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