現像剤収納ユニット、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置
【課題】現像剤収納容器の封止部材を巻き取り開封する機構の組み立てを容易にし、また精度良く組み付けることが可能にする。
【解決手段】現像剤を収納し、現像剤を排出するための開口部を封止部材により封止された可撓性を有する現像剤収納容器と、封止部材１９を開口部から除去するために回転可能な開封部材２０と、開封部材に回転力を伝達するための駆動軸であって、開封部材の長手方向の一方側端部に取り付けられ、枠体に回転可能に組み付けられる駆動軸４１と、開封部材を組み付けるときに開封部材を支持する支持部材１８ｅとを備え、支持部材は、駆動軸が枠体に組み込まれる前の状態において、開封部材が支持部材から脱落することを規制する規制部を有し、駆動軸を枠体に組み付けた状態において、駆動軸と枠体との隙間よりも開封部材と支持部材との隙間が大きく設けられ、開封部材が支持部材から離間する。
【解決手段】現像剤を収納し、現像剤を排出するための開口部を封止部材により封止された可撓性を有する現像剤収納容器と、封止部材１９を開口部から除去するために回転可能な開封部材２０と、開封部材に回転力を伝達するための駆動軸であって、開封部材の長手方向の一方側端部に取り付けられ、枠体に回転可能に組み付けられる駆動軸４１と、開封部材を組み付けるときに開封部材を支持する支持部材１８ｅとを備え、支持部材は、駆動軸が枠体に組み込まれる前の状態において、開封部材が支持部材から脱落することを規制する規制部を有し、駆動軸を枠体に組み付けた状態において、駆動軸と枠体との隙間よりも開封部材と支持部材との隙間が大きく設けられ、開封部材が支持部材から離間する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤収納ユニット及びこれを用いるプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで画像形成装置とは、例えば電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するもので、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、感光体と、この感光体に作用する現像手段等のプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【０００４】
また、現像剤収納ユニットは、少なくとも現像剤を収納するための可撓性容器を備えている。
【背景技術】
【０００５】
従来の電子写真形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置には、電子写真感光体及びそ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て、このカートリッジを電子写真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。
【０００６】
このようなプロセスカートリッジでは、図１０で示す様に現像剤（トナー、キャリア等）を収納する現像剤収納容器１００に設けた開口部をシール部材等で構成した封止部材１０１で封止している。そして、使用時に封止部材１０１の接合部１０２を引き剥がすことで開口部が開封され現像剤の供給が可能となる方式が広く採用されている（特許文献１、図１１）。
【０００７】
またプロセスカートリッジ製造時に現像剤の充填工程でプロセスカートリッジの機内に現像剤が飛散する問題に対して現像剤収納容器１００を変形可能にしたものが考案されている（特許文献１、図１２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−６６９８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような現像剤収納容器にあって、封止部材１０１を装置内で自動的に巻き取って開封可能とすることが考えられる。しかし、そのためには封止部材を巻き取るための機構を組み込む必要があるが、近年ではカートリッジの小型化が求められており、駆動軸等を精度良く組み込むことは容易でない。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤収納容器の封止部材を巻き取り開封する機構を組み込むにあたり、各部材の組み立てを容易にし、また精度良く組み付けることが可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、現像剤を収納し、現像剤を排出するための開口部を封止部材により封止された可撓性を有する現像剤収納容器と、前記封止部材を前記開口部から除去するために回転可能な開封部材と、前記開封部材に回転力を伝達するための駆動伝達部材であって、前記開封部材の長手方向の一方側端部に取り付けられ、枠体に回転可能に組み付けられる駆動伝達部材と、前記開封部材を組み付けるときに前記開封部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記駆動伝達部材が前記枠体に組み込まれる前の状態において、前記開封部材が前記支持部材から脱落することを規制する規制部を有し、前記駆動伝達部材を前記枠体に組み付けた状態において、前記駆動伝達部材と前記枠体との隙間よりも前記開封部材と前記支持部材との隙間が大きく設けられ、前記開封部材が前記支持部材から離間することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にあっては、封止部材を開口部から除去するための開封部材を組み付けるときに、支持部材で仮支持することにより開封部材を容易に組み付けることができる。また、開封部材の組み付け時には、可撓性を有する現像剤収納容器の反発力を受けても開封部材が支持部材から脱落すること防止し得る。また、駆動伝達部材を組み付けた状態では開封部材は支持部材から離隔し、駆動伝達部材は枠体によって精度良く位置決めされるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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画像形成装置の主断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における現像剤収納容器の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの外観斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面斜視図であり（ａ）は駆動側、（ｂ）は非駆動側の図である。
【図７】現像剤収納ユニットの長手一端（駆動側）の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における仮軸支持部近傍の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの組立方法を説明する図である。
【図１０】従来例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明で、現像剤収納容器は、少なくとも、可撓性容器と可撓性容器に設けられた現像剤を排出するための開口部を封止する封止部材を備えるものを指す。現像剤収納ユニットは、少なくとも現像剤収納容器と現像剤収納容器を収納する枠体を備えるものである。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１に本発明を適用できる現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジの主断面図、図２に本発明を適用できる電子写真画像形成装置の主断面図を図示する。
【００１６】
＜プロセスカートリッジの構成概要＞
プロセスカートリッジは、電子写真感光体である像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段を備えたもので画像形成装置に着脱可能なものである。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、像担持体に像を形成する現像装置、像担持体表面に残留した現像剤（トナー、キャリア等を含む）を除去するためのクリーニング手段がある。
【００１７】
本実施形態のプロセスカートリッジＡは、図１に示すように、像担持体である感光体ドラム１１の周囲に帯電手段である帯電ローラ１２、そしてクリーニング手段として弾性を有するクリーニングブレード１４を有するクリーナユニット２４を備えている。また、プロセスカートリッジＡは、第一の枠体１７と、第二の枠体１８を有する現像剤収納ユニット２５を備えている。プロセスカートリッジＡは、クリーナユニット２４と現像剤収納ユニット２５とを一体とし、図２に示すように、画像形成装置本体Ｂに対して、着脱自在に構成されている。現像装置３８は、現像手段である現像ローラ１３と現像ブレード１５、現像剤供給ローラ２３、現像剤を収納する現像剤を収納した現像剤収納容器２６を備える。現像ローラ１３と、現像ブレード１５は、第一の枠体１７に支持されている。
【００１８】
＜画像形成装置の構成概要＞
このプロセスカートリッジＡは、図２に示すように、画像形成装置本体Ｂ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。現像剤は、スポンジ状の現像剤供給ローラ２３によって現像ローラ１３（現像剤担持体）に供給され、現像ブレード１５により現像ローラ１３表面に薄層担持される。現像ローラ１３に現像バイアスを印加する事によって、潜像に応じて現像剤を供給し現像剤像に現像する。この像を転写ローラ９へのバイアス電圧印加によって搬送されるシートＳに転写する。シートＳは定着装置１０へ搬送され画像定着し、排出ローラ１によって装置上部の排出部３に排出される。
【００１９】
＜現像剤収納ユニットの構成＞
現像剤収容ユニットは画像形成に応じて現像ローラ１３へ供給する現像剤を収納するものである。本実施形態の現像剤収納ユニットは、枠体内に可撓性を有する現像剤収納容器２６を有する。この現像剤収納容器２６は、現像剤袋内に現像剤を収納し、排出部３５を封止部材１９で封止している。そして、使用時には前記封止部材１９を開封部材２０によって開封することで現像ローラ１３へ現像剤を供給するものである。
【００２０】
（現像剤収納容器）
次に現像剤収納容器２６の構成について、図３、図４を参照して説明する。図３は現像剤収納容器２６に開封部材２０が取り付けられた状態の現像剤収納容器２６の断面からの斜視図、図４は現像剤収納ユニット２５の断面図である。なお、断面図は、開封部材２０と、開口部３５ａと、被固定部１６ｄとを通る平面である。また、断面図は、開封部材２０の回転軸に垂直な平面である。
【００２１】
図３に示すように、現像剤収納容器２６は、現像剤Ｔと、現像剤袋１６と、封止部材１９から構成される。ここで現像剤Ｔは粉体である。
【００２２】
現像剤収納容器２６の現像剤袋１６は、現像剤を排出する複数の開口部３５ａを封止部材１９で封止し、現像剤Ｔを入れるための不図示の注入口を有している。注入口は現像剤Ｔの注入後に接合される。このように現像剤Ｔを収納した現像剤収納容器２６のそれぞれの開口部３５ａ及び注入口は封止されているため、収納した現像剤は外に漏れず、一つのユニットとして扱うことが可能である。また、図３に示すように、封止部材１９には開封部材２０に係合する被係合部１９ｂが設けられており、開封部材２０に係合可能となっている。
【００２３】
（現像剤袋）
図３、図４に示すように、現像剤袋１６は内部に現像剤を収納しており、形状が変形可能な袋状のものであり、収納した現像剤を排出するために排出部３５に複数の開口部３５ａを備えている。
【００２４】
また、現像剤袋１６は第一の枠体１７、第二の枠体１８枠体に固定される現像剤袋固定部（被固定部）１６ｄ、１６ｅを有している。
【００２５】
本実施形態の現像剤袋１６は、排出部３５を有し通気性を有さないシート（以下「非通気シート」）１６ｕと、現像剤を漏らすことなく通気性を有するシート（以下「通気シート」）１６ｓを貼り合わせて構成されている。
【００２６】
通気シート１６ｓの素材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等で、厚さは０．０３〜０．１５ｍｍの不織布などが好ましい。また、通気シート１６ｓの素材が不織布ではなくても現像剤袋１６に収納する現像剤等の粉体よりも微細な孔が開いているものでもよい。
【００２７】
なお、通気シート１６ｓ以外の現像剤袋１６の素材としては現像剤排出時の効率を良くするように可撓性を有するものが好ましい。また、通気シート１６ｓの素材に可撓性をもたせてもよい。
【００２８】
このように現像剤袋１６に通気性をもたせる理由としては、製造時、ユーザーがカートリッジＡを使用するまでの物流時、および保管時に対応するためである。すなわち、製造時の理由としては、現像剤袋１６を枠体１７，１８に組み込み易いように現像剤袋１６を変形、縮小可能とするためである。また、物流時および保管時の理由としては、プロセスカートリッジＡの輸送時および保管時に異なる気圧の変化に対応するためである。物流などで製造時より低い気圧環境下となる場合や、製造時より高い温度となる保管される場合などにより現像剤袋１６内外の気圧差が発生する。そのため現像剤袋１６が膨張することで現像剤袋１６と接する各部品が変型や破損の恐れがある。そのための物流時や保管時に気圧や温度の管理が必要となり設備、コストがかかる。しかし一部に通気性を持たせることにより気圧による現像剤袋１６内外の気圧差による問題を解消できるのである。
【００２９】
図３に示すように、現像剤袋１６は内部の現像剤を排出するための複数の開口部３５ａ、及び複数の開口部３５ａを連結する連結部３５ｂからなる現像剤排出部３５を有している。そして封止部材１９により、排出部３５の周囲を溶着した接合部２２で連続して取り囲み開封可能に接合し現像剤袋１６に収納する現像剤を封止している。
【００３０】
接合部２２は長い方向（方向Ｆ）に２本、短い方向（方向Ｅ）に２本とで囲んだ「ロの字」形状で連続しているため排出部３５の封止を可能としている。
【００３１】
ここで長い方向（方向Ｆ）に溶着された２本の接合部のうち先に開封されるものを第一の接合部２２ａ、後に開封されるものを第二の接合部２２ｂとする。本実施形態では、図４に示すように、封止部材１９の表面に沿ってみた場合に、折り返し部１９ｄに近い側の接合部を第一の接合部２２ａである。また、開口部３５ａを挟んで第一の接合部２２ａに対向する接合部が第二の接合部２２ｂである。
【００３２】
本実施形態において開封方向は図４の方向Ｅである。封止部材１９を矢印Ｄ方向に移動させて開封を行う場合に、開口部３５ａを挟んだ第一の接合部２２ａと第二の接合部２２ｂとでは、第一の接合部２２ａが先に開封（剥離）される。このように、先に開封される第一の接合部２２ａから第二の接合部２２ｂに向かう方向を開封方向Ｅとする。
【００３３】
複数の開口部３５ａ及び連結部３５ｂは、開封方向Ｅに対して垂直な方向Ｆにずれて配置されている。また封止部材１９は、開封部材２０を回転させて巻きとる構成としているが、前記の方向Ｆは開封部材２０の回転軸の軸線と同じ方向である。
【００３４】
上記のように開口部３５ａを配置することにより、現像剤を排出時に現像ローラ１３の長手方向全体に現像剤が偏りなく供給され易くなる。また、複数の開口部３５ａを配置している排出部３５は方向Ｆに長く方向Ｅに短いものとなるため開封に要する距離が、長い方向Ｆに開封するより短くてすむため開封に要る時間も短くできる。
【００３５】
また、開口部３５ａの方向は画像形成時の姿勢で収納する現像剤を排出しやすいように画像形成時の姿勢において、開口部３５ａは、重力方向の下方向に開くように配置されている。
【００３６】
上記現像剤袋１６は、図３、図４に示すように、二つの固定部１６ｄ，１６ｅにより第一の枠体１７、第二の枠体１８の内部に固定される。
【００３７】
（封止部材）
図３、図４に示すように、封止部材１９は、プロセスカートリッジＡの使用前に現像剤袋１６の排出部３５を覆い現像剤袋１６内の現像剤を封止している。封止部材１９は開封部材２０に巻き取られることによって前記開口部３５ａを露出させる。封止部材１９の構成は、現像剤袋１６の排出部３５を覆う封止部１９ａと、開封部材２０と固定される被係合部１９ｂと、封止部１９ａと被係合部１９ｂを連結している封止部材連結部１９ｃを有しているシート状のものである。当該シートは易開封性を発揮するシーラント層を持つラミネート材で、基材はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚さは０．０３〜０．１５ｍｍのものを適宜選定すればよい。
【００３８】
封止部１９ａは、封止部材１９が、現像剤袋１６の複数の開口部３５ａと、連結部３５ｂを封止する領域を指している。封止部１９ａにより、プロセスカートリッジＡの使用前までは現像剤が現像剤袋１６内部から漏れないようにしている。封止部材１９には、開封方向Ｅの一端側に自由端部を有しており、当該自由端部に封止部材を巻き取るための開封部材に係合される被係合部１９ｂが設けられている。
【００３９】
封止部材１９にあって、接合部２２と被係合部１９ｂとの間を連結している部分が封止部材連結部１９ｃである。この封止部材連結部１９ｃは開封部材２０からの力を受けて接合部２２を引き剥がすように力を伝達する部分である。
【００４０】
また、封止部材１９と開封部材２０の固定は、本実施形態においては第一の固定部１６ｄと同様の超音波カシメで固定している。超音波カシメ以外に第一の固定部１６ｄおよび第二の固定部１６ｅの固定の手段と同様に熱溶着、超音波溶着、接着、枠体間への挟み込み、穴と凸による引っ掛け等でもよい。
【００４１】
（開封部材）
開封部材２０は封止部材１９に力を与えて封止部材１９を移動させることにより、現像剤袋１６から引き剥がすものである。本実施形態の開封部材２０は四角い軸形状をしており、その長さは、現像枠体４４の一方の長手内壁から他方の長手内壁との距離よりもわずかに短く、両端を第二の枠体１８に回転可能に支持されている。そして、開封部材２０の四角い軸の一面に封止部材１９の被係合部１９ｂを係合して固定している。そして、開封部材２０を回転させて封止部材１９を巻き取ることにより現像剤袋１６から引き剥がす。
【００４２】
＜駆動伝達構成＞
次に現像剤収納ユニット２５の駆動伝達構成について、図５、図６を用いて説明する。図５は現像剤収納ユニット２５の外観斜視図、図６（ａ）は現像剤収納ユニット２５の長手方向一方側端部（駆動側）の断面斜視図、図６（ｂ）は長手方向他方側端部（非駆動側）の断面斜視図である。
【００４３】
現像剤収納ユニット２５は、図５に示すように、現像ローラ１３と現像ブレード１５を支持する第一の枠体１７と、第二の枠体１８が合体した一つの現像枠体４４の内部に現像剤収納容器２６を収容する。
【００４４】
現像ローラ１３は第一の枠体１７に長手方向両端を回転可能に支持されている。現像ローラ１３の長手方向端部には現像ギア４２が一体的に取り付けられている。また、装置本体Ｂに設けられた不図示の駆動付与部に係合する入力ギア４３が第一の枠体１７の長手側端に回転可能に支持されている。入力ギア４３は現像ギア４２と係合する位置に配置されている。また、現像剤収納容器２６を開封する駆動力を伝達する駆動伝達部材である駆動軸４１が設けられている。この駆動軸４１は、図６に示すように、第一の枠体１７の長手方向一方側端部に設けられた駆動軸支持部１７ａに駆動軸４１の被支持部４１ｄが回転可能に位置決め支持されている。
【００４５】
前記駆動軸４１にはギア部４１ａが形成されている。また、図５に示すように、第一の枠体１７には段ギア４６が回転可能に取り付けられており、この段ギア４６に駆動軸４１のギア部４１ａと入力ギア４３とが係合している。これにより、入力ギア４３の駆動力が段ギア４６を介して駆動軸４１に伝達される。なお、以下の説明で駆動軸４１が設けられている長手方向一方側端部を駆動側、反対側を非駆動側と称す。
【００４６】
開封部材２０の駆動側の長手側端には駆動軸４１が係合するためのＤカット穴形状の被係合部２０ａが形成されている。一方、駆動軸４１は、前記被係合部２０ａと同じＤカット断面形状であって突起形状の係合部４１ｂを有しており、この係合部４１ｂが前記被係合部２０ａと係合することで、駆動軸４１が開封部材２０に一体的に係止され、駆動軸４１と開封部材２０とが一体的に回転可能になっている。
【００４７】
そして、駆動軸４１が被支持部４１ｄにおいて、第一の枠体１７の駆動軸支持部１７ａに回転可能に位置決め支持されることで、開封部材２０は第一の枠体１７の所定位置に位置決めされている。
【００４８】
また、駆動軸４１と、これを支持する駆動軸支持部１７ａとの間には弾性を有する軸封止部材４７（図７参照）が設けられており、駆動軸４１の係合部から現像剤の漏れ出しを封止している。
【００４９】
一方、開封部材２０の非駆動側の軸端２０ｂは、図６（ｂ）に示すように、第一の枠体１７の軸端支持部１７ｂと、第二の枠体１８の軸端支持部１８ｃに挟まれて回転自在に支持されている。第二の枠体１８の軸端支持部１８ｃは軸端２０ｂの外径よりも、わずかに大きい円弧の切り欠き形状を有し、円弧の開放部１８ｆは軸端２０ｂの外径よりもわずかに狭く形成されている。一方、第一の枠体１７の軸端支持部１７ｂは軸端２０ｂの外径よりも、わずかに大きい直径の円弧のＵ字溝形状を有しており、その円弧は第二の枠体１８の軸端支持部１８ｃの円弧の開放部１８ｆを塞ぐように形成されている。
【００５０】
＜開封および排出動作＞
次に現像剤収納容器２６の開封について図３、図４を用いて説明する。装置本体Ｂより入力ギア４３に駆動が入力されると、段ギア４６を経て駆動軸４１に駆動が伝達され、駆動軸４１と一体となっている開封部材２０に回転力が伝達されて開封部材２０が図４の矢印Ｃの方向に回転する。この回転に伴い開封部材２０に固定された封止部材１９が矢印Ｄの方向に引っ張られる。ここで現像剤袋１６は被固定部１６ｄが第二の枠体１７の固定部１８ａに固定されているため、第一の接合部２２ａの部分に矢印Ｄの方向に力がかかり、まず第一の接合部２２ａがはがれる。開封部材２０の回転が進むにつれて長手方向両端の溶着部が剥がれて矢印Ｅ方向に開封が進み、開口部３５ａが露出し、最後に第二の接合部２２ｂが剥がれ開封が完了する。
【００５１】
開封部材２０には、封止部材１９の被係合部１９ｂより回転方向Ｃの下流側に、現像剤袋１６を押す押圧部材２１が設けられている。押圧部材２１は現像枠体４４の内壁両端よりわずかに短い長さで長手方向に延びた可撓性を有するシートである。開封部材２０が回転すると、押圧部材２１が現像剤袋１６を外側から押しながら回転する。この動作により現像剤収納容器内部の現像剤Ｔが開口部３５ａに向かって押し出され、開口部３５ａより排出される。また、本実施形態では、押圧部材２１は現像剤収納容器２６から排出された現像剤を撹拌する作用を有している。また、現像剤収納容器２６より排出された現像剤を現像ローラ１３側へ搬送する作用も有している。
【００５２】
＜現像剤収納容器及び開封部材の現像枠体への組み込み構成＞
次に開封部材２０を取り付けた現像剤収納容器２６を現像枠体４４に組み込む工程について説明する。初めに、封止部材１９が接合され、排出部３５が封止された現像剤袋１６に現像剤Ｔを封入し、現像剤収納容器２６を作成する。次いで封止部材１９の被係合部１９ｂに開封部材２０を係合し、現像剤袋１６、封止部材１９および開封部材２０とを一体化して図３に示す現像剤収納容器２６を作成する。
【００５３】
上記現像剤収納容器２６を、開封部材２０の回転半径方向（図６（ａ）の図中正面手前から奥に向かう方向）に第二の枠体１８に組み込み、被固定部１６ｄを第二の枠体１８の固定部１８ａに取り付ける。
【００５４】
（仮軸支持部）
現像剤収納容器２６を第二の枠体１８に組み込んだ後、開封部材２０を第二の枠体１８に取り付ける。このとき、本実施形態では開封部材２０を第二の枠体１８に設けられた支持部材である仮軸支持部１８ｅに仮支持させて取り付ける。
【００５５】
ここで、仮軸支持部１８ｅの構成について、図７、図８、図９を参照して説明する。なお、図７は現像剤収納ユニット２５の長手一端（駆動側）の断面図であり、図８は仮軸支持部１８ｅ近傍の断面図、図９は現像剤収納容器を現像枠体へ組み込む工程を表す図である。
【００５６】
図８に示すように、開封部材２０の駆動側の軸端２０ｃの断面は円形状を有する。一方、第二の枠体１８の内部の駆動側端部には開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２よりもわずかに大きい内径Ｄ２を有する仮軸支持部１８ｅが開封部材２０の回転中心軸Ｌと同軸上に設けられている。仮軸支持部１８ｅには開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２よりもわずかに小さい幅の開放部１８ｄが形成されている。この開放部１８ｄの向きは、封止部材１９の折り返し部１９ｄ（本実施形態ではほぼ第一の接合部２２ａで折り返しているため、第一の接合部２２ａ）を中心軸とした円周Ｒに沿った向きに開放されている。
【００５７】
現像剤袋１６の被固定部１６ｄを第二の枠体１８の固定部１８ａに取り付けた後に開封部材２０を仮軸支持部１８ｅに開放部１８ｄから係合させる。その際、封止部材１９に張力が働くと、第一の接合部２２ａより誤って封止部材１９が剥がれるおそれがある。そのため、封止部材１９の第一の接合部２２ａから開封部材２０の被係合部１９ｂまでの長さにある程度の余裕を設ける必要がある。しかし、前記の向きに開放部１８ｄを構成することで開封部材２０は円周Ｒに沿って仮軸支持部１８ｅに係合させることができるため、封止部材１９の長さの余裕を極力短くすることができる。
【００５８】
（規制部）
また、開放部１８ｄは開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２よりもわずかに小さい幅に構成されている。これにより、仮軸支持部１８ｅには組み付けられた開封部材２０が仮軸支持部１８ｅから脱落することを規制する規制部１８ｈが形成されている。軸端２０ｃを仮軸支持部１８ｅに係合させる時には開放部１８ｄが軸端２０ｃの外径ｄ２と同じ大きさになるまで弾性変形し、軸端２０ｃが完全に係合されると開放部１８ｄが弾性復帰して係合が完了する。
【００５９】
なお、前記開放部１８ｄの弾性変形は、開封部材２０を組み付けるときに押し込む力では変形するが、後述する開封部材２０が現像剤袋１６に当接したときの反発力程度の力では変形しない構成となっている。
【００６０】
本実施形態にあっては、開封部材２０を仮軸支持部１８ｅに組み付けると、開封部材２０が現像剤袋１６に当接するために、開封部材２０は可撓性を有する現像剤袋１６によって図８の矢印Ｐの方向に押し戻す力を受ける。また、封止部材１９は第一の接合部２２ａより折り曲げられて組み付けられているため、元の伸びた形状に復元しようとする力が生じ、その結果、開封部材２０は封止部材１９の前記復元力によって図８の矢印Ｑの方向に力を受ける。
【００６１】
しかしながら、前述したように開放部１８ｄが軸端２０ｃの外径よりも狭く構成され、これによって開封部材が前記支持部材から脱落することを規制する規制部１８ｈが形成されている。このため、一旦、開封部材２０の軸端２０ｃが仮軸支持部１８ｅに完全に係合されると上記の矢印Ｐ、矢印Ｑの方向の力がかかっても係合が外れて開封部材２０が脱落することがない。
【００６２】
（開封部材の位置決め）
上記のように開封部材２０を仮軸支持部１８ｅに係合した後、図９に示すように、第一の枠体１７を第二の枠体１８に溶着して現像枠体４４として一体化する。このようにして現像枠体４４は内部に現像剤収納容器２６および開封部材２０を収納する。
【００６３】
さらにその後、駆動軸４１を駆動軸支持部１７ａに向けて長手方向（図９矢印Ｖ方向）から軸封止部材４７と共に挿入する。このとき開封部材２０の被係合部２０ａは前記仮軸支持部１８ｅの構成により、図８に示す開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２と仮軸支持部１８ｅの内径Ｄ２の隙間の範囲で現像枠体４４内部で待機している。
【００６４】
本実施形態にあっては、駆動軸４１の先端（嵌合開始側端部）は、図７に示すように、テーパ面４１ｃを有している。また、開封部材２０の被係合部２０ａの口元（嵌合開始側端部）にもまたテーパ面２０ｅが形成されている。ここで、駆動軸４１のテーパ面４１ｃの大きさ（テーパの軸半径方向の長さ）ｔ１と、被係合部２０ａのテーパ面２０ｅの大きさＴ１は、両方のテーパの大きさの和が開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２と仮軸支持部１８ｅの内径Ｄ２の係合隙間よりも大きくなるように設定している。すなわち、２×（Ｔ１＋ｔ１）＞（Ｄ２−ｄ２）となるように設定している。
【００６５】
このように構成することで、開封部材２０の軸端２０ｃの外周部が仮軸支持部１８ｅの内周部に当接して支持された状態で、駆動軸４１の係合部４１ｂを開封部材２０の被係合部２０ａに挿入していくと駆動軸４１のテーパ面４１ｃが開封部材２０のテーパ面２０ｅに案内される。このため、駆動軸４１の係合部４１ｂが開封部材２０の被係合部２０ａに挿入され係合し、同時に駆動軸４１の被支持部４１ｄが第一の枠体１７の駆動軸支持部１７ａに嵌合する。
【００６６】
ここで、本実施形態にあっては図７に示すように、駆動軸４１の被支持部４１ｄの外径ｄ１と駆動軸支持部１７ａの内径Ｄ１との差（Ｄ１−ｄ１）よりも開封部材２０の軸端の外径ｄ２と仮軸支持部１８ｅの内径Ｄ２との差（Ｄ２−ｄ２）が大きくなるように設定している。すなわち、駆動軸４１を第一の枠体１７に組み付けた状態において、駆動軸４１の被支持部４１ｄと駆動軸支持部１７ａの嵌合隙間よりも開封部材２０と仮軸支持部１８ｅとの隙間のほうが大きくなるように構成されている。すなわち、（Ｄ１−ｄ１）＜（Ｄ２−ｄ２）となるように構成されている。
【００６７】
これにより、駆動軸４１を第一の枠体１７に回転可能に組み付けたときに、開封部材２０の軸端２０ｃは仮軸支持部１８ｅから離間することになる。そして、開封部材２０と一体となった駆動軸４１は、駆動軸４１の被支持部４１ｄと駆動軸支持部１７ａとの嵌合によって位置決めされる。
【００６８】
上記のような仮軸支持部１８ｅを設け、これを用いて開封部材２０を枠体内に組み付けることにより、開封部材２０の組み付けが容易となる。また、駆動軸４１が組み込まれる前に、組立搬送中の衝撃などにより開封部材２０が現像枠体４４内部で移動し、駆動軸４１との係合ができなくなることを防止することができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ …プロセスカートリッジ
Ｂ …画像形成装置本体
１６ …現像剤袋
１７ …第一の枠体
１７ａ …駆動軸支持部
１７ｂ …軸端支持部
１８ …第二の枠体
１８ａ …固定部
１８ｃ …軸端支持部
１８ｄ …開放部
１８ｅ …仮軸支持部
１８ｆ …開放部
１８ｈ …規制部
１９ …封止部材
１９ｄ …折り返し部
２０ …開封部材
２０ａ …被係合部
２０ｂ …軸端
２０ｃ …軸端
２０ｅ …テーパ面
２５ …現像剤収納ユニット
２６ …現像剤収納容器
３５ …排出部
３５ａ …開口部
３５ｂ …連結部
３８ …現像装置
４１ …駆動軸
４１ａ …ギア部
４１ｂ …係合部
４１ｃ …テーパ面
４１ｄ …被支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤収納ユニット及びこれを用いるプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで画像形成装置とは、例えば電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するもので、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、感光体と、この感光体に作用する現像手段等のプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【０００４】
また、現像剤収納ユニットは、少なくとも現像剤を収納するための可撓性容器を備えている。
【背景技術】
【０００５】
従来の電子写真形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置には、電子写真感光体及びそ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て、このカートリッジを電子写真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。
【０００６】
このようなプロセスカートリッジでは、図１０で示す様に現像剤（トナー、キャリア等）を収納する現像剤収納容器１００に設けた開口部をシール部材等で構成した封止部材１０１で封止している。そして、使用時に封止部材１０１の接合部１０２を引き剥がすことで開口部が開封され現像剤の供給が可能となる方式が広く採用されている（特許文献１、図１１）。
【０００７】
またプロセスカートリッジ製造時に現像剤の充填工程でプロセスカートリッジの機内に現像剤が飛散する問題に対して現像剤収納容器１００を変形可能にしたものが考案されている（特許文献１、図１２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−６６９８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような現像剤収納容器にあって、封止部材１０１を装置内で自動的に巻き取って開封可能とすることが考えられる。しかし、そのためには封止部材を巻き取るための機構を組み込む必要があるが、近年ではカートリッジの小型化が求められており、駆動軸等を精度良く組み込むことは容易でない。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤収納容器の封止部材を巻き取り開封する機構を組み込むにあたり、各部材の組み立てを容易にし、また精度良く組み付けることが可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、現像剤を収納し、現像剤を排出するための開口部を封止部材により封止された可撓性を有する現像剤収納容器と、前記封止部材を前記開口部から除去するために回転可能な開封部材と、前記開封部材に回転力を伝達するための駆動伝達部材であって、前記開封部材の長手方向の一方側端部に取り付けられ、枠体に回転可能に組み付けられる駆動伝達部材と、前記開封部材を組み付けるときに前記開封部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記駆動伝達部材が前記枠体に組み込まれる前の状態において、前記開封部材が前記支持部材から脱落することを規制する規制部を有し、前記駆動伝達部材を前記枠体に組み付けた状態において、前記駆動伝達部材と前記枠体との隙間よりも前記開封部材と前記支持部材との隙間が大きく設けられ、前記開封部材が前記支持部材から離間することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にあっては、封止部材を開口部から除去するための開封部材を組み付けるときに、支持部材で仮支持することにより開封部材を容易に組み付けることができる。また、開封部材の組み付け時には、可撓性を有する現像剤収納容器の反発力を受けても開封部材が支持部材から脱落すること防止し得る。また、駆動伝達部材を組み付けた状態では開封部材は支持部材から離隔し、駆動伝達部材は枠体によって精度良く位置決めされるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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画像形成装置の主断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における現像剤収納容器の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの外観斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの断面斜視図であり（ａ）は駆動側、（ｂ）は非駆動側の図である。
【図７】現像剤収納ユニットの長手一端（駆動側）の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における仮軸支持部近傍の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における現像剤収納ユニットの組立方法を説明する図である。
【図１０】従来例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明で、現像剤収納容器は、少なくとも、可撓性容器と可撓性容器に設けられた現像剤を排出するための開口部を封止する封止部材を備えるものを指す。現像剤収納ユニットは、少なくとも現像剤収納容器と現像剤収納容器を収納する枠体を備えるものである。
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１に本発明を適用できる現像剤収納ユニットを有するプロセスカートリッジの主断面図、図２に本発明を適用できる電子写真画像形成装置の主断面図を図示する。
【００１６】
＜プロセスカートリッジの構成概要＞
プロセスカートリッジは、電子写真感光体である像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段を備えたもので画像形成装置に着脱可能なものである。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、像担持体に像を形成する現像装置、像担持体表面に残留した現像剤（トナー、キャリア等を含む）を除去するためのクリーニング手段がある。
【００１７】
本実施形態のプロセスカートリッジＡは、図１に示すように、像担持体である感光体ドラム１１の周囲に帯電手段である帯電ローラ１２、そしてクリーニング手段として弾性を有するクリーニングブレード１４を有するクリーナユニット２４を備えている。また、プロセスカートリッジＡは、第一の枠体１７と、第二の枠体１８を有する現像剤収納ユニット２５を備えている。プロセスカートリッジＡは、クリーナユニット２４と現像剤収納ユニット２５とを一体とし、図２に示すように、画像形成装置本体Ｂに対して、着脱自在に構成されている。現像装置３８は、現像手段である現像ローラ１３と現像ブレード１５、現像剤供給ローラ２３、現像剤を収納する現像剤を収納した現像剤収納容器２６を備える。現像ローラ１３と、現像ブレード１５は、第一の枠体１７に支持されている。
【００１８】
＜画像形成装置の構成概要＞
このプロセスカートリッジＡは、図２に示すように、画像形成装置本体Ｂ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。現像剤は、スポンジ状の現像剤供給ローラ２３によって現像ローラ１３（現像剤担持体）に供給され、現像ブレード１５により現像ローラ１３表面に薄層担持される。現像ローラ１３に現像バイアスを印加する事によって、潜像に応じて現像剤を供給し現像剤像に現像する。この像を転写ローラ９へのバイアス電圧印加によって搬送されるシートＳに転写する。シートＳは定着装置１０へ搬送され画像定着し、排出ローラ１によって装置上部の排出部３に排出される。
【００１９】
＜現像剤収納ユニットの構成＞
現像剤収容ユニットは画像形成に応じて現像ローラ１３へ供給する現像剤を収納するものである。本実施形態の現像剤収納ユニットは、枠体内に可撓性を有する現像剤収納容器２６を有する。この現像剤収納容器２６は、現像剤袋内に現像剤を収納し、排出部３５を封止部材１９で封止している。そして、使用時には前記封止部材１９を開封部材２０によって開封することで現像ローラ１３へ現像剤を供給するものである。
【００２０】
（現像剤収納容器）
次に現像剤収納容器２６の構成について、図３、図４を参照して説明する。図３は現像剤収納容器２６に開封部材２０が取り付けられた状態の現像剤収納容器２６の断面からの斜視図、図４は現像剤収納ユニット２５の断面図である。なお、断面図は、開封部材２０と、開口部３５ａと、被固定部１６ｄとを通る平面である。また、断面図は、開封部材２０の回転軸に垂直な平面である。
【００２１】
図３に示すように、現像剤収納容器２６は、現像剤Ｔと、現像剤袋１６と、封止部材１９から構成される。ここで現像剤Ｔは粉体である。
【００２２】
現像剤収納容器２６の現像剤袋１６は、現像剤を排出する複数の開口部３５ａを封止部材１９で封止し、現像剤Ｔを入れるための不図示の注入口を有している。注入口は現像剤Ｔの注入後に接合される。このように現像剤Ｔを収納した現像剤収納容器２６のそれぞれの開口部３５ａ及び注入口は封止されているため、収納した現像剤は外に漏れず、一つのユニットとして扱うことが可能である。また、図３に示すように、封止部材１９には開封部材２０に係合する被係合部１９ｂが設けられており、開封部材２０に係合可能となっている。
【００２３】
（現像剤袋）
図３、図４に示すように、現像剤袋１６は内部に現像剤を収納しており、形状が変形可能な袋状のものであり、収納した現像剤を排出するために排出部３５に複数の開口部３５ａを備えている。
【００２４】
また、現像剤袋１６は第一の枠体１７、第二の枠体１８枠体に固定される現像剤袋固定部（被固定部）１６ｄ、１６ｅを有している。
【００２５】
本実施形態の現像剤袋１６は、排出部３５を有し通気性を有さないシート（以下「非通気シート」）１６ｕと、現像剤を漏らすことなく通気性を有するシート（以下「通気シート」）１６ｓを貼り合わせて構成されている。
【００２６】
通気シート１６ｓの素材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等で、厚さは０．０３〜０．１５ｍｍの不織布などが好ましい。また、通気シート１６ｓの素材が不織布ではなくても現像剤袋１６に収納する現像剤等の粉体よりも微細な孔が開いているものでもよい。
【００２７】
なお、通気シート１６ｓ以外の現像剤袋１６の素材としては現像剤排出時の効率を良くするように可撓性を有するものが好ましい。また、通気シート１６ｓの素材に可撓性をもたせてもよい。
【００２８】
このように現像剤袋１６に通気性をもたせる理由としては、製造時、ユーザーがカートリッジＡを使用するまでの物流時、および保管時に対応するためである。すなわち、製造時の理由としては、現像剤袋１６を枠体１７，１８に組み込み易いように現像剤袋１６を変形、縮小可能とするためである。また、物流時および保管時の理由としては、プロセスカートリッジＡの輸送時および保管時に異なる気圧の変化に対応するためである。物流などで製造時より低い気圧環境下となる場合や、製造時より高い温度となる保管される場合などにより現像剤袋１６内外の気圧差が発生する。そのため現像剤袋１６が膨張することで現像剤袋１６と接する各部品が変型や破損の恐れがある。そのための物流時や保管時に気圧や温度の管理が必要となり設備、コストがかかる。しかし一部に通気性を持たせることにより気圧による現像剤袋１６内外の気圧差による問題を解消できるのである。
【００２９】
図３に示すように、現像剤袋１６は内部の現像剤を排出するための複数の開口部３５ａ、及び複数の開口部３５ａを連結する連結部３５ｂからなる現像剤排出部３５を有している。そして封止部材１９により、排出部３５の周囲を溶着した接合部２２で連続して取り囲み開封可能に接合し現像剤袋１６に収納する現像剤を封止している。
【００３０】
接合部２２は長い方向（方向Ｆ）に２本、短い方向（方向Ｅ）に２本とで囲んだ「ロの字」形状で連続しているため排出部３５の封止を可能としている。
【００３１】
ここで長い方向（方向Ｆ）に溶着された２本の接合部のうち先に開封されるものを第一の接合部２２ａ、後に開封されるものを第二の接合部２２ｂとする。本実施形態では、図４に示すように、封止部材１９の表面に沿ってみた場合に、折り返し部１９ｄに近い側の接合部を第一の接合部２２ａである。また、開口部３５ａを挟んで第一の接合部２２ａに対向する接合部が第二の接合部２２ｂである。
【００３２】
本実施形態において開封方向は図４の方向Ｅである。封止部材１９を矢印Ｄ方向に移動させて開封を行う場合に、開口部３５ａを挟んだ第一の接合部２２ａと第二の接合部２２ｂとでは、第一の接合部２２ａが先に開封（剥離）される。このように、先に開封される第一の接合部２２ａから第二の接合部２２ｂに向かう方向を開封方向Ｅとする。
【００３３】
複数の開口部３５ａ及び連結部３５ｂは、開封方向Ｅに対して垂直な方向Ｆにずれて配置されている。また封止部材１９は、開封部材２０を回転させて巻きとる構成としているが、前記の方向Ｆは開封部材２０の回転軸の軸線と同じ方向である。
【００３４】
上記のように開口部３５ａを配置することにより、現像剤を排出時に現像ローラ１３の長手方向全体に現像剤が偏りなく供給され易くなる。また、複数の開口部３５ａを配置している排出部３５は方向Ｆに長く方向Ｅに短いものとなるため開封に要する距離が、長い方向Ｆに開封するより短くてすむため開封に要る時間も短くできる。
【００３５】
また、開口部３５ａの方向は画像形成時の姿勢で収納する現像剤を排出しやすいように画像形成時の姿勢において、開口部３５ａは、重力方向の下方向に開くように配置されている。
【００３６】
上記現像剤袋１６は、図３、図４に示すように、二つの固定部１６ｄ，１６ｅにより第一の枠体１７、第二の枠体１８の内部に固定される。
【００３７】
（封止部材）
図３、図４に示すように、封止部材１９は、プロセスカートリッジＡの使用前に現像剤袋１６の排出部３５を覆い現像剤袋１６内の現像剤を封止している。封止部材１９は開封部材２０に巻き取られることによって前記開口部３５ａを露出させる。封止部材１９の構成は、現像剤袋１６の排出部３５を覆う封止部１９ａと、開封部材２０と固定される被係合部１９ｂと、封止部１９ａと被係合部１９ｂを連結している封止部材連結部１９ｃを有しているシート状のものである。当該シートは易開封性を発揮するシーラント層を持つラミネート材で、基材はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等で、厚さは０．０３〜０．１５ｍｍのものを適宜選定すればよい。
【００３８】
封止部１９ａは、封止部材１９が、現像剤袋１６の複数の開口部３５ａと、連結部３５ｂを封止する領域を指している。封止部１９ａにより、プロセスカートリッジＡの使用前までは現像剤が現像剤袋１６内部から漏れないようにしている。封止部材１９には、開封方向Ｅの一端側に自由端部を有しており、当該自由端部に封止部材を巻き取るための開封部材に係合される被係合部１９ｂが設けられている。
【００３９】
封止部材１９にあって、接合部２２と被係合部１９ｂとの間を連結している部分が封止部材連結部１９ｃである。この封止部材連結部１９ｃは開封部材２０からの力を受けて接合部２２を引き剥がすように力を伝達する部分である。
【００４０】
また、封止部材１９と開封部材２０の固定は、本実施形態においては第一の固定部１６ｄと同様の超音波カシメで固定している。超音波カシメ以外に第一の固定部１６ｄおよび第二の固定部１６ｅの固定の手段と同様に熱溶着、超音波溶着、接着、枠体間への挟み込み、穴と凸による引っ掛け等でもよい。
【００４１】
（開封部材）
開封部材２０は封止部材１９に力を与えて封止部材１９を移動させることにより、現像剤袋１６から引き剥がすものである。本実施形態の開封部材２０は四角い軸形状をしており、その長さは、現像枠体４４の一方の長手内壁から他方の長手内壁との距離よりもわずかに短く、両端を第二の枠体１８に回転可能に支持されている。そして、開封部材２０の四角い軸の一面に封止部材１９の被係合部１９ｂを係合して固定している。そして、開封部材２０を回転させて封止部材１９を巻き取ることにより現像剤袋１６から引き剥がす。
【００４２】
＜駆動伝達構成＞
次に現像剤収納ユニット２５の駆動伝達構成について、図５、図６を用いて説明する。図５は現像剤収納ユニット２５の外観斜視図、図６（ａ）は現像剤収納ユニット２５の長手方向一方側端部（駆動側）の断面斜視図、図６（ｂ）は長手方向他方側端部（非駆動側）の断面斜視図である。
【００４３】
現像剤収納ユニット２５は、図５に示すように、現像ローラ１３と現像ブレード１５を支持する第一の枠体１７と、第二の枠体１８が合体した一つの現像枠体４４の内部に現像剤収納容器２６を収容する。
【００４４】
現像ローラ１３は第一の枠体１７に長手方向両端を回転可能に支持されている。現像ローラ１３の長手方向端部には現像ギア４２が一体的に取り付けられている。また、装置本体Ｂに設けられた不図示の駆動付与部に係合する入力ギア４３が第一の枠体１７の長手側端に回転可能に支持されている。入力ギア４３は現像ギア４２と係合する位置に配置されている。また、現像剤収納容器２６を開封する駆動力を伝達する駆動伝達部材である駆動軸４１が設けられている。この駆動軸４１は、図６に示すように、第一の枠体１７の長手方向一方側端部に設けられた駆動軸支持部１７ａに駆動軸４１の被支持部４１ｄが回転可能に位置決め支持されている。
【００４５】
前記駆動軸４１にはギア部４１ａが形成されている。また、図５に示すように、第一の枠体１７には段ギア４６が回転可能に取り付けられており、この段ギア４６に駆動軸４１のギア部４１ａと入力ギア４３とが係合している。これにより、入力ギア４３の駆動力が段ギア４６を介して駆動軸４１に伝達される。なお、以下の説明で駆動軸４１が設けられている長手方向一方側端部を駆動側、反対側を非駆動側と称す。
【００４６】
開封部材２０の駆動側の長手側端には駆動軸４１が係合するためのＤカット穴形状の被係合部２０ａが形成されている。一方、駆動軸４１は、前記被係合部２０ａと同じＤカット断面形状であって突起形状の係合部４１ｂを有しており、この係合部４１ｂが前記被係合部２０ａと係合することで、駆動軸４１が開封部材２０に一体的に係止され、駆動軸４１と開封部材２０とが一体的に回転可能になっている。
【００４７】
そして、駆動軸４１が被支持部４１ｄにおいて、第一の枠体１７の駆動軸支持部１７ａに回転可能に位置決め支持されることで、開封部材２０は第一の枠体１７の所定位置に位置決めされている。
【００４８】
また、駆動軸４１と、これを支持する駆動軸支持部１７ａとの間には弾性を有する軸封止部材４７（図７参照）が設けられており、駆動軸４１の係合部から現像剤の漏れ出しを封止している。
【００４９】
一方、開封部材２０の非駆動側の軸端２０ｂは、図６（ｂ）に示すように、第一の枠体１７の軸端支持部１７ｂと、第二の枠体１８の軸端支持部１８ｃに挟まれて回転自在に支持されている。第二の枠体１８の軸端支持部１８ｃは軸端２０ｂの外径よりも、わずかに大きい円弧の切り欠き形状を有し、円弧の開放部１８ｆは軸端２０ｂの外径よりもわずかに狭く形成されている。一方、第一の枠体１７の軸端支持部１７ｂは軸端２０ｂの外径よりも、わずかに大きい直径の円弧のＵ字溝形状を有しており、その円弧は第二の枠体１８の軸端支持部１８ｃの円弧の開放部１８ｆを塞ぐように形成されている。
【００５０】
＜開封および排出動作＞
次に現像剤収納容器２６の開封について図３、図４を用いて説明する。装置本体Ｂより入力ギア４３に駆動が入力されると、段ギア４６を経て駆動軸４１に駆動が伝達され、駆動軸４１と一体となっている開封部材２０に回転力が伝達されて開封部材２０が図４の矢印Ｃの方向に回転する。この回転に伴い開封部材２０に固定された封止部材１９が矢印Ｄの方向に引っ張られる。ここで現像剤袋１６は被固定部１６ｄが第二の枠体１７の固定部１８ａに固定されているため、第一の接合部２２ａの部分に矢印Ｄの方向に力がかかり、まず第一の接合部２２ａがはがれる。開封部材２０の回転が進むにつれて長手方向両端の溶着部が剥がれて矢印Ｅ方向に開封が進み、開口部３５ａが露出し、最後に第二の接合部２２ｂが剥がれ開封が完了する。
【００５１】
開封部材２０には、封止部材１９の被係合部１９ｂより回転方向Ｃの下流側に、現像剤袋１６を押す押圧部材２１が設けられている。押圧部材２１は現像枠体４４の内壁両端よりわずかに短い長さで長手方向に延びた可撓性を有するシートである。開封部材２０が回転すると、押圧部材２１が現像剤袋１６を外側から押しながら回転する。この動作により現像剤収納容器内部の現像剤Ｔが開口部３５ａに向かって押し出され、開口部３５ａより排出される。また、本実施形態では、押圧部材２１は現像剤収納容器２６から排出された現像剤を撹拌する作用を有している。また、現像剤収納容器２６より排出された現像剤を現像ローラ１３側へ搬送する作用も有している。
【００５２】
＜現像剤収納容器及び開封部材の現像枠体への組み込み構成＞
次に開封部材２０を取り付けた現像剤収納容器２６を現像枠体４４に組み込む工程について説明する。初めに、封止部材１９が接合され、排出部３５が封止された現像剤袋１６に現像剤Ｔを封入し、現像剤収納容器２６を作成する。次いで封止部材１９の被係合部１９ｂに開封部材２０を係合し、現像剤袋１６、封止部材１９および開封部材２０とを一体化して図３に示す現像剤収納容器２６を作成する。
【００５３】
上記現像剤収納容器２６を、開封部材２０の回転半径方向（図６（ａ）の図中正面手前から奥に向かう方向）に第二の枠体１８に組み込み、被固定部１６ｄを第二の枠体１８の固定部１８ａに取り付ける。
【００５４】
（仮軸支持部）
現像剤収納容器２６を第二の枠体１８に組み込んだ後、開封部材２０を第二の枠体１８に取り付ける。このとき、本実施形態では開封部材２０を第二の枠体１８に設けられた支持部材である仮軸支持部１８ｅに仮支持させて取り付ける。
【００５５】
ここで、仮軸支持部１８ｅの構成について、図７、図８、図９を参照して説明する。なお、図７は現像剤収納ユニット２５の長手一端（駆動側）の断面図であり、図８は仮軸支持部１８ｅ近傍の断面図、図９は現像剤収納容器を現像枠体へ組み込む工程を表す図である。
【００５６】
図８に示すように、開封部材２０の駆動側の軸端２０ｃの断面は円形状を有する。一方、第二の枠体１８の内部の駆動側端部には開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２よりもわずかに大きい内径Ｄ２を有する仮軸支持部１８ｅが開封部材２０の回転中心軸Ｌと同軸上に設けられている。仮軸支持部１８ｅには開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２よりもわずかに小さい幅の開放部１８ｄが形成されている。この開放部１８ｄの向きは、封止部材１９の折り返し部１９ｄ（本実施形態ではほぼ第一の接合部２２ａで折り返しているため、第一の接合部２２ａ）を中心軸とした円周Ｒに沿った向きに開放されている。
【００５７】
現像剤袋１６の被固定部１６ｄを第二の枠体１８の固定部１８ａに取り付けた後に開封部材２０を仮軸支持部１８ｅに開放部１８ｄから係合させる。その際、封止部材１９に張力が働くと、第一の接合部２２ａより誤って封止部材１９が剥がれるおそれがある。そのため、封止部材１９の第一の接合部２２ａから開封部材２０の被係合部１９ｂまでの長さにある程度の余裕を設ける必要がある。しかし、前記の向きに開放部１８ｄを構成することで開封部材２０は円周Ｒに沿って仮軸支持部１８ｅに係合させることができるため、封止部材１９の長さの余裕を極力短くすることができる。
【００５８】
（規制部）
また、開放部１８ｄは開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２よりもわずかに小さい幅に構成されている。これにより、仮軸支持部１８ｅには組み付けられた開封部材２０が仮軸支持部１８ｅから脱落することを規制する規制部１８ｈが形成されている。軸端２０ｃを仮軸支持部１８ｅに係合させる時には開放部１８ｄが軸端２０ｃの外径ｄ２と同じ大きさになるまで弾性変形し、軸端２０ｃが完全に係合されると開放部１８ｄが弾性復帰して係合が完了する。
【００５９】
なお、前記開放部１８ｄの弾性変形は、開封部材２０を組み付けるときに押し込む力では変形するが、後述する開封部材２０が現像剤袋１６に当接したときの反発力程度の力では変形しない構成となっている。
【００６０】
本実施形態にあっては、開封部材２０を仮軸支持部１８ｅに組み付けると、開封部材２０が現像剤袋１６に当接するために、開封部材２０は可撓性を有する現像剤袋１６によって図８の矢印Ｐの方向に押し戻す力を受ける。また、封止部材１９は第一の接合部２２ａより折り曲げられて組み付けられているため、元の伸びた形状に復元しようとする力が生じ、その結果、開封部材２０は封止部材１９の前記復元力によって図８の矢印Ｑの方向に力を受ける。
【００６１】
しかしながら、前述したように開放部１８ｄが軸端２０ｃの外径よりも狭く構成され、これによって開封部材が前記支持部材から脱落することを規制する規制部１８ｈが形成されている。このため、一旦、開封部材２０の軸端２０ｃが仮軸支持部１８ｅに完全に係合されると上記の矢印Ｐ、矢印Ｑの方向の力がかかっても係合が外れて開封部材２０が脱落することがない。
【００６２】
（開封部材の位置決め）
上記のように開封部材２０を仮軸支持部１８ｅに係合した後、図９に示すように、第一の枠体１７を第二の枠体１８に溶着して現像枠体４４として一体化する。このようにして現像枠体４４は内部に現像剤収納容器２６および開封部材２０を収納する。
【００６３】
さらにその後、駆動軸４１を駆動軸支持部１７ａに向けて長手方向（図９矢印Ｖ方向）から軸封止部材４７と共に挿入する。このとき開封部材２０の被係合部２０ａは前記仮軸支持部１８ｅの構成により、図８に示す開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２と仮軸支持部１８ｅの内径Ｄ２の隙間の範囲で現像枠体４４内部で待機している。
【００６４】
本実施形態にあっては、駆動軸４１の先端（嵌合開始側端部）は、図７に示すように、テーパ面４１ｃを有している。また、開封部材２０の被係合部２０ａの口元（嵌合開始側端部）にもまたテーパ面２０ｅが形成されている。ここで、駆動軸４１のテーパ面４１ｃの大きさ（テーパの軸半径方向の長さ）ｔ１と、被係合部２０ａのテーパ面２０ｅの大きさＴ１は、両方のテーパの大きさの和が開封部材２０の軸端２０ｃの外径ｄ２と仮軸支持部１８ｅの内径Ｄ２の係合隙間よりも大きくなるように設定している。すなわち、２×（Ｔ１＋ｔ１）＞（Ｄ２−ｄ２）となるように設定している。
【００６５】
このように構成することで、開封部材２０の軸端２０ｃの外周部が仮軸支持部１８ｅの内周部に当接して支持された状態で、駆動軸４１の係合部４１ｂを開封部材２０の被係合部２０ａに挿入していくと駆動軸４１のテーパ面４１ｃが開封部材２０のテーパ面２０ｅに案内される。このため、駆動軸４１の係合部４１ｂが開封部材２０の被係合部２０ａに挿入され係合し、同時に駆動軸４１の被支持部４１ｄが第一の枠体１７の駆動軸支持部１７ａに嵌合する。
【００６６】
ここで、本実施形態にあっては図７に示すように、駆動軸４１の被支持部４１ｄの外径ｄ１と駆動軸支持部１７ａの内径Ｄ１との差（Ｄ１−ｄ１）よりも開封部材２０の軸端の外径ｄ２と仮軸支持部１８ｅの内径Ｄ２との差（Ｄ２−ｄ２）が大きくなるように設定している。すなわち、駆動軸４１を第一の枠体１７に組み付けた状態において、駆動軸４１の被支持部４１ｄと駆動軸支持部１７ａの嵌合隙間よりも開封部材２０と仮軸支持部１８ｅとの隙間のほうが大きくなるように構成されている。すなわち、（Ｄ１−ｄ１）＜（Ｄ２−ｄ２）となるように構成されている。
【００６７】
これにより、駆動軸４１を第一の枠体１７に回転可能に組み付けたときに、開封部材２０の軸端２０ｃは仮軸支持部１８ｅから離間することになる。そして、開封部材２０と一体となった駆動軸４１は、駆動軸４１の被支持部４１ｄと駆動軸支持部１７ａとの嵌合によって位置決めされる。
【００６８】
上記のような仮軸支持部１８ｅを設け、これを用いて開封部材２０を枠体内に組み付けることにより、開封部材２０の組み付けが容易となる。また、駆動軸４１が組み込まれる前に、組立搬送中の衝撃などにより開封部材２０が現像枠体４４内部で移動し、駆動軸４１との係合ができなくなることを防止することができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ …プロセスカートリッジ
Ｂ …画像形成装置本体
１６ …現像剤袋
１７ …第一の枠体
１７ａ …駆動軸支持部
１７ｂ …軸端支持部
１８ …第二の枠体
１８ａ …固定部
１８ｃ …軸端支持部
１８ｄ …開放部
１８ｅ …仮軸支持部
１８ｆ …開放部
１８ｈ …規制部
１９ …封止部材
１９ｄ …折り返し部
２０ …開封部材
２０ａ …被係合部
２０ｂ …軸端
２０ｃ …軸端
２０ｅ …テーパ面
２５ …現像剤収納ユニット
２６ …現像剤収納容器
３５ …排出部
３５ａ …開口部
３５ｂ …連結部
３８ …現像装置
４１ …駆動軸
４１ａ …ギア部
４１ｂ …係合部
４１ｃ …テーパ面
４１ｄ …被支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、
現像剤を収納し、現像剤を排出するための開口部を封止部材により封止された可撓性を有する現像剤収納容器と、
前記封止部材を前記開口部から除去するために回転可能な開封部材と、
前記開封部材に回転力を伝達するための駆動伝達部材であって、前記開封部材の長手方向の一方側端部に取り付けられ、枠体に回転可能に組み付けられる駆動伝達部材と、
前記開封部材を組み付けるときに前記開封部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記駆動伝達部材が前記枠体に組み込まれる前の状態において、前記開封部材が前記支持部材から脱落することを規制する規制部を有し、
前記駆動伝達部材を前記枠体に組み付けた状態において、前記駆動伝達部材と前記枠体との隙間よりも前記開封部材と前記支持部材との隙間が大きく設けられ、前記開封部材が前記支持部材から離間することを特徴とする現像剤収納ユニット。
【請求項２】
前記規制部は前記開封部材が前記現像剤収納容器に当接したときに受ける反発力により前記開封部材が前記支持部材から脱落することを規制することを特徴とする請求項１記載の現像剤収納ユニット。
【請求項３】
前記開封部材は長手方向の一方側端部に係合部を有し、前記駆動伝達部材は前記係合部に嵌合する被係合部を有し、前記係合部と前記被係合部の嵌合開始側端部にはそれぞれテーパが形成され、前記それぞれのテーパの大きさの和は前記開封部材と前記支持部材との隙間よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項４】
前記現像剤収納容器及び前記開封部材が枠体に組み込まれた状態において、前記封止部材は前記現像剤収納容器と前記開封部材との間で折り返され、
前記支持部材は前記開封部材を組み込むための開放部を有し、前記開放部は前記封止部材の折り返し部分を中心とした円周に沿った向きに開放していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項５】
画像形成装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジであって、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニットと電子写真感光体とを一体としたプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収納する現像剤収納ユニットであって、
現像剤を収納し、現像剤を排出するための開口部を封止部材により封止された可撓性を有する現像剤収納容器と、
前記封止部材を前記開口部から除去するために回転可能な開封部材と、
前記開封部材に回転力を伝達するための駆動伝達部材であって、前記開封部材の長手方向の一方側端部に取り付けられ、枠体に回転可能に組み付けられる駆動伝達部材と、
前記開封部材を組み付けるときに前記開封部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記支持部材は、前記駆動伝達部材が前記枠体に組み込まれる前の状態において、前記開封部材が前記支持部材から脱落することを規制する規制部を有し、
前記駆動伝達部材を前記枠体に組み付けた状態において、前記駆動伝達部材と前記枠体との隙間よりも前記開封部材と前記支持部材との隙間が大きく設けられ、前記開封部材が前記支持部材から離間することを特徴とする現像剤収納ユニット。
【請求項２】
前記規制部は前記開封部材が前記現像剤収納容器に当接したときに受ける反発力により前記開封部材が前記支持部材から脱落することを規制することを特徴とする請求項１記載の現像剤収納ユニット。
【請求項３】
前記開封部材は長手方向の一方側端部に係合部を有し、前記駆動伝達部材は前記係合部に嵌合する被係合部を有し、前記係合部と前記被係合部の嵌合開始側端部にはそれぞれテーパが形成され、前記それぞれのテーパの大きさの和は前記開封部材と前記支持部材との隙間よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項４】
前記現像剤収納容器及び前記開封部材が枠体に組み込まれた状態において、前記封止部材は前記現像剤収納容器と前記開封部材との間で折り返され、
前記支持部材は前記開封部材を組み込むための開放部を有し、前記開放部は前記封止部材の折り返し部分を中心とした円周に沿った向きに開放していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項５】
画像形成装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジであって、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニットと電子写真感光体とを一体としたプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１１４０３７（Ｐ２０１３−１１４０３７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０１８７（Ｐ２０１１−２６０１８７）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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