JPH10282774A

JPH10282774A - 現像装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH10282774A
Application number: JP9084027A
Authority: JP
Inventors: Tooru Ikisu; 徹五十洲
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、回転時に攪拌搬送手段に生じ
る大きな負荷を低減すると共に収容部の内壁に対する摺
擦性を滑らかにする。【解決手段】アジテータ１２０には、各々弾性部材で
構成され、弾性変形の小さい基部１２８と弾性変形の大
きい先端部１３０とを備えた搬送部材１２６を、保持部
材１２４を介してアジテータシャフト１２２に取付けら
れている。このようなアジテータ１２０は、トナー量が
多い場合には、アジテータ１２０に加えられる負荷によ
って先端部１３０が大きく弾性変形して基部１２８に巻
き付くようになることで回転半径を小さくして、負荷を
低減しながらトナーを攪拌する。一方、トナー量が少な
い場合には、先端部１３０が元の状態に戻ってトナー槽
１１２の内壁１１４上を摺擦し、先端部１３０の有する
優れた摺擦性でトナーを搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置及びプロ
セスカートリッジに関し、特に画像情報に応じて感光体
ドラム上を帯電させることによって形成された静電潜像
をトナーによって顕像化させる電子写真方式の現像装置
及びプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体ドラムと、内部にトナーを
収容する収容部を有し、前方に設けられた送出口からト
ナーを送出して感光体ドラムへ供給する現像装置と、帯
電装置と、クリーニング装置とを備えたプロセスカート
リッジでは、収容部にトナーを攪拌すると共に送出口へ
トナーを搬送しながら送り出すトナー攪拌手段及びトナ
ー搬送手段を一体化させた攪拌搬送手段としてのアジテ
ータが備えられている。

【０００３】図１１（Ａ）に示されるように、一般に、
アジテータ５００は両端部を回転可能に軸支されると共
に、中央部分が半径方向に屈曲されて回転中心Ｃから離
れた位置に配置されている軸部５０２を有している。こ
の軸部５０２の中央部分には、保持部５０４が取り付け
られている。この保持部５０４に、回転方向（図１１
（Ｂ）の矢印Ａ）前側となる位置で搬送部５０６が連結
されている。アジテータ５００が回転すると、保持部５
０４に連結された搬送部５０６が、プロセスカートリッ
ジの収容部内のトナーを攪拌し、収容部の内壁に沿って
搬送して送出口へ送り出すようになっている。

【０００４】このようなアジテータ５００を備えたプロ
セスカートリッジを静置させると、内部に収容されたト
ナーの嵩が減り、これを掻き崩すために大きな抵抗が生
じる。このため、このようなトナーを攪拌し搬送する上
記のアジテータ５００には、プロセスカートリッジの使
用を開始する際に大きな負荷が加えられる。この負荷の
最大値は、プロセスカートリッジの使用を開始する際に
生じるため、アジテータ５００の構成や強度は、このと
きの負荷を考慮する必要がある。このような大きな負荷
に耐え得るアジテータ５００とするために、機構が複雑
化し、コストが上昇したり、トナーの充填量を制限する
といった不都合が生じていた。

【０００５】このような不都合を解消するために、軸部
の回転中心部分と搬送部との間（図１１のアジテータ５
００において軸部５０４の両側の屈曲部に相当する部
分）に弾性部材を配置して、静置したトナーを掻き崩す
際の抵抗を減少させたアジテータがある（例えば、特開
平３−１４９５７６号公報参照）。このようなアジテー
タでは、トナーが多量の充填されているときに回転する
と、回転中心から離れた搬送部の両端部分に負荷がかか
り、弾性部材が変形して回転半径が減少する。この結
果、回転時の負荷を減じさせることができる。一方、ト
ナーが減少したときには、この弾性部材が元の状態とな
るため、トナーを十分に搬送できるようになっている。

【０００６】また、軸部の形状をクランク状にして、ト
ナーを掻き崩す際の抵抗を減少させたアジテータがある
（例えば、特開平４−２０４４６６号公報参照）。この
ようなアジテータは、軸部をクランク状とすることによ
り、軸部に回転中心から離れると共に平行して取り付け
られる各搬送部の長さが短くなって、回転軸が回転を開
始してもトナーと同時に接触する領域が小さくなり、こ
の結果、攪拌時のトナーの抵抗を小さくして負荷を低減
させることができる。また、小さい負荷で回転を開始す
ると、トナーが端部からほぐされていくため、中央部の
搬送部に加えられる負荷も低減させることができ、これ
によって、小さい負荷で確実にトナーを搬送することが
できるようにしている。

【０００７】一方、アジテータを複数の部材で構成させ
ると、構造が複雑になって組み立てが困難となり、ま
た、部材の連結部分に攪拌搬送時の負荷がかかるため回
転中に部材が分解するといった問題が生じる。これを解
消するために、軸部に保持される保持部と搬送部とを弾
性変形自在な部材で一体成型させたものがある（例え
ば、特開平４−１９１７６８号公報参照）。このような
アジテータにはつなぎ目がなく、回転中に搬送部が分解
するという問題を解消することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、搬送部
の両端部分に弾性部材を設けたり、軸部をクランク状に
した場合であっても、搬送部自体が保持部によって回転
中心よりも離れた位置に配置されているため、回転を開
始すると、搬送部だけでなく保持部自体にも大きな負荷
が加えられ、アジテータを駆動するギアが歯飛びしたり
破損したりするという問題がある。また、搬送部と保持
部とを樹脂により一体成形した場合には、先端部分の負
荷が生じるとアジテータ全体に負荷がかかるため、これ
に対抗できるように搬送部と保持部とを一定以上の厚み
で成形しなければならない。このため、この厚みに応じ
てトナーの収容部の壁面との間に摩擦が大きくなり、摺
擦状態が滑らかでなくなり、摺擦性に劣るという問題が
生じる。このような摺擦性の劣化によって、回転時のア
ジテータに大きな負荷が不規則に加わり、回転毎に回転
変動が生じることがある。

【０００９】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、攪拌搬送手段に生じる大きな負荷を低減すると共に
収容部の内壁に対する優れた摺擦性を備えた簡単な構成
の現像装置及びこのような現像装置を備えたプロセスカ
ートリッジを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、トナーを収容すると共に内部のトナーを送出するた
めの送出口が設けられた収容部と、前記収容部内に軸支
された回転軸に連結され、該回転軸が回転駆動すること
によって前記収容部内に収容されたトナーを攪拌しなが
ら、トナーを内壁に沿って搬送して前記送出口から送り
出す攪拌搬送手段とを備えた現像装置において、前記攪
拌搬送手段が、所定の弾性変形を有する前記回転軸側の
基部と、該基部の半径方向外側に配置されて前記収容部
の内壁を摺擦し、該基部よりも弾性変形が大きい先端部
とを有する搬送部材を備えたことを特徴としている。

【００１１】この発明によれば、攪拌搬送手段が、弾性
変形の大きさが異なる基部及び先端部を有する搬送部材
を備えているので、攪拌搬送手段が回転することによっ
て搬送部材に負荷が生じると、弾性変形の小さい基部が
わずかに弾性変形して負荷を分散させると共に、先端部
が大きく弾性変形して、回転半径を変更することができ
る。これによって、負荷が大きくなってもこれに応じて
回転半径を小さく変更して、回転時の負荷を大幅に低減
させることができる。また、トナー量が少なくなって負
荷が小さくなったときには、先端部が元の状態に戻って
摺擦性よくトナーを内壁に沿って搬送し送出口へ送り出
すことができる。

【００１２】従って、簡単な構成で、回転時に攪拌搬送
手段に生じる大きな負荷を軽減することができると共に
収容部の内壁を滑らかに摺擦することができる。

【００１３】請求項２に係る発明は、前記搬送部材が、
前記基部に対応する第１の部材と前記先端部に対応する
第２の部材とで構成されていることを特徴としている。

【００１４】この発明によれば、搬送部材が弾性変形の
大きさの異なる２つの部材で構成されているので、収容
部の内壁を摺擦可能な第２の部材に生じた負荷が、第２
の部材の弾性変形によって分散され、第１の部材にその
まま加わることがない。これによって、搬送部材の強度
を高めるために第１の部材及び第２の部材の厚みを共に
大きくする必要がなく、収容部に対する摺擦性を損なう
ことがない。

【００１５】請求項３に係る発明は、前記搬送部材が、
前記攪拌搬送手段の回転中心に配置された保持部材を介
して前記回転軸に取り付けられていることを特徴として
いる。

【００１６】この発明によれば、搬送部材を保持する保
持部材が攪拌搬送手段の回転中心に配置されているの
で、搬送部材を確実に回転軸に取り付けると共に保持部
に加えられる回転時の負荷を著しく低減させることがで
きる。また、保持部には搬送部材の基部が直接保持され
るので、攪拌搬送手段に加えられる回転時の負荷を一層
低減させることができる。

【００１７】なお、弾性変形の大きさを変えるために、
第１の部材と第２の部材とを同一の部材で各々形成させ
た場合には異なる厚みのものとすることができ、また、
異なる部材で各々形成させた場合には、異なる厚みのも
の又は同一の厚みのものとすることができる。

【００１８】前記搬送部材の基部と先端部との厚みを異
なるようにする場合には、弾性変形の大きさが異なれば
如何なる厚みとしてもよいが、請求項６に係る発明のよ
うに、前記搬送部材の前記第１の部材及び前記第２の部
材が、前記第１の部材の厚みをａとし、前記第２の部材
の厚みをｂとしたときに、ａ＞２ｂとなる厚みを各々有
することが好ましい。

【００１９】搬送部材は弾性変形が可能であれば如何な
る物質で構成させてもよいが、請求項４に係る発明のよ
うに、ポリエステルなどで構成された二軸延伸フィルム
であることが好ましく、特に、請求項５に係る発明のよ
うに、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレート及びポリフェニレンサルファイドから選択され
た少なくとも１つとすることが最も好ましい。第１の部
材及び第２の部材を異なる物質で構成させる場合には、
基部と先端部との弾性変形の大きさの関係を維持するこ
とができれば、如何なる組み合わせで用いることがで
き、適宜選択される。

【００２０】請求項７に係る発明は、前記基部が、前記
攪拌搬送手段の回転方向に沿って開口する通過口を有す
ることを特徴としている。

【００２１】この発明によれば、基部に通過口が設けら
れているので、搬送部材が、大量のトナーが収容された
収容部で回転して攪拌を行う場合であっても、基部の通
過口でトナーを抵抗なく通過させて基部に加えられる負
荷を低減させることができる。また、トナー量が少ない
ときには通過口のない先端部によって確実にトナーを攪
拌搬送することができる。これにより、上記効果に加え
て、収容部内に大量のトナーが収容されている場合には
一層少ない負荷で収容部内のトナーを攪拌し、少量のト
ナーが収容されているときには確実に収容部内のトナー
を攪拌搬送することができる。

【００２２】請求項８に係る発明は、前記搬送部材の回
転中心から前記先端部の先端までの長さが、回転軸線に
沿って少なくとも一部異なることを特徴としている。

【００２３】この発明によれば、先端部までの長さが回
転軸線に沿って少なくとも一部が異なるので、先端部の
半径外側となる先端の回転軸線に対する位置が少なくと
も一部で異なる。このため、収容部の内壁との摺接末端
が設けられて先端部の先端が内壁から離反する場合であ
っても、先端部の先端が回転軸線方向に沿って同時に離
反することがなく、離反するタイミングを軸線方向にず
らすことができる。この結果、先端部の収容部の内壁か
らの開放を軸線方向にずらして、先端部が軸線方向に沿
って一度に離反することによって生じる衝撃を小さく
し、この衝撃による回転変動を防止することができる。
従って、収容部の内壁に対する摺擦性を一層滑らかにす
ることができる。

【００２４】なお、先端部の先端までの長さは回転軸線
に沿って少なくとも一部異なればよく、例えば、請求項
９に係る発明のように、回転軸線に沿って徐々に異なる
ことを特徴とすることができ、また、請求項１０に記載
の発明のように、回転軸線に沿って段階的に異なること
を特徴とすることもできる。回転軸線に沿って徐々に異
なるようにすれば、収容部の内壁との離反のタイミング
を回転軸線に沿って徐々にずらすことができ、一層離反
する際に生じる衝撃の発生を抑えることができる。この
ような先端部には、例えば、両端部から中央部分に徐々
に長さを短くした先端部が該当する。また、回転軸線に
沿って階段状に異なるようにすれば、先端部の先端が収
容部の内壁から離反する際に生じる衝撃を階段状に小さ
くすることができる。このような先端部には、例えば、
先端部の先端の形状が凹凸状となった先端部が該当す
る。

【００２５】請求項１１に記載の発明は、トナーを収容
すると共に内部のトナーを送出するための送出口が設け
られた収容部と、前記収容部内に軸支された回転軸に連
結され、該回転軸が回転駆動することによって前記収容
部内に収容されたトナーを攪拌しながら、トナーを内壁
に沿って搬送して前記送出口から送り出す攪拌搬送手段
とを備えた現像装置を含むプロセスカートリッジにおい
て、前記攪拌搬送手段が、所定の弾性変形を有する前記
回転軸側の基部と、該基部の半径方向外側に配置され該
基部よりも弾性変形が大きい先端部とを有する搬送部材
を備えたことを特徴としている。

【００２６】請求項１１に記載されたプロセスカートリ
ッジは、請求項１に記載された現像装置を備えているの
で、請求項１に記載された発明と同様に、回転による負
荷が低減されると共に収容部の内壁に対する優れた摺擦
性を備え、これによって安定して仕上がり品質のよい画
像を形成することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］以下に図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００２８】図１に示されるように、プロセスカートリ
ッジ１００には現像装置１１０と、現像ロール１０２
と、感光体ドラム１０６と図示しないクリーニング装置
及び帯電装置が配置されている。

【００２９】現像装置１１０は、トナーを収容するトナ
ー槽１１２を備えている。トナー槽１１２にはケース１
１６が取り付けられ、ケース１１６の側壁には、現像ロ
ール１０２が回転可能に軸支されており、現像ロール１
０２の軸部には現像ロール１０２を回転させる図示しな
いギア機構が設けられている。現像ロール１０２の近傍
には感光体ドラム１０６が配置され、現像ロール１０２
と感光体ドラム１０６とは周面を接触させている。な
お、現像ロール１０２には現像ロール１０２を帯電させ
る帯電ブレード１０４が接触している。

【００３０】また、トナー槽１１２には、現像ロール１
０２と対面する図１左上方にトナー供給口１１８が形成
されており、このトナー供給口１１８から、トナー槽１
１２に収容されたトナーがケース１１６へ送られるよう
になっている。

【００３１】ケース１１６に送られたトナーは、現像ロ
ール１０２の磁力によって吸着され現像ロール１０２の
表面に薄層を形成し、感光体ドラム１０６に供給され
る。これによって、感光体ドラム１０６に静電潜像が顕
像化される。

【００３２】一方、トナー槽１１２の中には、収容され
たトナーを攪拌及び搬送する攪拌搬送手段である２つの
アジテータ１２０が、所定の間隔で離反して配置されて
いる。なお、トナー槽１１２に配置された２つのアジテ
ータ１２０は同一の構成をしているため、以下において
は一方のみについて説明し、他方のアジテータ１２０の
説明を省略する。

【００３３】アジテータ１２０には、トナー槽１１２の
長手方向（図１紙面手前奥方向）に沿って回転可能に軸
支されたアジテータシャフト１２２が備えられている。
アジテータシャフト１２２には、アジテータシャフト１
２２を所定の速度で回転駆動させる図示しない回転駆動
機構が連結されている。

【００３４】図２（Ａ）に示されるように、アジテータ
シャフト１２２には、アジテータシャフト１２２の軸線
方向に沿って保持部材１２４が固定されている。保持部
材１２４は、アジテータシャフト１２２の軸線方向を長
手方向とする矩形状の部材であり、アジテータ１２０の
回転方向（図１において矢印Ｒ方向）の前方となるよう
に、保持部材１２４の１つの面に弾性体で構成された搬
送部材１２６が取り付けられている。

【００３５】搬送部材１２６は、保持部材１２４に取り
付けられると共にアジテータシャフト１２２の回転に対
して半径方向外側へ伸びる基部１２８と、基部１２８の
半径方向外側であり、回転方向（矢印Ｒ）前方となる位
置に取り付けられた先端部１３０とで構成されている。
この基部１２８及び先端部１３０は共に弾性体で構成さ
れており、搬送部材１２６は、先端部１３０でトナー槽
１１２の内壁１１４を摺擦する。

【００３６】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるよう
に、保持部材１２４と搬送部材１２６の基部１２８及び
先端部１３０とは、一部分を重複させて取り付けられて
いる。このため、アジテータ１２０が回転することによ
って負荷が生じると、先端部１３０は半径方向内側の端
部で基部１２８に支持され、基部１２８は半径方向内側
の端部で保持部材１２４に支持される。また、搬送部材
１２６の基部１２８及び先端部１３０は、それぞれの一
端のみで支持されているため、それぞれ回転半径方向外
側となる端部は、基部１２８の場合には矢印Ｓ方向に、
先端部１３０の場合には矢印Ｔ方向に撓むことができる
ようになっている。

【００３７】搬送部材１２６の基部１２８及び先端部１
３０は、共に弾性のある部材で構成されており、好まし
くは、ポリエステルなどで構成された二軸延伸フィル
ム、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
サイルファイド、ポリエチレンナフタレートなどから選
択された部材のフィルムで構成されている。これによっ
て、基部１２８及び先端部１３０は共に負荷に応じて弾
性変形が可能となる。基部１２８及び先端部１３０は、
互いに同一の部材で構成されていてもよく、異なる部材
で構成されていてもよい。

【００３８】基部１２８及び先端部１３０の厚みは、先
端部１３０よりも基部１２８の方が厚くなっている。こ
れによって、先端部１３０は基部１２８よりも大きく弾
性変形可能となっている。

【００３９】なお、基部１２８の厚みが先端部１３０の
２倍以上の厚みとなることが好ましい。このため、基部
１２８の厚みは、１４０〜２４０μｍ、好ましくは１６
０〜２００μｍの範囲内であり、先端部１３０の厚み
は、３０〜８０μｍ、好ましくは４０〜６０μｍの範囲
内である。基部１２８の厚みが１４０μｍ以下では、先
端部１３０を取り付けてトナー槽１１２の内壁１１４を
摺擦したときのへたり量が大きくなりすぎてトナー搬送
性に劣り、一方、２４０μｍを越えると基部１２８の弾
性変形が期待できため先端部１３０を取り付けてトナー
槽１１２の内壁１１４を摺擦したときに生じる負荷を十
分に分散させることができず、好ましくない。また、先
端部１３０の厚みが３０μｍ以下では、トナーの搬送性
が劣り、一方、８０μｍを越えるとトナー槽１１２の内
壁１１４との摺擦性に劣るため、好ましくない。

【００４０】また、基部１２８及び先端部１３０の長さ
は、用いられる弾性部材の弾性率及びトナー槽１１２の
サイズによっても異なるが、回転中心Ｃから先端部１３
０の半径方向外側先端までの距離Ｄ（図２参照）が、ト
ナー量が少ないときのトナー槽１１２で回転したときに
内壁１１４と接触して弾性変形しながらトナーを搬送可
能な程度の長さであって、基部１２８及び先端部１３０
を約１：３の厚みを有する同一の部材で構成した場合に
は、３：１〜３：２程度の比となる長さとすることがで
きる。基部１２８の長さを長くしすぎると先端部１３０
が弾性変形してもアジテータ１２０に生じる負荷を十分
に低減することができず、一方、先端部１３０の長さを
長くしすぎると、トナーの搬送性に劣るため、好ましく
ない。

【００４１】このように、アジテータ１２０は、各々弾
性部材で構成され、先端部１３０の方が弾性変形が大き
い基部１２８と先端部１３０とを備えた搬送部材１２６
を、保持部材１２４を介してアジテータシャフト１２２
に取付けられており、トナー槽１１２に収容されたトナ
ーの攪拌及びトナー供給口１１８への搬送が可能な構成
となっている。

【００４２】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。現像装置１１０を備えたプロセスカートリッジ１０
０を電子写真画像形成装置に装填し、電源が投入される
とアジテータ１２０が回転する。

【００４３】通常、現像装置１１０は、電子写真画像形
成装置に装填されて電源が投入されるまで静置状態にあ
るので、トナー槽１１２に収容されたトナーは自重によ
って嵩を減じ、凝集している。

【００４４】このため、この凝集したトナーは、アジテ
ータ１２０によって掻き崩されながら、トナー供給口１
１８へ搬送される。

【００４５】このとき、トナー槽１１２に大量のトナー
が収容されている場合には、アジテータ１２０の動きの
向き（即ち、回転方向Ｒ）とは反対の方向にアジテータ
１２０の回転を妨げる大きな負荷がかかる。

【００４６】アジテータ１２０は、搬送部材１２６の基
部１２８及び先端部１３０に負荷が加えられると、弾性
率の大きい先端部１３０が負荷に応じて大きく弾性変形
する。基部１２８は、先端部１３０よりも小さく弾性変
形する。このため、大きく弾性変形した先端部１３０が
わずかに弾性変形した基部１２８に巻かれるような状態
となってアジテータ１２０が回転するため、実質的に回
転半径は小さくなる。

【００４７】また、基部１２８は、先端部１３０よりは
小さいが、生じた負荷に応じて弾性変形し、基部１２８
に生じた負荷を分散させながら、確実にトナーを攪拌す
る。

【００４８】保持部材１２４は、アジテータ１２０の回
転中心に配置されているため保持部材１２４に加えられ
る攪拌時の負荷は、非常に小さい。

【００４９】この結果、トナー槽１１２に大量のトナー
が収容されているときに、回転半径が大きくなるに従っ
て大きくなる負荷を、アジテータ１２０の回転半径を小
さくすることによって、大幅に低減させることができ
る。

【００５０】このようにしてアジテータ１２０で攪拌搬
送されたトナーは、トナー供給口１１８を通じてケース
１１６へ供給され、次いで、帯電ブレード１０４によっ
て帯電された現像ロール１０２に供給される。一方、感
光体ドラム１０６は、図示しない帯電装置で帯電され、
画像情報に応じた露光が行われることによって、静電潜
像が形成される。感光体ドラム１０６上の静電潜像は、
現像ロール１０２にトナーが供給されることによって、
顕像化される。

【００５１】一方、トナー槽１１２内のトナーが消費さ
れてくると、トナーの量が少なくなるため、トナー槽１
１２の内部のトナーはアジテータシャフト１２２から遠
い位置に配置される。

【００５２】このとき、大量のトナーが収容されている
ときに比べてアジテータ１２０の攪拌搬送時に生じる負
荷が小さくなるため、トナーが大量にあるときには大き
く変形し基部１２８に巻かれるような状態であった先端
部１３０が、弾性によって負荷の大きさに応じて元の状
態に回復する。

【００５３】この結果、負荷の大きさに応じて、基部１
２８への巻き付きを元の状態に戻した先端部１３０は、
十分な摺擦性を有する先端部１３０の先端をトナー槽１
１２の内壁１１４と接触により弾性変形しながら滑らか
に且つ十分に摺擦し、トナーを確実にトナー供給口１１
８へ搬送する。

【００５４】このようにアジテータ１２０は、トナー量
が多い場合には、アジテータ１２０に加えられる負荷を
回転半径を小さくすることによって低減しながら確実に
トナーを攪拌し、一方、トナー量が少ない場合には、先
端部１３０が元の状態に戻ってトナー槽１１２の内壁１
１４上を確実に摺擦し、先端部１３０の有する摺擦性に
よって、トナーを確実に且つ摺擦性よく搬送することが
できる。

【００５５】従って、簡単な構成で、アジテータ１２０
に生じる大きな負荷を軽減すると共にトナー槽１１２の
内壁１１４に対する滑らかに摺擦して、確実にトナーを
攪拌しトナー供給口１１８へ搬送し、安定して仕上がり
品質のよい画像を形成することができる。

【００５６】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
に実施の形態について説明する。

【００５７】なお、第２の実施の形態は、本発明に係る
搬送部材のみが異なる以外は第１の実施の形態と同様で
あるため、搬送部材以外の部材であって第１の実施の形
態で説明したものと同一の作用効果を奏するものには同
一の符号を付して、説明を省略する。

【００５８】図３に示されるように、第２の実施の形態
に係るアジテータ１４０には、開口１４６が軸線方向に
沿って複数設けられた以外は第１の実施の形態に係る基
部１２８と同一の基部１４４と、先端部１３０とを有す
る搬送部材１４２が備えられている。

【００５９】図３（Ｂ）に示されるように、基部１４４
に設けられた開口１４６は、アジテータ１４０の回転方
向（矢印Ｒ）に沿って開口している。また、基部１４４
の開口１４６は、先端部１３０と重複しない箇所に設け
られているため、先端部１３０の変形に影響を与えな
い。

【００６０】開口１４６を有する基部１４４は、先端部
１３０よりも２倍以上の厚みを有しており、先端部１３
０よりも小さく弾性変形可能となっている。

【００６１】第２の実施の形態の作用について説明す
る。アジテータ１４０は、アジテータシャフト１２２の
回転駆動によって矢印Ｒで示される方向に回転し、トナ
ー槽１１２の内部に配置されているトナーを攪拌搬送す
る。

【００６２】このとき、トナー槽１１２に大量のトナー
が配置されている場合には、トナーの嵩は、トナー槽１
１２の内壁１１４を摺擦する先端部１３０の位置から、
先端部１３０に連結された基部１２８の位置に到達して
いる。

【００６３】このため、アジテータ１４０が攪拌を開始
すると、先端部１３０のみならず基部１４４にトナーの
抵抗が負荷される。

【００６４】先端部１３０にトナーの抵抗が負荷される
と、先端部１３０が弾性変形して基部１４４に巻き付く
ようになって、実際上の回転半径が小さくなる。これに
よって先端部１３０にかかる負荷を小さくすると共にア
ジテータ１４０全体に加えられる負荷を小さくすること
ができる。

【００６５】また、大量のトナーを収容するトナー槽１
１２でアジテータ１４０を回転させると、トナーが基部
１４４の開口１４６を通過する。このように、開口１４
６に対応した箇所のトナーは抵抗なく基部１４４を通過
するため、基部１４４に加えられるトナーの抵抗が小さ
くなり、この結果、アジテータ１４０に生じる負荷を小
さくすることができる。

【００６６】一方、トナーが消費されてトナー槽１１２
のトナーの嵩が小さくなると、基部１４４の開口１４６
が設けられている部分にトナーが配置されることがない
ため、トナーが開口１４６を通過することがない。先端
部１３０は、トナーの量が少なくなることによって抵抗
が小さくなるため、元の状態に戻って確実にトナー槽１
１２の内壁１１４を摺擦する。

【００６７】これによって、トナー槽１１２に大量のト
ナーが収容されている場合には、一層小さい負荷でトナ
ーを攪拌することができ、トナー槽１１２のトナー量が
少なくなると、優れた摺擦性でトナー槽１１２の内壁を
摺擦してトナーを確実にトナー供給口１１８へ搬送する
ことができる。

【００６８】また、基部１４４に軸線方向に沿って複数
の開口１４６を設けるので、攪拌時のトナーの流れを複
雑にすることができ、攪拌性を高めることができる。

【００６９】本実施の形態では、開口１４６の形状を回
転方向に沿って設けられた円形としたが、開口１４６の
形状は円形に限定されない。例えば、矩形に穿設しても
よく、スリット状としてもよい。また、設けられる数も
特に限定されない。

【００７０】［第３の実施の形態］次に、図４を参照し
て本発明の第３の実施の形態について説明する。

【００７１】なお、第３の実施の形態は、本発明に係る
搬送部材のみが異なる以外は第１の実施の形態と同様で
あるため、搬送部材以外の部材であって第１の実施の形
態で説明したものと同一の作用効果を奏するものには同
一の符号を付して、説明を省略する。

【００７２】図４に示されるように、第３の実施の形態
に係るアジテータ１５０は、基部１２８と、アジテータ
シャフト１２２の軸線方向に沿って回転中心Ｃから先端
までの距離Ｄが異なる先端部１５４とを備えた搬送部材
１５２を有している。

【００７３】図４（Ａ）に示されるように、先端部１５
４は、軸線方向両端部分の距離Ｄｅよりも中央部分の距
離Ｄｃが小さくなっており、このため、両端側から中央
部分に向かって徐々に傾斜している形状となっている。

【００７４】この距離Ｄが最も短い中央部分は、トナー
槽１１２の内壁１１４と十分な摺擦性を確保可能な長さ
となっている。

【００７５】このため、アジテータ１５０が回転する
と、先端部１５４はトナー槽１１２の内壁１１４と接触
して弾性変形しながら摺擦し、内壁１１４から離反する
ときには先端部１５４の端部側で端部の形状に沿って徐
々に離反する。

【００７６】次に、第３の実施の形態の作用について説
明する。アジテータ１５０が回転すると、トナー槽１１
２にトナーが大量に収容されている場合には、先端部１
３０が回転時の負荷によって大きく弾性変形し、実際の
回転半径を小さくする。これによって、小さい負荷でト
ナーを攪拌することができる。

【００７７】また、トナー槽１１２に収容されているト
ナー量が少なくなると、基部１２８に巻き付いていた先
端部１５４が元の状態に戻され、先端部１５４の半径方
向外側となる端部が、トナー槽１１２の内壁１１４上
を、接触して弾性変形しながら摺擦する。

【００７８】図５に示されるように、搬送部材１５２を
有するプロセスカートリッジ１５６のトナー槽１１２の
内壁１１４には、トナー供給口１１８によって摺擦面の
段差が生じており、内壁１１４を摺擦してきた先端部１
５４は、トナー供給口１１８に到達すると内壁１１４か
ら離反する。先端部１５４は、摺擦時では、内壁１１４
と接触することによって弾性変形しているため、離反時
では、内壁１１４との接触から開放されて弾性によって
変形を戻す。

【００７９】このとき、先端部１５４の半径外側端部の
形状は、両端部分から中央部分に向かって徐々に傾斜し
た形状となっているため、内壁１１４との離反は距離Ｄ
が最も短い（距離Ｄｃ）中央部分から生じ、離反する箇
所は半径外側端部の形状に従って徐々に両端部分へと移
動する。

【００８０】離反が中央部分から端部の形状に従って徐
々に行われると、先端部１５４の弾性変形がこれに応じ
て少しずつ戻され、最も距離Ｄが長い（距離Ｄｅ）両端
部が最も遅く離反することによって、完全に変形が戻さ
れる。

【００８１】この結果、先端部１５４の離反時のタイミ
ングを両端側から中央部分に向かってずらすことがで
き、先端部１５４が一度に内壁１１４から離反すること
がない。これによって、先端部１５４が内壁１１４から
一度に離反して変形を与えていた応力が一気に開放され
るときの衝撃の発生を防止することができ、このような
衝撃に起因したアジテータ１５０の回転変動を防止して
一層滑らかな摺擦性を確保することができる。従って、
搬送部材１５２の先端が内壁１１４から一気に離反する
ことによって回転変動が生じ、画像上にアジテータ１５
０の回転ピッチに従った画質障害が発生することを効果
的に防止することができる。

【００８２】なお、本実施の形態では、先端部１５４の
形状を両端部分から中央部分に徐々に傾斜した形状とし
たが、先端部１５４が内壁１１４から離反するタイミン
グをずらすことができれば、距離Ｄを中央部分以外を短
くしてもよく、また最も距離Ｄが短い箇所を複数設けて
もよい。

【００８３】また、図６（Ａ）には、他の搬送部材１６
２を備えたアジテータ１６０が示されている。このアジ
テータ１６０の先端部１６４は、アジテータシャフト１
２２の一端側から他端側に徐々に長さが変化している。
このため、先端部１６４は、一端側から他端側へ少しず
つ内壁１１４から離反し、この結果、軸線方向に沿って
離反するタイミングをずらすことができる。これによっ
ても、前記同様に、アジテータ１６０の回転変動を防止
することができる。

【００８４】さらに、図６（Ｂ）には、他の搬送部材１
７２を備えたアジテータ１７０が示されている。このア
ジテータ１７０には、距離Ｄが軸線方向に沿って階段状
に変化した先端部１６４が備えられている。このアジテ
ータ１７０では、距離Ｄが軸線方向に沿って３段階に変
化するため、先端部１６４がトナー槽１１２の内壁１１
４を摺擦して離反する場合には３段階に分かれて離反す
る。このため、先端部１７４が一度に内壁１１４から離
反する際に生じる衝撃を３段階に分散させることがで
き、これによっても、アジテータ１２０の回転変動が生
じることを防止することができる。

【００８５】本実施の形態では、距離Ｄは軸線方向に少
なくとも一部異なればよいので、例えば、先端部１５４
を距離Ｄが異なる２つの部分に分けたものであってもよ
い。

【００８６】本発明の実施の形態では、保持部材１２４
の中心にアジテータシャフト１２２を配置することによ
って回転中心Ｃに保持部材１２４を配置させたが、保持
部材１２４に連結される基部１２８が回転中心Ｃの近傍
に端部を配置させることができれば、これに限定されな
い。例えば、基部１２８の端部を回転中心Ｃの近傍に配
置されれば、保持部材１２４はアジテータシャフト１２
２から回転半径方向に延出させて配置させてもよい。

【００８７】また、搬送部材１２６をアジテータシャフ
ト１２２に直接取り付けることができれば、保持部材１
２４はなくてもよい。

【００８８】本発明の実施の形態では、搬送部材１２６
を弾性部材で構成される基部１２８及び先端部１３０の
２つの部材で構成させたが、これに限定されない。

【００８９】図７には、保持部材１２４に取り付けら
れ、弾性体で構成された一体型の搬送部材１８２を有す
るアジテータ１８０が示されている。図７（Ｂ）に示さ
れるように、搬送部材１８２の回転半径外側端部には、
回転方向Ｒ後方を切りかかれて回転半径内側端部よりも
厚みが薄い先端部１８４が設けられている。

【００９０】搬送部材１８２は弾性体で構成されている
ため、厚みに応じた大きさで弾性変形する。このため、
搬送部材１８２の保持部材１２４に保持された保持側端
部１８６は、先端部１８４よりも厚みが厚くなっている
ため、先端部１８４よりも小さく弾性変形する。

【００９１】このようなアジテータ１８０では、トナー
量が多いときに回転することによってトナーの抵抗が先
端部１８４に加えられると、厚みの厚い保持側端部１８
６近傍ではわずかに弾性変形するが、厚みの薄い先端部
１８４では大きく変形して、回転方向Ｒ後方へ折り曲げ
られる。この結果、実際の回転半径が小さくなって、ア
ジテータ１８０に加えられる負荷が小さくなる。

【００９２】一方、トナーの量が少なくなってトナーに
よる抵抗が小さくなると、先端部１８４の弾性変形が負
荷に応じて戻り、元の状態となって、トナー槽１１２の
内壁１１４を摺接する。このとき、先端部１８４は、そ
の厚みに応じた弾性変形によって摺擦性よく内壁を摺擦
し、確実にトナーを搬送する。

【００９３】従って、簡単な構成で回転時の負荷が大き
いときには回転半径を変更して負荷を低減させることが
でき、トナー量が少なくなって負荷が小さくなると摺擦
性よくトナー槽１１２の内壁１１４を摺擦して確実にト
ナーを搬送することができる。

【００９４】なお、本発明の実施の形態では、プロセス
カートリッジ１００にはアジテータ１２０を一対設けた
が、トナー槽１１２の大きさによってアジテータ１２０
は１つであってもよく３つ以上あってもよい。

【００９５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。

【００９６】厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレ
ートと５０μｍのポリフェニレンサルファイドフィルム
を各々基部１２及び先端部１４として用いて実施例１の
アジテータ１０を得た（図８（Ｃ）参照）。基部１２が
取り付けられた保持部材１６と回転中心Ｃとの距離Ｌは
０ｍｍである。

【００９７】厚さ５０μｍであって実施例１の基部１２
と同一のフィルム（ポリエチレンテレフタレート）で構
成された搬送部材２２を、回転中心Ｃから離れた位置に
配置された保持部材２４に取り付けて比較例１に係るア
ジテータ２０を得た（図８（Ａ）参照）。すなわち、比
較例１のアジテータ２０は、１枚の搬送部材２２で構成
され、保持部材２４と回転中心Ｃとの距離Ｌは、１４ｍ
ｍである。

【００９８】厚さ１００μｍ（比較例２）、厚さ１２５
μｍ（比較例３）、厚さ１８８μｍ（比較例４）の各厚
さを有する実施例１の基部１２と同一のフィルム（ポリ
エチレンテレフタレート）を、それぞれ保持部材１４に
取付け、一体型の搬送部材３２を有する比較例２、比較
例３及び比較例４に係るアジテータ３０を得た（図８で
はそのうちの１つのみを図示）。搬送部材３２が取り付
けられた保持部材１６と回転中心Ｃとの距離Ｌは０ｍｍ
である。

【００９９】上述のようにして得られた実施例１、比較
例１〜４の各アジテータをプロセスカートリッジに備え
させ、攪拌搬送させ、カートリッジ使用開始時の回転ト
ルクを測定した。また、高温保管時の搬送部材のへたり
量を測定した。このへたり量は、図９に示すように（図
９では、比較例２の場合を図示）、それぞれの搬送部材
１４、２２、３２がトナー槽内部で回転したときにトナ
ーの負荷によって回転方向Ｒ後方へ弾性変形したときの
変化量（矢印Ｂ）を示し、トナー槽の内壁に対した摺擦
する際の変形の目安として評価した。さらに、トナー槽
のトナーの対するトナー搬送性及びトナー槽の内壁との
摺擦性を目視で評価した。結果を表１に示す。

【０１００】

【表１】

【０１０１】表１に示されるように、実施例１では、カ
ートリッジ使用開始時の回転トルクが比較的小さく、高
温保管時の搬送部材のへたり量は中程度であった。ま
た、トナー搬送性及び内壁との摺擦性にも優れており、
十分に回転トルクを低下させることができると共に、へ
たり量も適切な範囲内にすることができ、トナー搬送性
及び摺擦性と、回転時の負荷とをバランスよく保つこと
ができた。

【０１０２】これに対して、比較例１では、トナー搬送
性及びトナー槽の内壁との摺擦性は実施例１と同様であ
ったが、搬送部材の厚みを薄くしても回転トルクが大き
く、へたり量は小さいため、カートリッジ使用時に生じ
る負荷がアジテータ全体に加わっていることがわかっ
た。

【０１０３】また、比較例２〜４では、実施例１と略同
様に回転トルクを低減させることができたが、実施例１
と比較してへたり量の大きい比較例２及び３では、トナ
ー搬送性では大幅に劣り、摺擦性ではわずかに劣ってい
た。また、比較例２及び３よりもへたり量が小さい比較
例４であっても、実施例１と比較して、内壁との摺擦性
に劣ることがわかった。

【０１０４】特に一体型の搬送部材では１００μｍを越
える厚みにすると、内壁での摺擦性が悪化すると共に摺
擦状態も滑らかでなく、回転毎に攪拌による回転変動が
生じ易いことが明らかとなった。このような現象は、同
様に１００ｍｍを越える弾性体で構成された実施例１で
は認められなかった。

【０１０５】図１０には、へたり量とアジテータ回転ト
ルクとの関係を示したグラフである。このグラフでは、
へたり量が１０ｍｍ以下となるように搬送部材を構成す
ることによって、回転トルクを８ｋｇｆ／ｃｍ以下にす
ることができることが示されている。このように、へた
り量を１０ｍｍ以下にすることによって、効果的にアジ
テータに加えられる負荷を低減させたアジテータを得る
ことができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、攪
拌搬送手段が、弾性変形の大きさが異なる基部及び先端
部を有する搬送部材を備えているので、回転時に攪拌搬
送手段に生じる大きな負荷を軽減すると共に収容部の内
壁に対する摺擦性を滑らかにするという両特性を、簡単
な構成で兼ね備えることができる。これによって、構成
が簡易であり新規な部品を使用する必要もないため、コ
スト上昇及びトナー充填量の制限などの制約を受けるこ
とがない。

【０１０７】また、搬送部材が弾性変形の大きさの異な
る２つの部材で構成した場合には、搬送部材の強度を高
めるために第１の部材及び第２の部材の厚みを共に大き
くする必要がなく、これと同時に収容部に対する摺擦性
を損なうことがない。これによって、収容部内での摺擦
ごとにトナーへ与える負荷も少なく、トナーの外添剤の
はがれ等によるトナー劣化の発生も効果的に抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッ
ジの断面図である。

【図２】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るア
ジテータの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

【図３】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るア
ジテータの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

【図４】（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係るア
ジテータの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

【図５】本実施の形態に係るプロセスカートリッジの断
面図である。

【図６】（Ａ）は本実施の形態の変形例に係る他のアジ
テータの平面図、（Ｂ）は本実施の形態の変形例に係る
他のアジテータの平面図である。

【図７】（Ａ）は本実施の形態の他の変形例に係る他の
アジテータの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

【図８】（Ａ）は比較例１のアジテータの側面図、
（Ｂ）は比較例２乃至比較例４に係るアジテータの側面
図、（Ｃ）は実施例１のアジテータの側面図である。

【図９】本実施例において高温保管時の搬送部材のへた
り量を説明するアジテータの側面図である。

【図１０】本実施例での高温保管時の搬送部材のへたり
量とアジテータ回転トルクの関係を示すグラフである。

【図１１】（Ａ）は従来のアジテータの平面図、（Ｂ）
は（Ａ）の側面図である。

【符号の説明】

１００プロセスカートリッジ１１０現像装置１１２トナー槽（収容部）１１４内壁１１８トナー供給口（送出口）１２０アジテータ（攪拌搬送手段）１２２アジテータシャフト（回転軸）１２４保持部材（保持部）１２６搬送部材１２８基部（基部、第１の部材）１３０先端部（先端部、第２の部材）１４６開口（通過口）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを収容すると共に内部のトナーを
送出するための送出口が設けられた収容部と、前記収容
部内に軸支された回転軸に連結され、該回転軸が回転駆
動することによって前記収容部内に収容されたトナーを
攪拌しながら、トナーを内壁に沿って搬送して前記送出
口から送り出す攪拌搬送手段とを備えた現像装置におい
て、前記攪拌搬送手段が、所定の弾性変形を有する前記回転
軸側の基部と、該基部の半径方向外側に配置されて前記
収容部の内壁を摺擦し、該基部よりも弾性変形が大きい
先端部とを有する搬送部材を備えたことを特徴とする現
像装置。
【請求項２】前記搬送部材が、前記基部に対応する第
１の部材と前記先端部に対応する第２の部材とで構成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】前記搬送部材が、前記攪拌搬送手段の回
転中心に配置された保持部材を介して前記回転軸に取り
付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の現像装置。
【請求項４】前記搬送部材が、二軸延伸フィルムで構
成され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項に記載の現像装置。
【請求項５】前記二軸延伸フィルムが、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンナフタレート及びポリフ
ェニレンサルファイドから選択された少なくとも１つで
あることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】前記搬送部材の前記基部及び前記先端部
が、前記基部の厚みをａとし、前記先端部の厚みをｂと
したときに、ａ＞２ｂとなる厚みを各々有することを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】前記基部が、前記攪拌搬送手段の回転方
向に沿って開口する通過口を有することを特徴とする請
求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】前記搬送部材の回転中心から前記先端部
の先端までの長さが、回転軸線に沿って少なくとも一部
異なることを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の
現像装置。
【請求項９】前記搬送部材の回転中心から前記先端部
の先端までの長さが、回転軸線に沿って徐々に異なるこ
とを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】前記搬送部材の回転中心から前記先端
部の先端までの長さが、回転軸線に沿って段階的に異な
ることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１１】トナーを収容すると共に内部のトナー
を送出するための送出口が設けられた収容部と、前記収
容部内に軸支された回転軸に連結され、該回転軸が回転
駆動することによって前記収容部内に収容されたトナー
を攪拌しながら、トナーを内壁に沿って搬送して前記送
出口から送り出す攪拌搬送手段とを備えた現像装置を含
むプロセスカートリッジにおいて、前記攪拌搬送手段が、所定の弾性変形を有する前記回転
軸側の基部と、該基部の半径方向外側に配置され該基部
よりも弾性変形が大きい先端部とを有する搬送部材を備
えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。