JP2009288458A - トナーカートリッジ、現像装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー攪拌部材の交換または清掃の作業の手間を軽減する。
【解決手段】トナーカートリッジ１０は収容容器１とトナー攪拌部材８と凸部９とを有する。収容容器１は内部にトナーを収容し、収容容器１には前記内部と外部とを連通する第１開口４が形成されている。トナー攪拌部材８は、収容容器１の内部に配置され、一部が第１開口４を通じて収容容器１の外部に突出する攪拌軸８ａ、および攪拌軸８ａの回転に伴って回転することにより前記トナーを攪拌する可撓性の攪拌シート８ｃを含む。トナー攪拌部材８は、回転しながらＸ方向に移動するように引き出し操作が行われることにより、第１開口４から収容容器１の外部へ引き出されるようになっている。収容容器１の内壁面には、前記引き出し操作に伴って攪拌シート８ｃのＸ方向側端部に当接する凸部９が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に、画像形成装置に備えられるトナーカートリッジおよび現像装置に関するものである。

電子写真方式を利用して画像を形成する画像形成装置は、簡易な操作で高画質画像を形成でき、保守管理も容易であることから、複写機、プリンタ、ファクシミリなどに多用され、広く普及している。一般的な電子写真方式の画像形成装置は、静電潜像を形成する感光体ドラムと、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、トナー像を紙に写す転写装置と、トナー像を紙の上に定着する定着装置とを含む。

消費されるトナーや紙については、なくなった時点でユーザーが補給できるようになっているが、トナーは非常に軽く細かい粒子であるため、画像形成装置にトナーを補給する際にトナーが空気中に飛散したり、手が汚れたりする問題があった。この問題に対して、近年ではトナー粒子が空気中に飛散しないように、トナーを収容するトナーカートリッジをそのまま交換する方法、すなわち画像形成装置から空になったトナーカートリッジを取り外し、新しいトナーカートリッジを装着する方法が主流になってきている。そして、空になったトナーカートリッジは、近年の環境問題に対する意識の高まりから、廃棄せずに再利用するケースが多く、清掃後、新しいトナーをつめて出荷される。

ところで、トナーカートリッジを装着する画像形成装置においては、トナーカートリッジを画像形成装置内で長期間放置すると、トナーの流動性が低下し、トナーカートリッジから現像装置または中間トナーホッパーへのトナー補給が困難になるという問題が生じていた。この問題に対して、例えば特許文献１では、トナーの流動性を向上させるため、トナーを収容している収容室内にトナー攪拌部材を備えるトナーカートリッジが提案されている。
特開２００６−１０６０４５号公報（公開日：２００６年４月２０日）

トナー攪拌部材を設けたトナーカートリッジを再利用する際、トナー攪拌部材を清掃または交換する必要がある。この清掃や交換を行うためには、トナーカートリッジからトナー攪拌部材を取り外さなければならない。

ここで、トナーカートリッジからトナー攪拌部材を取り外すためには、トナーカートリッジの壁を分解する必要、つまり、前記壁をトナーカートリッジから取り外す必要が生じ、前記清掃または交換は手間のかかる作業となっていた。

本発明の目的は、トナー攪拌部材を交換または清掃する作業において手間のかからないトナーカートリッジ、現像装置、画像形成装置を提供することである。

トナーカートリッジの壁を分解することなくトナーカートリッジからトナー攪拌部材を取り外すことができれば、トナー攪拌部材の清掃または交換の手間を従来よりも省くことができる。

そこで、トナーカートリッジに形成されている開口部（トナー攪拌部材のシャフトをカートリッジの外部へ突出させるための開口部）からトナー攪拌部材を外部へ引き出すことにより、トナーカートリッジの壁を分解することなくトナーカートリッジからトナー攪拌部材を取り外すという手法が考えられる。しかし、この手法によれば、トナー攪拌部材を開口部から引き出す際、トナー攪拌部材の攪拌羽が前記開口部の周囲の壁面（トナーカートリッジの内壁面）に引っかかってしまい、前記トナー攪拌部材を引き出せない。

そこで、本発明は、内部にトナーを収容し、前記内部と外部とを連通する第１開口が形成される容器と、前記容器の内部に配置され、一部が前記第１開口を通じて前記容器の外部に突出するシャフト、および前記シャフトの回転に伴って回転することにより前記トナーを攪拌する可撓性シートを含むトナー攪拌部材とを有するトナーカートリッジにおいて、前記トナー攪拌部材は、回転しながら前記内部から前記第１開口へ向けた移動方向に移動するように引き出し操作が行われることにより、前記第１開口から前記容器の外部へ引き抜かれるようになっており、前記容器の内壁面には、前記引き出し操作に伴って前記可撓性シートの前記移動方向側端部に当接する凸部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、前記引き出し操作が行われることによって前記可撓性シートの前記移動方向側端部が前記凸部に当接すると、前記可撓性シートは湾曲して第１開口を通過できる形態に変形する。これにより、前記可撓性シートを有するトナー攪拌部材を第１開口から外部に引き出すことができる。それゆえ、トナーカートリッジの壁を分解することなくトナーカートリッジからトナー攪拌部材を取り外すことができ、トナー攪拌部材の清掃または交換の手間を従来よりも省くことが可能になる。

なお、仮に前記容器の内壁面に前記凸部が形成されていない場合、前記第１開口から前記容器の外部に前記トナー攪拌部材を引き出そうと試みても、前記可撓性シートが前記容器の内壁面に引っかかってしまう。また、仮に前記容器の内壁面に前記凸部が形成されていない場合において、前記トナー攪拌部材を無理に引っ張れば前記第１開口から前記容器の外部に前記トナー攪拌部材を引き出すことも可能ではあるが、この場合、可撓性シートに折れ曲がりが生じて可撓性シートが損傷する可能性が高い。

本発明のトナーカートリッジにおいて、前記容器はトナー収容室および筒状部からなり、前記筒状部の一方の端部には前記第１開口が形成され、前記トナー収容室の内壁面には前記筒状部の他方の端部に通じる第２開口が形成され、前記凸部は前記トナー収容室の内壁面において前記第２開口に沿って形成されていてもよい。この構成によれば、凸部によって湾曲された可撓性シートは筒状部の内壁面（曲面）を滑らかに摺動するため、トナー攪拌部材を第１開口から外部に引き出すことが容易になる。

本発明のトナーカートリッジにおいて、前記筒状部の内径は前記トナー収容室に近づくほど長くなることが好ましい。これにより、前記可撓性シートを前記トナー収容室から前記筒状部へ移動させ易くなり、トナー攪拌部材を外部に引き出すことが容易になる。

本発明のトナーカートリッジにおいて、前記凸部は前記第２開口の半周に形成され且つ半輪形状であることが好ましい。これにより、可撓性シートは凸部において巻かれるように案内されてロール状になる。それゆえ、可撓性シートは筒状部の内壁面（曲面）において摺動し易くなり、トナー攪拌部材を第１開口から外部に引き出すことが容易になる。

本発明のトナーカートリッジにおいて、前記可撓性シートは、ポリエチレンテレフタレートからなるシートであり、その厚みが０．１ｍｍ以上であって３ｍｍ以下に設計されていることが好ましい。このように可撓性シートを設計すれば、前記トナー攪拌部材を前記第１開口から引き出す際に前記可撓性シートが折れ曲ってしまう事を抑制できる。また、
ポリエチレンテレフタレートからなる可撓性シートは、耐久性に優れているため、長期間繰り返し使用でき、再利用性に優れている。

なお、トナーカートリッジの壁を分解することなく前記第１開口からトナー攪拌部材を引き出すようにするためには、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記第１開口に前記シャフトを支持する軸受が装着されており、前記収容容器の外部側から前記第１開口に対する前記軸受の着脱が可能になっていることが好ましい。

また、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の現像剤を担持してこの現像剤に含有されるトナーを感光体に供給する現像剤担持部材と、前記現像槽に補給されるトナーを保持するトナー保持部とを有し、前記トナー保持部として前記トナーカートリッジを用いている。また、本発明の画像形成装置は、感光体と、現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の現像剤を担持してこの現像剤に含有されるトナーを前記感光体に供給する現像剤担持部材と、前記現像槽に補給されるトナーを保持するトナー保持部とを有し、前記トナー保持部として前記トナーカートリッジを用いている。それゆえ、トナーカートリッジを長期間繰り返しリサイクルしても、可撓性シートの損傷（折れ曲がりや変形）が生じにくく、トナーカートリッジから現像装置へのトナー補給量を安定させることができる。

本発明は、以上のように、内部にトナーを収容し、前記内部と外部とを連通する第１開口が形成される容器と、前記容器の内部に配置され、一部が前記第１開口を通じて前記容器の外部に突出するシャフト、および前記シャフトの回転に伴って回転することにより前記トナーを攪拌する可撓性シートを含むトナー攪拌部材とを有するトナーカートリッジにおいて、前記トナー攪拌部材は、回転しながら前記内部から前記第１開口へ向けた移動方向に移動するように引き出し操作が行われることにより、前記第１開口から前記容器の外部へ引き出されるようになっており、前記容器の内壁面には、前記引き出し操作に伴って前記可撓性シートの前記移動方向側端部に当接する凸部が形成されていることを特徴とする。それゆえ、トナーカートリッジの壁を分解することなくトナーカートリッジからトナー攪拌部材を取り外せることができ、トナー攪拌部材の清掃または交換の手間を従来よりも省くことが可能になる。

〔トナーカートリッジについて〕
本発明の一実施形態のトナーカートリッジを図に基づいて説明する。図１は、本実施形態のトナーカートリッジの内部構成を模式的に示す断面図である。図２は、図１のトナーカートリッジをＡＡ’線で切断した場合の断面図である。図３は、図１のトナーカートリッジをＢＢ’線で切断した場合の断面図である。

図１および図３に示すように、トナーカートリッジ１０は、収容容器１、トナー攪拌部材８、トナー排出ローラ３、トナー排出口２を有する。また、図３に示すように、収容容器１は収容室１ａと筒状部１ｂとを有する。また、図３に示すように、筒状部１ｂの一方の端部には第１開口４が形成され、収容室１ａの内壁面には筒状部１ｂの他方の端部に通じる第２開口４０が形成されている。さらに、収容室１ａには第３開口５が形成されている。さらに、図３に示すように、収容室１ａの内壁面には第１攪拌軸受６ａおよび第１ローラ軸受７ａが取り付けられている。

収容室１ａは、内部空間を有する略半円筒状の容器であり、トナーを収容するためのものである。また、収容室１ａは、トナー攪拌部材８およびトナー排出ローラ３を内部にて回転自在に支持している。

筒状部１ｂは、第１開口４と第２開口４０とを連通する通路であり、内壁が曲面状になっている。なお、第１開口４は収容容器１の外部と内部とを連通する穴であり、第２開口４０は収容室１ａと筒状部１ｂとを連通する穴である。さらに、第１開口４には第２攪拌軸受６ｂが収容容器１の外側から着脱自在に嵌めこまれている。

第３開口５は、収容容器１の内部と外部とを貫通する開口であり、トナー排出ローラ３の直径より長い直径を有している。また、第３開口５には、第２ローラ軸受７ｂが収容容器１の外側から着脱自在に嵌められている。

トナー排出口２は、図１および図２に示すように、収容室１ａの底に形成され、収容室１ａのトナーを外部に放出するための穴である。また、トナー排出口２は、トナーカートリッジ１０が画像形成装置３０（図７参照）に装着された際に現像槽１１を臨む位置に形成されている。なお、トナー排出口２は、トナー排出ローラ３の軸線方向と平行な方向の長辺を有する略長方形状である。

トナー攪拌部材８は、図１および図３に示すように、攪拌軸８ａと固定部材８ｂと攪拌シート８ｃとを有し、攪拌軸８ａを回転軸（中心）としてＺ方向に回転し、この回転により収容室１ａに収容されるトナーを攪拌するものである。攪拌軸８ａはトナー攪拌部材８のシャフトとして機能する部材であり、攪拌シート８ｃはトナー攪拌部材８の攪拌羽として機能する部材である。

攪拌軸８ａは、図１に示すように、同図のＸ方向が軸線方向となるように配置され、Ｚ方向に回転する心棒である。攪拌軸８ａは、一部が筒状部１ｂと第１開口４と第２開口４０とを通して収容容器１の外部に突出するように、収容室１ａに配されている。また、攪拌軸８ａは第１開口４において第２攪拌軸受６ｂに支持されている。さらに、攪拌軸８ａの一端は収容室１ａにて第１攪拌軸受６ａに支持され、攪拌軸８ａの他端は収容容器１の外部にてギア部材５８に取り付けられている。なお、ギア部材５８は、図示しない駆動源（例えばモータ）のトルクを攪拌軸８ａに伝達することによって攪拌軸８ａを回転するためのものである。また、攪拌軸８ａの回転方向は図１のＺ方向である。

固定部材８ｂは、直方体形状の部材であり、収容容器１の内部から外部に渡って攪拌軸８ａに固着されており、攪拌軸８ａの回転に伴って図１のＺ方向に回転するようになっている。攪拌シート８ｃは、長方形状の可撓性シートであり、収容室１ａにおいて固定部材８ｂに取り付けられている。なお、攪拌シート８ｃは、厚さが０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、シート幅（Ｘ方向と直交する方向の長さ）が第１開口４の径よりも長くなっている。図１および図３に示されるように、攪拌シート８ｃは、一方の長辺側が固定部材８ｂの一面に取り付けられており、攪拌軸８ａおよび固定部材８ｂのＺ方向への回転に伴いＺ方向に回転するようになっている。そして、回転している攪拌シート８ｃによって、収容室１ａに収容されるトナーが攪拌される。また、収容室１ａの底部のトナーは、回転する攪拌シート８ｃに汲み上げられて、トナー排出ローラ３の近傍にまで搬送される。

トナー排出ローラ３は、図１および図２に示されるように、ローラ軸３ａとローラ本体３ｂとを有するものであり、ローラ軸３ａを回転軸（中心）としてＹ方向に回転することによって、収容室１ａに収容されるトナーをトナー排出口２から収容容器１の外部へ排出する。

ローラ軸３ａは、Ｘ方向が軸線方向となるように配置されるステンレス製のシャフトであり、図１のＹ方向に回転するようになっている。ローラ軸３ａは、一部が第３開口５を
通して収容容器１の外部に突出するように、収容室１ａの内部に配されている。また、ローラ軸３ａは、第３開口５において第２ローラ軸受７ｂに支持されている。さらに、ローラ軸３ａの一端は収容室１ａの内部にて第１ローラ軸受７ａに支持され、ローラ軸３ａの他端は収容容器１の外部にてギア部材５３に取り付けられている。なお、ギア部材５３は、図示しない駆動源（例えばモータ）のトルクをローラ軸３ａに伝達することによってローラ軸３ａを回転するためのものである。また、ローラ軸３ａの回転方向は図１のＹ方向である。

ローラ本体３ｂは、連発泡性（スポンジ状）の多孔質弾性体を表面層とする円筒状部材であり、収容室１ａに配される。そして、ローラ本体３ｂは、ローラ軸３ａが回転するとローラ軸３ａと共にＹ方向に回転するようにローラ軸３ａに取り付けられている。

また、ローラ本体３ｂは、収容室１ａの内側からトナー排出口２の周縁に接触することによってトナー排出口２を遮蔽する一方、回転することによってローラ本体３ｂの周囲のトナーをトナー排出口２から現像槽１１（図６および図７参照）へ供給するようになっている。つまり、ローラ本体３ｂは、トナーカートリッジ１０の輸送時（未使用時）には、トナー排出口２の周縁に均一に押さえつけられており、ローラ本体３ｂとトナー排出口２との隙間からのトナー漏れを防止している。そして、ローラ本体３ｂは、トナーカートリッジ１０が画像形成装置へ装着された後（使用時）にトナー排出口２の周縁と擦れ合いながら回転することによって収容室１ａのトナーを現像槽１１へ搬送するようになっている。なお、ローラ本体３ｂの表面層（多孔質弾性体）としては、ポリウレタン，シリコーンゴム，ＥＰＤＭなどを使用できるが、耐久性やトナー搬送性の点からポリウレタン発泡体が好適である。

また、図３〜図５に示すように、収容室１ａにおいて第２開口４０が形成されている側壁には凸部９が形成されている。図４は、第２開口４０が形成されている側壁のうち収容室１ａ側を示した正面図であり、図５は、第２開口４０が形成されている側壁のうち、収容室１ａ側を示した斜視図である。

凸部９は、図３〜図５に示されるように、収容室１ａの内壁面において第２開口４０に沿って形成されており、Ｘ方向と逆方向に突出するように形成されている。ここで、図３に示されるように、トナー攪拌部材８が収容容器１に正常に装着されている場合、トナー攪拌部材８を回転させても攪拌シート８ｃが凸部９に当接することはない。しかし、トナー攪拌部材８を第１開口４から外部へ引き出すためにトナー攪拌部材８をＸ方向へ移動させながらトナー攪拌部材８を回転させると、攪拌シート８ｃのＸ方向側端部が凸部９の段差９ａに当接するようになっている（図９参照）。

また、図４および図５に示すように、収容室１ａの内壁面においては第２開口４０が円形状になっている。そして、凸部９は、第２開口４０の半周に形成され且つ半輪形状になっている。

ところで、本実施形態のトナーカートリッジ１０は、リサイクル処理時において、第１開口４からトナー攪拌部材８を外部に引き出す作業を行うことになっているが、上述した凸部９はこの作業において攪拌シート８ｃが折れ曲がってしまうことを抑制する役割を担うものである。以下ではトナー攪拌部材８の引き出し（引き抜き）作業について説明する。

トナーカートリッジ１０の内部のトナーが無くなると、トナーカートリッジ１０は画像形成装置３０から取り外されて業者に回収される。そして、回収後のトナーカートリッジ１０はリサイクル（再利用）のために清掃される。ここで、トナーカートリッジ１０を清
掃する際、トナー攪拌部材８をも清掃する必要があるが、トナー攪拌部材８を清掃するためにはトナーカートリッジ１０からトナー攪拌部材８を取り外さなければならない。

この点、本実施形態においては、第１開口４からトナー攪拌部材８を外部に引き出すことによって、トナーカートリッジ１０からトナー攪拌部材８を取り外せるようになっている。ここで、図９は、第２攪拌軸受６ｂを第１開口４から取り外した後、攪拌シート８ｃの全部が収容室１ａに配されている状態のトナーカートリッジ１０を示した模式図である。図１０は、トナー攪拌部材８がＸ方向に引っ張られることによって攪拌シート８ｃの一部が筒状部１ｂに突入した状態のトナーカートリッジ１０を示した模式図である。図１１は、トナー攪拌部材８がＸ方向に引っ張られることによって攪拌シート８ｃの一部が収容容器１の外部に出ている状態を示した模式図である。図１２は、収容室１ａの側壁を図４に示すＣＣ’線で切断した場合の断面図である。

まず、作業員がトナーカートリッジ１０の外部から第２攪拌軸受６ｂを取り外す。つぎに、作業員が、攪拌軸８ａおよび固定部材８ｂを回転させながらＸ方向に引っ張ることによってトナー攪拌部材８の引き出し操作を行う。

トナー攪拌部材８の引き出し操作を開始すると、図１２（ａ）に示すように、攪拌シート８ｃのＸ方向側端部が凸部９の段差９ａに近づく。さらに、引き出し操作を続行すると、図１２（ｂ）に示すように、攪拌シート８ｃのＸ方向側端部と段差９ａとが当接する。ここで、攪拌シート８ｃのＸ方向側端部と段差９ａとが接触している状態で前記引き出し操作を続行すると、図１２（ｃ）および図９に示されるように、攪拌シート８ｃが湾曲する。

さらに、トナー攪拌部材８の引き出し操作を進行させると、図１０に示されるように、攪拌シート８ｃは半輪状に形成されている凸部９に案内されることによって巻かれるように湾曲し始める。さらに、引き出し操作を進行させると、図１１に示されるように、攪拌シート８ｃは、巻かれるように湾曲していることから、筒状部１ｂの壁面（曲面）を滑らかに摺動し、収容容器１の外部へスムーズに引き抜かれる。

これにより、攪拌シート８ｃを有するトナー攪拌部材８を第１開口４からトナーカートリッジ１０の外部にスムーズに引き抜くことができ、トナーカートリッジ１０からトナー攪拌部材８を取り外すことができる。

これに対し、仮に収容室１ａの内壁面に凸部９が形成されていない場合、第１開口４から外部へトナー攪拌部材８を引き抜こうと試みても、攪拌シート８ｃが収容室１ａの内壁面に引っかかってしまう。また、仮に収容室１ａの内壁面に凸部９が形成されていない場合において、トナー攪拌部材８を無理に引っ張れば第１開口４から収容容器１の外部にトナー攪拌部材８を引き出すことも可能ではあるが、この場合、攪拌シート８ｃに折れ曲がりが生じて攪拌シート８ｃが損傷する可能性が高い。

以上のように、本実施形態のトナーカートリッジ１０において、トナー攪拌部材８は、回転しながらＸ方向（収容容器１の内部から第１開口４へ向けた方向）に移動するように引き出し操作が行われることにより、第１開口４から収容容器１の外部へ引き出されるようになっている。そして、収容容器１の内壁面には、前記引き出し操作に伴って攪拌シート８ｃのＸ方向側端部に当接する凸部９が形成されている。

この構成によれば、前記引き出し操作が行われることによって攪拌シート８ｃのＸ方向側端部が凸部９に当接すると、攪拌シート８ｃは湾曲して第１開口４を通過できる形態に変形する。これにより、攪拌シート８ｃを有するトナー攪拌部材８を第１開口４から外部
に引き出すことができる。それゆえ、トナーカートリッジ１０の壁を分解することなくトナーカートリッジ１０からトナー攪拌部材８を取り外すことができ、トナー攪拌部材８の清掃または交換の手間を従来よりも省くことが可能になる。

なお、従来のトナーカートリッジは、カートリッジ内側からトナー攪拌部材の軸受をはずすような構造であった。それゆえ、従来のトナーカートリッジでは、トナーカートリッジの蓋を開けて（壁を分解して）、カートリッジ内側から軸受をはずし、蓋を開けることによって開放された箇所からトナー攪拌部材を取り出していた。したがって、トナーカートリッジの壁を分解せずに第１開口４からトナー攪拌部材８を外部に引き抜くという発想は従来にはなかった。

また、本実施形態においては、図４および図５に示すように、収容容器１は収容室１ａおよび筒状部１ｂからなり、筒状部１ｂの一方の端部には第１開口４が形成され、収容室１ａの内壁面には筒状部１ｂの他方の端部に通じる第２開口４０が形成され、凸部９は収容室１ａの内壁面において第２開口４０に沿って形成されている。このような構成によれば、凸部９によって湾曲された攪拌シート８ｃは筒状部１ｂの内壁面（曲面）を滑らかに摺動するため、トナー攪拌部材８を第１開口４から外部へ引き出すことが容易になる。

さらに、本実施形態においては、図４および図５に示すように、凸部９は第２開口４０の半周に形成され且つ半輪形状になっている。これにより、攪拌シート８ｃは、凸部９において巻かれるように案内されてロール状になる。それゆえ、攪拌シート８ｃは筒状部１ｂの内壁面（曲面）において摺動し易くなり、トナー攪拌部材８を第１開口４から外部に引き出すことが容易になる。

さらに、本実施形態の攪拌シート８ｃは、ポリエチレンテレフタレートからなり、その厚みが０．１ｍｍ以上であって３ｍｍ以下になるように設計されている。このように設計された攪拌シート８ｃは、折れ曲がりにくいため、トナー攪拌部材８を第１開口４から引き抜く際に攪拌シート８ｃが折れ曲がってしまう事を抑制できる。また、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする可撓性シートは、耐久性に優れているため、長期間繰り返し使用でき、再利用性に優れている。

また、本実施形態のトナーカートリッジ１０は、攪拌軸８ａを支持する第２攪拌軸受６ｂが第１開口４に装着されており、第１開口４に対する第２攪拌軸受６ｂの着脱が収容容器１の外部側から可能なように設計されている。それゆえ、第１開口４から第２攪拌軸受６ｂを取り外した後に第１開口４からトナー攪拌部材８を引き抜けば、収容容器１の壁を分解することなく収容容器１からトナー攪拌部材８を取り外すことができ、トナー攪拌部材８の清掃または交換の手間を従来よりも省くことができる。

また、本実施形態のトナーカートリッジを図８のように変形してもよい。以下、図８のトナーカートリッジ１０ａにおいて図３のトナーカートリッジ１０と異なる点について説明する。図８に示すトナーカートリッジ１０ａでは、筒状部１ｃは、収容室１ａに近いほど内径が長くなるようなテーパー状（円錐状）に形成されている。図８の構成によれば、図３の構成よりも攪拌シート８ｃを収容室１ａから筒状部１ｂへ移動させ易くなり、トナー攪拌部材８を外部に引き出すことが容易になる。

なお、図４および図５において、凸部９は、第２開口４０の円周に沿うように形成され、中心角が１８０度の半円弧状の形状を有するものともいえる。凸部９の円弧の大きさ、すなわち円弧の中心角については特に制限はないが、前記円弧の中心角は５度以上３５５度以下が好ましい。前記円弧の中心角が５度未満であると、トナー攪拌部材８を湾曲させた後、湾曲状態がすぐに解かれてしまうため、第２開口４０の中に巻き込みにくくなる。
３５５度を超えるとトナー攪拌部材８が段差９ａに引っかかりにくくなる。

〔現像装置について〕
図１に示されるトナーカートリッジは、電子写真方式の画像形成装置内の現像装置に装着されるものであり、下記の現像槽１１に補給されるトナーを保持するトナー保持部としての役割を担うものである。以下では、図１のトナーカートリッジを装着する現像装置について説明する。

図６は、本実施形態の現像装置を示す断面図である。現像装置２０は、感光体ドラム１７と隣り合うように配置されており、トナーカートリッジ１０、現像槽１１、攪拌ローラ１３、現像ローラ１２、規制部材１４およびトナー濃度センサ１５を有する。

現像槽１１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、内部にて攪拌ローラ１３および現像ローラ１２を回転自在に支持し、トナーおよびキャリアからなる２成分現像剤を収容する槽である。

攪拌ローラ１３は、図示しない駆動源（例えばモータ）によって回転駆動し、現像槽１１内に収容される２成分現像剤を攪拌するものである。

現像ローラ１２は、現像槽１１の２成分現像剤を担持してこの２成分現像剤に含有されるトナーを感光体ドラム１７へ供給（搬送）する現像剤担持部材である。この現像ローラ１２は、図示しない駆動源によって軸線周りに回転駆動するローラ状部材であり、現像槽１１の壁に形成されている開口穴１６を介して感光体ドラム１７に対向し、感光体ドラム１７に対して間隙を有して離隔するように設けられる。

現像槽１１の２成分現像剤は現像ローラ１２に付着する。現像ローラ１２に付着した２成分現像剤は、現像ローラ１２の回転によって、現像ローラ１２と感光体ドラム１７との最近接部分である現像ニップ部に搬送されるようになっている。

現像ローラ１２に接続される図示しない電源から現像ローラ１２に現像バイアスが印加されているが、現像ニップ部において、２成分現像剤に含有されるトナーは前記現像バイアスによって現像ローラ１２から感光体ドラム１７の静電潜像へ移されるようになっている。

規制部材１４は、現像ローラ１２の軸線方向と平行な方向に延設されている板状部材（ブレード）である。規制部材１４は、現像ローラ１２の周囲において、その短手方向の一端が現像槽１１に支持され、かつ他端が現像ローラ１２の表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。規制部材１４の材料としては、ステンレス鋼を使用できるが、アルミニウムや合成樹脂なども使用できる。

トナー濃度センサ１５は、攪拌ローラ１３の下側に位置する現像槽１１の底面に装着されている。また、トナー濃度センサ１５は、センサ面が現像槽１１の内部に露出するように設けられ、図示しない制御装置に電気的に接続される。そして、本実施形態では、トナー濃度センサ１５として透磁率センサが用いられる。但し、透磁率センサに限定されるものではなく、透過光検知センサまたは反射光検知センサであってもよい。

前記制御装置は、トナー濃度センサ１５の濃度検知結果に応じて、トナーカートリッジ１０内のトナー排出ローラ３を回転駆動することによって、トナー排出口２を介して現像槽１１内部にトナーを供給する制御を行う。前記制御装置は、トナー濃度センサ１５による検知結果がトナー濃度設定値（基準値）よりも低いと判定すると、トナー排出ローラ３
を回転駆動させる駆動源に制御信号を送り、トナー排出ローラ３を回転駆動する。

また、トナー濃度センサ１５には図示しない電源が接続される。この電源は、トナー濃度センサ１５を駆動するための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御装置に送るための制御電圧をトナー濃度センサ１５に印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は前記制御装置によって制御される。トナー濃度センサ１５は、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する形式の透磁率センサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧が印加される。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）社製）などが挙げられる。

つぎに、図１に示すトナーカートリッジ１０を現像装置２０に装着した際のトナーカートリッジ１０の動作について説明する。図６において、トナー攪拌部材８の攪拌シート８ｃは、同図のＺ方向に回転してトナーを攪拌し、トナーをトナー排出ローラ３の方へ汲み上げる。このとき、攪拌シート８ｃは、シートの可撓性によって、収容容器１の内壁に接触（摺動）しながら変形しつつ回転する。そして、トナーカートリッジ１０内のトナーは攪拌シート８ｃによってトナー排出ローラ３の周囲へ供給され、トナー排出ローラ３の回転によってトナー排出ローラ３の周囲のトナーがトナー排出口２へ導かれるようになっている。

なお、トナー攪拌部材８およびトナー排出ローラ３は、図示しない歯車伝達機構および駆動源からの駆動力により回転するように構成されている。トナー排出ローラ３によって搬送されたトナーはトナー排出口２を通って現像装置２０に供給される。

〔画像形成装置について〕
図６にて示した現像装置は電子写真方式の画像形成装置に備えられるものである。以下では、図６にて示した現像装置を備えた画像形成装置について説明する。

図７は、本実施形態の画像形成装置の内部構成を示す模式図である。画像形成装置３０は、現像装置２０、感光体ドラム１７、帯電装置２５、露光装置２２、クリーニング装置２６、転写装置２４、定着装置２３、給紙カセット２１、排紙トレイ２９、およびスキャナユニット３１を含む。

感光体ドラム１７は、図示しない駆動源によって軸線回りに回転駆動するように支持され、その表面に静電潜像ひいてはトナー像が形成される感光層を有するローラ状部材である。感光体ドラム１７には、たとえば、導電性基体と導電性基体表面に形成される感光層とを含むローラ状部材を使用できる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの基体を使用でき、その中でも円筒状の基体が好ましい。感光層は有機感光層および無機感光層のいずれであっても構わない。

有機感光層としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層感光層、もしくは１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む単層感光層などが挙げられる。無機感光層としては、酸化亜鉛、セレンおよびアモルファスシリコンからなる群より選ばれる１種または２種以上を含む膜が挙げられる。なお、導電性基体と感光層との間には下地膜を介在させてもよく、感光体ドラムの表面には主に感光層を保護するための表面膜（保護膜）を設けてもよい。

帯電装置２５は、感光体ドラム１７にコロナ放電を行う鋸歯型帯電器である。帯電装置２５には図示しない電源が接続され、帯電装置２５に電圧を印加する。帯電装置２５は、電源から電圧の印加を受けて、感光体ドラム１７の表面を所定の極性および電位に帯電さ
せる。鋸歯型帯電器以外では、チャージャー型帯電器、ブラシ型帯電器、ローラ状帯電器、磁気ブラシなどの接触方式の帯電器などを使用できる。

露光装置２２は、スキャナユニット３１において読み取られる原稿の画像情報または外部機器からの画像情報を入力し、入力した画像情報に応じた信号光を、帯電状態にある感光体ドラム１７の表面に照射する。これによって、感光体ドラム１７の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。露光装置２２としては、光源を含むレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられる。レーザスキャニングユニットは、たとえば、光源としての半導体レーザ、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラーなどを組み合わせた装置である。なお、露光装置２２は、レーザスキャニングユニットに限定されるものではなく、ＬＥＤまたはエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の発光素子をアレイ状に配列した露光ヘッドであってもよい。

現像装置２０は、図６に示したものと同じものであり、図１のトナーカートリッジ１０を備えている。

転写装置２４は、図示しない支持部材によって回転自在に支持されかつ図示しない駆動源によって回転駆動し、感光体ドラム１７に圧接するように設けられるローラ状部材である。転写装置２４には、たとえば、直径８〜１０ｍｍの金属製芯金と金属製芯金の表面に形成される導電性弾性層とを含むローラ状部材が用いられる。金属製芯金を形成する金属としては、ステンレス鋼、アルミニウムなどを使用できる。導電性弾性層としては、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどのゴム材料にカーボンブラックなどの導電材を配合したものを使用できる。

感光体ドラム１７と転写装置２４との圧接部（転写ニップ部）には、感光体ドラム１７の回転によってトナー像が搬送されるのに同期して、給紙カセット２１から給紙ローラ２７を介してシート（記録媒体）が１枚ずつ供給される。

シートが転写ニップ部を通過することによって、感光体ドラム１７表面のトナー像がシートに転写される。転写装置２４には図示しない電源が接続され、トナー像をシートに転写する際に、トナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が転写装置２４に印加される。これによって、トナー像がシートに円滑に転写される。

クリーニング装置２６は、図示しないクリーニングブレードと、図示しないトナー貯留槽とを含む。クリーニングブレードは、感光体ドラム１７の軸線方向に平行に延設され且つその短手方向の一端が感光体ドラム１７の表面に当接するように設けられる板状部材である。クリーニングブレードは、シートにトナー像を転写した後に感光体ドラム１７の表面に残留するトナーや紙粉などを感光体ドラム１７の表面から取り除く。トナー貯留槽は内部空間を有する容器状部材であり、クリーニングブレードによって感光体ドラム１７から除去されるトナーを一時的に貯留する。クリーニング装置２６によって、トナー像を転写した後の感光体ドラム１７の表面が清浄化される。

定着装置２３は、定着ローラ３２と加圧ローラ３３とを含む。定着ローラ３２は、図示しない支持部材によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動源によって軸線回りに回転駆動するローラ状部材である。定着ローラ３２は、その内部に図示しない加熱部材を有し、転写ニップ部から搬送されるシートに担持される未定着トナー像を加熱し、トナーを溶融させてシートに定着させる。定着ローラ３２としては、たとえば、芯金と弾性層とを含むローラ状部材を使用する。芯金は、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属によって形成される。弾性層は、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの弾性材料で形成される。加熱部材は図示しない電源から電圧印加を受けて発熱する。加熱部材にはハロ
ゲンランプ、赤外線ランプなどを使用できる。

加圧ローラ３３は回転自在に支持され且つ図示しない加圧部材によって定着ローラ３２に対して圧接するように設けられるローラ状部材である。加圧ローラ３３は定着ローラ３２の回転に従動回転する。定着ローラ３２と加圧ローラ３３との圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ３３は、定着ローラ３２によるトナー像のシートへの加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーをシートに対して押圧することによって、トナー像のシートへの定着を促進する。加圧ローラ３３には、定着ローラ３２と同じ構成のローラ状部材を使用できる。加圧ローラ３３の内部にも加熱部材を設けてもよい。加熱部材には定着ローラ３２内部の加熱部材と同様のものを使用できる。

定着装置２３は、トナー像の転写されたシートが定着ニップ部を通過する際、トナーを溶融させるとともにシートに押圧し、トナー像をシートに定着する。トナー像の定着されたシート（画像の印刷されたシート）は、排紙ローラ２８を介して、排紙トレイ２９に排出される。

給紙カセット２１は、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙、ＯＨＰフィルムなどのシートを収容するトレイである。図示しないピックアップローラと搬送ローラとによって、感光体ドラム１７の表面のトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、シートが１枚ずつ送給される。

スキャナユニット３１には、図示しない原稿セットトレイ、自動反転原稿搬送装置（ＲＡＤＦ；Reversing Automatic Document Feeder）などが設けられるとともに、図示しな
い原稿読取装置が設けられる。自動原稿搬送装置は、原稿セットトレイに載置される原稿を、原稿読み取り装置の原稿載置台に搬送する。原稿読取装置は、原稿載置台と、原稿走査装置と、反射部材と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；光電変換素子）ラインセンサ
とを含み、原稿載置台に載置される原稿の画像情報を複数ライン毎、たとえば１０ライン毎に読み取る。原稿載置台は、画像情報を読み取る原稿を載置するためのガラス製板状部材である。

原稿走査装置は、図示しない光源と第１の反射ミラーとを含み、原稿載置台の下側において原稿載置台に平行に一定速度Ｖで往復移動し、原稿載置台に載置される原稿の画像形成面に光を照射する。光の照射によって反射光像が得られる。光源は原稿載置台に載置される原稿に照射する光の光源である。第１の反射ミラーは反射光像を反射部材に向けて反射する。反射部材は、図示しない第２の反射ミラーと第３の反射ミラーと光学レンズとを含み、原稿走査装置で得られる反射光像をＣＣＤラインセンサ上で結像させる。反射部材は原稿走査装置の往復移動に追随してＶ／２の速度で往復移動する。第２および第３の反射ミラーは反射光像が光学レンズに向うように反射光像を反射させる。光学レンズは反射光像をＣＣＤラインセンサ上に結像させる。ＣＣＤラインセンサは、光学レンズによって結像される反射光像を電気信号に光電変換する回路（不図示）を含み、画像情報である電気信号を制御装置の中の画像処理部に出力する。画像処理部は、原稿読み取り装置またはパーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像情報を電気信号に変換し、露光装置２２に出力する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明のトナーカートリッジは、電子写真方式のプリンタ、複写機、複合機、ファクシ
ミリ装置に好適である。

本発明の一実施形態に係るトナーカートリッジを模式的に示した断面図である。 図１のトナーカートリッジをＡＡ’線で切断した場合の断面図である。 図１のトナーカートリッジをＢＢ’線で切断した場合の断面図である。 図１のトナーカートリッジにおいて、第２開口が形成されている側壁のうち収容室側を示した正面図である。 図１のトナーカートリッジにおいて、第２開口が形成されている側壁のうち、収容室側を示した斜視図である。 図１にて示したトナーカートリッジを装着する現像装置を示した断面図である。 図６の現像装置を装着する画像形成装置の内部構成を示す模式図である。 本実施形態のトナーカートリッジの変形例を示した図である。 第２攪拌軸受を第１開口から取り外した後、攪拌シートの全部が収容室に配されている状態のトナーカートリッジを示した模式図である。 トナー攪拌部材がＸ方向に引っ張られることによって攪拌シートの一部が筒状部に突入した状態のトナーカートリッジを示した模式図である。 トナー攪拌部材がＸ方向に引っ張られることによって攪拌シートの一部が収容容器の外部に出ている状態を示した模式図である。 （ａ）は、図４に示すＣＣ’線で収容容器を切断した場合の断面図であり、攪拌シートのＸ方向側端部が凸部の段差に近づく様子を示した図である。（ｂ）は、図５に示すＣＣ’線で収容容器を切断した場合の断面図であり、攪拌シートのＸ方向側端部と凸部の段差とが当接する様子を示した図である。（ｃ）は、図５に示すＣＣ’線で収容容器を切断した場合の断面図であり、攪拌シートが湾曲する様子を示した図である。

符号の説明

１ 収容容器
１ａ 収容室（トナー収容室）
１ｂ 筒状部
１ｃ 筒状部
４ 第１開口
６ｂ 第２攪拌軸受（軸受）
８ トナー攪拌部材
８ａ 攪拌軸（シャフト）
８ｂ 固定部材
８ｃ 攪拌シート（可撓性シート）
９ 凸部
９ａ 段差
１０ トナーカートリッジ（トナー保持部）
１０ａ トナーカートリッジ（トナー保持部）
１１ 現像槽
１２ 現像ローラ（現像剤担持部材）
１７ 感光体ドラム
２０ 現像装置
３０ 画像形成装置
４０ 第２開口

Claims (9)

1. 内部にトナーを収容し、前記内部と外部とを連通する第１開口が形成される容器と、
   前記容器の内部に配置され、一部が前記第１開口を通じて前記容器の外部に突出するシャフト、および前記シャフトの回転に伴って回転することにより前記トナーを攪拌する可撓性シートを含むトナー攪拌部材とを有するトナーカートリッジにおいて、
   前記トナー攪拌部材は、回転しながら前記内部から前記第１開口へ向けた移動方向に移動するように引き出し操作が行われることにより、前記第１開口から前記容器の外部へ引き出されるようになっており、
   前記容器の内壁面には、前記引き出し操作に伴って前記可撓性シートの前記移動方向側端部に当接する凸部が形成されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記容器はトナー収容室と筒状部とからなり、
   前記筒状部の一方の端部には前記第１開口が形成され、前記トナー収容室の内壁面には前記筒状部の他方の端部に通じる第２開口が形成され、
   前記凸部は前記トナー収容室の内壁面において前記第２開口に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記筒状部の内径は前記トナー収容室に近づくほど長くなることを特徴とする請求項２に記載のトナーカートリッジ。
4. 前記凸部は前記第２開口の半周に形成され且つ半輪形状であることを特徴とする請求項２または３に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記可撓性シートはポリエチレンテレフタレートからなるシートであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記可撓性シートは厚みが０．１ｍｍ以上であって３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記第１開口に前記シャフトを支持する軸受が装着されており、前記容器の外部側から前記第１開口に対する前記軸受の着脱が可能なように設計されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
8. 現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の現像剤を担持してこの現像剤に含有されるトナーを感光体に供給する現像剤担持部材と、前記現像槽に補給されるトナーを保持するトナー保持部とを有する現像装置において、前記トナー保持部は請求項１から７のいずれか１項に記載のトナーカートリッジであることを特徴とする現像装置。
9. 感光体と、現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽の現像剤を担持してこの現像剤に含有されるトナーを前記感光体に供給する現像剤担持部材と、前記現像槽に補給されるトナーを保持するトナー保持部とを有する電子写真方式の画像形成装置において、前記トナー保持部は請求項１から７のいずれか１項に記載のトナーカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。

Images