JP4862932B2 - トナーボトル及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーボトル及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置本体にトナーボトル等のトナーカートリッジを着脱可能に装着して当該トナーボトルからプロセスカートリッジの現像装置にトナーを供給する画像形成装置が知られている。

特許文献１に示す画像形成装置では、トナーボトルからトナーを排出してプロセスカートリッジの現像装置に定量補給するために、トナーボトルとプロセスカートリッジの間にサブホッパーを設ける必要があった。しかしながら、そのような構造にすると、装置を大型化させ、また、コストを上昇させてしまうという問題があった。

特許文献２に示すトナー補給装置では、画像形成装置本体側に定量補給機構を設け、トナーボトルの排出口をその定量補給機構と接続してトナーボトルを画像形成装置本体に装着するようになっている。トナーボトルは内部にらせん形状の攪拌搬送部材を備えており、排出口は開口しているので、排出口を下に向けたままトナー補給装置からトナーボトルを脱離すると、トナーがこぼれるという問題があった。そのため、画像形成装置本体側は、トナーボトルの排出口が上を向いた状態で着脱できるよう工夫をする必要があり、機構が大型化していた。

特許文献３に示す現像剤収納容器では、トナーが収納された円筒体端部側の外周部に開口部を形成し、その開口部の円筒体径方向外側に一定容積の計量室が設けられたホルダーの計量室を配置させ、前記円筒体端部側を覆うようにしてホルダーが取り付けられている。前記計量室は円筒体回転方向後ろ側が開口となっており、その開口に弁体が設けられている。その弁体は、円筒体の開口部分に加えて円筒体端面よりさらに円筒体の軸方向外側に突出して設けられており、現像剤収納容器に設けられた弁体の突出した部分と係合する係合部により、円筒体の回転に対して、周期的に弁体が開弁できるようになっている。

特開２００８−５２０３３号公報 特開平６−１８６８４４号公報 特開平６−１０２７５８号公報

本発明は、トナーを定量補給できるコンパクトかつ低コストな構造を有し、トナー漏れを防止できるトナーボトル及びこれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明のトナーボトル及びこれを備えた画像形成装置は、一側に開口部、他側に閉塞部を有し、内部にトナーを収納する円筒形状のトナー収納容器と、前記トナー収納容器に前記開口部を塞ぐように取り付けられ、外周面に内側排出口が設けられた内蓋と、前記内蓋の内側排出口に外側から覆設され、前記内側排出口との間に所定の空間を形成し外周縁が前記内蓋の外周面を封止して、前記空間にトナーを蓄積する蓄積位置と、前記外周縁の少なくとも一部が前記内蓋の外周面から離れて前記空間に蓄積されたトナーを排出する排出位置との間で移動可能である計量シャッター部材と、前記内蓋の前記内側排出口を囲繞した状態で前記トナー収納容器を回転可能に支持し、前記計量シャッター部材の外面に当接して前記計量シャッター部材を前記蓄積位置に拘束する拘束部と、前記計量シャッター部材の前記外面が当接するように前記排出位置に移動可能とする非拘束部とが周方向に配置されたシャッター開閉用内周面を有し、前記計量シャッター部材が前記非拘束部に当接した状態の前記排出位置に移動したときに前記計量シャッター部材の空間と連通する外側排出口が設けられた外蓋とを備えるようにし、さらに前記計量シャッター部材は、前記内蓋の内側排出口の中心が回転軸を含む略水平面を通過する際に前記計量シャッター部材が前記非拘束部に当接するように前記蓄積位置から前記排出位置へ移動するようにした。

この構成によれば、トナー収納容器は外蓋に支持されて回転する。内側排出口に覆設された計量シャッター部材が外蓋のシャッター開閉用内周面の拘束部を通過する間は、拘束部が計量シャッター部材の外面と当接して計量シャッター部材を蓄積位置に拘束し、非拘束部を通過する間は計量シャッター部材の外面が当接する排出位置に移動可能となる。蓄積位置での計量シャッター部材は計量シャッター部材の空間と外側排出口との連通を遮断し、計量シャッター部材が排出位置に移動すると、計量シャッター部材の空間と外側排出口とを連通させる。計量シャッター部材は蓄積位置で空間を形成することにより、計量シャッター部材の内部に一定量のトナーを蓄積することができる。また、前記計量シャッター部材は、前記内蓋の内側排出口の中心が回転軸を含む略水平面を通過する際に前記計量シャッター部材が前記非拘束部に当接するように前記蓄積位置から前記排出位置へ移動するので、計量シャッター部材に一定量のトナーを蓄積し排出することができる。

前記内側排出口の周囲に設けられ、前記計量シャッター部材の蓄積位置で前記内蓋と前記計量シャッター部材の間で前記内側排出口を封止する内側排出口シール部材を備えることが好ましい。

前記計量シャッター部材は、前記内側排出口の前記内蓋の回転における進行方向の前側を固定端とし、後ろ側が自由端となるように前記内蓋に取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、内蓋が取り付けられたトナー収納容器を回転する間、外蓋のシャッター開閉用内周面の周方向に配置された拘束部及び非拘束部に対応して、計量シャッター部材の回転における進行方向の後ろ側を内蓋の外周面から離すことでき、一定量のトナーを計量シャッター部材に蓄積し、そのトナーを計量シャッター部材から排出することができる。

前記外蓋は、回転軸の軸中心から前記拘束部までの距離が短くなっている狭小部と、該狭小部の位置が外部から視認可能な狭小位置表示部とを備えることが好ましい。この構成によれば、狭小部により計量シャッター部材の外面を、狭小部以外の拘束部より強い力で押圧することができ、内側排出口を確実に閉塞することができる。これにより、内側排出口からのトナー漏れを防止できる。

前記トナー収納容器は、計量シャッター部材の位置が外部から視認可能な計量シャッター位置表示部を備えることが好ましい。

本発明によれば、蓄積位置での計量シャッター部材は計量シャッター部材の空間と外側排出口との連通を遮断し、計量シャッター部材が排出位置に移動すると、計量シャッター部材の空間と外側排出口とを連通させる。計量シャッター部材は蓄積位置で空間を形成することにより、計量シャッター部材の内部に一定量のトナーを蓄積することができる。計量シャッター部材が排出位置に移動すると、計量シャッター部材の空間と外側排出口とを連通させるので、計量シャッター部材に蓄積された一定量のトナーを計量シャッター部材から排出できる。つまり、トナーボトルの内側排出口からトナーを定量補給できる。トナーボトルと計量シャッター部材とを一体的に形成することにより、トナーを定量補給できるトナーボトルをコンパクトかつ低コストな構造にすることができる。

画像形成装置を示す概略図。 画像形成装置における画像記録部の内部構成を示す概略図。 本発明にかかるトナーボトルを示す断面図。 本発明にかかるトナーボトルを示す分解斜視図。 計量シャッター部材と内側排出口シール部材と内蓋を示す斜視図。 本発明にかかるトナーボトルの一部拡大図。 トナーボトルのＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 外蓋の内筒部を示す図。 図９（ａ）はトナーボトルの挿入位置を示す図、図９（ｂ）はトナーボトルの装着位置を示す図。 トナーボトルの内部を示す図。 トナーボトルの内部を示す図。 トナーボトルの内部を示す図。 トナーボトルの内部を示す図。 トナーボトルの内部を示す図。 トナーボトルの取り外しの手順を示す図。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明が適用される一般的なタンデム型のフルカラー電子写真方式の画像形成装置１に関する概略図である。なお、この画像形成装置１は、モノクロ・カラー、アナログ・デジタル、ＰＰＣ・プリンタ・ＦＡＸ・複合機などいずれのものであってもよい。

画像形成装置１の画像形成装置本体２には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが配設されている。

各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光ドラム１１の周囲に帯電装置１２、現像装置１４及び清掃装置１５を備えている。図２に例示するように、現像装置１４は、現像ローラ１４ａと、攪拌搬送部材１４ｂと、トナー濃度を検出するＴＣＲセンサ１４ｃとを備えている。現像装置１４の上方には、トナー搬送装置２９が設けられている。現像装置１４とトナー搬送装置２９は一体化した構成または分離可能な構成のいずれであってもよい。画像形成装置本体２には、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの下方にそれぞれ像露光装置１３が設けられている。プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの上方には、中間転写ベルト１６が一対のローラ１７に架け渡され、図示しない駆動手段により矢印方向に循環移動するようになっている。中間転写ベルト１６の内側には、１次転写装置１８が各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光ドラム１１と対向するように設けられ、また、中間転写ベルト１６の外側には、一方のローラ１７と対向する２次転写装置２０と他方のローラ１７に対向する転写ベルト清掃装置２１とを備えている。さらに、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの下方には、記録紙（記録媒体）２２を収容した給紙カセット２３を備えている。給紙カセット２３から２次転写装置２０を経て上面の排紙トレイ２４まで記録媒体搬送路２５が形成されている。給紙カセット２３と２次転写装置２０との間の記録媒体搬送路２５には、搬送ローラ２６が設けられている。２次転写装置２０と排紙トレイ２４との間の記録媒体搬送路２５には、定着装置２７が設けられ、定着装置２７の排紙トレイ２４側には排紙ローラ２８が設けられている。画像形成装置本体２には、制御部２ａが設けられている。プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの上方には、トナーボトル１９が設けられている。このトナーボトル１９については、後で詳述する。プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの図の紙面手前側には廃棄粉体回収装置（図示せず）が取り付けられる。

各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、像露光装置１３、１次転写装置１８、トナーボトル１９、画像形成装置本体２の制御部２ａ及びトナー搬送装置２９は、画像記録部３０を構成している。

各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでは、帯電装置１２によって感光ドラム１１の表面を所望の電位に一様に帯電し、画像データを処理する制御部２ａからの指令に基づいて像露光装置１３によって感光ドラム１１の表面を光照射し、静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光ドラム１１へ現像装置１４からトナーを供給することにより現像し、感光ドラム１１上にトナー像を形成する。現像された各トナー像は、１次転写装置１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにより、中間転写ベルト１６へ順次に転写される。それぞれ重ね合わされた４色トナー像は、中間転写ベルト１６から、２次転写装置２０によって、給紙カセット２３から搬送ローラ２６により搬送される記録紙２２へ一括して転写される。記録紙２２に転写されたトナー像が定着装置２７により定着された後、記録紙２２は、排紙ローラ２８により排紙トレイ２４へと排出される。

１次転写装置１８で転写されずに各感光ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に残ったトナーは、クリーニングブレードを含む清掃装置１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋにより掻き取られる。２次転写装置２０で転写されずに中間転写ベルト１６に残ったトナーは、クリーニングブレードを含む転写ベルト清掃装置２１により掻き取られる。清掃装置１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ及び転写ベルト清掃装置２１により掻き取られたトナーは、それぞれ廃棄粉体回収装置（図示せず）に回収される。

続いて、トナーボトル１９について詳述する。図３乃至図５に示すように、トナーボトル１９は、トナーボトル本体１９ａ、外蓋１９ｂ、軸方向シール部材１９ｃ、外側シャッター部材１９ｄ及び外側排出口シール部材１９ｅを備えている。

トナーボトル本体１９ａは、トナー収納容器３１と、内蓋３２と、計量シャッター部材３３と、内側排出口シール部材３４とを備えている。

トナー収納容器３１は、一側に開口部３１ａ他側に閉塞部３１ｂを有した円筒形状であり、トナーを収納する。トナー収納容器３１は、内部にらせん状に形成されたトナー搬送部３５を備えている。トナー収納容器３１の軸方向に直交する閉塞部３１ｂの外面には、画像形成装置本体２の端部が爪状の駆動部２ｂに係合する係合部３６が設けられている。トナー収納容器３１は、画像形成装置本体２の駆動部２ｂから係合部３６を通じて得た駆動力により回転し、トナー搬送部３５によりトナーを開口部３１ａ側へ搬送するようになっている。トナー収納容器３１には、開口部３１ａ側に外蓋１９ｂに回転可能に支持される回転支持係合部３７が周方向の全範囲にわたって径方向に突出するように形成されている。トナー収納容器３１には、図１５に示すように、トナーボトル本体１９ａの計量シャッター部材３３の位置を認識するために、外部から視認可能な位置に計量シャッター位置表示部４３が設けられている。本実施形態において、計量シャッター位置表示部４３は三角形の貼着部材であり、三角の先端の１つが軸方向に向くように配置されている。計量シャッター位置表示部４３は貼着部材に限定されず、他のものであってもよい。

内蓋３２は、一側に開口部３２ａ他側に閉塞部３２ｂを有した円筒形状である。開口部３２ａと閉塞部３２ｂの間の外周面３９には、フランジ部３８が設けられている。内蓋３２のフランジ部３８と閉塞部３２ｂの間の外周面３９には、開口部３２ａと連通する内側排出口４０が設けられている。内側排出口４０は、少なくともφ６以上でφ１１以下が望ましい。内側排出口４０のトナーボトル本体１９ａの回転における進行方向の前側には、回転方向と直交する方向に固定軸が位置するように固定する固定部４１が設けられている。固定部４１は、内蓋３２の外周面３９の径方向外側で、回転方向前方側に設けられた回転方向と直交する方向のボス７０，７０間に、一方のボス７０から他方のボス７０側へ延びる軸６３が軸６３の端部と他方のボス７０との間に隙間を空けるようにして形成されている。内蓋３２は、開口部３２ａがトナー収納容器３１の回転支持係合部３７の内側に嵌合し、内蓋３２のフランジ部３８が、トナー収納容器３１の回転支持係合部３７の端部と当接している。すなわち、内蓋３２は、トナー収納容器３１に密閉性を有して取り付けられている。本実施形態において、内蓋３２は、トナー収納容器３１の開口部３１ａを押し広げる方向に力が加えられる圧入によりトナー収納容器３１に一体固定されている。計量シャッター位置表示部４３の前記三角の先端の１つと後述する計量シャッター部材３３の外面４２上の、回転軸から径方向に最も離れた部分のそれぞれは、回転軸の中心から径方向外側の同方向に位置するようにする。

計量シャッター部材３３は、回転軸と直交する方向の断面形状が円弧状となっている外面４２を有している。外面４２の厚みは１．５ｍｍである。外面４２の円弧部分の両側縁には、径方向内側に延びる薄板状の円弧側面部６５が設けられている。両円弧側面部６５，６５の回転における進行方向前側の両端部には、該両端部を接続して外面４２から径方向内側に延びる前側封止部６６が設けられている。前側封止部６６は後述する蓄積位置で内蓋３２の外周面３９と当接する。両円弧側面部６５，６５の回転における進行方向後ろ側の端部と外面４２は後側開口部６７を形成している。本実施形態において、円弧側面部６５と外面４２の後側開口部６７の部分は、外周縁６８を構成している。両円弧側面部６５，６５の底面は蓄積位置で内側排出口シール部材３４Ａの上面と当接するようになっている。後側開口部６７においては、外面４２は内側排出口シール部材３４Ｂと当接するようになっている。計量シャッター部材３３の前側封止部６６が、内蓋３２の外周面３９と当接し、両円弧側面部６５，６５が内側排出口シール部材３４Ａと当接し、後側開口部６７が内側排出口シール部材３４Ｂと当接した状態では、計量シャッター部材３３は、内側排出口４０との間に所定の空間６９を形成して内側排出口４０を封止する。すなわち、計量シャッター部材３３の外周縁６８が内蓋３２の外周面３９を封止した蓄積位置において、空間６９に一定量のトナーが蓄積できるようになっている。計量シャッター部材３３は、内蓋３２の固定部４１に固定されるようにして内側排出口４０に覆設されている。すなわち、計量シャッター部材３３は、内側排出口４０のトナーボトル本体１９ａの回転における進行方向の前側を固定端とし、後ろ側が自由端となるように内蓋３２に取り付けられている。固定端は、固定部４１の軸６３を、回転軸に対して径方向外側にＵ字の開いた部分が位置するように設けられた回転支持部６４のＵ字の内側に挿入して形成されている。軸６３は内蓋３２に一体的に設けられてもよく、また、内蓋３２にボスを設けてボスに挿入するようにしてもよい。計量シャッター部材３３は、空間６９にトナーを蓄積する蓄積位置と、外周縁６８の少なくとも一部が内蓋３２の外周面３９から離れて空間６９に蓄積されたトナーを後側開口部６７から排出する排出位置との間で移動可能である。

内側排出口シール部材３４は、内側排出口シール部材３４Ａと内側排出口シール部材３４Ｂとからなっている。

内側排出口シール部材３４Ａは、基部７１と弾性側縁部７２とを備えている。基部７１は、長方形の薄板を、長手方向が内蓋３２の外周面３９の周方向に合う形状に加工されている。基部７１の回転軸と直交する方向の断面形状は円弧状である。基部７１の固定部４１側は、内蓋３２のボス７０，７０間で固定されるように、内蓋３２の外周面３９上でボス７０との干渉を避ける切り欠き７３，７３が設けられている。内側排出口シール部材３４Ａは、内蓋３２の内側排出口４０と同心に配置される穴６２を備えている。弾性側縁部７２は弾性体からなっており、基部７１の回転における進行方向に平行な両側縁に、内蓋３２のボス７０と干渉する部分を除いて設けられている。穴６２は、弾性側縁部７２，７２の間に位置している。弾性側縁部７２の回転における進行方向と直交する断面形状は矩形である。弾性側縁部７２の切り欠き７３，７３側の端面は、計量シャッター部材３３の蓄積位置において前側封止部６６と当接し、内側排出口４０を封止するようになっている。

内側排出口シール部材３４Ｂは弾性体であり、蓄積位置における計量シャッター部材３３の内面の後側開口部６７と当接するように内蓋３２に設けられている。また、内側排出口シール部材３４Ｂは、弾性側縁部７２の切り欠き７３，７３と反対側の端部と当接する。内側排出口シール部材３４Ｂは、蓄積位置における計量シャッター部材３３の後側開口部６７を封止する。内側排出口シール部材３４Ｂの内蓋３２から径方向に突出する長さは、内側排出口シール部材３４Ａのそれと同じであってもよいし、内側排出口シール部材３４Ａのそれより長くなっていてもよい。内側排出口シール部材３４Ｂと蓄積位置における計量シャッター部材３３の後側開口部６７とは、計量シャッター部材３３の端面で当接してもよい。

内側排出口シール部材３４は、内側排出口４０の周囲に設けられている。内側排出口シール部材３４は、計量シャッター部材３３の蓄積位置で内蓋３２と計量シャッター部材３３の間で内側排出口４０を封止する。本実施形態において、内側排出口シール部材３４は、内側排出口シール部材３４Ａ及び内側排出口シール部材３４Ｂのように分割されているが、一体形成されたものであってもよい。また、内側排出口シール部材３４Ｂは、計量シャッター部材３３の空間６９が必要とする容積に応じて回転における進行方向で前後して取り付けてもよい。

図６に示すように、外蓋１９ｂは、一側が閉塞し他側が開口した円筒形状である。外蓋１９ｂの外周面４４には、複数の回転支持係合部４５が互いに所定の間隔を有するように設けられている。回転支持係合部４５は、外周面４４に設けられた切り欠き４６の内側の外周面４４上に、開口部７４側から連続して延びるように形成された突起４７である。突起４７の端部は、径方向の内側に延びる爪４８が設けられている。外蓋１９ｂは、開口部７４から内部にトナーボトル本体１９ａの内蓋３２を挿入し、トナー収納容器３１の回転支持係合部３７を、外蓋１９ｂの回転支持係合部４５で係合するようになっている。外蓋１９ｂは、内蓋３２の内側排出口４０を囲繞した状態でトナーボトル本体１９ａを回転可能に支持している。外蓋１９ｂは、画像形成装置本体２の前面から挿入される挿入位置（図９（ａ））と該挿入位置から回転して装着される所定の装着位置（図９（ｂ））との間を回転可能に画像形成装置本体２に装着される。外蓋１９ｂが所定の装着位置に装着されると、後述する狭小部５８が水平面と平行になるような位置になる。そして、後述する外側排出口５２は、図７において、略鉛直方向下側から反時計回りの方向で略水平位置より手前側の範囲に配設されている。

外蓋１９ｂの切り欠き４６に対して開口と反対側には中間内周面５４が形成されている。中間内周面５４の切り欠き４６と反対側の端部には、中間内周面５４から径方向内側に突出したフランジ受部４９が設けられている。フランジ受部４９は、トナー収納容器３１の回転支持係合部３７を外蓋１９ｂの回転支持係合部４５に係合させた状態で、トナーボトル本体１９ａのフランジ部３８と軸方向シール部材１９ｃを介して摺動可能に当接する。

フランジ受部４９の径方向内側の端部は、外蓋１９ｂの回転軸と同軸に配置され、一側が閉塞し他側が開口した内筒部５５の開口側と接続されている。図７に示すように、外蓋１９ｂの一部は、外筒部５６の内部に内筒部５５を有する二重構造となっている。内筒部５５の回転軸と平行の内周面には、シャッター開閉用内周面５７が形成されている。シャッター開閉用内周面５７には、計量シャッター部材３３の外面４２に当接して計量シャッター部材３３を蓄積位置に拘束する拘束部５０と、計量シャッター部材３３の外面４２が当接するように排出位置に移動可能とする非拘束部５１とが、外側排出口５２を介して周方向に配設されている。拘束部５０は、回転軸の軸を中心とした真円が形成する線上の、略鉛直方向下側から略鉛直方向上側を越えて略水平方向まで時計回りに回転した範囲に設けられている。非拘束部５１は、前記略水平方向の位置と外側排出口５２との間に、拘束部５０を形成する真円から径方向外側にはずれただ円の一部が形成する線（図７において、クロスハッチングで示した部分）上に設けられている。換言すると、内蓋３２の内側排出口４０の中心が回転軸を含む略水平面を通過する位置で計量シャッター部材３３が略鉛直方向下側の拘束部５０の端部（回転における拘束部５０の終端部）と当接するようになっている。シャッター開閉用内周面５７には、内側排出口４０のほぼ反対側に位置する拘束部５０の範囲に、略平面により形成され、回転軸の軸中心から拘束部５０までの距離が短くなっている狭小部５８が設けられている。図８に示すように、内筒部５５のフランジ受部４９と平行な閉塞面には、狭小部５８の位置が外部から視認可能な狭小位置表示部５９が開口の反対側に延びるように設けられている。狭小位置表示部５９は板状であり、回転軸に直交する断面形状の長手方向の一端が尖った形状をし、他端が平らな形状になっている。狭小位置表示部５９の尖った部分は、回転軸の中心に対して狭小部５８と同方向となるように配設されている。狭小部５８を形成する面は、前記尖った部分を通り回転軸を含む面と直交する。狭小位置表示部５９は、トナーボトル１９を回転軸の軸を中心に回転させる操作部の役割も兼ねている。

外蓋１９ｂの外側排出口５２は、回転軸方向における内側排出口４０と同位置の外周面４４とシャッター開閉用内周面５７とを貫通する。外側排出口５２の軸方向の両側には、外側シャッター部材１９ｄの周方向への移動を案内するガイドレール部５３が設けられている。ガイドレール部５３は、外蓋１９ｂの外周面４４から径方向外側に突出している。外蓋１９ｂには、回転軸に対して狭小位置表示部５９の前記尖った部分と同方向の外周面４４に径方向外側に突出する周方向ストッパ部６０が設けられている。周方向ストッパ部６０により、画像形成装置本体２の前面に対して直交する方向から挿入されたトナーボトル１９を、正面から見て時計回りに回転させると所定の装着位置（図９（ｂ））で位置決めされるようになっている。周方向ストッパ部６０のトナーボトル本体１９ａ側の外周面４４には、周方向係止部６１が設けられている。周方向係止部６１により、所定の装着位置（図９（ｂ））でトナーボトル１９が画像形成装置本体２に係止されるようになっている。

軸方向シール部材１９ｃは、トナー収納容器３１の回転支持係合部３７を外蓋１９ｂの回転支持係合部４５に係合させた状態において、トナーボトル本体１９ａのフランジ部３８と、外蓋１９ｂのフランジ受部４９の両方に当接するように配設されている。内蓋３２は、外蓋１９ｂに密閉性を有して摺動可能に取り付けられている。

外側シャッター部材１９ｄは回転軸と直交する断面が円弧状であり、円弧状の面の側縁から径方向内側に延びガイドレール部５３を挟持可能な位置で内側に９０度曲がった形状になっている。外側シャッター１９ｄは、外側排出口５２を閉塞し、外蓋１９ｂの内部と外部との連通が遮断される閉塞位置、及び外側排出口５２を開放し、外蓋１９ｂの内部と外部とが連通する開放位置との間でガイドレール５３上で移動可能である。外側シャッター部材１９ｄは、トナーボトル１９が画像形成装置本体２に挿入された後、トナーボトル１９を所定の装着位置（図９（ｂ））に回転させると、外側シャッター部材１９ｄのみが、画像形成装置本体２の外側シャッター係合部（図示せず）と係合して所定の装着位置（図９（ｂ））でのトナーボトル１９の外側排出口５２が開放状態となる位置に固定されるようになっている。そして、外側排出口５２がトナー搬送装置２９と結合するとともに、トナーボトル本体１９ａの係合部３６と画像形成装置本体２の駆動部２ｂとが係合し、制御部２ａからの信号により駆動部２ｂからの駆動力がトナーボトル本体１９ａに伝達されるようになっている。

外側排出口シール部材１９ｅは、外側排出口５２の端縁に周設されている。外側排出口シール部材１９ｅは弾性体である。外側排出口シール部材１９ｅは、外側シャッター部材１９ｄの閉塞位置で外蓋１９ｂと外側シャッター部材１９ｄの間で外側排出口５２を封止する。

以上の構成からなるトナーボトル１９の動作を説明する。

現像装置１４内の現像剤濃度を測定するＴＣＲセンサ１４ｃが現像剤濃度の低下を検出すると、制御部２ａからの信号により駆動部２ｂが起動し、トナーボトル本体１９ａを回転させる。なお、ＴＣＲセンサ１４ｃにより現像装置１４内の現像剤濃度が減少したことが何度も検出された場合には、制御部２ａから画像形成装置本体２の操作パネルなど（不図示）に信号が送られ、ユーザーに警告するようになっている。

図１０に示すように、狭小部５８より回転における進行方向前方の拘束部５０の領域では、内蓋３２は、計量シャッター部材３３の外面４２がシャッター開閉用内周面５７と当接し、計量シャッター部材３３が内側排出口シール部材３４により封止された状態で回転する。内蓋３２の内側排出口４０が狭小部５８側から移動して鉛直方向下側に接近すると、トナーボトル本体１９ａのトナー収納容器３１からトナー搬送部３５に搬送されたトナーが、内蓋３２の内側排出口４０から排出され計量シャッター部材３３の空間６９に進入する。

図１１に示すように、狭小部５８より回転における進行方向前方の拘束部５０の端部と計量シャッター部材３３が当接する限りは、計量シャッター部材３３はトナーを蓄積する状態に維持されている。そして、計量シャッター部材３３の端部が拘束部５０の端部と当接した状態は、内蓋３２の内側排出口４０の中心が、トナーボトル１９の回転軸を通る略水平面上にさしかかる直前である。そのため、鉛直方向下側を通過して略水平位置まで上昇してきた内側排出口４０を通るトナーは、計量シャッター部材３３の空間６９に十分に進入することができ充填される。このようにして、蓄積位置での計量シャッター部材３３はトナー収納容器３１の内部と計量シャッター部材３３の外部との連通を遮断し、計量シャッター部材３３の空間６９に一定量のトナーを収容することができる。

図１２に示すように、計量シャッター部材３３の端部が拘束部５０の領域を通過する、すなわち、内蓋３２の内側排出口４０の中心がトナーボトル１９の回転軸を通る略水平面上を通過すると、計量シャッター部材３３を蓄積位置に拘束することができなくなる結果、計量シャッター部材３３の内部に充填されたトナーの重量と内側排出口シール部材３４の弾性体の反発力により、計量シャッター部材３３の外周縁６８が固定部４１を中心として内蓋３２の外周面３９から離れ、計量シャッター部材３３の排出位置に移動する。そして、計量シャッター部材３３の外面４２は、シャッター開閉用内周面５７の非拘束部５１と当接する。

図１３に示すように、計量シャッター部材３３が非拘束部５１と当接した状態では、計量シャッター部材３３の後側開口部６７が開放状態となるため、計量シャッター部材３３の空間６９に充填されたトナーの全てが後側開口部６７を通って落下する。落下したトナーは、外側排出口５２を通ってトナー搬送装置２９へ送られる。以上より、計量シャッター部材３３が排出位置に移動すると、トナー収納容器３１の内部と計量シャッター部材３３の外部とを連通させるので、計量シャッター部材３３の空間６９に収容された一定量のトナーを外部に排出できる。つまり、トナーボトル１９の内側排出口４０からトナーを定量補給できる。トナーボトル本体１９ａと計量シャッター部材３３とを一体的に形成することにより、トナーを定量補給できるトナーボトル１９をコンパクトかつ低コストな構造にすることができる。

図１４に示すように、計量シャッター部材３３が狭小部５８の領域に移動すると、回転軸の軸中心から狭小部５８までの距離が拘束部５０までの距離より短くなっているため、計量シャッター部材３３は狭小部５８から狭小部５８以外の拘束部５０よりさらに強い力を受け、内側排出口シール部材３４を弾性変形させることにより、回転軸の軸中心側へ移動する。このようにして、狭小部５８により計量シャッター部材３３の外面４２を、狭小部５８以外の拘束部５０より強い力で押圧することができ、内側排出口４０を確実に閉塞することができる。

計量シャッター部材３３が狭小部５８の領域を通過した後、トナーボトル本体１９ａが回転すると、再び図１０に示した状態となる。以上で説明したように、シャッター開閉用内周面５７に周方向に拘束部５０と非拘束部５１とを配設することにより、トナーボトル本体１９ａを回転して計量シャッター部材３３を周期的に蓄積位置と排出位置との間を移動させることができる。そして、計量シャッター部材３３の空間６９に収容された一定量のトナーを外部に排出できる。つまり、トナーボトル１９の内側排出口４０からトナーを定量補給できる。

トナーボトル１９において、トナー収納容器３１の回転周方向に関して計量シャッター部材３３と狭小部５８の位置を揃えることにより、画像形成装置本体２への装着前のトナーボトル１９のトナー漏れを効果的に防止することができる。

図１５（ａ）は、トナーボトル１９を画像形成装置本体２へ最初に挿入した状態を示している。初期の状態のトナーボトル１９は、狭小位置表示部５９の尖った部分と計量シャッター位置表示部４３のそれぞれが、回転軸の中心から径方向外側の同方向に位置している。つまり、狭小部５８は計量シャッター部材３３と当接している。狭小部５８により計量シャッター部材３３の外面を、狭小部５８以外の拘束部５０より強い力で押圧することができ、内側排出口４０を確実に閉塞することができる。そのため、トナーボトル１９を輸送する場合や、画像形成装置本体２への装着前にトナーの流動性を良くするためにトナーボトル１９を振った場合にトナーが漏れ出すのを防止できる。

図１５（ｂ）は、画像形成装置本体２に挿入されたトナーボトル１９を挿入位置から装着位置へ回転させ、使用を開始した後の状態である。このときには、狭小位置表示部５９は、回転軸の軸中心に対して尖った部分が鉛直方向上側に位置している。また、計量シャッター位置表示部４３は、使用開始後のトナー補給のためにトナー収納容器３１とともに内蓋３２が回転するのに伴い、計量シャッター部材３３に対応する位置に移動している。

１ 画像形成装置
２ 画像形成装置本体
２ａ 制御部
２ｂ 駆動部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ プロセスカートリッジ
１１ 感光ドラム
１２ 帯電装置
１３ 像露光装置
１４ 現像装置
１４ａ 現像ローラ
１４ｂ 攪拌搬送部材
１４ｃ ＴＣＲセンサ
１５ 清掃装置
１６ 中間転写ベルト
１７ ローラ
１８ １次転写装置
１９ トナーボトル
１９ａ トナーボトル本体
１９ｂ 外蓋
１９ｃ 軸方向シール部材
１９ｄ 外側シャッター部材
１９ｅ 外側排出口シール部材
２０ ２次転写装置
２１ 転写ベルト清掃装置
２２ 記録紙（記録媒体）
２３ 給紙カセット
２４ 排紙トレイ
２５ 記録媒体搬送路
２６ 搬送ローラ
２７ 定着装置
２８ 排紙ローラ
２９ トナー搬送装置
３０ 画像記録部
３１ トナー収納容器
３１ａ 開口部
３１ｂ 閉塞部
３２ 内蓋
３２ａ 開口部
３２ｂ 閉塞部
３３ 計量シャッター部材
３４ 内側排出口シール部材
３５ トナー搬送部
３６ 係合部
３７，４５ 回転支持係合部
３８ フランジ部
３９ 外周面
４０ 内側排出口
４１ 固定部
４２ 外面
４３ 計量シャッター位置表示部
４４ 外周面
４５ 回転支持係合部
４６ 切り欠き
４７ 突起
４８ 爪
４９ フランジ受部
５０ 拘束部
５１ 非拘束部
５２ 外側排出口
５３ ガイドレール部
５４ 中間内周面
５５ 内筒部
５６ 外筒部
５７ シャッター開閉用内周面
５８ 狭小部
５９ 狭小位置表示部
６０ 周方向ストッパ部
６１ 周方向係止部
６２ 穴
６３ 軸
６４ 回転支持部
６５ 円弧側面部
６６ 前側封止部
６７ 後側開口部
６８ 外周縁
６９ 空間
７０ ボス
７１ 基部
７２ 弾性側縁部

Claims (5)

1. 一側に開口部、他側に閉塞部を有し、内部にトナーを収納する円筒形状のトナー収納容器と、
   前記トナー収納容器に前記開口部を塞ぐように取り付けられ、外周面に内側排出口が設けられた内蓋と、
   前記内蓋の内側排出口に外側から覆設され、前記内側排出口との間に所定の空間を形成し外周縁が前記内蓋の外周面を封止して、前記空間にトナーを蓄積する蓄積位置と、前記外周縁の少なくとも一部が前記内蓋の外周面から離れて前記空間に蓄積されたトナーを排出する排出位置との間で移動可能である計量シャッター部材と、
   前記内蓋の前記内側排出口を囲繞した状態で前記トナー収納容器を回転可能に支持し、前記計量シャッター部材の外面に当接して前記計量シャッター部材を前記蓄積位置に拘束する拘束部と、前記計量シャッター部材の前記外面が当接するように前記排出位置に移動可能とする非拘束部とが周方向に配置されたシャッター開閉用内周面を有し、前記計量シャッター部材が前記非拘束部に当接した状態の前記排出位置に移動したときに前記計量シャッター部材の空間と連通する外側排出口が設けられた外蓋と
   を備え、
   前記計量シャッター部材は、前記内蓋の内側排出口の中心が回転軸を含む略水平面を通過する際に前記計量シャッター部材が前記非拘束部に当接するように前記蓄積位置から前記排出位置へ移動することを特徴とするトナーボトル。
2. 前記内側排出口の周囲に設けられ、前記計量シャッター部材の蓄積位置で前記内蓋と前記計量シャッター部材の間で前記内側排出口を封止する内側排出口シール部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のトナーボトル。
3. 前記計量シャッター部材は、前記内側排出口の前記内蓋の回転における進行方向の前側を固定端とし、後ろ側が自由端となるように前記内蓋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に記載のトナーボトル。
4. 前記外蓋は、回転軸の軸中心から前記拘束部までの距離が短くなっている狭小部と、該狭小部の位置が外部から視認可能な狭小位置表示部とを備え、
   前記トナー収納容器は、計量シャッター部材の位置が外部から視認可能な計量シャッター位置表示部を備え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項に記載のトナーボトル。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のトナーボトルを備えることを特徴とする画像形成装置。

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