JP2007086325A - 画像形成装置、現像装置、及びトナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーカートリッジと現像カートリッジとの間でのトナーの循環が良好に行え、トナーカートリッジのトナーの収容量も減少させることなく良好に現像装置を扁平化することのできる画像形成装置，現像装置，及びトナーカートリッジを提供すること。
【解決手段】 トナーカートリッジ６０は扁平に構成され、循環室６２と貯留室６３とに区画されている。貯留室６３に設けられたアジテータ８１，８２，８３は、循環室６２に向けてトナーを撹拌しながら搬送する。循環室６２の現像カートリッジ側には、供給口６０ａと返還口６０ｂとが設けられ、循環室６２のアジテータ８５は、返還口６０ｂに返還されたトナーを撹拌しながら供給口６０ａ近傍まで搬送する。現像カートリッジは、供給口６０ａから供給されたトナーを現像に供しながら循環させ、返還口６０ｂからトナーカートリッジ６０内に返還する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像して被記録媒体に転写することで画像を形成するいわゆる電子写真方式の画像形成装置、並びに、その画像形成装置で使用可能な現像装置及びトナーカートリッジに関する。

従来より、表面に静電潜像が形成される像担持体と、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像ローラと、上記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも上記現像ローラを収容した現像カートリッジと、上記現像ローラにより上記像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置が考えられている。この種の画像形成装置では、像担持体の表面に静電潜像が形成されると、現像ローラは、トナーカートリッジに収容されたトナーを帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する。続いて、上記のように現像ローラにより上記像担持体の表面に付着されたトナーを、転写手段が被記録媒体に転写することにより、上記被記録媒体に上記静電潜像に対応した画像を形成することができる。また、上記現像ローラを収容した現像カートリッジは、上記トナーカートリッジを着脱可能に構成されているため、トナーの消耗時にはトナーカートリッジを交換して、画像形成を続けることができる。

更に、この種の画像形成装置では、トナーカートリッジに収容されたトナーを撹拌しながら現像カートリッジに供給するために、トナーカートリッジ内にアジテータを設けることや、現像カートリッジに供給されたトナーを現像カートリッジ内を循環させながらトナーカートリッジに返還するために、現像カートリッジ内にオーガを設けることも提案されている。この場合、アジテータとオーガとを同時に動作させることにより、現像カートリッジとトナーカートリッジとの間でトナーを循環させることができる。これにより、トナーが一箇所に凝集して硬質化するのを抑制することができ、延いては、トナーの流動性を確保して、画像品質を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の画像形成装置では、トナーカートリッジの現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に、トナーカートリッジ内のトナーを現像カートリッジ内へ供給する供給口を形成し、上記装着部の上記軸方向他端に、現像カートリッジ内のトナーがトナーカートリッジ内へ返還される返還口を形成し、更に、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガを設けることも提案されている。この場合、上記トナーカートリッジ内に設けられたアジテータと上記１本のオーガとによって、前述のようにトナーを循環させることができる（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−３１９２０１号公報 特開平９−３１９２０２号公報

ところが、上記各特許文献では、現像カートリッジ及びトナーカートリッジ（以下、両者を合わせて現像装置という）を扁平化することは考慮されていなかった。上記各特許文献に記載の現像装置をそのままの構成で扁平化すると、トナーカートリッジのトナーの収容量が減少し、また、トナーカートリッジ内でのトナーの撹拌が充分に行えず、延いては、上記トナーの循環が円滑に行えなくなるといった課題が生じる。特に、オーガを１本にすればそれだけ扁平化には有利であるが、トナーカートリッジ内でトナーの撹拌が充分に行えないと、上記返還口からトナーカートリッジ内に返還されたトナーを供給口から再び現像カートリッジ内へ供給することは困難になる。

一方、レーザプリンタ，ファクシミリ装置等の画像形成装置は、オフィスの机上に置いて使用される場合も多く、現像装置を扁平化して水平に配設することにより、画像形成装置の高さを抑えたいといった要望も強い。そこで、本発明は、トナーカートリッジと現像カートリッジとの間でのトナーの循環が良好に行え、トナーカートリッジのトナーの収容量も減少させることなく良好に現像装置を扁平化することのできる画像形成装置，現像装置，及びトナーカートリッジを提供することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像ローラと、上記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも上記現像ローラを収容した現像カートリッジと、上記現像ローラにより上記像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置であって、上記トナーカートリッジが上記現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されると共に、上記トナーカートリッジの上記現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に形成され、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記現像カートリッジ内へ供給する供給口と、上記装着部の上記軸方向他端に形成され、上記現像カートリッジ内のトナーが上記トナーカートリッジ内へ返還される返還口と、上記トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段と、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送する搬送手段と、上記現像カートリッジに設けられ、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガと、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明の画像形成装置では、トナーカートリッジは現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されており、そのトナーカートリッジの現像カートリッジへの装着部の、現像ローラの軸方向一端には、トナーカートリッジ内のトナーを現像カートリッジ内へ供給する供給口が、上記装着部の上記軸方向他端には、現像カートリッジ内のトナーがトナーカートリッジ内へ返還される返還口が、それぞれ形成されている。また、トナーカートリッジ内には、トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段が設けられ、現像カートリッジには、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガが設けられている。このため、トナーカートリッジから上記供給口を介して現像カートリッジに供給されたトナーは、上記１本のオーガによって、現像カートリッジ内を循環しながら上記返還口まで搬送され、更に、上記返還口からトナーカートリッジ内へ返還されたトナーは、撹拌手段により撹拌されながら、再び上記供給口近傍まで搬送される。

このため、本発明では、上記撹拌手段と１本のオーガとの協働により、現像カートリッジとトナーカートリッジとの間でトナーを良好に循環させることができる。また、オーガは１本であり、トナーカートリッジも扁平であるため現像装置を良好に扁平化して、画像形成装置自身も良好に小型化することができる。更に、本発明では、搬送手段がトナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送するので、そのトナーカートリッジを扁平化して水平に配置しても良好にトナーを供給できる。しかも、トナーカートリッジを水平に配置すれば、トナーカートリッジと現像カートリッジとの間をトナーが循環する際にそのトナーは重力の影響を受けず、上記循環が一層良好に行える。

また、本発明の現像装置は、静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを帯電させて上記静電潜像が形成された像担持体の表面に付着させる現像ローラを少なくとも収容し、上記トナーカートリッジが着脱可能に構成された現像カートリッジと、を備えた現像装置であって、上記トナーカートリッジが上記現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されると共に、上記トナーカートリッジの上記現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に形成され、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記現像カートリッジ内へ供給する供給口と、上記装着部の上記軸方向他端に形成され、上記現像カートリッジ内のトナーが上記トナーカートリッジ内へ返還される返還口と、上記トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段と、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送する搬送手段と、上記現像カートリッジに設けられ、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガと、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明の現像装置では、トナーカートリッジは現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されており、そのトナーカートリッジの現像カートリッジへの装着部の、現像ローラの軸方向一端には、トナーカートリッジ内のトナーを現像カートリッジ内へ供給する供給口が、上記装着部の上記軸方向他端には、現像カートリッジ内のトナーがトナーカートリッジ内へ返還される返還口が、それぞれ形成されている。また、トナーカートリッジ内には、トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段が設けられ、現像カートリッジには、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガが設けられている。このため、トナーカートリッジから上記供給口を介して現像カートリッジに供給されたトナーは、上記１本のオーガによって、現像カートリッジ内を循環しながら上記返還口まで搬送され、更に、上記返還口からトナーカートリッジ内へ返還されたトナーは、撹拌手段により撹拌されながら、再び上記供給口近傍まで搬送される。

このため、本発明では、上記撹拌手段と１本のオーガとの協働により、現像カートリッジとトナーカートリッジとの間でトナーを良好に循環させることができる。また、オーガは１本であり、トナーカートリッジも扁平であるため現像装置を良好に扁平化することができる。更に、本発明では、搬送手段がトナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送するので、そのトナーカートリッジを扁平化して水平に配置しても良好にトナーを供給できる。しかも、トナーカートリッジを水平に配置すれば、トナーカートリッジと現像カートリッジとの間をトナーが循環する際にそのトナーは重力の影響を受けず、上記循環が一層良好に行える。

なお、本発明の現像装置において、更に、上記現像カートリッジが、上記現像ローラへトナーを供給する供給ローラを備え、上記オーガが上記供給ローラの上方に配設されてもよい。この場合、オーガを介して供給されたトナーが供給ローラを経て現像ローラに供給されるため、現像ローラの表面には一層均一な厚さのトナー層を形成することができ、延いては、一層良好な現像が行える。

また、本発明のトナーカートリッジは、トナーを帯電させて静電潜像が形成された像担持体の表面に付着させる現像ローラを少なくとも収容した現像カートリッジに着脱可能に構成され、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジであって、上記現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されると共に、上記現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に形成され、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記現像カートリッジ内へ供給する供給口と、上記装着部の上記軸方向他端に形成され、上記現像カートリッジ内のトナーが上記トナーカートリッジ内へ返還される返還口と、上記トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段と、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明のトナーカートリッジは、上記現像ローラと１本のオーガとを備えた現像カートリッジに装着することにより、上記発明の現像装置を構成することができ、その現像装置を使用することにより、上記発明の画像形成装置を構成することができる。

なお、本発明における撹拌手段としては、種々の形態が考えられるが、上記撹拌手段は、上記現像ローラの軸と平行な軸を中心に回転して先端が上記供給口側に向かって捩れたフィルムを備えたものであってもよい。

この場合、フィルムの先端が供給口側に向かって捩れているため、そのフィルムが上記現像ローラの軸と平行な軸を中心に回転することにより、トナーを上記返還口から上記供給口に向かって搬送することができる。従って、この場合、撹拌手段の構成を簡略化して装置の製造コストを低減することができる。

また、本発明のトナーカートリッジは、更に内部が、上記撹拌手段による撹拌がなされ上記現像カートリッジとの間でトナーが循環する循環室と、上記搬送手段によって上記循環室に向けて搬送されるトナーを貯留する貯留室とに区画されていてもよい。この場合、循環室と現像カートリッジとの間で前述のトナーの循環がなされるため、その循環を一層円滑に行うことができる。

そして、この場合、上記循環室が、内外少なくともいずれか一方が他方に対して回動可能な２重の円筒状に構成された外壁を有し、上記一方の外壁が他方の外壁に対して所定位置に回動したとき、上記供給口及び上記返還口が封鎖されると共に上記循環室と上記貯留室との連通が遮断され、上記一方の外壁が他方の外壁に対して他の所定位置に回動したとき、上記供給口及び上記返還口が開放されると共に上記循環室と上記貯留室とが連通してもよい。

この場合、供給口及び返還口の開放／封鎖、並びに、循環室と貯留室との連通／遮断が、２重の円筒状に構成された一方の外壁を他方の外壁に対して回動させることにより同時に行える。このため、トナーカートリッジの着脱時には上記一方の外壁を他方の外壁に対して上記所定位置に回動させることにより、上記供給口及び返還口が封鎖されると共に上記循環室と貯留室とが遮断され、トナーカートリッジからトナーがこぼれ落ちるのを良好に抑制することができる。また、トナーカートリッジを現像カートリッジに装着した後、上記一方の外壁を他方の外壁に対して上記他の所定位置に回動させれば、上記供給口及び返還口が開放されると共に上記循環室と貯留室とが連通され、前述のように良好に画像を形成することができる。

そして、更にこの場合、上記トナーカートリッジの上記現像カートリッジへの装着部の反対側から操作可能で、その操作に応じて上記一方の外壁を回動させる操作手段を、更に備えてもよい。この場合、トナーカートリッジの現像カートリッジへの装着部の反対側（すなわち画像形成装置の手前側）の操作手段を操作することによって上記一方の外壁を回動させることができ、供給口及び返還口の開放／封鎖、並びに、循環室と貯留室との連通／遮断が、一層容易に行える。

更に、上記のように循環室が２重の円筒状に構成された場合において、上記現像カートリッジが、その現像カートリッジ内部と上記供給口及び上記返還口との連通／遮断を切り換えるシャッタを備え、上記一方の外壁が、上記現像カートリッジへの装着時に上記シャッタに係合してその外壁の回動に応じて上記シャッタを移動させる係合部を備え、該係合部は、上記一方の外壁が上記所定位置に回動したときは、上記シャッタを上記現像カートリッジ内部と上記供給口及び上記返還口との連通を遮断する位置に、上記一方の外壁が上記他の所定位置に回動したときは、上記シャッタを現像カートリッジ内部と上記供給口及び上記返還口とを連通させる位置に、それぞれ移動させてもよい。

この場合、トナーカートリッジの着脱時に前述のように一方の外壁を他方の外壁に対して所定位置に回動させれば、供給口及び返還口の封鎖や循環室と貯留室との遮断と同時にシャッタも現像カートリッジ内部と供給口及び返還口との連通を遮断する位置に配設することができ、トナーカートリッジまたは現像カートリッジからトナーがこぼれ落ちるのを良好に抑制することができる。また、トナーカートリッジを現像カートリッジに装着した後、前述のように一方の外壁を他方の外壁に対して他の所定位置に回動させれば、供給口及び返還口の開放や循環室と貯留室との連通と同時にシャッタも現像カートリッジ内部と供給口及び返還口とを連通させる位置に配設することができ、前述のように良好に画像を形成することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリンタ１の内部構成を表す縦断面図である。なお、本実施の形態のレーザプリンタ１は、正帯電性の非磁性１成分トナー（スチレン−アクリル系重合トナー）により画像を形成するものである。
１．レーザプリンタの全体構成
図１に示すようにレーザプリンタ１の本体を外周から覆うカバー２の下部には、給紙カセット３が装着され、カバー２の前面（すなわち、レーザプリンタ１の設置時に手前に配設される面）には、そのカバー２の蓋部４が開閉可能に設けられている。図１は、蓋部４を開いた状態を表しており、この蓋部４は、ヒンジ４ａを中心に開閉可能に設けられている。更に、給紙カセット３は手前に引き出し可能に設けられ、このように引き出すことで給紙カセット３はレーザプリンタ１に着脱可能とされている。

給紙カセット３の内部には、バネ６により上方に付勢された支持板５が設けられ、その支持板５の更に上方の前面側には、支持板５の上に積層状に保持された被記録媒体としての用紙（図示省略）を一枚ずつ分離して画像形成部７方向へ供給する給紙ローラ９が配設されている。また、給紙ローラ９から画像形成部７へ到る用紙の搬送経路には、給紙ローラ９と協働して用紙を搬送する搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１により搬送された用紙を給紙ローラ９の外周に沿って約１８０°折り返すガイド１３と、適宜停止することによって用紙の先端を係止し、その用紙の斜行を補正する１対のレジストローラ１４，１５とが順次配設されている。

画像形成部７は、図示しない感光体カートリッジ内に設けられた像担持体としての感光体ドラム２１と、その感光体ドラム２１に対向配置された転写手段としての転写ローラ２２とを備えており、この感光体ドラム２１及び転写ローラ２２の間を通過して後述のようにトナーによる画像が形成された用紙は、定着部３１へ供給される。この定着部３１では、用紙に形成されたトナー画像が加熱ローラ３３と押圧ローラ３５とに挟まれて熱定着され、画像が定着された用紙は１対の搬送ローラ３６，３６によって更に搬送される。

搬送ローラ３６，３６によって搬送された用紙はガイド３７によってカバー２の上方へ導かれ、一対の排紙ローラ３８，３８によって、カバー２の上面に設けられた排紙トレー３９に排出される。また、排紙トレー３９と感光体ドラム２１との間には、感光体ドラム２１をレーザ光Ｌによって露光するスキャナユニット９０が配設されている。

次に、画像形成部７及びスキャナユニット９０の構成について、更に詳細に説明する。表面に感光層を有する感光体ドラム２１は回転可能に設けられ、更にその周囲には、転写ローラ２２と、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させるスコロトロン帯電器２３とが設けられている。スコロトロン帯電器２３によって帯電された感光体ドラム２１の表面には、スキャナユニット９０から入射するレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。続いて、次に述べる現像カートリッジ４０に設けられた現像ローラ４１が感光体ドラム２１の表面へトナーを供給することにより、上記静電潜像が現像される。このようにして感光体ドラム２１に付着されたトナーは、前述の転写ローラ２２との間を通過する用紙に転写され、以上の動作によってその用紙に画像が形成されるのである。

図２（Ａ）は、現像カートリッジ４０にトナーカートリッジ６０を装着した状態を表す側面図であり、図２（Ｂ）は、その現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０の構成を表す縦断面図である。

図２（Ｂ）に示すように、現像ローラ４１は、現像カートリッジ４０に回転可能に支持され、感光体ドラム２１に接触して回転駆動される。現像カートリッジ４０は、トナーカートリッジ６０を着脱可能に支持するカートリッジ装着部としての支持部４２を備え、支持部４２には、トナーカートリッジ６０からトナーが供給される開口部４２ａが穿設されている。更に、現像カートリッジ４０には、開口部４２ａから供給されたトナーを現像に供しながら現像カートリッジ４０内で循環させるオーガ４３と、そのオーガ４３によって搬送されたトナーを現像ローラ４１に向けて供給する供給ローラ４５と、その供給ローラ４５によって現像ローラ４１の表面に付着されたトナーを摩擦帯電させトナーの薄層を形成する現像ブレード４７とが設けられている。

続いて、スキャナユニット９０の構成について説明する。図１に戻って、スキャナユニット９０は、図示しないレーザ発光部が発生したレーザ光Ｌを偏向走査するポリゴンミラー９１と、そのポリゴンミラー９１に偏向されたレーザ光Ｌを感光体ドラム２１に向けて折り返すミラー９２，９３とを備えている。また、ポリゴンミラー９１からミラー９２に到るレーザ光Ｌの光路にはｆθレンズ９５が、ミラー９２からミラー９３に到るレーザ光Ｌの光路にはシリンドリカルレンズ９７が、それぞれ固定されている。

以上の構成により、ポリゴンミラー９１及び感光体ドラム２１を回転させながらレーザ光Ｌを適宜のタイミングで出射することにより、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成することができる。そして、前述のように、その静電潜像を現像ローラ４１を介してトナーで現像して用紙に転写することで、電子写真方式による画像形成が可能となる。また、現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０は、図１に示す着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。なお、着脱口２ａとは、蓋部４によって塞がれるカバー２の開口部である。
２．現像装置の詳細な構成
続いて、現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０の構成について、更に詳細に説明する。図３（Ａ）は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図３（Ｂ）は、現像カートリッジ４０の支持部４２をトナーカートリッジ６０側から見た図である。また、図３（Ｃ）は、トナーカートリッジ６０を支持部４２側から見た図である。図３（Ｂ）に示すように、前述の開口部４２ａは、支持部４２における現像ローラ４１の軸方向の左端（以下、単に左端という）に穿設されており、支持部４２の右端にも開口部４２ｂが穿設されている。また、これに対応して、トナーカートリッジ６０の左端（図３（Ｃ）における右端）には、内部に収容されたトナーを現像カートリッジ４０内へ供給するための供給口６０ａが開口部４２ａとの対向位置に穿設され、開口部４２ｂとの対向位置には、現像カートリッジ４０内のトナーがトナーカートリッジ６０内へ返還される返還口６０ｂが穿設されている。

なお、支持部４２の開口部４２ａ，４２ｂの表面にはシャッタ５１がガイド５２によって移動可能に支持されており、後述のようにこのシャッタ５１が下方へ移動して開口部４２ａ，４２ｂが露出したとき、その開口部４２ａ，４２ｂがトナーカートリッジ６０の供給口６０ａ，返還口６０ｂと連通する。

また、開口部４２ａ，４２ｂと供給口６０ａ，返還口６０ｂとは同一の矩形に穿設されており、更に、その周囲には同一の矩形のスポンジ５３ａ，５３ｂ，６１ａ，６１ｂが貼着されている。このため、上記のように開口部４２ａ，４２ｂと供給口６０ａ，返還口６０ｂとが連通したとき、スポンジ５３ａ，５３ｂ，６１ａ，６１ｂが密着し合ってトナーが外にこぼれるのを防止する。

このようにして、開口部４２ａ，４２ｂと供給口６０ａ，返還口６０ｂとが連通した状態で、トナーカートリッジ６０から供給口６０ａ，開口部４２ａを介して現像カートリッジ４０内にトナーが供給される。図３（Ａ）に示すように、供給ローラ４５の上に配設されたオーガ４３には、螺旋歯４３ａが形成されており、このオーガ４３が回転することにより、図３（Ａ）に矢印で示すように、開口部４２ａから供給されたトナーが現像カートリッジ４０内を循環しながら開口部４２ｂまで搬送される。開口部４２ｂまで搬送されたトナーは、開口部４２ｂ，返還口６０ｂを介してトナーカートリッジ６０内へ返還される。なお、本実施の形態では、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、開口部４２ａ，４２ｂの外側端縁は、現像カートリッジ４０の内壁面４０ａと一致している。このため、現像カートリッジ４０内の左右両端にトナーが滞留することがなく、全てのトナーを上記のように良好に循環させることができる。

図２に戻って、トナーカートリッジ６０は、現像カートリッジ４０への着脱方向に沿って扁平に構成され、トナーカートリッジ６０の内部は、現像カートリッジ４０への装着部近傍で括れ、装着部側の循環室６２と装着部とは反対側の貯留室６３とに区画されている。循環室６２は、内面が円筒面状に構成され、その中には、両端が閉じた中空円柱状のシリンダ６４が挿入されている。循環室６２の外壁には、前述の供給口６０ａ，返還口６０ｂが穿設されており、シリンダ６４には、供給口６０ａ，返還口６０ｂと同一形状の開口部６４ａ，６４ｂが穿設され、シリンダ６４を循環室６２内で所定の位置（以下、連通位置という）に回動させたとき、開口部６４ａ，６４ｂは供給口６０ａ，返還口６０ｂとそれぞれ重なり合う。また、シリンダ６４の開口部６４ａ，６４ｂと反対側には、開口部６４ｃが穿設され、この開口部６４ｃは、シリンダ６４が連通位置に回動されたとき、循環室６２と貯留室６３との連通部分に配設される。これによって、循環室６２と貯留室６３とが連通される。

図４の左側面図及び図５の横断面図に示すように、シリンダ６４はトナーカートリッジ６０を左右方向（現像ローラ４１の軸方向）に貫通しており、その両端に、シリンダの回動軸を中心に配設されたギヤ６４ｄが設けられている。また、貯留室６３の左右側面外側には、軸６５ａを中心に回動するレバー６５が設けられ、そのレバー６５の一端にはギヤ６４ｄと噛み合うギヤ部６５ｂが形成されている。なお、図５は図４（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図に相当するが、説明の便宜上、レバー６５等一部の構成は破断せずに示した。更に、前述の図２（Ｂ）は、図５におけるＤ−Ｄ線断面図に相当する。

また、一対のレバー６５の他端は、図５及びトナーカートリッジ６０の正面図としての図６に示すように、トナーカートリッジ６０の前面側でバー６６を介して連結され、一対のレバー６５が一体に回動するように構成されている。なお、一対のレバー６５とバー６６とは、樹脂により一体成形されている。このため、レバー６５を操作してギヤ６４ｄを回動させることにより、図４（Ａ）に示すように開口部６４ａ，６４ｂが供給口６０ａ，返還口６０ｂとは全く重ならない遮断位置と、図４（Ｂ）に示す前述の連通位置との間で、シリンダ６４を回動させることができる。また、シリンダ６４が遮断位置まで回動したとき、開口部６４ｃの全体が循環室６２の内面と対向し、循環室６２と貯留室６３との連通も遮断される。更に、トナーカートリッジ６０の左右側面には、レバー６５が連通位置まで回動したとき、そのレバー６５に当接してレバー６５がそれ以上回動するのを防止する突起６０ｃが設けられている。

また、シリンダ６４には、図３，図４に示すように、そのシリンダ６４が遮断位置に回動したときに支持部４２に対向するボス６４ｅが設けられている。図３（Ｃ）に示すように、ボス６４ｅは、スポンジ６１ａ，６１ｂの左右方向内側から１個ずつ突出し、トナーカートリッジ６０には、シリンダ６４の全ての回動位置においてこのボス６４ｅを貫通させる開口部６０ｅが形成されている。また、図３（Ｂ）に示すように、シャッタ５１には一対のボス６４ｅ，６４ｅが嵌合する一対のボス穴５１ａ，５１ａが形成され、支持部４２には、ボス６４ｅ，６４ｅの先端を受け入れる溝４２ｃ，４２ｃが形成されている。

このため、シリンダ６４を遮断位置に配設した状態でトナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０の支持部４２に装着すると、ボス６４ｅがボス穴５１ａに嵌合し、その状態からレバー６５を操作してシリンダ６４を連通位置に配設すると、シャッタ５１はスポンジ５３ａ，５３ｂの下方へ移動する。このため、前述のようにスポンジ５３ａ，５３ｂ，６１ａ，６１ｂが密着し合って、開口部４２ａ，４２ｂと供給口６０ａ，返還口６０ｂとが連通する。なお、このときの支持部４２及びシャッタ５１の動作を、図４に二点鎖線で示したので参照されたい。但し、この二点鎖線で示した支持部４２及びシャッタ５１は、説明の便宜上、実際よりも間隔を開けて描いてある。

また、図４（Ｂ）に示すように、トナーカートリッジ６０の左側面には、レバー６５を上記連通位置に対応する位置に回動させたときに露出する駆動軸６８が設けられている。この駆動軸６８は、レーザプリンタ１の本体側に設けられた駆動軸（図示せず）が嵌合可能な筒状凹部に構成されると共に、その本体側の駆動軸から回転が伝達される突起６８ａが形成され、上記本体側の駆動軸と協働していわゆる駆動カップリングを構成するものである。また、この駆動軸６８に伝達された駆動力は、図５のＥ−Ｅ線断面図としての図７に示すように一列に配列されたギヤ７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７を介して、図２（Ｂ）に示すアジテータ８１，８２，８３，８４，８５に伝達される。また、図２（Ａ）に示すように、現像カートリッジ４０の左側面にも、同様に突起５５ａを有する駆動軸５５が設けられている。この駆動軸５５は、レーザプリンタ１の本体側に設けられた駆動軸（図示せず）から駆動力を伝達され、その駆動力は、図３（Ａ）に一部図示したギヤ５６，５７，５８，５９などを介して現像ローラ４１，オーガ４３，及び供給ローラ４５に伝達される。

次に、図２（Ｂ）に示すように、アジテータ８１，８２，８３は、貯留室６３に設けられ、貯留室６３内のトナーを撹拌しながら循環室６２方向へ搬送する。なお、アジテータ８１，８２，８３は、回転軸８１ａ，８２ａ，８３ａに設けられる羽根部材８１ｂ，８２ｂ，８３ｂと、羽根部材８１ｂ，８２ｂ，８３ｂに設けられる可撓性のフィルム部材８１ｃ，８２ｃ，８３ｃを備えた周知の構成を有している。但し、フィルム部材８３ｃは、図５に示すように、開口部６４ｃの幅に合わせて軸方向両端が切り欠かれている。また、貯留室６３の下面は、フィルム部材８１ｃ，８２ｃ，８３ｃが回転中に満遍なく当接するように、３列の円筒面状に構成されている。

アジテータ８４，８５は、シリンダ６４の中心に配設された共通の回転軸８６を備えており、アジテータ８４は、アジテータ８１，８２，８３と同様、回転軸８６に設けられる羽部材８４ｂと、羽部材８４ｂに設けられる可撓性のフィルム部材８４ｃとを備えている。但し、アジテータ８４は、供給口６０ａの幅に対応する部分のみに設けられている。一方、アジテータ８５は、シリンダ６４の内面右端からアジテータ８４との隣接位置まで設けられている。アジテータ８５のフィルム部材８５ｃは、先端が、回転軸８６と直行方向に何箇所かで切り込まれると共にその先端が供給口６０ａ方向に捩れ、シリンダ６４内のトナーを撹拌しながら、そのトナーを返還口６０ｂ近傍から供給口６０ａ近傍まで搬送する。

ここで、アジテータ８５の構成について、図８を用いて更に詳細に説明する。アジテータ８５のフィルム部材８５ｃは、図８（Ｂ）に示すように、回転軸８６に一体成形された略三角柱状の支持部材８５ｂに貼着される。フィルム部材８５ｃには、図８（Ａ）に示すように、支持部材８５ｂへの貼着部に両面テープ８５ｄが貼着され、その両面テープ８５の端縁から垂直に上記複数の切込みが入れられている。また、上記切り込まれた各部の先端は、返還口６０ｂ方向に傾斜してカットされている。なお、フィルム部材８５ｃは、返還口６０ｂ側でもシリンダ６４の半径よりも長く構成されている。

このため、アジテータ８５をシリンダ６４内に配設して回転軸８６を図８（Ｂ）の矢印ｇ方向に回転させると、フィルム部材８５ｃは図８（Ｂ）に二点鎖線で示すように捩れ、回転軸８６が更に矢印ｇ方向に回転することにより、シリンダ６４内のトナーを矢印ｈ方向に搬送する。
３．本実施の形態の効果
このように構成された本実施の形態のレーザプリンタ１では、トナーカートリッジ６０から供給口６０ａを介して現像カートリッジ４０に供給されたトナーは、オーガ４３によって、現像カートリッジ４０内を循環しながら返還口６０ｂまで搬送され、更に、返還口６０ｂからトナーカートリッジ６０内へ返還されたトナーは、アジテータ８５により撹拌されながら、再び供給口６０ａ近傍まで搬送される。

このため、本実施の形態では、現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０との間でトナーを良好に循環させることができる。しかも、トナーカートリッジ６０の内部は循環室６２と貯留室６３とに区画され、循環室６２と現像カートリッジ４０との間で上記トナーの循環がなされるため、その循環が一層円滑になされる。また、オーガ４３は１本であり、トナーカートリッジ６０も扁平であるため現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０を良好に扁平化して、レーザプリンタ１も良好に小型化することができる。

更に、本実施の形態では、３つのアジテータ８１，８２，８３がトナーカートリッジ６０内のトナーをシリンダ６４まで搬送するので、トナーカートリッジ６０を扁平化して水平に配置しても良好にトナーを供給できる。しかも、トナーカートリッジ６０を水平に配置すれば、トナーカートリッジ６０と現像カートリッジ４０との間をトナーが循環する際にそのトナーは重力の影響を受けず、上記循環が一層良好に行える。更に、本実施の形態では、オーガ４３を介して供給されたトナーが供給ローラ４５を経て現像ローラ４１に供給されるため、現像ローラ４１の表面には一層均一な厚さのトナー層を形成することができ、延いては、一層良好な現像が行える。

また、本実施の形態では、シリンダ６４を連通位置へ回動させると、シャッタ５１を開き、供給口６０ａ，返還口６０ｂを開放し、循環室６２と貯留室６３とを連通させることができる。この状態では、現像カートリッジ４０へトナーを供給し、前述のようにトナーを循環させることができる。また、シリンダ６４を遮断位置へ回動させると、シャッタ５１を閉じ、供給口６０ａ，返還口６０ｂを閉じ、循環室６２と貯留室６３との連通を遮断することができる。この状態では、現像カートリッジ４０からトナーカートリッジ６０を取り外してもトナーがこぼれず、トナーカートリッジ６０の交換を容易に行うことができる。そして、このようなシリンダ６４の回動は、レーザプリンタ１の前側に配設されたレバー６５を操作することによって行えるので、本実施の形態では、トナーカートリッジ６０の交換時の作業性を良好に高めることができる。

なお、上記実施の形態において、現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０が現像装置に、アジテータ８４，８５が撹拌手段に、アジテータ８１，８２，８３が搬送手段に、フィルム部材８５ｃがフィルムに、循環室６２の外壁及びシリンダ６４が外壁に、レバー６５が操作手段に、ボス６４ｅが係合部に、遮断位置が所定位置に、連通位置が他の所定位置に、それぞれ相当する。

また、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、トナーカートリッジ６０の循環室６２の内側にシリンダ６４を嵌合させているが、循環室６２の外側に同様のシリンダを嵌合させてもよい。また、上記実施の形態では、現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０のそれぞれに駆動軸５５，６８を設けているが、現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０との間でギアの噛み合い等による駆動力の伝達機構を設ければ、レーザプリンタ１の本体からの駆動力伝達部は現像カートリッジ４０またはトナーカートリッジ６０のいずれか一方のみに設けてもよい。

本発明が適用されたレーザプリンタの内部構成を表す縦断面図である。 そのレーザプリンタの現像カートリッジにトナーカートリッジを装着した状態を表す側面図及び縦断面図である。 （Ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は上記現像カートリッジの支持部をトナーカートリッジ側から見た図、（Ｃ）は上記トナーカートリッジを上記支持部側から見た図である。 上記トナーカートリッジの構成を表す左側面図である。 上記トナーカートリッジの構成を表す横断面図である。 上記トナーカートリッジの構成を表す正面図である。 図５のＥ−Ｅ線断面図である。 （Ｂ）は上記トナーカートリッジのアジテータの構成を表す斜視図、（Ａ）はそのアジテータのフィルム部材の構成を表す平面図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ ２ａ…着脱口 ４…蓋部
７…画像形成部 ２１…感光体ドラム ２２…転写ローラ
３１…定着部 ４０…現像カートリッジ ４１…現像ローラ
４２…支持部 ４２ａ，４２ｂ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ…開口部
４２ｂ…開口部 ４３…オーガ ４３ａ…螺旋歯
４５…供給ローラ ４７…現像ブレード ５１…シャッタ
５１ａ…ボス穴 ５２…ガイド ６０…トナーカートリッジ
６０ａ…供給口 ６０ｂ…返還口 ６０ｃ…突起
６２…循環室 ６３…貯留室 ６４…シリンダ
６４ｅ…ボス ６５…レバー ８１，８２，８３，８４，８５…アジテータ
８１ｃ，８２ｃ，８３ｃ，８４ｃ，８５ｃ…フィルム部材 ９０…スキャナユニット
Ｌ…レーザ光

Claims (9)

1. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
   上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、
   該トナーカートリッジに収容されたトナーを帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像ローラと、
   上記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも上記現像ローラを収容した現像カートリッジと、
   上記現像ローラにより上記像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、
   を備えた画像形成装置であって、
   上記トナーカートリッジが上記現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されると共に、
   上記トナーカートリッジの上記現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に形成され、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記現像カートリッジ内へ供給する供給口と、
   上記装着部の上記軸方向他端に形成され、上記現像カートリッジ内のトナーが上記トナーカートリッジ内へ返還される返還口と、
   上記トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段と、
   上記トナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送する搬送手段と、
   上記現像カートリッジに設けられ、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガと、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、
   該トナーカートリッジに収容されたトナーを帯電させて上記静電潜像が形成された像担持体の表面に付着させる現像ローラを少なくとも収容し、上記トナーカートリッジが着脱可能に構成された現像カートリッジと、
   を備えた現像装置であって、
   上記トナーカートリッジが上記現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されると共に、
   上記トナーカートリッジの上記現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に形成され、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記現像カートリッジ内へ供給する供給口と、
   上記装着部の上記軸方向他端に形成され、上記現像カートリッジ内のトナーが上記トナーカートリッジ内へ返還される返還口と、
   上記トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段と、
   上記トナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送する搬送手段と、
   上記現像カートリッジに設けられ、上記供給口から供給されたトナーを、上記現像カートリッジ内を循環させながら上記返還口近傍まで搬送する１本のオーガと、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
3. 上記現像カートリッジが、上記現像ローラへトナーを供給する供給ローラを備え、
   上記オーガが上記供給ローラの上方に配設されたことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
4. トナーを帯電させて静電潜像が形成された像担持体の表面に付着させる現像ローラを少なくとも収容した現像カートリッジに着脱可能に構成され、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジであって、
   上記現像カートリッジへの着脱方向に沿って扁平に構成されると共に、
   上記現像カートリッジへの装着部の、上記現像ローラの軸方向一端に形成され、上記トナーカートリッジ内のトナーを上記現像カートリッジ内へ供給する供給口と、
   上記装着部の上記軸方向他端に形成され、上記現像カートリッジ内のトナーが上記トナーカートリッジ内へ返還される返還口と、
   上記トナーカートリッジ内の上記装着部近傍のトナーを撹拌しながら、そのトナーを上記返還口近傍から上記供給口近傍まで搬送する撹拌手段と、
   上記トナーカートリッジ内のトナーを上記撹拌手段近傍まで搬送する搬送手段と、
   を備えたことを特徴とするトナーカートリッジ。
5. 上記撹拌手段が、上記現像ローラの軸と平行な軸を中心に回転して先端が上記供給口側に向かって捩れたフィルムを備えたことを特徴とする請求項４記載のトナーカートリッジ。
6. 内部が、上記撹拌手段による撹拌がなされ上記現像カートリッジとの間でトナーが循環する循環室と、上記搬送手段によって上記循環室に向けて搬送されるトナーを貯留する貯留室とに区画されたことを特徴とする請求項４または５記載のトナーカートリッジ。
7. 上記循環室が、内外少なくともいずれか一方が他方に対して回動可能な２重の円筒状に構成された外壁を有し、上記一方の外壁が他方の外壁に対して所定位置に回動したとき、上記供給口及び上記返還口が封鎖されると共に上記循環室と上記貯留室との連通が遮断され、上記一方の外壁が他方の外壁に対して他の所定位置に回動したとき、上記供給口及び上記返還口が開放されると共に上記循環室と上記貯留室とが連通することを特徴とする請求項６記載のトナーカートリッジ。
8. 上記トナーカートリッジの上記現像カートリッジへの装着部の反対側から操作可能で、その操作に応じて上記一方の外壁を回動させる操作手段を、更に備えたことを特徴とする請求項７記載のトナーカートリッジ。
9. 上記現像カートリッジが、その現像カートリッジ内部と上記供給口及び上記返還口との連通／遮断を切り換えるシャッタを備え、
   上記一方の外壁が、上記現像カートリッジへの装着時に上記シャッタに係合してその外壁の回動に応じて上記シャッタを移動させる係合部を備え、該係合部は、上記一方の外壁が上記所定位置に回動したときは、上記シャッタを上記現像カートリッジ内部と上記供給口及び上記返還口との連通を遮断する位置に、上記一方の外壁が上記他の所定位置に回動したときは、上記シャッタを現像カートリッジ内部と上記供給口及び上記返還口とを連通させる位置に、それぞれ移動させることを特徴とする請求項７または８記載のトナーカートリッジ。

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