JP2009064015A - トナーカートリッジおよびトナーカートリッジを有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】攪拌部材のスクレーパの相互干渉を防止しつつ、歯車の噛み合い位置を容易に定めることができ、組み立て易いトナーカートリッジを得る。
【解決手段】トナーカートリッジ28は、カートリッジ本体35と、隣り合う複数の攪拌部材63,64と、カートリッジ本体の外で噛み合う複数の歯車67,68と、位相表示部90と、を備えている。攪拌部材は、夫々カートリッジ本体の内面に付着したトナーを掻き落とすスクレーパ65,66を有する。歯車は、攪拌部材を互いに連動して回転させる。位相表示部は、隣り合う攪拌部材のスクレーパの間に攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で歯車が噛み合うように、歯車の噛み合い位置を示す。
【選択図】図３

Description

本発明は、互いに同期して回転することでトナーを攪拌する複数の攪拌部材を内蔵したトナーカートリッジに関する。さらに本発明は、現像器にトナーを供給するトナーカートリッジを備えた画像形成装置に関する。

例えば、カラー複写機やプリンタのような画像形成装置は、現像器にトナーを供給するためのトナーカートリッジを備えている。トナーカートリッジは、画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着されて、トナーカートリッジ内のトナーが使い尽くされた時に、ユーザが簡単に交換できるようになっている。

例えば、特許文献１に開示されたトナーカートリッジは、トナーを収容する細長い筒状のカートリッジ本体と、カートリッジ本体の内部に収容された攪拌部材と、カートリッジ本体の底に配置されたスクリューとを備えている。カートリッジ本体は、トナーを充填する充填口と、トナーを現像器に向けて排出する排出口とを有する。攪拌部材は、カートリッジ本体内で回転することによりトナーを攪拌する。スクリューは、カートリッジ本体内で回転することにより、トナーを排出口に向けて移送する。

カートリッジ本体内のトナーが減少すると、カートリッジ本体の内面と攪拌部材との間に隙間が生じ、カートリッジ本体の内面にトナーが付着したままとなるのを避けられない。そのため、上記特許文献１に開示されたトナーカートリッジでは、攪拌部材にスクレーパを取り付けている。スクレーパは、合成樹脂製の柔軟なシート材で構成され、攪拌部材からカートリッジ本体の内面に向けて張り出している。スクレーパは、攪拌部材が回転した時に、カートリッジ本体の内面に接触しながら移動する。これにより、カートリッジ本体の内面に付着しているトナーがスクレーパにより掻き取られて、スクリューに送り込まれる。よって、トナーカートリッジ内のトナーを無駄なく有効に利用することができる。
特開２００７−３１０１４６号公報

この種のトナーカートリッジでは、トナーの充填量を増やしてトナーカートリッジの交換頻度を少なくすることが望ましい。

トナーの充填量を増やす方策として、カートリッジ本体の内部に一対のトナー収容部を形成することが試されている。トナー収容部は、カートリッジ本体の内部で互いに並んでいるとともに、夫々のトナー収容部に攪拌部材が配置されている。攪拌部材は、夫々駆動用の歯車を有する。歯車は、カートリッジ本体の外で互いに噛み合っている。この噛み合いにより、攪拌部材が互いに同期して逆方向に回転する。

この構成の場合、攪拌部材は、カートリッジ本体の内部で互いに干渉しないように、その配置間隔が定められている。しかしながら、攪拌部材の外周部にスクレーパが取り付けられていると、一対の攪拌部材が回転した時に、攪拌部材のスクレーパが互いに接触する場合があり得る。

スクレーパ同士の接触によりスクレーパが破損すると、破損により生じた微小な異物がトナーと共に現像器に搬送されてしまう。微小な異物は、現像器の故障の原因となったり、高品質な画像を形成する上での妨げとなる。

このことから、スクレーパを有する一対の攪拌部材を互いに並べて配置するに当たっては、スクレーパの相互干渉を避けることが必要となる。このためには、スクレーパの間に攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で歯車を噛み合わさなくてはならない。

言い換えると、トナーカートリッジを組み立てる時、作業者は、スクレーパの位置を確認しつつ、攪拌部材と一緒に回転する歯車の噛み合い位置を定める必要がある。よって、トナーカートリッジの組み立て作業に多大な手間と労力を要する。

本発明の目的は、攪拌部材のスクレーパの相互干渉を防止しつつ、歯車の噛み合い位置を容易に定めることができ、組み立て易いトナーカートリッジを得ることにある。

本発明の他の目的は、組み立て易いトナーカートリッジを有する画像形成装置を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るトナーカートリッジは、
トナーを収容するカートリッジ本体と、上記カートリッジ本体内に収容された複数の攪拌部材と、上記カートリッジ本体の外で噛み合う複数の歯車と、位相表示部とを備えている。上記攪拌部材は、上記カートリッジ本体内で回転することにより上記トナーを攪拌する。上記攪拌部材は、夫々上記カートリッジ本体の内面に付着したトナーを掻き落とすスクレーパを有する。上記歯車は、回転することにより上記複数の攪拌部材を互いに連動して回転させる。上記位相表示部は、隣り合う攪拌部材のスクレーパの間に上記攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で上記歯車が噛み合うように、上記歯車の噛み合い位置を示す。

上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る画像形成装置は、
現像器を有する画像形成ユニットと、上記画像形成装置の現像器にトナーを供給するトナーカートリッジと、を含む。上記トナーカートリッジは、トナーを収容するカートリッジ本体と、上記カートリッジ本体内に収容された一対の攪拌部材と、上記攪拌部材と一緒に回転する一対の歯車とを備えている。上記攪拌部材は、上記トナー収容部内で回転することにより上記トナーを攪拌する。上記攪拌部材は、夫々上記カートリッジ本体の内面に付着したトナーを掻き落とすスクレーパを有する。上記歯車は、上記カートリッジ本体の外で噛み合うことで上記攪拌部材を互いに同期して回転させる。上記歯車は、上記攪拌部材のスクレーパの間に上記攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で上記歯車が噛み合うように、上記歯車の噛み合い位置を示す位相表示部を有する。

本発明によれば、位相表示部を目安として歯車を噛み合わすことで、攪拌部材のスクレーパの間に位相差が生じる。そのため、攪拌部材のスクレーパの相互干渉を防止できるとともに、歯車の噛み合い位置を簡単に認識することができる。よって、トナーカートリッジを組み立てる際の作業性が向上する。

以下本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図１０にもとづいて説明する。

図１は、例えば４連タンデム方式のカラー複写機のような画像形成装置１を概略的に示している。画像形成装置１は、装置本体２を備えている。装置本体２の上部に、原稿から文字等の画像情報を光学的に読み取るスキャナ３と、スキャナ３に原稿を自動的に送り込む自動原稿送り装置４と、排紙トレイ５が配置されている。

装置本体２の下部に複数の給紙カセット６が配置されている。給紙カセット６は、搬送経路７を介して排紙トレイ５に接続されている。搬送経路７は、給紙カセット６に収容された用紙を一枚づつ排紙トレイ５に導くためのものである。搬送経路７は、給紙カセット６から上向きに延びる第１の経路７ａと、第１の経路７ａの上端から排紙トレイ５に向けて水平に延びる第２の経路７ｂとを有する。第１の経路７ａに下方から順に複数の給紙ローラ９、レジストローラ１０、転写ローラ１１および定着器１２が配置されている。さらに、第２の経路７ｂに複数の排紙ローラ１３が配置されている。

図１に示すように、画像形成部１５が装置本体２の中段に配置されている。画像形成部１５は、ブラック画像を形成するための第１の画像形成ユニット１６、シアン画像を形成するための第２の画像形成ユニット１７、マゼンダ画像を形成するための第３の画像形成ユニット１８およびイエロー画像を形成するための第４の画像形成ユニット１９を備えている。第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９は、装置本体２の幅方向に沿うように水平に一列に並んでいる。

第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９は、夫々感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の外周面を一様に帯電させる帯電器２１と、感光体ドラム２０の外周面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器２２と、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト２３に転写させる中間転写ローラ２４とを備えている。帯電器２１、現像器２２および中間転写ローラ２４は、感光体ドラム２０を取り囲むように配置されている。

中間転写ベルト２３は、複数のローラ２５の間に無端状に巻き掛けられて、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の上方に配置されている。中間転写ベルト２３は、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の並び方向に沿って水平に走行する水平走行部２６を有する。水平走行部２６は、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の感光体ドラム２０と中間転写ローラ２４との間を通過している。さらに、中間転写ベルト２３は、一つのローラ２５を介して搬送経路７上の転写ローラ１１に押し付けられている。

図１に示すように、中間転写ベルト２３の上方にカートリッジ収容部２７が設けられている。カートリッジ収容部２７に第１ないし第４のトナーカートリッジ２８，２９，３０，３１が取り外し可能に収容されている。第１のトナーカートリッジ２８は、黒色のトナーを第１の画像形成ユニット１６の現像器２２に供給する。第２のトナーカートリッジ２９は、青緑色のトナーを第２の画像形成ユニット１７の現像器２２に供給する。第３のトナーカートリッジ３０は、赤紫色のトナーを第３の画像形成ユニット１８の現像器２２に供給する。第４のトナーカートリッジ３１は、黄色のトナーを第４の画像形成ユニット１９の現像器２２に供給する。

第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の下方にレーザユニット３３が配置されている。レーザユニット３３は、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の感光体ドラム２０に画像情報に応じた光を照射する。この結果、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の感光体ドラム２０の外周面に、現像すべき色の静電潜像が形成される。

このような画像形成装置１によると、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９の感光体ドラム２０の外周面に形成された静電潜像は、現像器２２で所望する色のトナーにより現像されて、トナー像として可視化される。第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９により形成された四色のトナー像は、中間転写ローラ２４を介して中間転写ベルト２３に順次転写されるとともに、この中間転写ベルト２３上で重ね合わされる。

中間転写ベルト２３に対する四色のトナー像の重ね合わせが完了すると、一つの給紙カセット６から搬送経路７の第１の経路７ａに供給された用紙がレジストローラ１０を介して中間転写ベルト２３の位置に導かれる。これにより、中間転写ベルト２３上で重ね合わされた四色のトナー像が転写ローラ１１を介して用紙に転写される。用紙に転写されたフルカラー画像は、定着器１２により用紙に定着される。フルカラー画像が定着された用紙は、搬送経路７の第２の経路７ｂを通じて排紙トレイ５に導かれる。

次に、第１ないし第４の画像形成ユニット１６〜１９にトナーを供給する第１ないし第４のトナーカートリッジ２８〜３１について説明する。第２ないし第４のトナーカートリッジ２９〜３１は、上記特許文献１に開示されたトナーカートリッジと同様の構成を有する。このため、第２ないし第４のトナーカートリッジ２９〜３１については、その詳細な説明を省略する。

黒色のトナーを収容する第１のトナーカートリッジ２８は、第２ないし第４のトナーカートリッジ２９〜３１との比較においてトナーの消耗が早い。そのため、第１のトナーカートリッジ２８は、交換頻度を少なくするためトナーの充填量を増大させる構成が採用されている。以下、第１のトナーカートリッジ２８について詳細に説明する。

図２ないし図５に示すように、第１のトナーカートリッジ２８は、合成樹脂製のカートリッジ本体３５を備えている。カートリッジ本体３５は、画像形成装置１の奥行き方向に沿う長軸Ｌ１と、画像形成装置１の幅方向に沿う短軸Ｓ１とを有する細長い箱状である。カートリッジ本体３５は、画像形成装置１の前面からカートリッジ収容部２７に取り出し可能に挿入される。

カートリッジ本体３５は、容器３６とトップカバー３７とで構成されている。容器３６は、左右の側壁３８ａ，３８ｂ、底壁３９、後壁４０、前壁４１および開口部４２を有する細長い箱状である。側壁３８ａ，３８ｂは、カートリッジ本体３５の長軸Ｌ１に沿って延びるとともに、短軸Ｓ１の方向に互いに向かい合っている。底壁３９は、側壁３８ａの下端と側壁３８ｂの下端との間に跨っている。後壁４０は、カートリッジ本体３５の長軸Ｌ１の方向に沿う一端に位置している。前壁４１は、カートリッジ本体３５の長軸Ｌ１の方向に沿う他端に位置している。開口部４２は、側壁３８ａ，３８ｂの上縁、後壁４０の上縁および前壁４１の上縁により規定された長方形の開口形状を有するとともに、底壁３９と向かい合っている。

カートリッジ本体３５の後壁４０は、カートリッジ本体３５を画像形成装置１のカートリッジ収容部２７に挿入した時に、カートリッジ収容部２７の終端に位置する図示しないカップリングと向かい合う。カップリングは、画像形成装置１の装置本体２に設けられた駆動装置によって駆動される。

トップカバー３７は、容器３６の開口部４２を密閉している。トップカバー３７は、容器３６と協働してカートリッジ本体３５の内側に黒色のトナーを収容するためのトナー室４３を構成している。

図２ないし図４に示すように、容器３６の前壁４１に窪み部４４が形成されている。窪み部４４は、前壁４１から後壁４０に向けて凹んでいる。そのため、カートリッジ本体３５の前端部は、階段状に形成されている。

容器３６の前壁４１に充填口４５およびハンドル４６が形成されている。充填口４５は、黒色のトナーをトナー室４３に充填するためのものであり、窪み部４４と隣り合っている。充填口４５は、トナーの充填が完了した後、キャップ４７により密閉されている。ハンドル４６は、カートリッジ本体３５をカートリッジ収容部２７から引き出す時に、手の指先を引っ掛けるためのものである。ハンドル４６は、充填口４５の周囲に位置するとともに、前壁４１からカートリッジ本体３５の長軸Ｌ１の方向に突出している。

図５、図８および図９に示すように、トナー室４３は、一対のトナー収容部５０ａ，５０ｂを有する。トナー収容部５０ａ，５０ｂは、カートリッジ本体３５の長軸Ｌ１に沿って延びるとともに、カートリッジ本体３５の短軸Ｓ１の方向に隣り合うように並んでいる。容器３６の充填口４５は、一方のトナー収容部５０ａの前端に開口している。容器３６の窪み部４４は、他方のトナー収容部５０ｂの前端に位置している。そのため、他方のトナー収容部５０ｂは、窪み部４４の分だけ一方のトナー収容部５０ａよりもカートリッジ本体３５の長軸Ｌ１の方向に沿う長さ寸法が短くなっている。

図８および図９に示すように、容器３６の底壁３９は、一方のトナー収容部５０ａに露出する底面５１ａと、他方のトナー収容部５０ｂに露出する底面５１ｂとを有する。底面５１ａ，５１ｂは、カートリッジ本体３５の内面の一例であり、容器３６の下方に向けて張り出すように円弧状に湾曲している。

さらに、容器３６の底壁３９は、凹部５２を有している。凹部５２は、底面５１ａと底面５１ｂとの間に位置するとともに、カートリッジ本体３５の長軸Ｌ１の方向に沿って真っ直ぐに延びている。凹部５２は、トナー室４３に開口している。凹部５２は、図９に示す排出口５３を有している。排出口５３は、トナー室４３に充填されたトナーをカートリッジ本体３５の外に排出するためのものである。排出口５３は、容器３６の前壁４１に隣接する位置に設けられているとともに、シャッター５４によって開閉される。

第１の突起部５５ａが底面５１ａと凹部５２との境界部分に形成されている。第１の突起部５５ａは、底壁３９から上向きに突出している。同様に、第２の突起部５５ｂが底面５１ｂと凹部５２との境界部分に形成されている。第２の突起部５５ｂは、底壁３９から上向きに突出している。第１および第２の突起部５５ａ，５５ｂは、カートリッジ本体３５の長軸Ｌ１の方向に沿って真っ直ぐに延びて、一方のトナー収容部５０ａの底と他方のトナー収容部５０ｂの底との間を区画している。

図３ないし図５に最もよく示されるように、第１のトナーカートリッジ２８は、トナー室４３に充填されたトナーを排出口５３に移送するスクリュー５６と、トナー室４３に充填されたトナーを攪拌する攪拌機構５７と、をさらに備えている。

スクリュー５６は、回転軸５８と、回転軸５８の外周面に形成された螺旋状の案内羽５９とを有する。スクリュー５６は、凹部５２に収容されてトナー室４３の底に露出しているとともに、排出口５３の上を横切っている。スクリュー５６の回転軸５８は、容器３６の後壁４０と前壁４１との間に跨ることで、容器３６に回転自在に支持されている。

回転軸５８の後端にシールリング６０を介して駆動歯車６１が同軸状に固定されている。駆動歯車６１は、容器３６の後壁４０の外側に位置している。駆動歯車６１は、一対の係合突起６１ａ，６１ｂを有する。係合突起６１ａ，６１ｂは、第１のトナーカートリッジ２８をカートリッジ収容部２７に挿入した時に、カートリッジ収容部２７内のカップリングと噛み合う。この噛み合いにより、スクリュー５６が駆動装置のトルクを受けて回転するようになっている。

攪拌機構５７は、一対の攪拌部材６３，６４と、攪拌部材６３，６４に取り付けられたスクレーパ６５，６６と、一対の歯車６７，６８とを有する。一方の攪拌部材６３は、トナー室４３の一方のトナー収容部５０ａに配置されている。攪拌部材６３は、回転軸７０と、パドル部７１とを含む。回転軸７０は、容器３６の後壁４０と前壁４１との間に跨っている。パドル部７１は、複数の棒状部材をトラス状に組み立てたものであり、回転軸７０の軸方向に延びる二本の外枠７２ａ，７２ｂを有する。外枠７２ａ，７２ｂは、回転軸７０と平行に配置されているとともに、回転軸７０を間に挟んで互いに向かい合っている。そのため、パドル部７１は、回転軸７０を直径方向に横断するような形状を有している。

攪拌部材６３は、回転軸７０を介して容器３６に支持されて、回転軸７０を中心に回転する。攪拌部材６３が回転すると、パドル部７１の外枠７２ａ，７２ｂがトナー収容部５０ａの底面５１ａとの間に僅かな隙間を存して移動する。さらに、パドル部７１は、螺旋状の搬送羽７３を有している。搬送羽７３は、排出口５３の真横に位置して、トナーを排出口５３に向けて送り込む。

他方の攪拌部材６４は、トナー室４３の他方のトナー収容部５０ｂに配置されている。攪拌部材６４は、回転軸７５とパドル部７６とを含む。回転軸７５は、容器３６の後壁４０と前壁４１の窪み部４４との間に跨っている。パドル部７６は、複数の棒状部材をトラス状に組み立てたものであり、回転軸７５の軸方向に延びる二本の外枠７７ａ，７７ｂを有する。外枠７７ａ，７７ｂは、回転軸７５と平行に配置されているとともに、回転軸７５を間に挟んで互いに向かい合っている。そのため、パドル部７６は、回転軸７５を直径方向に横断するような形状を有している。

攪拌部材６４は、回転軸７５を介して容器３６に支持されて、回転軸７５を中心に回転する。攪拌部材６４が回転すると、パドル部７６の外枠７７ａ，７７ｂがトナー収容部５０ｂの底面５１ｂとの間に僅かな隙間を存して移動する。

図５に示すように、一方の攪拌部材６３と他方の攪拌部材６４は、カートリッジ本体３５の短軸Ｓ１の方向に互いに間隔を存して平行に配置されている。攪拌部材６３の回転軸７０と攪拌部材６４の回転軸７５との間の軸間距離Ｄは、回転するパドル部７１，７６が互いに干渉しないような値に設定されている。

スクレーパ６５，６６は、例えば合成樹脂製の柔軟なシート材で構成されている。スクレーパ６５は、攪拌部材６３の一つの外枠７２ａに図示しない両面接着テープを用いて貼り付けられて、パドル部７１の全長に亘って延びている。スクレーパ６５は、外枠７２ａからパドル部７１の外側に向けて張り出している。スクレーパ６５は、攪拌部材６３が回転した時に、トナー収容部５０ａの底面５１ａに接触しながら移動する。

スクレーパ６６は、攪拌部材６４の一つの外枠７７ａに図示しない両面接着テープを用いて貼り付けられて、パドル部７６の全長に亘って延びている。スクレーパ６６は、外枠７７ａからパドル部７６の外側に向けて張り出している。スクレーパ６６は、攪拌部材６４が回転した時に、トナー収容部５０ｂの底面５１ｂに接触しながら移動する。

本実施の形態によると、スクレーパ６５，６６は、攪拌部材６３，６４のうちのいずれか一方を固定し、他方を回転させた場合に、互いに接触し合うような位置関係を有する。

歯車６７，６８は、例えば円盤状をなす共通の部品であり、容器３６の後壁４０の外側に配置されている。一方の歯車６７は、攪拌部材６３の回転軸７０の後端に同軸状に固定されている。他方の歯車６８は、攪拌部材６４の回転軸７５の後端に同軸状に固定されている。回転軸７０，７６に対する歯車６７，６８の固定構造は互いに共通となっているので、歯車６７と回転軸７０との固定構造を代表して説明する。

図６に示すように、歯車６７は、その回転中心部に筒状の嵌合部８０を有している。嵌合部８０は、後壁４０に開けた軸受孔８１を貫通するとともに、回転軸７０の後端に形成した嵌合孔８２に嵌め込まれている。これにより、歯車６７が回転軸７０に一体的に結合されて、この回転軸７０と一緒に回転するようになっている。嵌合部８０は、ワッシャ８３およびシールリング８４を貫通している。シールリング８４は、後壁４０と歯車６７との間に介在されて、軸受孔８１からのトナーの漏洩を防いでいる。

図１０に示すように、歯車６７，６８は、カートリッジ本体３５の外側で互いに噛み合っている。この噛み合いにより、一対の攪拌部材６３，６４が互いに同期して逆回転するようになっている。本実施の形態では、攪拌部材６３は、図８に矢印Ａで示す反時計回り方向に回転し、攪拌部材６４は、図８に矢印Ｂで示す時計回り方向に回転する。

攪拌部材６３と一緒に回転する歯車６７は、駆動歯車６１と噛み合っている。そのため、駆動装置のトルクがカップリングから駆動歯車６１に伝わると、スクリュー５６および攪拌部材６３，６４が互いに同期して回転するようになっている。

図１０に示すように、歯車６７，６８は、カートリッジ本体３５の外に露出する円形の端面６７ａ，６８ａを有している。歯車６７，６８の端面６７ａ，６８ａに、夫々歯車６７，６８の噛み合い位置を示す位相表示部９０が形成されている。本実施の形態の位相表示部９０は、三角形状をなす一対の第１の目印９１ａ，９１ｂと、矢印形状をなす一対の第２の目印９２ａ，９２ｂと、を有している。第１の目印９１ａ，９１ｂおよび第２の目印９２ａ，９２ｂは、端面６７ａ，６８ａから僅かに盛り上がるように歯車６７，６８の端面６７ａ，６８ａに一体に形成されている。

第１の目印９１ａ，９１ｂおよび第２の目印９２ａ，９２ｂは、歯車６７，６８の回転方向に沿う位相を９０度づつずらして交互に並んでいる。そのため、第１の目印９１ａ，９１ｂの配列方向と第２の目印９２ａ，９２ｂの配列方向は、歯車６７，６８の回転中心に対し互いに直交している。

第１の実施の形態によると、歯車６７は、三角形状の第１の目印９１ａが攪拌部材６３のスクレーパ６５の位置に対応するように、攪拌部材６３の回転軸７０に固定されている。同様に、歯車６８は、三角形状の第１の目印９１ａが攪拌部材６４のスクレーパ６６の位置に対応するように、攪拌部材６４の回転軸７５に固定されている。

そのため、第１の実施の形態では、歯車６７の残りの第１の目印９１ｂと歯車６８の矢印形状の第２の目印９２ａとが合致する位置で歯車６７，６８を互いに噛み合わせている。これにより、互いに同期して逆回転する攪拌部材６３，６４のパドル部７１，７６が、攪拌部材６３，６４の回転方向に９０度ずれた姿勢でトナー室４３内に保持される。よって、第１のトナーカートリッジ２８の組み立て直後においては、パドル部７１，７６の外枠７２ａ，７７ａに固定されたスクレーパ６５，６６にしても、攪拌部材６３，６４の回転方向に９０度の位相差を有する状態でトナー室４３内に収められている。

画像形成装置１の駆動装置のトルクがカップリングから駆動歯車６１に伝わると、駆動歯車６１を介してスクリュー５６が回転する。さらに、駆動歯車６１は、攪拌機構５７の歯車６７と噛み合っている。このため、駆動装置のトルクが駆動歯車６１から歯車６７，６８を通じて攪拌部材６３，６４に伝わり、攪拌部材６３，６４が回転する。攪拌部材６３，６４は、トナー収容部５０ａ，５０ｂ内のトナーを攪拌するとともに、トナーをスクリュー５６に向けて送り出す。

攪拌部材６３，６４に固定されたスクレーパ６５，６６は、トナー収容部５０ａ，５０ｂの底面５１ａ，５１ｂに接しながら移動する。このため、攪拌部材６３，６４と底面５１ａ，５１ｂとの間の隙間に位置するトナーおよび底面５１ａ，５１ｂに付着したトナーをスクレーパ６５，６６によってスクリュー５６の方向に掻き出すことができる。よって、トナー収容部５０ａ，５０ｂに充填されたトナーを無駄なく有効にスクリュー５６に供給することができる。

スクリュー５６は、攪拌部材６３，６４から送られるトナーを排出口５３に向けて移送する。排出口５３に移送されてきたトナーは、排出口５３から第１の画像形成ユニット１６の現像器２２に供給される。

図１０に示すように、歯車６７，６８の端面６７ａ，６８ａに夫々円筒体１００が一体に形成されている。円筒体１００は、歯車６７，６８の端面６７ａ，６８ａからカートリッジ本体３５とは逆方向に同軸状に突出している。円筒体１００は、例えば上記特許文献１に開示されたトナーカートリッジと同様の手法で第１のトナーカートリッジ２８の種類を光学的に検出するためのものである。

具体的には、円筒体１００は、四つのスリット１０１を有している。スリット１０１は、円筒体１００の軸方向に延びるとともに、円筒体１００の周方向に等間隔に並んでいる。円筒体１００は、第１のトナーカートリッジ２８を画像形成装置１のカートリッジ収容部２７に挿入した時に、カートリッジ収容部２７の終端に配置された光検出器（図示せず）と合致する。

上記特許文献１に開示されているように、光検出器は、発光素子と受光素子とを含んでいる。発光素子と受光素子は、互いに間隔を存して向かい合っている。発光素子は、円筒体１００の回転中心部に位置するとともに、受光素子は円筒体１００の外側に位置している。

円筒体１００が歯車６７，６８と一緒に回転すると、スリット１０１が発光素子と受光素子との間を次々に通過する。受光素子は、スリット１０１が受光素子と発光素子との間に介在された時に、発光素子からの光を受ける。光検出器は、受光素子が発光素子からの光を受けた時に第１の信号を制御部に出力し、発光素子から受光素子に向かう光が円筒体１００によって遮られた時に、第２の信号を制御部に出力する。

制御部は、光検出器が第１の信号を出力した時の時間Ｌおよび第２の信号を出力した時の時間Ｈを検出する。さらに、制御部は、時間Ｌ／時間Ｈの値が予め決められた値の範囲内にある時に、第１のトナーカートリッジ２８が製造元が推奨する純正品であると判定する。時間Ｌ／時間Ｈの値が予め決められた値の範囲を外れている時に、制御部は、第１のトナーカートリッジ２８が純正品でないと判定する。この制御部による判定結果は、画像形成装置１のコントロールパネル上に表示される。

本発明の第１の実施の形態によると、一方の歯車６７の第１の目印９１ｂと他方の歯車６８の第２の目印９２ａとが合致する位置で歯車６７，６８を互いに噛み合わすことで、互いに同期して逆方向に回転する攪拌部材６３，６４のスクレーパ６５，６６の間に攪拌部材６３，６４の回転方向に沿う９０度の位相差を確保することができる。

したがって、攪拌部材６３，６４のスクレーパ６５，６６の相互干渉を回避することができ、スクレーパ６５，６６の破損を防止できる。

それとともに、第１のトナーカートリッジ２８を組み立てる時に、作業者は第１および第２の目印９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂを見るだけで、スクレーパ６５，６６の干渉を回避できる歯車６７，６８の最適な噛み合い位置を認識することができる。よって、第１のトナーカートリッジ２８を組み立てる際の作業性が向上する。

本発明は上記第１の実施の形態に特定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施可能である。

図１１は、本発明の第２の実施の形態を開示している。

第２の実施の形態は、歯車６７，６８の端面６７ａ，６８ａに夫々形成された位相表示部１１０の構成が第１の実施の形態と相違している。それ以外の第１のトナーカートリッジ２８の構成は、第１の実施の形態と同様である。

図１１に示すように、位相表示部１１０は、歯車６７，６８の端面６７ａ，６８ａから僅かに凹む一つの凹部１１１を有する。凹部１１１は、スクレーパに対し攪拌部材の回転方向に９０度ずれた位置に形成されている。

このような構成によると、歯車６７，６８の凹部１１１が合致する位置で歯車６７，６８を互いに噛み合わすことにより、互いに同期して逆方向に回転する攪拌部材のスクレーパの干渉を回避することができる。

本発明において、歯車の位相表示部は、歯車の端面から張り出す凸部や凹部に限らない。例えば、歯車の端面の少なくとも一部に、端面とは異なる色に着色された領域を設け、この領域を目印としてもよい。すなわち、目印は歯車の噛み合い位置を表示できるものであれば、どのような形態であってもかまわない。

加えて、歯車の形状も円盤状に限らない。例えば、複数の歯を有するリムと、回転軸と一体に回転するボスと、ボスとリムとの間を結ぶ複数のアームと、を備えた歯車であってもよい。この種の歯車では、リムあるいはアームに目印を形成することが望ましい。

さらに、上記第１の実施の形態では、トナーを攪拌する一対の攪拌部材がスクレーパを有しているが、攪拌部材はスクレーパを必須とするものではない。例えば、一対の攪拌部材が回転した時に、そのパドル部の外周部が互いに干渉し合うような位置関係に攪拌部材の軸間距離が設定されている場合、攪拌部材と一緒に回転する歯車に位相表示部を設けることで、パドル部の干渉を回避することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置を概略的に示す側面図。 本発明の第１の実施の形態に係るトナーカートリッジの斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係るトナーカートリッジを分解して示す斜視図。 本発明の第１の実施の形態において、一対の攪拌部材およびスクリューを収容した容器の斜視図。 本発明の第１の実施の形態において、一対の攪拌部材およびスクリューを収容した容器の平面図。 図５のF6-F6線に沿う断面図。 図５のF7-F7線に沿う断面図。 図５のF8-F8線に沿う断面図。 図５のF9-F9線に沿う断面図。 本発明の第１の実施の形態において、一対の歯車が互いに噛み合った状態を示すトナーカートリッジの斜視図。 本発明の第２の実施の形態に係るトナーカートリッジの斜視図。

符号の説明

１６…画像形成ユニット（第１の画像形成ユニット）、２２…現像器、２８…トナーカートリッジ（第１のトナーカートリッジ）、３５…カートリッジ本体、６３，６４…攪拌部材、６５，６６…スクレーパ、６７，６８…歯車、９０，１１０…位相表示部。

Claims (7)

1. トナーを収容するカートリッジ本体と、
   上記カートリッジ本体内に収容され、上記カートリッジ本体内で回転することにより上記トナーを攪拌するとともに、上記カートリッジ本体の内面に付着したトナーを掻き落とすスクレーパを有する複数の攪拌部材と、
   上記カートリッジ本体の外で噛み合うとともに、回転することにより上記複数の攪拌部材を互いに連動して回転させる複数の歯車と、
   隣り合う攪拌部材のスクレーパの間に上記攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で上記歯車が噛み合うように、上記歯車の噛み合い位置を示す位相表示部と、を具備することを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 請求項１の記載において、上記歯車は、上記カートリッジ本体の外に露出する端面を有し、上記位相表示部は、上記歯車の端面に表示された少なくとも一つの目印を含むことを特徴とするトナーカートリッジ。
3. 請求項２の記載において、上記少なくとも一つの目印は、上記スクレーパの位置に対応するように上記歯車の端面に設けられていることを特徴とするトナーカートリッジ。
4. 請求項１の記載において、上記カートリッジ本体は、上記攪拌部材が位置する複数のトナー収容部と、上記トナーを上記トナー収容部の外に排出する排出口とを含み、上記トナー収容部は上記攪拌部材のスクレーパが接するように円弧状に湾曲する底面を有することを特徴とするトナーカートリッジ。
5. 請求項４の記載において、上記トナーを上記排出口に向けて搬送するスクリューをさらに備えており、上記スクリューは、上記攪拌部材の間に配置されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
6. トナーを収容するカートリッジ本体と、
   上記カートリッジ本体内のトナーを攪拌する攪拌機構と、を含み、
   上記攪拌機構は、
   上記カートリッジ本体内で回転する一対の攪拌部材と、
   上記カートリッジ本体の外で噛み合うとともに、回転することにより上記攪拌部材を互いに連動して回転させる一対の歯車と、
   隣り合う攪拌部材の間に上記攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で上記歯車が噛み合うように、上記歯車の噛み合い位置を定める位相表示部と、を備えていることを特徴とするトナーカートリッジ。
7. 現像器を有する画像形成ユニットと、
   上記画像形成ユニットの現像器にトナーを供給するトナーカートリッジと、を具備し、
   上記トナーカートリッジは、
   トナーを収容するカートリッジ本体と、
   上記カートリッジ本体内に収容され、上記カートリッジ本体内で回転することにより上記トナーを攪拌するとともに、上記カートリッジ本体の内面に付着したトナーを掻き落とすスクレーパを有する複数の攪拌部材と、
   上記カートリッジ本体の外で噛み合うとともに、回転することにより上記複数の攪拌部材を互いに連動して回転させる複数の歯車と、
   隣り合う攪拌部材のスクレーパの間に上記攪拌部材の回転方向に沿う位相差が生じる位置で上記歯車が噛み合うように、上記歯車の噛み合い位置を示す位相表示部と、を具備することを特徴とする画像形成装置。

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