JP2009223050A - 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およびトナー攪拌部材８を有する。収容容器１は、トナーを収容し、攪拌軸受開口部４を有する。トナー攪拌部材８は、収容容器１内に配置され、攪拌軸８ａおよび攪拌軸８ａに取付けられた攪拌シート８ｂを有し、攪拌軸８ａが攪拌軸受開口部４を通じて収容容器１の外部に突出し、攪拌軸８ａの回転に伴う攪拌シート８ｂの回転により前記トナーを攪拌するものである。攪拌シート８ｂは、可撓性シートであり、攪拌軸受開口部４側の第１領域Ｆと、第１領域Ｆよりも攪拌軸受開口部４からＸ方向に離れている第２領域Ｇとを有する。また、攪拌シート８ｂにおけるＳ方向の長さをシート幅とした場合、第１領域Ｆは、第２領域Ｇ側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成される。
【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の内部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の内部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の内部から攪拌部材を取り外すことができれば、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、本発明のトナーカートリッジは、トナーを収容し、開口部を有する収容容器と、前記収容容器内に配置され、シャフトおよび前記シャフトに取付けられた可撓性シートを有し、前記シャフトが前記開口部を通じて前記収容容器の外部に突出し、前記シャフトの回転に伴う可撓性シートの回転により前記トナーを攪拌する攪拌部材とを備え、前記可撓性シートは、前記開口部側の第１領域と、前記第１領域よりも前記開口部から前記シャフトの軸線方向に離れている第２領域とを有し、前記軸線方向に対する直交方向の前記可撓性シートの長さをシート幅とした場合、前記第１領域は、前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成されている領域を含むことを特徴とする。

本発明の構成において、前記開口部から前記収容容器の外部に向けて前記攪拌部材を問題なく引き抜くことができれば、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の内部から攪拌部材を取り外せることになる。

そこで、前記攪拌部材を回転させながら前記開口部から前記収容容器の外部に向けて前記攪拌部材を引き抜くと、前記可撓性シートの第１領域が前記収容容器の内壁に当接するものの、この当接によって前記可撓性シートは前記開口部を通過できるだけの形態にまで撓められて折れ曲がることなく前記開口部を通過する。それゆえ、前記攪拌部材を問題なく前記開口部から外部に引き抜くことができ、前記収容容器の壁を分解することなく前記収容容器から攪拌部材を取り外すことができ、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。

これに対し、仮に、前記可撓性シートに前記第１領域が形成されていない場合、前記攪拌部材を回転させながら前記開口部から収容容器の外部に向けて攪拌部材を引き抜こうとしても、前記可撓性シートがトナーカートリッジの内壁とぶつかって折れ曲がってしまい、前記開口部から攪拌部材を問題なく引き抜くことができない。

さらに、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記収容容器は、前記トナーが収容されている収容室と、前記開口部と前記収容室とを連通する連通路とを有しており、前記連通路は、前記開口部に近い位置ほど通路幅が狭くなるように形成されていることが好ましい。これにより、前記攪拌部材を回転させながら前記開口部から前記収容容器の外部に向けて前記攪拌部材を引き抜く際、前記可撓性シートをスムーズに撓ませることができ、前記攪拌部材を前記開口部からスムーズに引き抜くことができる。

また、本発明のトナーカートリッジにおいては、前記連通路が前記開口部に近い位置ほど通路幅が狭くなるテーパー状であることが好ましい。これにより、前記攪拌部材を回転させながら前記開口部から前記収容容器の外部に向けて前記攪拌部材を引き抜く際、前記可撓性シートをスムーズに移動させることができ、前記攪拌部材を前記開口部からスムーズに引き抜くことができる。

また、本発明のトナーカートリッジにおいては、前記可撓性シートは、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするシートであり、その厚みが０．１ｍｍ以上であって３ｍｍ以下であることが好ましい。このように可撓性シートを設計すれば、可撓性シートを折れ曲がりにくくでき、前記攪拌部材を前記開口部から引き抜く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。

さらに、本発明のトナーカートリッジにおいては、前記収容容器の内壁に、前記攪拌部材を回転させながら前記攪拌部材を前記開口部から前記収容容器の外部に引き抜く際に前記可撓性シートを引っかけることによって前記可撓性シートを撓ませるための突起部または溝部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、前記攪拌部材を回転させながら前記攪拌部材を前記開口部から前記収容容器の外部に向けて引っ張る際、前記可撓性シートに確実に撓みを形成することができる。

また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記第１領域は、前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って前記シャフトに近づくような曲線形状の縁部を有し、前記軸線方向に対する前記縁部の傾きが前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って小さくなるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、前記第１領域と前記収容容器の内壁とが当接する際、前記第１領域と前記収容容器の内壁との間の摩擦抵抗を抑えることができ、前記開口部から外部へ前記攪拌部材をスムーズに引き抜くことができる。

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する現像装置において、前記トナー保持部が前記トナーカートリッジであることを特徴とするものである。さらに、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、前記トナー保持部が前記トナーカートリッジであることを特徴とするものである。

以上のように、本発明のトナーカートリッジは、トナーを収容し、開口部を有する収容容器と、前記収容容器内に配置され、シャフトおよび前記シャフトに取付けられた可撓性シートを有し、前記シャフトが前記開口部を通じて前記収容容器の外部に突出し、前記シャフトの回転に伴う可撓性シートの回転により前記トナーを攪拌する攪拌部材とを備え、前記可撓性シートは、前記開口部側の第１領域と、前記第１領域よりも前記開口部から前記シャフトの軸線方向に離れている第２領域とを有し、前記軸線方向に対する直交方向の前記可撓性シートの長さをシート幅とした場合、前記第１領域は、前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成されている領域を含むことを特徴とする。

それゆえ、前記収容容器の壁を分解することなく前記収容容器の内部から攪拌部材を取り外すことができ、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。

〔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と連通路１ｂとを有する。さらに、図３に示すように、収容容器１の壁には攪拌軸受開口部４およびローラ軸受開口部５が形成され、また、収容容器１の内壁には第１攪拌軸受６ａおよび第１ローラ軸受７ａが形成されている。

収容室１ａは、内部空間を有する略半円筒状の容器部材であり、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、トナーを収容するものである。連通路１ｂは、収容室１ａと攪拌軸受開口部４とを連通する通路であり、収容室１ａ側から攪拌軸受開口部４側に向けて通路幅が狭まる円錐台形状（テーパー状）に形成される。

攪拌軸受開口部４は、収容容器１の内部と外部とを貫通する円形の開口部であり、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。ローラ軸受開口部５は、収容容器１の内部と外部とを貫通する開口穴であり、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、ローラ軸受開口部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、収容容器１の底に形成され、収容容器１内のトナーを外部に放出するための開口穴である。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１２参照）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と攪拌シート８ｂとを有するものである。

攪拌軸８ａは、攪拌軸受開口部４の直径よりも短い直径を有し且つ図におけるＸ方向を軸線方向として回転するシャフトである。攪拌軸８ａは、一端が収容容器１の内側にて第１攪拌軸受６ａに支持され、他端が収容容器１の外側にてギア部材５８に取付けられ、第１攪拌軸受６ａとギア部材５８との間において第２攪拌軸受６ｂに支持されている。つまり、攪拌軸８ａは、収容容器１の内部から第２攪拌軸受６ｂを介して収容容器１の外部に貫通するように配置されている。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。

攪拌シート８ｂは、厚さが０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる可撓性シートであり、収容容器１の内部に配されている。そして、攪拌シート８ｂは、攪拌軸８ａがＺ方向に回転すると攪拌軸８ａと共にＺ方向に回転するように攪拌軸８ａに取付けられており、収容容器１に収容されるトナーを攪拌するための攪拌羽根として機能するものである。

つぎに、攪拌シート８ｂの形状について説明する。攪拌シート８ｂは、図３に示すように、攪拌軸受開口部４側の第１領域Ｆと、第１領域Ｆよりも攪拌軸受開口部４から離れている第２領域Ｇとを含む。

そして、攪拌シート８ｂにおいてＸ方向に直交するＳ方向の長さをシート幅とする場合、図３に示すように、第１領域Ｆは、第２領域Ｇ側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成されている。また、第１領域Ｆは、攪拌軸受開口部４側の端部のシート幅が連通路１ｂの直径の最大値（連通路１ｂの収容室１ａ側端部の直径）よりも短くなるように形成される。さらに、第２領域Ｇは、シート幅が略一定、且つ、シート幅が連通路１ｂの直径の最大値よりも長くなるように形成されている。また、第１領域Ｆのシート幅は、第１領域Ｆの全域に渡って第２領域Ｇのシート幅よりも短くなるように形成されている。なお、図３に示される点線は、各領域の境界を示すために図示しているものであり、実際の攪拌シート８ｂにおいては図３の点線は付されていない。

本実施形態において、図３に示されるような形状の攪拌シート８ｂを用いているのは、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を外部に引き抜く作業を行う際に、攪拌シート８ｂが折れ曲がらないようにするためであるが、この点については後で詳述する。

トナー排出ローラ３は、図２に示されるように、ローラ本体３ａとローラ軸３ｂとを有するものである。

ローラ軸３ｂは、ステンレス製であってＸ方向を軸線方向として回転する回転軸であり、一端が収容容器１の内側にて第１ローラ軸受７ａに支持され、他端が収容容器１の外側にてギア部材５３に取付けられ、第１ローラ軸受７ａとギア部材５３との間において第２ローラ軸受７ｂに支持されている。つまり、ローラ軸３ｂは、収容容器１の内部から第２ローラ軸受７ｂを介して収容容器１の外部に貫通するように配置されている。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３ｂに伝達することによってローラ軸３ｂを回転するためのものである。また、ローラ軸３ｂの回転方向は図１のＹ方向である。

ローラ本体３ａ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、収容容器１の内部に配される。そして、ローラ本体３ａは、ローラ軸３ｂが回転するとローラ軸３ｂと共にＹ方向に回転するようにローラ軸３ｂに取付けられている。

また、ローラ本体３ａは、収容容器１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３ａの周囲のトナーをトナー排出口２から現像槽１１（図１１参照）へ供給するようになっている。つまり、ローラ本体３ａ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、トナー排出口２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３ａ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トナーカートリッジ１０の収容室１ａ内のトナーを現像槽１１へ搬送するようになっている。なお、ローラ本体３ａ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、本実施形態のトナーカートリッジ１０は、画像形成装置に利用されることによって内部のトナーが無くなると業者に回収される。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。

以下では、トナーカートリッジ１０からトナー攪拌部材８を取り外す手順について図３〜図５を用いて説明する。図４は、第２攪拌軸受６ｂを攪拌軸受開口部４から取り外した後、攪拌シート８ｂの全部が収容容器１の内部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５は、第２攪拌軸受６ｂを攪拌軸受開口部４から取り外した後、さらに攪拌シート８ｂが攪拌軸受開口部４から外部へ抜き出されている途中の状態のトナーカートリッジ１０を示した模式図である。

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。トナーカートリッジ１０は第２攪拌軸受６ｂが取り外されると図４に示されるような状態になる。つぎに、作業員が、攪拌軸８ａを回転させながら、第１攪拌軸受６ａから第２攪拌軸受６ｂに向けた方向に攪拌軸８ａを引っ張ることによって、トナー攪拌部材８を攪拌軸受開口部４からトナーカートリッジ１０の外部に引き抜く。

この際、攪拌シート８ｂの第１領域Ｆは、連通路１ｂの内壁に当接する。ところが、図３に示すように、第１領域Ｆは、第２領域Ｇ側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成されているため、前記当接によって、折れ曲がることなく、図５に示すように連通路１ｂおよび攪拌軸受開口部４を通過できるだけの形態にまで撓められる（曲がり癖をつけられる）。このようにして攪拌シート８ｂの第１領域Ｆが撓められると、攪拌シート８ｂの第２領域Ｇも連通路１ｂおよび攪拌軸受開口部４を通過できるだけの形態にまで撓められる。

これにより、攪拌シート８ｂの第１領域Ｆのみならず第２領域Ｇも攪拌軸受開口部４をスムーズに通過する。それゆえ、攪拌軸８ａおよび攪拌シート８ｂからなるトナー攪拌部材８を攪拌軸受開口部４からトナーカートリッジ１０の外部に問題なく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、攪拌シート８ｂに第１領域Ｆが形成されていない場合（例えば、攪拌シート８ｂのシート幅が攪拌シート８ｂの全領域に渡って連通路１ｂの直径の最大値より長い場合）、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜いても、攪拌シート８ｂが連通路１ｂの内壁または攪拌軸受開口部４の周縁とぶつかって折れ曲がってしまい、問題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ない。

以上のように、本実施形態のトナーカートリッジ１０は収容容器１およびトナー攪拌部材８を備えるものである。そして、収容容器１は、トナーを収容し、攪拌軸受開口部４を有している。また、トナー攪拌部材８は、収容容器１内に配置され、攪拌軸８ａおよび攪拌軸８ａに取付けられた攪拌シート８ｂを有し、攪拌軸８ａの回転に伴う攪拌シート８ｂの回転により収容容器１内のトナーを攪拌するものである。さらに、攪拌軸８ａは攪拌軸受開口部４を通じて収容容器１の外部に突出している。

攪拌シート８ｂは、可撓性シートであり、攪拌軸受開口部４側の第１領域Ｆと、第１領域Ｆよりも攪拌軸受開口部４からＸ方向に離れている第２領域Ｇとを有している。そして、攪拌シート８ｂにおいてＳ方向の長さをシート幅とした場合、第１領域Ｆは、第２領域Ｇ側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成されている。

このようなトナーカートリッジ１０によれば、トナー攪拌部材８を回転させながら攪拌軸受開口部４から収容容器１の外部に向けてトナー攪拌部材８を引き抜くと、攪拌シート８ｂの第１領域Ｆが収容容器１の内壁に当接するものの、この当接によって攪拌シート８ｂは攪拌軸受開口部４を通過できるだけの形態にまで撓められて折れ曲がることなく攪拌軸受開口部４を通過する。それゆえ、トナー攪拌部材８を問題なく攪拌軸受開口部４から外部に引き抜くことができ、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。

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攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を外部に引き抜くという本実施形態の発想は従来にはなかった。

また、図３に示されるように、収容容器１は、トナーが収容されている収容室１ａと、攪拌軸受開口部４と収容室１ａとを連通する連通路１ｂとを有している。そして、連通路１ｂは攪拌軸受開口部４に近い位置ほど通路幅が狭くなるように形成されている。このような構成によれば、トナー攪拌部材８を回転させながら、攪拌軸受開口部４から収容容器１の外部に向けてトナー攪拌部材８を引き抜く際、攪拌シート８ｂをスムーズに撓ませることができ、トナー攪拌部材８を攪拌軸受開口部４からスムーズに引き抜くことができる。特に、本実施形態では、連通路１ｂをテーパー状に形成しているため、連通路１ｂの内壁において攪拌シート８ｂをスムーズに滑らすことができると共に撓ませ易くなり、トナー攪拌部材８をスムーズに引き抜くことができる。

さらに、本実施形態の攪拌シート８ｂは、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするシートであり、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８ｂは、折れ曲がりにくいため、トナー攪拌部材８を攪拌軸受開口部４から引き抜く際に攪拌シート８ｂ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、図６は攪拌シートの変形例を示す図である。なお、図６において、図３に示されている部材と同一の部材については同一の参照符号を付している。

図６に示される攪拌シート８ｂ’の第１領域Ｆ’は、第２領域Ｇ’側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従って攪拌軸８ａに近づくような曲線形状の縁部を有し、Ｘ方向に対する前記縁部の傾きが第２領域Ｇ’側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従って小さくなるように形成されている。図６の攪拌シート８ｂ’によれば、攪拌シート８ｂ’の第１領域Ｆ’と連通路１ｂの内壁とが当接する際、第１領域Ｆ’と連通路１ｂの内壁との間の摩擦抵抗を抑えることができ、攪拌軸受開口部４から攪拌シート８ｂ’をよりスムーズに引き抜くことができる。

さらに、図７および図８に示されるように、連通路１ｂの内壁に突起部６５を形成することが好ましい。図７は、突起部６５の形成されたトナーカートリッジ１０ａを示す模式図である。図８は、図７のトナーカートリッジ１０ａをＣＣ’線で切断した場合の断面図であり、（ａ）は、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜く前の様子を示した断面図であり、（ｂ）は、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜く際に攪拌シート８ｂが突起部６５に当接した様子を示した断面図であり、（ｃ）は、攪拌シート８ｂが突起部６５に引っかかって攪拌シート８ｂが撓められた様子を示した断面図である。なお、図７および図８において、図３に示されている部材と同一の部材については同一の参照符号を付している。

連通路１ｂの内壁に突起部６５を形成したトナーカートリッジ１０においては、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜く前は、図７および図８（ａ）に示されるように攪拌シート８ｂと突起部６５とが離間している。しかし、攪拌軸８ａを回転させながら攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜こうとすると、図８（ｂ）に示されるように攪拌シート８ｂの第１領域Ｆが突起部６５に当接する。さらに、トナー攪拌部材８の回転および引き抜き作業を進行させると、図８（ｃ）に示されるように、攪拌シート８ｂの第１領域Ｆが突起部６５に引っかかり、攪拌シート８ｂに撓みが形成される。

つまり、以上の突起部６５は、トナー攪拌部材８を回転させながらトナー攪拌部材８を攪拌軸受開口部４から外部に引き抜く際、攪拌シート８ｂを引っかけることによって攪拌シート８ｂに撓みを与える機能を有する。そして、このような突起部６５が形成されていれば、攪拌軸受開口部４から外部にトナー攪拌部材８を引き抜く際、攪拌シート８ｂに確実に撓みを形成することができる。

また、図９および図１０に示されるトナーカートリッジ１０ｂのように、突起部６５の代わりに溝部７５を連通路１ｂの内壁に形成してもよい。この溝部７５も、トナー攪拌部材８を回転させながらトナー攪拌部材８を攪拌軸受開口部４から外部に引き抜く際、攪拌シート８ｂを引っかけることによって攪拌シート８ｂに撓みを与える機能を有するものである。ここで、図９は、溝部７５の形成されたトナーカートリッジ１０ｂを示す模式図である。図１０は、図９のトナーカートリッジ１０ｂをＤＤ’線で切断した場合の断面図であり、（ａ）は、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜く前の様子を示した図であり、（ｂ）は、攪拌軸受開口部４からトナー攪拌部材８を引き抜く際に攪拌シート８ｂが溝部７５に当接した様子を示した図であり、（ｃ）は、攪拌シート８ｂが溝部７５に引っかかって攪拌シート８ｂが撓められた様子を示した図である。なお、図９および図１０において、図３に示されている部材と同一の部材については同一の参照符号を付している。

なお、図３の構成では第２領域Ｇ側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従ってシート幅が漸次狭くなる領域が第１領域Ｆの全体に渡って形成されているが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、図１３に示されるように、第１領域Ｆ’’が、第２領域Ｇ側から攪拌軸受開口部４側に向かうに従ってシート幅が漸次狭くなるような領域ａと、シート幅が一定であって領域ａよりもシート幅の小さい領域ｂとを含むような形態であってもよい。

〔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１１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。具体的に、現像ローラ１２は、図示しない駆動源によって軸心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。そして、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に対して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の軸の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によって支持され、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。つまり、トナー濃度センサ１５は、攪拌ローラ１３から鉛直方向下方に位置する現像槽１１の壁に装着されている。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内部にトナーが供給されるように制御する。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１１において、トナー攪拌部材８の攪拌シート８ｂは、同図の矢印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８ｂは、収容容器１の内壁に接触しながら回転するが（摺動）、シートの可撓性によって変形している。そして、トナーカートリッジ１０内のトナーは攪拌シート８ｂ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１１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１１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１２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体、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合せた装置である。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１１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、発泡ウレタンなどにカーボンブラックなどの導電材を配合したゴム材料を使用できる。

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の軸方向に平行に延設されか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かつ図示しない加圧機構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（鉛直方向下方）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ライセンサ上に結像させる。ＣＣＤライセンサは、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。 第２攪拌軸受を攪拌軸受開口部から取り外した後、攪拌シートの全部が収容容器内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。 第２攪拌軸受を攪拌軸受開口部から取り外した後、さらに攪拌シートが攪拌軸受開口部から外部へ抜き出されている途中の状態のトナーカートリッジを示した模式図である。 攪拌シートの変形例を示した模式図である。 攪拌シートに撓みを持たせるための突起部が形成されたトナーカートリッジを示す模式図である。 図７のトナーカートリッジをＣＣ’線で切断した場合の断面図であり、（ａ）は、攪拌軸受開口部から攪拌部材を引き抜く前の様子を示した断面図であり、（ｂ）は、攪拌軸受開口部から攪拌部材を引き抜く際に攪拌シートが突起部に当接した様子を示した断面図であり、（ｃ）は、攪拌シートが突起部に引っかかることにより攪拌シートが撓められた様子を示した断面図である。 攪拌シートに撓みを持たせるための溝部が形成されたトナーカートリッジを示す模式図である。 図９のトナーカートリッジをＤＤ’線で切断した場合の断面図であり、（ａ）は、攪拌軸受開口部から攪拌部材を引き抜く前の様子を示した断面図であり、（ｂ）は、攪拌軸受開口部から攪拌部材を引き抜く際に攪拌シートが溝部に当接した様子を示した断面図であり、（ｃ）は、攪拌シートが溝部に引っかかることにより攪拌シートが撓められた様子を示した断面図である。 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１１にて示した現像装置を備える画像形成装置の内部を示した模式図である。 攪拌シートのさらなる変形例を示した模式図である。

符号の説明

１ 収容容器
１ａ 収容室
１ｂ 連通路
４ 攪拌軸受開口部(開口部)
８ トナー攪拌部材（攪拌部材）
８ａ 攪拌軸（シャフト）
８ｂ 攪拌シート（可撓性シート）
８ｂ’ 攪拌シート（可撓性シート）
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）
１０ｂ 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（感光体）
２０ 現像装置
３０ 画像形成装置
６５ 突起部
７５ 溝部
Ｆ 第１領域
Ｇ 第２領域

Claims (9)

1. トナーを収容し、開口部を有する収容容器と、
   前記収容容器内に配置され、シャフトおよび前記シャフトに取付けられた可撓性シートを有し、前記シャフトが前記開口部を通じて前記収容容器の外部に突出し、前記シャフトの回転に伴う可撓性シートの回転により前記トナーを攪拌する攪拌部材とを備え、
   前記可撓性シートは、前記開口部側の第１領域と、前記第１領域よりも前記開口部から前記シャフトの軸線方向に離れている第２領域とを有し、
   前記軸線方向に対する直交方向の前記可撓性シートの長さをシート幅とした場合、前記第１領域は、前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って前記シート幅が漸次狭くなるように形成されている領域を含むことを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記収容容器は、前記トナーが収容されている収容室と、前記開口部と前記収容室とを連通する連通路とを有しており、
   前記連通路は、前記開口部に近い位置ほど通路幅が狭くなるように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. 前記連通路は前記開口部に近い位置ほど通路幅が狭くなるテーパー状であ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. 前記可撓性シートはポリエチレンテレフタレートを主成分とするシートであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
5. 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４に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記収容容器の内壁に、前記攪拌部材を回転させながら前記攪拌部材を前記開口部から前記収容容器の外部に引き抜く際に前記可撓性シートを引っかけることによって前記可撓性シートを撓ませるための突起部または溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記第１領域は、前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って前記シャフトに近づくような曲線形状の縁部を有し、前記軸線方向に対する前記縁部の傾きが前記第２領域側から前記開口部側に向かうに従って小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１から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。

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